03.03 蘇梅克—列維9號彗星撞擊木星,木星是顆氣態行星,那麼彗星是否穿過了木星?

心繫十萬光年


天體上的物理狀態不能簡單的用地球上的生活經驗去感覺,而是要用天文儀器去觀測、用物理定律去計算。

在地球上,我們天天跟氣體打交道,每時每刻都在呼吸著空氣,空氣看著很普通很平常,所以有人可能覺得包括空氣在內的所有氣體都應該是普普通通、人畜無害的。

然而,空氣高速運動起來威力十分巨大的,比方說最近來襲的颱風瑪莉亞,所到之處一片狼籍,很多大樹都被摧毀了。

反過來看,如果物體在空氣當中高速運動,同樣會感受到空氣的威力。比方說落入地球大氣的隕石、空間碎片等,很多天外來客還沒等到地面,就被燒光了。

所以不管是民用的客機還是軍用的戰鬥機和導彈,都需要特殊的設計,才能飛得更快更穩。

木星的情況也是類似的,它的外層是氣體,落入木星的彗星碎片顯然沒有被特殊設計過,所以被氣體的威力摧毀也就很正常了。

至於名稱,氣態行星不等於全部都是氣體,就好比說一個人是好人不等於他/她每時每刻都做好事一樣。


喬小海


它不但沒有穿過木星,確切的說是接近木星的時候就被木星強大的潮汐力撕扯得體無完膚。


木星雖然是氣態行星,但這只是表象,不要以為它叫氣態就是全部是氣體。木星等氣態行星都是擁有實體核的。如此大的質量,中心怎麼的可能在萬有引力下還呈現氣態,不科學。


所以穿過木星是絕對不可能的,來看看這顆彗星的命運就知道了。

1993年3月24日,美國天文學家尤金·蘇梅克和卡羅琳·蘇梅克以及天文愛好者戴維·列維,利用美國加州帕洛瑪天文臺的46釐米天文望遠鏡發現了一顆闖入太陽系的彗星,遂以他們的姓氏命名為蘇梅克-列維9號彗星。

這顆彗星被發現一年零兩個多月後,在接近木星時候,被木星撕碎。於1994年7月16日至22日,斷裂成21個碎塊,其中最大的一塊寬約4公里,以每秒60公里的速度連珠炮一般向木星撞去。



這相當於在130多個小時中,在木星上空不間斷地爆炸了20億顆原子彈,釋放出了約40萬億噸“TNT”烈性炸藥爆炸時的能量。


在相當於地球318倍質量的木星都能留下如此了巨大的撞擊,可想而知它的威力。


壹點科譜


木星古稱歲星,是太陽系內距離太陽第五遠的行星,也是太陽系內最大的一顆行星,其質量比其它所有行星的質量和的兩倍還要大(地球的318倍),木星也是天空第四亮的物體(僅次於太陽、月球和金星)。



我們通常稱木星為氣態行星,但是這並不意味著木星是一顆完全由氣體組成的行星,甚至說是完全由液體組成的,這都是不現實的。它的表面是氣體,所以說它沒有實體的表面,但是氣態物質的密度卻是隨著深度的增加而逐漸加大的。現代觀測表明,木星由90%的氫和10%的氦以及微量的甲烷、水、氨水和石頭組成。這與形成整個太陽系的原始太陽系星雲的組成十分相似,類似的還有土星。


其實啊,木星很可能有一個石質的內核。一般認為木星內部結構分為三個圈層:內層、中間層和外層。木星和太陽有著相近的密度,成分,木星的石質核的溫度可以達到20000-30000℃,壓力卻可以達到1億-3億個地球大氣壓,所以呢,這個核有可能是固態的也有可能是液態的。圍繞木星核的是一箇中間層,主要由氫組成,外層則是液態分子氫。在大於25000千米深處壓力變得很大以至於液態的分子氫變成了金屬態。木星的大量熱流意味著整個木星呈液態而不具有任何的固體表面,大氣圈下面的物質是液態,即木星殼為液態。木星可能已經達到了行星的極限,實際上,木星也經常被描述為沒有成為恆星的行星。


鏡像科普


蘇梅克—列維9號彗星撞擊木星,木星是顆氣態行星,那麼彗星是否穿過了木星?

