第四百一十三篇 庞多拉“天毁计划”二十三

    1979年3月，“旅行者一号”探测器穿越木星赤道平面时，在离地球6亿千米处发回大量的珍贵照片。出乎人们所料发现木星和土星一样也拥有光环。4个月后，旅行者2号探测器飞临木星证实了这个结论。

    木星光环和土星光环有很大不同。木星光环是弥散透明的，由亮环、暗环和晕三部分组成。亮环在暗环的外边晕为一层极薄的尘云，将亮环和暗环整个包围起来。

    木星环是由大量的尘埃和黑色的碎石组成，不反光，肉眼无法看到以周期为7小时左右的速度围绕木星旋转。暗淡单薄的木星环套在庞大的木星身躯上，发现它确实是极不容易的。

    木星运动正逐渐地变缓。同样相同的引潮力也改变了卫星的轨道，使它们慢慢地逐渐远离木星。木卫一，木卫二，木卫三由引潮力影响而使公转共动关系固定为1：2：4，并共同变化。木卫四也是这其中一个部分，在未来的数亿年里，木卫四也将被锁定，以木卫三的两倍公转周期，以木卫一的八倍来运行。木星的卫星由宙斯一生中所接触过的人来命名（大多是他的情人）。

    木卫可分为三群：最靠近木星的一群——木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星等8颗轨道偏心率都小于0.01，顺行，属于规则卫星；其余均属不规则卫星。

    离木星稍远的一群卫星——木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七，偏心离为0.11～0.21，顺行。离木星最远的一群——木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九，偏心率0.17～0.38、逆行。木卫一、木卫二、木卫三、木卫四于1610年由伽利略发现，称为伽利略卫星。

    1892年巴纳德用望远镜发现了木卫五其他卫星都是1904年以后用照相方法陆续发现的。“旅行者号”飞船于1979年发现了木卫十四，1980年又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外，其余的卫星半径多是几公里到20公里的大石头。木卫三较大其半径为2631公里。

    木星的磁场强度是地球的14倍，范围从赤道的4.2高斯（0.42mt）到极区的10至14高斯（1.01.4mt），是太阳系最强的磁场（除了太阳黑子）。这个场被认为是由涡流产生的－旋流运动的导电材料－核心的液态金属氢。

    在埃欧卫星的火山释放出大量的二氧化硫，形成沿着卫星轨道的气体环。这些气体在磁层内被电离，生成硫和氧的离子。它们与源自木星大气层的氢离子，在木星的赤道平面形成等离子片。

    这些片状的等离子与行星一起转动，造成进入磁场平面的变形偶极磁场。在等离子片内的电流产生强大的无线电讯号，造成范围在0.6至30mhz的爆发。

    木星磁层的范围大而且结构复杂，在距离木星140700万公里之间的巨大空间都是木星的磁层；而地球的磁层只在距地心5~7万公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所屏蔽，使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带，木星周围也有这样的辐射带。美国的“旅行者1号”还发现木星背向太阳的一面有3万公里长的北极光。

    1981年初，当“旅行者2号”早已离开木星磁层飞奔土星的途中，曾再次受到木星磁场的影响。由此看来，木星磁尾至少拖长到了6000万公里以外。

    木星的磁气圈分布范围比地球磁气圈的范围大上100多倍，是太阳系中最大的磁气圈。由于太阳风和磁气圈的作用木星也和地球一样在极区有极光产生，强度约为地球的100倍。

    木星是行星中唯一与太阳的质心位于太阳本体之外的，但也只在太阳半径之外7%。木星至太阳的平均距离是7亿7800万千米（大约是地球至太阳距离的5.2倍，或5.2天文单位），公转太阳一周要11.8地球年。

    这是土星公转周期的五分之二，也就是说太阳系最大的两颗行星之间形成5：2的共振轨道周期。木星的椭圆轨道相对于地球轨道倾斜1.31°，因为离心率0.048，因此近日点和远日点的距离相差7,500万千米。木星的转轴倾角相较于地球和火星非常小，只有3.13°，因此没有明显的季节变化。

    木星的自转是太阳系所有行星中最快的，对其轴完成一次旋转的时间少于10小时；这造成的赤道隆起，在地球以业余的小望远镜就可以很容易看出来。这颗行星是颗扁球体，意思是他的赤道直径比两极之间的直径长。木星的赤道直径比通过两极的直径长9,275km（5,763mi）。

    因为木星不是固体，他的上层大气有着较差自转。木星极区大气层的自转周期比赤道的长约5分钟，有三个系统做为参考框架，特别是在描绘大气运动的特征。系统i适用于纬度10°n至10°s的范围，是最短的9h50m30.0s。系统ii适用于从南至北所有的纬度，它的周期是9h55m40.6s。系统iii最早是电波天文学定义的，对应于行星磁层的自转，它的周期是木星的官方周期。

    一般小型的双筒望远镜可以看到木星以及身旁的四大卫星，因为

    他的光度十分明亮，所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望远镜中，可以看到木星较清晰的结构如大红斑以及与四大卫星，且卫星与木星的相对位置会随时间而改变，就像一个“小太阳系”一样，十分有趣。

    蓝色星球m国宇航局于1972年3月发射了“先驱者”10号探测器，这是第一个探测木星的使者，它穿越危险的小行星带和木星周围的强辐射区，经过一年零九个月，行程10亿千米，于1973年10月飞临木星，探测到木星规模宏大的磁层研究了木星大气传回了三百多幅木星图形。

    1973年4月m国又发射了“先驱者”11号探测器，1974年12月5日到达木星它离木星表面距离最短是只有4.6万千米，比“先驱者”10号更近。送回了有关木星磁场、辐射带、中立、温度、大气结构等情况，并观测到了木星南极地带。

    1977年8月20日和9月5日，蓝色星球m国先后发射了旅行者2号和1号探测器这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行。担负探测太阳系外围行星的任务发射一百天后，旅行者1号超过旅行者2号，并先期到达木星考察。

    1979年3月5日，旅行者1号在距木星27.5万公里处与木星会合，拍摄了木星及其卫星的几千张照片并传回地球。通过这些照片可以发现木星周围也有一个光环，还探测到木星的卫星上有火山爆发活动。旅行者2号于1979年7月9日到达木星附近，从木星及其卫星中间穿过，在距木星72万公里处拍摄了几千张照片。

    “伽利略”号探测器于1989年升空，1995年12月抵达环木星轨道。它旅行了28亿英里，它的终结日期比原来预计的晚了六年。伽利略号绕木星飞行了34圈，获得了有关木星大气层的第一手探测资料，在1995年将一个探测器放到了木星上。它发现木星的卫星欧罗巴（europa）、gao的地下有咸水，还发现木星卫星上有剧烈的火山爆发。