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想象一下,你駕駛一艘太空船,一頭扎進(jìn)木星那五彩斑斕的云海。頭頂是比地球還大的風(fēng)暴旋渦——大紅斑,像一只永不疲倦的眼睛瞪著你。耳邊仿佛響起呼嘯的風(fēng)聲,風(fēng)速超過每小時(shí)六百公里,足以撕碎鋼鐵。
你向下俯沖,光線漸暗,溫度驟降又猛升,四周從氨冰晶的白色迷霧變成深紅褐色的液態(tài)氫海洋。好奇嗎?你會(huì)不會(huì)撞上一塊堅(jiān)硬的陸地,像地球的山脈一樣踩在腳下?還是說,木星深處根本就是一片無盡的流體地獄?
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科學(xué)家們?cè)缇捅贿@個(gè)問題折磨了幾十年。1979年,NASA的旅行者一號(hào)探測(cè)器第一次近距離飛掠木星,傳回的數(shù)據(jù)讓大家目瞪口呆:這顆太陽系最大的行星,外表華麗得像一幅油畫,內(nèi)部卻像個(gè)謎團(tuán)重重的黑箱。木星云層之下,到底有沒有固態(tài)陸地?
木星是太陽系的巨人,直徑超過十四萬公里,能裝下一千多個(gè)地球。它亮晶晶地掛在夜空里,肉眼都能瞧見,古人叫它“宙斯之星”,以為它是天神寶座。可事實(shí)上,它是個(gè)氣態(tài)巨行星,主要成分是氫和氦,占了總質(zhì)量的九成以上。
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想象你從云頂往下跳,最初幾百公里是蓬松的云層,由氨冰和水冰組成,五顏六色是因?yàn)榱蚧锖土谆飻嚭推渲小T偻拢瑝毫υ絹碓酱螅瑴囟葟牧阆?50攝氏度飆升到幾千度。
大約一萬公里深處,氫不再是氣體,而是壓縮成液態(tài)金屬氫,一種奇異狀態(tài),電子自由流動(dòng),讓木星變成一塊巨型磁鐵,磁場(chǎng)強(qiáng)到地球都能被包進(jìn)去。這還沒完,繼續(xù)下沉,壓力相當(dāng)于地球海洋最深馬里亞納海溝的十萬倍以上。
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那么,固態(tài)陸地呢?科學(xué)家們撓頭琢磨:木星會(huì)不會(huì)藏著一個(gè)巖石核心,像地球那樣讓我們落腳?早年的理論猜想,在行星形成初期,原始星云中的塵埃和冰塊可能聚合成一個(gè)固態(tài)內(nèi)核。
1995年,NASA的伽利略號(hào)探測(cè)器朝木星扔了個(gè)小艙,它冒著高溫高壓一路下沉,堅(jiān)持了五十七分鐘才信號(hào)中斷。數(shù)據(jù)暗示,核心區(qū)域密度極高,但沒法確認(rèn)是固體。
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到了2016年,朱諾號(hào)探測(cè)器登場(chǎng),它繞著木星極地飛行,用微波和重力儀器透視云層。結(jié)果出人意料,木星的核心不是一塊堅(jiān)實(shí)巖石,而是部分“模糊”的,可能是巖石和冰粒溶解在液態(tài)金屬氫里,形成一個(gè)彌散的、邊界不清晰的區(qū)域。
NASA的朱諾號(hào)任務(wù)報(bào)告顯示,核心半徑估計(jì)占木星半徑的四分之一,質(zhì)量大約是地球的十倍,但狀態(tài)像一團(tuán)濃稠的粥,不是咱們想象中的陸地。
為什么會(huì)這樣?關(guān)鍵在木星的誕生過程。約四十六億年前,太陽系剛形成時(shí),木星區(qū)域富含氣體和塵埃。
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引力把這些物質(zhì)吸積起來,但氣體比例太高,核心來不及完全壓實(shí)。天文學(xué)家說,氣態(tài)巨行星的定義就是沒有固態(tài)表面。你硬要“著陸”,只會(huì)無限下沉,直到被高溫高壓壓扁——就像跳進(jìn)一片會(huì)吞噬一切的流體深淵。
朱諾號(hào)的分析表明,木星深處可能有重元素沉降,但整體結(jié)構(gòu)是連續(xù)的流體過渡,沒地方給陸地立足。聽起來有點(diǎn)失望?
但別灰心,這種“無陸地”設(shè)計(jì)反而讓木星成了一座能量工廠。液態(tài)金屬氫的流動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng),保護(hù)太陽系內(nèi)圈行星免受宇宙射線轟擊。
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它還像個(gè)熱氣球,內(nèi)部熱量來自原始收縮和氦雨沉降,驅(qū)動(dòng)風(fēng)暴肆虐。 當(dāng)然,人類探索不會(huì)停下。
朱諾號(hào)任務(wù)延續(xù)到2025年,歐洲航天局的JUICE探測(cè)器也在2023年上路,目標(biāo)包括木星冰衛(wèi)星。未來,或許能發(fā)射耐壓探測(cè)器深入云層,直接采樣。
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但現(xiàn)實(shí)是殘酷的,以現(xiàn)有技術(shù),任何登陸嘗試都會(huì)被壓碎或融化。宇宙的多樣性超乎想象,陸地不是行星的標(biāo)配,氣態(tài)巨人用流體之舞演繹自己的傳奇。
木星云層之下沒有固態(tài)陸地,它不是地球那樣的巖石星球,而是個(gè)流體主宰的世界。但這絲毫不減它的魅力:那翻滾的云海、呼嘯的風(fēng)暴、神秘的磁場(chǎng),都在訴說四十六億年的故事。
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