太阳系中自转最快的行星是

木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,距离太阳第五远的行星。它的质量为太阳的千分之一,是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。由于木星与土星、天王星、海王星皆为气体行星,因此四者又合称类木行星(木星和土星合称气态巨行星)。木星是一个气态巨行星,占所有太阳系行星质量的70%,主要由氢组成,占其总质量的75%,其次为氦,占总质量的25%,岩核则含有其他较重的元素。人类所看到的通常是大气中云层的顶端,压强比1个大气压略高。

木星由于自转快速(自转一周为10个小时)而呈现扁球体(赤道附近有略微但可见的凸起),号称“灵活的胖子”。外大气层明确依纬度分为多个带域,各带域相接的边际容易出现乱流和风暴,最显著的例子是大红斑。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层(木星磁场十分强大,其背对太阳一面的磁场甚至延伸至土星轨道)。目前,木星的周围发现了79颗卫星。

太阳系中自转最快的行星是

2018年2月,美国航空航天局(NASA)公布了由朱诺号卫星拍摄到的一组木星南极的图像,醒目的蓝色漩涡以华丽的图案扭曲变幻,创造了令人惊叹的奇观。

2018年,天文学家发现了12颗新的木星卫星 ,使得这颗气态巨行星的已知卫星数量增加到79个。科学家在观测更遥远的柯伊伯带天体时拍摄到了它们。新增的两颗卫星被命名为“S/2016 J1”和“S/2017 J1”,分别距木星2100万公里和2400万公里。

中文名木星外文名Jupiter别 名岁星分 类类木行星,气态巨行星,质 量1.90×10²⁷kg(约含317.89 M⊕)平均密度1.326 g/cm³直 径142984 km表面温度平均-148℃,暗带比亮区高逃逸速度59.5 km/s反照率0.343 (球面反照率)|0.52 (几何反照率)视星等-2.5~-1.4 [3] 自转周期赤道9小时50分30秒,两极略长 [3] 半长轴5.19 天文单位离心率0.048775公转周期11.8618年平近点角18.818 度

轨道倾角1.3053 度升交点经度100.55615 度偏心率0.048912远日点5.458104 AU (816,520,800 km)近日点4.950429 AU (740,573,600 km)平均公转速度47051 km/h会合周期398.88 d平均半径71492 公里地心吸力2.5g极半径66,854±10 km扁 率0.06487±0.00015表面积6.1419×10^10km²(122×地球)体 积1.4313×10^15km³(1316×地球)表面重力24.79 m/s2表面气压20–200 kPa卫星数量已知有79颗 [4] 大气成分氢气、氦气、甲烷、氨、重氢、乙烷、水

木星是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加,在距离表面至少5000千米深处,液态氢在高压和高温环境下形成。据推测,木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区,物质组成与密度呈连续过渡。

木星是四个气体行星(又称类木行星)中的一个:即不以固体物质为主要组成的行星,它是太阳系中体积最大的行星,赤道直径为142984千米。木星的密度为1.326g/cm³,在气体行星中排行第二,但远低于太阳系中四个类地行星。

木星的高层大气是由体积或气体分子百分率约88%~92%的氢和约8%~12%的氦所组成。由于氦原子的质量是氢原子的四倍,探讨木星的质量组成时比例会有所改变:大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%,余的1%为其他气体物质,包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在。

木星大气层中氢和氦的比例非常接近原始太阳星云的理论组成,然而,木星大气中的惰性气体是太阳的二至三倍,高层大气中的氖只占了总质量的百万分之二十,约为太阳比例的十分之一,氦也几乎耗尽,但仍有太阳中氦的比例的80%。这个差距可能是由于元素降水至行星内部所造成。

由光谱学分析而言,土星被认为和木星的组成最为相似,但另外的气体行星、天王星与海王星相较之下所含氢和氦的比例较低,由于没有太空船实际深入大气层的分析,除了木星之外的行星仍没有重元素数量的精确数据。

木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍,由于它的质量是如此巨大,因此太阳系的质心落在太阳的表面之外,距离太阳中心1.068太阳半径。虽然木星的直径是地球的11倍,非常巨大,但是它的密度很低,所以木星的体积是地球的1321倍,但质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一,质量只为太阳质量的千分之一,所以两者的密度是相似的。“木星质量”(MJ或MJup)通常被作为描述其它天体(特别是系外行星和棕矮星)的质量单位。因此,例如系外行星HD 209458 b的质量是0.69MJup,而仙女座κb的质量是12.8MJup。

