木星是氣態巨行星,為什麼當年蘇梅克列維彗星會和木星產生撞擊?

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 動漫
  • 2022-12-09

木星是氣態巨行星,為什麼當年蘇梅克列維彗星會和木星產生撞擊?科創17 2022-06-22

人類還未誕生以前,我們的地球就經歷過了好幾種生物變遷,根據科學家們的推測來看,地球至少發生過5次大規模的物種滅絕事件,這其中距離我們最近的一次就是6500萬年前的恐龍滅絕,人們普遍認為讓恐龍滅絕的就是那顆寬為10千米左右的巨大彗星或是小行星所致,當時它以每秒20千米的速度向地球奔來。1994年的時候,那年也有一顆隕石向地球發起了衝刺,幸運的是木星“挺身而出”擋在了前面,讓地球躲過了這場危機,如果說沒有木星的幫助,人類的下場會和恐龍一樣嗎?

1994年7月17日,蘇梅克列維九號彗星來襲,那個時候,木星用它的引力將蘇梅克列維九號彗星硬生生地拽了過去,還讓它分裂成了21個小碎塊,這些小碎塊的脾氣也很大,它們後來換了個目標,撞向了木星的南半球,這就是被人們稱為“彗木相撞”的天文奇觀,提起這件事總會讓人感到後怕,雖說木星在當時憑藉自己的引力,使得這蘇梅克列維九號彗星沒能抵達地球。但是不得不說,這顆名為SL9的彗星真的很恐怖,我們瞭解到,它被木星拍成了21個碎片後,這個被稱為G碎片的體積最為龐大在1994年7月18日當天,它曾以210000公里的時速飛向木星,還在木星的臉上“撞”出了一個直徑約3萬公里的大疤痕,可別小瞧了這個傷害,這個疤痕的長度比地球還要大,你看,這就是彗星碎片在木星表面留下的巨大的“黑色傷疤”,這個疤痕在這顆氣態巨行星上呆了好幾個月也沒能消散。當時,它比木星的“地標”大紅斑還要顯眼,不過現如今,這個撞擊痕跡早已消失不見了,這裡提一下,這次撞擊有著不可小視的 歷史 性意義,因為這是人類第一次目睹到一顆彗星和一顆太陽系行星的相撞,而這次撞擊釋放的能量更是驚人,幾乎相當於60000億噸TNT炸藥的當量,這大概是當時全球核武器總量的750倍。

其實科學家們之所以能觀測到這場“彗木相撞”,是因為1993年3月24日的時候,就有天文學家發現了這顆彗星,還指出這個彗星在繞木星公轉,後續的觀測結果發現,它的公轉軌道踏入了木星的洛希極限以內,科學家們這才肯定它將不久後投入木星的懷抱。從另一方面來看,雖說地球上的隕石坑很少,但這場事故似乎在告訴人類,地球並沒有我們想象中的那般安全,這顆蔚藍色的星球也會被天外來客們盯上,畢竟我們在其它星球上身上,總能看到遍佈的隕石坑,有趣的是,當時力挺恐龍滅絕為“隕石撞擊說”的人們底氣十足的指出,若是沒有木星的話,這些小碎片肯定會在地球上著落。屆時,地球就會再次出現6500萬年前發生的那場災難,與此同時,地球上能夠孕育出複雜生命的機率也會以看得見的速度下降,換句話來說就是,那個時候恐怕地球上就不會再有人類了,我們不禁好奇,6500萬年前究竟發生了什麼?那時候,一顆直徑10公里的小行星來到了地球,它在撞擊的過程中釋出的能量,直接改變了地球的氣候環境,地球上的眾多物種應聲倒地,這其中也包括在地球上縱橫了1億多年的恐龍,嚴格來說應該稱它們為非鳥恐龍,這一時期,它們就此滅絕了,那個巨大的撞擊坑現在位於中美洲墨西哥尤卡坦半島的地層中,這就是名為希克蘇魯伯的隕石坑。它的直徑大約在180-300公里之間,這顆讓恐龍滅絕的小行星,釋放出的能量相當於100萬億噸TNT,如果說將1994年那顆彗星撞擊的不是木星,而是地球的話,它必然會引起一場毀滅性的災難,不過它的威力和6500萬年前讓恐龍滅絕的那顆小行星相比小了不少,之所以這麼說是因為有研究結果表明,SL9最大的三塊碎片(L、G、K),它們的個頭不超過2公里,即便將它們揉成一個整塊,然後撞入地球,也不至於會讓地球上的文明徹底消失,可以肯定的是,地球上的生命火種還是能夠延續的。

你應該還是會好奇,如果沒有木星擋著,SL9有沒有可能真的會撞向地球呢?其實,SL9是一顆繞太陽執行的短週期彗星,並且它的近日點靠近火星軌道,遠日點則靠近木星軌道,也就是說它的執行軌道並沒有與我們地球的公轉軌道相交,所以說它與地球相撞的機率幾乎是0。而且有科學家說了,這顆彗星有可能在上世紀70年代的時候就已經被木星的引力盯上了。你有必要明白彗星和小行星不太一樣,簡單來說,靠近太陽的地方,這個區域裡只會有小行星,或者說彗星的運動軌道通常來說都離太陽特別遠,但是呢,由於宇宙塵埃們的阻尼作用,使得彗星的速度從減慢趨勢上來看顯得比較快。它減速到一定程度後,就會被太陽系的行星輕鬆拿下了,就會發生像SL9撞擊木星類似的事,原因就在於木星的質量太大了,所以有時候從它身邊經過的彗星會很容易被木星捕獲,因為這木星的逃逸速度大致相當於60公里/秒,所以說,SL9被木星捕獲的時候,差不多也是這個速度,不過這樣的速度,地球就無法被其捕獲了,因為地球的逃逸速度不怎麼耐看,約為11。2公里/秒,這意味著那顆彗星即使逃過了木星之手,也不會輕易地來到地球身邊。其次,想要投進地球的懷抱,唯一的辦法就是和地球正面交鋒,但你知道太陽系有多麼空曠嗎?而木星到地球之間,最近的距離約為6。3公里,可以說那顆2公里大的彗星想要在如此空曠的地方撞到地球真的很難很難

