請問木星叫氣體星球是咋回事？難道說木星上沒有土地嗎？

【專家解說】：　　木星(Jupiter)古稱歲星，是離太陽遠近的第五顆行星，是太陽系八大行星之一且是八大行星中最大的一顆，比所有其他的行星的合質(zhì)量大2倍（地球的318倍）。 　　氣態(tài)行星沒有實體表面，它們的氣態(tài)物質(zhì)密度只是由深度的變大而不斷加大（我們從它們表面相當于1個大氣壓處開始算它們的半徑和直徑）。我們所看到的通常是大氣中云層的頂端，壓強比1個大氣壓略高。 　　木星由90％的氫和10％的氦（原子數(shù)之比, 75/25％的質(zhì)量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石頭”組成。這與形成整個太陽系的原始的太陽系星云的組成十分相似。土星有一個類似的組成，但天王星與海王星的組成中，氫和氦的量就少一些了。 　　我們得到的有關(guān)木星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的資料（及其他氣態(tài)行星）來源很不直接，并有了很長時間的停滯。（來自伽利略號的木星大氣數(shù)據(jù)只探測到了云層下150千米處。） 　　木星可能有一個石質(zhì)的內(nèi)核，相當于10－15個地球的質(zhì)量。 　　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（類似于太陽的內(nèi)部，不過溫度低多了）。在木星內(nèi)部的溫度壓強下，氫氣是液態(tài)的，而非氣態(tài)，這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。 　　最外層主要由普通的氫氣與氦氣分子組成，它們在內(nèi)部是液體，而在較外部則氣體化了，我們所能看到的就是這深邃的一層的較高處。水、二氧化碳、甲烷及其他一些簡單氣體分子在此處也有一點兒。 　　云層的三個明顯分層中被認為存在著氨冰，銨水硫化物和冰水混合物。然而，來自伽利略號的證明的初步結(jié)果表明云層中這些物質(zhì)極其稀少（一個儀器看來已檢測了最外層，另一個同時可能已檢測了第二外層）。但這次證明的地表位置十分不同尋常－－基于地球的望遠鏡觀察及更多的來自伽利略號軌道飛船的最近觀察提示這次證明所選的區(qū)域很可能是那時候木星表面最溫暖又是云層最少的地區(qū)。 　　來自伽利略號的大氣層數(shù)據(jù)同樣證明那里的水比預(yù)計的少得多，原先預(yù)計木星大氣所包含的氧是目前太陽的兩倍（算上充足的氫來生成水），但目前實際集中的比太陽要少。另外一個驚人的消息是大氣外層的高溫和它的密度。 　　木星和其他氣態(tài)行星表面有高速颶風，并被限制在狹小的緯度范圍內(nèi)，在接近緯度的風吹的方向又與其相反。這些帶中輕微的化學成分與溫度變化造成了多彩的地表帶，支配著行星的外貌。光亮的表面帶被稱作區(qū)（zones），暗的叫作帶（belts）。這些木星上的帶子很早就被人們知道了，但帶子邊界地帶的漩渦則由旅行者號飛船第一次發(fā)現(xiàn)。伽利略號飛船發(fā)回的數(shù)據(jù)表明表面風速比預(yù)料的快得多（大于400英里每小時），并延伸到根所能觀察到的一樣深的地方，大約向內(nèi)延伸有數(shù)千千米。木星的大氣層也被發(fā)現(xiàn)相當紊亂，這表明由于它內(nèi)部的熱量使得颶風在大部分急速運動，不像地球只從太陽處獲取熱量。 　　木星表面云層的多彩可能是由大氣中化學成分的微妙差異及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩繽紛的視覺效果，但是其詳情仍無法知曉。 　　色彩的變化與云層的高度有關(guān)：最低處為藍色，跟著是棕色與白色，最高處為紅色。我們通過高處云層的洞才能看到低處的云層。 　　木星表面的大紅斑早在300年前就被地球上的觀察所知曉（這個發(fā)現(xiàn)常歸功于卡西尼，或是17世紀的Robert Hooke）。大紅斑是個長25,000千米,跨度12,000千米的橢圓，總以容納兩個地球。其他較小一些的斑點也已被看到了數(shù)十年了。