衛(wèi)星最多的行星是木星。木星(Jupiter),是太陽系八大行星中體積最大、自轉(zhuǎn)最快的行星,從內(nèi)向外的第五顆行星。它的質(zhì)量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質(zhì)量總和的2.5倍。木星是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的天然衛(wèi)星最多的行星,已發(fā)現(xiàn)69顆衛(wèi)星。木星與土星、天王星、海王星皆屬氣體行星,因此四者又合稱類木行星(木星和土星合稱巨行星)。下面就跟360常識(shí)網(wǎng)一起具體看看衛(wèi)星最多的行星等相關(guān)內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)組成
木星是一個(gè)巨大的液態(tài)氫星體。隨著深度的增加千米處,液態(tài)氫在高壓和高溫形成。據(jù)推測(cè),木星的中心是一個(gè)含硅酸鹽和鐵等物質(zhì)組成的核區(qū),物質(zhì)組成與密度呈連續(xù)過渡。
木星是四個(gè)氣體行星(又稱類木行星)中的一個(gè):即不以固體物質(zhì)為主要組成的行星,它是太陽系中體積最大的行星,赤道直徑為142984千米。木星的密度為1.326 g/cm3,在氣體行星中排行第二,但遠(yuǎn)低于太陽系中四個(gè)類地行星。
組成成分
木星的高層大氣是由體積或氣體分子百分率約88-92%的氫和約8-12%的氦所組成。由于氦原子的質(zhì)量是氫原子的四倍,探討木星的質(zhì)量組成時(shí)比例會(huì)有所改變:大氣層中氫和氦分別占了總質(zhì)量的75%及24%,余的1%為其他元素,包括微量的甲烷、水蒸氣、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等物質(zhì)。大氣最外層有冷凍的氨的晶體。木星上也透過紅外線及紫外線測(cè)量發(fā)現(xiàn)微量苯和烴的存在。
木星大氣層中氫和氦的比例非常接近原始太陽星云的理論組成,然而,木星大氣中的惰性氣體是太陽的二至三倍,高層大氣中的氖只占了總質(zhì)量的百萬分之二十,約為太陽比例的十分之一,氦也幾乎耗盡,但仍有太陽中氦的比例的80%。這個(gè)差距可能是由于元素降水至行星內(nèi)部所造成。
由光譜學(xué)分析而言,土星被認(rèn)為和木星的組成最為相似,但另外的氣體行星、天王星與海王星相較之下所含氫和氦的比例較低,由于沒有太空船實(shí)際深入大氣層的分析,除了木星之外的行星至今仍沒有重元素?cái)?shù)量的精確數(shù)據(jù)。
質(zhì)量大小
木星的質(zhì)量是太陽系其他行星質(zhì)量總和的2.5倍,由于它的質(zhì)量是是如此巨大,因此太陽系的質(zhì)心落在太陽的太陽表面之外,距離太陽中心1.068太陽半徑。雖然木星的直徑是地球的11倍,非常巨大,但是它的密度很低,所以木星的體積是地球的1,321倍,但質(zhì)量只是地球的318倍。木星的半徑是太陽半徑的十分之一,質(zhì)量是太陽質(zhì)量的千分之一,所以兩者的密度是相似的。"木星質(zhì)量"(MJ或MJup)通常被做為描述其它天體,特別是系外行星和棕矮星,的質(zhì)量單位。因此,例如系外行星HD 209458 b的質(zhì)量是0.69MJup,而仙女座κb的質(zhì)量是12.8MJup。
理論模型顯示如果木星的質(zhì)量比現(xiàn)在更大,而不是僅有目前的質(zhì)量,它將會(huì)繼續(xù)收縮。質(zhì)量上的些許改變,不會(huì)讓木星的半徑有明顯的變化,大約要在500地球質(zhì)量(1.6MJup)才會(huì)有明顯的改變。盡管隨著質(zhì)量的增加,內(nèi)部會(huì)因?yàn)閴毫Φ脑黾佣s小體積。結(jié)果是,木星被認(rèn)為是一顆幾乎達(dá)到了行星結(jié)構(gòu)和演化史所能決定的最大半徑。隨著質(zhì)量的增加,收縮的過程會(huì)繼續(xù)下去,直到達(dá)到可察覺的恒星形成質(zhì)量,大約是50MJup的高質(zhì)量棕矮星。

然而,需要75倍的木星質(zhì)量才能使氫穩(wěn)定的融合成為一顆恒星。最小的紅矮星,半徑大約只是木星的30%。盡管如此,木星仍然散發(fā)出更多的能量。它接受來自太陽的能量,而內(nèi)部產(chǎn)生的能量也幾乎和接受自太陽的總能量相等。這些額外的熱量是由開爾文-亥姆霍茲機(jī)制通過收縮產(chǎn)生的。這個(gè)過程造成木星每年縮小約2厘米。當(dāng)木星形成的時(shí)候,它比現(xiàn)在要略大一點(diǎn)。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