1994年的蘇梅克列韋9彗星撞擊木星對大家來說真是記憶深刻,即使當年只有電視報紙與廣播這幾種媒體也一樣街頭巷尾人所皆知!事實上木星確實是一顆氣態衛星,天文意義上通常將這中氣態巨行星成為類木天體,這說明木星已經成為一個類別的代名詞!

其實撞擊點並沒有在面向地球的這邊,所以以上只是模擬動圖哦......至於蘇梅克列韋9能不能撞穿木星,我們得先來了解下彗星的大小和木星的結構,否則空口白牙誰都不信是不.....

其實蘇梅克列韋9本來就是一顆圍繞木星運行的彗星,只是在1992年的近木點時落入了木星的洛希極限,儘管當時速度比較快仍然逃脫了木星死亡引力的威脅,但總歸是改變了其軌道,因此在1994年迴歸木星時則一頭撞入了木星,在破裂前蘇梅克列韋9的直徑並不大,約為5KM直徑,並且由於木星的潮汐引力撕扯已經碎裂成21塊,最大的也才1KM多點.......

而上圖是木星的結構,在厚厚的氣態氫下是固態氫一直到金屬氫,最後是一個固態內核,而蘇梅克列韋9彗星最大的那塊才1KM左右,甚至都無法穿透氣態氫就早已被厚厚的木星大氣層給燒燬了......至於下面的金屬氫和內核就更不用說了,可以保證,這對於14萬千米直徑的木星來說,就如同螞蟻敲門,估計連聽個響都難......

看到這裡各位也許會很好奇,這氫氣不是可以燃燒和爆炸麼,怎麼蘇梅克列韋9沒把木星點成一個大火球呢?其實木星大氣層中的氧含量極低,即使有局部地區積累了足夠的氧氣也早已被木星上閃電給引燃了!而失去了氧氣的其他氫氣,則只能繼續等待下一次積累嘍!!

這是木星大紅斑下的世界,那耀眼的白光就是閃電!木星天天在玩火,卻沒有點燃自己就是它缺少最關鍵的元素氧!

空有一身質量的木星仍然在太陽系靜靜的等待機會,也許它未來會成長為一顆褐矮星(需要再增加12倍的質量),但紅矮星機會可能更渺茫,因為需要接近80-100倍的木星質量才可以!但未來太陽的紅巨星後時代將會拋棄大量的質量(超過50%),因此木星仍然是有機會的!


星辰大海路上的種花家


不知道大家是否知道關於蘇梅克-列維九號彗星的信息,這是一顆於1994年與木星撞擊的彗星,而當時根據電腦推算運行軌道的結果顯示出在1992年7月8日距木星表面4萬公里時因受到強大的引力,而分裂為21個小碎塊。


而木星是一個氣態行星,導致很多人認為可以直接穿過去,其實不然,據說木星內不是有岩石核心,溫度高達2萬K,而且壓力有40萬巴。在這個核心之上是金屬氫(主要)和氦的混合物。

有趣的是,沒有人知道氫氣是什麼金屬(有人說它應該是透明的 - 就像清澈的水 - 有人說它像金屬一樣閃亮)!

所以說,這個小行星是不可能穿過木星的,光是從撞擊到木星之後,直接分裂成小碎塊,就可以得到答案。

雖然說木星確實是一個氣體行星,但是其中是擁有極端的壓力和強風,更不用說半固體的氫核心會阻止融化一切。

說下木星,它是擁有一系列不同層次的氣氛。每個級別的風力系統都有更大的壓力和速度。當小行星撞擊到木星的時候,就被強壓分裂。

當然,可能還有慶幸的小行星碎片鑽入了氣氛當中,當它走向核心的過程中,它將面臨地球上大氣壓力超過10萬倍的壓力,簡單地說,幾乎沒有物體可以完好無損的達到核心。

如果當碎片以極快的速度加速不被粉碎的話,可能會在木星的大氣燃燒起來,變成熊熊大火,但顯然目前為止是不存在的。

更多未解之謎,盡在:萬物未解之謎


萬物未解之謎


1. 木星是氣態行星。目前認為木星的外層是一層厚厚的大氣層,往內是液態的金屬氫,再往內是固態的冰石質核。氣態行星本來就是以外層結構來算的,不然內太陽系的幾個巖質行星(水星、金星、地球和火星)的內核都是金屬(鐵鎳合金),怎麼不說它們是金屬行星?

