人类的探测器能飞到木星，却不能接近，为何探索它难度如此之大？

网友提问：

人类的探测器能飞到木星，却不能接近，为何探索它难度如此之大？

木星是太阳系中最大的行星，直径接近14万公里，主要由90%的氢和10%的氦组成，还有少量的甲烷、水和氨，成分非常接近形成整个太阳系的原始太阳星云，质量是地球的317倍以上，作为太阳系中最大的行星，其质量是太阳系其他所有行星质量总和的两倍多。

提供了巨大的引力，木星云顶的重力势地球的2.5倍，由于气态行星没有固体表面，所以会一直随着重力往下坠落。气态行星没有固体表面，它们的气态物质只会随着深度的增加而变得更加密集。我们对木星内部的了解是高度间接的，而且很可能在很长一段时间内保持这种状态，主要原因是无法深入探索它——伽利略号木星轨道器释放一枚木星大气探测器被抛入木星的云层中，只下降到云顶以下约150公里处就被摧毁。

木星可能有一个岩石物质的核心，相当于10到15个地球质量。在行星核的上方，行星的主体以液态金属氢的形式存在，这种金属氢的形式只有在压力超过40万MPa时才有可能存在，液态金属氢由电离的质子和电子组成，但温度要低得多。液态金属氢是一种导体，也是木星磁场的来源。木星最外层主要由普通氢和氦气体组成，也有少量的水、二氧化碳、甲烷和其他简单分子。

木星有一个巨大的磁场，比地球的强得多。木星的磁层延伸超过6.5亿公里，因此，木星附近的环境含有大量被木星磁场捕获的高能粒子。这种辐射与地球范艾伦带中发现的辐射相似，但强度要大得多，对一个没有保护的人来说是致命的。

此外，木星和其他气体行星都有高速的风，在不同纬度范围风的方向相反，形成相邻的带。来自伽利略号探测器的数据表明，风速甚至超过每小时640公里，并一直延伸到探测器能够观测到的最远的地方，向下延伸数千公里进入内陆。木星的大红斑就是一场已经肆虐了至少300多年的风暴，大小足够容纳两个地球。

木星是太阳系中最大的行星，总质量是其它七大行星之和的2.5倍，是太阳的1/1000。它的元素构成与太阳相似，有75%左右的氢、24%左右的氦，其它1%是一些甲烷、水蒸气、氨、碳、乙烷、、氖、氧…

这些数据当然是人类探测器探测到的，人类为能更好的了解木星，美国在1927年就发射了第一个木星探测器——“先驱者10号”；后来又在1973年发射了“先驱者11号”；在1977年发射了“旅行者号；在1989年“伽利略号”升空，但它在2003年坠毁在木星之上；在2008年发射了“朱诺号”。这些木星探测器都为人类带来了大量木星数据。

从拍到木星照片上我们知道木星是一颗有着斑斓花纹的，这些卷起来的云彩很是养眼。但这些美丽卷云都是木星上比地球还狂烈几百倍的风暴吹出来的，这些红色的云就是主要是磷元素构成。

木星上有一个个大小不一的红斑，每个红斑就是一个风暴，一个漩涡，这些风暴可以有几小时，也可长达几世纪。最大的大红斑可容下3个地球。

另外木星质量如此大，引力也是最大的，约有地球的350倍。1994年曾有一颗名叫“苏梅克-列维九号”彗星撞上木星之时，被木星巨大的引力撕成了25大块，然后像长长的列车一样一颗颗的撞在木星上，最终在木星上爆炸。

还有木星的内部氢相变区域温度高达9700℃～17500℃，压力有200Gpa；它核心温度达到35700℃～64300℃，压力有300～4500Gpa。不过它外大气层温度只-168℃。

木星还有比地球大14倍的磁场，高达4.2～14高斯。

首先，人类探测要抵抗木星巨大的引力，“先驱者11号”运行轨道要距离木星最近也有4.6万千米；旅行者号距离木星在27.5万km之外，拍下了几千张木星照片。2008年发射的“朱诺号”进入木星轨道后，以65km/s的速度飞行，距离木星云层最近，才4667km。

这是非常危险的，但为了更详细探测木星内部构成，探测器仍要前往，就那句话“不入虎穴焉得虎子”？

果然“朱诺号”不负所望，发现了木星像个小太阳一样正在向宇宙释放巨大能量，这是由于它内部有28万K的温度，具有氢核聚变的条件，如果它质量再增加75倍，内部高压就能形成氢氦聚变反应了。

而木星正在不断收缩，天文学家推测再过几十亿年，核心压力就可以达到氢核聚变的条件。

木星是太阳系八大行星之一，轨道排在火星的外侧也就是“第五号位置”。都说木星是一颗失败的恒星，它的组成成分和恒星比较类似，主要是氢（90%左右），其次是氦。木星的质量是太阳的千分之一，是其他七颗行星总质量的2.5倍，距离地球在6.3-9.3亿公里之间。图：地球和木星的大红斑对比

木星作为一颗距离地球最近的气态巨行星，人类对于它的兴趣可以说是很浓厚的，对于太阳系内行星的探测除了金星、火星之外就是木星较多了。首先四个星际探测器都对木星进行过探测，1972年3月份发射的先驱者10号探测器，飞行了将近两年的时间，在1973年10月份飞掠木星，拍摄了大量的木星图像。同系列探测器先驱者11号随后发射，在1974年12月到达木星，距离木星表面最近只有4.6万公里。先驱者11号探测器探测了木星的磁场、辐射带、温度、等，并且首次看到了木星的南极区域。接下来的就是旅行者号姐妹，都飞掠了木星拍摄了大量的图像。在后续NASA又发射过专门探测木星的探测器，例如伽利略号木星探测器，1995年进入环绕木星轨道，执行任务14年绕木星大约34圈在2003年受控撞入木星。伽利略号探测器详细的探测了木星，并且在刚进入木星轨道后就发射了一个小的探测器主动撞入木星，近距离探测木星获得重要数据。而最新的木星探测器是朱诺号，目前仍然在轨执行科学任务。

对于木星的探测只能是绕其轨道运动，变成它的卫星，木星作为气态行星理论上是没有表面的，并且有着明显的分层结构，由于温度压力的不同，分别为气态层-液态氢-金属氢，最内层是金属氢包裹的岩质内核。

通常默认木星大气压强等于1MPa，也就是十倍大气压强的位置作为木星的表面。伽利略号木星探测器曾释放木星大气探测器，这个探测以每秒48公里的速度进入木星大气层，表面承受着14个大气压强，近千摄氏度的高温，随着探测器的下降温度、磁场、压力的增强，最终只工作了1个小时左右就失去联系了。