What If 系列 第139期:木星墜落
提問:
如果像上次所說的那樣往木星大氣里扔了一艘潛艇,那結果會是什麼樣子的?在燒毀或者熔化之前能看到些什麼?
—— Ada Munroe
回答:
不知道~人類發射的探測飛船只有兩次飛入過氣體行星的大氣內部(兩次都是木星)。其中一艘飛船沒裝照相機,另一艘是晚上去的(而且最後也毀了,所以還是沒拍照片)。
如果潛艇被扔到木星上,它最終會被燒毀。木星的重力勢井非常深,因而當潛艇從太空中墜向木星時,會達到很高的速度。而想要減速並沒有什麼好方法,除了一頭撞向木星大氣並藉此減速,只不過這個進入速度是太空飛船或阿波羅飛船再入地球大氣層速度的大約5倍。到目前為止,只有伽利略號探測器成功熬過了進入木星大氣的這段嚴酷旅程。
(釋放伽利略號探測器的伽利略號宇宙飛船隨後也一頭栽入了木星大氣,不過它可沒有熱防護罩)
伽利略號探測器能夠成功活下來的關鍵在於它躲在一個大大的熱防護罩後面,在最終完成減速並開始通過降落傘下落的時候,熱防護罩已經被燒掉了好幾英尺。伽利略號探測器只向伽利略號飛船傳輸了約0.5MB的數據,而且也沒有裝備照相機,因而我們並不清楚它看到了什麼。
理論上來說,我們可以在潛艇的頭部也裝一個巨大的熱防護罩,於是它就成為了「最坎巴拉」的宇宙飛船了。
(貌似要用許許多多的支撐架額)
如果我們的潛艇倖存了下來,我們會看到什麼呢?[1]
我們現在手頭有的最好的木星大氣的照片或許是這些精心處理過的展現大紅斑的鑲嵌圖像。按照這些圖像的解析度,地球上的巨型風暴只會佔據大約一個像素。要想通過這些照片了解木星的大氣是什麼樣子就像用它來重建出這些東西。
雖然通過這些照片和其他獲取到的科學數據,我們對木星大氣的樣子已經有了很好的了解,但還是有許多重要問題一直無法得到解答。比如,你聽說過大紅斑吧?但我們現在仍然不知道它究竟是什麼。
(是的!)
作者Michael Carroll研究了很多關於其他星球大氣的東西,他撰寫的書籍《Drifting on Alien Winds》栩栩如生地描繪了在木星雲間墜落會是什麼樣子的。他人很好,我問了他一些有關木星的問題,他也回答了我。下面這張圖展現了你在木星上墜落時會看到的東西;如果想了解更多,那就去看他的書吧。
(伽利略號獲得的數據推翻了之前關於木星包層的七層理論)
木星的上層大氣(我們在死前能看到的那部分大氣)主要分三大層:充滿霾和氨氣雲(類似於地球上的卷層雲)的上層,下面是厚厚的紅棕色的硫氫化氨雲層,最下面由白白的水汽雲組成,有時它會上升到間歇性在中層運動的塔狀雷暴雲團中去。
在這些雲層之間的地方空氣能見度相當高,那裡的空氣密度比地球上低一些,因而你能夠看得很遠。由於瑞利散射的緣故,天看起來是藍色的,遠處的物體顏色也會偏藍,就像在地球上那樣。不過由於木星體型巨大,你不會看到雲朵消失在地平線上,而是會看到這些塔狀雲朵慢慢消失在遠處。
預計將於明年抵達木星的朱諾號探測器攜帶有一個很不錯的照相機[2],它應該能帶給我們略微清晰的照片,但是我們仍將不清楚那些雲層從內部看起來是什麼樣子的。要想看清楚,我們必須把一台照相機送入木星大氣,而這個任務在可見的將來將沒有探測器會去執行。與其為了滿足自己的好奇心而發射一個探測器去木星,還不如去一趟木衛二有科學價值呢。
不過隨著星際立方衛星在不久的將來的推出,又有誰知道會不會如意呢,說不定就有人把照相機、熱防護罩和降落傘打包到一起,搭著下一次外星球任務的順風車順便去拜訪一趟木星呢。到那之後,我們就終於可以從內外兩面看著木星上的雲啦。
(From up and down/And still somehow/AAAAAA METHANE IN MY EYES)
注1:雖然潛艇沒幾扇窗子,但至少有潛望鏡不是么。注2:謝謝EmilyLakdawalla為我提供各種太空望遠鏡的背景信息以及詳實的數據表格。
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