御宅基地 趣闻 科学趣闻:太阳系中的行星老大木星,是保护神还是毁灭者?

科学趣闻:太阳系中的行星老大木星,是保护神还是毁灭者?

木星有多恐怖呢?科学家称木星既是保护神,又是毁灭者。木星是太阳系八大行星中的老大,相信很多人都会不由自主的对这…

木星图片

木星有多恐怖呢?科学家称木星既是保护神,又是毁灭者。木星是太阳系八大行星中的老大,相信很多人都会不由自主的对这个巨大的星球心生畏惧。那么木星有多恐怖呢?对于这个问题,我们可以将其归结一个字,那就是大!木星的确是太大了(下图就是八大行星的真实比例,大家可以感受一下),需要指出的是,虽然土星的体积和木星似乎差不了多少,但是土星却是虚胖的,它的密度仅为每立方厘米0.687克,也就是说,如果把土星整个的放在水里边,它将是浮在水面上的;相比之下,木星的密度却达到了每立方厘米1.326克,因此可以看到木星的质量远远超过了土星。
太阳系八大行星真实比例图

事实上,木星的质量比想象中的大得多,即使把太阳系中其他的七颗行星质量加在一起,也没有木星质量的一半。牛顿告诉我们引力的大小与质量是成正比例关系的,这就意味着木星拥有太阳系中其他天体望尘莫及的引力,而木星真正的恐怖之处,也在于此!一般认为木星的引力是地球的天然屏障,这可以有效降低地球被小天体撞击的风险,因此木星素有“保护神”的称号。
土星和木星大小对比图

最典型的一个例子就是发生在1994年的彗星撞击木星事件,在这一年里,一颗名为苏梅克·列维九号的彗星直奔太阳系而来,当它靠近木星的时候,木星就展示出了自己恐怖的实力。在木星强大的引力作用下,苏维克·列维九号很快就被撕裂成了21块碎片,并最终被木星吞噬。根据估算,在此次彗星撞木事件中,总共释放出了相当于400000亿吨TNT爆炸所产生的能量,即使强大如木星也被打出了深深的疤痕,由此可见,木星的确配得上“保护神”的这个称号。
苏梅克·列维九号的彗星撞击木星图

然而有科学家却指出,对于我们地球上的生命而言,木星它既是保护神,却又是毁灭者。就例如哈佛史密森天体物理学中心的天文学布莱恩·G·马斯登就认为,木星在有些时候会扮演毁灭者的角色,比如在1770年的时候,一颗名为莱克赛尔的巨大彗星从距离地球大约160万公里处高速掠过。注意,这个距离已经是相当的危险了,而根据运行轨迹来判断,这颗彗星是三年前从太阳系外边过来的,在经过木星附近的时候,木星的引力就将其转移到了另一个新的轨道,使其径直地向地球移动。
《流浪地球》中木星引力捕获地球图

对此,马斯登是这样评价的,“看上去,就像是木星瞄准了地球,但是最终,打偏了”。英国公开大学的天文学家乔纳森·霍纳尔和巴里琼斯更是语出惊人,他们指出,计算机程序的模拟结果显示,如果没有木星的存在,那么某些运行在柯伊伯带的小天体就不会向太阳系内侧移动。对于这种说法,我们应该如何看待呢?从木星引力改变附近小天体的运行轨道这个角度来讲,可以分为两种情况。
小行星撞击地球导致恐龙灭绝图

第一种情况就是在木星的引力作用下,那些本来会撞上地球的小天体,会偏离原来的轨道,于是木星就成了“保护神”;第二种情况就是那些本来不会撞上地球的小天体,却有可能被木星引力改变了轨道,而径直地向地球冲过来。比如说在大约6600万年前,一颗小行星撞击了地球,从此终结了地球上的恐龙时代,而在这个事件中如果没有木星引力的帮助,这颗小行星就不会如此准确地击中地球。
小行星撞击地球

也就是说对于当时的地球上生命而言,木星就扮演了恐怖的“毁灭者”角色。那我们可以看到,上述两种情况都是随机的,从理论上来讲这两者发生的概率应该是大致相等,但我们还应该考虑一些特定的情形。例如在前面提到彗星撞木事件中,苏梅克·列维九号被木星的引力直接捕获,可以想象的是在过去的几十亿年时间里木星应该干过很多次同样的事,而这对于地球而言,木星的这种行为就显著的降低了地球被小天体撞击的风险。
地球和木星大小对比图

但总的来说,木星还是扮演“保护神”这个角色的时候要多一些,值得一提的是,在地球上的恐龙时代哺乳动物们的祖先一直被恐龙压制,如果没有6600万年前那颗小行星,那么现在的地球上可能仍然还是恐龙的天下。因此可以说站在人类的立场上来看我们都应该感谢木星才对。

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作者: 基哥

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