木星大气层下面的“地面”是什么样子?

知对知错学物理


木星太阳系太阳系中最大的行星。它是一颗气态行星。很多朋友一听到木星是一颗气态行星就觉得人们可以轻而易举的穿过木星。木星虽然是气体的,可它不像地球上的空气那样虚无缥缈。木星的内部结构是非常复杂的。

图示:木星

首先咱们先来了解一下木星到底有多大吧?就和地球比较一下。我们生活在地球上,地球上有多大我们有大致的概念吧?地球的直径是12756公里,而木星的直径是142984公里。木星直径是地球的11.2倍!也就是说,木星的直径长度可以并排放上11个地球呢。木星的质量更是大的惊人,木星的质量大约是地球的318倍,而体积大约是地球的1330倍!

这么大的一颗星球,即使是气体组成的,内部的压力也是十分巨大的。一般认为木星的大气层大约有5000公里。在木星大气层下面是没有像地球那样的地面的。越往木星的内部,温度和压力逐渐增高。木星内核处的温度可高达20000~30000℃,压力是地球大气压的1亿倍~3亿倍。现在科学家普遍认为木星内部有一个岩石构成的内核。内核外面包裹着一层由液态金属氢形成的“海洋”。

图示:木星的内部构造

木星的这个岩石内核也不容小觑!它的质量大约是地球质量的15~40倍,直径差不多有2个地球那么大。木星内核处的物质密度高达每立方厘米30~48克,而地球上密度之王,金属锇密度只有每立方厘米22.6克。

木星的内部是如此的高温高压,那它是不是会生核聚变反应呢而成为一颗“小太阳”呢?不能的。木星内部的高温高压还不足以让氢元素发生核聚变反应的。来看看太阳内部的温度和压力是怎样的。太阳内部的温度高达1500万℃,压力更是惊人的地球大气压的3000亿倍!在这样的高温高压下,氢原子核已经约束不了周围的电子,变成了等离子状态。四个氢原子核倍挤压到一起发生核聚变反应,形成一个氦原子核同时释放出了大量的热量。

和太阳相比较,木星内部的高温高压还是欠了一把火候的。它只是把氢气压缩成了液体的状态,还远没有达到太阳内部的那种状态的。

图示:太阳的内部构造

科学家认为,木星要变成第二个太阳,质量至少再增加70倍,然而在太阳系中这是不可能的事情了。木星还是安安静静的做好太阳系中最大行星吧!


我就是兔斯基


我之前回复了类似的问题。

首先,木星不会变成“小太阳”。估计以后成为“小太阳”的可能性也非常渺茫。因为木星太小了。就是成为一颗被称为“失败的恒星”的褐矮星(也称棕矮星),都要至少13个木星的质量才行。而要成为质量最小的一类恒星---红矮星,则至少需要80个木星质量,才能给木星内部提供足够的压力和温度来维持持续的核聚变。因此,以目前木星的状态,是无论如何都不可能成为恒星的。

其次,木星没有固态表面。但人们习惯把木星上一个地球标准大气压的位置认定为木星的“表面”。这个高度距离木星核心跟木星半径相差无几。约为7万公里。温度约为-168℃。在这个位置以下,依然是气态的存在,只是压力更大,密度更大,温度更低。这也就为氢,氦等气体的液化和金属化提供了条件。随着深入木星,氢由气态变成了液态,而液态氢下面则是厚厚的金属氢。据推算,木星上的液态氢的厚度超过20000公里,而金属氢的厚度更是高达40000多公里。剩下的部分就是木星内核的直径了。

由于木星内核的压力极高,加上内核外的金属氢有着极强的磁场,因此,人类无法准确的探测木星内核的真实情况。根据目前已知的数据,木星的内核并不是很大,可能比土星的内核小。其外部由岩石构成,而最中心则是一个铁质的内核。此处的温度超过30000℃,压力超过4000万个地球标准大气压。

人类目前对木星的研究并不多,一来是因为距离较远,二来,受制于科技因素,再者,木星虽然在宇宙中非常渺小,但对人类来说,木星还是太大,环境太恶劣了。


陌上云白


木星大气层是个很深、很恐怖的地方,由于木星是气态行星,因此木星的大气层一直到内部是没有一个明显的物质界限分层。目前我们是根据对木星大气压力的变化对木星大气层进行分层,在压力为10帕的高度设定为木星的伪表面,从这个高度到木星周围的星际空间,大约有5000公里的高度。

木星上层大气也有云,在10帕的高度下面开始出现变化,但没有固体表面,其最深层的结构仍然是一个被液态金属氢覆盖的核心。所以你可以这么理解木星的“地面”,从星际空间开始往下走5000公里,遇到一个10帕压力面,这里还有气体为主,然后继续深入,液态物质开始出现。

主要成分仍然是氢和氦,剩余的1%其其他元素,从这个角度看,木星的大气结构也是比较简单的,唯一震撼的地方就是大、非常非常大。


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