登陆注册
2877000000011

第11章 木星:未来的太阳

太阳系最大的行星要数木星了!它的直径是我们地球的11倍,质量是地球的318倍,可是它的密度却只有地球的1/4。木星同太阳的平均距离为5.2天文单位,它绕太阳公转一周需要11.862年,而自转速度却很快,其自转一周只需9小时55分钟。木星总共有16颗天然卫星,而木卫1、木卫2、木卫3、木卫4是意大利著名天文学家伽【伽:jiā。】利略1610年1月7日发现的,故均得名“伽利略卫星”。

木星虽然已被天文学家划入行星之列,却似象非象。近年来,天文学家们发现,木星的亮度不仅在增大,而且还正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。天文学家把对木星的新近考察结果对照模型进行详尽的研究后得知,在木星的起源和演化的非凡历史中,它具有和太阳相同的成分。想必,再经过几十亿年的演化后,木星有可能变成太阳。目前,天文学家正力图探究木星的这一演化机理。

木星起源的奥秘

太阳系中的天体最初形成时都起源于原始太阳星云中。原始太阳星云是由处于相对低温条件下的气体和尘埃组成的。由于气尘状星云的外形很象一个在宇宙中旋转着的大“铁饼”,故俗称“气盘”。这个气盘中心面的温度相当低,只有-170°K(绝对温标)。木星就是起源于这个由原始太阳星云组成的气盘内。在太阳星云的尘埃成分中含有金属氧化物、硫化物、硅酸盐,可能还有水。而在星云的气体成分中则含有氢、氦、甲烷【甲烷(jiǎwán):一种可燃气体,也称沼气。】、氨和水等挥发性元素,以及化合物。那么,在太阳星云中,天体是怎样形成的呢?原来,当大量气体尘埃聚成较大的粒子并沉积在太阳星云的中心面内时,一种非稳定性机制便会导致这些尘粒的引力集中。

在大小只有几微米的尘粒集聚过程中,尘粒的体积象滚雪球一样将变得愈来愈大,最后变成直径约1~10毫米的更大的粒子。在引力的作用下,凝聚成生粒的物质将继续集聚,从而形成物质团。由于物质团相互碰撞,进而在太阳星云的气盘中心形成一层直径很小与行星相仿的小天体。这些小天体的引力是不稳定的,于是,小天体的集聚区便成了诞生大质量天体的摇篮。当因互撞而形成的较大天体已增大到足以形成星核的程度时,即将形成的星核便不能吸积着同它一起旋转的星云中的气体,天体的这一演化过程叫流体动力坍缩。因流体动力坍缩所释放出的能量能使氢射和电离,同时也使部分氦电离。大量而不断地吸积着星云中气体的星核就是雏形【雏形(chúxínɡ):未定型前的形式。】阶段的木星——原木星。原木星形成后,它将继续吸积星云中的各种物质,这就是木星的原始大气为什么是由氢和氦组成的缘故。原木星是由比地球质量大许多倍的凝聚物构成的。一般说来,因物质凝聚所形成的天体质量越大,就说明原始太阳星云气体尘埃的温度越低,而宇宙中的非稳定性机制将使星云中气体的流体动力坍缩趋向形成木星核的雏形方向发展。

木星的形成是由于星云物质局部引力集中的结果。形成木星的星云的原始密度不超过10-11克/厘米3,温度为40°K。假如在此之前太阳就已形成,那么这种星云的原始密度就是10-11克/厘米3的5倍。那时的木星直径比现在大许多倍。以后木星再次发生缓慢的引力收缩并一直收缩到目前的直径。要知道,地球花费了大约106年时间,才增长到目前的地球质量,而质量10倍于地球质量的木星该(由岩石和冰块物质组成)是在大约107年内形成的。木星核再继续吸积气体,便形成木星。木星在收缩过程中,大部分能量不断增加,因此,木星今天的亮度比过去增加很多。在木星的整个收缩期间,它仍具有和太阳相同的成分。

