木星

[編輯本段]

基本參數

公轉軌道:距太陽778,330,000千米(5.20天文單位)

公轉周期：木星繞太陽公轉的周期為4332.589天，約合11.86年。

自轉周期：木星赤道部分的自轉周期為9小時50分30秒，兩極地區的自轉周期稍慢一些。

行星直徑:142,984千米(赤道)

質量:1.90*10^27千克

表面重力加速度：23.12米每二次方秒。

逃逸速度：60.2千米/秒

[編輯本段]

簡介

木星在太陽系的八大行星中體積和質量最大，它有著極其巨大的質量，是其它七大行星總和的2.5倍還多，是地球的318倍，而體積則是地球的1,321倍。按照與太陽的距離由近到遠排，木星位列第五。同時，木星還是太陽系中自轉最快的行星，所以木星並不是正球形的，而是兩極稍扁，赤道略鼓。木星是天空中第四亮的星星，僅次於太陽、月球和金星（在有的時候，木星會比火星稍暗，但有時卻要比金星還要亮）。木星主要由氫和氦組成，中心溫度估計高達30,500℃。

木星表面有一個大紅斑，從東到西有40,000千米，從北到南有13,000千米，面積大約453,250,000平方千米。對於它是什麼目前仍有爭論，很多人認為它是一個永不停息的旋風，它的範圍可以吞沒3個地球。

[編輯本段]

發現

木星是天空中第四亮的物體（次於太陽，月球和金星；有時候火星更亮一些），早在史前木星就已被人類所知曉。根據伽利略1610年對木星四顆衛星：木衛一，木衛二，木衛三和木衛四（現常被稱作伽利略衛星）的觀察，它們是不以地球為中心運轉的第一個發現，也是贊同哥白尼的日心說的有關行星運動的主要依據.許多年來人們一直認為木衛三是1609年由伽利略通過他自製的望遠鏡發現的，連同木衛一、木衛二、木衛四被稱為伽利略衛星。其實木衛三是中國戰國時代的天文學家甘德發現的，他著有《歲星經》和《天文星占》兩書，可惜均已失傳。唐朝天文學家瞿曇悉達編著的《開元占經》第二十三卷中有這樣的記載「甘氏曰：單閼之歲，攝提格在卯，歲星在子，與須女、虛、危晨出夕入，其狀甚大有光，若有小赤星附於其側，是謂同盟」。

甘德早在公元前346年發現了木衛三，比伽利略早了將近2000年。

[編輯本段]

木星釋放的力量

近年來，對木星的考察表明：木星正在向其宇宙空間釋放巨大能量。它所放出的能量是它所獲得太陽能量的兩倍，這說明木星釋放能量的一半來自於它的內部。由於木星內部存在熱源，同時還不斷吸積著太陽放出的高能粒子，所以它本身所具有的能量越來越大。

眾所周知，太陽之所以不斷放射出大量的光和熱，是因為太陽內部時刻進行著核聚變反應，在核聚變過程中釋放出大量的能量。木星是一個巨大的液態氫星球，本身已具備了無法比擬的天然核燃料，加之木星的中心溫度已達到了28萬K，具備了進行熱核反應所需的高溫條件。至於熱核反應所需的高壓條件，就木星的收縮速度和對太陽放出的能量及攜能粒子的吸積特性來看，木星在經過幾十億年的演化之後，中心壓可達到最初核反應時所需的壓力水平。

一旦木星上爆發了大規模的熱核反應，以千奇百怪的旋渦形式運動的木星大氣層將充當釋放核熱能的「發射器」。所以，有些科學家猜測，再經過幾十億年之後，木星將會改變它的身份，從一顆行星變成一顆名副其實的恆星。

木星和太陽的成分十分相似，但是卻沒有像太陽那樣燃燒起來，是因為它的體積太小。木星要成為像太陽那樣的恆星，需要將質量增加到現在的100倍才行。

[編輯本段]

物理特性

朱庇特及木星符號氣態行星沒有實體表面，它們的氣態物質密度只是由深度的變大而不斷加大（我們從它們表面相當於1個大氣壓處開始算它們的半徑和直徑）。我們所看到的通常是大氣中雲層的頂端，壓強比1個大氣壓略高。

木星由90％的氫和10％的氦（原子數之比,75/25％的質量比）及微量的甲烷、水、氨水和「石頭」組成。這與形成整個太陽系的原始的太陽系星雲的組成十分相似。土星有一個類似的組成，但天王星與海王星的組成中，氫和氦的量就少一些了。

我們得到的有關木星內部結構的資料（及其他氣態行星）來源很不直接，並有了很長時間的停滯。（來自伽利略號的木星大氣數據只探測到了雲層下150千米處。）

木星可能有一個石質的內核，相當於10－15個地球的質量。內核上則是大部分的行星物質集結地，以液態氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎可能只在40億帕壓強下才存在，木星內部就是這種環境（土星也是）。液態金屬氫由離子化的質子與電子組成（類似於太陽的內部，不過溫度低多了）。在木星內部的溫度壓強下，氫氣是液態的，而非氣態，這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。

