人类没到过木星,科学家是怎么断言木星是气态星球,没有陆地的呢

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想象一下,宇航员穿着厚重的宇航服,鼓足勇气朝着木星那斑斓的漩涡跳了下去。没有惊天动地的着陆撞击,没有脚下坚实大地的触感,迎接你的,是越来越浓稠、越来越灼热的氢海。 身体在巨大压力下不堪重负,最终

  想象一下,宇航员穿着厚重的宇航服,鼓足勇气朝着木星那斑斓的漩涡跳了下去。没有惊天动地的着陆撞击,没有脚下坚实大地的触感,迎接你的,是越来越浓稠、越来越灼热的氢海。

  身体在巨大压力下不堪重负,最终被挤压得无影无踪,这就是试图“登陆”木星的残酷结局。为什么科学家斩钉截铁地说木星上根本没有陆地?难道我们发射的探测器没带回来一块石头作为证据吗?

  答案的线索,其实远在人类航天器到达之前就已编织而成。当伽利略在1610年第一次将简陋的望远镜指向木星,他看到的不是一颗圆润的星星,而是一个被几颗小亮点环绕的条纹圆盘。

  这些忠实环绕的小亮点(木卫一、木卫二、木卫三和木卫四),它们精确的运行轨道,就如同宇宙赋予的精密秤砣。牛顿的万有引力定律认为轨道周期与天体质量紧密相连。

  科学家们正是通过这些卫星精确的运行轨迹,计算出木星庞大的身躯蕴含着惊人的质量:相当于318个地球!

  然而谜题并未解开,如此巨大的质量,却拥有相对“轻盈”的体格。木星的体积是地球的1300多倍,密度却仅为每立方厘米1.33克,比水(1克/立方厘米)重不了多少。

  这个异常的数字如同宇宙发给人类的密码:如果木星和地球一样由岩石和金属构成骨架,它的密度该有多大?体积如此庞大的岩石星球根本不可能这么“轻飘飘”。

  它必定是由更轻的物质主导构成,那就是主要由氢和氦组成的巨量气体。

  人类虽然未曾踏足木星,但智慧的结晶深空探测器,早已代替我们飞临这颗太阳系的巨无霸进行亲密接触。1973年12月,先驱者10号探测器以壮烈的姿态首次穿越木星系统。

  它传回的珍贵数据表明,木星拥有一个极其强大且复杂的磁场,强度甚至达到地球磁场的20倍。如此强大的磁场,暗示着木星内部存在着看不见的剧烈运动,一个主要由液态金属氢构成的、高速旋转的导电“发电机”。

  若木星拥有一片宁静坚实的固态大陆,这样规模的磁场将难以产生和维系。

  后续探测器如旅行者号、伽利略号、直到今日仍在工作的朱诺号,不断带回更深入的证据。精密的仪器细致描绘木星的引力场分布图,揭示其内部结构并非层层分明的岩石圈层,而是一个随着深度增加,气体逐步被压缩蜕变的连续世界:

  最外层是主要由氢气和氦气构成的动荡大气,往下气体在难以想象的压力下液化成一片翻滚的氢海洋,更深处压力骤升,氢原子被挤压变形,电子挣脱束缚自由流动,形成能传导电流的液态金属氢。

  科学家推断在这个金属氢海洋的深处,可能存在着一个由重元素构成的致密核心,但这个核心也并非我们熟悉的陆地,被包裹在深不可及的高温高压之中。

  木星表面那些变幻莫测的条纹和风暴漩涡,本身就是其气态本质最直观的宣言。望远镜中清晰可见的平行云带,正是剧烈大气环流的表现。不同纬度区域的气流以相反方向高速运动,形成了明暗交替的条纹。

  而那个存在了至少400年、大到足以容纳两个地球的著名“大红斑”,更是一个超级反气旋风暴,其风速超过每小时504公里。

  这样持续数百年之久、尺度横跨万里的狂暴气象系统,只有在深厚流动的气体海洋中才可能诞生并长久存在。倘若下方是一块坚固的岩石陆地,风暴在其表面不可能维持如此惊人的规模及稳定性。

  木星用它磅礴的存在,无声地展示着宇宙的法则。虽然现在人类无法亲身登陆其上,踩一踩那并不存在的“土地”,但人类仰望星空的眼睛与思考的大脑,凭借仪器和探测器,早就能穿透亿万公里的虚空,洞察巨行星最深层的内在构成,这回知道咋回事了吧?

  图片来自网络侵联必删

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