Question

木星是未来的太阳吗？

Answer 1

太阳系最大的行星要数木星了!它的直径是我们地球的11倍，质量是地球的318倍，可是它的密度却只有地球的1／４。木星同太阳的平均距离为5.2天文单位，它绕太阳公转一周需要11.862年，而自转速度却很快，其自转一周只需9小时55分钟。木星总共有16颗天然卫星，而木卫1、木卫2、木卫3、木卫４是意大利著名天文学家伽伽：ｊｉā。利略1610年1月7日发现的，故均得名“伽利略卫星”。

木星虽然已被天文学家划入行星之列，却似象非象。近年来，天文学家们发现，木星的亮度不仅在增大，而且还正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。天文学家把对木星的新近考察结果对照模型进行详尽的研究后得知，在木星的起源和演化的非凡历史中，它具有和太阳相同的成分。想必，再经过几十亿年的演化后，木星有可能变成太阳。目前，天文学家正力图探究木星的这一演化机理。

木星起源的奥秘太阳系中的天体最初形成时都起源于原始太阳星云中。原始太阳星云是由处于相对低温条件下的气体和尘埃组成的。由于气尘状星云的外形很象一个在宇宙中旋转着的大“铁饼”，故俗称“气盘”。这个气盘中心面的温度相当低，只有－170°K（绝对温标）。木星就是起源于这个由原始太阳星云组成的气盘内。在太阳星云的尘埃成分中含有金属氧化物、硫化物、硅酸盐，可能还有水。而在星云的气体成分中则含有氢、氦、甲烷甲烷(ｊｉǎｗáｎ)：一种可燃气体，也称沼气。、氨和水等挥发性元素，以及化合物。那么，在太阳星云中，天体是怎样形成的呢?原来，当大量气体尘埃聚成较大的粒子并沉积在太阳星云的中心面内时，一种非稳定性机制便会导致这些尘粒的引力集中。

在大小只有几微米的尘粒集聚过程中，尘粒的体积象滚雪球一样将变得愈来愈大，最后变成直径约1～10毫米的更大的粒子。在引力的作用下，凝聚成生粒的物质将继续集聚，从而形成物质团。由于物质团相互碰撞，进而在太阳星云的气盘中心形成一层直径很小与行星相仿的小天体。这些小天体的引力是不稳定的，于是，小天体的集聚区便成了诞生大质量天体的摇篮。当因互撞而形成的较大天体已增大到足以形成星核的程度时，即将形成的星核便不能吸积着同它一起旋转的星云中的气体，天体的这一演化过程叫流体动力坍缩。因流体动力坍缩所释放出的能量能使氢射和电离，同时也使部分氦电离。大量而不断地吸积着星云中气体的星核就是雏形雏形(ｃｈúｘíｎɡ)：未定型前的形式。阶段的木星——原木星。原木星形成后，它将继续吸积星云中的各种物质，这就是木星的原始大气为什么是由氢和氦组成的缘故。原木星是由比地球质量大许多倍的凝聚物构成的。一般说来，因物质凝聚所形成的天体质量越大，就说明原始太阳星云气体尘埃的温度越低，而宇宙中的非稳定性机制将使星云中气体的流体动力坍缩趋向形成木星核的雏形方向发展。

木星的形成是由于星云物质局部引力集中的结果。形成木星的星云的原始密度不超过10－11克／厘米3，温度为４0°K。假如在此之前太阳就已形成，那么这种星云的原始密度就是10－11克／厘米3的5倍。那时的木星直径比现在大许多倍。以后木星再次发生缓慢的引力收缩并一直收缩到目前的直径。要知道，地球花费了大约106年时间，才增长到目前的地球质量，而质量10倍于地球质量的木星该（由岩石和冰块物质组成）是在大约107年内形成的。木星核再继续吸积气体，便形成木星。木星在收缩过程中，大部分能量不断增加，因此，木星今天的亮度比过去增加很多。在木星的整个收缩期间，它仍具有和太阳相同的成分。

光怪陆离光怪陆离(ɡｕāｎɡɡｕàｉｌùｌí)：形容现象奇异，色彩繁杂。的木星大气美国著名太空探测器“旅行者1号”在飞经木星时，对木星连续进行了20多个小时的拍摄，从而获得大量珍贵照片。这些照片清晰地记录了木星的加速旋转和木星在自转两周过程中，木星大气层个别部分的运动。条纹状白橙黄色的木星正在加速旋转。颜色深浅不一的纹带以不同的速度沿木星表面运动。纹带的外形和内部在不断地变换着形状和颜色。从照片上可以发现：木星暗云带之间的界线是不均匀的，由严重冲击破口形状的旋涡旋涡(ｘｕáｎｗō)：旋转的水流。构成，好象冲击着海岸的浪涛。木星大气中各种气流紊流间的相互作用，在彩色照片上表现得最清楚。实际上，木星的大气环流比目前所想象得要复杂得多。

