Ⅰ 木星的構造是怎樣的和地球相比有哪些差別
自從1610年伽利略首次通過自製望遠鏡觀察木星以來,科學家和天文學家對這顆行星產生了濃厚的興趣。這不僅是因為它是太陽系中最大的行星,也是因為經過幾個世紀的研究,我們仍然沒有完全了解木星的所有秘密。
主要原因是木星與我們熟知的其他行星有很大的不同。木星向我們展示了行星在許多方面的多樣性,比如它難以想像的大小、質量、成分、磁場和重力場,以及它令人印象深刻的衛星系統。
我們仍然不知道那顆恆星的秘密——木星和地球的比較
半徑、質量和密度:
地球的平均半徑是6371公里(3958.8英里),質量是5.97×10^24kg,而木星的平均半徑是69911 6公里(43441英里),質量是1.8986×10^27kg.簡而言之,木星的半徑是地球的11倍,質量是地球的318倍。但由於地球是一顆岩石行星,密度為5.514 g/cm 3,遠高於木星的1.326 g/cm 3。
因此,木星表面的重力加速度遠高於地球(9.8m/s ^ 2,或1g)。但是,木星作為一顆巨大的氣態行星,嚴格意義上是沒有表面的。天文學家把木星大氣層1巴的高度(即地球海平面上的壓力)視為木星表面,木星重力加速度為24.79米/秒2 (2.528克)
組成和結構:
地球是由硅酸鹽岩石和金屬組成的岩石星球——核心是金屬,地幔和地殼是硅酸鹽。地核內部也有區別:分為內核和外核,其旋轉方向與地球相反。從地殼往下,深度越深,溫度和壓力越高。
地球的形狀可以近似為一個扁圓球體,兩極略平,赤道略凸出。赤道隆起是地球自轉造成的,地球赤道直徑比兩極大47公里(27英里)。
相反,木星主要由氣體和液體物質組成,可分為外層大氣和更緻密的內部。按體積計算,木星上層大氣88-92%是氫,8-12%是氦;按質量計算,氫佔75%,氦佔24%,剩下的1%是其他成分。
說明:這個模型部分顯示了木星的內部結構,液態金屬氫覆蓋了內部深處的岩石核心
木星的大氣層中還含有極少量的甲烷、水蒸氣、氨和硅基化合物,極少量的苯和其他碳氫化合物,以及極少量的碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫和硫。木星最外層的大氣層中有凍結的氨晶體。
按質量比計算,木星緻密內部71%是氫,24%是氦,其餘5%是其他成分。科學家認為木星有不止一個內核。內核是液態金屬氫和一些氦的混合物,而外核主要是氫分子。有人認為木星的核心是岩石質的,但這一點尚未得到證實。
和地球一樣,木星內部的溫度和壓力隨著深度的增加而急劇增加。在木星的「表面」,氣壓約為10巴,溫度為340K(67℃,152℉)。在木星中,氫在10,000千米(9,700℃,17,500℉)的深度和200Gpa的壓力下變成了金屬。在木星內核的邊界,科學家估計那裡的溫度為36,000K(35,700℃,64,300℉),壓力約為3,000-4,500Gpa。
和地球一樣,木星也是橢球體。事實上,木星的扁率比地球大得多——前者為0.06487±0.00015,後者為0.00335,這意味著木星的赤道半徑比極地半徑大4600公里。造成這種差異的原因是木星的快速自轉。
軌道參數:地球軌道的偏離率很小。地球和太陽之間的距離在近日點為147,095,000公里(0.983AU),在遠日點為151,930,000公里(1.015AU)。所以地球到太陽的平均距離是149,598,261公里,也就是天文單位(AU)的大小
地球的軌道周期是365.25天,相當於1.000017朱利安年。這意味著每四年,地球日歷上會多一天,這就是閏年。一般認為一天有24小時,但地球的自傳周期是23小時56分4秒,相當於0.997個地球日。但是考慮到地球圍繞太陽的軌道周期,兩次日落之間的時間是24小時,這就是所謂的太陽日。
