天體巨人:窺探木星的衛星與風暴王國
木星是太陽系中名副其實的巨行星,享有”行星之王”的美譽。 它巨大的體積和反光的帶狀雲頂使它成為夜空中最亮、最容易發現的天體之一。 木星也擁有和行星一樣大的衛星,例如,木星最大的衛星木衛三比水星還大。 值得注意的是,用簡單的望遠鏡甚至雙筒望遠鏡就能觀測木星及其衛星,就像伽利略在400 多年前所做的那樣。作為太陽系中最大的行星,木星的雄偉壯觀肉眼可見,透過簡單的望遠鏡也能看到它的衛星和表面風暴。
這張由美國太空總署朱諾號太空船拍攝的圖片顯示了木星北溫帶北部地區的漩渦狀雲層。 圖片來源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill
木星的巨大體積令人震驚。 11個地球可以在它的直徑上排成一排,需要1300多個地球大小的行星才能填滿它的體積–然而即使這樣也無法完全滿足它的容量!
除了體積之外,木星的優勢也來自於它驚人的質量。 將太陽系中所有其他行星的質量加在一起,木星的質量仍然是它們的兩倍。 這種巨大的引力影響著無數的彗星和小行星,塑造它們的軌道。 它可以將這些天體拋向內太陽系,也可以用自己的引力將它們捕獲。
一個戲劇性的例子發生在1994年,當時舒梅克-列維9號彗星的碎片與木星大氣層相撞。 美國國家航空暨太空總署(NASA)的伽利略探測器和地球上的望遠鏡都能看到這些撞擊在木星表面形成的巨大火球和黑斑,顯示了這顆氣體巨行星的巨大威力。
2024年12月15日晚,在金牛座的牛眼–畢宿五附近尋找木星。 雙筒望遠鏡可以幫助你發現木星的衛星,它們是木星兩側的小亮星狀天體。 小型望遠鏡可以很容易地看到它們,以及木星著名的雲帶。 你能數出幾顆?
木星很容易在夜間用肉眼觀測到,古代天文學家仔細記錄了木星每晚的緩慢移動,這一點有據可查。 它可能是我們夜間天空中最亮的天體之一,僅次於月亮、金星,偶爾火星,當紅色行星對沖時。
這對於一顆距離地球最近時仍有超過3.65 億英里(5.87 億公里)的行星來說,已經非常了不起了。 更令人印象深刻的是,在地球上的觀測者看來,這個巨大的世界在其最遠的距離:6 億英里(9.68 億千米)處仍然非常明亮!
雖然”行星之王”有95 顆已知的衛星,但只有伽利略最初在1610 年觀測到的四顆大衛星–木衛一、歐羅巴、木衛三和卡利斯托–可以被地球上的觀測者用非常簡單的設備輕鬆觀測到。 這些衛星被恰當地稱為伽利略衛星。
大多數望遠鏡都能看到這些衛星像微弱的恆星一樣,整齊地排列在明亮的木星附近。 大多數雙筒望遠鏡至少能看到一到兩顆繞木星運行的衛星。 如果四顆伽利略衛星都能看到,小型望遠鏡也能顯示出來,但有時它們會從木星後面或前面經過,甚至會互相經過。 望遠鏡還能顯示木星雲帶等細節,如果功率夠大,還能顯示著名的大紅斑等大型風暴,以及從太陽和木星之間穿過的伽利略衛星的陰影。
繪製木星衛星在一個夜晚的位置草圖是一項非常有意義的工作! 您可以下載太平洋天文學會的活動指南。
這幅插圖描繪了美國太空總署的朱諾號太空船在木星南極上空翱翔的情景。 圖片來源:NASA/JPL-Caltech
美國國家航空暨太空總署的朱諾號任務現已進入第八年,它是僅有的九個訪問過這個令人印象深刻的世界的太空船之一。 朱諾號於2016年進入木星軌道,開始了研究這個巨大世界神秘內部的初步任務。 多年來的實踐證明,朱諾號的任務是成功的,探測器提供的數據徹底改變了我們對這個多氣世界內臟的認識。
自2021年以來,這個被木星強大輻射帶折磨得日益憔悴的探測器已經近距離飛越了冰衛星木衛二和木衛三,以及火山島木衛二。 2030 年,我們還能從木衛二快船號任務中學到什麼?
編譯自/ ScitechDaily