木星的内核正在被侵蚀,但没人知道到底有多快。
图片来源:旅行者2号/NASA/JPL/USGS
木星是自身成就的牺牲者。一些复杂的新计算表明,这颗太阳系中最大的行星——质量比其他几颗行星质量总和的两倍还要大——已经摧毁了其核心的一部分。然而具有讽刺意味的是,罪魁祸首恰好是把木星打造成一颗气态巨行星的氢和氦——随着行星的形成,其内核的引力对这些元素产生了吸引。这一发现意味着大多数巨大的太阳系外行星可能根本就没有内核。
天文学家之所以把木星称为气态巨行星,缘于其大部分由氢和氦构成,后者在地球上都是气体。然而在木星上,由行星引力产生的巨大压力将大部分氢压缩为一种能够导电的金属流体。氢和氦包围着一个由铁、岩石和冰构成的中心核。而这一内核——质量相当于地球质量的10倍——仅仅是质量为地球318倍的行星的一小部分。
如今,美国加利福尼亚大学伯克利分校的行星科学家Hugh Wilson和Burkhard Militzer完成了一些量子力学计算,旨在搞清当位于行星中央的氧化镁(MgO)——木星内核岩石中的一种关键成分——被一种氢—氦流体所浸没时会发生什么。这里的温度约为16000开氏度——比太阳表面的温度还热,压力相当于4000万个大气压。这些情况非常极端,没有试验能够复制它们。