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木星是气态行星,那么一个人站在木星表面,会直接掉进核心吗?

来源:时空通讯  作者:时空通讯  发布时间:2023-02-06  浏览:2244

木星虽然是一颗气态行星,但并不等于没有硬质内核,其核心有一个石质内核,主要由铁和硅组成,这个内核的体积约有2~3个地球大小,由于密度极高,因此质量约有地球10~15倍。这样的内核,你即便带有比金刚钻强许多倍的钻头,也进不了其核心,怎么会掉进木核(不是地核)呢?

那么,能掉到这个木核表面吗?也是不行的,首先,木核没有明确边界,由地核往外走,是一个逐步稀释的过程。最核心上面是岩石与氢的混合颗粒组成,逐步过渡到液态金属氢包围圈,再往上就是液态氢了。

这些液态氢的相变压力约为200万个大气压,相变温度约10000K;而到了核心边界温度约为36000K,内部压力可达3000~4000GPa,也就是3000万到4000万个大气压,比地球核心压力大10倍。

液态氢再往上就是逐步过渡的气态氢了,也就是木星的大气层。科学家们把大气压为1巴处,也就是约地球1个大气压的深处作为木星表面,从顶层到这里厚度约有5000公里。高层大气主要成分为88~92%的氢和约7~11%的氦,其余的1%由甲烷、水蒸气、氨、硅化合物、碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等微量物质填充。

木星大气层分为4个层次,分别为对流层、平流层、增温层、散逸层。最表层散逸层的大气温度约为165K(-108℃),逐步向内是一个增温降温再升温过程,到了增温层,温度可达1000K,往下到了平流层温度降到200K,对流层则为110K;再往下就是压力和温度越来越高,直到氢相变为液态氢,温度高达10000K。

木星大气层风起云涌,风暴的最大速度达到150米每秒,而地球上17级风暴的速度也只有约60米每秒。木星大红斑就是一个已经存在了几百年的大风暴,这个大风暴里面可以装下3个地球。由于木星磁场比地球强14倍,导致的电闪雷鸣比地球强大一万倍,几乎可以撕碎和可以摧毁一切。

这就是人类了解的木星环境一部分,这些知识并非凭空想象,是根据各种观测和探测器到访后,收集到的无数资料和图像,科学家们经过几十年的科学建模得到的。

在这样一个环境中,人如何站在木星上,又怎么能够掉入地核呢?我们可以想象一下,如果飞船将一个人送到木星,让其穿着宇航服出舱向木星内部作自由落体,他可能经历的过程如下:

如果宇航服能够经得起压力和高温考验,理论上它可以一直下落到5000公里深处。但在这个过程,加速度会越来越快,与木星大气摩擦的温度越来越高,不要说人类,就是钢铁也无法承受,因此在这个下落过程,就会被肢解烧毁。

如果这个肢解烧毁过程还有一点残渣能够到达对流层,就要被风暴和雷电再次摧残蹂躏,完全融入木星大气了,最终在越来越高的压力和温度下,融入液态氢里面,不留一丝痕迹。

NASA发射的探测器伽利略号在超预期完成木星探测任务后,于北京时间2003年9月22日凌晨,按预定计划一头撞进了这颗太阳系最巨大的行星,以最后绽放的辉煌结束了自己8年孤独的探索使命,与伽利略号有关的1500名各界代表,聚集在NASA喷气实验室为它送终。

伽利略号探测器重约345公斤,厚厚的隔热罩就占据了200公斤,当其以17万公里的时速坠入木星大气层,也就是秒速47公里,将承受400g的加速度,表面承受14个大气压,温度迅速上升到10000摄氏度,在这种高温高压冲击下,几分钟就被肢解焚毁了,消失得无影无踪,成为浓密大气和液态氢中的微量元素。

这样的木星,你还会觉得人站在木星上会直接掉进地核吗?欢迎讨论。

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