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像木星这样的气态行星内部有什么,人类未来能登陆木星吗

科学探索菌 2023/1/10 11:57:11 责编:梦泽

自从 2006 年国际天文学会经过讨论将冥王星由行星降级为矮行星后,太阳系内九大行星就变成了八大行星,这八大行星按照距离太阳的距离由近到远分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

图源 Pixabay

这八大行星虽各有特点,但按照结构的不同可以分为三大类:

一类是像地球这样主要由岩石构成的岩石行星,这类行星也叫做类地行星。水星、金星、地球和火星这 4 颗行星都是岩石类行星;

另一类就是像木星、土星那样主要由氢等物质构成的气态行星,这类行星也叫做类木行星;

图源 Pexels

还有一类就是像天王星、海王星那样主要由冰等物质构成的冰质行星,这类行星也叫做类海行星。

木星、土星这类气态行星都非常大,其中木星的质量约为太阳质量的千分之一,比太阳系内其它七大行星的质量总和还要大得多。

说到气态行星,很多人以为它们完全是由气体构成的,这是不对的。所谓的气态行星并不是说它们完全由气体构成,而是说它主要是由氢、氦这种在常温常压下以气体形式存在的物质构成。

实际上,根据科学家的推测,气态行星也拥有岩石质的固态内核。其实,你可以认为气态行星内部藏着一颗岩石行星,只是这颗岩石行星的大气实在是太过厚重了,大气的质量占比远超这颗行星的岩石主体。

火星与木星之间的小行星带将太阳系分割成了内太阳系与外太阳系两部分。小行星带以内的这 4 颗类地行星之所以没有木星、土星这么厚重的大气,主要就是因为该区域温度较高,太阳风相对较强,像氢、氦这类轻质气态元素很容易被蒸发吹到外太阳系,比如离太阳最近的水星目前就只剩一个光秃秃的岩石主体。

图源 Pixabay

那像木星这样的气态行星,其内部有什么呢?

虽然 NASA 已经通过伽利略号和朱诺号这两个专门用来探测木星的行星探测器,了解到了许多关于木星的详细信息。不过木星内部究竟有什么,木里内部的结构如何?科学家们至今都不是很清楚,只能根据目前所了解到的信息,在理论上给出预测模型。

探测器发回来的数据显示,木星主要由 80% 以上的氢,以及大约 10% 的氦构成,不过这些物质并非完全以气态形式存在。根据科学家的推测,木星应该拥有一个固态的岩石核心,而包裹着该岩石核心的氢也像地球大气层这样会形成分层现象。按照推测,木星这类气态行星从岩石核心向外,依次是金属氢、液态氢和气态氢构成的厚厚大气。

像月球、火星这类岩石星球,人类能够驾驶宇宙飞船在其表面登陆,那么像木星这样的气态行星,人类能够登陆吗?

理论上来说登陆的可行性非常低。像木星这样的气态行星并没有岩石行星那样固态的表面,其外层是厚厚的大气,在大气之下应该是液态氢构成的海洋,木星上的海洋和大气真的是海天相接,因为这两者之间并没有明显的分界面。如果你驾驶宇宙飞船驶向木星内部,根本就找不到着陆的表面。

1995 年,NASA 向木星大气内部投放了一个探测器,该探测器是伽利略号探测器携带的一个子探测器。传回来的数据显示,木星内部的温度和压力极高,木星深处的温度估计高达数万摄氏度,比太阳表面的温度还高得多,并且由于木星的自转速度极快,自转一圈仅需 10 小时,这导致木星大气的活动十分剧烈,闪电和风暴的强度和频率都远超地球。

图源 Pixabay

总之木星上的环境极其恶劣,以人类目前的宇宙飞船在其内部根本坚持不了几分钟就报废了,几乎没有登陆的可能性。木星内部深处的压力,理论上来说很难有材料能够承受得住。人类未来想要探测木星,也只能发射无人探测器在木星大气上部进行短暂的探测。

本文来自微信公众号:科学探索菌 (ID:kxtsj9405),作者:南沙惊梦

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关键词:木星行星

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