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木星是“气态”行星 人类飞行器能直接穿过它吗?

时间:2024-02-17 19:23:30

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木星是“气态”行星 人类飞行器能直接穿过它吗?

19世纪下半叶,在科学技术的帮助下,人类的眼睛开始从地球的这个角落转向广阔的空间。经过数百年对宇宙的研究,人类对地球的外层空间有了相对完美的了解,知道地球所在的恒星系统是太阳系,也知道太阳系中有7颗像地球一样的行星。

经过对这些行星的进一步研究,科学家根据它们的组成将它们分为气态行星(类木行星)和固态行星(类地行星)。 其中,地球、金星、火星和水星是实心行星(类地行星),而木星、土星、天王星和海王星是气态行星(类木行星)。

谈到气态行星,许多人可能非常好奇。这些所谓的“气态行星”真的是气态的吗?如果它们是气态的,人造飞机或陨石能直接穿过它们吗? 事实上,太阳系中的四颗气态行星确实都是由气体组成的。例如,木星的主要组成元素是氢和氦。天王星和海王星主要由氨和甲烷组成。

然而,由于天王星和海王星远离太阳,表面温度相对较低,它们实际上被一层冰壳覆盖,所以严格来说,只有土星和木星都是由“气体”组成的。 陨石或人造飞机能直接穿过木星或土星等纯气态行星吗?答案当然是否定的。事实上,许多人这么想只是因为他们用“地球大气层”或普通生命的概念来理解气态行星。事实上,它们完全不同。

如果陨石想穿过木星,它将首先接触木星的大气层。虽然木星大气层的成分比地球大气层差得多,而且有平均速度几百公里甚至2000-3000公里厚的飓风,但总体来说还是大气层,所以只要陨石够硬,它仍然有很大的机会成功穿过木星大气层,进入更深的区域。

木星的真面目可以透过大气层看到。它是由氢和氦组成的流动物质。就人类感官而言,很难分辨这些流动的物质是液体、气体还是固体。如果你用工具戳这些物质,你会发现它们会像气体一样被“刺破”。当然,这需要很大的努力。

然而,如果一个普通人出现在这里并能存活下来,他会发现这些物质感觉更像固体,因为这里的压力是地球的10万倍,所以把它描述为“流动的固体”也许更合适。 事实上,穿过大气层数千公里厚并到达这里的绝大多数陨石在遇到这层物质时,会被超高压直接粉碎。

如果陨石没有被粉碎就到达这里,它将穿过这层,到达大约14000公里的深度,“像流动固体一样的气体海洋”,到达木星的第二层物质:在极高压力下形成的“液态金属层”。 如果木星的第一层可以摧毁几乎所有的陨石,那么第二层“液态金属层”可以完全摧毁任何进入木星的外来物质。

因为这里的温度超过10,000摄氏度,压力甚至达到了可怕的“200GPa”,一些朋友可能不理解200GPa的恐怖。“GPa”在“1Pa”之后是9“0”,我们在地球上使用的单位是“Kpa”,后面只有3“0”。这种强烈的对比足以看出这个地区的压力有多可怕。 如果你认为这是木星最可怕的地方,那你就错了。根据科学家的分析,木星最深处有一个“固体核心”。正是因为这个“固体核心”,木星上流动的物质不会在数十亿年内消散。

事实上,严格来说,木星中间的“固体核心”不同于其他行星的核心,因为它是一种人类从未见过也无法想象的新物质状态:超固体。 那么什么是超固体呢?所谓超固态(super-solid state)是指在极端压力环境下,物质的原子被压碎,电子从压碎的原子中溢出,形成电子气体,只留下紧密排列的原子核。这种物质叫做超固体。据科学家估计,超固体核心木星的质量超过1000吨,相当于一个乒乓球大小的体积。

它不仅密度大,超固体还有一个非常神奇的特性,即没有摩擦。如果地球上有一大团超固体在缓慢移动,你会发现几乎没有什么能阻止和改变它的轨迹。即使一座建筑的轨道被堵塞,它也会直接在楼上开一个洞继续前进。 事实上,地球上大多数阻燃表面根本无法支撑其超大重量,所以如果真的有超固体落到地球上,其最大的可能性就是不断落到地球中心,留下一条无底的隧道。

一般来说,像木星这样的气态行星不是我们想象的那样,它们只是由大量气体组成的。任何物质都可以不受阻碍地直接通过它们。事实上,在通过它们的过程中会遇到许多障碍,甚至很大的可能性会导致骨头的破坏。

希望随着科学技术的不断进步,未来将会发明超高性能和极强的航天器,让人们可以“登上”木星,近距离感受3000多公里的大气,近距离接触“流动固体层”和“液态金属层”的壮观景象,甚至看到超固体的姿态。大家还在读:

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