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【木星|?既然木星是气态星球,降落在木星上的宇航员会从中穿过去吗?】
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探索未知的宇宙是人类一直以来的梦想 , 为此 , 我们将承载着人类科技精华以及恳切期望的航天器送入太空 。
迄今为止 , 人类的航天器已经到达过太阳系中每一个行星的附近 , 而且 , 还在金星和火星上实现了着陆 。
登陆是探测星球的最好办法 , 不过 , 没人有愿意将这一想法应用到在木星上 , 因为那里连陆地都没有 。
既然木星由大量的气体组成 , 那么这是否意味着物体很容易穿过它?如果宇航员降落在木星上 , 他会从木星中穿过吗?
与地球一样吗?
根据我们在地球生活的经验 , 如果一个物体从高空坠落 , 在重力作用下它会以自由落体的形式冲向地心 。
当然 , 地壳会阻拦它的冲动行为 , 最终的结果是它砸在了地面上 , 被砸的地面可能出现一个坑 。
将此场景搬到木星上 , 那里的大气层充满了气体 , 且没有坚硬的地面 , 如果有人降落 , 似乎是可以一直坠落 , 直至穿过地心 , 最后从另一端出来 。
这样的类比显然是证据不足的 , 除了都是行星 , 都有大气层外 , 木星的环境与地球堪称“天壤之别” 。
如果真的有宇航员降落在木星上 , 他所面临的情况是相当艰难可怕的 , 绝不是从中穿过那么简单 。
木星的大气层
木星有着与地球类似的大气层结构 , 随着高度的增加 , 木星的大气层被分为对流层、平流层、增温层和散逸层 。
但是木星表面是没有陆地的 , 如何确定对流层的边界呢?这个问题科学家是这样解决的:将大气压为10bar之处视为对流层的最低处 。
不过 , 平流层的最低处可不是木星的“表面” , 木星真正的“表面”是大气压为1bar的位置 , 这是为了与地球大气压相对应 。
对流层的最低处位于木星“表面”以下90公里处 , 也就是说 , 在90公里的距离中 , 气压变化了10倍 。
致命的大气压
木星的整个大气层厚度约为5000公里 , 这意味着当一个物体深入木星5000公里时 , 它所受到的大气压力小于等于地球压力 。
宇航员当然可以适应与地球类似的气压 , 但是当他继续深入时 , 木星的气压可就不那么友好了 。
1995年 , 美国的伽利略号向木星发射了一个大气探测器 , 当探测器到达木星“表面”以下132公里处时 , 它被大气压压垮了 。
探测器被摧毁处的大气压约为23bar , 相当于地球大气压的23倍 , 另外 , 此时高压下的温度是153度 。
八年后 , 推进剂耗光的伽利略号也重复了探测器的命运 , 当它坠入木星时 , 结局也是被压垮瓦解 。
强风难以抵挡
木星的高气压来自于大量气体的堆积 , 而被堆积压缩的气体由于分子热运动更剧烈 , 会释放出大量热量 , 这是高温的成因 。
如果一个宇航员降落在木星上 , 伽利略号和它的探测器是不是就是现成的“前车之鉴”?还不一定!
在木星的大气层中 , 风速常常超过360公里每小时 , 这已经强于地球上的五级飓风了 , 而木星小红斑中的风速更厉害 , 高达617千米每小时!
伽利略号的探测器以及伽利略号本身是有着较高的速度的(前者时速2500千米每小时 , 后者50千米每小时) , 因而它们可以承受强风继续下降一段距离 。
而当一个不具备初速度的宇航员降落在木星上时(不是丢在木星上) , 尽管木星引力会让他变得更重 , 但他指不定要被强风卷走 , 又何谈穿过木星呢?
内核不一定是气体
另外要提的一个点是 , 虽然没有直接的证据 , 但科学家认为木星不一定是“空心” , 它的内核中可能存在岩石般的物体 。分页标题#e#
依据行星模型来推断 , 木星要从原始太阳星云中收集大量的氢和氦 , 其自身必须先有一个足够大的岩石或冰构成的核心 。
木星的内核外层可能被密集的金属氢包围 , 金属氢是在氢气在高压下经历相变产生的 , 向外可延伸至木星半径的78%之处 。
在氢发生相变的区域中 , 温度高达9700度 , 压力为200GPa , 在这种环境下 , 金属氢是一种流体而非固体 。
这样一来 , 穿过木星的难度就更大了 , 说好的全是气体让我穿过 , 结果你偷偷放置了流体 , 还有个坚硬的核!
最后
想要穿透木星基本是不可能的 , 它并不是我们想象中跟气球一样的东西 , 当然 , 即便是气球 , 那也是一个致命的气球 。
其实 , 受限于无法登陆 , 人类对木星的了解还并不太多 , 一些重要参数例如自转参数、赤道半径等的数值目前并不精确 。
不过 ,NASA于2011年发射的木星探测器朱诺号已在2016年7月到达木星的极轨道 , 相信它会为人类带来好消息 。

来源:(科学吃瓜小乙)
【】网址:/a/2021/0302/kd757115.html
标题:木星|?既然木星是气态星球,降落在木星上的宇航员会从中穿过去吗?