如果有人告訴你,木星上有一個“海洋”,深度足以吞沒4個地球,你會相信嗎?這聽起來根本不可能,畢竟在我們的傳統(tǒng)認(rèn)知里,木星不就是一顆氣態(tài)行星嗎?但科學(xué)家告訴你,木星上不但有海洋,而且那里還是太陽系中最大的海洋。木星那濃密的大氣之下隱藏著一個怎樣的神奇世界呢?咱們?nèi)ヒ惶骄烤拱桑?/p>
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木星極其幸運(yùn)。它是太陽系最早形成的行星,并且形成于太陽系的“雪線”之外。這使得木星有充足的物質(zhì)迅速發(fā)育起來,成功的捕獲了原始星云中最豐富的兩種氣體——?dú)錃夂秃猓纬闪藰O其濃厚的大氣層。科學(xué)家目前的估計顯示,木星的大氣由86%的氫、13%的氦以及少量的氨、甲烷、水蒸氣等構(gòu)成。因而我們管木星叫“氣態(tài)巨行星”。這意味著木星不像地球那樣有明顯的界面。而我們所謂的木星“表面”是來自于科學(xué)家的定義,指的是木星大氣壓強(qiáng)為100千帕(即大約1個地球標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)處。這里是木星云層的頂部,也就是我們看到木星上那些五彩條紋的位置所在。
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我們從這所謂的木星表面繼續(xù)向下探索,感覺依舊像是懸于空中,上不見頂,下不見底。但此時木星上那些看上去美麗動人的彩色條紋已經(jīng)變成了湍急的氣流帶和狂暴的漩渦狀風(fēng)暴,風(fēng)速高達(dá)530公里/小時。這些翻滾的濃云由寒冷的氨冰和水冰晶組成,異常致命,巨大的閃電足以瞬間汽化一艘飛船。
隨著不斷的深入木星大氣,你會發(fā)現(xiàn)周圍的氣體密度越來越大,壓力和溫度也在不斷的升高,感覺自己仿佛墜入到粘稠的糖漿中。神奇的一幕發(fā)生了。這里的氫已不再是氣體而是變成了超臨界流體。它既不是氣體,也不是純粹的液體。這預(yù)示著太陽系最大的海洋即將呈現(xiàn)在我們眼前。
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從木星“表面”下降了大約3000公里后,木星海洋出現(xiàn)了。與我們熟悉的地球海洋不同,木星上的海洋不是由水組成的,而是在木星內(nèi)部極端的高壓下,氫由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成了液態(tài)。它是由液態(tài)氫形成的海洋。科學(xué)家估計,它深度大約有25000公里。這個深度幾乎是地球直徑的2倍。
你以為木星上的氫海洋也就這么深了嗎?讓我們更加震驚的事情還在后面。這只是木星海洋的第一層。隨著深度的繼續(xù)增加,壓力和溫度進(jìn)一步升高。這里的溫度已經(jīng)高達(dá)10000℃以上,壓強(qiáng)也達(dá)到了地球表面大氣壓的300萬倍。在如此高溫高壓的環(huán)境下,液態(tài)氫分子被“壓碎”,變成氫原子漿糊,電子如自由電子氣般流淌,形成了密度跟水相當(dāng)并且能導(dǎo)電的液態(tài)金屬氫。這里是木星海洋的第二層——液體金屬氫海洋,其厚度大約有33000公里。
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木星海洋的上層液態(tài)氫海洋加上下層的液體金屬氫海洋總深度達(dá)到了恐怖的58000公里,占了木星半徑的約83%,足以淹沒4個半地球。這么看來,說它是太陽系最大的海洋一點都不過分啊!
廣袤的金屬氫海洋再加上高速自轉(zhuǎn)(9.925小時),木星產(chǎn)生了太陽系行星中最強(qiáng)的磁場。木星表面磁場強(qiáng)度是地球的50~100倍。這讓木星的周圍充斥著高能輻射。人要是直接暴露在這種環(huán)境中會立刻斃命。
聊到這里,你也許會形成這樣的畫面:當(dāng)我們穿過木星濃密而狂暴的大氣層后,就會看到一個翻滾著滔天巨浪的廣袤海洋。其實不是這樣的。木星上的氫海洋沒有明顯的邊界,從稀薄大氣到稠密氣體,再到超臨界流體,最后到液態(tài)金屬,是一個平滑、連續(xù)的過渡。在木星上你找不到可以浮起來的“水面”。
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而這樣的氫海洋,在土星上也有一個。所以,“氣態(tài)巨行星”這個稱謂并不是我們以為那樣“僅僅由氣體組成”,嗖的一下就傳過去了!
它只是擁有了一個濃厚的氣態(tài)外層,里面的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度遠(yuǎn)超我們的想象!所以,木星和土星這兩顆太陽系中數(shù)一數(shù)二的大行星又叫做“類木行星”,天王星和海王星因為含有大量水、氨、甲烷冰物質(zhì)而被稱為“冰巨星”。這樣定義它們是不是更合理一些呢?
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