2016年7月5日，繼“伽利略”号之後，第二顆繞木星工作的探測器“朱諾”号已經進入木星軌道。木星作為一個氣态星球，那是不是可以直接從木星表面穿過去？

事實并非如此，木星不是氣球，其内部可能是一個石質内核。

探測器“朱諾”号

什麼是氣态星球？木星是否存在堅硬的内核？木星究竟是如何形成的？其他氣态星球的情況如何呢？今天我們就來了解一下木星的構成，并探索氣态星球可能的形成過程。

木星作為太陽系的八大行星之一，由于它的視星等很高，其平均亮度僅排在月球和金星之後，因此人們在很早之前就已經發現了這顆星球的存在。

木星

後來科學家對木星展開研究和觀測，發現它的體積是地球的1321倍，然而質量卻隻是地球的318倍。經研究發現，木星是一顆由氫、氦、氖等輕元素組成的氣态星球，因此密度才會如此低。

輕飄飄的像氣球

後來科學家們把這種，不是由岩石或其他固體為主要成分構成的行星稱為氣态行星。在太陽系中還存在其他大氣态行星：土星、海王星、天王星，而在太陽系外，也發現了很多類似的氣态行星。不過并不是所有的氣态行星都有氫、氦等組成，像天王星和海王星的主要成分就是水、氨和甲烷，其看起來更像一個冰球。

天王星和海王星

不過氣态行星并不是說，整個星球都是氣态，就像個氣球。根據行星的構成原理來說，這些星球的内部還是會因為高壓，形成液态或固态的結構，并且越接近内核，其密度會越高。像海王星和天王星的内核就會因高溫和高壓，使那些冰被壓縮為奇特晶體。

并且我們也不能簡單地将氣态行星理解為沒有堅實表面的行星，隻不過因其構成特殊，科學家尚且難以明确定義其表面。

基于此，我們就會了解到木星并不是一個完全氣态的星球，這也是我們無法穿過木星的一個原因。

木星：我也有内核

其實關于木星的内核究竟是一個什麼結構，科學家們也有一些主流的觀點，但尚且沒有得到證實。

科學家們一直以來都認為木星有一個十分堅硬的内核，應該由較重的元素構成。并且這個内核會因為與外層氣體的密度相差較大，而形成比較鮮明的界線。

木星内核模拟圖

在1997年，木星内核的存在經過引力測量得到證明，其質量是地球的12-45倍。并且科學家們也認為，隻有在内部形成了較重的内核後，才有可能慢慢積累其外層的氫和氦。

但是在“朱諾”号對木星進行探測的過程中，得到了一些相關數據，與科學家們的想法有些背道而馳。數據顯示，木星的内核與外層沒有很明确的界限，它們之間的物質呈現交織和滲透的狀态。

交織和滲透的内核

整個木星的内核看起來十分模糊，這讓科學家們對木星的形成産生了新的認識。其内核究竟是如何形成的？一些科學家對木星的形成過程進行大膽猜測。

在很久之前，可能有一個與天王星大小相似的星體，和一個由密度較大的物質組成的原行星發生了碰撞。從而使得原行星的内核和組成物質發生了巨大的變化，内核不再具有之前的穩定結構。因此原行星才會變成木星現在的結構，而要恢複其内核，需要數十億年的時間。

模拟行星碰撞畫面

然而現在的太陽系才形成45億年，因此木星的内核可能還處于恢複期，這就導緻内核與外層的界線模糊的現象。不過這也是科學家的一種猜想，關于木星的形成過程還需要進一步探索。不過我們知道的是，木星确實存在一個内核，并非完全氣态。

在木星内部，越往裡走，溫度越高，氣壓越高。大量的氫在内部被高壓和高溫壓縮變相，形成金屬氫，溫度可以高達9700℃，壓力可以達到200GPa。

木星内部的金屬氫

在這種情況下我們必然無法穿過。實際上，就算我們知道其内核的高溫高壓，我們也沒有機會達到這裡。

因為木星還有和地球一樣的大氣層，且其大氣層的濃度很高。其大氣層可以分為對流層、平流層、增溫層和散逸層，缺少了地球的中氣層。整個大氣層很難界定對流層的對低點，也很難界定散逸層的最高點。

木星大氣層

科學家将氣壓為10巴的地方定位對流層的最低點，但這裡顯然不是木星的“表面”，而位于其“表面”，也就是氣壓為1巴之下的90公裡處，在這裡的溫度會達到340K。

而對流層的溫度随着高度的增加而降低，當到達對流層頂部，也就是和平流層交界的地方時，溫度會降到最低，大約為110K。從平流層往增溫層過渡的時候，溫度又會開始升高，達到200K，此時的高度大約為320公裡。再往上走，達到1000公裡處的增溫層時，溫度會達到1000K。

木星增溫層

木星的大氣層明顯比地球的大氣層複雜很多，其組成物質要比我們想象的更惡劣。在它的大氣層内，會出現很多活動現象，比如漩渦、風暴和閃電。

這裡的風暴現象時有發生，尤其是每過15-17年，就會出現一次特大的風暴。而且木星上的風暴經常和閃電一起出現，雷擊的威力可比在地球上的兇猛得多。

木星風暴圖

風暴強烈時，其移動速度可以達到170米/秒。即便是一個有很大質量的隕石，在木星的大氣層中，也會被卷得到處飛，還沒完全穿過大氣層，就會被高壓擠碎。

曾經美國“伽利略”号像木星發射的一個大氣探測器，才到達“表面”以下132公裡的地方，就已經被大氣壓壓碎了，所以人想要穿過木星就是根本不可能的事。

美國“伽利略”号

即便是将木星命名為氣态行星，但其也不是我們想象中的氣球星球。而太陽系中的其他幾大氣态行星，在前面我們也略有了解。

土星與木星的結構很相像，因此也不可能有機會穿過它，而且土星的内核質量還要比木星的内核質量大很多。其質量可以達到地球質量的38倍，是由岩石、冰塊和液态金屬共同構成的混合物。

土星

而天王星和海王星作為冰巨行星，其構成的形态更多的還是冰。所以更不可能存在将它們作為氣球一樣的星球穿過去了。

如今我們對木星的探索還在繼續，我們對木星的形成尚且還沒有定論。科學家們此前陸續從“先驅者”号和“旅行者”号的探測中，觀測到木星的南極地帶和其衛星上的火山爆發現象。

随後1991年，“伽利略”号開始長達12年的繞木星運動，在這個過程中，“伽利略”号發現了47個木星的衛星，并且還發現在木衛二、木衛三和木衛四的表面之下存在鹹水海洋。

木星鹹水海洋

如今“朱諾”号探測器仍然在繞木星工作，而它的主要任務就是要為科學家們尋找這顆星球形成的線索，如今它已經為科學家拍攝了很多木星上的奇特景象，并且也進一步向科學家們展示了其磁場的奇特性。

截至2019年，已經發現了79顆繞木星運動的衛星，其中木衛三是最大的一顆，比水星還要大。在衆多衛星中，科學家尤其對木衛二感興趣。

木衛二

因為科學家們認為，在木衛二上有生命存在的可能。根據以往的探測，在木衛二上曾發現白色的水蒸氣噴泉。根據數據，科學家們認為在木衛二的海底下可能有和地球海洋深處相似的“熱液噴口”。

而這些熱液就有孕育生命的可能，NASA的科學家直言，經過最新模拟，在木衛二表面之下存在液态海洋。他們還計劃在2024年，對木衛二冰層下方的世界進行探索，試圖尋找到這些生命的可能。

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