2. 外層是氣態不代表天體穿過的時候可以暢通無阻。撞擊體在穿過厚厚的大氣層的時候會因為和大氣層的摩擦而劇烈燃燒,即使是撞到地球的撞擊體,絕大多數也會在穿越大氣層的過程中被燃燒殆盡(這一過程還可能產生絢麗的火流星),只有非常大的撞擊體才能穿過大氣層後倖存下來撞向地球表面。而木星、土星的大氣層比地球厚的多,不管是因為自然軌道而撞擊到木星的蘇梅克-列維9號彗星,還是因為人工制動撞向木星的伽利略號探測器,撞向土星的卡西尼號探測器,這些撞擊物無一例外都會在穿越大氣層的過程中燃燒殆盡,甚至不能進入大氣層深處,更別提穿過天體了。

以卡西尼號最後撞擊土星燒燬為例(蘇梅克-列維9號彗星和伽利略號也是類似的,只是卡西尼號的數據更新更精確),卡西尼號在燒燬前的最後5圈會進入土星的高層大氣(上面五個橙色小圈),最後大約會在下面的橙色小圈位置處中斷和地球的通訊(雲層之上1510千米處),然後不久就會被完全燒燬。

(圖:卡西尼號的最後位置。來源:https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7783/?utm_medium=social&utm_source=wechat_session)


haibaraemily


蘇梅克-列維9號彗星(Shoemaker-Levy 9, SL9, D/1993 F2)是一顆於1994年7月17日4時15分與木星撞擊的彗星,也是人們能首次直接觀測太陽系的天體撞擊事件。它被木星的強大引力吸引偏離了原來軌道撞向木星,並被撕裂成21個主要碎片,撞擊形成多個比地球還大的深色痕跡,持續了幾個月時間,比著名的木星大紅斑還明顯。




這就首先確立了一個基本事實:彗星的質量遠小於木星,只會被木星吞沒。

其次,我在之前的悟空問答中專文寫過木星的結構。木星外層主要是氣態的分子氫,往下從壓強達到200萬大氣壓、溫度為6000多K之後就是液態金屬氫+氦,到最核心的地方,壓強約4000萬個大氣壓,溫度大於一兩萬K(有最新研究認為中心溫度估計高達30500℃),有一個由冰和岩石構成的若干個地球質量的核心。它並不是純氣體,即使是氣體,在這樣的巨大質量下必然壓縮成液態和固態核心。


而彗星的結構是一個鬆散的被形象的稱為“髒雪球”的星體,由固態但鬆散的核心以及冰、甲烷等低溫固態物質組成。撞擊木星後就很快解體了。不可能有穿透木星的能力。

木星之所以被稱為氣態行星,主要是它絕大部分由氫元素組成,沒有固態表面,液態內部外部的氣態層也很厚。木星的密度為1.3g/立方cm,只比水稍重。

把木星稱為氣態行星,也是以前的習慣稱謂。現在主要分類是類木行星與類地行星。類木行星現在主張再分為巨行星和遠日行星。

類地行星是水星,金星,地球,火星,它們體積小,密度大,中心有鐵核,含金屬元素比例高;

巨行星指木星和土星體積大,密度小,主要由氫、氦、氖等物質組成,其中土星密度只有0.7g/立方cm,可以“浮”在水面上,假設有這麼大的水池的話。

遠日行星指天王星和海王星,它們的密度則介於上述二者之間,主要由氮、碳、氧及其氫化物組成。

目前普遍認為,這三類行星在特性上的差別同太陽系演化規律有密切關係。

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正宗星語者


木星是顆氣態行星不假,但是氣態行星並不是意味著沒有實體,並不意味著就是一團氣體、一團和氣。木星也是有內核,而且科學家估計還是一個固體內核。如果我們不說內核,那麼木星也不是虛無縹緲的氣態物質,而是隨著高度變化密度不斷增大的行星。上層大氣是氣態,大氣層中有90%左右的氫和10%左右的氦。

