天体档案 · JUPITER
木星
富氢气态巨行星
太阳系最大行星,一颗快速自转、具有深层流体、强烈天气与巨大重力的世界。
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直接观测这是处理后的航天器拼图,不是单次曝光。多个滤镜与指向的影像被组合,颜色尽量接近人眼所见,画面也不代表真实距离比例。
NASA/JPL/Space Science Institute ↗这是什么天体
木星不是放大版地球。我们看见的条带是广阔氢氦大气的云顶。不断下降会遇到越来越高的压力与温度,气体逐渐变成致密流体;那里没有可让航天器着陆的固体表面。
它为何成为现在的样子
太阳系形成时,木星聚集的物质比任何其他行星都多。重力压缩内部,今天仍释放内热。快速自转把云组织成条带与急流,深层对流则为长寿命风暴提供能量。
它位于哪里
木星是距离太阳第五近的行星,平均日距约 7.78 亿千米,也就是 5.2 个天文单位。木星一年接近 12 个地球年,但自转一圈不到 10 小时。
左右滑动查看完整地图
蓝色轨道、标记与名称共同指出木星的位置,不代表今天的实时方位。
火星在内侧,土星在外侧;下方序列保留八颗行星的顺序。
读懂这些数字
参考值保留单位、适用情境、证据状态与已发表的不确定性。
物理测量
- 平均半径全球平均
- 69,911千米计算测量约为 11 个地球半径。
这是大气参考半径,不是固体地面的边缘。
已发表不确定性: ± 6 千米
JPL tabulated uncertainty for an adopted atmospheric reference level; Jupiter has no solid surface.
- 质量全球平均
- 1.898125E27千克计算测量约为 318 个地球质量。
木星大部分由在巨大重力下压缩的氢与氦组成。
已发表不确定性: ± 8.8E22 千克
Converted from the uncertainty in the JPL 10^24 kilogram table.
- 平均密度全球平均
- 1.3262克/立方厘米计算测量只约为水密度的 1.33 倍。
体积大不代表像岩石一样致密,成分非常重要。
已发表不确定性: ± 0.0003 克/立方厘米
Calculated from the adopted mass and volume.
- 参考重力赤道参考
- 24.79米/秒²计算测量在选定参考层约为地球赤道重力的 2.53 倍。
没有可站立表面,而且深度与自转都会影响重力。
此来源表未发表不确定性
Reference equatorial gravity at an adopted atmospheric level. It is not gravity on solid ground.
- 温度可见云层
- -145°C直接观测可见云层附近的代表值。
不同纬度、高度与天气系统会有不同温度。
近似值
Representative visible cloud-level temperature from a NASA educational overview; atmospheric temperature varies with latitude, altitude and time.
- 温度深层内部模型
- 24,000°C科学模型模型中的中心区域温度,比太阳可见表面还高。
这是结合物理与全球观测的推断,不是温度计直接读数。
近似值
NASA describes the core region as possibly about 24,000 degrees Celsius. This is model-dependent, not a direct thermometer reading.
轨道与自转
- 平均距离相对太阳
- 778,000,000千米计算测量约为地球平均日距的 5.2 倍。
地球与木星间的无线电信号单程可能需要数十分钟。
近似值
Rounded average distance, about 5.2 astronomical units.
- 自转周期相对遥远恒星
- 0.41354地球日计算测量约 9 小时 55 分钟。
流体大气会差速自转,可见云特征并不共享完全相同的周期。
此来源表未发表不确定性
JPL reference sidereal period. Different atmospheric latitudes rotate at different visible rates.
- 公转周期相对遥远恒星
- 11.862615地球年计算测量接近 12 个地球年。
更远的日距意味着更长轨道路径与更低轨道速度。
此来源表未发表不确定性
Sidereal orbital period in Julian years.
大气、表面与内部
大气
木星外层大气按体积约有 90% 氢和 10% 氦,另含较少的甲烷、氨、水与其他物质。可见颜色来自化学、高度、粒子大小与光照,不是固体表面的颜色。
- 氢90%
- 氦10%
- 甲烷、氨、水与微量物质已说明相对丰度,未列出可靠比例
表面与内部
云层能被直接观察,但深层只能推断。压力使分子氢转为导电金属氢,Juno 重力资料支持宽广的稀释中心区域,但成分与边界仍依赖模型。
没有固体表面:压力与温度上升时,各层会逐渐过渡。
- 1稀释核心区域
Juno 重力资料较支持重元素分布在宽广中心区域的模型,而不是整齐的固态核心球。
科学模型 - 2金属氢层
在巨大压力下,氢被模型描述为可导电流体,并帮助产生木星磁场。
科学模型 - 3分子氢包层
氢与氦从外层近似气态逐渐压缩为致密流体,中间没有清晰固体边界。
科学模型 - 4云层与天气层
可见条带与风暴之下,不同深度被模型描述为氨、硫氢化铵与水云层。
直接观测
我们如何知道
成像在采用的压力层拟合可见边缘,无线电追踪与卫星轨道限制质量和重力,红外与微波辐射测量探测不同大气深度,重力反演则测试可能的内部结构。
- 01计算测量
边缘成像与参考层拟合
影像追踪木星弯曲边缘,再于采用的压力层拟合旋转大气形状以定义半径。
这项方法的边界
云会移动且高度不同;报告的半径是参考形状,不是岩石边界。
- 02计算测量
无线电与卫星轨道追踪
航天器信号与卫星运动揭示木星总重力、质量、自转和细致的重力谐项。
这项方法的边界
要把木星重力场与航天器受力、多体运动分开,必须拟合动力学模型。
- 03直接观测
红外与微波探测
热红外与微波亮度揭示不同深度的大气温度、成分与结构。
这项方法的边界
亮度需透过辐射传输模型转换为物理温度,不同波长也会探测不同压力层。
- 04科学模型
重力反演
Juno 速度的细微变化绘出不均匀重力,再用重力谐项测试内部模型。
这项方法的边界
重力不会给出唯一内部答案;成分、温度与流动假设之间可能互相补偿。
证据图例
- 直接观测
- 仪器或样本直接记录现象,同时仍需说明资料处理过程。
- 计算测量
- 使用方程与参考常数,把观测到的运动或信号转换为物理量。
- 科学模型
- 符合观测并经过检验的解释,但不代表已直接拍到或取样。
- Vastward 原创解释
- 面向初学者的原创整理,可追溯至来源纪录,但本身不是测量。
- 艺术想象图
- 诠释性的视觉作品,不属于观测证据。
相关任务与仪器
官方来源脉络
以下为本档案实际使用的纪录,并随内容保留访问日期。
- 01
NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics · dataset
Planetary Physical Parameters
- 来源更新
- 来源未公布更新日期
- 访问检查
- 2026-07-29
- 02
- 03
NASA/JPL/Space Science Institute · image
Cassini Jupiter Portrait
- 来源更新
- 2024-11-01
- 访问检查
- 2026-07-29
- 04
- 05
- 06
NASA Jet Propulsion Laboratory · official-page
40-Year Study Finds Mysterious Patterns in Temperatures at Jupiter
- 来源更新
- 2022-12-19
- 访问检查
- 2026-07-29
- 07
继续探索
图鉴是起点。沿着这些关系进入解释、实验与任务思考。
挑战越大越致密的直觉
比较木星巨大质量与仅稍高于水的平均密度。
academy现在可用建立十二年的轨道
连接日距、轨道速度与木星年的长度。
academy反演一个重力场
测试多种内部结构,理解重力测量为何不会给出唯一答案。
lab