第四百一十三篇 龐多拉“天毀計劃”二十三

1979年3月，“旅行者一號”探測器穿越木星赤道平面時，在離地球6億千米處發回大量的珍貴照片。出乎人們所料發現木星和土星一樣也擁有光環。4個月後，旅行者2號探測器飛臨木星證實了這個結論。

木星光環和土星光環有很大不同。木星光環是彌散透明的，由亮環、暗環和暈三部分組成。亮環在暗環的外邊暈為一層極薄的塵雲，將亮環和暗環整個包圍起來。

木星環是由大量的塵埃和黑色的碎石組成，不反光，肉眼無法看到以周期為7小時左右的速度圍繞木星旋轉。暗淡單薄的木星環套在龐大的木星身軀上，發現它確實是極不容易的。

木星運動正逐漸地變緩。同樣相同的引潮力也改變了衛星的軌道，使它們慢慢地逐漸遠離木星。木衛一，木衛二，木衛三由引潮力影響而使公轉共動關係固定為1：2：4，並共同變化。木衛四也是這其中一個部分，在未來的數億年裏，木衛四也將被鎖定，以木衛三的兩倍公轉周期，以木衛一的八倍來運行。木星的衛星由宙斯一生中所接觸過的人來命名（大多是他的情人）。

木衛可分為三群：最靠近木星的一群——木衛十六、木衛十四、木衛五、木衛十五和四顆伽利略衛星等8顆軌道偏心率都小於0.01，順行，屬於規則衛星；其餘均屬不規則衛星。

離木星稍遠的一群衛星——木衛十三、木衛六、木衛十及木衛七，偏心離為0.11～0.21，順行。離木星最遠的一群——木衛十二、木衛十一、木衛八及木衛九，偏心率0.17～0.38、逆行。木衛一、木衛二、木衛三、木衛四於1610年由伽利略發現，稱為伽利略衛星。

1892年巴納德用望遠鏡發現了木衛五其他衛星都是1904年以後用照相方法陸續發現的。“旅行者號”飛船於1979年發現了木衛十四，1980年又先後發現木衛十五和木衛十六。除四個伽利略衛星外，其餘的衛星半徑多是幾公里到20公里的大石頭。木衛三較大其半徑為2631公里。

木星的磁場強度是地球的14倍，範圍從赤道的4.2高斯（0.42mT）到極區的10至14高斯（1.0-1.4mT），是太陽系最強的磁場（除了太陽黑子）。這個場被認為是由渦流產生的－旋流運動的導電材料－核心的液態金屬氫。

在埃歐衛星的火山釋放出大量的二氧化硫，形成沿着衛星軌道的氣體環。這些氣體在磁層內被電離，生成硫和氧的離子。它們與源自木星大氣層的氫離子，在木星的赤道平面形成等離子片。

這些片狀的等離子與行星一起轉動，造成進入磁場平面的變形偶極磁場。在等離子片內的電流產生強大的無線電訊號，造成範圍在0.6至30MHz的爆發。

木星磁層的範圍大而且結構複雜，在距離木星140-700萬公里之間的巨大空間都是木星的磁層；而地球的磁層只在距地心5~7萬公里的範圍內。木星的四個大衛星都被木星的磁層所屏蔽，使之免遭太陽風的襲擊。地球周圍有條稱為范艾倫帶的輻射帶，木星周圍也有這樣的輻射帶。美國的“旅行者1號”還發現木星背向太陽的一面有3萬公里長的北極光。

1981年初，當“旅行者2號”早已離開木星磁層飛奔土星的途中，曾再次受到木星磁場的影響。由此看來，木星磁尾至少拖長到了6000萬公里以外。

木星的磁氣圈分佈範圍比地球磁氣圈的範圍大上100多倍，是太陽系中最大的磁氣圈。由於太陽風和磁氣圈的作用木星也和地球一樣在極區有極光產生，強度約為地球的100倍。

木星是行星中唯一與太陽的質心位於太陽本體之外的，但也只在太陽半徑之外7%。木星至太陽的平均距離是7億7800萬千米（大約是地球至太陽距離的5.2倍，或5.2天文單位），公轉太陽一周要11.8地球年。

這是土星公轉周期的五分之二，也就是說太陽系最大的兩顆行星之間形成5：2的共振軌道周期。木星的橢圓軌道相對於地球軌道傾斜1.31°，因為離心率0.048，因此近日點和遠日點的距離相差7,500萬千米。木星的轉軸傾角相較於地球和火星非常小，只有3.13°，因此沒有明顯的季節變化。

木星的自轉是太陽系所有行星中最快的，對其軸完成一次旋轉的時間少於10小時；這造成的赤道隆起，在地球以業餘的小望遠鏡就可以很容易看出來。這顆行星是顆扁球體，意思是他的赤道直徑比兩極之間的直徑長。木星的赤道直徑比通過兩極的直徑長9,275km（5,763mi）。

因為木星不是固體，他的上層大氣有着較差自轉。木星極區大氣層的自轉周期比赤道的長約5分鐘，有三個系統做為參考框架，特別是在描繪大氣運動的特徵。系統I適用於緯度10°N至10°S的範圍，是最短的9h50m30.0s。系統II適用於從南至北所有的緯度，它的周期是9h55m40.6s。系統III最早是電波天文學定義的，對應於行星磁層的自轉，它的周期是木星的官方周期。

一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星，因為

他的光度十分明亮，所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望遠鏡中，可以看到木星較清晰的結構如大紅斑以及與四大衛星，且衛星與木星的相對位置會隨時間而改變，就像一個“小太陽系”一樣，十分有趣。

藍色星球M國宇航局於1972年3月發射了“先驅者”10號探測器，這是第一個探測木星的使者，它穿越危險的小行星帶和木星周圍的強輻射區，經過一年零九個月，行程10億千米，於1973年10月飛臨木星，探測到木星規模宏大的磁層研究了木星大氣傳回了三百多幅木星圖形。

1973年4月M國又發射了“先驅者”11號探測器，1974年12月5日到達木星它離木星表面距離最短是只有4.6萬千米，比“先驅者”10號更近。送回了有關木星磁場、輻射帶、中立、溫度、大氣結構等情況，並觀測到了木星南極地帶。

1977年8月20日和9月5日，藍色星球M國先後發射了旅行者2號和1號探測器這兩個姊妹探測器沿着兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務發射一百天後，旅行者1號超過旅行者2號，並先期到達木星考察。

1979年3月5日，旅行者1號在距木星27.5萬公里處與木星會合，拍攝了木星及其衛星的幾千張照片並傳回地球。通過這些照片可以發現木星周圍也有一個光環，還探測到木星的衛星上有火山爆發活動。旅行者2號於1979年7月9日到達木星附近，從木星及其衛星中間穿過，在距木星72萬公里處拍攝了幾千張照片。

“伽利略”號探測器於1989年升空，1995年12月抵達環木星軌道。它旅行了28億英里，它的終結日期比原來預計的晚了六年。伽利略號繞木星飛行了34圈，獲得了有關木星大氣層的第一手探測資料，在1995年將一個探測器放到了木星上。它發現木星的衛星歐羅巴（Europa）、Ganymede、Callisto的地下有鹹水，還發現木星衛星上有劇烈的火山爆發。