最近,我在刷天文资讯的时候,看到了一个特别有意思的事儿。有个天文爱好者问:木星是气态行星,为啥小行星撞击木星,却不能穿过去?这问题一下就把我吸引住了,因为在咱们的认知里,气态行星不就像一大团气体,轻飘飘的,小行星怎么就穿不过去呢?今天咱就来唠唠这背后的门道。
咱先来说说木星这颗气态行星。它可是太阳系里的 “老大哥”,个头最大,质量是地球的 318 倍,直径约 14.3 万公里。木星主要由氢(90%)和氦(10%)组成,表面是流动的气体云层,压根儿没有固态地表。照理说,小行星碰上这样的木星,应该像子弹穿过空气一样,直接穿过去才对,可事实却不是这样。
木星虽然看着像个 “大气体球”,但它的结构复杂着呢。从外到内,木星分为好几个层次。最外层是大气,也就是我们看到的木星表面的云顶,这里由氨、甲烷和水蒸气组成,温度低到 - 150℃,密度仅相当于地球大气的万分之一,感觉就跟真空差不多。但你可别小瞧这层大气,当小行星以超高速度冲进去的时候,就像你拿着一根针,以极快的速度扎进一堆棉花里,虽然棉花很软,但是由于速度太快,也会产生很大的阻力。小行星在木星外层大气中,就会遭遇气动阻力,速度平方放大了这种阻力,足以把小行星撕裂。2023 年《天体物理学杂志》分析,像苏梅克 - 列维 9 号彗星(SL9)的碎片,在深入木星大气层数百公里时,就因阻力过载解体了。
再往下,是中层大气,由氢和氦组成,随着深度增加,密度和温度都在升高,能达到数千摄氏度。这温度,都能把小行星给熔化了。想象一下,你拿着一块巧克力,靠近熊熊燃烧的火炉,巧克力很快就会融化。小行星到了这儿,就面临着被高温熔化的命运。
接着是木星的液态金属氢层,这一层深度达到了 20,000 公里,压力超 100 万个地球大气压。在这么高的压力下,稀薄的氢气都被压缩成了导电的液态金属。2022 年《自然 - 天文学》模拟显示,液态氢的粘性和密度就像 “液态钢铁”。这就好比你想拿着一根小树枝,穿过一堵钢铁做的墙,根本不可能,任何物体到了这里都会被压碎、溶解。就算小行星能冲破前面的气态层,到了这儿也只能 “望洋兴叹”。
天文学家推测,液态金属氢再往下,就是固态金属和岩石组成的木星核心,质量相当于 20 个地球,温度达到了 2 万摄氏度,压力相当于地球大气压的数亿倍,基本和太阳内部差不多了。不过一般情况下,小行星根本到不了这儿,在前面几层就已经 “折戟沉沙” 了。
1994 年,苏梅克 - 列维 9 号彗星(SL9)撞击木星,给我们提供了很好的研究案例。当时,彗星本体被木星引力撕碎成 20 多块,直径 0.5 - 2 公里,然后以每秒 60 公里的速度撞入木星南半球,引发了相当于 6 亿颗广岛原子弹的爆炸,还留下了数百公里宽的暗斑。这就表明,小行星非但没穿过木星,反而被木星给 “吞” 了。
所以啊,别看木星是气态行星,它可一点都不 “软”,反而有着层层 “防御”,让小行星根本穿不过去。宇宙真是太神奇了,每一个天体都有着自己独特的奥秘,等待着我们去探索。
好啦,今天关于木星和小行星撞击的事儿就聊到这儿。觉得有意思的朋友,别忘了点赞关注,说不定下一次,咱们又能一起发现宇宙中更多奇妙的事儿,祝你天天都有新收获,生活像宇宙一样充满惊喜!