說明:外行星的逆行是由它相對於地球的位置引起的
從北極上方看,地球是逆時針旋轉的。從太陽和地球北極看,地球公轉也是逆時針方向,地球自轉軸線向太陽黃道面傾斜23.4度,導致地球四季變化。除了導致溫度變化,這也導致半球一年中接收的陽光量的變化。
木星繞太陽運動的平均距離(半長軸)為778,299,000公里(5.2AU),近日點為740,550,000公里(4.5AU),遠日點為816,040,000公里(5.455AU)。在這個軌道上,木星圍繞太陽運動的周期是11.8618地球年。換句話說,木星一年的長度是4332.59個地球日。
說明:朱諾號不是第一個造訪木星的探測器。伽利略號在90年代中期到達木星,旅行者1號在執行任務時也拍了一張木星雲層的好照片。
但是木星的自轉速度是太陽系行星中最快的。不到十個小時,木星就能繞軸自轉一周(9小時55分30秒)。因此,一個木星年相當於10,475.8個木星日。
大氣:
地球大氣層可分為五層:對流層、平流層、中間層、產熱層和擴散層。一般來說,離地面越遠,大氣壓力和空氣密度越低。然而,溫度和海拔之間的關系更加復雜。在某些情況下,溫度隨著海拔的升高而升高。
地球大氣質量的80%左右在對流層,其中50%集中在海平面以上5.6公里以下的底層,對流層比上層密度大。主要由氮氣(78%)、氧氣(21%)和微量水蒸氣、二氧化碳等氣體分子組成。
說明:這是旅行者1號宇宙飛船在1979年2月25日飛越木星時拍攝的圖像,距離為920萬公里(570萬英里)。紅色大類下面的白色橢圓是一場直徑與地球差不多的風暴
幾乎所有的水汽都集中在對流層,所以對流層是地球上大多數大氣現象(如雲、降水、降雪、雷暴)發生的地方。熱分層是個例外,極光(包括北極光和南極光)就是在這里產生的。
如前所述,木星的大氣層主要由氫和氦組成,還有少量其他成分。類似於地球,極光也會出現在木星的南北兩極。但是木星上的極光活動更強烈,很少停止。強烈的太陽輻射、木星的磁場、木衛一的火山爆發和木星的電離層反應造就了這場壯觀的燈光秀。
木星上的氣候條件非常惡劣。在帶狀急流中,風速一般為100米/秒(360公里/小時),最高為620公里/小時(385英里/小時)。風暴可以在幾個小時內形成,並在一夜之間擴大到幾千公里的直徑。大紅斑(Great Red Spot)作為著名的木星大氣風暴,最晚形成於17世紀後期,期間一直在縮小和擴大,但在2012年,一些科學家認為大紅斑最終可能會消失。
木星已經被氨晶體和硫氫化銨組成的雲所覆蓋。這些雲位於對流層頂部,在不同緯度呈帶狀排列,被稱為「熱帶地區」。它們的深度只有50公里(31英里),可分為較厚的底層和較薄的上層。
錢德拉X射線天文台和哈勃太空望遠鏡的合成圖像顯示木星上高能X射線引起的極光。左圖為日冕物質拋射到達木星時激發的極光,右圖為極光消退時的圖像。極光是由2011年從太陽到木星的日冕物質拋射引起的。
內部的小衛星一起形成並維持著不顯眼的木星環系統。
木星還有一系列不規則的小行星,它們更小,離木星更遠,軌道偏心率更大。根據軌道和成分的相似性,分為不同的家族。這些小行星很可能起源於一個大天體被木星引力俘獲並碰撞的事件。
Ⅱ 宇宙中八大行星的圖片
八大行星是太陽系的八個大行星,按照離太陽的距離從近到遠,它們依次為水星(☿)、金星(♀)、地球(⊕)、火星(♂)、木星(♃)、土星(♄)、天王星(♅)、海王星(♆)。
八大行星自轉方向多數也和公轉方向一致。只有金星和天王星兩個例外。金星自轉方向與公轉方向相反,天王星則是與公轉軌道呈97°角的「躺著」旋轉。
與2006年之前提到的九大行星概念不同,在2006年8月24日於布拉格舉行的第26屆國際天文學聯會中通過的第5號決議中,冥王星被劃為矮行星,從太陽系九大行星中被除名。