最外層主要由普通的氫氣與氦氣分子組成，它們在內部是液體，而在較外部則氣體化了，我們所能看到的就是這深邃的一層的較高處。水、二氧化碳、甲烷及其他一些簡單氣體分子在此處也有一點兒。

雲層的三個明顯分層中被認為存在著氨冰，銨水硫化物和冰水混合物。然而，來自伽利略號的證明的初步結果表明雲層中這些物質極其稀少（一個儀器看來已檢測了最外層，另一個同時可能已檢測了第二外層）。但這次證明的地表位置十分不同尋常－－基於地球的望遠鏡觀察及更多的來自伽利略號軌道飛船的最近觀察提示這次證明所選的區域很可能是那時候木星表面最溫暖又是雲層最少的地區。

來自伽利略號的大氣層數據同樣證明那裡的水比預計的少得多，原先預計木星大氣所包含的氧是目前太陽的兩倍（算上充足的氫來生成水），但目前實際集中的比太陽要少。另外一個驚人的消息是大氣外層的高溫和它的密度。

木星和其他氣態行星表面有高速颶風，並被限制在狹小的緯度範圍內，在接近緯度的風吹的方向又與其相反。這些帶中輕微的化學成分與溫度變化造成了多彩的地錶帶，支配著行星的外貌。光亮的表面帶被稱作區（zones），暗的叫作帶（belts）。這些木星上的帶子很早就被人們知道了，但帶子邊界地帶的漩渦則由旅行者號飛船第一次發現。伽利略號飛船發回的數據表明表面風速比預料的快得多（大於400英里每小時），並延伸到根所能觀察到的一樣深的地方，大約向內延伸有數千千米。木星的大氣層也被發現相當紊亂，這表明由於它內部的熱量使得颶風在大部分急速運動，不像地球只從太陽處獲取熱量。

木星表面雲層的多彩可能是由大氣中化學成分的微妙差異及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩繽紛的視覺效果，但是其詳情仍無法知曉。

色彩的變化與雲層的高度有關：最低處為藍色，跟著是棕色與白色，最高處為紅色。我們通過高處雲層的洞才能看到低處的雲層。

木星表面的大紅斑早在300年前就被地球上的觀察所知曉（這個發現常歸功於卡西尼，或是17世紀的RobertHooke）。大紅斑是個長25,000千米,跨度12,000千米的橢圓，總以容納兩個地球。其他較小一些的斑點也已被看到了數十年了。紅外線的觀察加上對它自轉趨勢的推導顯示大紅斑是一個高壓區，那裡的雲層頂端比周圍地區特別高，也特別冷。類似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什麼這類結構能持續那麼長的一段時間。

木星向外輻射能量，比起從太陽處收到的來說要多。木星內部很熱：內核處可能高達20,000開。該熱量的產量是由開爾文－赫爾姆霍茲原理生成的（行星的慢速重力壓縮）。（木星並不是像太陽那樣由核反應產生能量，它太小因而內部溫度不夠引起核反應的條件。）這些內部產生的熱量可能很大地引發了木星液體層的對流，並引起了我們所見到的雲頂的複雜移動過程。土星與海王星在這方面與木星類似，奇怪的是，天王星則不。

木星與氣態行星所能達到的最大直徑一致。如果組成又有所增加，它將因重力而被壓縮，使得全球半徑只稍微增加一點兒。一顆恆星變大隻能是因為內部的熱源（核能）關係，但木星要變成恆星的話，質量起碼要再變大80倍。

宇宙飛船發回的考察結果表明，木星有較強的磁場，表面磁場強度達3～14高斯，比地球表面磁場強得多（地球表面磁場強度只有0.3～0.8高斯）。木星磁場和地球的一樣，是偶極的，磁軸和自轉軸之間有10°8′的傾角。木星的正磁極指的不是北極，而是南極，這與地球的情況正好相反。由於木星磁場與太陽風的相互作用，形成了木星磁層。木星磁層的範圍大而且結構複雜，在距離木星140萬～700萬公里之間的巨大空間都是木星的磁層；而地球的磁層只在距地心5~7萬公里的範圍內。木星的四個大衛星都被木星的磁層所屏蔽，使之免遭太陽風的襲擊。地球周圍有條稱為范艾倫帶的輻射帶，木星周圍也有這樣的輻射帶。「旅行者1號」還發現木星背向太陽的一面有3萬公里長的北極光。1981年初，當「旅行者2號」早已離開木星磁層飛奔土星的途中，曾再次受到木星磁場的影響。由此看來，木星磁尾至少拖長到6000萬公里，已達到土星的軌道上。

木星的兩極有極光，這似乎是從木衛一上火山噴發出的物質沿著木星的引力線進入木星大氣而形成的。木星有光環。光環系統是太陽系巨行星的一個共同特徵，主要由小石塊和雪團等物質組成。木星的光環很難觀測到，它沒有土星那麼顯著壯觀，但也可以分成四圈。木星環約有6500公里寬，但厚度不到10公里。

