宇宙飛船能穿透像木星這樣的氣態巨行星嗎?
人們會提出一些大胆猜測,例如:宇宙飛船能穿越像木星這樣的氣態巨行星嗎? 畢竟木星沒有像地球一樣的固態內核。 目前,專家指出,那個時候,在數萬攝氏度的大氣溫度下,任何航太器都不會僅是被壓扁或者熔化,它會完全分解為原子,這就是航太器駛向木星中心區域可能發生的事情!
美國宇航局現已發射3艘宇宙飛船進入氣態巨行星,其中「伽利略號」和”卡西尼號”在任務即將結束時,分別在木星和土星大氣層中墜毀,但是伽利略號向木星發射了一個特殊”乘客”——被設計能墜入氣態巨行星的探測器。
伽利略號墜入木星大氣層一小時后,該飛船向下墜落15萬米時,與美國宇航局地面控制中心失去了聯繫。 科學家們並不確定該飛船被木星高壓和高溫摧毀前向下墜落多深,但是未來我們能否對這樣的氣態巨行星展開探索呢? 發射一艘宇宙飛船潛入木星或者土星,很可能這顆氣態巨行星不具有承受撞擊的固體表面,宇宙飛船可以穿越氣態巨行星嗎?
依據英國萊斯特大學行星科學副教授利·弗萊徹的觀點,簡單地講,這是不可能的,宇宙飛船穿越某顆氣態巨行星時不會完好無損。 他在接受媒體採訪時稱,如果宇宙飛船試圖穿越一顆巨行星時,該星球的大氣密度、壓力和溫度都會上升至極端水準,在木星中心周圍,通常氣態氫將變成液態金屬,該區域像”太陽表面一樣獨特”。
要瞭解木星中心附近的壓力狀況,可以參照地球的馬里亞納海溝,這是地球海洋最深的區域。 在大約1.1萬米深處,壓力將達到10萬帕斯卡,相當於每平方英寸承受8噸壓力。 在淺海區域,人們會感受到壓力大約100帕斯卡。 弗萊徹說:「在木星中心附近,壓力數值將驟增,將提升到數億帕斯卡,在巨大壓力下,木星大氣溫度上升,會達到數萬攝氏度。 ”
弗萊徹說:「到那個時候,任何航太器都不會僅是被壓扁或者熔化,它會完全分解為原子,這就是航太器駛向木星中心區域可能發生的事情。 ”
首先,理想的氣態巨行星探測器必須形狀像原子彈,從而改善空氣動力學,並讓它盡可能地向下墜落。 當探測器開始降落時,它會遇到稀薄的氨雲,可能會穿過藍色的天空,這與地球大氣中發生的光散射現象類似。
探測器穿過硫氫化銨形成的”粘稠棕紅色雲層”之後,將到達大氣層向下80000米的區域,這是一片”高聳”的積雨雲,可能是被大規模雷暴照亮的區域。 弗萊徹稱,比這更深的區域,在大氣層向下700萬-1400萬米的區域之間,探測器將遭遇溫度極高的大氣環境,該大氣區域自身也會發光。 這裡的溫度會上升至數萬攝氏度,壓力上升至幾百萬帕斯卡,這裡將是探測器開始解體的地方。
在木星內核這個仍然神秘的區域,氫和氦變成了一種流體,通過2011年發射的「朱諾號」任務,科學家們發現木星內核不是固體,而是由氮、碳甚至鐵等物質組成的彌散內核,當探測器抵達這個「模糊、混合的區域」,就可能徹底崩潰瓦解了。
但是弗萊徹喜歡將該過程賦予詩意化:伽利略號及其它的探測器、卡西尼號和我們假設的子彈形狀的航太器在墜入氣態巨行星時,會分解成組成它們的原子,但這些原子”將永遠是這些巨行星的一部分”,你放入這顆氣態巨行星的事物永遠不會丟失。