光怪陆离【光怪陆离(ɡuānɡɡuàilùlí):形容现象奇异,色彩繁杂。】的木星大气

美国著名太空探测器“旅行者1号”在飞经木星时,对木星连续进行了20多个小时的拍摄,从而获得大量珍贵照片。这些照片清晰地记录了木星的加速旋转和木星在自转两周过程中,木星大气层个别部分的运动。条纹状白橙黄色的木星正在加速旋转。颜色深浅不一的纹带以不同的速度沿木星表面运动。纹带的外形和内部在不断地变换着形状和颜色。从照片上可以发现:木星暗云带之间的界线是不均匀的,由严重冲击破口形状的旋涡【旋涡(xuánwō):旋转的水流。】构成,好象冲击着海岸的浪涛。木星大气中各种气流紊流间的相互作用,在彩色照片上表现得最清楚。实际上,木星的大气环流比目前所想象得要复杂得多。

使科学家们极为关注的是木星大气中的异常部位,特别是大红斑。木星上著名的大红斑位于木星南纬测20°地区,呈砖红色卵形。它的范围约有40×13000公里。大红斑的最大直径比我们地球的直径还大2倍。自1878年以来,天文学家们就定期观测到这个大红斑。

大红斑是木星大气中一个巨大的强旋涡,它是涡动的滚态氢飓【飓:jù。】风,它在地球上6昼夜的时间里旋转一周。在大红斑的内部可清楚地看到气体的运动。大气中平行于木星赤道的气流好象在围绕着大红斑流动,同时形成奇特的涡旋。这种涡旋由于被卷入它内部气体的颜色不同而特别容易分辨。

在木星大气层中,除了那个著名的大红斑外,还有许多颜色深浅不一的卵形小斑点在不断运动。这些部分在木星自转10小时的周期内变化着自己的形状。当一个小斑点绕另一个小斑点旋转几周后就开始向偏离它的方向运动,这一地区的直径有数百公里。

木星会变成太阳吗

近年来,对木星的考察表明:木星正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍。一般说来,只有当星核温度特别高时,至少不低于开氏温标2万度时,星体才有可能放出如此之强的热辐射流。

新近的研究向科学家们揭示了一个有关木星的惊人秘密:木星是一个由液态氢构成的巨星体,它和太阳一样,没有极坚硬的固体表面。木星内部的能量释放,主要是通过对流形式来实现的。但是,射向周围空间的热辐射【辐射(fúshè):从中心向各个方向沿着直线伸展出去。】流是由较薄的大气表层中的辐射转移来调节的。可见,行星的演化速度关键取决于这个大气层表层的透明度。现已查明,木星的核心温度目前已高达28万°K,一般说来,只要星核温度达到5000°K,就可以使木星核气化。由于木星从前的内能积蓄极为丰富,因而保证了木星具有今天的亮度。此外,木星还有一个重要特性:当木星的半径缩小时,气压由气态大气层中的低压值迅速增大到木星3/4半径时的30帕。同时,氢分子的气压将向密度发生巨大飞跃的金属阶段过渡。这时,木星的中心压将达到100~1000帕。所以,离木星最近的几颗卫星的运行轨道对木星表面密度的变化特别敏感。

木星内部的液态金属成分说明了木星具有强磁场。因为极强的导电性和低粘度可以产生液磁流机制。正是这种液磁流机制,才使木星能够自转并导致液态金属中的热对流。这种机制还可使木星具有内外磁场。木星内部能产生巨大能量的另一个原因就是,木星巨大的引力能正在缓慢地转换成热能的结果。

木星除了靠把自己的引力能转换成热能外,还不断掳获【掳获(lǔhuò):捕获。】来自太阳的能量和其他一些物质。这些物质是以电子和质子流的形式向太阳系各处弥漫的(也就是太阳风),由于木星不断吸积着太阳放出的携能粒子,所以它本身所具有的能量越来越大。

木星向周围空间放出的热能使离它最近的一颗伽利略卫星——木卫1所含的冰完全消失。但在其他3颗伽利略卫星,即木卫2、木卫3和木卫4上却仍旧含有冰。因此,木卫的轨道离木星越远,卫星的冰质含量就越大。

在木星的连续演化过程中,当发生引力收缩和逐渐冷却时,能释放出多余的热量。由此可见,木星演化的根本特点是,尽管太阳星云中的各种化合物已被吸入具有太阳比例的石质星核中,但是,在木星的外壳中仍具有太阳比例的氢和氦。而“石”的含量相对氢和氦来说是变化的。

