【原】木星的探索历程，怎样被发现？如何发现？

天文在线 2023-04-08 发布于云南

展开全文

你有没有好奇过木星是什么时候被发现的？遗憾的是，我们没有办法知道。木星是用肉眼可见的五大行星之一。如果你去户外的时候木星出现在天边，那它可能比金星之外的其他星星都要亮。所以从前的人们在数千年前就已经知道了木星，但是我们没有办法知道谁是第一个发现木星的人。

图解：木星木星（Jupiter）是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星，从内向外的第五颗行星。它的质量为太阳的千分之一，是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。由于木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星，因此四者又合称类木行星（木星和土星合称气态巨行星）。图源：sohu

相比之下，我们怎么发现金星是一颗行星或许是更值得探讨的问题。在很久以前，天文学家认为地球是宇宙的中心，也就是地心说。太阳，月亮，行星，甚至其他星星都围绕着地球形成了天球。但是地心说没有办法解释围绕地球转动行星异常的运动轨迹。它们会朝着一个方向运动然后停下，接着向反方向运动。为此天文学家们假想了很多详细的运动模型去解释这些异常的运动。

图解：天球（图片为地心天球）天球是为了研究天体的位置和运动，而引进的一个假想圆球。有时还将天球球心设置在某些特殊点，如地心和日心，相应的天球分别称为地心天球和日心天球。天球可被它的赤道（天赤道）分成北天半球和南天半球两部分。对应着有北回归线、南回归线、南极、北极。图源：information-station

随着时间的推移，16世纪的时候尼古拉哥白尼创立了日心说，太阳才是太阳系的中心，地球、金星和其他行星都围绕着它转，其他行星异常的运动轨迹也就因此变得合理了。它们都围绕着太阳做圆周运动，地球也一样，因此我们观测到其他行星的运动速度是变化的。

图解：伽利略望远镜指物镜是凸透镜（汇聚透镜）而目镜是凹透镜（发散透镜）的望远镜。优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。图源：bertech

第一个真正意义上观测木星的人是伽利略。他使用了望远镜，虽然是用他发明的最初级的望远镜，他还是观测到了木星带，随后木星的四个卫星也因此被命名为伽利略卫星。这些卫星很显然地在围绕着木星转，打破了所有行星围绕着地球转的理论。

图解：木星卫星（伽利略卫星）伽利略于1610年1月7日首度发现，所以将他们称为伽利略卫星。依其编号次序被命名为“艾奥”(Io)、“欧罗巴”(Europa)、“加尼美得”(Ganymede)和“卡里斯托”(Callisto)。赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。图源：wjbaike

之后，天文学家们用更高级的望远镜观测到了木星带的更多细节。但是直到太空时代的来临科学家才开始真正地研究木星。美国航空航天局的先驱者十号在1973飞过木星，成为第一艘近距观测木星的飞行器。并且在距离木星34000km的地方穿过云层。

图解：先驱者十号 NASA于1972年3月2日发射的一艘航天飞行器。它是第一艘越过小行星带的飞行器，第一艘近距离观测木星的飞行器，并于1973年12月3日发回了第一组木星的近距离拍摄的图像。1983年6月13日，先驱者10号越过海王星轨道

天文学家已经发现了将近500个多卫星行星系。通常这些行星系包括一些质量比地球大几倍的行星，也就是超级类地行星（“超级地球”）。他们围绕恒星运行的距离比水星围绕太阳运行的距离要近，也比质量和木星相近的气态巨行星围绕它们恒星运行的距离要近。地球和它周围的行星可能是由木星和在太阳附近的其他超级地球相撞后的碎片形成的。在大策略假说中，随着木星进入内太阳系，当他的运动轨迹和超级地球的运动轨迹开始重叠时，引力牵引会使他们发生碰撞。