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1、木星属什么行星
木星属什么行星
银河系中已知最小的主序星是一个真正的小jīng灵。
它被称为EBLM J0555-57Ab,一颗 600 光年外的红矮xīng。它的平均半径约为 59,000 公里,仅比土星大一点点。这使它成为已知的最小的恒星,在其核心支持氢聚变,这个过程让恒星一直燃烧直到燃料耗尽。
在我们的太阳系中,有两个 物体比这颗小星星还大。一个是太阳,很明显。另一个是木星,就像一大勺冰淇淋,平均半径为 69,911 公里。
那么为什么木星是行星而不是恒星呢?
简短的回答很简单:木星没有足够的质量将氢融合成氦。EBLM J0555-57Ab 大约是木星质量的 85 倍,大约和恒星一样轻——如果它再低一点,它也无法融合氢。但如果我们的太阳系不同,木星会被点燃成恒星吗?
木星和太阳比你知道的更相似这颗气态巨行星可能不是一颗恒星,但木星仍然是个大问题。它的质量是 所有其他行星总和的2.5 倍 。只是,作为一个气态巨行星,它的密度非常低:大约每立方厘米 1.33 克;地球的mì度为每立方厘米 5.51 克,是木星的四倍多一点。
但有趣的是注意到木星和太阳之间的相似之处。太阳的密度为每立方厘米 1.41 克。这两个物体在成分上非常相似。按质量计算,太阳大约有 71% 的氢和 27% 的氦,其余的则由微量的其他元素组成。木星的质量约wèi 73% 的氢和 24% 的氦。
木星及其卫星 Io 的插图。(美国宇航局戈达德太空飞行中心/CI 实验室)
正是由于这个原因,木星有时被称为失败的恒星。
但是,由太阳系自己决定,木星甚至不太可能成为一颗恒星。
你看,恒星和行星是通过两种截然不同的机制诞生的。当星际分子云中的一个致密物质结在其自身引力的作用下坍tā时,恒星就诞生了——蒲团!ruǎn软的!– 在称为云崩溃的过程中旋转。当它旋转时,它会将周围云中的更多物质卷入恒星吸积盘中。
随着质量——以及重力——的增长,婴儿恒星的核心被挤压得越来越紧,这导致它变得越来越热。最终,它变得如此压缩和炽热,核心点燃,热核聚变开始。
根据我们对恒星形成的理解,一旦恒星吸完物zhì,就huì留下一大堆吸积盘。这就是行星的组成。
天文学家认为,对于像木星这yàng的气态巨行星,这个过程(称为卵石吸积)始于圆盘中的小块冰冷岩石和尘埃。当它们围绕婴儿恒星运行时,这些材料开始碰撞,并与静电粘在一起。最终,这些不断增长的团块达到了足够大的大小——大约10 个地球质量 ——它们可以通过引力从周围的圆盘中吸引越来越多的气体。
从那时起,木星逐渐增长到现在的质量——大约是地球质量的 318 倍,是太阳质量的 0.001 倍。一旦它吞噬了所有可用的材料——与氢聚变所需的质量相去甚远——它就停止了生长。
因此,木星甚至从未接近过大到足以成为恒星的程度。木星与太阳的成分相似,不是因为它是一颗“失败的恒星”,而是因为它诞生于与太阳相同的分子气体云中。
(NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran/Flickr/CC-BY-2.0)
真正失败的明星有一类不同的物体可以被认为是“失败的恒xīng”。这些是褐矮星,它们填补了气态巨星和恒星之间的空bái。
从大约 13 倍于木星的质量开shǐ,这些物体的质量足以支持核心聚变——不是普通的氢,而是氘。这也被称为“重”氢;它是氢的同位素,在原子核中有一个质子和一个中子,而不仅仅是一个质子。它的聚变温dù和压力低于氢的聚变温度和压力。
因为它发生在较低的质量、温度和压力下,氘聚变是恒星氢聚变过程中的中间步骤,因为它们会继续增加质量。但是有些物体永远不会达到那个质量;这些被称为褐矮星。
在 1995年确认它们的存在后的一段时间内,不知道褐矮星是表现不佳的恒星还是雄心勃勃的行星。但一些研究表明,它们就像恒星一样形成,是由云层坍塌而不是核心吸积形成的。一些褐矮星甚至低于氘燃烧的质量,与行星无法区fēn。
木星正好处于云坍塌的质量下限;据估计,云塌陷物体的最小质量约为木星质量。因此,如果木星是由云层坍缩形成的,它可以被认为是一颗失败的恒星。
但来自美国宇航局朱诺号探测器的数据表明,至少从前,木星有一个坚实的核心——这与核心吸积形成方法更加一致。
建模表明,通过核心吸积形成的行星质量的上限不到木星质量的 10 倍 ——仅比氘聚变低几个木星质量。
所以,木星不是一颗失败的恒星。但是思考为什么它不是一个可以帮助我们更好地理解宇宙是如何运作的。此外,木星本身就是一个条纹、暴风雨、漩涡状的奶油糖果奇观。没有它,我们人类甚至可能无法生存。
然而,那是另外一回事了,下次再说。
木星在太阳系里属于什么行星?
