1994年7月16日，在7.7億公里外的木星上演了一出宇宙大戲，蘇梅克-列維9號(hào)彗星在木星的巨大引力下被撕碎成21個(gè)碎片，以每小時(shí)210000公里的驚人速度開(kāi)始了對(duì)木星的狂轟濫炸。
這次著名的彗木相撞事件持續(xù)了差不多4天半的時(shí)間，釋放出了40萬(wàn)億噸“TNT”烈性炸藥當(dāng)量的能量，相當(dāng)于引爆了20億顆原子彈！隨著7月22日最后一個(gè)碎片墜入木星，這顆彗星從此成為了木星的一部分。
作為太陽(yáng)系內(nèi)最巨大的行星，木星擁有著非常恐怖的引力，這是它能夠吞噬許多小天體的根本原因。有些小天體一旦不小心闖入木星的引力范圍內(nèi)，就有可能被木星捕獲，最終被木星吞噬。像蘇梅克-列維9號(hào)彗星這樣巨大的撞擊是比較罕見(jiàn)的，但根據(jù)天文學(xué)家的推測(cè)，木星可能每年都會(huì)吞噬大約24000顆質(zhì)量在250-5000之間的小天體。
天文學(xué)家指出：在距今45億年前，也就是太陽(yáng)系剛剛形成的時(shí)候，木星可能比今天還要瘋狂。在那個(gè)時(shí)候，不計(jì)其數(shù)的小天體沒(méi)能逃脫木星的魔爪，被它瘋狂吞噬！
想要了解45億年前的故事，聽(tīng)起來(lái)很難，但天文學(xué)家還是找到了辦法，那就是木星的元素組成。我們知道，木星是一顆氣體巨星，其主要元素組成就是氫和氦。
除了這兩種元素之外，木星內(nèi)部也有其他的元素，比如碳、氧等等。在天文學(xué)上，除了氫和氦之外的元素被統(tǒng)稱為金屬元素。這些元素的含量非常少，但非常重要，它們可以透露關(guān)于木星的秘密。
想要直接觀察到木星的內(nèi)部是不可能的，雖然它是氣體行星，但我們能看到的圖像都是其大氣層頂部以下50公里以內(nèi)發(fā)生的事，更深處有什么，就無(wú)法直接觀測(cè)到了，只能通過(guò)其他理論進(jìn)行推測(cè)。
根據(jù)天文學(xué)家目前的研究，木星是太陽(yáng)系最早形成的行星，但還不知道它花了多長(zhǎng)時(shí)間才形成，也不知道它在形成的過(guò)程中吸收了多少漂浮在太空的巖石碎塊。研究人員認(rèn)為，木星早期吞噬的漂浮于太空中的巖石碎塊的過(guò)程對(duì)木星的形成有著重要的影響。通過(guò)對(duì)木星的重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)，天文學(xué)家可以了解木星內(nèi)部巖石碎塊的分布，從而破解木星形成之謎。
2011年發(fā)射的朱諾號(hào)探測(cè)器，就具有這樣的能力。它攜帶了一個(gè)重力科學(xué)載荷，可以精準(zhǔn)地探測(cè)木星的引力場(chǎng)，了解木星內(nèi)部的一些秘密。
朱諾號(hào)的數(shù)據(jù)表明，木星大氣層并不是像以往天文學(xué)家認(rèn)為的那么均勻，靠近木星核心處的位置擁有著相對(duì)更多的金屬元素。木星的總質(zhì)量是地球的318倍左右，其中金屬元素的總質(zhì)量大約是地球的11~30倍，也就是最多占到了木星總質(zhì)量的9%左右。
不僅如此，研究人員還獲得了木星內(nèi)部金屬元素的分布情況，這讓他們能夠建立兩個(gè)不同的木星內(nèi)部動(dòng)力學(xué)模型。其中一個(gè)是三層模型，還有一個(gè)是稀薄核心模型。
三層模型的內(nèi)容是：木星最內(nèi)側(cè)是一個(gè)金屬構(gòu)成的內(nèi)核，外邊包裹著金屬氫的中間區(qū)域，最外層是氫氣。而稀薄核心模型則認(rèn)為，最內(nèi)側(cè)的金屬元素和外層的金屬氫區(qū)域有溶解的重疊區(qū)域。
本次研究的領(lǐng)導(dǎo)者、荷蘭空間研究所的天體物理學(xué)助理教授Yamila Miguel介紹說(shuō)：“像木星這樣的氣體巨行星在形成的過(guò)程中，有兩種獲得金屬元素的途徑，那就是吸收小碎石或者較大的行星碎片。
“我們知道，一旦一顆幼年行星足夠大的時(shí)候，它就會(huì)產(chǎn)生巖石碎塊。而目前在木星內(nèi)部看到的金屬元素豐富程度，是不可能在這個(gè)過(guò)程之前完成的。所以，我們可以排除在木星形成的過(guò)程中只有巖石碎塊加入的情況，星子也一定參與其中?！?/p>
研究人員還發(fā)現(xiàn)，木星內(nèi)部的金屬元素豐度并不均勻，而是在距離核心越遠(yuǎn)的地方豐度越低。此前科學(xué)家認(rèn)為，木星內(nèi)部有強(qiáng)烈的對(duì)流，這會(huì)導(dǎo)致不同深度的金屬元素相互混合，達(dá)到比較均勻的情況。
原有理論和實(shí)際觀測(cè)結(jié)果出現(xiàn)了矛盾，意味著原有理論是錯(cuò)誤的。研究人員指出：在其氫氦包層生長(zhǎng)的過(guò)程中，木星仍然可以大量吸收周圍的巖石。這種理論與以往的理論相反，但似乎更貼合星子或更復(fù)雜的混合模型。并且在木星還很年輕的時(shí)候，內(nèi)部的對(duì)流就已經(jīng)消失，最終造成了木星內(nèi)部金屬元素分布不均勻的現(xiàn)狀。
總之，研究人員最終得出的結(jié)論是，在木星開(kāi)始形成的時(shí)候，就已經(jīng)在大量吸收周圍的巖石碎塊了。在太陽(yáng)系原始星云的快速氣體吸積期，木星在幾百萬(wàn)年的時(shí)間里逐漸成長(zhǎng)為今天這樣的巨大體型。
我們知道，星子是太陽(yáng)系早期形成的微行星，它們有可能在未來(lái)形成行星。木星將大量的星子無(wú)情吞噬，將一些行星扼殺在了搖籃之中。
直到今天，木星仍然在吸收著大量不小心闖進(jìn)它引力范圍內(nèi)的小天體，不過(guò)這種吞噬和當(dāng)初形成時(shí)的吞噬是兩種不同的情況。有人擔(dān)心，木星質(zhì)量不斷增長(zhǎng)，會(huì)不會(huì)在未來(lái)變成另一個(gè)太陽(yáng)？
關(guān)于這一點(diǎn)，大家完全不用擔(dān)心。天文學(xué)家指出：木星至少要增長(zhǎng)到現(xiàn)在質(zhì)量的75倍以上，才能形成“被閹割”的恒星——褐矮星。而太陽(yáng)系內(nèi)除了太陽(yáng)之外，其他所有行星和小天體的總質(zhì)量也只有木星的40%，就算木星全部吞噬，也不足以引發(fā)內(nèi)核的氫聚變。
木星想要奪位？恐怕是難上加難！
聯(lián)系客服
