智慧之窗: (科學與信仰) 太陽系最大行星

2015年12月
文／黃小石

◎木星之最

太陽系最大的行星木星，是夜空中最明亮的星星之一，最亮時與金星亮度相似；重量是太陽系所有行星重量之和的兩倍半；體積是地球的1,300倍；繞太陽一圈，約12地球年。木星也是自轉最快的行星：木星的一天還不到10小時；在其赤道面上的速度，為地球上音速的36倍，助長了木星表面極大的亂流。

不可思議的是，在急速的亂流中，卻產生一個相當穩定的「大紅斑」：橢圓形超大反氣旋（在南半球逆時針旋轉）暴風，處於南緯22度，長40,000公里、寬20,000公里，暴風圈約有兩個地球那麼大！這是人類17世紀有了望遠鏡之後才發現的，至今持續了300多年，邊緣風速每小時高達400公里，歷久不衰。天文學家估計，這也許與木星只有液體表面、難以耗損風暴能量有關。

◎星體典範

木星的主要成分是氫元素（佔重量的75%），剩下的是氦（24%），與太陽的成分相似。木星大氣層中，尚含少量甲烷、水氣及阿摩尼亞（氨）等有機化合物，使其表面略呈淡棕色。木星內部，由液態「金屬氫」組成，核心溫度估計為攝氏30,000度，壓力約400萬大氣壓。由於金屬氫的流動，木星表面形成強大磁場，超過地球磁場10倍以上，也是太陽系諸行星中磁場最強的，所以哈伯太空望遠鏡可觀察到木星兩極的「極光」，與地球上的極光相似。

木星雖然不能發光，但強大的重力壓縮，卻產生相當多的熱量，使其表面的大風暴歷久不衰。部分科學家認為，木星的大小，是一切以氫、氦為主要成分之星體的典範，體積即使膨脹，也沒太多改變。例如：土星成分與木星相似，但重量只有木星的三分之一，而木星卻比土星只大18%。以此類推，星際中大部分行星，都與木星大小相似，目前測量到的太陽系之外的行星也是如此。

◎滿天月亮

木星離太陽的距離，是地球距太陽的五倍多，又是太陽系中最大的行星，所以擁有許多衛星，有名字的便有64個，其中12個都很大。

最靠近木星的4個月亮，早在17世紀時已被伽利略捕捉到──因他觀察發現它們只繞木星而不繞地球轉，進而提出打破「地心說」的天文學，故這4個木星月亮便合稱「伽利略月亮」。木星龐大重力潮汐效應牢牢鎖住它們，使其均以同一面對著木星旋轉，即其自轉與公轉週期一致。

最內側月亮是「愛歐（木衛一）」，雖離木星表面35萬公里以上（我們的月亮距地球約24萬公里），但因木星引力巨大而需快速旋轉，繞木星一圈僅42小時30分鐘；「歐羅巴（木衛二）」，看起來像個大冰球，比地球月亮略小，比水星稍大，是太陽系中第六大月亮，繞木星一圈的時間，正好是「愛歐」的兩倍；「甘納米（木衛三）」是「伽利略月亮」中最大的，也是太陽系眾月亮中最大的，半徑超過2,600公里，比水星還大，成分約一半岩石、一半水，在距太陽這麼遠的地方全然是冰凍世界，其週期正好是「歐羅巴」的兩倍、「愛歐」的四倍；「克理斯多（木衛四）」，與水星差不多大小，太陽系中第三大月亮。

木星離太陽約8.2億萬公里，故從木星表面看到的太陽，只是顆不大的火球，比地球上看到的太陽要小5倍；伽利略月亮卻又近又大，「愛歐」比太陽大5倍，「歐羅巴」與「甘納米」比太陽大3倍，就連較遠的「克理斯多」也比太陽大些，只不過都沒有太陽那麼亮就是了。太陽下山後，木星上可能真的滿天都是月亮！木星的英文名稱是「朱比特」──羅馬神話中眾神之王，希臘神話中的「宙斯」，象徵木星為太陽系眾行星之王。「宙斯」雖是希臘、羅馬主神，也不過是人手所雕偶像，供奉在廟中。《聖經》記載：「創造宇宙和其中萬物的上帝，既是天地的主，就不住人手所造的殿，也不用人手服事，好像缺少什麼；自己倒將生命、氣息、萬物，賜給萬人。」有什麼比宇宙更大？創造萬物的主宰！