木星可能有一個(gè)石質(zhì)的內(nèi)核,被一層含有少量氦,主要是氫元素的液態(tài)金屬氫包覆著。內(nèi)核上則是大部分的行星物質(zhì)集結(jié)地,以液態(tài)氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎(chǔ)可能只在40億帕壓強(qiáng)下才存在,木星內(nèi)部就是這種環(huán)境(土星也是)液態(tài)金屬氫由離子化的質(zhì)子與電子組成。在木星內(nèi)部的溫度壓強(qiáng)下氫氣是液態(tài)的,而非氣態(tài),這使它成為了木星磁場(chǎng)的電子指揮者與根源,木星的磁場(chǎng)強(qiáng)度大約10高斯,比地球大10倍。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。木星還是天空中已知的最強(qiáng)的射電源之一。
木星內(nèi)部的溫度和壓力,由于開爾文-亥姆霍茲機(jī)制穩(wěn)定地朝向核心增加。在壓力為10帕的”表面”,溫度大約是340 K(67°C;152°F)。在氫相變的區(qū)域-溫度達(dá)到臨界點(diǎn)-氫成為金屬,相信溫度是10,000 K(9,700°C;17,500°F),壓力的200GPa。在核心邊界的溫度估計(jì)為36,000 K(35,700°C;64,300°F),同時(shí)內(nèi)部的壓力大約是3,000至4,500GPa。
大氣組成
木星有著太陽系內(nèi)最大的行星大氣層,跨越的高度超過5,000km(3,107mi)。由于木星沒有固體的表面,它的大氣層基礎(chǔ)通常被認(rèn)為是大氣壓力等于1MPa(10bar),或十倍于地球表面壓力之處。
云層
木星的大氣組成中,按分子數(shù)量來看,81%是氫氣,18%是氦氣,按質(zhì)量則分別是75%和24%。只有約1%左右的其他氣體,其中包括甲烷、水蒸氣、氨氣等。這與太陽系的前身-原始太陽星云的組成相近,但木星中較重元素的比例卻比原始太陽星云多數(shù)倍。同為氣體行星的土星也是類似的組成,但天王星及海王星中的氫和氦就少得多。由于木星有較強(qiáng)的內(nèi)部能源,致使其赤道與兩極溫差不大,不超過3℃,因此木星上南北風(fēng)很小,主要是東西風(fēng),最大風(fēng)速達(dá)130~150米/秒。木星大氣中充滿了稠密活躍的云系。各種顏色的云層像波浪一樣在激烈翻騰著。在木星大氣中還觀測(cè)到有閃電和雷暴。由于木星的快速自轉(zhuǎn),因此能在它的大氣中觀測(cè)到與赤道平行的、明暗交替的帶紋其中的亮帶是向上運(yùn)動(dòng)的區(qū)域,暗紋則是較低和較暗的云。
木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案,可以推測(cè)木星大氣中的風(fēng)向是平行于赤道方向,因區(qū)域的不同而交互吹著西風(fēng)及東風(fēng),是木星大氣的一向明顯特征。大氣中含有極微的甲烷、乙炔之類的有機(jī)成份,而且有打雷現(xiàn)象生成有機(jī)物的機(jī)率相當(dāng)大。
大紅斑與渦旋
木星的大紅斑位于南緯23°處,東西長4萬公里,南北寬1.3萬公里。探測(cè)器發(fā)現(xiàn),大紅斑是一團(tuán)激烈上升的氣流,呈深褐色。這個(gè)彩色的氣旋以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在大紅斑中心部分有個(gè)小顆粒,是大紅斑的核,其大小約幾百公里。這個(gè)核在周圍的反時(shí)針漩渦運(yùn)動(dòng)中維持不動(dòng)。大紅斑的壽命很長,可維持幾百年或更久。大紅斑的豔麗紅色令人印象深刻,顏色似乎來自紅磷。
鵝蛋形物體的自轉(zhuǎn)是逆時(shí)針方向,周期大約是六天。大紅斑的維度是24,000至40,000千米X 12,000至14,000千米。它的直徑大到可以容得下2至3顆地球。這個(gè)風(fēng)暴的最大高度比周圍的云層高出約8km(5mi)。
風(fēng)暴通常都發(fā)生在巨行星大氣層的湍流內(nèi),木星也有白色和棕色的鵝蛋形風(fēng)暴,但較小的那些風(fēng)暴通常都不會(huì)被命名。白色的鵝蛋傾向于包含大氣層上層,相對(duì)較低溫的云。棕色鵝蛋形是較溫暖和位于普通云層。這種風(fēng)暴持續(xù)的時(shí)間可以只有幾個(gè)小時(shí),也可以長達(dá)數(shù)個(gè)世紀(jì)。
