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我们知道,木星是一颗气态巨行星,按照字面意思来理解,这颗行星应该就是一颗由气体构成的行星,所以如果有人问起,人类的探测器为何不登陆木星?一个常见的说法就是,像木星这样的气态巨行星并没有固态结构,所以就登陆不了。
然而气态巨行星其实并不是指“全部由气体构成的行星”,而是指“不以岩石或者其他类型的固态为主要成分、没有确定的固态表面的行星”,所以这方面来讲,气态巨行星的内部也是允许拥有固态结构的。那木星内部到底有没有固态结构呢?其实这是可以探测得到的。
根据已知的探测数据,木星内部应该存在一个岩石质的固态内核,其质量约为地球的12倍至45倍。所以我们或许可以这样想:假如给探测器装上一个降落伞,让它慢悠悠地向木星深处飘落,当它降落到这个固态内核的表面时,就可以算是在木星上登陆了。
不得不说,这种想法还是有点合理的,毕竟只要降落到固态结构上,就可以算是“登陆”了。那人类为什么不愿意这样做呢?其实不是不愿意,而是真的登陆不了。实际上,在过去的日子里,还真的有一个人类的探测器通过这样方法去探测木星的内部。
这个探测器就是“伽利略号”木星探测器,它携带了一个名为“大气探测器”的子探测器,其目的正是进入到木星深处,去获取那里的实地探测数据。
“伽利略号”发射于1989年,并于1995年抵达木星,它携带的“大气探测器”于当年的12月成功分离,随后一头扎进了木星的大气层。由于木星引力的加速作用,“大气探测器”的速度最高达到了48公里/秒,如此快的速度,使得它与木星的大气发生了剧烈的相互作用,并因此受到高温的炙烤。
不过在隔热装置的保护下,“大气探测器”并没有被烧毁,在接下来的时间里,它利用木星大气形成的阻力不断地为自己减速,当速度降低到一定程度时,它打开了自己的降落伞,进而缓缓地向木星深处飘落。
可以看到,“大气探测器”的动作与前面我们提到的想法是一致的,那这个探测器最终降落到木星固态内核的表面,进而实现了在木星上登陆了吗?答案是否定的。实际上,当它在木星大气层中下降了大约160公里的时候,其信号就永远地消失了。
为什么会这样呢?原因很简单,那就是随着深度的增加,木星内部的压力和温度也会不断提升,当“大气探测器”下降了大约160公里的时候,其受到的压力已经相当于大约23个标准大气压,温度也达到了153℃左右,在这样的环境中,它的信号发送装置就已经无法工作了。
需要知道的是,木星的平均半径大约有69911公里,与之相比,160公里根本就不算什么,而随着深度的增加,木星内部的压力和温度也将逐渐变得离谱。
在不断增加的压力下,连氢也被压成液态,而随着压力的进一步增加,甚至还会将氢原子的电子挤压出来,而在这种状态下的氢,就具备了像金属那样具有良好的导电性能,因此也被称为“金属氢”。
根据科学家构建的木星理论模型,木星最外层是气态的物质,下一层则主要是液态氢,再往下则是“金属氢”,最后才是木星的固态内核。
仅仅是在“金属氢”这一层,其压力就有大约200万个标准大气压,温度也有上万摄氏度,而在木星固态内核的边界,其压力则高达大约3000万个标准大气压,温度则可达到大约3万摄氏度。
显而易见的是,以我们人类目前的科技来讲,想要制造出能够承受如此的温度和压力的探测器,根本就不可能。所以我们不难想象,随着深度的不断增加,用不了多久,探测器就会因为高温高压而分崩离析,并最终成为木星的一部分,而这也正是“大气探测器”的遭遇。
总而言之,对于“探测器登陆木星”这种事情,人类并不是不愿意,而是真的登陆不了,或许在遥远的未来,当人类的科技发展到足够高的时候,人类才可能将其变成现实。
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