在浩瀚的宇宙中,木星作為太陽系里的“氣態(tài)巨人”,始終吸引著天文學(xué)家的目光。近日,隨著美國宇航局朱諾號探測器傳回的最新木星影像,一個長期困擾公眾的疑問再次浮出水面:既然木星主要由氣體構(gòu)成,沒有固態(tài)表面,為何小行星撞擊時非但無法穿透,反而會被徹底摧毀?
這個問題的根源可以追溯到中學(xué)課堂。地理老師曾用地球儀比喻木星,稱其如同一個巨大的氫氦氣球,成分與太陽相近。當(dāng)時便有學(xué)生提出疑問:“若小行星撞擊,是否會像穿過空氣般直接穿透?”老師雖以“并非如此簡單”回應(yīng),卻未能完全解答學(xué)生的困惑。直到高中時期,通過查閱天文科普資料,1994年蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星的事件才為這個問題提供了關(guān)鍵線索。
這顆被木星引力撕裂成21塊的彗星,最大碎片直徑達數(shù)公里,以遠超炮彈的速度沖向木星。然而,觀測結(jié)果顯示,這些碎片在木星大氣層中便已爆炸殆盡,連木星直徑的百分之一都未能穿透。這一現(xiàn)象引發(fā)了廣泛討論:是彗星碎片不夠堅固,還是木星大氣存在特殊機制?
進一步研究揭示,木星大氣遠非地球上的“軟空氣”。隨著深度增加,大氣壓力急劇上升,氫氣逐漸被壓縮為液態(tài),甚至在更深層形成金屬態(tài)氫——這種物質(zhì)的硬度堪比金屬。當(dāng)小行星以每秒數(shù)十公里的速度沖入時,首先遭遇的是濃密大氣產(chǎn)生的巨大阻力。這種阻力如同無形的墻,使小行星表面瞬間升溫至數(shù)萬度,外層物質(zhì)直接氣化。未等深入,核心便因內(nèi)外壓力差過大而爆炸。
天文社指導(dǎo)老師用生動的比喻解釋了這一過程:“將石頭慢速投入水中,它會沉底;但若用槍射擊,石頭可能在水中碎裂。木星大氣如同超高密度液體,小行星撞擊速度又遠超子彈,自然無法穿透。”
然而,木星的奧秘遠不止于此。科學(xué)家至今未能精確測定其大氣層厚度,也不清楚液態(tài)氫與金屬氫的分界位置。有理論認為,木星可能存在一個“模糊表面”,在此區(qū)域,氣體因高壓呈現(xiàn)類液態(tài)但非完全液態(tài)的特性。小行星若墜入此處,便如同陷入泥潭,被緩慢“消化”而無從反抗。
朱諾號探測器還發(fā)現(xiàn)了更奇特的現(xiàn)象:木星南半球存在一個持續(xù)數(shù)百年的巨大風(fēng)暴,其中心壓力遠超周邊。科學(xué)家推測,若小行星墜入此風(fēng)暴,可能未及爆炸便被氣流撕碎。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了人們對氣態(tài)行星的認知——看似柔軟的木星,實則擁有比巖石行星更強的“抗撞擊”能力。
關(guān)于更大規(guī)模天體的撞擊,目前仍無定論。若直徑數(shù)百公里的小行星撞擊木星,是否可能穿透?天文社成員對此看法不一:有人認為仍會被摧毀,也有人猜測可能留下痕跡。由于缺乏實際案例,科學(xué)家只能依賴計算機模擬,而結(jié)果往往存在分歧。
這種不確定性恰恰體現(xiàn)了天文學(xué)的魅力。木星這個“氣態(tài)巨人”,外表柔軟卻內(nèi)藏剛硬,不斷引發(fā)新的思考。每當(dāng)凝視朱諾號傳回的影像,人們總會忍不住想象:若有天體此刻撞擊木星,它會在何處終結(jié)?或許,正是這些未解之謎,讓探索宇宙的過程充滿樂趣。
你是否也在瀏覽天文新聞時,被某個突如其來的問題困擾?那些反復(fù)查閱資料仍不得其解的疑問,或許正是科學(xué)探索最迷人的部分。