紅外線的觀察加上對它自轉(zhuǎn)趨勢的推導(dǎo)顯示大紅斑是一個高壓區(qū)，那里的云層頂端比周圍地區(qū)特別高，也特別冷。類似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什么這類結(jié)構(gòu)能持續(xù)那么長的一段時間。 　　木星向外輻射能量，比起從太陽處收到的來說要多。木星內(nèi)部很熱：內(nèi)核處可能高達20,000開。該熱量的產(chǎn)量是由開爾文-赫爾姆霍茲原理生成的（行星的慢速重力壓縮）。（木星并不是像太陽那樣由核反應(yīng)產(chǎn)生能量，它太小因而內(nèi)部溫度不夠引起核反應(yīng)的條件。）這些內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可能很大地引發(fā)了木星液體層的對流，并引起了我們所見到的云頂?shù)膹?fù)雜移動過程。土星與海王星在這方面與木星類似，奇怪的是，天王星則不。 　　木星與氣態(tài)行星所能達到的最大直徑一致。如果組成又有所增加，它將因重力而被壓縮，使得全球半徑只稍微增加一點兒。一顆恒星變大只能是因為內(nèi)部的熱源（核能）關(guān)系，但木星要變成恒星的話，質(zhì)量起碼要再變大80倍。 　　宇宙飛船發(fā)回的考察結(jié)果表明，木星有較強的磁場，表面磁場強度達3～14高斯，比地球表面磁場強得多（地球表面磁場強度只有0.3～0.8高斯）。木星磁場和地球的一樣，是偶極的，磁軸和自轉(zhuǎn)軸之間有 10°8′的傾角。木星的正磁極指的不是北極，而是南極，這與地球的情況正好相反。由于木星磁場與太陽風的相互作用，形成了木星磁層。木星磁層的范圍大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在距離木星140萬～700萬公里之間的巨大空間都是木星的磁層；而地球的磁層只在距地心5~7萬公里的范圍內(nèi)。木星的四個大衛(wèi)星都被木星的磁層所屏蔽，使之免遭太陽風的襲擊。地球周圍有條稱為范艾倫帶的輻射帶，木星周圍也有這樣的輻射帶?！奥眯姓?號”還發(fā)現(xiàn)木星背向太陽的一面有3萬公里長的北極光。1981年初，當“旅行者2號”早已離開木星磁層飛奔土星的途中，曾再次受到木星磁場的影響。由此看來，木星磁尾至少拖長到6000萬公里，已達到土星的軌道上。 　　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共同特征，主要由小石塊和雪團等物質(zhì)組成。木星的光環(huán)很難觀測到，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6500公里寬，但厚度不到10公里。 　　[木星有一層厚而濃密的大氣層，大氣的主要成分是氫，占80％以上，其次是氦，約占18％，其余還有甲烷、氨、碳、氧和水汽等，總含量不足1％。由于木星有較強的內(nèi)部能源，致使其赤道與兩極溫差不大，不超過3℃，因此木星上南北風很小，主要是東西風，最大風速達 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到與赤道平行的、明暗交替的帶紋，其中的亮帶是向上運動的區(qū)域，暗紋則是較低和較暗的云。由于木星離太陽平均距離為7.78億公里，因此木星的表面溫度比地球表面溫度低得多。從木星接受太陽輻射計算，其表面有效溫度值為-168℃，而地球觀測值為-139℃，“先驅(qū)者11號”宇宙飛船的探測值為-148℃，仍比計算值高，這也說明木星有內(nèi)部熱源。木星表面的大多數(shù)特征變化倏忽，但也有些標記具有持久和半持久的特征，其中最顯著最持久，也是人們最熟悉的特征要算大紅斑了。木星上的斑狀結(jié)構(gòu)一般持續(xù)幾個月或幾年，它們的共同特點是在北半球作順時針方向旋轉(zhuǎn)，在南半球作逆時針旋轉(zhuǎn)。氣流從中心緩慢地涌出，然后在邊緣沉降，遂形成橢圓形狀。它們相當于地球上的風暴，不過規(guī)模要大得多，持續(xù)時間也長得多。