木星（Jupiter）是太阳系中距离太阳第五近的行星，也是太阳系中体积最大的行星。截至2023年，木星已知有92颗卫星。

古人早已认识这颗行星 ，罗马人以主神朱庇特命名这颗行星。古代中国则称木星为岁星，取其绕行天球 [19]  一周约为12年，与地支相同之故。到西汉时期，《史记‧天官书》作者司马迁从实际观测发现岁星呈青色，与“五行”学说联系在一起，正式把它命名为“木星”。

从地球看木星，视星等最高可达-2.94等，已经可以在地面照出物体阴影。木星是继月球和金星之后，是夜空平均亮度第三的天体（火星在其轨道的特定点上时能短暂超过木星的亮度）。

木星是颗巨行星，质量是太阳的千分之一，但却是太阳系其他行星质量总和的2.5倍。木星的主要成分是氢，但只占十分之一分子数量的氦，却占了总质量的四分之一；它可能有岩石核心和重元素，但没有可以明确界定的固体表面。由于快速地自转，木星的外观呈现扁球体。大气层依纬度成不同的区域带，在彼此的交界处有湍流和风暴作用着。最显著的例子就是大红斑，这是17世纪第一次被望远镜见到后就未曾停歇过的巨大风暴。环绕着木星的还有微弱的行星环和强大的磁层，包括4颗1610年发现的伽利略卫星，至2019年12月已经发现79颗卫星。木卫三是其中最大的一颗，其直径大于行星中的水星。

• 中文名

• 木星

• 外文名

• Jupiter

• 别    名

• 岁星

• 分    类

• 行星，类木行星，气态巨行星

• 质    量

• 1.8982✕1027 kg(317.8 M⊕)

• 平均密度

• 1.326 g/cm³

• 直    径

• 139822 km(平均直径)

• 表面温度

• -108 ℃(165 K，1巴大气云顶)

• 逃逸速度

• 59.5 km/s

• 反照率

• 0.503(球面，0.538 几何)

• 视星等

• -2.94 至 -1.66 等 [1]

• 自转周期

• 9小时55分30秒(赤道略短，两极略长) [1]

• 半长轴

• 5.2044 天文单位

• 离心率

• 0.0489

• 公转周期

• 11.862 年

• 平近点角

• 20.020 度

• 轨道倾角

• 1.303 度

• 升交点经度

• 100.464 度

• 远日点

• 5.4588 天文单位

• 近日点

• 4.9501 天文单位

• 平均公转速度

• 47051 km/h

• 会合周期

• 398.88 天

• 极半径

• 66854 km

• 扁    率

• 0.06487±0.00015

• 表面积

• 6.1419×10^10km²（地球的122倍）

• 体    积

• 1.4313×10^15km³（地球的1316倍）

• 表面重力

• 24.79 m/s2(2.528 g)

• 表面气压

• 20–200 千帕

• 卫星数量

• 已知有79颗 [2]

• 大气成分

• 氢气、氦气、甲烷、氨、重氢、乙烷、水

• 卫星发现者

• 伽利略，甘德等 [3]

• 转轴倾角

• 3.13°

• 赤道半径

• 71492公里

卫星

木卫一、木卫二、木卫三、木卫四在1610年被伽利略用望远镜发现，称为伽利略卫星。1892年巴纳德发现了木卫五，其他卫星都是1904年以后用照相方法陆续发现的。旅行者号飞船于1979年发现了木卫十四，1980年又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外，其余的卫星半径多是几千米到20千米的大石头。木卫三半径为2631千米，是卫星中最大的一颗，直径大于水星。木卫二可能存在液态的海洋。木星的四个伽利略卫星和木卫五的轨道几乎在木星的赤道面上。 [5] 

伽利略卫星，从左至右为木卫一、木卫二、木卫三、木卫四

木星运动正逐渐地变缓。同样相同的引潮力也改变了卫星的轨道，使它们慢慢地逐渐远离木星。木卫一、木卫二、木卫三由引潮力影响而使轨道共振固定为1：2：4，并共同变化。木卫四也是这其中一个部分，在未来的数亿年里，木卫四也将被锁定，以木卫三的两倍公转周期，以木卫一的八倍来运行。

