ITBEAR科技资讯
网站首页 科技资讯 财经资讯 分享好友

气态木星为何能“吞噬”彗星?揭秘其内部结构与阻挡机制

时间:2025-05-21 19:31:43来源:ITBEAR编辑:快讯团队

木星,太阳系中的行星巨人,其庞大的身躯令人叹为观止。它的直径达到了惊人的14.3万公里,质量更是地球的318倍。作为一颗主要由氢(占比90%)和氦(占比10%)构成的气态行星,木星的表面覆盖着流动的气体云层,缺乏固态的地表。这样的特性让人不禁猜想,如果小行星撞击木星,是否会直接穿透而过?

然而,事实却与这一简单设想大相径庭。木星虽然是一颗气态行星,但其内部结构却远非人们想象中的稀薄云雾。从外层大气开始,木星的结构便显得复杂而多变。外层大气主要由氨、甲烷和水蒸气组成,温度低至-150℃,密度仅为地球大气的万分之一。但随着深度的增加,中层大气的密度和温度都显著上升,温度甚至可以达到数千摄氏度,这样的高温足以消灭任何闯入的小行星或彗星。

更为惊人的是,木星内部还存在着液态金属氢层。这一层的深度达到了20,000公里,压力超过100万个地球大气压。在这样的高压下,氢气被压缩成导电的液态金属,形成了一片高温高压的恐怖区域。而且,木星的液态和气态之间并没有明显的分割线,它们之间是无缝衔接的。因此,任何试图穿越木星的外来者都将面临巨大的挑战。

天文学家推测,在液态金属氢层之下,可能隐藏着由固态金属和岩石组成的木星核心。这个核心的质量相当于20个地球,温度高达2万摄氏度,压力更是地球大气压的数亿倍。这样的条件与太阳内部的环境极为相似,因此也有人认为木星未来有可能会演变成第二个太阳。

1994年,苏梅克-列维9号彗星(SL9)与木星的碰撞为人类提供了宝贵的观测数据。当时,彗星本体被木星的强大引力撕扯成20多块碎片,这些碎片以每秒60公里的速度撞入木星的南半球,引发了相当于6亿颗广岛原子弹爆炸的巨大能量,留下了数百公里宽的暗斑。这一事件充分证明了小行星或彗星在撞击木星时并不会轻易穿透而过,而是会被木星的大气阻力所吞噬。

根据2023年《天体物理学杂志》的分析,SL9的碎片在深入木星大气数百公里时,由于气动阻力的过载而解体。这些碎片在进一步被压缩和加热的过程中,动能迅速转化为热能,最终在100-200公里深处汽化,形成火球并喷出气体,形成了我们看到的暗斑。木星大气的梯度密度就像一道“缓冲墙”,让小行星逐步减速、解体、爆炸,最终无法穿透木星的屏障。

即使小行星或彗星能够冲破木星的气态层,它们也会面临液态金属氢层的巨大挑战。这里的密度虽然与水相近,但压力却千万倍于地球大气压。根据2022年《自然-天文学》的模拟结果,液态氢的粘性和密度就像“液态钢铁”一样坚硬,任何物体都无法逃脱被压碎和溶解的命运。因此,在高密度和高温度的双重压迫下,任何物质都无法穿越木星,只有像中子星物质或科幻作品中的超级材料才有可能无视木星的重重阻碍。

更多热门内容