太阳系中的四颗气态巨行星是木星、土星、天王星和海王星——它们与我们地球上的经历非常陌生。它们有厚厚的大气层,不像在太阳系的岩石行星中看到的任何东西。有些人想知道穿过它们是否有点像穿过云,答案是否定的,除非你正在经历的云是死亡和毁灭的云。
这个问题通常可以归结为:“你能用子弹射穿木星吗?毕竟,子弹又小又快。几乎每种情况下的答案都是令人失望的“不”——但为什么它是“不”实际上非常有趣。了解木星内部是朱诺任务的科学目标之一,该任务多年来一直在研究行星之王。使用不同的仪器,航天器正在了解木星内部发生的事情。
重要的是要知道木星不是自始至终都是气体。没有气体星球。木星在大气层下面有一个核心和一个地幔。这颗行星密集的核心有一个有点模糊的分界线,与上面的地幔混合,一个巨大的液态金属氢海洋。金属氢是在高压下发生的氢的一种特殊状态。
气体将被液化,它的外观和行为都像汞,除了氢的密度是水的60%,并且承受着巨大的压力。我们拥有的任何技术都无法承受这一点。这片海洋深达数万公里,预计将延伸到地球半径的80%。仍然需要对核心进行精确的测量,但它的半径可以延伸到行星整个半径的一半。
所以,我们不能穿过木星的中心。最多,我们可以考虑将子弹射穿木星大气层的外层。我们对这些地区的了解来自朱诺号和伽利略探测器,但由于卡西尼号任务前往土星和地球天文台,我们也获得了见解。
那么,你能把子弹射穿木星大气层的外层吗?基于一些简单的近似,要保持在大气层边缘的木星轨道上,你必须每秒移动42.5公里(26.4英里),现在最快的子弹比这慢30倍。
这只是为了留在木星周围——如果你要穿越这个星球,你会首先被煮熟,因为大气的顶部高达开尔文(°C/1,°F)。然后温度下降,但风速和风压开始上升。伽利略探测器最终存活了58分钟,坠入大气层公里(97英里),在那里它经历了23个大气压的压力和°C(°F)的温度。
一颗普通的子弹被几米深的水挡住。我们发射这颗子弹所需要的是巨大的努力,但收效甚微。除非你有一把非常奇葩的枪,并且你以非常浅的角度射击,否则你将无法穿过木星。木星不会注意到——事实上,木星被移动速度甚至比我们理想化的子弹还要快得多的东西击中。
年,舒梅克-列维9号彗星以每秒61.4公里(38.1英里)的速度撞击木星。它在大气中留下了一些痕迹一段时间,但撞击释放的粒子仍然存在,研究人员甚至用它们来测量木星平流层风的速度。