[編輯本段]木星的地形外觀 　　木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案，可以推測木星大氣中的風向是平行于赤道方向，因區(qū)域的不同而交互吹著西風及東風，是木星大氣的一向明顯特征。大氣中含有極微的甲烷、乙烷之類的有機成份，而且有打雷現(xiàn)象，生成有機物的機率相當大。 　　木星表面最大的特征，首推南半球的大紅斑。這個巨大的圓形漩渦超過地球直徑的3倍。大紅斑的艷麗紅色令人印象深刻，顏色似乎來自紅磷。 　　科學家由舒梅克－李維9號彗星撞擊后釋出的大氣成份檢測出硫，得知木星大氣含有硫的成份。 　　[編輯本段]木星的表面環(huán)境 　　木星的成份絕大部分是氫和氦。木星離太陽比較遠，表面溫度低達攝氏零下150度，木星內(nèi)部散放出來的熱，是它從太陽接受的熱的兩倍以上，所以如果木星只靠太陽的熱來加溫，表面溫度還會再低20度。 　　[編輯本段]木星的星體結(jié)構(gòu) 　　木星的表面是由液態(tài)氫以及氦所組成的，在深入地心為液態(tài)的金屬氫，其核心為一個巖質(zhì)的核，約有地球的兩倍大，十倍重。 　　木星擁有非常大的磁場，表面磁場的強度超過地球的10倍。木星的磁氣圈分布范圍比地球磁氣圈的范圍大上100多倍，是太陽系中最大的磁氣圈。由于太陽風和磁氣圈的作用，木星也和地球一樣在極區(qū)有極光產(chǎn)生。 　　[編輯本段]木星的行星環(huán) 　　隨著行星際空間探測器的發(fā)射，不斷揭示出太陽系天體中許多前所未知的事實，木星環(huán)的發(fā)現(xiàn)就是其中的一個。早在1974年"先鋒11號"探測器訪問木星時，就曾在離木星約13萬公里處觀測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敃r無人作進一步的定量研究以推測這一假設(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"和"旅行者2號"空間探測器。經(jīng)過一年半的長途跋涉，"旅行者1號"穿過木星赤道面，這時它所攜帶的窄角照相機在離木星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，后其到達的"旅行者2號"又獲得了有關(guān)木星環(huán)的更多的信息。 　　根據(jù)對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。暈的延伸范圍可達環(huán)面上下各1萬公里，它在暗環(huán)兩旁延伸到最遠點，外邊界則比亮環(huán)略遠。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。為了證實木星環(huán)是一種相對穩(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)量的動態(tài)穩(wěn)定的幾種可能的環(huán)粒補充源。 　　木星的光環(huán) 　　光環(huán) 距離 　　（千米） 寬度 　?。ㄇ祝?質(zhì)量 　?。ㄇЭ耍? 　　Halo 100000 22800 ? 　　Main 122800 6400 1e13 　　Gossamer 129200 850000 ? 木星有16顆已知衛(wèi)星，4顆大伽利略發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星，12顆小的。 　　由于伽利略衛(wèi)星產(chǎn)生的引潮力，木星運動正逐漸地變緩。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，木衛(wèi)一的八倍來運行。 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）。衛(wèi)星 距離 　?。ㄇ祝?