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科学|关于木星的5种未解之谜，科学家至今都没能破解这些谜团( 二 )


英格索尔说：“木星大气的含水量对于我们来说依然是个谜 。它不仅涉及到我们关于太阳系内含氧量和含氢量的估计的准确性，而且对于研究木星上的气象现象也很重要，雷暴、闪电等气象现象都与水有关 。”形成之谜：生在何处
科学|关于木星的5种未解之谜，科学家至今都没能破解这些谜团
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地球在四十多亿年前形成之后，由于距离太阳较近，质量较小，重力较弱，在太阳热量的作用下，像氢、氦等以气体形式存在的轻元素大量地挥发逃逸，因此地球的成分主要是以岩石形式存在的重元素，与原始太阳星云的成分有很大的不同 。木星距离太阳较远，质量又大，重力很强，形成之后所包含的氢、氦等轻元素不会挥发逃逸，一直保留到现在 。因此，木星能够告诉我们大约45亿年前原始太阳星云中物质的分布状况 。
在“伽利略”号对木星进行探测之前，科学家们认为，木星在形成过程中就捕获到了各种重元素，这些重元素逐渐进入它的不断变大的核心内 。如果这样的认识是正确的，那么木星中现有的各种重元素之间含量的比例以及与太阳的元素组成的差别，将有助于人们认识木星当初是如何成长为今天这个样子的 。
然而，“伽利略”号没有发现木星的重元素比例与太阳的重元素比例有什么不同，却揭示了木星中的重元素含量与轻元素含量之比是太阳中的3倍 。利维森说：“确实，木星有更多的硅和碳 。不过，你也许会想这是由于木星吞吃了大量的小行星而造成的 。”可是，利维森又指出：“问题在于，木星中氩和其他惰性气体的含量也很高 。这下该怎么说呢？”要知道小行星完全由硅、碳等重元素组成，根本不含有氩等以气体形式存在的重元素 。
利维森据此猜测，木星很可能是在条件有所不同的地方形成后迁移到现在的位置上来的 。他说：“如果木星是在现在的位置附近形成的，那么当时原始太阳星云的温度应该比我们所想的更加低 。”
英格索尔联想到了地球的形成 。他说，在地球形成的早期，地球上温度很高，因此像水等挥发性的物质在那时不可能在地球上聚集起来，地球上的大气和海洋很可能是稍后地球冷却以后从大量的彗星那里获得的 。他认为木星很可能也是这样 。磁场之谜：如何变化
科学|关于木星的5种未解之谜，科学家至今都没能破解这些谜团
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木星拥有的磁场是太阳系的行星中最强的，延伸范围也最大 。木星磁场的强度是地球的14倍，一直延伸到离木星大约1600万千米远，即木星半径的200多倍 。木星磁场的轴相对于木星的自转轴倾斜11度 。木星的磁场数十年来一直是个不解之谜 。纵观地球的历史，地球的磁场一直在变化和移动，而且多次发生倒转 。那么，木星的磁场会有类似的变化吗？
“朱诺”号太空探测器预定的探测任务包括揭示木星的磁场 。英格索尔承认：“这是一次几乎像钓鱼一样的征程 。我们不知道我们将会发现什么，直到我们获得这些发现 。要紧的是要做得细致，而要做得细致的最好办法是要贴近木星的两极飞行 。”极光之谜：何以最强
科学|关于木星的5种未解之谜，科学家至今都没能破解这些谜团
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以前的那些飞经木星的太空探测器的飞行路线，以及“伽利略”号围绕木星运转的轨道，都很靠近木星的赤道平面 。因此，有关木星的太空探测项目都没有细致地研究木星的两极区域 。而在木星的两极区域，带电粒子产生的极光是太阳系内最强大的极光 。
“朱诺”号太空探测器不同于以前的那些太空探测器，它将沿着极地轨道运转，经过木星两极上空，最接近木星时离木星云层顶仅4500千米，距木星最远时离木星云层顶约2850000千米 。这样，科学家们有更多的机会仔细地观测极光活动最强的那些区域 。“朱诺”号上有一套等离子体物理仪器，科学家用它有可能揭开木星极光为何如此强大的秘密 。


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