太阳系最大的行星（太阳系最大的行星，和地球有哪些不同？）

自从1610年伽利略第一次用自己的望远镜观察木星以来，科学家和天文学家对这颗行星一直很感兴趣。这不仅是因为它是太阳系中最大的行星，也是因为经过几个世纪的研究，我们仍然没有完全了解木星的所有秘密。

主要原因是木星与我们熟知的其他行星有很大的不同。木星以其难以想象的大小、质量、成分、磁场和重力场以及令人印象深刻的卫星系统向我们展示了行星的多样性。

半径、质量和密度:

地球的平均半径为6371公里(3958.8英里)，质量为5.97×10^24kg，而木星的平均半径为69911±6公里(43441英里)，质量为1.8986×10^27kg.总之，木星的半径是地球的11倍，质量是地球的318倍。然而，由于地球是一颗岩石行星，其密度为5.514克/立方厘米，远高于木星的1.326克/立方厘米。

因此，木星“表面”的重力加速度远高于地球(9.8m/s ^ 2，或1g)。然而，作为一颗巨大的气态行星，木星并没有严格的表面。天文学家将木星大气压力1巴(即地球海平面上的大气压力)的高度视为木星表面，木星的重力加速度为24.79米/秒2 (2.528克)。

组成和结构:

地球是一个由硅酸盐岩石和金属组成的岩石星球——地核是金属，地幔和地壳是硅酸盐。内核内部也有区别:分为内核和外核，外核的旋转方向与地球的旋转方向相反。从地壳往下，深度越深，温度和压力就越高。

地球的形状可以近似为一个扁圆球体，两极略平，赤道略凸出。赤道的隆起是由地球自转引起的。地球赤道的直径比两极的直径大47公里(27英里)。

相反，木星主要由气体和液体物质组成，可分为外层大气和更致密的内部。就体积而言，木星上层大气的88-92%是氢，8-12%是氦。从质量上来说，氢占75%，氦占24%，剩下的1%是其他成分。

插图:这个模型的剖视图显示了木星的内部结构。液态金属氢覆盖在岩石核心深处。

木星的大气中还含有非常少量的甲烷、水蒸气、氨和硅化合物、非常少量的苯和其他碳氢化合物，以及非常少量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢和硫。木星的最外层大气中有冻结的氨晶体。

从质量比来看，木星致密的内部71%是氢，24%是氦，其余5%是其他成分。科学家认为木星的内核包含不止一种成分。核心的内部是液态金属氢和一些氦的混合物，而外部主要是氢分子。有人认为木星的核心是岩石质的，但这还没有得到证明。

像地球一样，木星内部的温度和压力随着深度的增加而急剧增加。在木星的“表面”，气压约为10巴，温度为340千(67℃，152℉)。在木星上，氢变成金属的深度，温度可达10000千(9700℃，17500℉)，压力可达200Gpa。在木星内核的边界，科学家估计那里的温度为36000千(35700℃，64300℉)，压力约为3000-4500千兆帕。

和地球一样，木星也是一个椭球体。事实上，木星的扁率比地球大得多——前者为0.06487±0.00015，后者为0.00335，这意味着木星的赤道半径比极半径大4600公里。造成这种差异的原因是木星的快速自转。

轨道参数:

地球轨道的偏离率很小。地球和太阳之间的距离在近日点为147，095，000公里(0.983AU)，在远日点为151，930，000公里(1.015AU)。由此，地球和太阳之间的平均距离为149，598，261公里，这给出了天文单位大小(AU)。

插图:木星和火星轨道之间的环形小行星带。

地球的轨道周期为365.25天，相当于1.000017朱利安年。这意味着每四年地球日历上会多一天，这被称为闰年。一般一天有24小时，但地球的自传周期是23小时56分4秒，相当于0.997个地球日。但是考虑到地球围绕太阳的轨道周期，两次日落之间的时间是24小时，这被称为太阳日。

说明:系外行星的逆行是由它与地球的相对位置引起的。

从北极空看，地球的自转是逆时针的。从太阳和地球的北极空看，地球的公转也是逆时针的，地球的自转轴与太阳黄道面倾斜23.4°，导致地球四季变化。除了引起温度变化外，这还会导致半球一年中接收的日照量发生变化。

木星绕太阳的平均距离(半长轴)为778，299，000公里(5.2AU)，近日点为740，550，000公里(4.5AU)，远地点为816，040，000公里(5.455AU)。在这个轨道上，木星绕太阳运动的周期是11.8618地球年。换句话说，木星的年长度是4332.59个地球日。

插图:朱诺号并不是第一个造访木星的探测器。伽利略号在20世纪90年代中期到达木星，旅行者1号在执行任务时也拍到了木星云层的好照片。

但是木星的自转速度在太阳系的行星中是最快的，木星可以在不到十个小时的时间里绕着它的轴旋转一次(9小时55分30秒)。因此，一个木星年相当于10，475.8个木星日。

大气:

