阿西莫夫最新科学指南·太阳系

　　　　　　　　[美]I. 阿西莫夫　著　　朱　岚　译

木星的物质

　　由于木星的密度低，所以木星必然富有密度比岩石和金属低
的物质。
　　宇宙间最常见的物质通常是氢和氦。氢原子占全部原子的90%，
氦原子占9%。这并不令人惊讶，因为氢原子是存在的最简单物质，
而氦原子仅次之。在剩余的原子中，大部分是碳、氧、氮、氖和
硫。氢原子和氧原子结合形成水分子；氢原子和氮原子结合形成
氨分子。
　　这些物质的密度在正常情况下和水相等或者比水低。如果在
强大的压力下，如在木星的内部，它们的密度可能会比水高。如
果木星是由这些物质组成的话；倒是可以解释它的低密度。
　　1932年，一位德国天文学家维尔特研究从木星反射的光，发
现某些波长被吸收了——正是会被氨和甲烷所吸收的波长。因此
他推断，至少这两种物质存在于木星大气之中。


　　图：木星大气图像，根据伽利略探测器发回的数据绘制

　　1952年，木星正从白羊座 σ 星前面通过时，两位美国天文学
家鲍姆和科德仔细地观察了这一事件，发现当这颗星接近木星的
球体时，它的光穿过了木星云层上方薄薄的大气。从光变暗的方
式可以证实，这种大气主要是氢和氦。1963年，美国天文学家斯
平拉德研究发现还有氖。
　　在地球的状况下，这些物质都是气体。如果木星结构的绝大
部分是由这些物质组成的话，那么将木星叫做气体巨行星似乎非
常合适。
　　第一批木星探测器是先驱者10号和先驱者11号，分别于1972
年3月2日和1973年4月5日发射。 先驱者10号于1973年12月3日通
过木星，在木星可见表面上方仅136,800公里（85,000英里）。先
驱者11号则在1年之后的1974年12月2日从木星上方仅42,000公里
（26,000英里）的地方通过。它通过了木星北极的上方，于是人
类第一次看见了木星的北极。接着又发射了一对更为先进的探测
器。它们是旅行者1号和旅行者2号，分别于1977年的8月20日和9
月5日发射，于1979年3月和7月通过木星。
　　这些探测器证实了以前对木星大气的推断。木星大气大部分
是氢和氦，比例大约是10：1（正好是宇宙通常的状况）。 有些
成分在从地球上探测时没有测到，其中包括乙烷和乙炔（两者都
是碳氢化合物、水、一氧化碳、磷化氢以及锗烷。
　　无疑，木星大气含有相当复杂的组成和化学性质，除非能够
向木星大气中发射一枚探测器，并让探测器在木星大气中长期存
留以发回足够的资料，否则对木星的大气不会有充分的了解。大
红斑（正如大多数天文学家所猜测的）是一股巨大的飓风，比地
球还要大而且几乎永久不衰。
　　整个木星似乎都是液体。温度随着深度迅速升高，强大的压
力也会促使氢变成炽热的液体。在木星的中心可能有一个固态的
白热的金属核心。（到目前为止，木星深处的状况在地球上仍无
法复制，可能还需要一些时间才能对它作出肯定的推断。）