木星有众多卫星，2018年已发现79颗，木星的卫星由宙斯一生中所接触过的人来命名（大多是他的情人）。它们大致分为三群：第一，顺行的规则卫星，最靠近木星，木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星共8颗，轨道偏心率都小于0.01。第二，顺行的不规则卫星，离木星稍远的一群，包括木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七等，偏心离为0.11～0.21。第三，逆行的不规则卫星，离木星最远的一群，包括木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九等，偏心率0.17～0.38。

行星环

木星环组成示意图

木星有一个同土星般的环，不过又小又微弱。早在1974年先锋11号探测器访问木星时，就曾在离木星约13万千米处观测到高能带电粒子的吸收特征。两年后有人提出这一现象可用木星存在尘埃环来说明。可惜当时无人作进一步的定量研究以推测这一假设环的物理性质。木星环的发现纯属意料之外，只是由于两个旅行者1号的科学家一再坚持应该去看一下是否有光环存在。其他人都认为发现光环的可能性为零，但事实上木星环是存在的。1979年3月，旅行者1号探测器穿越木星赤道平面时，这时它所携带的窄角照相机在离木星120万千米的地方拍到了亮度十分暗弱的木星环的照片。同年7月，后到达的旅行者2号探测器又获得了有关木星环的更多的信息，证实了这个结论。

木星光环的形状像个薄圆盘，其厚度约为30千米，宽度约为9400千米，离木星128300千米。光环分为内环和外环，外环较亮，内环较暗几乎与木星大气层相接。光环的光谱型为G型，光环也环绕着木星公转，7小时转一圈。根据对空间飞船所拍得照片的研究，现已知道木星环系主要由亮环、暗环和晕三部分组成。亮环在暗环的外边晕为一层极薄的尘云，将亮环和暗环整个包围起来的厚度不超过30千米亮环离木星中心约13万千米，宽600千米。暗环在亮环的内侧，宽可达5万千米，其内边缘几乎同木星大气层相接。亮环的不透明度很低，其环粒只能截收通过阳光的万分之一左右。靠近亮环的外缘有一宽约700千米的亮带它比环的其余部分约亮10%，暗环的亮度只及亮度环的几分之一。晕的延伸范围可达环面上下各1万千米它在暗环两旁延伸到最远点，外边界则比亮环略远。据推算，环粒的大小约为2微米，真可算是微粒。这种微米量级的微粒因辐射压力、微陨星撞击等原因寿命大大短于太阳系寿命。为了证实木星环是一种相对稳定结构这一说法人们提出了维持这种小尘埃粒子数量的动态稳定的几种可能的环粒补充源。

如果光环要保持形状，它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星：木卫十六和木卫十七，是光环物质来源的最佳候选。木星的两极有极光，这似乎是从木卫一上火山喷发出的物质沿着木星的引力线进入木星大气而形成的。木星有光环，光环系统是太阳系巨行星的一个共同特征，主要由黑色碎石块和雪团等物质组成。木星的光环很难观测到它没有土星那么显著壮观，但也可以分成四圈。木星环约有9400千米宽，但厚度不到30千米，光环绕木星旋转一周需要大约7小时。伽利略号飞行器对木星大气的探测发现木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带，大致相当于电离层辐射带的十倍强。

质量大小

木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍，由于它的质量是如此巨大，因此太阳系的质心落在太阳的表面之外，距离太阳中心1.068太阳半径。虽然木星的直径是地球的11倍，非常巨大，但是它的密度很低，所以木星的体积是地球的1321倍，但质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一，质量只为太阳质量的千分之一，所以两者的密度是相似的。“木星质量”（MJ或MJup）通常被作为描述其它天体（特别是系外行星和棕矮星）的质量单位。因此，例如系外行星HD 209458 b的质量是0.69MJup，而仙女座κb的质量是12.8MJup。

