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由气体构成的行星:木星的大气层可能比你想象的要复杂得多
时间:2018-10-27 13:13:45    来源:    浏览次数:    科技首页    我来说两句()

 木星的大气层基本上构成了木星整个行星。这个气体巨行星并没有坚固的表面可以着陆。相反,它几乎完全由氢气和氦气组成,少量的其他气体构成了它大气中的一小部门。

木星的大气层是美国宇航局朱诺号任务的枢纽科学目标之一,该朱诺号于2016年开始绕木星轨道运行。宇宙飞船目前正在试图丈量木星大气中的水分,这将告诉科学家他们目前关于太阳系形成的想法主意是否准确。

 

大气组成

 

木星主要由氢组成。这种简朴、基本的气体也是太阳上的主要成分,占大气的90%,其他近10%是由氦构成的。大气中很小一部门是由氨、硫、甲烷和水蒸气等化合物组成的。

 

从木星最外层的边沿向中央移动,压力和温度就会上升。这些参数的增加导致了气体分层,在深处,氢从气体变成了液体,它甚至可以变成金属。

 

木星拥有巨大的氢气和氦气贮备,使其成为太阳系中最大的行星。

 

大气层

 

科学家利用大气温度和压力的变化来确定各种大气层。

 

这颗行星的表面,或者说大气层的底部,是科学家们计算出大气压力即是一巴的地方,和地球表面的气压一样。

 

位于木星“表面”上的这一层大气层被称为对流层,它延伸到木星表面上方约31英里(50公里)的地方。对流层含有氨、硫化氢铵和水,从地球上看,这些物质在木星形成了独特的红白条纹。较冷的白色带称为区域,而较深的红色带称为带。区域内的气体上升,而带内的气体则下降。

 

风通常会把这两个地带分开,但有时冰凉的白云会笼盖在红色条纹上,导致它们消失一段时间。科学家们只观察到南半球的带会周期性地消失;北部地区一直都非常不乱。对流层也含有会影响大气动力学的密集的水云。

 

当你从对流层向上移动时,温度就会下降,从零下260华氏度(零下160摄氏度)到零下150华氏度(零下100摄氏度)。

 

上一层,平流层,延伸到地表200英里(320公里)以上,含有大量碳氢化合物。在这里,温度从零下260华氏度开始上升到大约零下150华氏度(零下100摄氏度)。同对流层一样,平流层也受到太阳和行星内部的加热。平流层尽头的气压是地球表面气压的千分之一。

 

热层位于平流层的顶部。在海拔超过600英里(1000公里)的地方,气温上升到大约1340华氏度(725摄氏度)。两极附近的极光发生在热层内。热层也能发出一种弱光,称为气辉,使木星的夜空永远不会完全黑暗。热层是由磁层的粒子和太阳加热的,没有明确的顶部。

 

木星大气的最外层是外逸层,在那里气体粒子可以逃逸到太空。因为没有明确的边界,外逸层流入星际空间。

 

由气体构成的行星:木星的大气层可能比你想象的要复杂得多

 

 

大红斑

 

除了红色和白色的条纹让木星在视觉上格外惊艳之外,这颗行星还拥有闻名的大红斑。大红斑最早于17世纪被发现,实际上是一场位于行星赤道以南的猛烈风暴。这场猛烈的飓风甚至可以从地球上的千里镜看到。

 

这个猛烈的气旋需要大约6个地球自转日的时间才能完成一次旋转,而且它的大小足以容纳至少两个地球在其中旋转。最近的研究表明,这场巨大的风暴可能正在减弱。

 

大红斑比它附近的环带要冷得多,所以它一定在大气层的高处。它淡红色的来源尚未确定,但它的颜色根据地区有所不同。

 

给磁场供电

 

在进入木星的三分之一处,大气中的氢变成了金属,使其能够导电。这有助于驱动木星强盛的磁场,这个行星旋转速度惊人——每9.9小时就可以旋转一次——这种快速旋转会使金属氢产生电流,为行星的磁场提供动力。

 

木星的磁场几乎是地球磁场的2万倍。它们产生的电磁风暴以等离子体和磁场线的形式向我们发射,甚至可以被地球上的业余无线电操纵员听到,木星有时候可以产生比太阳更强盛的无线电信号。

 

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