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气态巨行星木星

气态巨行星木星(图片1)

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木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,从内向外的第五颗行星。它的质量为太阳的千分之一,是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星,因此四者又合称类木行星(木星和土星合称气态巨行星)。木星是一个气态巨行星,占所有太阳系行星的70%,主要由氢组成,其次为氦,占总质量的25%,岩核则含有其他较重的元素。人类所看到的通常是大气中云层的顶端,压强比1个大气压略高。

木星由于自转快速而呈现扁球体(赤道附近有略微但明显可见的凸起)。外大气层明确依纬度分为多个带域,各带域相接的边际容易出现乱流和风暴,最显著的例子是大红斑。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层。木星至少有79个卫星。2018年2月,美国航空航天局(NASA)公布了由“朱诺”号卫星拍摄到的一组木星南极的图像,醒目的蓝色漩涡以华丽的图案扭曲变幻,创造了令人惊叹的奇观。

木星是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加,在距离表面至少5000千米深处,液态氢在高压和高温环境下形成。据推测,木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区,物质组成与密度呈连续过渡。木星的高层大气是由体积或气体分子百分率约88-92%的氢和约8-12%的氦所组成。由于氦原子的质量是氢原子的四倍,探讨木星的质量组成时比例会有所改变:大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%,余的1%为其他元素,包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在。

木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍,由于它的质量是是如此巨大,因此太阳系的质心落在太阳的表面之外,距离太阳中心1.068太阳半径。虽然木星的直径是地球的11倍,非常巨大,但是它的密度很低,所以木星的体积是地球的1321倍,但质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一,质量只为太阳质量的千分之一,所以两者的密度是相似的。"木星质量"(MJ或MJup)通常被做为描述其它天体(特别是系外行星和棕矮星)的质量单位。因此,例如系外行星HD 209458 b的质量是0.69MJup,而仙女座κb的质量是12.8MJup。

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