外圍組成
行星系統(tǒng)
隨著行星際空間探測(cè)器的發(fā)射,不斷揭示出太陽系天體中許多前所未知的事實(shí),木星環(huán)的發(fā)現(xiàn)就是其中的一個(gè)早在1974年“先鋒11號(hào)”探測(cè)器訪問木星時(shí),就曾在離木星約13萬公里處觀測(cè)到高能帶電粒子的吸收特征。兩年后有人提出這一現(xiàn)象可用木星存在塵埃環(huán)來說明?上М(dāng)時(shí)無人作進(jìn)一步的定量研究以推測(cè)這一假設(shè)環(huán)的物理性質(zhì)1977年8月20日和9月5日美國先后發(fā)射了“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”空間探測(cè)器經(jīng)過一年半的長途跋涉“旅行者1號(hào)”穿過木星赤道面,這時(shí)它所攜帶的窄角照相機(jī)在離木星120萬公里的地方拍到了亮度十分暗弱的木星環(huán)的照片同年7月后其到達(dá)的“旅行者2號(hào)”又獲得了有關(guān)木星環(huán)的更多的信息。
根據(jù)對(duì)空間飛船所拍得照片的研究,現(xiàn)已知道木星環(huán)系主要由亮環(huán)、暗環(huán)和暈三部分組成。環(huán)的厚度不超過30公里亮環(huán)離木星中心約13萬公里,寬6000公里。暗環(huán)在亮環(huán)的內(nèi)側(cè),寬可達(dá)5萬公里,其內(nèi)邊緣幾乎同木星大氣層相接。亮環(huán)的不透明度很低,其環(huán)粒只能截收通過陽光的萬分之一左右?拷镰h(huán)的外緣有一寬約700公里的亮帶它比環(huán)的其余部分約亮10%,暗環(huán)的亮度只及亮度環(huán)的幾分之一。暈的延伸范圍可達(dá)環(huán)面上下各1萬公里它在暗環(huán)兩旁延伸到最遠(yuǎn)點(diǎn),外邊界則比亮環(huán)略遠(yuǎn)。據(jù)推算,環(huán)粒的大小約為2微米,真可算是微粒。這種微米量級(jí)的微粒因輻射壓力、微隕星撞擊等原因壽命大大短于太陽系壽命。為了證實(shí)木星環(huán)是一種相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)這一說法人們提出了維持這種小塵埃粒子數(shù)量的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的幾種可能的環(huán)粒補(bǔ)充源。
木星環(huán)比土星暗(反照率為0.05)它們由許多粒狀的巖石質(zhì)材料組成。過去有人猜測(cè),在木星附近有一個(gè)塵埃層或環(huán),但一直未能證實(shí)。1979年3月,“旅行者1號(hào)”考察木星時(shí),拍攝到木星環(huán)的照片,不久,“旅行者2號(hào)”又獲得了木星環(huán)的更多情況,終于證實(shí)木星也有光環(huán)。木星光環(huán)的形狀像個(gè)薄圓盤,其厚度約為30公里,寬度約為9400公里,離木星12.8萬公里。光環(huán)分為內(nèi)環(huán)和外環(huán),外環(huán)較亮,內(nèi)環(huán)較暗幾乎與木星大氣層相接。光環(huán)的光譜型為G型,光環(huán)也環(huán)繞著木星公轉(zhuǎn),7小時(shí)轉(zhuǎn)一圈。木星光環(huán)是由許多黑色碎石塊構(gòu)成的,石塊直徑在數(shù)十米到數(shù)百米之間。由于黑石塊不反射太陽光,因而長期以來一直未被我們發(fā)現(xiàn)。
木星的兩極有極光,這似乎是從木衛(wèi)一上火山噴發(fā)出的物質(zhì)沿著木星的引力線進(jìn)入木星大氣而形成的。木星有光環(huán),光環(huán)系統(tǒng)是太陽系巨行星的一個(gè)共同特征,主要由黑色碎石塊和雪團(tuán)等物質(zhì)組成。木星的光環(huán)很難觀測(cè)到它沒有土星那么顯著壯觀,但也可以分成四圈。木星環(huán)約有9400公里寬,但厚度不到30公里,光環(huán)繞木星旋轉(zhuǎn)一周需要大約7小時(shí)。
木星有一個(gè)同土星般的環(huán),不過又小又微弱。它們的發(fā)現(xiàn)純屬意料之外,只是由于兩個(gè)旅行者1號(hào)的科學(xué)家一再堅(jiān)持航行10億千米后,應(yīng)該去看一下是否有光環(huán)存在。其他人都認(rèn)為發(fā)現(xiàn)光環(huán)的可能性為零,但事實(shí)上它們是存在的。這兩個(gè)科學(xué)家想出的真是一條妙計(jì)啊。它們后來被地面上的望遠(yuǎn)鏡拍了照。
