木星可能沒有一個實心的地核。它的地核中含有一些巖石和金屬氫。科學家不能百分百確定行星深處是否有實心,但是,根據與地球相較的引力測量,最佳的合理猜想是它沒有實心核。基于這些測量,他們覺得木星的地核像是一鍋粘稠,特別燙的湯。
比起其他感想,木星的構成給人帶來的更多是神秘。公認的理論認為,它是由多種元素混合而成的致密核。其地核被認為由一層液態金屬氫和氦包圍,外層則以分子氫為主。地核則被普遍猜測是巖石。直到1997年,地核的存在才被理論化。通過對引力的測量表明木星質量約為地球質量的12至45倍,因此擬定的巖心約占行星總質量的3–15%。
行星地核的存在遵循公認的行星形成理論。基于這一理論,為了從早期的太陽星云中捕獲如此高比例的氣體,木星應該不得不形成一個質量足夠大的巖石或冰的地核。科學家承認,鑒于高熱量與同樣滾燙的熱液態金屬氫混雜著熔化的地核,將其帶到行星內部的更高高度,此時的木星可能缺少核。
稠密的熔融金屬氫層延伸到了行星半徑78%。在金屬氫層的上方是大氣層內部的氫。此處的氫處于無法明顯區分液相和氣相的溫度,即超臨界流體狀態。朝向地核,溫度和壓力穩步上升。在氫變成金屬的這一區域,溫度被認為高達10,000 K,壓力為200GPa。科學家估計核心邊界的溫度為36,000 K,壓力為3,000至4,500 Gpa。
由于對木星地核的組成乃至是否存在都知之甚少,JUNO航天任務于2011年8月啟動。它將于2016年到達木星軌道。
本次任務旨在于環繞木星飛行一周,清除包裹著木星和整個木星系統的一些謎團。
我們為《今日宇宙》撰寫了幾篇有關行星地核的文章。
這是一篇有關地球地核的文章,還有一篇關于水星地核的文章。
如果您想了解有關木星的更多信息,請查看哈勃網站與木星有關的新聞稿,這是NASA太陽系探索指南有關木星的鏈接。
木星被認為是由一個各種元素混合而成的致密核,再包裹一層液態金屬氫和一些氦,和主要是分子氫的外層組成。除了這個基本輪廓外,其他的仍然存在很大的不確定性。巖心通常被描述為巖石,但是其詳細組成以及在如此深度的溫度和壓力下材料的特性都依舊是未知的(參見下文)。
圖解:這幅模型剖面圖顯示木星內部的構造,液態金屬氫覆蓋著內部深處的巖石核心
1997年,通過對引力的測量表明存在核,表明其質量是地球的12至45倍,約占木星總質量的4%–14%。根據行星形成模型,在木星歷史中至少有一段時間存在過地核。該模型認為形成了一個巖石或冰的地核,其質量足以從原生太陽星云中收集它大部分的氫和氦。
假設它確實存在,它可能已經隨著高溫液態金屬氫混雜著熔融核的對流而收縮,并將其所含內容帶到行星內部的更高層。由于引力的測量尚不夠精確,無法完全排除現在不存在地核的可能性。
相關知識延伸閱讀
木星是太陽系從太陽向外的第五顆行星,并且是最大的行星。古代的天文學家就已經知道這顆行星,羅馬人以他們的神稱這顆行星為朱庇特。古代中國則稱木星為歲星,取其繞行天球一周為12年,與地支相同之故。到西漢時期,《史記?天官書》作者天文學家司馬遷從實際觀測發現歲星呈青色,與“五行”學說聯系在一起,正式把它命名為木星。
圖解: 哈伯太空望遠鏡的WFC3相機于2014年所拍攝到木星的真實色彩影像,可清楚看見木星南半球的大紅斑
木星是顆巨行星,質量是太陽的千分之一,但卻是太陽系其他行星質量總和的2.5倍。太陽系的行星中,木星和土星是氣體巨星(天王星和海王星是冰巨星)。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3. universetoday-桃桃
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