[編輯本段]

木星光環

光環距離

（千米）寬度

（千米）質量

（千克）

Halo10000022800？

Main1228006400le13

Gossamer129200850000？

（距離是指從木星中心到光環內側邊緣）[1]

木星環較土星為暗（反照率為0.05）。它們由許多粒狀的岩石質材料組成。

木星有一個同土星般的環，不過又小又微弱。（右圖）它們的發現純屬意料之外，只是由於兩個旅行者1號的科學家一再堅持航行10億千米后，應該去看一下是否有光環存在。其他人都認為發現光環的可能性為零，但事實上它們是存在的。這兩個科學家想出的真是一條妙計啊。它們後來被地面上的望遠鏡拍了照。

木星光環中的粒子可能並不是穩定地存在（由大氣層和磁場的作用）。這樣一來，如果光環要保持形狀，它們需被不停地補充。兩顆處在光環中公轉的小衛星：木衛十六和木衛十七，顯而易見是光環資源的最佳候選人。

伽利略號飛行器對木星大氣的探測發現在木星光環和最外層大氣層之間另存在了一個強輻射帶，大致相當於電離層輻射帶的十倍強。驚人的是，新發現的帶中含有來自不知何方的高能量氦離子。

1994年7月，蘇梅克－利維9號彗星碰撞木星，具有驚人的現象。甚至用業餘望遠鏡都能清楚地觀察到表面的現象。碰撞殘留的碎片在近一年後還可由哈勃望遠鏡觀察到。

在夜空中，木星是空中最亮的一顆星星（僅次於金星，但金星在夜空中往往不可見）。四個伽利略的衛星用雙筒望遠鏡可很容易的觀察到；木星表面的帶子和大紅斑可由小型天文望遠鏡觀測。邁克·哈衛的行星尋找圖表顯示了火星以及其它行星在天空中的位置。越來越多的細節，越來越好的圖表將被如燦爛星河這樣的天文程序來發現和完成。

過去有人猜測，在木星附近有一個塵埃層或環，但一直未能證實。1979年3月，「旅行者1號」考察木星時，拍攝到木星環的照片，不久，「旅行者2號」又獲得了木星環的更多情況，終於證實木星也有光環。木星光環的形狀像個薄圓盤，其厚度約為30公里，寬度約為6500公里，離木星12.8萬公里。光環分為內環和外環，外環較亮，內環較暗，幾乎與木星大氣層相接。光環的光譜型為G型，光環也環繞著木星公轉，7小時轉一圈。木星光環是由許多黑色碎石塊構成的，石塊直徑在數十米到數百米之間。由於黑石塊不反射太陽光，因而長期以來一直未被我們發現。

木星有一層厚而濃密的大氣層，大氣的主要成分是氫，佔80％以上，其次是氦，約佔18％，其餘還有甲烷、氨、碳、氧和水汽等，總含量不足1％。由於木星有較強的內部能源，致使其赤道與兩極溫差不大，不超過3℃，因此木星上南北風很小，主要是東西風，最大風速達130～150米／秒。木星大氣中充滿了稠密活躍的雲系。各種顏色的雲層像波浪一樣在激烈翻騰著。在木星大氣中還觀測到有閃電和雷暴。由於木星的快速自轉，因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的、明暗交替的帶紋，其中的亮帶是向上運動的區域，暗紋則是較低和較暗的雲。

木星的大紅斑位於南緯23°處，東西長4萬公里，南北寬1.3萬公里。探測器發現，大紅斑是一團激烈上升的氣流，呈深褐色。這個彩色的氣旋以逆時針方向轉動。在大紅斑中心部分有個小顆粒，是大紅斑的核，其大小約幾百公里。這個核在周圍的反時針漩渦運動中維持不動。大紅斑的壽命很長，可維持幾百年或更長久。

由於木星離太陽平均距離為7.78億公里，因此木星的表面溫度比地球表面溫度低得多。從木星接受太陽輻射計算，其表面有效溫度值為－168℃，而地球觀測值為－139℃，「先驅者11號」宇宙飛船的探測值為－148℃，仍比計算值高，這也說明木星有內部熱源。

「先驅者號」探測器對木星考察的結果表明，木星沒有固體表面，11是一個流體行星。主要是氫和氦。木星的內部分為木星核和木星幔兩層，木星核位於木星中心，主要由鐵和硅構成，是固體核，溫度達3萬K。木星幔位於木星核外，以氫為主要元素組成的厚層，其厚度約為7萬公里。木幔外就是木星大氣，再向外延伸1000公里，就到雲頂