地球大气层可分为五层:对流层、平流层、中间层、温跃层和逃逸层。一般来说，离地面越远，气压和空气体密度越低。然而，温度和海拔之间的关系更为复杂。在某些情况下，当海拔升高时，温度也会升高。

地球大气约80%在对流层，其中50%集中在海平面以上5.6公里以下的底层，对流层比上层密度大。它主要由氮气(78%)和氧气(21%)以及微量的水蒸气、二氧化碳等气体分子组成。

说明:这是航海家1号太台空在1979年2月25日拍摄的图像，当时它距离木星920万公里(570万英里)。红色等级下面的白色椭圆形是一个直径和地球直径差不多的风暴。

几乎所有的水蒸气都集中在对流层，所以对流层是地球上大多数大气现象(如云、降水、降雪和雷暴)发生的地方。热分层是一个例外，极光(包括北极光和南极光)就在这里产生。

如前所述，木星的大气层主要由氢和氦组成，还有微量的其他成分。与地球类似，极光现象也将发生在木星的北极和南极空。但是木星上的极光活动更强烈，很少停止。强烈的太阳辐射、木星磁场、木卫一火山爆发和木星电离层反应促成了这场壮观的灯光秀。

木星上的气候非常恶劣。在带状急流中，风速一般为100米/秒(360公里/小时)，最大风速为620公里/小时(385英里/小时)。风暴可以在几个小时内形成，并在一夜之间扩大到数千公里的直径。大红斑作为木星著名的大气风暴，最晚形成于17世纪后期，期间一直在缩小和扩大，但在2012年，有科学家认为大红斑最终可能会消失。

插图:旅行者1号拍摄的木星的详细大气图像，伪彩色，显示巨大的红斑和经过的白色椭圆形气旋。

木星被氨晶体和硫氢化铵组成的云所覆盖。这些云位于对流层的顶部，在不同的纬度排列成带状，称为“热带地区”。它们的深度只有50公里(31米)，可分为厚底层和薄顶层。

插图:钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜的合成图像显示了木星上高能X射线引起的极光。左图为日冕物质抛射到木星时激发的极光，右图为极光消退时的影像。极光是由2011年太阳喷射到木星的日冕物质引起的。

钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜空的合成图像显示了木星上高能X射线引起的极光。

因为水分子的极性会导致闪电的电荷分离，所以对木星大气中闪电的观察可能表明木星大气的氨层下有一层薄薄的水汽云。这些大气放电活动的观测结果表明，它们的功率比地球上的闪电高1000倍。

卫星:

地球只有一颗轨道卫星:月球。人们在史前时代就注意到了它的存在。它在所有人类文明的神话和天文学中发挥了重要作用，月球也对地球的潮汐活动产生了重大影响。在现代，月球仍然是天文学和科学研究之间的探索焦点。

事实上，月球是人类唯一踏足过的天体。1969年7月20日，尼尔·阿姆斯特朗踏上了人类首次登月的月球，成为第一个在月球上行走的人。之后，共有13名宇航员抵达月球。他们的研究对我们理解月球的组成和形成非常有帮助。

得益于对收集到的月球岩石样本的研究，主流理论认为，大约45亿年前，地球与一个火星大小的天体“忒伊亚”相撞，这次碰撞产生了一个巨大的碎片云，它包围了地球，最终凝聚成我们现在看到的月球。

插图:木星及其四颗最大的卫星

月球是太阳系最大的天然卫星之一，其中月球的密度仅次于木卫一。被月球潮汐锁定意味着月球只有一面面对地球，另一面总是背对地球。月球的另一面被称为“月球的黑暗面”，在人们发射卫星拍摄它之前，这是未知的。

另一方面，人们已经发现了木星的67颗卫星。四颗最大的卫星被称为“伽利略卫星”，因为它们是由伽利略发现的。它们是:木卫一(Io)，太阳系中火山活动最剧烈的天体；欧罗巴，表面固体水下面的海洋；木卫三，太阳系最大的卫星；木卫四也被认为拥有地下水和太阳系中最古老的地表物质。

插图:伽利略的卫星，从左到右，与木星的距离如下:木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。

然后是内卫星群(或“阿玛耳忒亚群”)，由4颗直径小于200公里、轨道半径小于20万公里、轨道倾角小于0.5°的小卫星组成。这个卫星群包括梅蒂斯、阿德拉斯塔、阿玛耳忒亚和底比斯。这些卫星和许多未被发现的卫星

内卫星一起形成并维持着不显眼的木星环系统。

木星还有一系列不规则的小行星，它们更小，离木星更远，轨道偏心率更大。根据轨道和组成的相似性，它们被分为不同的家族。这些小行星可能起源于一个大天体被木星引力捕获并碰撞的事件。

参考数据

1.维基百科(一个基于wiki技术的多语言的百科全书协作计划ˌ也是一部用不同语言写成的网络百科全书ˌ 其目标及宗旨是为全人类提供自由的百科全书)ˌ开放性的百科全书

2.天文术语

3.宇宙日-造父变星

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