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太阳的家族:太阳系
1.3.5.6 6.木星的探测

6.木星的探测

木星的确是一个非常奇异的星球,在地球上是无法想象的,它比我们地球的直径大11倍,上面覆盖着厚厚的彩色云层。

因为木星离太阳非常遥远,所以它得到的光和热很少。它之所以在空中显得非常明亮,是因为它非常大,而且它的云层比陆地或水面能更好地反射太阳光。

我们只要支起一架小小的望远镜,就能看到这个遥远世界的许多颇有意思的景色。我们首先会看到木星披着明亮的彩带,这是它厚厚的大气层中一条条的云带。

有时我们能看到这颗行星的视面上,有一个红斑。300多年前,天文学家们就发现了它,称它为“大红斑”。“大红斑”是木星大气高层中一个猛烈的风暴,约有2.41万千米长,比地球大得多。我们还会看到木星并不是正圆的,而是中腰鼓起。它转动得非常快,每10小时转一周,木星上的一天只有10个小时!它厚厚的大气层顶端的云层,也随着以每小时约3.54万千米的速度转动,这样高的速度所产生的离心力,把云层拉成一条一条的,而使行星沿赤道隆起。

紧靠着木星近旁,我们可以看到几颗极小的“星星”,是它的卫星。木星有16颗卫星围绕它旋转,但用小望远镜只容易看到4颗。这是意大利著名科学家伽利略于1610年观测到的。如果我们连续几个晚上标下木星及其卫星的位置,我们很快就会像伽利略在近四个世纪以前所作的那样,发现这些卫星只需几天就环绕木星一周。

即使用很大的天文望远镜,天文学家们也只能像我们用小望远镜那样,仅仅看到木星大气的顶层,要对这颗奇特的行星进行更详尽的观察,则必须使用无人宇宙飞船。

第一艘飞近木星的宇宙飞船,是1972年发射的“先驱者10号”,接着是1973年发射的“先驱者11号”。这两艘飞船送回了木星的大量近距离照片和有关情况。1979年3月又有一艘飞船飞近木星,这就是1967年发射的“旅行者1号”,而“旅行者2号”也在1979年7月飞过这颗巨星。

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“先驱者10号”宇宙飞船

直到现在,还没有宇宙飞行员冒险进入木星的大气层,但科学家们已推断出,隐藏在神秘的云层和风暴下面的,是一个什么样的世界。

在木星的天空下面,翻腾着一片片红色、棕色和黄色的漫无边际的云海;天空一片漆黑,上面点缀着成千上万颗闪烁着的星星,在木星上,太阳只是一颗非常明亮的星星,它比从地球上看去,要暗27倍,但如果不戴保护镜,它还是非常刺眼的。

如同在地球上一样,从木星上看到星星和太阳从东方升起,又从西方落下。但由于木星短促的昼夜只有10个小时,所以太阳在空中,也就只停留5个小时!

在木星的天空中,最有意思的物体,是它那16颗卫星。其中一些看上去只是星际中模糊的亮点,另一些则非常明亮,就像我们的月亮那样每月变换着月相。

最外层的伽利略卫星— 木卫四,由于被陨星撞击了约40亿年之久,它的表面布满了环形山。尽管它上面没有高山,但却有一个在太阳系中前所未见的奇观:一个巨大而平坦的圆形盆地,周围镶嵌着一圈圈同心的山脉,犹如一圈冻结了的海啸。表面现象并不一定完全不可相信,科学家们推测,由于一颗特大陨星的撞击,融化了木卫四表面的冰层,使水从撞击处向外扩展,而又很快重新冻结,因而形成了这些山脉。

相邻的木卫三,也像木卫四一样,至少有一半是由水和冰构成,它有着平坦的山脊和看上去像是地球上的断层线一样纵横交错的裂纹,这可能是由被某些地质学家称为“水震”的现象造成的。与木卫四相比,它的表面的陨星坑较少,其表层年代也只有木卫四的1/4,约为10亿年。鲜艳的、橘红色的木卫一几乎同木星一样非凡出众。它和月亮大小差不多,每天从空中掠过一次。它的表面布满了高原、高地、干燥的平原和断层线,还至少有一个可能仍然活动着的、直径为48千米的大型火山。

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木卫三

可是木卫一的表面,却出乎意料的光滑,这说明它还很年轻(1千万年至1亿年)。它几乎没有陨星坑,没有这种痕迹的岩石体迄今只发现了一个。

迄今为止,天文学家才能看到最里层的木卫五,它仅仅是一个针尖大小的亮点。这颗微小的非伽利略木卫,原来是一个奇形怪状的长形天体,它高约128千米,长约219千米。

最令人震惊的是,在木卫五的轨道里面,存在着一股物质的溪流,这只能被解释为一个由大粒子所组成的光环。木星本身曾被“先驱者10号”和“先驱者11号”宇宙飞船考察过,但很容易理解为什么没有发现木星的光环,因为这个光环几乎薄得像“纸”,大约厚1000米,从地球上不可能看到它。

木星的上层大气,主要是由透明的氢气构成。因为木星引力比地球引力强2.5倍还多,如果在地球上的物体重是45千克,那么在木星大气层顶端就将是120千克。在明亮的、黄色的云层下面,是地狱般的高温和难以忍受的气压,人类决不可能在这种异常的条件下生存。

木星天空中呈现出蓝灰色,是一个由冻结了的氨结晶所构成的浓密的、黄白色的云海,那里的气温将近-93℃!离地平线不远的地方,可以看到一股巨大的、红色的飓风在翻腾,它比周围的云层高出近8千米,这个风暴就是木星的大红斑!

继续向木星云层的深处下降,气温不断升高。太阳微弱的光线透过云层,比地球上的任何黑暗更黑。但是这里—木星大气层的深处,并不是鸦雀无声的,一种低沉的、地球上听不到的隆隆声,从四面八方滚滚而来,这是旋转翻腾的风和云的吼声。

如果下降到1100千米,便会进入氢的王国。这里,极高的温度和压力把氢变成了液态的海洋!唯一的光亮是来自周围的巨大的闪电,它们使地球上的闪电,看上去只不过是大大的火花,而这里的雷鸣则是震耳欲聋。

这个氢的海洋有24900千米深,而且越深入就越黏稠越热,似乎是茫茫宇宙间可能存在的最为恐怖的情况。

在地球上,氢是一种清澈的气体,但在这里,在如此之高的温度和压力下,液态氢就压缩得像金属一样,能够传导热和电!