岁月星纪参考资料

木星

基础条件

木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,从内向外的第五颗行星。木星的赤道直径约为14.3万公里。质量是地球质量的318倍。

木星距离太阳的平均距离是5.2个天文单位(1个天文单位为太阳与地球之间的距离,约为 1.496 亿千米 (光速41.6min到太阳,33.6min到地球))。从地球上看,它是夜空中亮度排第二的行星。

木星大气层由86%的氢气和14%的氦气组成。表面覆盖着厚厚的、棕黄色和白色相间的云层。木星是太阳系内自转最快的行星。木星的移动速度非常快。其自转速度为4.53万公里/小时(12.6公里/秒),一次自转只需10小时

绕太阳旋转一次所需的时间是地球绕太阳旋转一次所需时间的12倍,因此,木星上的一年等于地球上的12年。

到西汉时期,《史记‧天官书》作者司马迁从实际观测发现岁星呈青色(?),与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为“木星”。

木星云层的温度约为零下145摄氏度。木星中央附近的温度非常高,核心温度约为2.4万摄氏度,比太阳表面还热。

大气成分:氢气、氦气、甲烷、氨、重氢、乙烷、水

表面重力 24.79 m·s^(-2)(2.528 g)

表面气压 20–200 千帕

卫星群

规则卫星

  • 内侧群
    内侧的4颗小卫星,直径小于200千米,轨道半径小于200000千米,轨道倾角小于0.5度。
  • 伽利略卫星
    由伽利略和西门·马里乌斯同时期发现的4颗卫星,轨道在400000千米至2000000千米,有一些是太阳系中较大的卫星。

不规则卫星

  • 撒米斯图群
    这是单独一颗卫星的群组,轨道介于伽利略卫星和希马利亚群半途的中间位置。
  • 希马利亚群
    一个紧密的族群,轨道距离在11000000千米至12000000千米。
  • 卡普群
    另一个单一卫星的群,在亚南克群的内缘,以顺行方向绕着木运转。
  • 亚南克群
    逆行卫星群,边界相当模糊,平均距离木星21276000千米,平均轨道倾角为149度。
  • 加尔尼群
    相当明显的逆行卫星群,平均距离木星23404000千米,平均轨道倾角165度。
  • 帕西法尔群
    分散、特征含糊的逆行卫星群,涵盖所有最外层的卫星。

岁星纪年法(摄提纪)

木星在天体中自西向东运行一周天约需12年,天文历学家把它运行的轨道分为12等分,岁星每年运行一星次,就以岁星在该年所在的部位为岁名。

西汉末年的刘歆根据上古资料整理出岁星在天区中停留的12个位置,称为“十二次”;并将“十二次”用以对应各地域。

岁星摄提

十干曰:阏逢、旃蒙、柔兆、强圉、著雍、屠维、上章、重光、玄黓、昭阳。(甲->癸)
十二支曰:困敦、赤奋若、摄提格、单阏、执徐、大荒落、敦牂、协洽、涒滩、作噩、阉茂、大渊献。(子->亥)

十二星次

星纪(丑);玄枵(子);娵訾(亥);降娄(戌);大梁(酉);实沈(申)
鹑首(未);鹑火(午);鹑尾(巳);寿星 (辰);大火(卯);析木(寅)

星纪:斗牛 玄枵:女虚危 娵訾:危室壁奎
降娄:奎娄胃 大梁:胃昴毕 实沈 :觜参井
鹑首:井鬼柳 鹑火:柳星张 鹑尾 :张冀轸
寿星:轸角亢氐 大火:氐房心尾 析木:尾箕斗

伽利略卫星

木星伽利略卫星为 1610 年意大利天文学家伽利略·伽利莱用望远镜首先发现的四颗木星卫星,按照距离木星的距离依次是木卫一、木卫二、木卫三和木卫四,其名字按照次序分别为“伊娥”(Io)、“欧罗巴”(Europa)、“加尼美得”(Ganymede)和“卡里斯托”(Callisto)

木卫一

木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗卫星。它的直径3,642公里,是太阳系第四大卫星,表面环境极其恶劣,其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山,地表形态塑造周期较短。

与不少外太阳系的卫星不同,木卫一与类地行星有不少相似的地方,其表层由硅酸盐熔岩所构成,根据伽利略号所观测的数据中,它的内核可能由硫化铁所组成,其半径估计最少有900公里。