大紅斑

木星表面的大多數特徵變化倏忽，但也有些標記具有持久和半持久的特徵，其中最顯著最持久，也是人們最熟悉的特徵要算大紅斑了。

大紅斑是位於赤道南側、長達2萬多公里、寬約1.1萬公里的一個紅色卵形區域。從17世紀中葉，人們就開始對它進行時斷時續的觀測，1879年以後，開始對它進行連連續的記錄，並發現它在1879～1882年，1893～1894年，1903～1907年，1911～1914年，1919～1920年，1926～1927年，特別是在1936～1937年，1961～1968年，以及1973～1974年這些年代中，變得顯眼和色彩艷麗。在其他時間，顯得暗淡，只略微帶紅，有時只有紅斑的輪廓。

大紅斑是個什麼結構？為什麼是紅色的？如何能持續這麼長的時間？要了解這些問題，僅憑地面觀測實在是無能為力的。

按照科學家雷蒙·哈依德的理論，大紅斑是位於其下面的某種像山一類的永久特徵所造成的大氣擾動。但是「先驅者」發現木星表面是流體，完全排除了木星外層具有固態結構表面的可能性，上述理論也就是自然被揚棄了。

「旅行者1號」發回的照片使人清晰地看到，大紅斑宛如一個以逆時針方向旋轉的巨大漩渦，其浩瀚寬闊足以容納好幾個地球。從照片上還可以分辨出一些環狀結構。仔細研究后，科學家們認為，在木星的表面覆蓋著厚厚的雲層，大紅斑是聳立於高空、嵌在雲層中的強大旋風，或是一團激烈上升的氣流所形成的。

在木星上，類似大紅斑的特徵還有一些。譬如，在大紅斑的偏南處，有3個白色卵形結構，它們首次出現於1938年。另外，1972年，地面觀測發現木星的北半球上出現一個小紅斑，18個月以後「先驅者10號」到達木星時，發現其形狀和大小几乎同大紅斑相似。再過一年，「先驅者11號」經過木星時，這個紅斑竟蹤跡皆無，看來這個紅斑只存在了兩年左右。

木星上的斑狀結構一般持續幾個月或幾年，它們的共同特點是在北半球作順時針方向旋轉，在南半球作逆時針旋轉。氣流從中心緩慢地湧出，然後在邊緣沉降，遂形成橢圓形狀。它們相當於地球上的風暴，不過規模要大得多，持續時間也長得多。

木星雲的絢麗多彩，證明木星大氣有著十分活躍的化學反應。在探測器拍攝的照片上，可以看到木星大氣明暗交錯的雲帶圖形。從南極區到北極區依稀可辨17個雲區或雲帶。它們的顏色、亮度均不相同，也許是氨晶體所組成；褐色雲帶的雲層要深些，溫度稍高，因而大氣向下流動；藍色部分則顯然是頂端雲層中的寬洞，通過這些空隙，方可看到晴朗的天空。藍雲的溫度最高，紅雲的溫度最低。據判斷，大紅斑是一個很冷的結構。令人不解的是，如果按平衡狀態而言，所有的雲彩都應該是白色的，只有當化學平衡被破壞后，才會出現不同的顏色。那麼，是什麼破壞了化學平衡呢？科學家們推測，可能是荷電粒子、高能光子、閃電，或是沿垂直方向穿過不同溫度區域的快速物質運動。

大紅斑的橙紅色一直使人困惑不解。有人認為是大紅斑中上升氣流形成的雲中放電現象。為此，美國馬里蘭大學的一位名叫波南貝羅麥的博士做了一個有趣的實驗。他在一隻長頸瓶中放上木星大氣中存在的一些氣體，如甲烷、氨、氫等，對這些氣體施加電火花作用，結果發現原先無色的氣體變成雲狀物，一種淡紅色的物質沉澱在瓶壁上。這個實驗為人們解開大紅斑顏色之謎似乎提供了某種有益的啟示。相當一部分天文學家認為，磷化物可以說明大紅斑的顏色。

自從卡西尼發現大紅斑以來，到今天已有300多年了，它為什麼能持續如此長的時間呢？有人認為木星的大氣又密又厚是大紅斑長壽的主要原因，但這只是一種猜測。

大紅斑和木星上其他卵形結構的長壽，主要包含兩個問題：一個是這些斑狀結構必須是穩定的，不然它們只能存在幾天；另一個就是能源問題，一個穩定渦流如果沒有能源維持，很快就會下沉。

木星大紅斑每小時時速可達400千米，而地球上的龍捲風最高時速連它的3/4都達不到，而且持續時間與木星大紅斑大小都比地球龍捲風長和大。至於這是為什麼至今仍是個迷。

木星的衛星

木星有63顆已知衛星。

由於伽利略衛星產生的引潮力，木星運動正逐漸地變緩。同樣，相同的引潮力也改變了衛星的軌道，使它們慢慢地逐漸遠離木星。木衛一，木衛二，木衛三由引潮力影響而使公轉共動關係固定為1:2:4，並共同變化。木衛四也是這其中一個部分。在未來的數億年裡，木衛四也將被鎖定，以木衛三的兩倍公轉周期，木衛一的八倍來運行。木星的衛星由宙斯一生中所接觸過的人來命名（大多是他的情人）。

