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如果强行“登陆”木星会怎样

报价宝 来源:baojiabao.com 发布时间:2023-01-06 14:29:01 09月29日更新
报价宝综合消息如果强行“登陆”木星会怎样

什么?在木星上登陆?木星有陆让你登吗?

很早之前在太阳系系列我们说过,对于气态行星(包括天王星、海王星这种冰巨星)来说,"气态行星"的定义并不在于它内部是不是都是气态。不管什么行星,基本上它们都有一个固态的内核,但这显然不能算作是行星的"陆地"。所以"气态行星"更多要表达的是:我们很难明确定义行星的表面在哪里。

就拿太阳系中最大的气态行星木星来说,光我们能看到的木星的大气层部分,跨度就已经超过了五六千公里。

木星大气层

而在几千公里以下,这里的云层更加浓密厚实。而且由于压力的上升,氢气在这里逐渐开始液化,变成了一种超流体,所以这里处于的是一种气液混合的状态。和我们印象中的液氢不同的是,地球上制备液态氢通常需要在极低的温度条件下。而在木星内部,因为高压的原因,这些液态氢相对而言是热的。

在这些温热的气液混合的云层下面,液体的占比会越来越高,最终整个空间被液态物质充满,直至核心部位。所以某种意义上,木星可以算是个"液态行星",而非"气态行星"。

木星内部结构

对于这样一个星球,人类自然是没有办法去真正登陆。但是如果我们驾驶飞船进入云层,然后不断下降,强行去"登陆",那么会怎么样呢?

首先,在还没有到达木星,正在靠近木星的路途中,你就会遇到第一个致命问题 -- 辐射。这个辐射并不是由木星直接释放的,而来源于木星磁场收集的太阳辐射。木星的磁场要比地球磁场大的多,甚至它的一些卫星都处于它的磁场保护之下。所以你可能远在几十万公里外,就会开始遭受木星磁场带来的致命辐射。而且随着逐渐接近木星,辐射的剂量也会越来越强。

木星磁场

不过假设你的飞船可以阻挡这些辐射,于是你顺利地来到了木星的上空。这时候木星巨大的引力使得飞船不得不打开巨大的降落伞,或者开足马力以抵抗重力。否则,你连同飞船将会被木星的引力所吸引,以每秒几十公里的速度进行自由落体(垂直方向上)。自由落体并不可怕,可怕的是当你进入木星大气层后,那里浓厚的大气将会立刻使你减速。同时,你面前的空气被迅速压缩,于是会产生上万度的高温。在这种情况下,飞船将变成一颗耀眼的火流星,划破天空。

当然,你的飞船肯定是由超强的隔热材料打造,抵抗高温不是问题。不过此时你的肉体会面临另外一个问题 -- 重力过载。因为此时减速最猛的时候,你可能将要承受 230 个 G 的重力,这个和从十几楼跳到水泥地的感觉其实没啥两样。

所以呢,我们假设飞船可以一直提供持续向上飞行的动力,缓慢地进入云层下方。于是慢慢地,你来到了相当于地球上 1 个标准大气压的地方。某种意义上你也可以认为,此时的你已经算是"登陆"了木星的"表面"。当然,这个"表面"看起来仍然是在云端。你的周围是浓厚的氢气,并且伴随着超强的风暴,气温大概只有零下一百度左右。

木星云层(CG)

当你继续往云层深处下降,你会感到周围的温度在慢慢上升。同时,不断变大的压强使云层中开始出现冰晶,并且会伴随着每秒 200 米的强风向你吹来。这时你面对的不再是冰晶,而是真正的枪林弹雨。不过对于拥有黑科技的你来说,这显然不是问题,于是你继续下降。

这时候,周围"空气"的密度已经变得非常大了,飞船已经不再需要那么大的上升力,于是你逐渐调低了引擎的输出功率。

慢慢的,你发现周围的云已经不再像云,而是变成了黏黏糊糊的流体。此时的飞船仿佛一艘潜水艇,在这浓稠的液体中继续下潜。随着下潜深度的增加,液体的密度也在变得越来越大。最终你发现即使彻底关闭了引擎,飞船仍然无法下潜,而是悬浮在了这里。因为此时周围流体的密度已经和飞船密度相当。

