木星:一场风暴,为什么能刮几百年?
木星大得能装下约一千个地球,却没有可站立的地面。它的条纹是高速云带,大红斑则是一场持续了数百年的巨型风暴。

如果把木星想成一个空心大球,体积足以塞进 1300 多个地球。它的直径约 139820 千米,质量约为其他七颗行星总和的 2.5 倍,是名副其实的“行星巨人”。木星距太阳约 5.2 个天文单位,绕太阳一周需要约 11.86 年;它没有可供站立的固体表面,却有醒目的大红斑和庞大卫星家族。
一层层深入:气态巨行星的内部
木星没有可以“着陆”的表面。从云顶向下,首先是数千千米厚的分子氢大气,其中混杂着氦气和少量甲烷、氨;云顶温度仅约零下 145 摄氏度。随着深度增加、压力飙升,氢被压成液态,再继续向下,液态氢在数百万个大气压下变成能导电的 金属氢——正是这层快速转动的金属氢海洋,为木星产生了太阳系行星中最强的磁场。最深处是一个由岩石和冰组成的弥散核心,朱诺号的测量表明它并非边界分明的硬球,而是向外渐变。木星和太阳都富含氢、氦,但木星的质量远不足以点燃恒星核聚变。

大红斑:刮了三百多年的风暴
木星南半球那颗标志性的橙红色椭圆,是一场比整个地球还大的反气旋风暴。它目前东西长约 1.6 万千米,边缘风速超过每小时 400 千米,几天才转完一圈。人类对它的观测史至少可追溯到 17 世纪,意味着这场风暴已经持续刮了 三百多年。近几十年的观测显示大红斑正在缓慢缩小,边缘风速反而在加快,它未来会变成什么样,仍是未解之谜。

飞船能降落在木星上吗?
不能像降落在火星那样“踩到地面”。木星从云层向下会逐渐变成越来越致密、越来越热的流体,没有清楚的固体分界线。飞船下潜时,压力会像不断加深的海水一样迅速增大,只是猛烈得多,最终会把普通探测器压坏、烧毁。
伽利略号的大气探针曾在 1995 年进入木星大气,传回约一小时数据后失联。它不是撞到地面才停止,而是在更深、更热、更高压的环境中结束工作。
伽利略卫星群:一个小型太阳系
1610 年,伽利略把望远镜对准木星,发现了四颗大卫星,彻底动摇了"一切天体绕地球转"的旧观念。木卫一是太阳系火山活动最剧烈的天体,硫磺喷泉不断重塑它的表面;木卫二冰壳之下藏着液态海洋,是寻找地外生命的热门目标;木卫三直径约 5268 千米,比水星还大,是太阳系最大的卫星,还拥有自带磁场;木卫四则布满古老撞击坑,像一部凝固的太阳系编年史。如今木星已确认的卫星超过 90 颗。

探测史:从伽利略号到朱诺号
20 世纪 70 年代,先驱者 10、11 号与旅行者 1、2 号先后飞掠木星,拍下第一批近距离照片。1989 年发射的伽利略号于 1995 年 12 月抵达,成为第一颗环绕木星的探测器,还投放了人类迄今唯一一枚进入木星大气的探针;2003 年它受控坠入木星,以免污染可能存在生命的木卫二。2011 年发射的朱诺号于 2016 年 7 月 4 日 进入木星极地轨道,测绘引力场与磁场、俯瞰极地气旋,并近距离考察几颗大卫星。截至 2026 年,NASA 仍把它列为执行中的任务。接下来,欧洲的 JUICE 探测器预计于 2031 年抵达木星系,NASA 的欧罗巴快船预计于 2030 年进入木星系统。

太阳系的清道夫与引力盾牌
木星的巨大引力会强烈改变彗星和小行星的轨道:有些被甩出内太阳系,有些被送往新的轨道,也有些直接撞上木星。1994 年苏梅克-列维 9 号彗星撞击木星,留下了一串地球大小的暗斑。把木星简单叫作 引力盾牌 并不完全准确,因为它既可能减少某些撞击,也可能把天体推向内侧;可以确定的是,没有木星的“引力调度”,今天的太阳系会很不一样。它还在小行星带扫出“柯克伍德空隙”,并让大量特洛伊小行星聚集在自身轨道前后。


