木星

木星是太阳系中的巨人——一颗由氢和氦组成的球体，体积庞大到足以把太阳系其他所有行星都装进去还绰绰有余。它的半径约69,900公里，是地球的11倍宽；质量相当于318个地球，比其他所有行星加起来还要重两倍多。它没有可供立足的固体表面：穿过它带状的云层向下深入，气体会不断变得更热、更稠密，直到表现得像一种炽热、能导电的液态金属，一路延伸到一个由更重物质构成、与周围氢层界限模糊的弥散核心。

尽管体型庞大，木星却是我们所知自转最快的行星。一天时间不到十小时，这种狂暴的自转把赤道向外甩出一圈可见的隆起，使这颗巨行星即便在自家后院的望远镜里看来，轮廓也略显扁平，呈鸡蛋状。

一个由天气构成的世界

木星没有地壳、没有大陆，也没有水构成的海洋——只有一层深邃、动荡不安的大气层，成分大约90%是氢、10%是氦，其间夹杂着氨、甲烷和水的痕迹。它那标志性的乳白与铁锈色条纹，实际上是一系列交替喷流构成的图案：明亮的“区”是上升气体，较暗的“带”是下沉气体，它们以每小时数百公里的速度彼此擦身而过。在它们相互剪切的地方，会甩出可持续数年之久的风暴和涡旋。

NASA自2016年起环绕木星飞行的“朱诺号”探测器发现，这些风并非仅仅是表面的一层薄膜。它们向内部深入约3,000公里，翻涌的大气层才最终过渡为下方能导电的流体。朱诺号还揭示出，木星每个极区周围都排列着呈几何多边形分布的气旋群——南极周围是一个五边形风暴阵列，北极周围则是一个八边形，这种天气形态在地球上找不到任何对应之物。

大红斑

木星最具标志性的特征是大红斑，这是一个高压风暴，规模之大以至于已经被持续望远镜观测了一个多世纪；早在17世纪60年代就有类似斑点的记录，尽管最新研究认为那个早期风暴可能是后来消散的另一个独立风暴。它是一个反气旋，其旋转方向与地球的低压系统相反，边缘风速可超过每小时400公里——根据朱诺号的测量，局部风速甚至可达约每小时680公里。朱诺号的仪器显示，这个风暴的“根系”向大气层下方延伸约300公里，远比地球上任何风暴都要深。

这个斑点也正在缩小。一个世纪前，它的宽度足以并排容纳三个地球；如今它已收窄到仅比一个地球宽度略大，形状也变得更加接近圆形。它为何在收缩——以及在没有海洋或陆地提供能量来源的情况下，它是如何维持如此之久的——依然是这颗行星尚未解开的谜题之一。

磁场怪兽

在木星深处，氢被挤压到如此程度，以至于转变为一种能导电的金属态液体。在木星快速自转的搅动下，这一层如同一台巨型发电机，产生了所有行星中最强的磁场——强度大约是地球磁场的二十倍，庞大到能向太阳方向延伸数百万公里。如果它能发出可见光，木星的磁层在我们天空中看起来会比满月还要大。

这一磁场困住了一条致命的辐射带，并在两极驱动出比地球北极光强大数百倍的极光。它还与火山活动剧烈的木卫一相耦合，木卫一持续向系统中输送一圈由带电硫和氧构成的“甜甜圈”状物质，并在木星高层大气中点亮永久性的极光“足迹”。

一个卫星组成的迷你太阳系

木星统领着至少95颗已知卫星——随着巡天观测不断发现越来越小的外围被俘获天体，这一数字仍在持续攀升。其中四颗与众不同：木卫一、木卫二、木卫三和木卫四，即伽利略·伽利莱在1610年1月用望远镜发现的“伽利略卫星”。观察它们在木星周围来回穿梭，给了伽利略第一个直接证据，证明并非天空中的一切都在绕地球运转。

这四颗卫星本身就各自是一个独立的世界。木卫一是太阳系中火山活动最剧烈的天体；木卫二在冰壳之下藏着一片咸水海洋，其水量可能超过地球所有海洋的总和；木卫三是所有卫星中体积最大的一颗，比行星水星还要大，也是唯一拥有自身磁场的卫星；而暗色、伤痕累累的木卫四则保留着我们所知最古老的表面之一。木星还拥有一圈暗淡的尘埃环，由“旅行者号”于1979年发现，其物质来源是被撞离其内层卫星的碎屑。

造访历史

木星是航天器最早抵达的外行星。NASA的“先驱者10号”于1973年飞掠木星，“先驱者11号”于1974年紧随其后，证实了这颗行星强烈的辐射和流体性质。孪生的“旅行者号”探测器于1979年接踵而至，仅凭一对飞掠任务就发现了木卫一的火山活动、木卫二的冰壳，以及木星的环系统。“伽利略号”于1995年成为首个进入木星轨道的探测器，它向云层深处投放了一枚探测器，并用八年时间研究木星的卫星。

“朱诺号”于2016年7月4日抵达，进入一条环绕两极的椭圆轨道，专门设计用来俯冲到辐射带以下，探测这颗行星的内部结构、引力场和磁场。其任务后来延长，用于近距离考察伽利略卫星。下一篇章已经展开：欧洲航天局于2023年发射的“木星冰月探测器”（JUICE）正飞向木星，重点研究其可能存在海洋的冰质卫星，与之同行的还有NASA于2024年发射的“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）。

如何寻找木星

木星是肉眼最容易辨认的天体之一——一个明亮、稳定的乳白色光点，亮度超过所有恒星，通常只有月球和金星能与之媲美。它大约每13个月到达一次“冲日”，此时是它最亮、离地球最近的时刻，日落时升起，整夜可见。即使用普通双筒望远镜，也能看到排列在木星旁的四颗伽利略卫星，它们的位置每晚都会明显重新排列。用小型望远镜观测，还能看到暗色的云带，以及在朝向我们时清晰可见的大红斑本身。