衛星距離

（千米）半徑

（千米）質量

（千克）發現者發現日期

木衛十六128000209.56e16Synnott1979

木衛十五129000101.91e16Jewitt1979

木衛五181000987.17e18Barnard1892

木衛十四222000507.77e17Synnott1979

木衛一42200018158.94e22伽利略1610

木衛二67100015694.80e22伽利略1610

木衛三107000026311.48e23伽利略1610

木衛四188300024001.08e23伽利略1610

木衛十三1109400085.68e15Kowal1974

木衛六11480000939.56e18Perrine1904

木衛十11720000187.77e16Nicholson1938

木衛七11737000387.77e17Perrine1905

木衛十二21200000153.82e16Nicholson1951

木衛十一22600000209.56e16Nicholson1938

木衛八23500000251.91e17Melotte1908

木衛九23700000187.77e16Nicholson1914

木衛一、木衛二、木衛三、木衛四於1610年由伽利略發現，稱為伽利略衛星。1892年巴納德用望遠鏡發現了木衛五，其他衛星都是1904年以後用照相方法陸續發現的。「旅行者號」飛船於1979年發現了木衛十四，1980年又先後發現木衛十五和木衛十六。除四個伽利略衛星外，其餘的衛星半徑多是幾公里到20公里的大石頭。木衛三較大，其半徑為2631公里。

木衛可分為三群：最靠近木星的一群——木衛十六、木衛十四、木衛五、木衛十五和四顆伽利略衛星等8顆，軌道偏心率都小於0.01，順行，屬於規則衛星；其餘均屬不規則衛星。離木星稍遠的一群衛星——木衛十三、木衛六、木衛十及木衛七，偏心離為0.11～0.21，順行。離木星最遠的一群——木衛十二、木衛十一、木衛八及木衛九，偏心率0.17～0.38、逆行。

木星的四個伽利略衛星和木衛五的軌道幾乎在木星的赤道面上。「旅行者1號」對這五顆衛星作了考察。

木衛五是天文學家巴納德於1892年在木衛一的軌道內發現的，形狀呈卵形。「旅行者1號」發現它為淺灰色，上有一個長約130公里、寬200～220公里的微紅區域。木星光環正位於木衛五的軌道里。

木衛一是16顆衛星中最著名的一顆，離木星很近，平均距離約42萬千米。它的體積並不是很大，直徑約3640千米，密度和大小有些類似月球，呈球狀，整個表面光滑而乾燥，有開闊的平原、起伏的山脈和長數千千米、寬百餘千米的大峽谷，還有許多火山盆地。它的顏色特別的鮮紅，比火星還紅，可能是太陽系中最紅的天體，上空由稀薄的二氧化硫大氣及鈉雲所包圍，並有很頻繁的火山活動。旅行者1號探測器在木衛一的表面共發現了9座火山，火山的噴發高度為70～300千米，噴發速度平均每秒1000米，比地球火山爆發大。這些火山不斷地噴出由二氧化硫組成的煙，降落在木衛一的表面。這些煙是本星磁層中許多粒子的主要來源，也就是木星磁層中輻射帶最強的部分。木衛一是迄今在太陽系中所觀測到的火山活動最為頻繁和激烈的天體，這一發現給天文學家對太陽系天體的研究提供了新的啟示。

木衛二是一顆體積比月球小，但密度和月球差不多，表面非常光滑，被大量的冰覆蓋著，好像是一個冰與奶油巧克力混合而成的大球體。所以從望遠鏡中看是一顆顯得非常明亮的天體。木衛二的另一特徵是冰面上布滿了許多縱橫交錯、密如蛛網的明暗條紋，很可能是冰層的裂縫。在木衛二的表面覆蓋一層50千米厚的海洋，海洋的上面又覆蓋著一層約5千米厚的冰層，也許這就是木衛二的表面如此光滑，反照率又這麼高的原因。

木衛三是木星最大的一顆衛星，它的體積比水星大，表面呈黃色，可分為蓋滿冰層的明亮區和冰上堆積著岩質灰塵的黑暗區，並有幾處橫向錯開的斷層、線狀地形、互相平形的山脊與深溝。這些線狀地形互相重疊，顯示它們形成的年代不同。因此，天文學家推斷，木衛三可能曾經發生過類似地球的板塊活動。

木衛四的表面布滿了密密麻麻的隕石坑，最明顯的特徵是一個像牛眼似的白色核心，外面被一層圓環包圍著，類似同心圓盆地，直徑達600～1500千米。木衛四除了坑洞以外再也找不到其他特殊的地形，因而推斷它是太陽系中最古老的衛星表面，在很早以前就終止了內部活動。

