怎么知道木星是气体（历史进程）
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/27 11:40:52
怎么知道木星是气体（历史进程）
怎么知道木星是气体（历史进程）
怎么知道木星是气体（历史进程）
十八世纪曾有天文学家断言：“在地球上的人类,绝不可能知道遥远天体的化学组成.”时间已经很远了,记不真切,然大意是不会错的.
现在看来,这句话是有局限性的,天体化学已经成为了一门前言的交叉学科.而打开遥远天体化学成分探索之门的钥匙,十七世纪就已经被人类发现,就是牛顿那小小的三棱镜.
可惜的是1666年的牛顿,用圆孔而非狭缝引入太阳光,距离观测到谱线仅有一步之遥.虽然只有咫尺之遥,但这一步整整花了人类一百多年.直到1802年,渥拉斯顿观察到了光谱线.1814年,夫琅和费公布了太阳光谱中的许多条暗线,为表示对他的纪念,这些谱线至今被称为夫琅和费线.
但是,这些谱线的发现,当时的人们并不能解释它的来源,更不能做出对化学成分的推测.有待化学理论的发展.
1853年由瑞典物理学家埃斯特朗测出了氢原子的第一条谱线,此后二十年间,在诸多的恒星光谱中也发现了氢线.此刻开始意识到,光谱是可以探测远方天体的化学组成的.在太阳光谱中,发现了一条地球上从未见过的黄线,这也是光谱帮助人类发现的第一个元素：氦.
太阳,以及恒星的化学构成可以逐渐被确定,但是这样的方法却不能应用到行星.因为前者是原子吸收光谱,后者是分子吸收光谱.再者,木星上的氢线、氦线也不能认定是木星上的化学组成,谁能说这不是太阳的呢?
此刻,有必要来说一下康德-拉普拉斯的星云学说.根据这样的学说,木星等巨行星应该拥有和太阳类似的化学组成.加上天文观测的发展,金星凌日首次帮助人类准确测定了日地距离,既然可以推算出木星的密度.再者也没有发现其它重元素的身影,这些因素综合,在当时的学术界,木星的化学组成是氢和氦,应该是主流观点,但恐怕还写不进教科书.因为还有直接事实的证明.
在地球上探测,受到地球大气消光的影响,而氢气氦气之间的能级间距很大,吸收光谱在紫外波段,地球上无法准确的观测.随着空间技术的发展,上世纪七十年代,旅行者1号、2号光临木星,凭借上面携带的十多种仪器（当时也该有拉曼或者紫外了吧,百度找不到仪器列表）,证明氢气氦气的存在,就是很简单的事了.
或许上面说的有些空泛,相比之下,伽利略号的资料好战不少,摘录一段：
“近红外绘图分光计,可探测出氮、磷化氢、水、甲烷、锗等组分；紫外分光计能探测出氮、氢和氧等；光子偏振、辐射计,可以测量偏振光和光强度；……再入器上的探测仪器有：大气结构检测仪,能测量木星大气的温度、压力等；中性质谱仪,可测定木星大气组分；氦分量检测仪,用于测定木星大气中的氦气含量；测云计、纯流量辐射计以及光和射电检测仪等.”
这么多专业的名词估计楼主听不懂吧?但质疑集中一点,都可以检测氦气的含量了,恐怕其中氦气是主要成分早就确定了.要知道,氦气是很难测得,化学性质极其稳定,所以给送了质谱.
昨天看到过楼主的提问,看到在一个回答里评论了“万一错了呢?”
自然科学是一块块砖堆积起来的,对于公众来说,或许只是看到大厦的外表,但是看不到之前的积累以及其中的艰辛.一个木星的化学组成,对我这样一个爱好者都能写上这样一篇不短的文字.而我这些只能称作冰山一角,水面之下90%的构成,以我的水平是达不到的.
大而轻。
简而言之，人类知道木星是气体最先是由天体密度运算得出的。
现在根据气体光谱反射仪，通过太阳光的反射光谱获得木星大气光谱，可证明木星是气态。
在科学家的的眼里，太阳才是真正的气球70%的氢30%的氦，有的说是30%氢70%氦。木星的质量是地球是五分之一。不可能是气球。
这要从气体的性质说起，
第一他是流体，第二体积是会随温度显著变化的，
所以从天文望远镜看到木星的表面是变化的花纹，
木星的向阳面由气体的挥发的体积膨胀，
再加上现在确定了木星的组成和温度以及压强后，推算木星是气体，但核心区除外。...
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这要从气体的性质说起，
第一他是流体，第二体积是会随温度显著变化的，
所以从天文望远镜看到木星的表面是变化的花纹，
木星的向阳面由气体的挥发的体积膨胀，
再加上现在确定了木星的组成和温度以及压强后，推算木星是气体，但核心区除外。
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