于是你调转方向,重新启动引擎,继续向下驶去。

此时周围的温度已经变得非常炽热,甚至又达到了上万度。不仅如此,这里的压强同样大得惊人。人类目前能够抵达的最深海底,差不多有 1000 个大气压。而这里的压强,差不多有 200 万个标准大气压。在这种高温高压的条件下,氢的原子核已经失去了对核外电子的控制,那些被束缚在原子中的电子此时跑了出来成为了自由电子。我们知道,容易失去电子的这种特性,通常是金属元素才具有的,因此这样的氢我们称其为"金属氢"。

金属氢(核外电子脱离质子束缚成为自由电子)

顺带说下,金属氢的存在早在 1935 年就从理论上预言了。但是因为制备条件实在苛刻,一直到前些年,它才在被人工制得。

然而如此难得的物质,在木星内部却见怪不怪,这里有着真正海量的"液态"金属氢。如果你的飞船无比坚固,坚固到足以承受任意大的压强,那么在超级引擎强大动力的帮助下,你就可以在金属氢的海洋中继续下潜。最终,你将会来到一个三万多摄氏度,同时有着 3000 万个大气压的地方。最重要的是,你终于接触到了坚固的"陆地"。对,此刻你已经到达了木星的核心部位。

木星的核心通常认为是由多种元素混合而成的致密物质,质量大概相当于 12~45 个地球。不过关于核心更多具体的情况,目前我们仍然不清楚。所以,就让这里成为此次旅途的终点吧。

木星核心(CG)

当然,以上整个旅途过程只是我们脑海中的想象。真实的情况究竟什么样,或许在可预见的未来我们都不得而知。不过,虽然人上不去,我们可以让探测器去小试一把嘛。

欸,你别说,1995 年,有一个探测器还真在人类的控制下坠入了木星。

1989 年 10 月 18 日,专门用于木星探测的"伽利略号"由亚特兰蒂斯号航天飞机送入太空。6 年后,伽利略号成功泊入木星轨道,开始环绕木星公转。1995 年 12 月 7 日,伽利略释放了一个专门用于探测木星大气的探测器。

木星大气探测器以及伽利略号

随着探测器坠入木星云层,整个坠落过程也被实时记录。从探测器传回的数据中,我们看到了它首先遭遇的便是降落时产生的上万度高温。不过在隔热板和降落伞的帮助下,探测器得以继续深入云层。

随着探测器继续下降,当到达云层以下 155 公里后,这里的气压已经是标准大气压的 23 倍,环境温度也上升到了 153℃。此时探测器的信号发送装置已经无法工作,于是在收集了将近 1 个小时的数据后,人们便无法获知探测器的进一步的情况。但可以肯定的是,这个失联的探测器还在继续下落。用不了多久它便会变为蒸汽,最终成为木星的一部分。

之后 2003 年,为了避免和木卫二(欧罗巴)相撞而对其造成污染,伽利略号最终也受控撞向了木星,结束了其长达 14 年的探测任务。此后,NASA"新疆界计划"之一的"朱诺号"接棒了"伽利略号",未来它将帮助我们揭开更多关于木星的秘密。

朱诺号木星探测器

本文来自微信公众号:Linvo 说宇宙 (ID:linvo001),作者:Linvo

文章标签: 木星 探测 探测器 飞船 云层 行星 大气 气态 磁场 金属 伽利略 辐射 大气压 核心 液态 登陆 自由 压强 地球 密度 报价宝 降噪耳机价格 耳机价格 红米手机价格 华为手机价格 小米手机价格 电视机价格 笔记本电脑价格 笔记本价格 汽车价格 手机价格 笔记本价格 小米手机价格 华为手机价格 降噪耳机价格