@ 2015.09.07 , 15:09

WHAT IF: 坠向木星

如果真的往木星大气层里丢艘潜水艇,会发生什么?在它烧毁熔化前会呈现何等景象?
—Ada Munroe

不知道!我们只往气态行星大气层中投放过两次飞船(两次都是木星)。一艘没装相机,另一艘晚上抵达(而且也被毁了,一样没拍到照片)。

如果把潜艇丢木星,它会烧起来。木星的重力井极深,从太空坠向木星时,潜艇的坠落速度超快。摆脱高速的最佳方法就是一头扎进大气圈,借此减速;但进入木星大气层的速度约比航天飞机或阿波罗重返地球大气的速度快4倍。只有伽利略探测器能在进入木星大气层后存活下来。

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伽利略探测器能存活下来的关键在于其外层包裹着防热罩,在它最终完成减速并进入降落伞下落阶段前,防热罩就被烧掉了好几英寸。探测器只向伽利略卫星发送了月0.5MB的数据,由于它没装相机,所以我们并不知晓它的所见所闻。

我猜,我们可以尝试对潜艇进行类似的改装——在潜艇前端增加一个防热罩——它会瞬间变身有史以来最坎巴拉的飞船。

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如果潜艇幸存下来,我们会看到些什么?(憋找茬,说看不到,即便潜艇没窗子,也会有潜望镜不是。)

目前我们获得的木星大气图片里,最棒的大概就是这些精心处理过的木星大红斑图,但这些图片的拍摄距离依然太远了。在该分辨率尺度上,一个巨型风暴大概只表现为一个像素点。想要通过这些图片估摸出木星云彩的模样,就如同想用这个重建出这些东西

将这些图片和其他的科学数据相结合,我们可以较好地组合描绘出木星大气层的模样,但依然存在一些大问题无法解决,因此我们无法确定实际情况究竟如何。例如:你知道木星大红斑对吧?我们不知道这些红斑到底是什么东西。

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Michael Carroll 对行星大气层颇有研究,他撰写的《飘在外星》(Drifting on Alien Winds)生动地描述了穿过木星云层会是什么样的体验。他很友善地为我解答了一些关于木星的问题。这张简图描绘的就是你坠落木星云层过程的所见,想了解更多的话,可以去看看Michael Carroll 的书

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#伽利略号获取的数据表明关于木星的七层理论是错的。

木星的上层大气(我们死前能看到的部分)主要可以分3层:最上层是由雾霾和氨组成的云,类似地球上的卷层云;其下,是一层浓厚的红褐色氢硫化铵云层;最下层是白色水云,这层时有激烈的雷暴形成,雷暴有时会将水云挤上中间云层。

在这些云层间,空气相当干净。所有的云层密度都小于地球大气,因此可以一望千里。由于瑞利散射,木星的天空也是蓝色的,远处的物体会消融于一片湛蓝之中,就像地球上一样。但是由于木星相当巨大,我们看不到云朵消失于地平线的现象,只会看到它们消失于远处。

在我们往木星大气层送台相机并且成功传回照片前,我们并不清楚这些图片有多准确。

朱诺号预计于明年抵达木星,它携带着一台相当不错的相机,能给我们拍回一些更清晰的图片,但它依然无法给我们拍摄云盖内部的照片。想看这类图片,我们需要发送一个带相机的探测器——而最后拍到的东西,跟在地球地平线上看到的东西没啥两样。与其为了满足我们对于木星大气的好奇心派个探测器浪费精力,还不如探测木卫二来的更有科学价值。

不过,眼看星际立方体卫星即将大展神威,指不定很快就有人打包上相机、防热罩和降落伞,搭上下一趟执行星际任务的顺风车奔往木星,到时候想看木星云层内外,就可以随你看个够了。

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本文译自 xkcd,由译者 大脑袋 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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