使科学家们极为关注的是木星大气中的异常部位，特别是大红斑。木星上著名的大红斑位于木星南纬测20°地区，呈砖红色卵形。它的范围约有４0×13000公里。大红斑的最大直径比我们地球的直径还大2倍。自1878年以来，天文学家们就定期观测到这个大红斑。

大红斑是木星大气中一个巨大的强旋涡，它是涡动的滚态氢飓飓：ｊù。风，它在地球上6昼夜的时间里旋转一周。在大红斑的内部可清楚地看到气体的运动。大气中平行于木星赤道的气流好象在围绕着大红斑流动，同时形成奇特的涡旋。这种涡旋由于被卷入它内部气体的颜色不同而特别容易分辨。

在木星大气层中，除了那个著名的大红斑外，还有许多颜色深浅不一的卵形小斑点在不断运动。这些部分在木星自转10小时的周期内变化着自己的形状。当一个小斑点绕另一个小斑点旋转几周后就开始向偏离它的方向运动，这一地区的直径有数百公里。

木星会变成太阳吗近年来，对木星的考察表明：木星正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍。一般说来，只有当星核温度特别高时，至少不低于开氏温标2万度时，星体才有可能放出如此之强的热辐射流。

新近的研究向科学家们揭示了一个有关木星的惊人秘密：木星是一个由液态氢构成的巨星体，它和太阳一样，没有极坚硬的固体表面。木星内部的能量释放，主要是通过对流形式来实现的。但是，射向周围空间的热辐射辐射(ｆúｓｈè)：从中心向各个方向沿着直线伸展出去。流是由较薄的大气表层中的辐射转移来调节的。可见，行星的演化速度关键取决于这个大气层表层的透明度。现已查明，木星的核心温度目前已高达28万°K，一般说来，只要星核温度达到5000°K，就可以使木星核气化。由于木星从前的内能积蓄极为丰富，因而保证了木星具有今天的亮度。此外，木星还有一个重要特性：当木星的半径缩小时，气压由气态大气层中的低压值迅速增大到木星3／４半径时的30帕。同时，氢分子的气压将向密度发生巨大飞跃的金属阶段过渡。这时，木星的中心压将达到100～1000帕。所以，离木星最近的几颗卫星的运行轨道对木星表面密度的变化特别敏感。

木星内部的液态金属成分说明了木星具有强磁场。因为极强的导电性和低粘度可以产生液磁流机制。正是这种液磁流机制，才使木星能够自转并导致液态金属中的热对流。这种机制还可使木星具有内外磁场。木星内部能产生巨大能量的另一个原因就是，木星巨大的引力能正在缓慢地转换成热能的结果。

木星除了靠把自己的引力能转换成热能外，还不断掳获掳获(ｌǔｈｕò)：捕获。来自太阳的能量和其他一些物质。这些物质是以电子和质子流的形式向太阳系各处弥漫的（也就是太阳风），由于木星不断吸积着太阳放出的携能粒子，所以它本身所具有的能量越来越大。

木星向周围空间放出的热能使离它最近的一颗伽利略卫星——木卫1所含的冰完全消失。但在其他3颗伽利略卫星，即木卫2、木卫3和木卫４上却仍旧含有冰。因此，木卫的轨道离木星越远，卫星的冰质含量就越大。

在木星的连续演化过程中，当发生引力收缩和逐渐冷却时，能释放出多余的热量。由此可见，木星演化的根本特点是，尽管太阳星云中的各种化合物已被吸入具有太阳比例的石质星核中，但是，在木星的外壳中仍具有太阳比例的氢和氦。而“石”的含量相对氢和氦来说是变化的。

众所周知众所周知(ｚｈòｎɡｓｕǒｚｈōｕｚｈī)：大家都知道的。，太阳之所以不断放射出大量的光和热，是因为在太阳内部时刻进行着两种热核反应：一种是，质子——质子连锁反应，即由４个氢核聚合成1个氦核的反应。另一种是，碳循环连涣反应，它也是由４个氢核聚合成一个氦核的反应。但是，太阳所拥有的大部分能量主要是靠前一种反应获得的。而木星是一个巨大的液态氢星球。所以，它本身已具备了无法比拟的天然核燃料。加之木星的中心温度目前已达到28万°K，这就为进行热核反应所需的高温创造了良好开端。至于热核反应所需的高压条件，就木星目前的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看，木星再经过几十亿年的演化后，中心压可达到最初发生热核反应时所需的压力水平。

一旦木星上爆发了大规模的热核反应，以千奇百怪的旋涡形式运动的木星大气层将充当释放木星热核能的“发射器”。所以，天文学家们通过研究得出一个惊人的结论：木星内部已积蓄了大量热核能源，它正孕育孕育(ｙùｎｙù)：怀胎生育。着象太阳上发生的那种热核反应，在经过几十亿年的演化后，这颗天文学家久视为行星的木星很可能演化成一颗太阳系中的第二颗恒星。