众所周知【众所周知(zhònɡsuǒzhōuzhī):大家都知道的。】,太阳之所以不断放射出大量的光和热,是因为在太阳内部时刻进行着两种热核反应:一种是,质子——质子连锁反应,即由4个氢核聚合成1个氦核的反应。另一种是,碳循环连涣反应,它也是由4个氢核聚合成一个氦核的反应。但是,太阳所拥有的大部分能量主要是靠前一种反应获得的。而木星是一个巨大的液态氢星球。所以,它本身已具备了无法比拟的天然核燃料。加之木星的中心温度目前已达到28万°K,这就为进行热核反应所需的高温创造了良好开端。至于热核反应所需的高压条件,就木星目前的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看,木星再经过几十亿年的演化后,中心压可达到最初发生热核反应时所需的压力水平。

一旦木星上爆发了大规模的热核反应,以千奇百怪的旋涡形式运动的木星大气层将充当释放木星热核能的“发射器”。所以,天文学家们通过研究得出一个惊人的结论:木星内部已积蓄了大量热核能源,它正孕育【孕育(yùnyù):怀胎生育。】着象太阳上发生的那种热核反应,在经过几十亿年的演化后,这颗天文学家久视为行星的木星很可能演化成一颗太阳系中的第二颗恒星。

同类推荐
  • 苦儿流浪记

    苦儿流浪记

    《苦儿流浪记》主要讲述了:使我们感到庆幸和欣慰的是,雷米在艰辛曲折的流浪生涯中,并不是孤独的。他有始终爱他如亲子的巴伯兰妈妈;有教会他做人、识 字、弹唱的维塔里斯老人;有与他息息相关的“心里美”和小狗;有无私收留他的花农老爹;有倾心爱他的丽丝姑娘,有与他同甘共苦的可爱的马西亚,还有偶然收 留过他的米利根夫人……这些人所具备的心地善良、助人为乐的高尚品质,同时衬托出加罗福里和米利根先生这类社会渣滓的丑陋。
  • 寻找中国龙

    寻找中国龙

    科幻文学能够让少年儿童从阅读中感受到科学的波澜壮阔和宇宙的美,培养他们的科学精神和科学理想,以及对科学的认识和科学的世界观,可以使他们拓展视域、拓展思维、拓展想象力,以更宽阔的维度看世界。文丛收录名家少儿科幻长篇小说,以名家分册形式单独出版,将为当前少儿科幻文学打造一套高品质的少儿科幻小说文丛。《寻找中国龙》为王晋康的少儿科幻小说,故事讲述的是某个地区发现了龙,基因科技使得龙重新出现,而且仿照我们神话传说中的龙。
  • 雅各布的分析

    雅各布的分析

    精选1001个智慧故事,共分成11个门类:《雅各布的分析》、《阿凡提答怪题》、《寻找绝密号码》、《半根火柴》、《智攻特洛伊城》、《口香糖的由来》、《夏洛克的报复》,写出了100余则似乎无法解答的难题或无法做到的难事,但在智者面前都一一迎刃而解……
  • 我和皮特有个约会

    我和皮特有个约会

    神秘世界探索系列之三——神秘世界之妖魔世界如果有一天你走在校园中,突然被带到了另一个世界,你会怎么办呢?丁西西,一名普通学生,从她接了一通电话开始,她的生活就发生了翻天覆地的变化……丁西西被妖怪皮特带到了妖魔世界,在这个世界中她遇到了各种各样的妖怪,就在她以为自己会回到现实世界中时却被送上了祭坛,即将被处以“万魔焚身”……究竟丁西西能不能逃脱?能不能回到现实的世界中?她与皮特之间又会发生什么。
  • 美人鱼木乃伊

    美人鱼木乃伊

    《开阔学生视野的传奇故事:美人鱼木乃伊》中一个个传奇故事,虽奇而不荒诞,虽趣而不俗,虽神而不虚假。既离奇神秘,又真实可信。《开阔学生视野的传奇故事:美人鱼木乃伊》在手,神游世界,探古寻幽,自有乐趣。这一个个传奇故事,融中外奇闻于一体,汇古今奇趣于一书,内容翔实,洋洋大观。
热门推荐
  • 旅行社经营管理

