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第23章 木星探索之发现(第3页)

基本信息

-命名:在古希腊和古罗马文明中,木星分别被称为“宙斯”和“朱庇特”。

-天文符号:?,源自希腊字母Ζ上加一个水平线。

-与地球的距离:与地球平均距离约为628.81×10?km。

物理特性

-外观:由于自转速度快,每10小时自转一圈,木星呈现出扁球体的形状,赤道周围有一个轻微但明显的凸起。

-成分:主要由氢和氦组成,其中氢占体积的89.8%、氦占体积的10.2%。

-质量和体积:质量约为1.898×102?kg,是地球质量的318倍;体积约为1.×101?km3,是地球的1321倍。

大气与气候

-大气层:依照纬度分为一系列纬度带,在纬度带的交界处有湍流和风暴,大红斑是一场自1665年就被观测到的巨大风暴。

-温度和气候:气压为1巴处的温度约为-108℃,内部持续收缩产生的热量超过了它从太阳接收的热量。

内部结构

-液态金属氢外壳:内部结构被认为包括液态金属氢的外壳和更加密集的扩散内核。

-岩石核心:可能有一个岩石和金属的混合物核心。

卫星与环

-卫星系统:拥有95颗已知的卫星,其中木卫三是太阳系中最大的卫星,甚至比水星还要大。

-行星环系统:被一个微弱的行星环系统所包围。

磁场

-强大的磁层:具有强大的磁层,是太阳系中第二大的连续结构,仅次于太阳的日球层。

-磁场来源:磁场被认为是由内部的液态金属氢产生的。

木星大气层出现不同纬度带主要有以下原因:

快速自转

木星是太阳系中自转最快的行星,自转周期约9小时50分30秒。快速自转产生的离心力使木星赤道附近隆起,大气在不同纬度的运动速度差异明显,赤道附近运动速度快,两极附近运动速度慢,这种差异导致大气物质在不同纬度聚集和流动,形成不同的环流带。

大气环流

木星的大气环流极为复杂,风速可达每小时数百公里。强大的气流在木星表面形成各种云带和风暴,如大红斑。大气环流使热量分布不均匀,当北半球的大气环流将热量带到某个纬度区域时,南半球相应纬度区域的大气环流可能会将热量带走,从而形成不同的温度区域和环流模式,进而产生不同的纬度带。

内部热量

木星内部持续收缩产生热量,且热量超过了它从太阳接收的热量。内部热量向外传输,与大气相互作用,影响大气的运动和温度分布,促使不同纬度的大气形成独特的物理和化学条件,导致不同纬度带的出现。

化学成分差异

木星大气主要由氢和氦组成,还包含少量的甲烷、氨、水蒸气等其他气体。不同纬度的化学成分可能存在细微差异,这些差异会影响大气的物理性质,如密度、折射率等,从而使大气在不同纬度呈现出不同的特征,形成不同的纬度带。

磁场影响

木星拥有极其强大的磁场,强度是地球磁场的数千倍。磁场会对大气层中的带电粒子产生作用,使带电粒子发生运动,产生电流和热量,影响大气环流的运动方向和速度,间接促使不同纬度的大气形成不同的环流和温度分布,进而形成不同的纬度带。

木星大气层不同纬度带的颜色和特征如下:

赤道带

-颜色:通常呈现出较暗的色调,如暗红色、棕色或深橙色。

-特征:位于赤道附近,是较冷、较稠密、较干燥的空气下沉形成的暗色云带,宽度相对较窄。

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