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木星未来呢,木星的未来

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本文目录一览:

1、木星未来

2、同样是行星,为什么木星可能在未来取代太阳?

3、木星距离地球多远?

木星未来

作者:兰顺正

首发自:《飞碟探索》

2021年8月12日,中国国家航天局秘书长许洪亮在召开的新闻发布会上,向媒体正式发布了“十四五”及未来一个时期发展重点规划。根据公布的消息,中国拟于2028年实施火星取样返回任务。同时还将在2029年实施木星系及行星际穿越探测任务。明显的是,未来有关木星的探测任务将会再次成为航天界的热点之一。

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“角落”里的“大个子”

木星是太阳系中最大的行星,其赤道半径约为 71 400 千米,体积足以容纳 1 316 个地球,质量是地球的 318 倍,比其他所有行星加起来还要重 2.5 倍,其轨道距离太阳 77 800 万千米,公转一周大约需要 12 个地球年,但是自转一周仅为 9 小时 50 分 30 秒。作为一颗气态行xīng,木星由 90%的氢和 10%的氦组成,还有极微量的其他气体,包括甲烷和氨。木星表面是液态氢的“海洋”,深约 1.6 万千米,大气层厚约 1000 千米。

这些年来,月球探测、火星探测乃至金星探测都十分火热,大量探测器频繁光临这些星球。而与之相比,由于木星探测任务飞行时间更长,轨道复杂,制导、导航和控制难度更高,技术更复杂,因此木星可谓长期居于“角落”里,迄今对于该行星的探测任务次数屈指可数。从20 世纪 70 年代起,人类先后发射了先驱者 10 号、11 号,旅行者 1 号、2号等 8 个探测器,但其中大部分对于木星只是“兼顾”,在路过时顺便获取图像和数据。1989 年发射的“伽利略”号探测器是人类首个专门用于探测木星的探测器。它于 1995 年 12 月抵达木星环绕轨道,对木星开展了近 8 年的研究,最终坠入木星大气层焚毁。

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目前仍在木星附近工作的是“朱诺”号探测器,该探测器由美国洛克希德·马丁公司建造,NASA下属喷气推进实验室负责整个探测任务的运行,是NASA“新疆界计划”实施的第二个探测项目。“朱诺”在2011年8月5日升空,经历了5年的飞行后,于2016 年 7 月 4 日成功进入环木星轨道。“朱诺”号携带了微波辐射计、红外线成像光谱yí、引力 / 无线电研jiū设备、矢量磁强计和彩色相机等 9 种主要仪器,其任务包括:探测木星强大的磁场是如何产生的,并研究极光的形成;通过测量木星大气层中氨气jí水分的总量,判定其是否拥有固态核心;另外探测器还将绘制出木星的yǐn力场与磁场,并拍摄木星及其卫星的静态图像与视频等。

太阳系的“化石”,地外生命的“摇篮”

虽然一直以来木星比较受“冷落”,但探索木星同样存在着巨大的价值。

在太阳系形成初期,太阳系中心的行星由于受辐射太强,气体物质会剧烈沸腾并蒸发,只会存留在距离太阳较远的区域,它们有些被外行星吸收,形成jù大的气体行星,有些结成了冰覆盖在最外的小星体表面。而木星大气则堪称是太阳系形成初期情况的“化石”。现在科学家已经建造了一套太阳系行星形成理论,并根据理论模拟了不同元素随着太阳距离变化的分布。通过分析木星表面大气成分,便可验证确认该理论是否正确,而且也十分有助于加深对太阳系的了解。同时木星上的氢含量极高,是一座能源宝库。由于氢的同位素氘和氚都是热核反应的重要原料,而这些元素在地球上含量又很少,所以开发木星上的氢资源既可解决人类能源问题,有助于可持续发展,又能将其用作核火箭的燃料,以便实现星际航行。

尤其值得注意的是,木星目前已知拥有 67 颗卫星,可以说是一个小太阳系,而其中的四颗大型卫星具有很dà的开发价值。以名为欧罗巴的木卫二为例,其与木星之间的平均距离为 670900 千米,为第二近。木卫二直径3100公里,绕木星公转一周需要三天半的时间。和其他星球相比,木卫二是以“wài星生命”而闻名。早在 1979 年,经旅行者 2 号和旅行者 1 号的探测,科学家发现木卫二就像个冰与奶油、巧克力混合的球体,表面上分布着弯曲的条纹。当时的研究认为,该卫星表面覆盖着 5 千米厚的冰层,冰层下面可能有一片深达 50 千米的海洋,而且海洋中有可能存在生命。这一研究结果在当时立刻引起了科xué界的关注,自此木卫èr成了各界探索地外生命的重点天体。

从目前的探测结果来看,这颗星球呈现冰壳状,表面裂缝交错,这说明冰层曾受到巨力的作用。科学家们研究后认为,这种力是由木卫二和mù星及其他三颗卫星之间的引力形成的潮汐力,其作用不仅造成了木卫二的表面特征,还使木卫二内核很热,大量热能从火山口或热泉眼喷发出来,导致表面部分冰层融化,使其内部的水以液态存在。而且冰层之下的海洋水一部分被蒸发变成水蒸气,并通过一些喷孔飘到了大气之中,最后在太阳的作用下产生化学反应,使木卫二的大气层中出现了氧气。2013年12月11日,美国NASA宣布,木卫二表面发现黏土质矿物可能孕育生命。2016年9月26日,NASA发现木卫二有水汽喷发。现在科学界普遍认为,木卫二内部有一个金属核,核外是石质的壳,壳外是液态水海洋,海洋表面是冰层,该卫星有极大的可能孕育生命。

