为什么要研究木星和它的卫星系统

作者：徐时松

　　1996年7月19日，美国科学家称木星卫星上可能存在海洋。那么，你可知道，科学家为什么要研究木星及其卫星呢？

　　在太阳系里，木星可以称得上是八大行星里的“巨人”，它的直径是142800千米，是地球直径的11倍，它的体积能容纳下1300个地球，它的质量不仅比其他行星质量都大，而且是其他行星质量总和的2.5倍。木星个儿巨大，反射太阳光的能力也强，在天空中除了金星以外，木星就是天上最明亮的行星了。

　　木星在离太阳平均77830万千米的地方，以大约13千米/秒的速度环绕太阳运转，公转一周的时间几乎等于12年，所以我国古代把木星运动周期12年和历法上的十二支以及12.37个朔望月联系起来，把它叫做“岁星”。

　　在一般的天文望远镜里就能看到木星与众星不同的面目，那就是一些横过整个圆面的明暗云带和各种色调的斑点，顺着这些标志点，可以发现木星在迅速自转，大约一小时自转一周。由于它自转快，使赤道部分向外隆起，两极向内压缩，扁平显著，据测定它的赤道半径是71400千米，极半径是66900千米。

　　木星的内部储存了大量能量，向外辐射到整个木星上空的辐射热要比它从太阳获得的热量大两倍，这种热辐射和木星以约10小时一周的自转形成了木星独特的大气环流，这正是形成交错的明暗云带的原因。

　　木星最明显的标志，是南半球表面附近的椭圆形大红斑，它长2万多千米，宽11000多千米，可放得下三个地球，自从法国卡西尼于1665年发现这个大红斑后，到现在已经有三百多年了，它的形状完全没有改变。

　　木星其实是一位“脆弱的巨人”，它的平均密度还不到地球平均密度的四分之一。它的这种极低的密度和巨大的体积，使人们不难知道木星是由很轻的物质构成的。空间探索证实它的主要成分是最轻的元素氢和氦。原来，木星是一颗由液态氢构成的巨大星球，除了可能有一个很小的熔融的岩核外，不会有任何的固体表面。

　　木星有一层厚达约1000千米的大气层，其中82%是氢，17%是氦，其他成分仅占左右，在木星云顶之下1000千米处气态的氢在10000℃的温度和巨大的压力下变成为液态氢，大约在25000千米的深处，液态氢在11000℃的温度和300万个标准大气压下变成了液态金属氢，这种流体是电导体。木星上存在丰富的氢和氦，这在天文学上有重要意义，说明了50亿年前太阳系由星际尘埃云凝结而成以来，木星上气体就一直没有经过多大变化。木星和太阳的距离，比地球和太阳的距离远得多，太阳给予木星的热量只有地球接受热量的二十七分之一，木星表面层温度只有?140℃。也正是由于这样的低温，还有木星具有比地球高达2.6倍的奇大吸引力，使木星保持了氢和氦，可以成为一个巨大的液态星球。

　　木星这个巨大的行星还发出很强的无线电辐射，它是目前已发现的天空中最强的射电源之一，木星的磁场强度约为10高斯，比地球大10倍，木星的磁轴与自转轴的交角为10.8°，磁场的主要成分是偶极子，像地球一样，所以在地面上用的罗盘在木星上使用时它仍将指向南方。

　　木星又是一个子女众多的行星，共有15颗卫星围绕着它运转，分布在离木星13.8万?2400万千米的范围内。它们绕木星运转一周的时间极不一样，最短的只要11小时53分钟；最长的需要758天。卫星长的个儿大小也很不一样，最小的木卫十三直径只有8千米；最大的木卫三直径竟达5200多千米。在地球上，用一架小天文望远镜就能同时看到木星和它的四颗卫星，这四颗卫星是木卫中最大的、最亮的四颗，是1610年意大利天文学家伽利略首先发现的，因此，把它们叫做伽利略卫星。其中最大的二颗直径在5000千米以上，比水星还大；另外二颗同月球差不多大小。木星的卫星大部分都是自西向东绕着木星运转的，和木星的公转和自转方向相同；而木卫八、九、十一与十二却是自东向西“逆行”的，天文学家认为这四颗卫星也许不是和木星同时形成的，而是被巨大的木星引力“俘获”过来的。木星的卫星在物质的结构上，距离木星越远，密度越小。这同太阳系里行星离太阳越远密度越小情况一样。靠近木星的木卫一和木卫二很可能是岩石性卫星。

　　木星确是一颗占重要地位的行星。木星和它的卫星组成系统就像一个小型的太阳系。研究木星和它的卫星以及新发现的木星“光环”，对于解决太阳系的起源和演化有着重要的意义。

　　关键词：木星 木星卫星

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