为什么木星,土星叫气体行星

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：物理作业时间：2024/04/28 18:43:20

为什么木星,土星叫气体行星

因为它们基本上由氢和氦构成,基本上全是气体.
像木星一样的气体行星并没有固态的表面,它们的气体就是很单纯的愈深愈密.我们所谓的半径和大小是以一大气压处为其表面来计的；而我们肉眼所看到的表面则是其大气层的云顶,比一大气压处的位置略高.
木星的组成中,氢占了大约75%的质量,而氦则占了约25% (以原子数量来看,氢占90%而氦占10%),还有微量的甲烷、水、氨及「岩石」,这与太阳系的前身－原始太阳星云 (Solar Nebula) 的组成相近.同为气体行星的土星也是类似的组成,但天王星及海王星中的氢和氦就少得多.
我们对木星及其它气体行星内部的了解非常之间接,这种情形可能还得延续很长一段时间.伽利略号的大气探测器也不过从云顶下探了大约150公里深而已.
木星可能有一个岩石质的核,质量大约有地球的10至15倍之多.在这个核之上、占木星主要体积的部分是像液态金属一样的氢,这种状态的氢是由游离的质子和电子混杂而成,很像太阳内部的电浆但温度低得多.在此温度下,木星内部的氢是液态而非气态,它是电的良导体,也造成木星的磁场.这一层中可能还含有一些氦及微量的「冰」.
木星的最外层则是由普通的分子氢气及氦气组成,也就是木星的大气层,我们肉眼所看到的木星表面就是这一厚层大气的最顶部.木星大气中还有微量的水、二氧化碳、甲烷等简单分子.
据信木星大气中有三层不同的云,分别是由氨冰、氨的氢硫化物及冰晶加水滴组成.然而,伽利略号大气探测器取得的初步资料只显示出少量的云,这是因为探测器的降落点 (左图) 并不寻常,地球上的望远镜及伽利略号之后的观测都指出此降落点在当时是特别温暖与少云的区域之一,这只能说是运气不佳.
伽利略号大气探测器的资料也指出木星大气中的水比预期的少很多.原本预期木星大气中含氧的比例会是太阳的2倍,而以与氢化合成水的形式存在,但实际上却是比太阳的含量还少.另一个惊人的发现则是大气最高层的高温与高密度.
木星及其它气体行星都有平行于纬线方向的宽广高速风带,每个相邻风带的风向都相反.各风带的化学组成及温度略有差异,使得木星表面呈现出带状色彩的外观,颜色较淡的称为「区」(zones) 而较深的则称为「带」(belts).木星的风带为人所知已有一段时间了,但是在风带边界的复杂旋风却是由航海家探测船首见.伽利略号大气探测器的数据显示木星的风速可高达每小时400公尺,远比预期中的快得多,而且会下窜到探测器能侦测的深度以下,可能下窜达数百公里深.研究也发现木星的大气相当动荡,表示木星风主要是受其内部的热驱动,不像地球的天气变化是由太阳的热驱动.

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