科学 2022-11-04 18:00 作者:思云科学评论:0    浏览:6789    

什么?在木星上登陆。木星有陆让你登吗?很早之前在太阳系系列我们说过,对于气态行星,包括天王星,海王星这种冰巨星来说,“气态行星”的定义并不在于它内部是不是都是气态。因为不管什么行星,基本上它们都有一个固态的内核。但这显然不能算作是行星的“陆地”。所以气态行星更多要表达的是,我们很难明确定义行星的表面在哪里。就拿太阳系中最大的气态行星木星来说,光我们能够看到的木星大气层部分,跨度就已经超过了五六千公里。而在几千公里以下,这里的云层更加浓密厚实,而且由于压力的上升,氢气在这里逐渐开始液化,变成了一种超流体。所以这里处于的是一种气液混合的状态。和我们印象中的液氢不同的是,地球上制备液氢通常需要在极低的温度条件下。而在木星内部,因为高压的原因,这些液态氢相对而言是热的。在这些温热的气液混合的云层下边,液体的占比会越来越高,最终整个空间会被液态物质充满,直至核心部位。所以某种意义上,木星可以算作是个“液态行星”,而非气态行星。对于这样一个星球,人类自然是没有办法去真正的登陆。但是如果我们驾驶飞船进入云层,然后不断下降,强行去登陆,那会怎么样呢?首先,在还没有到达木星,正在靠近木星的路途中,你就会遇到第一个致命问题-辐射。这个辐射并不是由木星直接释放的,而来源于木星磁场收集的太阳辐射。木星的磁场要比地球磁场大得多,甚至它的一些卫星都处于它的磁场保护之下。所以你可能远在几十公里以外,就开始遭受木性磁场带来的致命辐射。而且随着逐渐靠近木星,辐射的剂量也会越来越强。不过假设你的飞船可以阻挡这些辐射,于是你顺利的来到了木星的上空。这时候木星巨大的引力使得飞船不得不打开巨大的降落伞,或者开足马力以抵抗重力,否则你连同飞船将会被木星的引力所吸引,以每秒几十公里的速度进行自由落体。自由落体并不可怕。可怕的是,当你进入木星大气层后,那里浓厚的大气将会立刻使你减速,同时你前面的空气会被迅速压缩,于是会产生上万度的高温。在这种情况下,飞船将变成一颗耀眼的火流星划破天空。当然,你的飞船肯定是由超强的隔热材料打造,抵抗高温不是问题。不过此时你的肉体会面临另外一个问题,重力过载。因为此时减速最猛的时候,你可能将要承受230个G的重力。这个和从几十楼跳到水泥地的感觉其实没啥两样。所以呢 我们假设飞船可以一直提供持续向上飞行的动力,缓慢的进入云层下方。于是慢慢地,你来到了相当于地球上一个标准大气压的地方。某种意义上你也可以认为,此时的你已经算是“登陆”了木星的“表面”。当然,这个表面看起来仍然在云端,你的周围伴随着超强的风暴,气温大概只有零下100度左右。当你继续往云层深处下降,你会感到周围的温度在慢慢上升,同时不断变大的压强使云层中不断开始出现冰晶,并且会伴随着每秒200米的强风向你吹来。这时,你面对的不再是冰晶,而是真正的枪林弹雨。不过,对于拥有黑科技的你来说,这显然不是问题,于是你继续下降。这时候,周围空气的密度已经变得非常大了,飞船已经不再需要那么大的上升力,于是你逐渐调低了引擎的输出功率。慢慢的你发现周围的云已经不再像云,而是变成了黏黏糊糊的流体。此时的飞船仿佛一艘潜水艇在这浓稠的液体中继续下潜。随着下潜深度的增加,液体的密度也在变得越来越大。最终你发现即使彻底关闭了引擎,飞船仍然无法下潜,而是悬浮在了这里。因为此时周围流体的密度已经和飞船密度相当,于是你掉转方向,重新启动引擎,继续往下。此时周围的温度已经变得非常湿润,甚至又达到了上万度。不仅如此,这里的压强同样大得惊人。人类目前能够抵达的最深海底差不多有一千个大气压。而这里的压强差不多有200万个标准大气压。在这种高温高压的条件下,氢的原子已经失去了对核外电子的控制。那些被束缚在原子跑了出来,成为了自由电子。容易失去电子的这种特性,通常是金属元素才有的,因此这样的氢我们称其为“金属氢”。顺带说下,金属氢的存在早在1935年就从理论上预言了,但是因为制备条件实在苛刻,一直到前些年它才被人工制得。然而,如此难得的物质在木星内部却见怪不怪。这里有着真正的海量的液态金属氢。如果你的飞船无比坚固,坚固到足以承受任意大的压强,那么在超级引擎强大动力的帮助下,你就可以在金属氢的海洋中继续下潜。最终,你将会来到一个三万多摄氏度,同时有着3000万个大气压的地方。最重要的是,你终于接触到了坚固的陆地。对,你已经到达了木星的核心部位。木星的核心通常认为是由多种元素混合而成的致密物质,质量大概相当于12到45个地球。不过关于核心更多具体的情况,目前我们仍然不清楚,所以就让这里成为此次旅途的终点吧。当然,以上整个旅途过程只是我们脑海中的想象,真实的情况究竟什么样?或许在可预见的未来,我们都不得而知。不过虽然人上不去,我们可以让探测器去小试一把。1995年有一个探测器,还真在人类的控制下坠入了木星。1989年10月18日,专门用于木星探测的伽利略号,由亚特兰蒂斯航空飞机送入太空。六年后,伽利略号成功拨入木星轨道,开始环绕木星公转。1995年12月7日,伽利略号释放了一个专门用于探测木星大气的探测器,随着探测器坠入木星云层,整个坠落过程也被实时记录。从探测器传回的数据中,我们看到了,它首先遭遇的便是降落时产生的上万度高温。不过,在隔热板和降落伞的保护下,探测器得以继续深入云层。随着探测器继续下降,当达到云层以下155公里后,这里的气压已经是标准大气压的23倍,环境温度也上升到了153摄氏度。此时,探测器的信号发送装置已经无法工作,于是在收集了将近一个小时的数据后,人们便无法获知探测器的进一步情况。但可以肯定的是,这个失联的探测器还在继续下落,用不了多久,它便会变为蒸汽,最终成为木星的一部分。之后,2003年,为了避免和木卫二(欧罗巴)相撞而对其造成污染,伽利略号最终也受控撞向了木星,结束了其长达14年的探测任务。此后,NASA新疆界计划之一的“朱诺号”接棒了伽利略号。未来,它将帮助我们揭开更多关于木星的秘密。

 
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