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- 1、木星是气态行星吗:木星是气态星球,人站在木星上会发生什么?会贯穿木星吗?
- 2、木星是气态行星吗,木星这个气态行星你知道吗
1、木星是气态行星吗:木星是气态星球,人站在木星上会发生什么?会贯穿木星吗?
木星
在太阳系当中,太阳是绝对的霸主,质量占据了整个太阳系的99.86%。其余的天体只占到了太阳系总质量的0.14%,而在这0.14%当中,木星占据了接近2/3的质量。因此,木星的质量占据了整个太阳系总质量的0.095%左右。木星是整个太阳系中最大的行星。与地球这样的岩石行星不同,木星是气态巨行星,体积是地球的1316倍,质量是地球的318倍。
那么问题来了,如果一个人站到木星上面,会直接掉下去,甚至直接贯穿木星吗?
如果人站在木星上
我们都知道,地球处在太阳系的宜居带上。宜居带的意思就是距离刚刚好可以使得行星上保持存在液态水,水不会被大量蒸发,也不会被冻上。木星距离太阳的距离要比地球远得多,大概是日地距离的5倍左右,并不在宜居带内。所以,木星的温度实际上要比地球低得多,平均温度只有零下148度。
因此,当一个人要前往木星,首先,装备一定要穿好,否则很难撑过1分钟就牺牲了。
我们假定这个人穿着的装备足够理想,可以抵御木星上所有的恶劣环境。此时,这个人开始从靠近木星的探测器上朝着木星跳下去。
那么,宇航员首先感受到的是木星强大的重力加速度。要知道地球上的重力加速度大概是9.8m/s^2,而木星的表面的重力加速度可以达到24.79m/s^2。所以,宇航员下坠的速度要远远比地球上快得多。由于木星是气态行星,与木星接触到的是木星的大气层,所以没有下坠到木星的“地表”,而是一直处于下坠状态。
也就是说,整个下坠过程会极其恐怖,因为速度是不断地在增加。由于速度极快,宇航服就会和木星的大气大房身剧烈的摩擦,温度就极具升高。如果宇航服没有极其强悍的耐高温性能,那宇航员有可能会被烧死。这和探测器返回地球时,与地球摩擦产生热的原理是类似的。
这样的情况还不是最早的,更糟糕的情况来自于木星的自转。木星的自转速度非常快,赤道自转速度可以达到12.6km/s,是所有八大行星当中自转速度最快的,要知道地球的自转速度仅仅465.2m/s,这要比地球快多了。这就使得木星的风速特别快,仅仅是小小的一阵风的速度都可以达到100m/s,要知道地球的海面上最强的台风风速也就只有这的一半,而平时的风速也就是0.5m/s而已。
所以,进入木星后,不仅仅是下坠速度很快,因为风速很快,如果再遇到超大风暴,那就会在木星上空乱飞了,而且速度会相当恐怖。木星上的那个“眼睛”其实就是风暴的气旋。
如果运气好,能够躲过大风,继续向下坠。那么你就会发现,周围开始变得漆黑,这是因为稠密的大气会挡住太阳光。同时,随着下坠,压强也会原来越大。当宇航员下坠到云层以下700公里左右后,此时的压强会达到上千倍地球的大气压。如果宇航员所穿的装备没有抵抗超大压强的功能,那此时就会被强大的压强杀死。
假设宇航员的装备可以抵抗这样的压强,还能继续下坠。当宇航员下坠到云层以下20000多公里后,会感受到超高的温度,这个温度可以达到6000度以上,此时的压强会达到200多万倍以上的地球大气压。周围的物质是金属氢,刚到这一层时,一开始还是液态的金属氢,随着深度的增加,会慢慢变成固态的金属氢。“金属氢”的出现主要是因为这个地方的压强太大,使得共价键变成了金属键,于是氢就具有了导电性。
所以,虽然木星是气态的行星,但不是说它完全都是气体。实际上并非如此,它不仅有液态的金属氢,还有固态的金属氢,同时还有一个固体的内核。
而宇航员并不是一直下坠,而是会停到一个地方。这是因为达到金属氢这一层时,金属氢对于宇航员的浮力会和宇航员在木星的重力达到平衡。于是,宇航员将会停到一个范围内,上下浮动。此时,如果宇航员用通信设备去联系木星之外的人,这个信号是无法传递出去的。所以,除非宇航员自身有办法离开,否则将会永远地留在这里。
2、木星是气态行星吗,木星这个气态行星你知道吗
19世纪下半叶,在科技的帮助下,人类的目光开始从地球这一隅之地,转投向浩瀚无垠的宇宙空间。经过对宇宙上百年的研究,人类对于地球外的空间有了相对完善的了解,知道了地球所在的恒星系是太阳系,同时也知道了太阳系中还有7个像地球这样的行星。
经过对这些行星的进一步研究,科学家们按照成为构成,又将它们更加细致地划分为气态行星(类木行星)和固态行星(类地行星)。
这其中地球、金星、火星、水星四颗行星为固态行星(类地行星),木星、土星、天王星、海王星为气态行星(类木行星)。
而说到气态行星,可能许多人一直非常好奇,这些所谓的“气态行星”真的是气态的吗?如果它们是气态的,那么人造飞行器或者陨石能从它们体内直接穿过吗?
