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如果强行“登陆”木星会怎样

来源:网络    时间:2022-12-27 20:51    阅读量:15425   会员投稿

什么?登陆木星?木星有没有可以攀爬的陆地?

很久以前在太阳系系列中,我们说过,对于一颗气态行星来说,“气态行星”的定义不是它内部是否全是气态。无论什么行星,基本上都有一个坚固的内核,但这显然不能算作行星的“陆地”。所以“气态行星”更多的是关于:我们很难明确定义行星的表面在哪里。

以太阳系最大的气态行星木星为例。我们单独能看到的木星大气层部分,跨度超过五六千公里。

木星的大气层

几千公里以下,这里的云层越来越厚。而且由于压力的增加,氢气在这里逐渐开始液化,成为超流体,所以处于气液混合的状态。与我们印象中的液氢不同,地球上液氢的制备通常需要在非常低的温度下进行。在木星内部,由于高压,液态氢相对较热。

在这些温暖的气液混合云下,液体的比例会越来越高,最终整个空间会充满液体物质,直到核心。所以从某种意义上来说,木星可以看作是一颗“液体行星”,而不是一颗“气体行星”。

木星的内部结构

对于这样的星球,人类自然没有办法真正登陆。但是如果我们把飞船开到云端,然后不断下降,被迫“着陆”,会发生什么?

木星磁场

但是假设你的飞船可以阻挡这些辐射,那么你就成功来到了木星上空。这时木星巨大的引力使得飞船不得不打开巨大的降落伞,或者全力以赴藐视重力。否则你和飞船都会被木星引力吸引,以每秒几十公里的速度自由下落。自由落体并不可怕。可怕的是,当你进入木星的大气层,那里厚厚的大气层会立刻让你减速。同时,你面前的空气被迅速压缩,会产生上万度的高温。在这种情况下,飞船会变成一个耀眼的火球,划破天空。

当然,你的飞船必须是超强隔热材料,耐高温不是问题。但此时,你的身体会面临另一个问题——重力超载。因为这个时候,减速最猛的时候,你可能要承受230 g的重力,和从十几层楼跳到水泥地上的感觉没什么区别。

那么,我们假设飞船能一直提供持续向上飞行的动力,在云层下慢慢进入。然后,慢慢地,你来到了一个相当于地球上1个标准大气压的地方。从某种意义上说,你也可以认为你已经降落在木星的“表面”上。当然,这个“表面”看起来还是在云端。你被厚厚的氢气包围,再加上超级风暴,温度只有零下一百度左右。

木星云层

随着你继续深入云层,你会感觉到周围的温度慢慢上升。同时,不断增加的压力使得冰晶出现在云层中,它们会被每秒200米的强风吹向你。这时候你面对的不再是冰晶,而是真正的子弹。但是对于有黑科技的你来说,这显然不是问题,所以你继续走下坡路。

这个时候周围“空气”的密度已经变得很大,飞船已经不需要那么大的升力了,于是你逐渐降低发动机的输出功率。

慢慢的,你发现周围的云不再像云,而是变成了粘稠的流体。此时的船就像一艘潜艇,继续在这粘稠的液体中潜水。随着潜水深度的增加,液体的密度越来越大。最后你发现即使发动机完全关闭,飞船也无法下潜,而是悬浮在这里。此时周围流体的密度与飞船相当。

于是你掉头,重新启动引擎,继续往下开。

此时,周围的温度已经变得很热,甚至达到了几万度。不仅如此,这里的压力也是惊人的。目前人类能到达的最深海底差不多是1000个大气压。这里的压力几乎是200万标准大气压。在高温高压的条件下,氢的原子核已经失去了对核外电子的控制,那些束缚在原子里的电子现在跑出来了,变成了自由电子。我们知道,这种容易失去电子的特性通常是金属元素所具备的,所以这样的氢被称为“金属氢”。

金属氢

顺便说一句,早在1935年理论上就预言了金属氢的存在。但是因为制作条件确实比较苛刻,所以几年前才开始手工制作。

然而,这样一种罕见的物质在木星中并不罕见,那里有大量的“液态”金属氢。如果你的飞船极其坚固,能够承受任意的压力,那么在超级发动机强大动力的帮助下,你可以继续在金属氢的海洋中潜水。最终你会来到一个温度超过30000摄氏度,压力达到3000万个大气压的地方。最重要的是,你终于接触到了坚实的“土地”。是的,现在你已经到达了木星的核心。

木星的内核通常被认为是多种元素的致密混合物,质量约为12~45个地球。不过,目前我们还不知道核心的更多细节。所以,让这成为旅程的终点。

木星的核心

当然,上面的整个旅程只是我们脑海中的一个想象。真实情况是怎样的,也许在可预见的未来我们都不知道。不过,虽然人上不去,但我们可以试试探测器。

别告诉我,1995年,一个探测器真的在人类的控制下掉进了木星。

1989年10月18日,致力于木星探索的伽利略号被亚特兰蒂斯号航天飞机送入太空。6年后,伽利略号成功停靠在木星轨道,开始环绕木星飞行。1995年12月7日,伽利略号释放了一个专用于探测木星大气的探测器。

木星的大气探测器和伽利略

随着探测器坠入木星云层,整个坠落过程也被实时记录下来。从探测器传回的数据可以看出,它首先遇到的是着陆时数万度的高温。然而,在隔热罩和降落伞的帮助下,探测器能够继续穿透云层。

随着探测器继续下降,当到达云层下方155公里时,这里的气压是标准大气压的23倍,环境温度也上升到153℃。此时探测器的信号发射装置无法工作,所以经过近一个小时的数据采集,人们无法知道探测器的进一步情况。但可以肯定的是,这个丢失的探测器还在下落。用不了多久就会变成蒸汽,最终成为木星的一部分。

然后在2003年,为了避免与木卫二相撞并造成污染,伽利略号终于撞上了木星,结束了长达14年的探索任务。此后,美国宇航局“新前沿项目”之一的朱诺号接管了伽利略号,这将有助于我们在未来揭开更多关于木星的秘密。

朱诺

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