自从1610年伽利略通过自制望远镜首次观测木星以来,科学家和天文学家们就对这颗星球产生了浓厚兴趣。这不仅仅因为它是太阳系里最大的行星,还在于经过几个世纪的研究之后,我们仍未彻底了解木星的全部秘密。
最主要的原因在于,木星和我们熟知的其他行星有很大差别。在它难以想象的体型、质量、成分、磁场与重力场和它那令人印象深刻的卫星系统等多方面,木星向我们展示了行星究竟可以有多么多样化。
半径、质量与密度:
地球的平均半径是6371km(3958.8英里),质量是5.97×10^24kg,而木星的平均半径是69,911±6km(43441英里),其质量为1.8986×10^27kg。简而言之,木星的半径是地球的11倍,而质量是地球的318倍。但是,由于地球是一个岩质行星,它的密度是5.514g/cm^3,远高于木星的1.326g/cm^3。
因此,木星“表面”重力加速度远高于地球上的(9.8m/s^2,或表示为1g)。然而,作为一个巨型气态行星,木星没有严格意义上的表面,天文学家们就把木星大气内气压为1bar(即地球海平面上的气压)的高度作为木星的表面,在那里木星的重力加速度是24.79m/s^2(2.528g)
成分和结构:
地球是一个由硅酸盐岩石和金属组成的岩质行星——地核是金属,地幔和地壳是硅酸盐。地核内部也有区别:分为内核与外核,外核的旋转方向与地球自转方向相反。从地壳向下,深度越深,温度和压强就越高。
地球的形状可以近似为一个两极稍扁、赤道略鼓的扁球形。赤道的鼓起是由地球自转造成的,地球的赤道直径比两极直径大47km(27英里)。
相反地,木星主要由气体和液态物质组成,可以分为外面的大气层和更致密的内部。从体积上看,木星上层的大气中有88-92%是氢气,8-12%是氦气;而从质量上看,氢气占75%,氦气占24%,剩下的1%是其他成分。