人類探索木星的情況

為了探測太陽系外圍空間的物理情況，迄今為止，共發射了4艘宇宙飛船，即「先驅者」10號、11號，「旅行者」1號和2號。它們都肩負著美國宇航局的重大科學考察項目。「先驅者10號」於1972年3月2日上午，一路上考察了行星際物質；1973年12月3日與木星會合，在離木星13萬公里處飛掠而過，探測到木星規模宏大的磁層，研究了木星大氣，送回300多幅木星雲層和木星衛星的彩色電視圖像。「先驅者11號」飛船於1973年4月6日發射，1974年12月5日到達木星。它離木星表面最近時只有4.6萬公里，比「先驅者10號」近兩倍。送回有關木星磁場、輻射帶、重力、溫度、大氣結構以及4個大衛星的情況，並按地面指令調整航向，飛越在地面因視角不合適而難於觀測的木星南極地帶。「先驅者11號」在完成任務后，向著土星飛去。1977年8月20日和9月5日，美國又相繼發射了「旅行者1號」和「旅行者2號」飛船。這兩艘飛船在儀器設備方面比「先驅者」10號和11號先進。「旅行者1號」於1979年3月飛臨木星，在3天之內探測了木星和4個伽利略衛星，以及木衛五，拍攝了數以千計的彩色照片，並進行了一系列科學考察。「旅行者2號」於1979年7月飛臨木星，對木星進行了考察。兩艘飛船在離開木星后，還要繼續探測土星、天王星和海王星，然後飛出太陽系，到茫茫的宇宙中去尋找知音。

伽利略是世界第一架天文望遠鏡的發明者和4顆木星衛星的發現者。1989年，美國宇航局發射了以他的名字命名的一個木星探測器，預定在1995年12月飛抵木星。據說，它是迄今發射的最複雜、最先進的行星探測器。

科學家賦予「伽利略」探測器三項使命：（1）探測木星大氣層，包括化學組成、同位素比例、木星大氣層垂直結構的輪廓圖；木星大氣層溫度、壓力輪廓圖；木星雲層的位置和結構；大氣輻射能的平衡；木星閃電的出現頻率及其特徵等資料。（2）木星的衛星情況，提供木星系形成與演化的研究資料。（3）了解木星磁層結構的特徵。

受到「伽利略號」成功的鼓舞，又研製了一個飛向土星的太空探測器，並且為了紀念卡西尼當年發現土星光環的環縫，就把這顆太空探測器取名為「卡西尼號」。

參加「卡西尼號」土星探測計劃的國家一共有17個，它是人類進入空間時代以來最激動人心的大型國際合作課題之一。「卡西尼號」直徑3米，高7米，重6.4噸，攜帶了27種最先進的科學儀器設備。「卡西尼號」還攜帶了一個專門用於探測土星最大衛星土衛六的探測器，取名為「惠更斯號」。

「卡西尼號」在北京時間1997年10月15日16時43分發射升空。如果僅僅依靠火箭的推力直接飛向土星，並要求它像現在這樣在7年之內飛到土星，那麼使用的燃料決不能少於70噸。然而，人類至今還不能製造可以攜帶這麼多燃料的火箭。因此，「卡西尼號」採用了與「伽利略號」類似的辦法，借用行星的引力來加快速度。

「卡西尼號」發射后，首先於1998年4月在距金星284千米處飛掠，利用金星引力獲得加速。之後，它繞太陽一圈，於1999年6月再次在距金星600千米處飛掠，獲得金星引力的第二次加速。同年8月，「卡西尼號」在距地球1171千米處飛掠，被地球引力再次加速。

「卡西尼號」第二次離開地球后，才飛往太陽系的外層。2000年12月，它在距木星約1000萬千米處飛掠，獲得了木星引力的加速。這時，它的速度超過了每秒30千米。然後，它才向目的地土星飛去。

土星離開地球的距離，最近時不到13億千米，最遠時也不超過16億千米，然而「卡西尼號」由於採用了上述迂迴的飛行路線，飛往土星的行程長達35億千米。不過，磨刀不誤砍柴功，飛行的時間並沒有因此增加，而燃料卻大大節省了。

北京時間2004年7月1日上午，「卡西尼號」已經來到了土星近旁。這時候的「卡西尼號」，離開我們的距離超過15億千米，以至於它與地球之間的無線電通信聯繫，儘管無線電波以光速傳播，可是單程就要花84分鐘。於是，對於在「卡西尼號」發生的事情，就有了兩個時間，一個是在「卡西尼號」上的時鐘記錄下來的一件事情真正發生的時間，另一個則是我們地球上的時鐘記錄下來的我們「看到」這件事情發生的時間，后一時間比前一時間晚84分鐘。

歷史記載

《史記·天官書》

察日、月之行以揆歲星順逆。曰東方木，主春，日甲乙。義失者，罰出歲星。歲星贏縮，以其捨命國。所在國不可伐，可以罰人。其趨舍而前曰贏，退舍曰縮。贏，其國有兵不復；縮，其國有憂，將亡，國傾敗。其所在，五星皆從而聚於一舍，其下之國可以義致天下。

