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太阳的家族:太阳系
1.3.5.5 5.木星上的极光和闪电

5.木星上的极光和闪电

在木星的背面,有长达3万千米的极光,这是在太阳系的行星中,继地球后,所发现的第二个极光现象。它意味着,木星大气受到很多高能粒子的袭击,使大气发光。木星的大气中,还有十分强烈和频繁的闪电现象,平均每年约有250次。

知识小百科

木星会成为“第二个太阳”吗?

木星是个特殊行星,又大又重又快,它的几个特性,在科学家心中留下悬念。

其一,是木星的温度。木星表面的温度,超出它目前从太阳获得的能量所能维持的温度。根据计算出的结果,木星表面的温度应该是-168℃。空间探测器“先驱者11号”在1974年12月飞越木星时,测到木星表面温度为-148℃。这20℃的差异怎样解释呢?是否来自木星内部的热源呢?

其二,木星亮度有增亮的趋势。我国天文学家刘金沂长期研究发现,水、金、火、土星的亮度,在几千年来呈现减弱趋势。但木星亮度每年却增加2%每千年增加0.003个星等,这种现象说明什么呢?行星反射太阳光而发亮,太阳在漫长演化过程中,亮度呈减弱之势,体积膨胀,表面温度从6000℃下降到3000℃左右,木星增亮只能从自己身上找原因。结论是木星有内部热源,并且有增长之势。

其三,木星从太阳那里不断捕获能量。太阳不停向外辐射能量,挟带着带电微粒的太阳风拂过行星,其中的一部分被各种天体吸收,作为行星之王的木星,当然有本领捕获更多。因此,木星同时增加质量又增加能量,慢慢壮大起来。

其四,木星在得到太阳能源的同时,还要向外辐射能量。经研究,它释放的能量,是它从太阳那里所获得能量的两倍,说明木星的能量有一半来自它的内部,才能维持收支不平衡的能量状况。

其五,木星是由液态氢所构成,同太阳有相似的大气成分。

木星目前的质量虽然只是太阳1/1000,体积是太阳的1/1000,温度也很低。但苏联科学家苏齐科夫和萨利姆齐罗夫在1982年提出,木星的核心温度已高达280000℃,说明那里正在进行热核反应。木星的能量越来越大,且越来越热,变亮也变得更加活跃,正向“恒星”资格进军。由此他们提出了大胆的看法:30亿年后,到太阳的晚年,木星将一跃而为恒星,取代太阳的地位。观察表明,由于木星向四周施热,已融化了较近的木卫一上的冰层,木卫二、木卫三、木卫四仍有冰层覆盖着。至于木星成为恒星以后,其他行星、卫星会怎样?那时太阳系格局,将发生巨大变动。地球可能腹背受敌,生命、文明也会毁于一旦,但30亿年的漫长岁月,且不说木星到那时是否会成为恒星,人类的文明应该早已发展到一个很高的层次,完全能寻找到自己的第二个家园。

木卫——爆发的“喷泉”

由于木卫一的引力很小,又不存在空气,使火山喷出来的气体、尘埃抛得很高,然后缓缓地落下,形成一种对称的伞形结构:即接近中心的部分密度高;离中心越远,密度越低,因而称为伞形羽状物,就像羽毛状的“喷泉”,给人们留下难忘而又美好的印象。科学家就是从“旅行者1号”拍摄的8个羽状物中,获得木卫一上有火山活动的直接证据的。与地球相比,木卫一的火山活动规模是十分壮观的。在已经发现的羽状物中,最大的一个直径为1000千米,喷射高度达280千米,仅中央喷流的底部直径就有37千米。从分布上说,8个羽状物中有7个集中在赤道±30°左右,而沿经度方向大体上是随机分布的。据猜测,这种分布可能同木星对本卫一的潮汐作用相关。

这些羽状物有着共同的特征:中央部分有一个暗黑的区域,喷发物即由此被抛出,核心部分有一圈不规则的或圆形的亮环围绕着,在亮环外围是一片范围更大的扩散区域。科学家仔细地分析了“旅行者1号”的观测资料,发现木卫一上的许多区域都有这种特征。