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木星是氣態(tài)行星,那么一個人站在木星表面,會直接掉進核心嗎?

時空通訊
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木星雖然是一顆氣態(tài)行星,但并不等于沒有硬質內核,其核心有一個石質內核,主要由鐵和硅組成,這個內核的體積約有2~3個地球大小,由于密度極高,因此質量約有地球10~15倍。這樣的內核,你即便帶有比金剛鉆強許多倍的鉆頭,也進不了其核心,怎么會掉進木核(不是地核)呢?

那么,能掉到這個木核表面嗎?也是不行的,首先,木核沒有明確邊界,由地核往外走,是一個逐步稀釋的過程。最核心上面是巖石與氫的混合顆粒組成,逐步過渡到液態(tài)金屬氫包圍圈,再往上就是液態(tài)氫了。

這些液態(tài)氫的相變壓力約為200萬個大氣壓,相變溫度約10000K;而到了核心邊界溫度約為36000K,內部壓力可達3000~4000GPa,也就是3000萬到4000萬個大氣壓,比地球核心壓力大10倍。

液態(tài)氫再往上就是逐步過渡的氣態(tài)氫了,也就是木星的大氣層??茖W家們把大氣壓為1巴處,也就是約地球1個大氣壓的深處作為木星表面,從頂層到這里厚度約有5000公里。高層大氣主要成分為88~92%的氫和約7~11%的氦,其余的1%由甲烷、水蒸氣、氨、硅化合物、碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等微量物質填充。

木星大氣層分為4個層次,分別為對流層、平流層、增溫層、散逸層。最表層散逸層的大氣溫度約為165K(-108℃),逐步向內是一個增溫降溫再升溫過程,到了增溫層,溫度可達1000K,往下到了平流層溫度降到200K,對流層則為110K;再往下就是壓力和溫度越來越高,直到氫相變?yōu)橐簯B(tài)氫,溫度高達10000K。

木星大氣層風起云涌,風暴的最大速度達到150米每秒,而地球上17級風暴的速度也只有約60米每秒。木星大紅斑就是一個已經存在了幾百年的大風暴,這個大風暴里面可以裝下3個地球。由于木星磁場比地球強14倍,導致的電閃雷鳴比地球強大一萬倍,幾乎可以撕碎和可以摧毀一切。

這就是人類了解的木星環(huán)境一部分,這些知識并非憑空想象,是根據(jù)各種觀測和探測器到訪后,收集到的無數(shù)資料和圖像,科學家們經過幾十年的科學建模得到的。

在這樣一個環(huán)境中,人如何站在木星上,又怎么能夠掉入地核呢?我們可以想象一下,如果飛船將一個人送到木星,讓其穿著宇航服出艙向木星內部作自由落體,他可能經歷的過程如下:

如果宇航服能夠經得起壓力和高溫考驗,理論上他可以一直下落到5000公里深處。但在這個過程,加速度會越來越快,與木星大氣摩擦的溫度越來越高,不要說人類,就是鋼鐵也無法承受,因此在這個下落過程,就會被肢解燒毀。

如果這個肢解燒毀過程還有一點殘渣能夠到達對流層,就要被風暴和雷電再次摧殘蹂躪,完全融入木星大氣了,最終在越來越高的壓力和溫度下,融入液態(tài)氫里面,不留一絲痕跡。

NASA發(fā)射的探測器伽利略號在超預期完成木星探測任務后,于北京時間2003年9月22日凌晨,按預定計劃一頭撞進了這顆太陽系最巨大的行星,以最后綻放的輝煌結束了自己8年孤獨的探索使命,與伽利略號有關的1500名各界代表,聚集在NASA噴氣實驗室為它送終。

伽利略號探測器重約345公斤,厚厚的隔熱罩就占據(jù)了200公斤,當其以17萬公里的時速墜入木星大氣層,也就是秒速47公里,將承受400g的加速度,表面承受14個大氣壓,溫度迅速上升到10000攝氏度,在這種高溫高壓沖擊下,幾分鐘就被肢解焚毀了,消失得無影無蹤,成為濃密大氣和液態(tài)氫中的微量元素。

這樣的木星,你還會覺得人站在木星上會直接掉進地核嗎?歡迎討論。

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評論
科普科普知識的搖籃!
太師級
木核沒有明確邊界,由地核往外走,是一個逐步稀釋的過程。最核心上面是巖石與氫的混合顆粒組成,逐步過渡到液態(tài)金屬氫包圍圈,再往上就是液態(tài)氫了。因此是不會直接掉進核心的。
2023-02-05
演繹無限精彩!
大學士級
對于木星,我們很難穿越木星大氣層進入到液態(tài)氫、金屬氫甚至是巖質內核層,那里根本不是人類可以去的世界。想象認為可以掉入,但能做到才叫奇怪。
2023-02-05
傳承解惑
大學士級
加速度會越來越快,與木星大氣摩擦的溫度越來越高,不要說人類,就是鋼鐵也無法承受,因此在這個下落過程,就會被肢解燒毀。
2023-02-05