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木星的特征

时间:2019-10-01    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

木星的特征

  

到目前为止,美国宇航局已向木星发射了 5 个探测器。其中 4 个已经迢

迢千万里,越过火星轨道和小行星带,然后与木星擦身而过,利用接近木星

的机会,为我们发回了大量宝贵的资料。这 4 个探测器是“先驱者 10 号”、

“先驱者 11 号”及“旅行者 1 号”和“旅行者 2 号”;第 5 个探测器——“伽

利略号”也已经发射,正在日夜兼程,奔向木星。

现在,先介绍一下两艘“先驱者”。“先驱者 10 号”发射于 1972 年 3

月 2 日,次年 12 月 3 日与木星会合,沿着木星赤道作了探测。“先驱者 11

号”于 1973 年 4 月 6 日发射,次年 12 月 5 日到达木星附近,在 4.2 万公里

处从木星的北极上空掠过。这两艘探测器共发回了 300 多张彩色照片,并按

计划做了一系列的测量和试验。

“先驱者”发现木星的磁场十分强大,强度达 3~14 高斯,约是地球的

10 倍。木星的磁极指向与地球相反,如果将地球上的指南针搬到木星上,它

就变成“指北针”了。木星的磁场与太阳风相互作用,形成了木星的磁层。

木星的磁层要比地球的磁层大 100 倍,而且十分“松软”,它的大小随太阳

风的强弱频繁地变化着。木星的磁层转动也非常迅速,巨大的离心力将磁层

中的带电粒子约束在木星磁赤道附近薄薄的一片区域上,这一薄片称为电流

片。

“先驱者”还细致地考察了木星大气,探知木星的大气主要由氢和氦组

成,它们分别占 82%和 17%,其他较重的元素约占 1%,主要存在于木星云

中。木星大气中有许多条纹,它们是木星大气环流被高速自转拉长形成的,

其中亮带是高压区,而暗纹则是低压区。“先驱者”对大红斑的观测证实了

它实际上是一个大气旋,在沿逆时针方向转动。同时,“先驱者”还观测到

木星上的若干小红斑,它们的尺度只相当于一个地球的大小,寿命比大红斑

短得多,一般只能维持 1~2 年。


根据“先驱者”对木星引力场的探测,科学家建立了新的木星结构模型:

在厚达 1000 公里的大气下面,是一片蒸腾着的液态分子氢的海洋,液氢海洋

的深度为 25000 公里。它的下面是一层能够像金属一样导电的金属氢,再下

面可能是一个不太大的固体核。

继“先驱者”之后,美国于 1977 年 8 月 20 日和 9 月 5 日,又分别发射

了两艘“旅行者”探测器,它们的设备更加精良,有许多激动人心的发现。

在“旅行者”到达木星之前,人们只知道土星和天王星有光环(海王星

环的发现是 1989 年),而从“旅行者”发回的木星照片上,人们惊奇地发现

原来木星也有光环,只是比起土星光环来,要逊色得多。木星环的宽度约 6500

公里,厚度不足 30 公里,其外边缘到木星中心约 129000 公里,木星环主要

由一些细小的尘粒组成。这些尘粒可能来自木星的卫星——木卫一。

“旅行者”在木星的极区发现一条长 3 万公里的极光,并探测到了强大

的极光辐射。这是人类首次在地球外发现了极光,极光的存在意味着木星也

像地球一样,正遭受到许多高能粒子的轰击。“旅行者”还发回了许多木星

大气和大红斑的清晰照片,照片显示出木星大气具有非常复杂的结构,但是

对于大红斑的成因,仍没有给出合理的解释。

这四个探测器在考察木星的同时,还对木星的卫星进行了一系列的“侦

察”,也获得了许多前所未有的重要情报。

最后,我们介绍一下“伽利略号”木星探测器。它是到目前为止人类发

射的最复杂、设备最先进的行星探测器。于 1989 年 10 月由航天飞机“亚特

兰蒂斯”号送上天空,目前正在漫长的旅途中奔波着,并将沿路拜访金星和

两颗小行星,预计 1995 年 12 月抵达木星,它的任务主要是深入木星大气内

部对大气进行详细考察。同时,还将测量木星本体的磁层和四颗“伽利略卫

星”,并拍摄高清晰度的木星及木卫照片。

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