以攝提格歲：歲陰左行在寅，歲星右轉居丑。正月，與斗、牽牛晨出東方，名曰監德。色蒼蒼有光。其失次，有應見柳。歲早，水；晚，旱。

歲星出，東行十二度，百日而止，反逆行；逆行八度，百日，復東行。歲行三十度十六分度之七，率日行十二分度之一，十二歲而周天。出常東方，以晨；入於西方，用昏。

單閼歲：歲陰在卯，星居子。以二月與婺女、虛、危晨出，曰降入。大有光。其失次，有應見張。其歲大水。

執徐歲：歲陰在辰，星居亥。以三月與營室、東壁晨出，曰青章。青青甚章。其失次；有應見軫。歲早，旱；晚，水。

大荒駱歲：歲陰在巳，星居戌。以四月與奎、婁晨出，曰跰踵。熊熊赤色，有光。其失次，有應見亢。

敦牂歲：歲陰在午，星居酉。以五月與胃、昴、畢晨出，曰開明。炎炎有光。偃兵；唯利公王，不利治兵。其失次，有應見房。歲早，旱；晚，水。

葉洽歲：歲陰在未，星居申。以六月與觜觿、參晨出，曰長列。昭昭有光。利行兵。其失次，有應見箕。

涒灘歲：歲陰在申，星居未。以七月與東井、輿鬼晨出，曰大音。昭昭白。其失次，有應見牽牛。

作鄂歲：歲陰在酉，星居午。以八月與柳、七星、張晨出，曰長王。作作有芒。國其昌，熟谷。其失次，有應見危。有旱而昌，有女喪，民疾。

閹茂歲：歲陰在戌，星居巳。以九月與翼、軫晨出，曰天睢。白色大明。其失次，有應見東壁。歲水，女喪。

大淵獻歲：歲陰在亥，星居辰。以十月與角、亢晨出，曰大章。蒼蒼然，星若躍而陰出旦，是謂「正平」。起師旅，其率必武；其國有德，將有四海。其失次，有應見婁。

困敦歲：歲陰在子，星居卯。以十一月與氐、房、心晨出，曰天泉。玄色甚明。江池其昌，不利起兵。其失次，有應昴。

赤奮若歲：歲陰在丑，星居寅，以十二月與尾、箕晨出，曰天皓。黫然黑色甚明。其失次，有應見參。

當居不居，居之又左右搖，未當去去之，與他星會，其國凶。所居久，國有德厚。其角動，乍小乍大，若色數變，人主有憂。

其失次舍以下，進而東北，三月生天棓，長四丈，末兌，進而東南，三月生彗星，長二丈，類彗。退而西北，三月生天欃，長四丈，末兌。退而西南，三月生天槍，長數丈，兩頭兌。謹視其所見之國，不可舉事用兵。其出如浮如沈，其國有土功；如沈如浮，其野亡。色赤而有角，其所居國昌。迎角而戰者，不勝。星色赤黃而沈，所居野大穰。色青白而赤灰，所居野有憂。歲星入月，其野有逐相；與太白斗，其野有破軍。

歲星一曰攝提，曰重華，曰應星，曰紀星。營室為清廟，歲星廟也。

《馬王堆帛書·五星占》

相與營室晨出東方·秦始皇帝元三五七九［二］

與東辟晨出東方二四六［八］［十］［三］

與婁晨出東方三五七［九］一［四］

與畢晨出東方四六八［卅］二［五］

與東井晨出東方五七九·漢元·孝惠［元］［六］

與柳晨出東方六八卅二二［七］

與張晨出東方七九一［三］［三］［八］

與軫晨出東方八廿二［四］四［元］

與亢晨出東方九一三五五二

與心晨出東方十二四六六三

與斗晨出東方一三五七七

與婺女晨出東方二四六八·代皇

秦始皇帝元年（前246年）正月，歲星日行廿分，十二日而行一度，終［歲行卅］度百五分，見三［百六十五日而夕入西方，伏］卅日，三百九十五日而復出東方。［十二］歲一周天，廿四歲一與大［白］合營室。

木星的地形外觀

木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案，可以推測木星大氣中的風向是平行於赤道方向，因區域的不同而交互吹著西風及東風，是木星大氣的一向明顯特徵。大氣中含有極微的甲烷、乙烷之類的有機成份，而且有打雷現象，生成有機物的機率相當大。

木星表面最大的特徵，首推南半球的大紅斑。這個巨大的圓形漩渦超過地球直徑的３倍。大紅斑的豔麗紅色令人印象深刻，顏色似乎來自紅磷。

科學家由舒梅克－李維９號彗星撞擊后釋出的大氣成份檢測出硫，得知木星大氣含有硫的成份。

木星的表面環境

木星的成份絕大部分是氫和氦。木星離太陽比較遠，表面溫度低達攝氏零下１５０度，木星內部散放出來的熱，是它從太陽接受的熱的兩倍以上，所以如果木星只靠太陽的熱來加溫，表面溫度還會再低２０度。