事实上,太阳系中四颗气态行星确实是全部是由气体组成的,比如说木星的主要构成元素是氢元素和氦元素。天王星和海王星则主要是由氨气以及甲烷组成。
而因为天王星海王星因为距离太阳很远,表面温度较低,外部其实覆盖着一层冰壳,所以严格来说,只有土星和木星是全部由“气体”构成。
那么陨石或者人造飞行器,能够直接穿过木星或土星这种纯气态行星吗?答案当然是否定的,其实许多人之所以会这样想,完全是因为用“地球大气层”的概念,或者是使用平时生活中的概念来理解气态行星了,实际上它们完全不同。
如果说一颗陨石想要穿过木星,那么首先会接触到木星的大气层,虽然说木星的大气层有着远比地球大气层恶劣的组成物质,还有平均时速达几百公里的飓风,甚至厚达2000-3000公里,但是总的来说它仍然是个大气层,所以说只要这颗陨石足够坚硬,那么它还是有很大的几率能够成功穿越木星的大气层,进入更深的区域。
穿过大气层就能看到木星的真实面目了,它是由氢元素和氦元素组成的一种流动的物质,以人类的感官而言,其实很难说清这些流动物质究竟是液体、气体还是固体。如果用工具戳这些物质,那么会发现它会像气体一样被“戳破”。当然了,想要做到这点需要足够大的力气。
而假如一个普通人出现在这里,并且还能存活下来的话,那么他就会发现这些物质感觉更像固体,因为这里的压强是地球的十万倍,所以或许用“流动的固体”形容它更为贴切。
事实上,绝大部分穿越厚大几千公里的大气层,到达这里的陨石,在碰到这层物质的时候,会被超高的压强直接压得粉身碎骨。
如果一个陨石到达这里没有被撕碎的话,那么它将穿过这层深度大约在14000千米,“像可流动固体一样的气体海洋”,达到木星第二层物质:在极高压强下形成的“液态金属层”。
如果说木星的第一层几乎能够摧毁所有陨石的话,那么这第二层的“液态金属层”完全可以说能够摧毁进入木星内部的任何外来物质。
因为这里的温度在1万摄氏度以上,压强更是达到了恐怖的“200GPa”,可能有的朋友并不理解200GPa的恐怖之处。“GPa”是“1Pa”后面9个“0”,而我们在地球上使用的单位是“Kpa”,后面仅仅跟了3个“0”,这强烈的对比,足以看出该区域的压强是多么的可怕。
如果你认为这里就是木星最可怕的地方,那么你可就大错特错了。根据科学家的分析,在木星的最深处有着一个“固态内核”,正是因为这个“固态内核”的存在,才让木星上那些流动的物质,不会在亿万年的时光中被耗散掉。
事实上,严格来说木星中间这个“固态内核”和其他行星的内核并不一样,因为它是一种人类从未看过同时也难以想象的物质新状态:超固态。
那么什么是超固态呢?所谓的超固态指的是,在极端压强环境下,物质的原子被挤碎,电子从被挤碎的原子中溢出形成电子气体,仅仅剩下原子核紧密地排列在一起,这种物质叫做超固体。根据科学家的估计,木星这个超固态内核,一个乒乓球大小的体积,其质量就要在1000吨以上。
不只拥有极大的密度,超固体还有一个非常神奇的特性,那就是没有摩擦力。如果有一团超固体在地球上缓慢地移动,你会发现几乎没有什么东西能够阻挡和改变它的运动轨迹,即便是一栋楼挡在了它的前进轨道上,它也会直接在楼上打个洞继续前进。
而事实上,地球上绝大部分阻燃表面根本无法支撑它超大的重量,所以如果真的有一个超固体落到了地球,那么它最大的可能就是不断向地球中心掉落,遗留下一条深不见底的隧道。
总的来说,木星这类气态行星并不是我们想象中的那样,只是由一团气体构成的,任何物质都可以直接从它们内部毫无阻碍地穿过去,实际上穿行的过程中也会受到许多阻碍,甚至大概率导致粉身碎骨。
希望随着科技的不断进步,在未来能够发明出超高性能以及极为坚固的宇宙飞船,让人们能够“登上”木星,近距离感受3000多公里的大气层,以及近距离接触“流动固体层”和“液态金属层”的壮观景象,甚至一睹超固体的姿态。
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