【深度認識】木星
說到太陽系裏最引人入勝的天體，很多人可能馬上想起燦爛的太陽或我們在太空中的家——地球。不過，其實有一位「低調巨星」一直默默地在太陽的身邊盤旋，守護着整個太陽系的穩定，那就是木星 (Jupiter)。你也許從網上、書本甚至科幻電影或者占星學中都聽過木星的名字，但它到底有多偉大，對地球甚至你我生活有甚麼影響，又或許遠比想像中複雜得多。今天，讓我們一起用最貼地的角度，深入探索這位宇宙巨人。
太陽系中的巨無霸：木星的基本資訊
木星是太陽系最大型的行星，無論從體積或質量上來比較都遙遙領先。想像一下，把一千多個地球拼湊起來，也未必能填滿木星的「肚皮」。
- 直徑：約 142,984 公里，約等於 11 個地球直徑。
- 體積：約是地球的 1,321 倍。
- 質量：大約是地球的 318 倍，但只佔太陽的千分之一（0.001倍）。
- 平均與地球距離：約 7.78 億公里（5.2 個天文單位，AU）。如果坐高速火箭飛過去，可能要幾年時間！
- 平均表面溫度： -145°C，非常寒冷，根本無法像地球一樣維持液態水。
- 主要成分：氫 (Hydrogen)、氦 (Helium) 為主，這和太陽本身成分其實非常相似。
- 自轉週期：只需 9 小時 56 分鐘，是太陽系「轉得最快」的大行星，這也是它赤道明顯「膨脹」(扁率)的原因。
- 公轉週期：繞太陽一周需 11.86 年，比起地球的 1 年，時間長得多。
木星與地球、太陽的比較
常見的木星圖片裏，大家最容易聯想到的是那個帶橙紅色環帶、中心有一個巨大的「紅斑」(Red Spot) 的球體。要形象地理解木星的規模，可以這樣比喻：假如地球是一粒葡萄，木星就像一個籃球。更誇張的是，木星的容積如此巨大，以致所有太陽系其他行星質量加起來也不及它的兩倍。
對於溫度來說，木星的上層大氣非常寒冷（-145°C），不過由於它內部有產生大量熱能，所以中心溫度可以高達兩萬多度，令部分天文學家認為木星是一個「未完成的恆星」——組成物質跟太陽一樣，但質量還不夠大，無法點燃像太陽那樣的核聚變 (nuclear fusion)。
再來說說自轉，一天只有 10 小時左右，比地球 24 小時短得多。這高速自轉造就了木星壯觀的環帶和風暴。至於公轉，木星需要近 12 個「地球年」才繞太陽一圈，所以在我們的星空中每年只移動很小距離。
木星的獨特結構與大氣層
木星雖然稱作「氣體巨星」(Gas Giant)，但並非像我們吹大的氣球一樣全是空氣，其結構十分獨特。最外層是厚厚的大氣層，由氫氣、氦氣、甲烷 (Methane)、氨 (Ammonia)、水蒸氣等混合組成，大氣層下方則有一層深不見底的液態氫，甚至再深入則可能有固態「金屬氫」(Metallic Hydrogen)，這是一種在極高壓力下只能在巨大行星內部出現的神奇物質。
最中心是否擁有類似地球一樣的「堅硬核心」(rocky core)，至今仍然存在爭議；部份科學家認為大約有一個 5-15 個地球質量大小的岩石核心，但也有研究指可能核心已經與周圍物質「混和」了。這正是現代太空探測（如 NASA 朱諾號 Juno 任務）一直在追尋的答案。
驚心動魄的紅斑與極端天氣
談起木星，不得不提它那顆「大紅斑」——這其實是一個超大型風暴 (storm)，比整個地球還要大！早於 17 世紀時，人類用望遠鏡已觀察到紅斑存在，換言之，這場風暴已經持續了至少 350 年以上。大紅斑內的風速高達每小時 400 公里，是大自然的「永恆颱風」。
木星的大氣層充滿粗壯的彩色條紋帶 (zones and belts)，這些結構源自於高速的自轉以及複雜的氣流和化學成分相互作用。另外，近極地還會出現耀眼的極光 (aurora)，強度比地球極光高出數十倍，是太空中最壯觀的天然燈光秀之一。
木星的衛星與環系統
不要以為只有地球才有一個月亮，木星更是太陽系中「帶仔之王」——截至現時已知，它擁有95 個衛星（2024 年資料）。當中最有名的是「伽利略衛星」(Galilean moons)：木衛一（艾歐 Io）、木衛二（歐羅巴 Europa）、木衛三（蓋尼米得 Ganymede）、木衛四（卡利斯托 Callisto）。這四個月亮因為 17 世紀伽利略首次用望遠鏡觀察到而命名。
更令人驚奇的是，這些衛星各具特色。例如艾歐是太陽系最活躍的火山星體，歐羅巴則有可能存在地下海洋，被認為可能存在外星生命。而蓋尼米得甚至比地球的水星還要大，是太陽系最大行星衛星。
另外，雖然不像土星那樣有耀眼的光環，但木星也有環系統 (ring system)，只是比較暗淡和難以察覺，主要由塵埃組成。
木星如何影響地球與太陽系？
木星並不只喺「大」這麼簡單，它其實像是太陽系的「保鏢」。由於質量巨大，強大的重力會吸引並改變小行星和彗星的軌道，防止它們直接撞向地球。有些理論認為，木星曾經「捱彗星」拯救過地球歷史上的生命，甚至陪伴恐龍走過漫長歲月——事實上，1994 年著名的蘇梅克-李維九號彗星 (Shoemaker-Levy 9) 就曾被木星吸引並撞擊其表面，給我們上了一堂「宇宙保護」的現場課。
木星在文化、歷史上的角色
古代中國人稱木星做「歲星」，代表歲時、年歲。木星每約 12 年繞太陽一圈，正好符合十二地支（子丑寅卯…）的循環，成為早期曆法的「計年星」。西方文化中則多用羅馬主神朱庇特 (Jupiter) 為名，象徵權力、威嚴與幸運。
現代天文學更揭示，並非太空中的「明星」就與我們無關；在八大行星中，木星的發現和性質研究，極大地推動了我們對宇宙演化、太空生命、甚至地球安全的新理解。
近代探測：朱諾號與木星的新發現
隨着科學進步，人類不再滿足於望遠鏡上的「迷觀」。自 20 世紀以來，已有多艘太空船成功探訪木星，包括先鋒號 (Pioneer)、旅行者號 (Voyager)、伽利略號 (Galileo)，直至 2016 年 NASA 朱諾號 (Juno) 開始進行深入繞行探測。朱諾號揭示了木星大氣結構、磁場、極光及深層氣流等新細節。
由這些任務所得數據，我們不但得知木星的「內部天氣預報」，甚至對太陽系的形成與演化歷史有更清晰的線索。例如，巨大行星如何影響小行星帶、行星遷移 (planetary migration) 甚至地球的宜居性等，都是熱烈討論中的話題。
結語：天文巨人離你並不遠
無論從物理規模、科學意義，甚至文化神話中，木星都極具魅力。雖然它距離我們遙遠，但早在每年春夏，你都能用肉眼在香港夜空中看到它掛在東方。而在它背後蘊含的，是人類數百年來對宇宙的幻想、科學的實證，甚至地球命運的微妙連繫。下次仰望星空，不妨用全新的眼光凝視這位太陽系守護者——木星。