木星的星體結構

木星的表面是由液態氫以及氦所組成的，在深入地心為液態的金屬氫，其核心為一個岩質的核，約有地球的兩倍大，十倍重。

木星擁有非常大的磁場，表面磁場的強度超過地球的１０倍。木星的磁氣圈分佈範圍比地球磁氣圈的範圍大上１００多倍，是太陽系中最大的磁氣圈。由於太陽風和磁氣圈的作用，木星也和地球一樣在極區有極光產生。

木星的行星環

隨著行星際空間探測器的發射，不斷揭示出太陽系天體中許多前所未知的事實，木星環的發現就是其中的一個。早在1974年"先鋒11號"探測器訪問木星時，就曾在離木星約13萬公里處觀測到高能帶電粒子的吸收特徵。兩年後有人提出這一現象可用木星存在塵埃環來說明。可惜當時無人作進一步的定量研究以推測這一假設環的物理性質。1977年8月20日和9月5日美國先後發射了"旅行者1號"和"旅行者2號"空間探測器。經過一年半的長途跋涉，"旅行者1號"穿過木星赤道面，這時它所攜帶的窄角照相機在離木星120萬公里的地方拍到了亮度十分暗弱的木星環的照片。同年7月，后其到達的"旅行者2號"又獲得了有關木星環的更多的信息。

根據對空間飛船所拍得照片的研究，現已知道木星環系主要由亮環、暗環和暈三部分組成。環的厚度不超過30公里。亮環離木星中心約13萬公里，寬6000公里。暗環在亮環的內側，寬可達5萬公里，其內邊緣幾乎同木星大氣層相接。亮環的不透明度很低，其環粒只能截收通過陽光的萬分之一左右。靠近亮環的外緣有一寬約700公里的亮帶，它比環的其餘部分約亮10％，暗環的亮度只及亮度環的幾分之一。暈的延伸範圍可達環面上下各1萬公里，它在暗環兩旁延伸到最遠點，外邊界則比亮環略遠。據推算，環粒的大小約為2微米，真可算是微粒。這種微米量級的微粒因輻射壓力、微隕星撞擊等原因壽命大大短於太陽系壽命。為了證實木星環是一種相對穩定結構這一說法，人們提出了維持這種小塵埃粒子數量的動態穩定的幾種可能的環粒補充源。

木星的觀測資訊

一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星，因為他的光度十分明亮，所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望遠鏡中，可以看到木星較清晰的結構如大紅斑以及與四大衛星，且衛星與木星的相對位置會隨時間而改變，就像一個"小太陽系"一樣，十分有趣。

人造衛星怎樣通過木星引力場加如果以木星為參照系，你說的沒錯，人造衛星飛臨木星時的速度和它離開木星的速度是相等的（在距木星同樣距離的時刻，例如10萬公里），因為離木星的距離沒有變，引力勢能沒有變，根據能量守恆的原則，衛星與木星相對運動速度所具有的動能不會變，所以相對於木星的運動速度數值也不會變（但速度方向會變），但我們所說的加速不是以木星為參照系的，而是以太陽。木星本身是繞太陽運動的，衛星要想獲得加速，必須以與木星運動軌道的有一定角度的方向接近木星，並盡量以木星運動同方向的角度（沿軌道切線方向）離開木星。這樣一來，相對於木星，衛星進入木星引力場和離開后的速度是相等的，但相對於太陽系，衛星的速度就增加了。

2009年木星被撞事件

7月21日，據國外媒體報道，澳大利亞一位業餘天文愛好者安東尼·衛斯理，在當地時間20日凌晨1點利用自家後院的14.5英寸反射式望遠鏡發現木星被彗星或者小行星撞擊，在木星表面留下地球般大小的撞擊痕迹。安東尼·衛斯理介紹說，他起初曾認為該斑點是木星的一顆衛星，但隨後的進一步觀測表明，其運動軌跡與任何一顆已知的木星衛星的均不相同。除此之外，這一斑點所處的位置和形狀也顯示，不可能是某顆木星衛星投下的陰影，故推斷為是一次撞擊事件。這個撞擊木星的星體本身直徑可能僅有80至160千米左右，當時該星體撞向木星的速度可能為50－100千米/每秒。此次撞擊事件應該發生在兩天以內。人們仍然可以在未來幾天觀察到撞擊發生以後木星的變化。

幾小時以內，衛斯理髮布的照片就遍布科學網站。這一發現在空間觀察領域掀起軒然大波。美國航空航天局噴氣推進實驗室在20日晚上9點證實了衛斯理的發現，並於21日證實，木星在過去相當短一段時間內再次遭遇其他星體撞擊，使木星南極附近落下黑色疤斑，撞擊處上空的木星大氣層出現一個地球大小的空洞。據報道，美國航天局仍在繼續追蹤觀測木星，以獲取更多信息，包括證實撞擊物究竟是彗星還是其他物質。由於此次相撞的時間很可能與15年前的彗木相撞重合，科學家還希望研究其間是否存在某種規律。