木星是气态行星,为何小行星撞击它不能直接穿过去?

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根据科学家的研究我们能够知道,我们的地球属于太阳系当中,太阳系诞生于46亿年前,当时太阳系一片混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和

  根据科学家的研究我们能够知道,我们的地球属于太阳系当中,太阳系诞生于46亿年前,当时太阳系一片混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上来说,太阳的质量非常大,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列,在八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后。

  根据科学家的研究我们能够发现,太阳系中不同行星的特点也是不一样的,比如说水星,它是距离太阳最近的行星,直径只有4880公里,表面没有大气层的保护,昼夜温差非常大,白天的温度能够达到430摄氏度,夜晚能够达到零下180摄氏度,表面布满了陨石坑,地貌和月球相似,没有液态水和生命存在的条件,它的公转周期最快,大约是88个地球日,金星是太阳系中第二颗行星,拥有浓密的大气层,百分之96以上都是二氧化碳,能够引发强烈的温室效应,表面平均温度大约是462摄氏度,是太阳系中最热的行星,远超水星,表面被厚密云层覆盖,云层主要成分为硫酸,反射阳光能力强,是夜空中除月球外最亮的天体,因此有“启明星”“长庚星”之称。

  地球是唯一一颗诞生生命的蓝色星球,拥有稳定的大气层(78%氮气、21%氧气),存在液态水(覆盖约71%地表),且处于太阳系“宜居带”,温度适宜,是目前已知唯一存在生命的行星。火星呈现红色,表面覆盖氧化铁,呈现橘红色,因此被称为“红色星球”;拥有太阳系最高的山——奥林帕斯山(海拔约21公里)和最大的峡谷——水手号峡谷(长约4000公里)。它的大气层非常稀薄,表面平均温度大约是零下63摄氏度,昼夜温差大约是100摄氏度,存在干涸的河道和极地冰盖,是人类目前探索的重点目标。木星是太阳系中体积和质量最大的行星,它属于气态巨行星,无固态表面,主要由氢和氦组成;表面有著名的“大红斑”(一个持续数百年的巨型风暴,直径可容纳2-3个地球),且拥有浓密的大气层和多条平行于赤道的彩色云带。

  木星也是太阳系行星当中,卫星数量最多的,拥有95颗已知卫星,土星也是一颗气态行星,它拥有太阳系最壮观的行星环,由冰块、岩石碎片和尘埃组成,环系宽约20万公里,厚仅数米至数公里,从地球用望远镜即可清晰观测,因此被称为“指环王”。天王星是一颗躺着自转的冰巨星,自转轴倾斜角度约98°,几乎“躺着”围绕太阳公转(其他行星自转轴多接近垂直公转轨道面),导致其季节变化极端,每个季节持续约21个地球年,两极地区会出现长达数十年的极昼或极夜。属于冰巨星,主要由水、氨、甲烷等“冰状”物质组成,大气中甲烷吸收红光,使天王星呈现淡蓝色。最后一颗行星就是海王星,它是唯一一颗通过数学计算预测位置后发现的行星。

  不过海王星大气中甲烷含量高于天王星,而且有更多深色云层,使其呈现深蓝色,表面风暴活动剧烈,风速可达2100公里/小时,是太阳系中风速最快的行星,有“风暴之王”之称。在八大行星当中,除了地球这颗生命星球之外,木星的奥秘是最多的,木星是太阳系中当之无愧的“巨无霸”。它的质量约为1.90×10²⁷千克,是地球质量的318倍,更是其他七大行星质量总和的2.5倍。尽管其质量仅为太阳的千分之一,尚不足以触发核聚变成为恒星,但其庞大的体量使其在太阳系中占据着举足轻重的地位。木星主要由氢和氦构成,成分与恒星极为相似,因此也被视为一颗“失败的恒星”。由于其快速自转(自转周期不足10小时),木星呈现出明显的扁球形,赤道半径远大于两极,这种形态在太阳系行星中尤为显著。

  木星最引人注目的就是动荡不安的大气层,其表面有五彩斑斓的旋涡,其中最具有代表性的就是大红斑,一个持续存在数百年的巨大反气旋风暴。该风暴东西绵延约25,000公里,南北宽达14,000公里,高度可达8,000米,足以容纳整个地球。其风速超过每秒120米,远超地球上最强台风。此外,木星的风暴带呈东西走向,最大风速可达130~150米/秒,闪电强度更是地球的数万倍,展现出极其恶劣的天气环境。由于木星是一颗气态行星,没有固体表面,所以他的大气层厚度超过5000公里,随着深度的增加,压力快速上升,氢气逐渐被压缩成液态氢,甚至在核心区域形成金属氢,木星核心压力高达1亿到3亿个地球大气压,温度能够达到2万摄氏度。

