科学探索|宇宙飞船能穿透像木星这样的气态巨行星吗?

人们会提出一些大胆猜测 , 例如:宇宙飞船能穿越像木星这样的气态巨行星吗?毕竟木星没有像地球一样的固态内核 。目前 , 专家指出 , 那个时候 , 在数万摄氏度的大气温度下 , 任何航天器都不会仅是被压扁或者熔化 , 它会完全分解为原子 , 这就是航天器驶向木星中心区域可能发生的事情!
科学探索|宇宙飞船能穿透像木星这样的气态巨行星吗?
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美国宇航局现已发射3艘宇宙飞船进入气态巨行星 , 其中“伽利略号”和“卡西尼号”在任务即将结束时 , 分别在木星和土星大气层中坠毁 , 但是伽利略号向木星发射了一个特殊“乘客”——被设计能坠入气态巨行星的探测器 。
伽利略号坠入木星大气层一小时后 , 该飞船向下坠落15万米时 , 与美国宇航局地面控制中心失去了联系 。科学家们并不确定该飞船被木星高压和高温摧毁前向下坠落多深 , 但是未来我们能否对这样的气态巨行星展开探索呢?发射一艘宇宙飞船潜入木星或者土星 , 很可能这颗气态巨行星不具有承受撞击的固体表面 , 宇宙飞船可以穿越气态巨行星吗?
依据英国莱斯特大学行星科学副教授利·弗莱彻的观点 , 简单地讲 , 这是不可能的 , 宇宙飞船穿越某颗气态巨行星时不会完好无损 。他在接受媒体采访时称 , 如果宇宙飞船试图穿越一颗巨行星时 , 该星球的大气密度、压力和温度都会上升至极端水平 , 在木星中心周围 , 通常气态氢将变成液态金属 , 该区域像“太阳表面一样独特” 。
要了解木星中心附近的压力状况 , 可以参照地球的马里亚纳海沟 , 这是地球海洋最深的区域 。在大约1.1万米深处 , 压力将达到10万帕斯卡 , 相当于每平方英寸承受8吨压力 。在浅海区域 , 人们会感受到压力大约100帕斯卡 。弗莱彻说:“在木星中心附近 , 压力数值将骤增 , 将提升到数亿帕斯卡 , 在巨大压力下 , 木星大气温度上升 , 会达到数万摄氏度 。”
弗莱彻说:“到那个时候 , 任何航天器都不会仅是被压扁或者熔化 , 它会完全分解为原子 , 这就是航天器驶向木星中心区域可能发生的事情 。”
首先 , 理想的气态巨行星探测器必须形状像原子弹 , 从而改善空气动力学 , 并让它尽可能地向下坠落 。当探测器开始降落时 , 它会遇到稀薄的氨云 , 可能会穿过蓝色的天空 , 这与地球大气中发生的光散射现象类似 。
探测器穿过硫氢化铵形成的“粘稠棕红色云层”之后 , 将到达大气层向下80000米的区域 , 这是一片“高耸”的积雨云 , 可能是被大规模雷暴照亮的区域 。弗莱彻称 , 比这更深的区域 , 在大气层向下700万-1400万米的区域之间 , 探测器将遭遇温度极高的大气环境 , 该大气区域自身也会发光 。这里的温度会上升至数万摄氏度 , 压力上升至几百万帕斯卡 , 这里将是探测器开始解体的地方 。
在木星内核这个仍然神秘的区域 , 氢和氦变成了一种流体 , 通过2011年发射的“朱诺号”任务 , 科学家们发现木星内核不是固体 , 而是由氮、碳甚至铁等物质组成的弥散内核 , 当探测器抵达这个“模糊、混合的区域” , 就可能彻底崩溃瓦解了 。