木星“眼睛”究竟

【菜科解读】
在太阳系八大行星傍边,要说体积最大的行星那就属木星,相信咱们关于木星有一定的了解,之前科幻电影《漂泊地球》相信咱们都看过,其时地球被木星引力捕捉的时分,咱们可以明显地看到地球是多么的渺小,并且其时咱们有没有注意到,木星上有一个相似眼睛的斑块,而其时地球和这个斑驳差不多大,为什么木星上会呈现这么奇异的东西,它是什么呢?
关于木星呈现的“眼睛”斑驳,咱们先来了解一下木星的构成,要知道在太阳系傍边,木星的质量比其它行星总和还要大上2.5倍,其体积更是地球的300倍左右,而构成这个原因其实和它构建有密不可分的联系,要知道木星外表首要元素并不是什么岩石,菜叶说说,而是氢元素和氦元素,为此这也导致它的密度相当于太阳系其它一个类地行星,为此它也被科学家称之为气态巨行星
而木星身上的“眼睛”,第一次发现的时分,是在1665年被一个来自法国的天文学家发现,其时这个相似于“眼睛”的斑驳,由于形状发红,其时引发世界天文的广泛关注,对此其时科学家称这个斑驳为大红斑,支撑以后,这个大红斑就被一向监测,持续到1731年的时分,这个大红斑突然脱离监测,期间空白时间应该持续了118年左右,期间木星外表终究发作什么,咱们就不得而知
随后到1878年的时分,天文学家再次发现大红斑的踪影,尔后它再也没有离开咱们的视线,而为了了解更多木星奥秘,美国宇航局在1977年的时分,向太空发射旅行者1号探测器,在飞翔2年的时间,为咱们拍下第一张关于木星的外表照片,其中大红斑就在照片里边,不过其时技能有限,科学家并不知道这个红斑是怎样发生的,不少人以为,这可能便是木星的“眼睛”,在观测世界的动向
而跟着科技不断提高,咱们的探测设备也越发先进,科学家结合卫星数据进行剖析,逐渐解开了木星大红斑构成之谜,原来这是木星是太阳系中自转速度最快的,加上自己是气态行星,所以在高速旋转过程中,会导致木星呈现灾祸性气候动荡,就比如高温、气体漩涡等,而大红斑便是其中一个气候变现,只有看到这个红斑呈现,就知道木星肯定在经历巨大风暴,为此关于“眼睛”之说,基本上便是自己没事幻想出来的脑部情节而已!
木星的核心?如果把木星的大气层全吹走,它会是什么样子?
木星见证了太阳系的成长,还利用自身的引力改变了太阳系内很多天体的命运,正因为如此,木星也被人们冠以太阳系教父的美誉。
科学家告诉我们,木星其实是一颗气态行星,它的体积可以装下整整1300个地球,而质量却只有地球的318倍。
在知道了这一事实之后,相信很多人都会对木星感到更多的好奇。
比如说:木星全都是气体吗?木星的核心是什么?如果把木星的大气层全吹走,它会是什么样子?其实只要我们了解了木星的前世今生,就可以知道这些问题的答案了。
目前科学界认同度最高的观点是,太阳系诞生于一片由上一代恒星遗留下来的巨大星云,刚开始的时候,星云中的所有物质都向中心聚集,并在引力作用下凝聚成原始的太阳。
随着自身重力的不断压缩,原始太阳内部的温度和压强也随之持续升高,当达到一定的程度后,在它的内部就点燃了氢的核聚变,整个太阳系从此绽放了光明。
在这之后,太阳产生的恒星风,阻止了原始星云的剩余物质继续向中心靠近,并驱使它们向太阳系外围扩散。
于是这些剩余的物质就开始围绕着太阳运行,变成了太阳系的原始行星盘,并逐渐演化成了现在的各种天体。
行星的成长过程,其实就是各种物质相互吸积并逐渐壮大的过程。
在这个过程中,富含重元素的固态物质总是最容易相互吸积的,而要吸积液态以及气态的物质,则需要很大的引力。
在靠近太阳的区域,很多挥发性物质如水、甲烷、氨等等会因为太阳的辐射而变成液体或者气体,从而向外逃逸。
但因为离太阳越远,温度就越低,所以当它们逃逸到了某个临界位置的时候,就会重新凝结为固态,并与附近的物质相互吸积,形成更大的天体。
木星的诞生点,就刚好在这个临界位置的外面一点,因此早期的木星就在短时间内收获了大量的物质,其自身的质量也迅速地增加。
更大的质量就意味着更大的引力,更大的引力就可以更高效率地吸收其他的物质。
仅仅花了300万年,木星就累积了超过4倍地球质量的物质,而在同一时间段内,太阳系内的各大岩石行星都还没有成形。
因为原始太阳系中的氢和氦的丰度远远超过了其他元素,所以当木星的引力达到了可以束缚氢和氦的程度之后,木星就一发不可收拾,从此成为了八大行星中毫无争议的王者。
值得一提的是,在很久以前,木星曾经向太阳系内部迁徙,后来又被土星的引力拉了回去,在这期间,木星又从内太阳系又掠取了大量的物质。
科学家推测,如果没有木星的这次迁徙,太阳系内的四颗岩质行星会比现在大得多,而且很可能在木星和火星之间还会存在一颗行星。
可以看到,在木星的内部,除了大量的氢和氦,还有不少构成岩石行星的物质,由于这些物质相对较重,它们就会在引力的作用下沉入木星的核心。
通过以上的认识,我们就可以清楚地知道,木星的核心其实还是岩质行星,如果把木星的大气层全吹走,我们将会看到一个超级地球。
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超级木星现身宇宙,质量大得令人吃惊,最大的行星可以有多大?