    旅行社经营管理

    本书共分十三章,分别就绪论、饭店经营管理理论基础、饭店经营管理理念、饭店组织与饭店制度、饭店计划管理、饭店服务质量管理、饭店督导管理、饭店成本费用管理、饭店物资设备管理、饭店人力资源开发与管理等方面的问题进行了阐述。
  • 火影之秘史文河

    火影之秘史文河

    作为一名火影粉,火影完结了,似乎童年也随它一起飘散了。所以我想写一写火影外传。作者新人,求指点!!!
  • 折花神眼

    折花神眼

    “折花神眼?这不是逼着我去泡妞么!”小保安沐风拥有了折花神眼,从此逍遥世间!什么校花、总裁,什么熟女、萝莉,统统拿下!就算你是天上的嫦娥仙子,也得听我的!否则,嘿嘿,把你搬到床上,让天雷打屁股!
  • 恶劣男与天然呆

    恶劣男与天然呆

    比较笨且羞涩的女主,与性格颇为恶劣的男主纠缠整个高中三年的虐恋生涯。带领大家重温青涩年代纯纯的爱
  • 妖华倾城:娘子,求扑倒

    妖华倾城:娘子,求扑倒

    她---千九影,现代绝对的金牌顶级特工,却由于某位师傅的召魂术失败,从而出现了差漏,穿到了晓月大陆。他---北冥萧,晓月大陆的一方霸主,本以为这一世都不会动心,却因为某个女子的进入而打乱了他这一世的命格。“娘子,我已洗白白脱光了,就等娘子来扑倒了。”某男毫不知羞耻的脱光了站在某女面前。“gun。”某女说罢淡漠转身。“既然娘子不来扑倒的话,那为夫就只好来扑倒娘子了。”话音落下,某男欺身而上。
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、
  • 晴空万里九叶冰茴

    晴空万里九叶冰茴

    命中注定般地她由一个梦境穿越到了一个异能大陆。大陆分为四个层次四个等级——绿层,黄层,橙层,赤层。强者便能进入更强的领域,而弱者们只能碌碌无为的生活在绿层边缘。在这个大陆,没有实力是活不下去的!而这个大陆是选修职业,有武术师、斗气师、驯兽师、咒术师、魔法师。还有一种传说中的职业——空间法师!“晴空,我等了你好久——”一声邪魅无比的声音发出。“小丫头,跟我走保你有源源不断的美食上门哈哈哈”这戏谑般的声音又透露出一丝真诚。——————————————————闯异世,夺异宝,收服美男倾天下!她是慕容晴空!
  • 明月妖

    明月妖

    前世是历史系与中文系双系教授,历史通,大牌作家。不愿写穿越文,不信玄幻,然而最信任的弟弟在世界末日那天推她入深渊。一顶奇怪的钟,一首奇怪的诗,古墓遇险,穿越了……重生轩辕,二十二岁的灵魂在十三的小女孩身上在陌生又熟悉的王朝将会掀起怎样的风云,“如果还能活着,我一定不要做一个善良的人,我一定不会让自己受委屈,照顾好每一个爱我的人。”“从这一刻开始我更名为妖明月。”功高震主,家族之恨,手足亲情,失踪的母亲,一步又一步的连环计,她是否能狗仔乱世争雄里守住自己的爱情,亲情,友情当他来了的时候……她竟然……
  • TFBOYS之不会爱就放手

    TFBOYS之不会爱就放手

    作者我也是四叶草哦,喜欢我小说的家人们可以加我QQ:2952295842。
  • 神级二次元系统

    神级二次元系统

    “夜哥,别人都打到家门口了!你还不着急吗?!”赵天智一脸慌忙的应对着不远处的敌人。“不急,不急。”张孜夜仍在喝着茶磕着瓜子。“我去,你还有兴趣嗑瓜子?!再不出手就晚了!”林云也有些恼火,吼道。“喔,那再等会儿,我开个外挂!”张孜夜说着走进了自己的房间。众人:“...........”十分钟后,张孜夜再次出现在众人视野中,一脸慈祥的甩了甩手中的剑。“夜哥........你开的什么外挂......有点太逆天了吧.......”李斌有些吞吐不清,他实在是被吓得说不出话了。“哦,没什么,也就是神级二次元系统罢了。”张孜夜一脸无所谓的样子,但他的话让周围所有的人瞬间懵逼.......