半徑 　　（千米） 質(zhì)量 　　（千克） 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)日期 　　木衛(wèi)十六 128000 20 9.56e16 Synnott 1979 　　木衛(wèi)十五 129000 10 1.91e16 Jewitt 1979 　　木衛(wèi)五 181000 98 7.17e18 Barnard 1892 　　木衛(wèi)十四 222000 50 7.77e17 Synnott 1979 　　木衛(wèi)一 422000 1815 8.94e22 伽利略 1610 　　木衛(wèi)二 671000 1569 4.80e22 伽利略 1610 　　木衛(wèi)三 1070000 2631 1.48e23 伽利略 1610 　　木衛(wèi)四 1883000 2400 1.08e23 伽利略 1610 　　木衛(wèi)十三 11094000 8 5.68e15 Kowal 1974 　　木衛(wèi)六 11480000 93 9.56e18 Perrine 1904 　　木衛(wèi)十 11720000 18 7.77e16 Nicholson 1938 　　木衛(wèi)七 11737000 38 7.77e17 Perrine 1905 　　木衛(wèi)十二 21200000 15 3.82e16 Nicholson 1951 　　木衛(wèi)十一 22600000 20 9.56e16 Nicholson 1938 　　木衛(wèi)八 23500000 25 1.91e17 Melotte 1908 　　木衛(wèi)九 23700000 18 7.77e16 Nicholson 1914 　　較小衛(wèi)星的數(shù)值是約值。 　　Io 伊奧 Europa 歐羅巴 Ganymede 加尼美德 Callisto 卡利斯托 　　木星的衛(wèi)星木星擁有超過61顆衛(wèi)星 ，是太陽系中擁有最多衛(wèi)星的行星。其中靠近內(nèi)側(cè)的地方有4顆特別大。從靠近木星的一端數(shù)起依序為：伊奧、歐羅巴 、加尼美德、卡利斯托，是由物理學家伽利略最早發(fā)現(xiàn)的，又稱為伽利略四大衛(wèi)星。 　　右圖是由火星全球探索者號（Mars Global Surveyor，MGS）在2003年5月8日于火星軌道上所拍攝木星與其衛(wèi)星的合照，由左至右分別為卡利斯托、加尼美德、木星、以及歐羅巴。 　　資料來源: NASA/JPL-Caltech 　　由圖中可以看出木星的大小與衛(wèi)星差異之大。除了歐羅巴以外，每顆伽利略衛(wèi)星都比月球大，加尼美德甚至比水星還大。伊奧的大小和月球差不多，卻擁有眾多的活火山，地殼運動頻繁。有人主張伊奧活火山的能量來自于木星強大的潮汐力。歐羅巴表面布滿了無數(shù)條紋路花紋，上面幾乎看不到隕石坑，十分奇特。這意味著歐羅巴的表面比較新。加尼美德的半徑大約為2600公里，是太陽系中所有衛(wèi)星中最大的一個，甚至比九大行星中的水星還要大。 　　[編輯本段]木星的觀測資訊 　　一般小型的 雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛(wèi)星，因為他的光度十分明亮，所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望遠鏡中，可以看到木星 較清晰的結(jié)構(gòu)如大紅斑以及與四大衛(wèi)星，且衛(wèi)星與木星的相對位置會隨時間而改變，就像一個"小太陽系"一樣，十分有趣。 　　人造衛(wèi)星怎樣通過木星引力場加如果以木星為參照系，你說的沒錯，人造衛(wèi)星飛臨木星時的速度和它離開木星的速度是相等的（在距木星同樣距離的時刻，例如10萬公里），因為離木星的距離沒有變，引力勢能沒有變，根據(jù)能量守恒的原則，衛(wèi)星與木星相對運動速度所具有的動能不會變，所以相對于木星的運動速度數(shù)值也不會變（但速度方向會變），但我們所說的加速不是以木星為參照系的，而是以太陽。木星本身是繞太陽運動的，衛(wèi)星要想獲得加速，必須以與木星運動軌道的有一定角度的方向接近木星，并盡量以木星運動同方向的角度（沿軌道切線方向）離開木星。這樣一來，相對于木星，衛(wèi)星進入木星引力場和離開后的速度是相等的，但相對于太陽系，衛(wèi)星的速度就增加了。