目前NASA的下一代木星探测器“欧罗巴快船”正在准备中,预计探测器将在2023年发射。这个探测器重达6吨,最核心的任务是对木卫二进行全方面的勘测,甚至可能携带降落器到木卫二的冰层上进行进一步考察。按计划,当“欧罗巴快船” 2030年到达目标时,该航天器会绕木星轨道飞行,将在距离木卫二表面16-1700英里的高度进行45次近距离飞越,对木卫二表面进行详细调查,并对其稀薄的大气进行采样。

鉴于探测木星意义重大,中国科学界在此前出版的《2016-2030 年空间科学规划研究报告》中,就已经提出了木星系统探测计划。该计划的科学目标包括研究木星磁层结构,木星卫星——木卫二大气模型,木卫二表面冰层形貌及厚度,金星、地球、木星间的太阳风结构。同时,计划中还提出对地球生命的地外生存状态及演变特性进行研究,指出要开展木星系统探测器在行星际飞行期间,以及木星系统探测期间的微型遥测遥控生物试验,观测并研究地球生命在不同空间段的生命状态、适应性反应及变化过程。

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根据cǐ次的消息,包括木星在内的行星探测工程任务已经得到党中央肯定,相关方案正按程序履行报批手续。而且国家航天局今后还将陆续公布这些任务的国际合作计划,以秉持“共商、共建、共享”理念与国际同行一起密切协作gòng同探索宇宙的奥秘。同时,“天问一号”火星任务总规划师张荣桥也在记者会上表示,除了其科学价值外,对木星的探测还将导致新发明和技术的发展。“这样的任务需要我们为寿命更长的航天器开发新技术,更好地跟踪和控制以及改进能源,”他解释说“总而言之,它将大大推动我们的太空探索能力”。

同样是行星,为什么木星可能在未来取代太阳?

木星是一颗很特殊的行星。

首先,木星是一个气态行星,没有岩石表面,构成木星的元素主要是氢和氦。它还保留了太阳系形成初期的一些气态物质,而这些气体在地球上已经没有了。

但就是这样一个轻元素组成的气态行星,它的质量是太阳系中最大的。

木星的质量是其他所有行星总质量的约2.5倍,相当于318个地球,体积更达到地球的1300倍以上。

如此巨大的行星,在它的运行轨道上,简zhí就是一方霸主。

有研究认为,原始太阳系内的原行星和小行星可能都被卷入了木星的引力范围,太阳系形成初期的许多原始天体都木星被摧毁了,从而改变了太阳系内天体的分布。

最直接的证据就是,1994年休梅克9 号彗星与木星相撞。

这是人们首次直接观测到太阳系内与行星有关的天体撞击事件,撞击造成的的“疤痕”比地球直径还长。

木星最广为人知的当然就属“大红斑”了。

这其实是木星上最大的风暴气旋。自人类观测到它以来,已经存在了300多年。虽然颜色和形状有所改变,但从未消失过。

木星不仅是太阳系的“行星之王”,还是当之无愧的“卫星之王”,迄今已发现木星有67颗卫星。

20世纪70年代,人类就开始了木星探测,先后发射了先驱者、旅行者系列等8 个探测器,但其中大部分只是“路过”。

1989年发射的“伽利略”号探测器是人类首个专门用于探测木星的探测器。它对木星开展了近8 年的研究,最终坠入木星大气层焚毁。

朱诺号探测器是第二个专门考察木星的探测器,是迄今为止运行轨道最接近木星的探测器。

正如之前所说,木星是由液态氢构成的,本身并无坚硬的wài壳。

木星的这种构成方式与太阳的十分相似,主要是通过对流形式来实现能量的释放。

木星不仅把自己的引力能转换成热能,还在不断吸收太阳释放的能量,这就使它的能量越来越大,且热度越来越高。

从木星目前的发展趋势看,它很可能成为太阳系中的第二颗恒星。

有科学家发现,木星所释放的能量,相当于它从太阳所获得的能量的两倍,这说明木星内部存在着热辐射源,其中心温度可能高达2 万摄氏度以上。

而且,木星具备核聚变燃料,那么会不会发生像太阳那样的核聚变反应呢?

也许,到了几十亿年以后,太阳到了晚年,木星很可能取dài太阳的地位。

虽然时间还很远,dàn人类不得不面对的一个事实是,太阳已经是一颗中年恒星了,它的光辉总有一天会熄灭。

而木星的自带光源,点燃了生命顽强延续下去的希望。

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木星距离地球多远?

木星(Jupiter)是距离太阳第五近的行星,也是太阳系中体积最大的行星,截至2019年已知有79颗卫星。中国称木星为岁星,取其绕行天球一周为12年,与地支相同之故。到西汉时期,《史记‧天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现岁星呈青色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为mù星。

木星是颗巨行星,质量是太阳的千分之一,但却是太阳系其他行星质量总和的2.5倍。太阳系的行星中,木星和土星是气体巨星(天王星和海王星是冰巨星)。从地球看木星,它的视星等可以达到 -2.94等,已经可以照出阴影,并使它成为继月球和金星之后,是夜空平均第三亮的天体(火星在其轨道的特定点上时能短暂与木星的亮度相比)。

早期飞掠木星的探测器有先驱者号和旅行者号各2艘,后来环绕木星探测的伽利略号、朱诺号,以及借用木星引力加速飞往冥王星的新视野号。未来仍将有不少探测木星系统的太空任务。

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