  除此之外,木星拥有强大的磁场和致命的辐射带,磁场强度是地球的14倍。这一磁场源于其内部金属氢层在快速自转下产生的发电机效应。木星的磁层范围极其广阔,可延伸至距离行星140万至700万公里的空间,远超地球磁层。如此强大的磁场捕获了大量高能带电粒子,形成了环绕木星的强烈辐射带。这些辐射对航天器和人类构成严重威胁,使得探测木星的任务必须进行特殊防护设计。对于地球生命来说,木星可以说是一位保护神,木星的强大引力在太阳系演化过程中扮演了“清道夫”角色。它通过引力摄动改变小行星和彗星的轨道,部分被其捕获成为卫星,部分被抛射出太阳系,从而降低了内行星(如地球)遭受撞击的风险,为生命的孕育提供了相对安全的环境。

  如果没有木星,那么地球遭受小行星撞击的概率将会大大增加,而生命想要长久的在地球上生存下去,也是一件非常困难的事情,1993年3月,天文学家卡罗琳·苏梅克、尤金·苏梅克和戴维·列维在观测中发现SL9,最初观测到它呈“串状”,而非单一彗星形态。后续计算显示,SL9此前已被木星引力捕获,成为木星的“临时卫星”,且轨道逐渐靠近木星,最终会在1994年7月坠入木星大气层——这是人类首次提前数年预测天体碰撞事件,1994年7月16日至22日,21块碎片先后撞击木星南半球,撞击持续近1周。其中最大的碎片G(直径约2-3公里)撞击时产生的能量相当于6万亿吨TNT炸药(约为人类史上最大核弹威力的3000倍)。

  每块碎片撞击后,木星表面都形成了巨大的“黑斑”(撞击坑云),部分黑斑直径超过1万公里(比地球直径还大),且带有明显的冲击波环,这些痕迹在木星大气层中留存了数月才逐渐消散。由此可见,如果这颗彗星撞击到地球上面,那么后果无法想象,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,木星既然是一颗气态行星,为什么彗星不能够直接穿过去?木星外层是厚度达数千公里的气态大气层,虽平均密度低于地球大气,但因体积庞大,大气总质量约为地球质量的300倍,且存在剧烈的气流运动,当小行星以数十公里/秒的速度冲入这层大气时,会遭遇极强的“气动阻力”:气体分子与小行星表面剧烈摩擦,瞬间产生高温(可达数万摄氏度),使小行星表面物质迅速汽化、电离,形成类似彗星的“尾迹”。

  对于直径小于10公里的小行星,这一步就可能使其彻底分解为气体和尘埃,连抵达大气深层的机会都没有。若小行星体积足够大(如直径超过50公里),侥幸突破外层大气,会进入木星的“液态金属氢层”——这是木星特有的中间层,厚度约为1.5万公里,是木星质量的主要贡献者。此处的压力高达200万-4000万大气压(地球表面大气压的200万-4000万倍),在极端压力下,原本气态的氢原子被压缩,电子脱离原子核束缚,形成“液态金属氢”——这种物质兼具液态的流动性和金属的导电性,密度约为1-10克/立方厘米,硬度远超岩石。小行星进入这一层时,相当于撞击“高密度液态金属”:一方面,液态金属氢的高黏度会产生巨大阻力,使小行星速度急剧下降。

  另一方面,小行星的岩石或冰质结构在超高压下会被挤压、碎裂,最终与液态金属氢混合,无法继续穿透。此时的小行星已不再是“固体残骸”,而是被分解为原子级别的物质,彻底失去“穿透”的可能性。而木星的核心区域更加致密,接近白矮星的密度,任何小行星和彗星都不可能穿过这个区域,木星的“气态行星”标签容易让人误以为它是“可穿透的气体团”,但实际上,其内部是由“气态大气-液态金属氢-超致密核心”构成的多层结构,每一层都具备“减速、分解、阻挡”小行星的能力。目前人类对木星的了解其实还不是很多,要知道木星距离地球非常遥远,以人类现在的飞行速度,想要飞到木星非常困难。

  而且木星引力巨大,想要探索木星的内部结构,更是一件非常困难的事情,不过小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,虽然现在人类无法解开太阳系所有的奥秘,但是人类一直都在努力,小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类一定能够解开太阳系中更多的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够在宇宙中长久的发展下去,对此大家有什么想说的吗?

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