然而这个称号仅限于在太阳系的范围内,其实在已知的宇宙中,还存在着质量比木星更大的超级木星。
超级木星现身宇宙,质量大得令人吃惊这颗超级木星与我们之间的距离大约为325光年,在天空中位于半人马座方向,其编号为b Centauri AB b,之所以会有这样一个奇怪的编号,是因为它同时围绕着两颗恒星公转,这两颗恒星分别被编号为b Centauri A 和 b Centauri B,它们一起组成了一个双星系统b Centauri。
上图为天文学家利用智利帕瑞纳天文台的甚大望远镜(VLT)获取到的直接图像,图像左上的明亮天体就是b Centauri双星系统,其总质量在太阳质量的6至10倍之间,右上那个的亮点是一颗背景恒星(就一打酱油的,我们不用去管它),右下的那个亮点就是b Centauri AB b了。
观测数据显示,b Centauri AB b与b Centauri双星系统的质心之间的平均距离约为560天文单位(这比木星与太阳的平均距离大了10倍有余),其质量是木星质量的11倍左右,要知道木星的质量是地球的大约317倍,也就是说,b Centauri AB b的质量相当于3千多颗地球。
不得不说,这颗超级木星的质量实在是大得令人吃惊,相信大家在对其表示赞叹的同时,也会好奇宇宙中还有没有比它更大的行星。
从理论上来讲,宇宙中最大的行星可以有多大呢?由于行星的体积可以因为其密度的不同而出现很大的差异,因此我们通常是以质量作为标准来衡量一颗行星的大小。
实际上,行星的质量是有上限的,因为行星的质量越大,其核心的温度和压强就越高,如果一颗行星的质量达到了木星质量的13倍左右,其核心就会启动氘(D)的核聚变,从而演化成一颗褐矮星。
褐矮星不属于行星,它们是一种质量介于恒星和行星之间的天体,当其质量进一步增加到木星质量的80倍左右的时候,其核心就会启动氕(H)的核聚变,从而演化成标准的恒星——红矮星。
(注:氕和氘都是氢的同位素,氕的原子核只有一个质子,氘的原子核由一个质子和一个中子构成,在宇宙中的氢元素中,有大约99.985%都是氕)由此可见,从理论上来讲,就算是宇宙中最大的行星,其质量也不会超过木星质量的13倍,如果超过的话,它就会演化成其他类型的天体,而不能称之为行星了,因此可以说,前文所言的那颗超级木星,其实已经接近这个质量上限了。
看到这里,可能有人要问了:如果某颗行星的构成物质中没有氢元素,那它岂不是就没有这种质量限制了?一颗星球的形成是一个由小到大的过程,首先是重元素(或者固体颗粒)不断地凝聚,当其质量达到一定程度时,就可以通过引力来吸积更轻的元素,一切顺利的话,其质量就会越来越大,引力也会随之不断增强,可以吸积的物质也就越来越多,在星云物质足够多的情况下,星球的质量就会迅速增长。
#p#分页标题#e#上图为宇宙元素丰度表,按质量来计算,氢元素占据了73.9%,氦元素占据了24%,余下的2.1%则是其它的元素,要知道恒星和行星都是形成于原始星云之中,而原始星云中的元素丰度其实与宇宙元素丰度等同,也就是说,在形成恒星和行星的原料中,氢元素永远是占绝大多数。
这就意味着,宇宙中的那些质量达到一定程度的天体(不管是行星还是恒星),其物质成分必然是以氢元素为主的。
那么问题就来了,像地球这样的岩石行星,为什么没有像气态行星那么多的氢元素呢?其实这与太阳有关。
地球形成的位置距离太阳较近,太阳的热量会使其附近区域的氢、氦以及各种挥发性物质(如水、氨、甲烷等)只能以气态的形式存在,与此同时,太阳释放的恒星风还会不断地将这些气态物质吹向更远的地方,因此在这片区域中,只有较量的重元素能够凝聚,这样就造成了像地球这样的岩石行星先天不足,其引力也就不足以吸积氢气了。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`