如果你试图降落在一个气态巨行星上，会发生什么？

美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在近距离掠过这颗气态巨行星时，捕捉到了木星大红斑和动荡的南半球的这一惊人景象。  图片：美国国家航空航天局

（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（RJ Mackenzie）：我们的太阳系包含三种类型的行星。在水星、金星、地球和火星这四颗类地行星与海王星和天王星这两颗遥远的冰巨星之间，坐落着两颗气态巨星：土星和木星。 

这些行星主要由氢气和氦气组成。研究人员现在意识到，气体行星比最初想象的要复杂得多。新的发现对我们理解这些行星是如何形成的具有重要意义，并将有助于设计未来可能访问它们的任务。 

气态巨行星起源于两个过程之一。苏黎世大学理论天体物理学教授Ravit Helled解释说，第一种方法称为核心吸积。这始于一颗新星的诞生，当时分子云在引力作用下坍缩。被称为原行星盘的气体漩涡开始围绕这些新恒星旋转。在这些气体盘中，将有更重的颗粒——灰尘、岩石或任何比氦重的元素。这些粒子可以聚集在一起，然后从周围的圆盘中吸入气体，形成一个主要由气体组成的巨型行星。 

第二种可能形成气态巨行星的方法称为盘不稳定性——这是一种较新的理论，在行星理论家中仍存在一些争议。根据这一观点，当巨大的原行星盘冷却时，它们会变得不稳定，并可能产生成团的岩石和气体，进而演化成气态巨行星。重要的是，这种拟议的形成过程比核心吸积发生得快得多。Helled说，土星和木星可能是通过核心吸积形成的，但这种盘的不稳定性可能“解释了大轨道上的大质量行星或围绕小质量恒星的巨行星”

无论它们是如何形成的，气态巨行星的结构都与地球等类地行星的结构截然不同。木星和土星没有地球那样的表面。相反，它们的大气层会变得越来越薄，直到没有足够的密度将周围的空气称为地球的一部分。Helled说：“没有一个地方可以说，好吧，这就是地球停止的地方。”。 

一艘试图在木星“表面”“着陆”的宇宙飞船必须克服一些重大障碍。一旦你进入气体云，大致标志着像木星这样的巨星的开始，随着你的头朝向行星的核心，温度和压力会稳步上升，气态氢和氦会变成液态。虽然我们太阳系的气态巨星远离太阳，但气态巨星的核心可能会非常热——木星的核心估计在43000华氏度左右。你还必须穿过木星高层大气中厚厚的氨云。 

如果你用比地球上任何已知物质都更坚硬的东西制造你的船，它可以在这些条件下生存下来，它可能会到达一个气体巨星的核心。它在外星人的黑暗中会发现什么尚不清楚。 

Helled说：“几十年来，人们一直认为存在一个明确的核心。”。最近的探测器任务，如朱诺号和卡西尼号，分别绕木星和土星运行。这些探测器发回的信息改变了这种看法。 

2017年9月15日，卡西尼号作为最后一次任务坠入土星大气层。航天器最后时刻的艺术家插图。图片：美国国家航空航天局/加州理工大学喷气推进实验室

Helled说：“我们现在认为它们有我们所说的模糊或稀释的核心。”。这意味着在液态气体、液态氢和氦的上层与行星核心之间没有明确的过渡点。 

事实上，朱诺号和卡西尼号的数据彻底改变了我们对这些行星结构的理解。Helled解释说，它们可能具有复杂的热量和成分梯度。木星以大风暴而闻名，比如大红斑，它产生的风速高达425英里/小时（640公里/小时）。其中一些转变可能会产生戏剧性的现象。木星和土星可能有氦气与氢气分离的区域。在这里，氦变成了一团水滴，倾泻到行星的核心。 

这些见解可以揭示更多关于我们太阳系的巨人，以及我们太阳系外的类似行星。 

Helled说：“现在我们意识到，我们为模拟这些行星所做的一些简单假设是错误的，我们需要修改模型。”