木星主要是由氢构成的吗

Question

木星主要是由氢构成的吗

Answer 1

木 星大约有90%的氢和10%的 氦（这是原子个数的比例,质量的比例则有75%/25%）,以及少量的甲烷、水、氨水和"岩石".这样的组成比例和形成整个太阳系的原始 太阳星云（Solar Nebula）组成非常接近.土星（Saturn） 则具有同样类似的组成,但是天王星（Uranus）和海王星（Neptune）在氢和氦的含量上就少得多了.位 於核心位置的外层占了行星大半体积的部分,是以液态金属氢（liquid metallic hydroquen）的形式存在,这种大部分常见的元素都具有的特殊型式,只会出现在超过四百万巴(bars)的情况下（地表的大气压力约为一巴）,就像是在木星（以及土星）内部的情况.液态金属氢包含了离子化的质子和电子（如同太阳内部的情况,只不过温度较太阳内部为低）,在木星内部这样温度和压力的状况下,氢并不是气态而是液态,它成为电的导体,同时也成为木星磁场的来源.这一层同时可能具有一些氦以及少量种类的"冰".木星的最外层主要是由一般的氢分子及氦分子所组成,外层气态的物质包围住液态的内部.而我们所看到的木星大气则只是木星巨厚大气层上最顶层的部分.大气中仅仅只有非常小部分的水、二氧化碳、甲烷以及一些简单的气体分子.最 近的实验显示,氢的状态并不会有突然的变化,因此推测在类木行星内部不同的分层之间,可能没有明确的界线存在.相 信木星表面存在著三层不同的云层,包含氨冰、氢硫化铵以及水和冰的混合物.然而来自伽利略号探针观测的初步结果 仅仅对云层提出了不明确的指示（其中一项装备似乎有探测到最顶层的部分,另一项装备则可以探测到第二层）.但是观测探针的进入点（左图）状况并不寻常,根据地球表面天文望远镜的观测结果以及由伽利略轨道者号最近的 观测结果显示,观测探针进入位置可能是木星当时最温暖以及云量最少的区域.来 自伽利略大气圈观测探针的资料显示,木星上水的含量似乎远低於预期.原先预期木星的大气圈应该具有氧气的含量（以期与大量的氢结合成水）是太阳的二倍,但是目前显示氧气实际的含量却远低於太阳.此外大气圈最上层部分的高温及高密度也让人感到非常惊讶.木 星云层所具有这些醒目的颜色,可能肇因於木星大气圈中一些微量元素的化学反应所造成,这其中可能包括了硫元素在内,这是因为硫化合物有著多变的颜色之缘故,只不过细节的部分我们仍然不清楚.这 些云层的颜色同时与云层所在的位置相关：蓝色是在最低的地方,接著是棕色和白色,最高的地方则是红色.有时候我们可以藉由上层大气的破洞直接看到较低一层的大气.目 前所有关於木星（以及其他气态行星）内部的相关知识,大多还停留在间接观测或是猜想的阶段.（来自伽利略号 的大气探针观测资料也不过深入云层顶端之下仅仅150km的深度而已.） 木星还可能具有岩石材质的核心,其质量可以达到10至15倍的地球质量.