1.概述:
木星(Jupiter)太陽(yáng)系八顆行星之一,按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的次序?yàn)榈谖孱w。中國(guó)古代又稱木星為歲星,并用它來(lái)紀(jì)年。木星是夜空中最亮的幾顆星之一,僅次于金星,通常比火星亮(除火星沖日時(shí)以外),也比最亮的恒星天狼亮。到2003年已發(fā)現(xiàn)木星有61顆衛(wèi)星,且木星有光環(huán)。
木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年,自轉(zhuǎn)周期為9時(shí)50分30秒,是太陽(yáng)系中自轉(zhuǎn)最快的一顆一顆行星。木星的赤道半徑為71,400公里,是地球的11.2倍;體積是地球的1,316倍;質(zhì)量為1.9 x 1030克,相當(dāng)于地球質(zhì)量的三百多倍。平均密度相當(dāng)?shù),只?.33克/厘米3,木星重力加速度在赤道和兩極不同,赤道上為2,707厘米/秒2,兩極為2,322厘米/秒2。
木星有濃厚的大氣,大氣下面是液態(tài)的海洋,可以說(shuō)木星是個(gè)液體的行星。用望遠(yuǎn)鏡觀察到的木星上明暗相間的條紋是木星大氣中的云帶。木星的“大紅斑”同大氣條紋一樣惹人注目。大紅斑呈卵形結(jié)構(gòu),長(zhǎng)約26000km,寬約11000km,顏色是略微紅色,有時(shí)是暗紅。1977年發(fā)射的“旅行者”飛船揭示出,大紅斑是一個(gè)含有紅磷化合物的特大氣旋,它朝逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),溫度、氣壓比周圍大氣都低,類似地球上的“低壓氣旋”,所不同的是,大紅斑存在期限不是幾天而是上百年。
木星的衛(wèi)星:
到2003年已發(fā)現(xiàn)木星有61顆衛(wèi)星,其中最亮的4顆(木衛(wèi)一至木衛(wèi)四)是1610年伽利略用小望遠(yuǎn)鏡首先發(fā)現(xiàn)的,所以至今仍把木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四總稱為伽利略衛(wèi)星。它們雖是衛(wèi)星,尺度可不小,就說(shuō)木衛(wèi)三,它的直徑為5268km,比水星還要大,木衛(wèi)四和水星的大小差不多。
“伽利略號(hào)”飛船于1996年6 月27日飛臨木衛(wèi)三,離它的表面只有840km。木衛(wèi)三的表面充滿起伏的環(huán)形山,有很高的山脊、裂縫和溝槽,表面為冰層所覆蓋,還不斷釋放出氫原子和帶電的氫離子,兩極還有臭氧。還發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三有自己的磁場(chǎng)。
特別令人興奮的是“伽利略號(hào)”發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上面有水。木衛(wèi)二白色冰層之上,有淺淺的溝壑縱橫,表面隕石坑很少,處處是龜裂的區(qū)域,宛如地球海面浮起的冰塊。這可以說(shuō)明木衛(wèi)二上有液態(tài)的水,也就很可能有某些生命物質(zhì)存在。這給尋找人類知音的人們又帶來(lái)希望的曙光。
木衛(wèi)一被確認(rèn)為除了地球以外有火山活動(dòng)的天體。頻繁的火山活動(dòng)使木衛(wèi)一發(fā)生很大變化。“伽利略號(hào)”探測(cè)器拍攝的木衛(wèi)一照片已與10年前“旅行者號(hào)”探測(cè)器的照片大不相同。例如 木衛(wèi)一 南半球的馬蘇比火山周圍地區(qū)的輪廓和顏色變化很大,火山周圍已發(fā)現(xiàn)有大量的二氧化硫的堆積物。
木星光環(huán)
光環(huán)系統(tǒng)是太陽(yáng)系巨行星的一個(gè)共同特征,主要由細(xì)小的石塊和雪團(tuán)等物質(zhì)組成。和絢爛多姿的土星光環(huán)相比,木星的光環(huán)則顯得黯淡了很多,但也可以分成四圈。木星的光環(huán)很難觀測(cè)到,人類直到1979年旅行者一號(hào)飛臨木星系的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)木星環(huán)的存在。
木星環(huán)約有6500千米寬,但厚度不到10千米。由大量塵埃和黑色碎石組成。以7小時(shí)一個(gè)周期圍繞木星旋轉(zhuǎn)。
一般小型的雙筒望遠(yuǎn)鏡可以看到木星以及身旁的四大衛(wèi)星,因?yàn)樗墓舛仁置髁,所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到它的位置。用小型天文望遠(yuǎn)中,可以看到木星較清晰的結(jié)構(gòu)如大紅斑以及四大衛(wèi)星。由于衛(wèi)星與木星的相對(duì)位置會(huì)隨時(shí)間而改變,就像一個(gè)“小太陽(yáng)系”一樣,十分有趣。
用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)木星,可發(fā)現(xiàn)其突出的特征就是它那扁球形的外貌,這是因?yàn)槟拘亲赞D(zhuǎn)得很快,不到10個(gè)小時(shí)就轉(zhuǎn)一周,使木星赤道附近明顯地鼓了起來(lái)。用小望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)木星,可以側(cè)重觀測(cè)木星的四個(gè)大衛(wèi)星:木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四。
觀測(cè)木星衛(wèi)星的時(shí)候,首先在白紙上畫一個(gè)直徑約5-6毫米的圓,表示木星的視圓面。然后從望遠(yuǎn)鏡中找到木星的衛(wèi)星,用木星的直徑作單位估計(jì)各個(gè)衛(wèi)星到木星的距離,并把衛(wèi)星畫在白紙上。木星衛(wèi)星在繞木星旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,有時(shí)候會(huì)在木星表面上通過(guò),有時(shí)候會(huì)走進(jìn)木星的影子里。有時(shí)會(huì)從木星的背面經(jīng)過(guò),因此,用小望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)木星的四顆大衛(wèi)星,有時(shí)候只能看到三個(gè)或者兩個(gè)。
木星表面還有一些平行于赤道的條紋,這是木星上的大氣環(huán)流造成的。在木星南緯大約20°的地方,有一個(gè)著名的蛋形紅斑,由于它的形狀比較規(guī)則,當(dāng)它隨著木星自轉(zhuǎn)而朝向我們的時(shí)候很容易辨認(rèn)出來(lái)。因此,觀測(cè)木星表面,可詳細(xì)記錄條紋和大紅斑。