四、木星的空间探测

木星是太阳系九大行星中的佼佼者，它的体积最大，亮度仅次于金星，而且几乎是长年可见。因此自古以来它就是人类关注的对象。20世纪70年代，有“先驱者”10号和11号，还有“旅行者”1号和2号共4个空间探测器拜访了木星。1995年12月，又有“伽利略”号抵达环绕木星的轨道，对木星及其卫星进行了长达7 年的考察。通过它们的工作，我们得以发现木星的世界很精彩。

1.类似“恒星”的木星

火星轨道之外的大行星是木星。木星是九大行星中个头最大的一个，而且它的形状有点特殊，呈扁圆形。它的平均直径约14.3 万千米，是地球的11倍多，体积是地球的1316倍，其质量是地球的318倍，是余下八大行星质量总和的两倍半。木星距离太阳5.2 天文单位。木星体积虽大，但自转很快，自转周期仅仅是9 小时50 分钟，大概它的扁圆形就是由于它的快速自转造成的。公转周期为11.86年。

1989年10月18日，美国的“伽利略”号探测器由“亚特兰蒂斯”号航天飞机载上太空，送入飞往木星的航程。“伽利略”号探测器的主要考察目标就是木星及其卫星。“伽利略”号经过6年的长途跋涉之后，于1995年12月抵达木星附近，对木星进行了全面的考察。在这之前，“先驱者”10号、11号已于1972年3月2日、1973年4月6日分别发射，它们又分别经过一年零八九个月的漫长路程，到达木星附近，对木星进行了各项科学考察。“旅行者”1号和2号分别于1977年9月5日和8月29日发射，沿着不同的路线飞往木星，分别于1979年3月和1979年7月与木星会合，拍到许许多多丰富多彩的木星及其卫星的照片，获得了大量未曾想到的探测成果。

像地球一样，木星也有大气层。通过大望远镜我们可以清楚地看到木星表面有许多平行于赤道的、明暗相间的条纹，这就是木星大气中存在着的条带状的浓云。木星的大气层厚约1400 千米，成分与太阳差不多，其中氢占82% ，氦占17% 。

根据木星与太阳的距离来计算，木星大气的温度应该是-168℃，而目前实测的结果却是-140℃。体积庞大的木星，温度提高二三十度可不是一件容易的事，这么多的能量来自何方呢？答案只有一个：来自它本身。科学实测也证实了这一点，探测器不仅接收到木星的红外辐射，而且还接收到很强的无线电波辐射。

恒星与行星的区别就在于它们是否会发光发热。木星能够发光发热，它究竟是恒星还是行星？在空间探测之前，科学家们已经猜想木星是颗“液体行星”，空间探测证实了这一点。它的表面是液态氢是肯定的，而其核心部分是液态还是固态的目前还是一个不解之谜。按照目前的状况，说木星是一颗恒星还不够资格。有的科学家认为，木星内部温度目前已高达28万度，那里正在进行着热核反应，只是释放能量的速度还不高，但它正在逐渐变亮，几十亿年之后，它就会演变成为一颗真正的恒星。

2.木星大红斑和光环

木星的表面有一个非常显眼的特征，即在南半球上有一块红色的卵形圆斑，俗称大红斑（图4-10）。几百年来，虽然它的大小、形状、颜色和位置稍有改变，但是它像大气中的条纹一样，始终没有消失过。

大红斑到底是什么呢？这也是一个令人十分感兴趣的问题，几个飞向木星的探测器都对大红斑做了考察，原来大红斑是木星大气中特大的气流旋涡。整个气旋在不停地沿逆时针方向旋转。在木星大气 -140℃的低温条件下，分子运动应当是很缓慢的，何以能维持这样强大的气旋，并且经久不衰？这确实又是一个难解之谜。

17世纪初期望远镜发明之后不久人们便发现了土星的光环，300多年以来，土星一直被认为是惟一带环的行星。1977年人们发现天王星也有光环。1979年“旅行者”1 号又发现木星也拥有光环。木星环是由一些大大小小的黑色石块组成的，黑石块不反射太阳光，难怪人们用望远镜观察了木星几百年也不能发现光环的存在。木星环厚约20 ~30 千米，宽数千千米，内边缘距离木星表面约5万千米，以每7小时一周的高速在围绕木星旋转。

3.木星的卫星

迄今为止，共发现木星的60 个卫星。木卫一、木卫二、木卫三和木卫四是伽利略发现的，故人们一直称它们为伽利略卫星，它们也是太阳系中除月球之外最早被发现的4个卫星（见彩图5）。木卫一和木卫二与我们的月亮大小差不多，而木卫三和木卫四都比月亮大很多（图4-11）。下面给出这5个卫星的半径值（千米）：

木卫一 1815,

木卫二 1569,

木卫三 2638,

木卫四 2400,

月球 1738。

1996年到达木星附近的“伽利略”号探测器（图4-12），发现木星的这4个卫星各具不同的特色，非常精彩。木卫一上至少有九个活火山正在猛烈地向外喷发，其中一个的喷发物高达四五百千米（见彩图10 ）。木卫二的表面被冰层覆盖，冰层之上沟壑纵横（图4-13）。科学家们猜想冰层之下是液态的水，水里可能还有生命存在。木卫三的直径达5276千米，是目前已知的太阳系全部100 多个卫星中最大的一个，甚至于还超过了水星和冥王星，木卫三的最大特点是它拥有自己的磁场。这说明虽然它的外部寒冷，但是它的内部却可能具有一个能够产生磁场的熔化的金属核，与地球的情况非常相似。身为卫星的木卫三却具有类似行星的特点，令人惊叹。木卫四又完全是另外一种世界，它的表面被一层厚厚的黑尘所包裹，上面还布满了密密麻麻的环形山，有一串环形山像锁链一样一个紧挨一个地连接在一起。

在木星上看木星的卫星当是一幅十分美妙的景象，众多的卫星不仅大小不一，尤为惹人注目的是一些卫星围绕木星自西向东旋转，另外一些卫星却是反其道而行之。 kWE2l28VGBqnKL9zVTzYF670x6xqG6lgLsX23leLfWcMpMVtPo6dR8MgtpKiRiUj