VASTWARD天体图鉴
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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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近自然色的木星全球拼图,可见乳白与红褐云带、白色椭圆和大红斑。直接观测
卡西尼木星全球影像,由 2000 年 12 月 29 日取得的 27 张红、绿、蓝滤镜影像组合。

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
Vastward 原创解释

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。

02

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。

如何阅读这张地图太阳系行星序位 · 由内向外第 5 颗

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太阳系行星序位 · 由内向外第 5 颗太阳周围有八条压缩轨道,木星的第 5 条轨道以蓝色强调,下方按顺序列出八颗行星。太阳由内向外第 5 颗木星水星金星地球火星木星土星天王星海王星
蓝色是当前行星

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。

邻近天体提供顺序参照

火星在内侧,土星在外侧;下方序列保留八颗行星的顺序。

图中保留八颗行星的顺序与绕行层级;距离、轨道间隔、天体大小及标记位置均为教学压缩示意,不是实时太阳系画面。
03

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.

04

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。

90%
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. 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. 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. 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. 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
05

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。

  1. 01

    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。

    计算测量
  2. 02

    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。

    计算测量
  3. 03

    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。

    直接观测
  4. 04

    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。

    科学模型
06

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。
07

相关任务与仪器

进行中

Juno 朱诺号

极轨道探测木星重力、磁场、深层大气、极光、环与主要卫星。

任务官网
仪器
  • Juno 重力科学系统测量木星不均匀重力场造成的航天器细微速度变化及无线电多普勒频移。
  • 微波辐射计测量可见云层下方的微波辐射,限制水、氨与深层大气温度。
已完成

卡西尼-惠更斯

卡西尼飞越木星时取得细致的近自然色全球影像与大气观测。

任务官网
仪器
  • 卡西尼成像科学子系统测量可见光与近红外光,用来绘制云、风与行星可见边缘。
  • 复合红外光谱仪测量热红外光谱,用来反演大气温度与成分。
08

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。

  1. 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
    打开官方来源
  2. 02

    NASA Science · official-page

    Jupiter Facts

    来源更新
    2025-04-21
    访问检查
    2026-07-29
    打开官方来源
  3. 03

    NASA/JPL/Space Science Institute · image

    Cassini Jupiter Portrait

    来源更新
    2024-11-01
    访问检查
    2026-07-29
    打开官方来源
  4. 04

    NASA Science · official-page

    Juno

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-29
    打开官方来源
  5. 05

    NASA Science · official-page

    Cassini-Huygens

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-29
    打开官方来源
  6. 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
    打开官方来源
  7. 07

    NASA · official-page

    What Is Jupiter? Grades 5-8

    来源更新
    来源未公布更新日期
    访问检查
    2026-07-29
    打开官方来源
09

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。