隨著深度加大,氫和氦氣體密度也增大,接近核心部分是由液態金屬氫包裹。液態金屬氫被認為是一種超導物質,密度高,在木星的深層環境中,液態金屬氫變成了高度離子化的質子和電子。這是非氣態物質,也讓木星擁有了強磁場,如果一來我們就知道了,木星雖然是氣態行星,而且沒有可觸及的表面,但木星的內核則是非氣態物質。蘇梅克—列維9號彗星撞擊木星時候,顯然也不是穿牆而過,最終在木星大氣中留下了四個直徑幾萬千米的深坑,足以留下好幾個地球。

同時,木星的雲層中留下了黑色的疤痕,用了很長的時間才完全消失。蘇梅克—列維9號彗星的質量比月球小,撞擊木星後會在大氣中燒燬,也不會觸及木星的內核部分,可能會在大氣中留下更多更大的深坑,但由於木星是一顆氣態巨行星,這些深坑終將被氣體填滿而消失,然後就更什麼都被髮生過一樣。這一點是類地行星是不一樣的,類地行星上的撞擊坑雖然也會通過地質運動消失,但過程緩慢,木星是氣態行星,恢復較快。


深空電報


1994年,科學家觀測到蘇梅克—列維9號彗星21塊碎片相繼撞擊在木星上,是人類歷史上從未有過的一次宇宙事件,那顆彗星已經和木星融為一體。

木星被稱為氣態行星,是因為氣態部分可能佔了木星體積的大部分,但並不是說木星完全由氣體組成,隨著深度的增加,氣體的壓力也在逐漸增加,木星大氣下依次有液態氫,核心處是石質核心,外來的撞擊物在木星大氣的作用下摩擦燃燒,速度迅速降低,木星接近15萬公里的直徑,足以將彗星減速到零(相對速度)。

摩擦燃燒後的殘骸會因為密度(質量)的關係逐漸向木星核心處沉降,直到沉到與彗星物質密度接近的地方。彗星撞擊的威力雖然十分巨大,但是仍然沒有達到穿透木星的地步,科學家觀測也只是觀測到21塊彗星碎片在相距較近的地方依次撞擊木星,並沉入木星內部不見蹤影。


來看世界呀


否,簡單來說木星是一顆天文學上的氣態行星,但它的組成不全是氣態。

木星作為太陽系裡最大的行星,一直以老大哥的身份保護著內太陽系的"和平穩定",其中的地球就是一顆被保護的巖質行星。


蘇梅克事件是人類發明望遠鏡以來見證過的最劇烈的天體撞擊事件,這也讓我們看到木星的位置對於地球生命的存在,以及智慧的演化何等重要!

木星的體積比太陽系其他行星的體積只和還要大,約為地球的1300倍左右,但氣態近乎中空的結構讓它質量僅為地球的317倍。

這是一個虛胖子!那它有多"虛"呢?

木星的星體結構主要是外層厚厚的大氣,大氣成分主要還是氫和氦,它們的比例很是接近原始太陽系星雲。木星的表面主要以液態氫和氦組成的河海,估計除了兩極之外可能的固態氫氦,木星表面幾乎都是液態。



在深入內部,木星巨大的壓力使得氫氦的原子結構發生重組,成為一種被叫做金屬氫的液態物質。


在往裡就是木星的核心了,木核是一個"加強版的地球",主要是由硅酸鹽構成的石質核,大約有2倍地球大,10倍地球質量。

木星除了擁有那吹了幾百年的"大紅斑"的神秘,還有它產出的熱量相當於接受到的太陽能量,這巨大的輻射量讓很多人都思考——木星會成為第二個太陽嗎?

這答案在天文學家眼裡是不言自明的,根據恆星熱核反應理論,木星要成為"低配版"的恆星,起碼還要75倍自身質量,這是多麼大的差距啊!所以木星的命運永遠只能是行星。

而關於它熱量產出的異常,開爾文-亥姆霍茲機制能進行合理的解釋,所以那些關於木星成為50億年後接力太陽的傳說永遠只能是傳說了。

歡迎留下你的金言,一起探討問題。


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