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木星的内部是什么结构?
木星是一颗气态行星,所谓气态行星顾名思义,就是一颗以气体为主的行星。
太阳系有八大行星,其中类地行星有4颗,就是和地球状况相仿,有着岩石地壳包裹着的“硬”行星,在这些类地行星中,地球是老大;而气态行星也有4颗,木星就是老大,所以其他气态行星也叫类木行星。木星不但是气态行星的老大,还是太阳系的大师哥,无论从体积还是质量,它都是当之无愧的老大哥。
在太阳系,太阳是巨无霸,占有太阳系整体质量的99.86%。其余8大行星和5颗矮行星,还有173颗卫星,拉七杂八的小行星全部加起来才占有太阳系的0.14%,而这0.14%中,木星的质量就占有了那个“1”,是其余所有行星小行星加起来质量的2.5倍。
所以,在所有的行星中,木星又是一个巨无霸。它的直径14.3万公里,是地球的11倍多;质量是地球的318倍;体积是地球的1300多倍!它拥有的卫星也是行星中最多的,已发现的达到69颗。
美国NASA对木星的探索在上世纪七十年代就密集展开,先后发射了先驱者10号、11号、旅行者1号、2号,伽利略号、朱诺号等探测器光临木星,在较近距离进行了一系列科学考察,获取了大量的资料和照片。
伽利略号还于2003年9月21日坠毁在木星,以其壮丽的瞬间烟火结束了14年太空探索生涯,以自己的牺牲获取了木星更多更近距离的资料。2011年发射的朱诺号,在结束8年的探测生涯后,也将和伽利略号一样的悲壮。
根据这些人类派出使者们的艰苦探查,对木星的整体结构有了一个大致的了解。
首先木星由于自转速度较快,约10小时转一圈,又是气态流体星球,因此赤道略有突出,成为一个相对扁一些的椭圆星球,扁率为0.06487±0.00015;探测器发现了木星也有一个较为稀薄的行星环,证实了科学家们的猜想。这个木星环宽度约6万公里,厚度约30公里,其中暗环在里侧有5万公里宽,亮环在外侧有约1万公里。
木星的大气层由约90%的氢和10%的氦组成,这里面大概含有1%的其他各种元素。这种元素成分结构与太阳非常相似,只是由于其体积太小,才没有成为一颗小恒星-棕矮星。
一般认为,木星内部结构分为三个层次,即内层、中间层和外层。
内层为岩石质内核,约占木星质量的5-15%,核心温度可达到2-3万度,压力可达1-3亿地球大气压,在这样的高温和压力下,物质可能是固态或熔融塑胶样态;中间层为氢幔层,在木星表面25000公里深处,主要由氢组成,这里的气压达到200万个,温度10000度,氢分子被压缩成金属态,以金属氢的状态存在;外层则是25000公里厚度的液态氢。木星的大气圈厚度,从云顶到压力大到使气体液化的部位约为1000 千米。木星的大量热流意味着整个木星呈液态而不具任何固体表面,大气圈下面的物质是液态,即木星壳为液态。
木星还有较强的磁极,磁场强度达到10高斯,比地球大10倍。木星大气层有巨大的风暴,著名的大红斑长4万公里,宽1.3万公里,可以并排放下3个地球,电闪雷鸣,风暴速度达到每秒150米。人类今后最先利用的很可能会是木星的一些卫星资源,据探测,木卫三是太阳系173颗行星卫星中含水量最大的星球,比地球水量大30多倍,木卫二、木卫四水量也是惊人,都比地球多。
这就是人类目前了解到木星的大致情况。由于木星这样极端的条件,人类还没有完全揭开它神秘的面纱。
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