這位小夥伴提出的問題可能沒有考慮到一個問題:氣體也是有密度的。

我們對比一下,木星的密度是1。326g/cm³,地球的密度是地球的密度是5。5克/cm3。從這個對比來看,地球的密度大於母性的密度,但是木星的質量是地球的318倍,而體積則是地球的1321倍。

從密度上,體積上來看,木星絕對不是我們想象中的氣體球,而是密度極大的氣體球。換一句話來說,按照木星的密度而言,它比水的密度還要大0。326g/cm³。

當然,如果是我們地球大氣層的密度,蘇梅克列維彗星會和木星產生撞擊也只不過是在木星的大氣層劃過一道弧線而已。也就沒有蘇梅克列維彗星會和木星產生撞擊並且持續了很長時間。

另外,木星的質量之大,把蘇梅克列維彗星撕裂成了21塊碎片。然後撞擊在木星的表面。

我是熱愛天文的“弄潮科學”,我來回答這個問題。

這是因為木星雖是顆氣態星球,主要構成是約90%的氫和約10%的氦,但它的結構和密度與一般的氣體有天壤之別。也因為這次撞擊事件,讓科學家對木星以及大氣層有了更充分的認識。

我們知道木星是太陽系中第一大行星,也是一顆氣態巨星。我們也知道一個物體與氣體相撞就會直接撞過去,不會產生類似隕石撞擊地球那樣的災難,最多隻留下一道空洞而已。

然而在1994年7月,天文學家切實的觀察到了蘇梅克列維彗星的21大碎塊撞上木星時發生了劇烈的撞擊現象,在木星表面看到高達2897km的大火球從木星雲層中騰地升起。

如果這21個撞擊發生在地球上,免不了會讓地球發生6500萬年前那樣的災難。

那麼問題來了,木星是一顆氣態巨星球,為什麼彗星撞上它時也會發生與撞在岩石星球上一樣的爆炸般的火球呢?

當年的蘇梅克列維彗星為什麼會與木星產生撞擊現象呢?

這就是對木星的結構和密度缺乏充分的認識。為了能充分的認識木星,在有了發達的 科技 以後,科學家們對木星發射了一個又一個探測器。

義大利天文學家伽利略在1610年就已經用望遠鏡觀察到木星。為了更好的認識木星,年美國NASA在1972年發射了“先驅者10號”和“11號”探測器首次對木星可以近距離觀測;1977年發射了“旅行者一號”和“二號”系列探測器,在掠過木星時拍下了它的火山噴發;2011年,朱諾號木星探測器發射,直到現在,它仍然在木星上空進行探測任務。

由於這些探測器對木星的探測,我們對於木星的認識越來越充分,那麼這個問題就不難回答了。

首先,木星雖然是顆氣態巨行星,但它的密度比零散的氣體大得多

,它平均密度約是1。36g/cm³,而地球上空氣的密度在標準氣壓下是0。001293g/cm³,密度最大的氣體溴也只有0。00714g/cm³。而隨著木星壓強的升高,越往內部密度越大。並且它的內部有一圈厚厚的金屬氫包裹著很可能是一個固態的石質核心。

這就是它能成為一顆星球的原因,而不會說它是一團氣體。

其次,木星大氣層是八大行星中最厚的,厚度約有5000km的跨度

,是地球的5倍多;溫度也是最高的,在它的增溫層1000km處的溫度就有726。85 ;氣壓最大,在木星對流層以上50km處的氣壓有0。1巴(bar)( 10千帕),底層的氣壓是10巴。木星的大氣層也有散逸層、增溫層、平流層、對流層之分,但不像地球一樣有明顯界限。

然後,木星的引力使彗星以59.545的加速度墜入它的“血盆大口”

。據電腦推算,這顆彗星在1992年經過木星附近時就已被撕裂成21大塊了,由於跑的快,才躲過一劫。然而“躲得了初一,躲不過十五”,只要它還在原來軌道上執行就總有被木星吞下的一天。果然兩年後在經過木星時就被它俘獲迅速吞進了腹中。留下一場沖天火焰後就被木星內部的高溫高壓“消熔”了。

這樣高溫高壓的大氣層為彗星的燃燒與爆炸提供了有利條件。

就像是地球上空的流星劃過天空時,會因摩擦而燃燒一樣,

因此木星雖沒有固態的表面,但它的氣態密度使它的表面漂浮著濃密的氣態雲層。

蘇梅克彗星快速砸上去後與木星的氣態雲層產生劇烈摩擦,彗星內部的動能和溫度迅速增加,於是就產生了爆炸現象,而不是撞擊現象。

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