(2)木星地表是什麼樣子的圖片擴展閱讀
大行星必須是圍繞恆星運轉的天體,質量足夠大、能依靠自身引力使天體呈圓球狀,這些冥王星都相符。但是冥王星沒有能夠清空其軌道上的其它物體,因此冥王星被歸為矮行星。從此太陽系從九大行星變成了八大行星。
水星在許多方面與月球相似,它的表面有許多隕石坑而且十分古老;它也沒有板塊運動。另一方面,水星的密度比月球大得多,(水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米)。水星是太陽系中僅次於地球,密度第二大的天體。
事實上地球的密度高部分源於萬有引力的壓縮;若非如此,水星的密度將大於地球,這表明水星的鐵質核心比地球的相對要大些,很有可能構成了行星的大部分。因此,相對而言,水星僅有一圈薄薄的硅酸鹽地幔和地殼。
巨大的鐵質核心半徑為1800到1900千米,是水星內部的支配者。而硅酸鹽外殼僅有500到600千米厚,至少有一部分核心大概成熔融狀。
Ⅲ 木星表面是什麼樣的站在地球上看木星是一種怎樣的體驗
你有沒有想過站在木星表面是怎樣的感覺?這是一個有趣的問題。木星幾乎完全由氫和氦組成,除此之外還有一些其他的微量氣體。木星沒有堅固的表面。因此,如果你試圖站立在這顆行星上,你會下沉並被行星內部的強大壓力壓碎。
圖5 木星的南極圖 圖源:NASA
增強的木星南部風暴的彩色視圖
木星總是被由氨晶體和可能的硫化氫銨組成的雲所覆蓋。這些雲位於對流層頂,並被分布到不同緯度的帶,以熱帶地區而著稱。這些被細分為淺色區和深色帶。這些相互沖突的環流模式的相互作用導致了風暴和湍流。100米/秒(360公里/小時)的風速在緯向急流中很常見。科學家們觀察到,這些區域在寬度、顏色和強度上年年都在變化,但它們保持了足夠的穩定性,因此便於科學家們對它們進行標識。
Ⅳ 木星有地表嗎
木星沒有地表。
木星是氣態巨行星。主要由氫組成,占其總質量的75%,其次為氦,占總質量的25%,岩核則含有其他較重的元素。
由於木星沒有固體的表面,它的大氣層基礎通常被認為是大氣壓力等於1MPa(10bar),或十倍於地球表面壓力之處。
(4)木星地表是什麼樣子的圖片擴展閱讀:
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。由於氦原子的質量是氫原子的四倍,探討木星的質量組成時比例會有所改變:大氣層中氫和氦分別佔了總質量的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。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量發現微量苯和烴的存在。
木星大氣層中氫和氦的比例非常接近原始太陽星雲的理論組成,然而,木星大氣中的惰性氣體是太陽的二至三倍,高層大氣中的氖只佔了總質量的百萬分之二十,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%。這個差距可能是由於元素降水至行星內部所造成。
由光譜學分析而言,土星被認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,由於沒有太空船實際深入大氣層的分析,除了木星之外的行星仍沒有重元素數量的精確數據。
參考資料來源:網路-木星-大氣組成
參考資料來源:網路-氣態巨行星
Ⅳ 風暴雲層下面的木星是什麼樣的人類對木星有什麼探索
木星是一個氣體巨星,由88-92%的氫和約8-12%的氦所組成。
在木星的這個流體混合物下面,有怎樣的世界,目前還限於其他觀測結果的推測。科學家認為,在木星的核心,是一個石質的內核。在這里,木星的溫度高達36000℃,這里的氫已經離子化,電子和原子核分離,因此形成了木星的磁場。