木星是离太阳第五颗行星,而且是最大的一颗,比所有其他的行星的合质量大2倍(地球的318倍)。公转轨道: 距太阳 778,330,000 千米 (5.20 天文单位) 行星直径: 142,984 千米 (赤道) 质量: 1.900e27 千克 木星(a.k.a. Jove; 希腊人称之为 宙斯)是上帝之王,奥林匹斯山的统治者和罗马国的保护人,它是Cronus(土星)的儿子。 木星是天空中第四亮的物体(次于太阳,月球和金星;有时候火星更亮一些),早在史前木星就已被人类所知晓。根据伽利略1610年对木星四颗卫星:木卫一,木卫èr,木卫三和木卫四(现常被称作伽利略卫星)的观察,它们是不以地球为中心运转的第一个发现,也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据;由于伽利略直言bù讳地支持哥bái尼的理论而被宗教裁判所逮捕,并被强迫放弃自己的信仰,关在监狱中度过了余生。 木星在1973年被先锋10号首次拜访,后来又陆续被先锋11号,旅行者1号,旅行者2号和Ulysses号考查。目前,伽利略号飞行器正在环绕木星运行,并将在以后的两年中不断发回它的有关数据。 气态行星没有实体表面,它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大(我们从它们表面相当于1个大qì压chù开始算它们的半径和直径)。我们所看到的通常是大气中云层的顶端,压强比1个大气压略高。 木星由90%的氢和10%的氦(原子数之比, 75/25%的质量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成,但天王星与海王星的组成中,氢和氦de量就少一些了。 我们得到的有关木星内部结构的资料(及其他气态行星)来源很不直接,并有了很长时间的停滞。(来自伽利略号的木星大气数据只探测到了云层下150千米处。) 木星可能有一个石质的内核,相当于10-15个地球的质量。 内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态金属氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿巴压强下才存在,木星内部就是这种环境(土星也是)。液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部,不过温度低多了)。在木星内部的温度压强下,氢气是液态的,而非气态,这使它成为了木星磁场de电子指挥者与根源。同yàng在这一层也可能含有一些氦和微量的“冰”。 最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成,它们在内部是液体,而在较外部则气体化了,我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿。 云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰,铵水硫化物和冰水混合wù。然而,来自伽利略号的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少(一个仪qì看来已检测了最外层,另一个同时可能已检测了第二外层)。但这次证明的地表位置十分不同寻常(左图)--基于dì球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船的最近观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星表面最温暖又是云层最少的地区。 来自伽利略号的大气层数据同yàngzhèng明那里的水比预计的少得多,原xiān预计木星大气所包含的氧是目前太阳的两倍(算上充足的氢来生成水),但目前实际集中的比太阳要少。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度。 木星和其他气态行星表面有高速飓风,并被限制在狭小的纬度范围内,在连近纬度的fēng吹的方向又与其相反。这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带,支配着行星的外貌。光亮的表面带被称作区(zones),暗的叫作带(belts)。这些木星上的带子很早就被人们知道了,dàn带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多(大于400英里每小时),并yán伸到根所能观察到的一样深的地方,大约向内yán伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱,这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动,不像地球只从太阳处获取热量。 