艾奥的大气层极端稀薄,只有地球大气压力的十亿分之一,主要的成分是二氧化硫,氯化钠、一氧化硫及氧也有少许。稀薄的艾奥大气意味着未来以任何方式着陆艾奥的探测器都不需要安装隔热板来保护仪器,但是需要反推进火箭来进行软登陆。稀薄的大气也使得登陆的设备必需坚固得足以抗拒木星强烈的辐射,这些辐射也使稀薄的大气变得浓稠。

不同于地球和月球,艾奥内部的热源主要来自潮汐散逸而不是放射性同位素的衰变,这是艾奥的轨道与欧罗巴和盖尼米德共振的结果。

这样的热化与木星和艾奥的距离、轨道的离心率、它的内部构造和物理状态有关。它和欧罗巴与盖尼米德的拉普拉斯共振,维系了艾奥的离心率并且防止了它因潮汐散逸而使轨道变圆。

轨道共振也帮助艾奥维持到木星的距离,否则木星涌起的潮汐将导致艾奥的轨道成螺旋形的逐渐由外向内的朝母行星接近。

艾奥的潮汐隆起在轨道上的近木点和远木点的时刻之间有着100米(330英尺)的垂直变化。由于这种潮汐拉扯在艾奥的内部产生了摩擦或是潮汐散逸,如果没有轨道共振,这些将使得艾奥的轨道变得更圆;在艾奥的内部创造更大的潮汐加热,使这颗卫星内部更多的地幔和核心被熔化。如此产生的能量大于放射性衰变的200倍,这些热量以火山活动的形式被释放出来,造成在观测上看见的高热流(全球总量:0.6至1.6×10瓦)。

木卫二

木卫二3.5个地球日绕木星运行一次, 自转周期与轨道周期相同。

木卫二没有像地球那样的季节。 木卫二星球最低温度-223℃,最高温度-148℃, 平均温度-170℃。 木卫二的大气层中含有氧分子,其表面压力只相当于地球的十亿分之一百。

木卫二冰壳暴露于太阳光下,并受到木星磁场影响下的带电粒子和带电尘埃的撞击,最终形成氢、氧分子。相对轻的氢逃逸至太空,较重的氧留了下来,形成了200千米厚的大气层。

木卫二有75km~100km厚的冰和水的外壳, 表面形态由裂缝、地脊、地带和斑点组成。 没有山也没有谷,没有陨击坑也没有火山。

木卫二具有核、幔和壳分层结构,且其内核可能由铁(Fe)和硫化亚铁(FeS)的混合体组成。 木卫二的内核半径为571km,硅酸盐幔厚达832km,外部液态冰水层厚达166km。

木卫三

木卫三公转周期约为7天。按距离木星从近到远排序,在木星的所有卫星中排第七,在伽利略卫星中排第三。它与木卫二及木卫一保持着1:2:4的轨道共振关系。

木卫三是太阳系中最大的卫星。直径大于水星,质量约为水星的一半,木卫三主要由硅酸盐岩石和冰体构成,星体分层明显,拥有一个富铁的、流动性的内核。体积大于水星,是太阳系中已知的唯一拥有磁圈的卫星。

木卫三拥有一层稀薄的含氧大气层其中含有原子氧,氧气和臭氧,同时原子氢也是大气的构成成分之一而木卫三上是否拥有电离层还尚未确定。

木卫三主要由硅酸盐岩石和冰体构成星体分层明显,拥有一个富铁的、流动性的内核。科学家推测在木卫三表面之下200千米处存在一个被夹在两层冰体之间的咸水海洋。根据测算,这片地下海洋深度约为10万米,相当于地球上最深海洋的10倍多。

木卫四

木卫四又称为卡里斯托是围绕木星运转的一颗卫星,由伽利略在1610年首次发现。木卫四是太阳系第三大卫星,也是木星第二大卫星,仅次于木卫三。

木卫四的直径为水星直径的99%,但是质量只有它的三分之一。该卫星的轨道在四颗伽利略卫星中距离木星最远,约为188万千米。

木卫四并不像内层的三颗伽利略卫星那般处于轨道共振状态,所以并不存在明显的潮汐热效应。木卫四属于同步自转卫星,永远以同一个面朝向木星。木卫四由于公转轨道较远,表面受到木星磁场的影响小于内层的卫星

由于木卫四上可能有海洋存在,所以该卫星上也可能有生物生存,不过概率要小于邻近的另一颗卫星木卫二。多艘空间探测器都曾对该卫星进行过探测,包括先驱者10号、先驱者11号、伽利略号木星探测器和卡西尼号。长久以来,人们都认为木卫四是设置进一步探索木星系统基地的最佳地点。

posted @ 2025-06-08 22:56  罗甫文  阅读(679)  评论(0)    收藏  举报