隨著朱諾號的繼續探索,我們會越來越了解這顆神秘的行星。在未來,科學家也會通過更先進的技術來探索木星。那個隱藏在迷霧之下的世界,到底隱藏了什麼秘密,早晚有一天,會在人類的眼前暴露無遺。
Ⅵ 木星的表面是什麼樣的
這張由美國宇航局哈勃太空望遠鏡拍攝的木星圖片來源:維基網路
當我們觀察木星時,我們實際上看到的是它的大氣層的最外層。木星的上層大氣由高達90%的氫、10%的氦和其他類似氨的氣體組成。我們在行星上看到的條紋和風暴是在上層大氣中產生的。我們看到的雲層是由氨組成的,只向下延伸了大約50公里。像大紅斑這樣的大型風暴發生在這一層,盡管人們認為它們可能會掀翻地球內部深處的物質。
太空梭的主引擎燃燒氫氣和氧氣,產生幾乎看不見的火焰。
6這個模型的剖面圖顯示了木星內部的結構,液態金屬氫覆蓋著一個很深的岩石內核
行星的形成需要形成一個巨大的岩石或冰核,足以從原太陽星雲中收集大部分的氫和氦。假設它確實存在,它可能已經收縮,因為熱液態金屬氫與熔化的內核混合,使其含量在地球內部更高。現在可能根本沒有地核,因為重力測量還不夠精確,不能完全排除地核的存在。
Ⅶ 木星表面會是什麼樣子呢
生活在木星表面本身是困難的,但也許不是不可能。這顆氣態巨星有一個小的岩石內核,質量比地球小10倍,但它被稠密的液態氫包圍,其直徑達到木星的90%。如果你踏上這個行星的核心,你會被上面液態氫的重量壓碎。
木星有60顆衛星[1],其中一些可能是永久基地的位置。木衛四具有低輻射水平、地質穩定性和大量水冰,可能是理想的居住地點。
木星的另一顆衛星——歐羅巴——被認為在其冰冷的表面下有一個巨大的水海洋,並且被認為是太陽系中最適合發現生命的地方。在木衛二上建立一個研究基地將有助於科學家探測這片可能有人居住的海洋。我們對木衛二的表面知之甚少。八艘宇宙飛船已經訪問了木星衛星,但只有10%到15%的表面被拍攝到相當解析度的照片。
木衛二的引力只有地球的13%左右,因此幾乎不存在大氣層。正因為如此,木衛二就像地球的月亮一樣,沒有天氣、風或天空的顏色。在木衛二上行走的感覺就像在月球上行走一樣。
如果你去散步,你可能會想要參觀木衛二的「混亂地形」,在那裡,通常平坦的冰已經支離破碎成混亂的塊。看起來就像你在紀念碑谷一樣。你也會想要看到月球的窪地和冰穹,它們高達半英里(1公里)多一點
Ⅷ 水星,和土星,的表面是什麼樣子
水星
這是卡西尼號拍攝的照片,相信樓主比較熟悉吧。不過,這並不能回答樓主的問題,因為土星表面擁有濃厚的大氣。這倒罷了,土星本身就是一顆氣態行星,天文學家人為規定其表面壓力為一個大氣壓處為土星的表面……= =……所以,如果來到土星的「表面」,就用一首歌的名稱來描述吧「天空之城」比較唯美,也不失恰當。
Ⅸ 天文望遠鏡裡面真實的木星是什麼樣的
測距離地球較遠的行星比如木星,不存在的。哈勃望遠鏡都沒這么吊,只有探測器才能拍攝得到。
天文望遠鏡(Astronomical Telescope)是觀測天體的重要工具,可以毫不誇張地說,沒有望遠鏡的誕生和發展,就沒有現代天文學。隨著望遠鏡在各方面性能的改進和提高,天文學也正經歷著巨大的飛躍,迅速推進著人類對宇宙的認識。
我們知道,地球大氣對電磁波有嚴重的吸收,我們在地面上只能進行射電、可見光和部分紅外波段的觀測。隨著空間技術的發展,在大氣外進行觀測已成為可能,所以就有了可以在大氣層外觀測的空間望遠鏡(Spacetelescope)。空間觀測設備與地面觀測設備相比,有極大的優勢:以光學望遠鏡為例,望遠鏡可以接收到寬得多的波段,短波甚至可以延伸到100納米。沒有大氣抖動後,分辨本領可以得到很大的提高,空間沒有重力,儀器就不會因自重而變形。前面介紹的紫外望遠鏡、X射線望遠鏡、γ射線望遠鏡以及部分紅外望遠鏡的觀測都是在地球大氣層外進行的,也屬於空間望遠鏡。