木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩缤纷的视觉效果,但是其详情仍无法知晓。 色彩的变化与云层的高度有关:最低处为蓝色,跟着是棕色与白色,最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。 木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓(这个发现常归功于卡西尼,或是17世纪的Robert Hooke)。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆,总以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区,那里的云层顶端比周围地区特别高,也特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。 木星向外辐射能量,比起从太阳处收到的来说要多。木星内部很热:内核处可能高达20,000开。该热量de产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的(行星的慢速重lì压缩)。(木星并不是像太阳那样由核反应产生能量,它太小因而内部温度不够yǐn起核反应的条件。)这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体céng的对流,并引起了我men所见到的云顶的复杂移动过程。土星与海王星在这方面与木星类似,奇怪的是,天王星则不。 木星与气态行星所能达到的最大直径一致。如果组成又有所增加,它将因重力而被压缩,使得全球半径只稍微增加一点儿。一颗恒星变大只能是因为内部的热源(核能)关系,但木星要变成恒星的话,质量起码要再变大80倍。 木星有一个巨型磁场,比地球的大得多,磁层向外延伸超过6.5e7千米(超过了土星的轨道!)。(小记:木星的磁层并非球状,它只是朝太阳的方向延伸。)这样一来木星的卫星便始终处在木星的磁层中,yóu此产生的一些情况在木卫一上有了部分解释。不幸的是,对于未来太空行走者及全身心投入旅行者号和伽利略号设计的专家来说,木星的磁场在附近的环境捕获的高能量粒子将是一个大障碍。这类“辐射”类似于,不过大大强烈于,地球的电离层带的情况。它将马上对未受保护的人类产生致命的影响。 gā利略号号飞行器对木星大气的探测发现在木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带,大致相当于电离层辐射带的十倍强。惊人的是,新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子。 木星有一个同土星般的光环,不过又小又微弱。(右图)它们的发现纯属意料之外,只是由于两个旅行zhě1号的科学家一再坚持航行10亿千米后,应该去看一下是否有光环存在。其他人都认为发现光环的可能性为零,但事实上它们是存在的。这两个科学家想出的真是一条妙计啊。它们后来被地面上的望远镜拍了照。 不像土星的,木星的光环较暗(反照率为0.05)。它们由许多粒状的岩石质材料组成。 木星光环中的粒子可能并不是稳定地存在(由大气层和磁场的作用)。这yàng一来,如果光环要保持形状,它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星:木卫十六和木卫十七,显而易见是光环资源的最佳候选人。 在1994年7月,苏梅克-列维 9号彗星碰撞木星,具有惊人的现象(左图)。甚至用业余望远镜都能清楚地guān察到表面的现象。碰撞残留的碎片在近一年后还可由哈勃望远镜观察到。 在夜空中,木星是空中最亮的一颗星星(仅次于金星,但金星在夜空中往往不可见)。四个伽利略的卫星用双筒望远镜可很容易的观察到;木星表面的带子和大红斑可由小型天文望远镜观测。迈克・哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节,越来越好的图表将被如灿烂星河这样的天文程序来发现和完成。
地球,木星属于什么?
地球和木星都属于环绕太阳旋转的行星,
行星(英文:Planet)通常指自身不发光,环绕着恒星的天体,名字来自于它们的位置在天空中不固定,就好像在行走一般。
其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说,行星需具有yī定质量,行星的质量要足够的大且近似于圆球状,自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
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