木星的成分是什么?

木星主要由氢组成,与地球有很大不同,但与太阳相似。木星和太阳的大气层都含有大约90%的氢和大约10%的氦,以及少量的其他气体。至于木星的内部结构,现在建立的模型认为它的表面并不是固体,整个星球处于流体状态。木星的中心部分很可能是一个固体内核,主要由铁和硅组成。核外是两层氢,一层是液态金属氢状态,另一层是液态分子氢状态,统称为木星地幔。再往上,氢以气态成为大气的主要成分。

具有这样结构的天体能否通过其中心的热核反应产生所需的能量?大多数人认为不可能。与太阳相比,木星真的有点“小巫见大巫”了。被称为其他行星“霸主”的木星,体积只有太阳的千分之一,中心温度只有太阳的1/500。有人认为这并不妨碍木星内部热源的存在,因为它是在木星形成过程中产生和积累的。

前苏联学者苏·契诃夫认为木星内部正在进行热核反应,核心温度高得惊人,至少有28万度,而且会越来越热,释放出更多的能量。发布速度也会进一步加快。换句话说,木星越来越热,最终将成为名副其实的恒星。

中国学者刘津伊研究了行星的亮度,从一个侧面提供了证据。他发现,在一个很长的历史时期内,水星、金星、火星和土星的亮度都有降低的趋势,但木星的亮度却在增加。如果上面提到的四颗行星亮度降低与所谓的太阳收缩、亮度降低有关,那么木星亮度增加的原因一定是木星本身。刘津伊的结论是,在过去的2000年里,木星的亮度每千年增加了约0.003。这无疑是苏·契诃夫观点的证明。

此外,太阳不仅每时每刻都在辐射巨大的能量,还以太阳风的形式不断抛出各种物质粒子。当它们在行星际空间中前进时,木星自然会捕获它们中的相当一部分。这样,一方面,木星的质量与日俱增,逐渐接近并达到成为恒星所必需的最低条件;另一方面,在拦截来自太阳的各种粒子时,木星当然会获得它们所携带的能量。换句话说,太阳以自身的衰弱推动木星越来越强,最终达到两者几乎并驾齐驱的程度,使木星成为一颗恒星。

木星上的大红斑由旅行者1拍摄。右下角是一个白色风暴点。风暴在1939和1940开始形成,并一直保持到现在。

科学家推测,这个过程大约需要30亿年。届时,太阳系将成为以太阳和木星为主体的双星系统;也有可能是木星在“成长”过程中俘获了一些小天体,建立了另一个以自己为中心的“太阳系”,与仍然以现在的太阳为中心的太阳系平起平坐。无论哪种变化,太阳系所有的天体,包括行星和彗星,都会发生很大的变化。

这种巨变会带来什么后果?我们该怎么办,尤其是地球和地球上的人?科学家认为,事物的变化是必然的,即使木星会成为像恒星一样的天体,那也是30亿年后的事了。

在目前观测水平和理论水平都不完善的条件下,“木星是不是朝着恒星方向演化”等重大自然科学谜团,现在无法解开,甚至在可预见的未来,恐怕也未必能找到眉心。

木星的光环。木星的环是旅行者1在1979年发现的,这张照片是旅行者2号1981拍摄的。