木星光環(huán)中的粒子可能并不是穩(wěn)定地存在(由大氣層和磁場(chǎng)的作用)。這樣一來,如果光環(huán)要保持形狀,它們需被不停地補(bǔ)充。兩顆處在光環(huán)中公轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星:木衛(wèi)十六和木衛(wèi)十七,顯而易見是光環(huán)資源的最佳候選。
伽利略號(hào)飛行器對(duì)木星大氣的探測(cè)發(fā)現(xiàn)在木星光環(huán)和最外層大氣層之間另存在了一個(gè)強(qiáng)輻射帶,大致相當(dāng)于電離層輻射帶的十倍強(qiáng)。驚人的是,新發(fā)現(xiàn)的帶中含有來自不知何方的高能量氦離子。
1979年3月,“旅行者一號(hào)”探測(cè)器穿越木星赤道平面時(shí),在離地球6億千米處發(fā)回大量的珍貴照片。出乎人們所料發(fā)現(xiàn)木星和土星一樣也擁有光環(huán)。4個(gè)月后,旅行者2號(hào)探測(cè)器飛臨木星證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。
木星光環(huán)和土星光環(huán)有很大不同。木星光環(huán)是彌散透明的,由亮環(huán)、暗環(huán)和暈三部分組成。亮環(huán)在暗環(huán)的外邊暈為一層極薄的塵云,將亮環(huán)和暗環(huán)整個(gè)包圍起來。木星環(huán)是由大量的塵埃和黑色的碎石組成,不反光,肉眼無法看到以周期為7小時(shí)左右的速度圍繞木星旋轉(zhuǎn)。暗淡單薄的木星環(huán)套在龐大的木星身軀上,發(fā)現(xiàn)它確實(shí)是極不容易的。
衛(wèi)星家族
木星是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的天然衛(wèi)星最多的行星,已發(fā)現(xiàn)69顆衛(wèi)星。木星運(yùn)動(dòng)正逐漸地變緩。同樣相同的引潮力也改變了衛(wèi)星的軌道,使它們慢慢地逐漸遠(yuǎn)離木星。木衛(wèi)一,木衛(wèi)二,木衛(wèi)三由引潮力影響而使公轉(zhuǎn)共動(dòng)關(guān)系固定為1:2:4,并共同變化。木衛(wèi)四也是這其中一個(gè)部分,在未來的數(shù)億年里,木衛(wèi)四也將被鎖定,以木衛(wèi)三的兩倍公轉(zhuǎn)周期,以木衛(wèi)一的八倍來運(yùn)行。木星的衛(wèi)星由宙斯一生中所接觸過的人來命名(大多是他的情人)。

木衛(wèi)可分為三群:最靠近木星的一群——木衛(wèi)十六、木衛(wèi)十四、木衛(wèi)五、木衛(wèi)十五和四顆伽利略衛(wèi)星等8顆軌道偏心率都小于0.01,順行,屬于規(guī)則衛(wèi)星;其余均屬不規(guī)則衛(wèi)星。離木星稍遠(yuǎn)的一群衛(wèi)星——木衛(wèi)十三、木衛(wèi)六、木衛(wèi)十及木衛(wèi)七,偏心離為0.11~0.21,順行。離木星最遠(yuǎn)的一群——木衛(wèi)十二、木衛(wèi)十一、木衛(wèi)八及木衛(wèi)九,偏心率0.17~0.38、逆行。木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四于1610年由伽利略發(fā)現(xiàn),稱為伽利略衛(wèi)星。1892年巴納德用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)五其他衛(wèi)星都是1904年以后用照相方法陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的!奥眯姓咛(hào)”飛船于1979年發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)十四,1980年又先后發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)十五和木衛(wèi)十六。除四個(gè)伽利略衛(wèi)星外,其余的衛(wèi)星半徑多是幾公里到20公里的大石頭。木衛(wèi)三較大其半徑為2631公里。
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