木星轨道|“后宫佳丽”近百 木星的吸引力从何而来
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2016年进入木星轨道的“朱诺”号一直更新着人们对太阳系“巨无霸”行星的认知 。近日 ， 科学家在分析“朱诺”号第17次飞掠木星发回的数据时 ， 发现了木卫一表面火山喷发的图像 。
自航天时代以来 ， 人类已成功发射与木星有关的探测器共9次 。尽管获得了这颗巨行星及围绕它的卫星和环系的部分数据 ， 木星依然存在诸多未解之谜 。比如 ， 2018年美国科学家宣称发现了12颗木星卫星 ， 使得木星的卫星总数达到79颗 ， 令太阳系其他行星黯然失色 。木星对卫星的巨大吸引力到底从何而来？
个头大：太阳系行星中的老大哥
回答这个问题前 ， 得先搞清楚木星从何而来 。
行星发源于物质盘 。“物质盘中的小尘埃颗粒聚集在一起形成大大小小的团块 ， 被称为‘星子’ ， 星子互相碰撞构成更大的团块 。”中科院上海天文台研究员孔大力告诉科技日报采访人员 ， 团块越大引力越强 ， 加上周围有充足气体 ， 就能更快地“长大” 。此时 ， 其他小星子即便再想变大 ， 也只能“干瞪眼” ， 因为周围已经没有多余的气体可以吸附过来了 。
若以“个头儿”论英雄 ， 木星无疑拥有睥睨群雄的高贵“出身” 。作为太阳系中的最大行星 ， 它的体积约为地球体积的1321倍 ， 其质量1.898×1027公斤 ， 约为地球质量的318倍 ， 是整个太阳系其他行星质量总和的2.5倍 。它的核心部分可能是地球的10倍重 ， 是太阳系行星中当之无愧的“老大哥” 。
木星的体积和质量为何能“独占鳌头”呢？
美国国家航空航天局（NASA）前天体物理学家珍妮·卡维诺斯在《<星球大战>里的科学》中写道 ， 由于离恒星越近的轨道圆周长越短 ， 制造行星的材料也越少 ， 因而 ， 从理论上讲 ， 离恒星越近的行星体积越小 ， 离恒星越远的行星体积越大 。
离太阳远的地方 ， 气温也更低 ， 更多的物质凝结起来 ， 比如水、甲烷、氨气 ， 它们构成了地外行星的核心部分 。行星越大 ， 引力就越强 。这就意味着它可以吸引更多轻气体 ， 聚集在行星周围成为庞大的大气层 。这个过程催生了遥远的气态巨行星 ， 木星正是其中的优秀代表 。
孔大力则认为 ， 木星质量大符合宇宙中的混沌现象 ， 并无确定的理论可以解释 。“这好比把面粉撒进水中 ， 面粉不会马上融化 ， 它会形成大大小小的颗粒 。而我们没有办法决定哪一颗变大 ， 哪一颗变小 。木星质量比太阳系中其他行星质量大 ， 同样具有很强的随机性 。”
魅力足：俘获卫星的高手
在质量上拔得头筹 ， 是木星为后宫79位“佳丽”打江山的基础 。
行星的卫星有可能是行星受撞击后飞离自身的碎片 ， 也可能是来自外太空的星体在运行到行星附近时被行星的引力俘获后变成卫星 。木星的卫星也不例外 。
根据轨道特征和物质形态 ， 行星的卫星分成两类：规则卫星和不规则卫星 。南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇告诉科技日报采访人员：“规则卫星在围绕着行星周围物质盘中形成 ， 它由微小尘埃颗粒逐渐长大成型 ， 过程类似于行星在恒星周围形成的过程 。”他表示 ， 行星质量越大 ， 其形成时环绕于其周围的行星周盘质量也越大、面密度越高 ， 自然有机会形成较大的卫星 。
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