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理论模型显示如果木星的质量比现今更大,而不是318个地球质量,它将会继续收缩。质量上的些许改变,不会让木星的半径有明显的变化,大约要在500地球质量(1.6MJup)才会有明显的改变。尽管随着质量的增加,内部会因为压力的增加而缩小体积。结果是,木星被认为是一颗几乎达到了行星结构和演化史所能决定的最大半径。随着质量的增加,收缩的过程会继续下去,直到达到可察觉的恒星形成质量,大约是50MJup的高质量棕矮星。

然而,需要75倍的木星质量才能使氢稳定的融合成为一颗恒星。最小的红矮星,半径大约只是木星的30%。尽管如此,木星仍然散发出更多的能量。它接受来自太阳的能量,而内部产生的能量也几乎和接受自太阳的总能量相等。这些额外的热量是由开尔文-亥姆霍兹机制通过收缩产生的。这个过程造成木星每年缩小约2厘米。当木星形成的时候,它比我们观测到的要略大一点。

木星有一个石质的内核,由铁和硅组成。 向外是由岩石与氢的混合颗粒物组成,无明确的边界,在向外被一层含有少量氦,主要是氢元素的液态金属氢包覆着。内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在,木星内部就是这种环境(土星也是)液态金属氢由离子化的质子与电子组成。在木星内部的温度压强下氢气是液态的,而非气态,这使它成为了木星磁场的电子指挥者与根源,木星的磁场强度大约10高斯,比地球大10倍。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰。木星还是天空中已知的最强的射电源之一。 [6]

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木星内部的温度和压力,由于开尔文-亥姆霍兹机制稳定地朝向核心增加。在压力为10帕的“表面”,温度大约是340K(67℃;152℉)。在氢相变的区域——温度达到临界点——氢成为金属,相变温度是10000K(9700℃;17500℉),压力为200GPa。在核心边界的温度估计为36000K(35700℃;64300℉),同时内部的压力大约是3000~4500GPa。

木星有着太阳系内最大的行星大气层,跨越的高度超过5000km(3107mi)。由于木星没有固体的表面,它的大气层基础通常被认为是大气压力等于1MPa(10bar),或十倍于地球表面压力之处。

木星的大气组成中,按分子数量来看,81%是氢,18%是氦,按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体,其中包括甲烷、水蒸气、氨气等。这与太阳系的前身——原始太阳星云的组成相近,但木星中较重元素的比例却比原始太阳星云多数倍。同为气体行星的土星也是类似的组成,但天王星及海王星中的氢和氦就少得多。由于木星有较强的内部能源,致使其赤道与两极温差不大,不超过3℃,因此木星上南北风很小,主要是东西风,最大风速达130~150米/秒。木星大气中充满了稠密活跃的云系。各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴。由于木星的快速自转,因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹其中的亮带是向上运动的区域,暗纹则是较低和较暗的云。

木星表面有红、褐、白等五彩缤纷的条纹图案,可以推测木星大气中的风向是平行于赤道方向,因区域的不同而交互吹着西风及东风,是木星大气的一项明显特征。大气中含有极微的甲烷、乙炔之类的有机成分,而且有打雷现象生成有机物的概率相当大。

木星的大红斑位于南纬23°处,长2万公里,宽1.1万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更久。早在1665年,意大利天文学家卡西尼就发现了它。大红斑的豔丽红色令人印象深刻,颜色似乎来自红磷。

鹅蛋形物体的自转是逆时针方向,周期大约是六天。大红斑的维度是24000至40000千米×12000至14000千米。它的直径大到可以容得下2至3颗地球。这个风暴的最大高度比周围的云层高出约8km(5mi)。

风暴通常都发生在巨行星大气层的湍流内,木星也有白色和棕色的鹅蛋形风暴,但较小的那些风暴通常都不会被命名。白色的鹅蛋倾向于包含大气层上层,相对较低温的云。棕色鹅蛋形是较温暖和位于普通云层。这种风暴持续的时间可以只有几个小时,也可以长达数个世纪。

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