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2022年10月08日 -
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被稱作行星之王的木星有著一個科學家們認為可以幫助我們更好的理解太陽系起源的豐富的世界。古代人們曾觀測到並對其產生好奇,直到1610年,伽利略通過一個望遠鏡才細致地觀察到了這巨大的氣體狀星球。在過去時間裏,緊隨著伽利略的探索,人類已經發射了9個航空探測器來探索這個氣體星球,其中兩個已經進入了軌道來了解土星未知、複雜的大氣層。這些想法使得科學家們已經制定了龐大的計劃來更多地了解這個未知的世界。
木星有著很多的未解之謎,比如說,它五顏六色的轉動的雲層之下是什麼?再向其內部探索一些,它的內核裏面是什麼?因為木星體積和質量很大,科學家們知道它在太陽系的形成中有很大的作用,所以為了更好地了解我們的行星,我們需要知道這個木星如何形成的。為了做這件事情,2016年NASA發射了一顆航天器Juno成功地進入了土星的軌道,航天器所做的第一件事就是去了解這個氣態巨行星的神秘的雲層覆蓋著的內部。
整個星球是難以想象的大,如果把地球比作一顆葡萄大小的話,那麼土星便是一個籃球大小。土星上,大氣層越低,空氣就被擠壓的越緊。靠近內核的過程中氣壓和溫度都會升高,因此創造了一個很奇特的環境。它的內部也被分成了好幾層,每一層之間的過渡很緩慢的,它們之間的距離也很遠。土星外邊極具辨識度的條紋和漩渦是由冷且厚重的氨氣和水氣,飄浮著的半透明的氫氣構成。這些濃密的氣體使得土星內部不易被觀測到並且隱藏了土星的內部結構。
但是Juno上面裝配著強大的設備來測量和探測土星內部,幫助科學家了解土星內部。在延伸很廣的厚重混濁的雲層之外,氣壓和氣溫在不斷地改變土星,土星上的氫氣將會慢慢地變成液體,成為太陽系裏最大的海。
但是請記住,這不是一片流水的海洋,而是布滿了氫的“海洋”。在地球上,元素以三種普遍狀態之一存在,即固態,液態和氣態,並且元素的形式取決於外部因素例如壓力和溫度。在地球上的氣態氫可以被人工壓縮和冷卻成液態氫。但是在木星,這一過程可以很自然地發生,在巨大的壓力下,這一壓力可能是地球上海平面壓力的50萬倍,並且在極端的溫度下,可能是1700攝氏溫度或者說是3100華氏溫度。
你可以想象一下它,就像在越來越多且變得越來越潮濕的厚霧中下沉,你下沉的越多,就會發現自己最後在一片液體中遊泳。木星上巨大的氫海洋甚至會變得更加奇特。然而它下沉的越深,在距離星球中心大約一半的深處,液態氫表現得更像是液態金屬。這一令人意想不到的現象是由不斷增長的壓力導致的,在這一深度的壓力是地球上海平面上的大氣壓力的數百萬倍,這一壓力將液態氫的原子擠壓得非常緊,於是他們的電子就脫離了原子。
這些自由的電子就在液體中流動,形成了電流,並伴隨著快速旋轉。這可能就解釋了為什麼木星有著一個如此強大的磁場。在這巨大的壓力下,溫度也會猛增,達到了灼熱的一萬攝氏溫度或一萬八千華氏溫度。被稱做液態金屬氫的這一奇怪的海洋可能布滿了木星內部的大部分區域,緊緊包圍著它神秘的內核。
內核存在在地球上海平面上的大氣壓力的大約一億倍壓力下。在數年對木星的測量和探索之後,朱諾號發現了一些關於氣態巨星內核的令人驚訝的事,出乎意料的是,木星的內核是模糊的。在朱諾號的開創性的數據被送回地球之前,科學家們認為在木星的中心會是一個緊湊的,密集的物體,和地球的大小差不多,由重元素組成,;比如矽酸鹽岩石和鐵。氣態巨星起初被認為是由岩石或冰體形成的,隨著時間的流逝,積累了厚厚的大氣層。
這可能也是木星的情況,但是朱諾號發現木星的中心是稀釋的或者是散開的,它沒有鋒利的邊界並且與周圍的液態金屬氫混合在了一起。模糊的內核暗示了在幾十億年前當太陽系還是一個年輕和野蠻的地方的時候,木星在早期與另一顆行星發生了一次很大的撞擊。
計算機模擬向科學家們顯示,一個擁有重元素的稠密雲核,大小相當於地球10倍大的岩質原行星,它的一次碰撞創造的能量足以分散和稀釋木星核心持續幾十億年。然而,科學家們尚未完全了解土星、天王星或是海王星的內部,尚且無法說明是否木星的核心不同尋常或是是否這種大撞擊理論是正確的。在木星壯麗的雲層底下,很明顯有一個不可思議的陌生環境存在,那個環境十分灼熱、暴力、且擠壓。它緊緊保守著一個秘密,至今仍困擾著科學家們。如今,木星的奇異核仍是一個秘密,但這個秘密的面紗在慢慢被揭開。
海王星是已知的距離太陽第八遠的行星。在太陽系中,按直徑計算,它是第四大行星,按質量排位,它是第三大行星,它也是密度最大的巨行星。它的質量是地球的17倍,比它的近鄰天王星要重一些。海王星的密度比天王星更大,物理上的大小比天王星要小。因為它的質量更大,大氣受到的引力壓縮更大。
這個行星每164.8年繞太陽運行一次,平均距離為30.1AU(4.5億公裏;28億英裏)。海王星用羅馬海神命名,它的天文符號是♆。代表著海王星的三叉戟。第二個符號,一個L-V的字母組合用來表示“Le Verrier”,類似於H和♅的字母組合。對於天王星來說,它在法國以外從未被廣泛使用,現在已經過時了。
海王星用肉眼是看不見的,它是太陽系中唯一一顆通過數學方式預測而不是通過經驗觀測發現的行星。天王星軌道的意外改變使Alexis Bouvard推斷其軌道受到了一顆為之行星的引力擾動。Bouvard死後,John Couch Adams和Urbain Le Verrier根據他們的觀察,分別預測了海王星的位置。1846年9月23日,Johann Galle 用望遠鏡觀測到了海王星,他觀測到的位置和Le Verrier 預測的位置相差了一定的程度。
海王星最大的衛星Triton不久也被發現了。盡管該行星剩餘的13個已知衛星直到20世紀才被望遠鏡定位。這顆行星與地球的距離使它的表面尺寸非常小,這使得用地球上的望遠鏡進行研究變得十分具有挑戰性。旅行者2號在1989年8月25飛過海王星時訪問了海王星;旅行者2號仍是訪問海王星的唯一航天器。最近哈勃太空望遠鏡和帶有自適應光學裝置的大型地面望遠鏡問世,使得能夠遠距離地進行更多的詳細觀測。
參考資料:
他們認為,在大約45億年前太陽系形成的時候,這顆氣態巨行星在一次正面碰撞中吸收了另一顆原行星(原行星是在原行星盤內大小如同月球尺度的胚胎行星,最終能逐漸形成真正的行星)。
木星的核心是由固態岩石和彌散的氫氣泡混合而成的奇異結構。
by:等到煙火清涼,快樂最重要,惚,陸壹