理论模型显示如果木星的质量比现今更大，而不是318个地球质量，它将会继续收缩。质量上的些许改变，不会让木星的半径有明显的变化，大约要在500地球质量（1.6MJup）才会有明显的改变。尽管随着质量的增加，内部会因为压力的增加而缩小体积。结果是，木星被认为是一颗几乎达到了行星结构和演化史所能决定的最大半径。随着质量的增加，收缩的过程会继续下去，直到达到可察觉的恒星形成质量，大约是50MJup的高质量棕矮星。

然而，需要75倍的木星质量才能使氢稳定的融合成为一颗恒星。最小的红矮星，半径大约只是木星的30%。尽管如此，木星仍然散发出更多的能量。它接受来自太阳的能量，而内部产生的能量也几乎和接受自太阳的总能量相等。这些额外的热量是由开尔文-亥姆霍兹机制通过收缩产生的。这个过程造成木星每年缩小约2厘米。当木星形成的时候，它要比当前观测到的要略大一点。

大红斑与涡旋

木星的大红斑位于南纬23°处，长2万千米，宽1.1万千米。探测器发现，大红斑是一团激烈上升的气流，呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒，是大红斑的核，其大小约几百千米。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长，可维持几百年或更久。早在1665年，意大利天文学家卡西尼就发现了它。大红斑艳丽的红色令人印象深刻，颜色似乎来自红磷。 [9]  大红斑的自转是逆时针方向，周期大约是六天。大红斑的长度是24000至40000千米，宽度是12000至14000千米。它的直径大到可以容得下2至3颗地球。这个风暴的最大高度比周围的云层高出约8千米。风暴通常都发生在巨行星大气层的湍流内，木星也有白色和棕色的鹅蛋形风暴，但较小的那些风暴通常都不会被命名。白色的鹅蛋倾向于包含大气层上层，相对较低温的云。棕色鹅蛋形是较温暖和位于普通云层。这种风暴持续的时间可以只有几个小时，也可以长达数个世纪。

磁场

木星的磁场强度是地球的14倍，范围从赤道的4.2高斯（0.42mT）到极区的10至14高斯（1.0～1.4mT），是太阳系最强的磁场（除了太阳黑子）。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层（木星磁场十分强大，其背对太阳一面的磁场甚至延伸至土星轨道）。这个场被认为是由涡流产生的——旋流运动的导电材料——核心的液态金属氢。在埃欧卫星的火山释放出大量的二氧化硫，形成沿着卫星轨道的气体环。这些气体在磁层内被电离，生成硫和氧的离子。它们与源自木星大气层的氢离子，在木星的赤道平面形成等离子片。这些片状的等离子与行星一起转动，造成进入磁场平面的变形偶极磁场。在等离子片内的电流产生强大的无线电讯号，造成范围在0.6至30MHz的爆发。

木星极光

木星磁层的范围大而且结构复杂，在距离木星140万～700万千米之间的巨大空间都是木星的磁层；而地球的磁层只在距地心5万～7万千米的范围内。木星的五个大卫星（木卫一至木卫五） [1]  都被木星的磁层所覆盖，使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带，木星周围也有这样的辐射带。旅行者1号还发现木星背向太阳的一面有3万千米长的北极光。1981年初，当旅行者2号早已离开木星飞奔土星的途中，曾再次受到木星磁场的影响。由此看来，木星磁尾至少拖长到了6000万千米以外。

木星的磁气圈分布范围比地球磁气圈的范围大上100多倍，是太阳系中最大的磁气圈。由于太阳风和磁气圈的作用木星也和地球一样在极区有极光产生，强度约为地球的100倍。

综述 木星是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加，在距离表面至少5000千米深处，液态氢在高压和高温环境下形成。据推测，木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区，物质组成与密度呈连续过渡。木星是气态行星（又称类木行星），即以非固体物质为主要组成的行星，它是太阳系中体积最大的行星，赤道直径为142984千米。木星的密度为1.326g/cm³，在气体行星中排行第二，但远低于太阳系中四个类地行星。 木星质量大小 木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍，由于它的质量是如此巨大，因此太阳系的质心落在太阳的表面之外，距离太阳中心1.068太阳半径。虽然木星的直径是地球的11倍，体积是地球的1321倍，非常巨大，但是它的密度很低，所以木星的质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一，质量只为太阳质量的千分之一，所以两者的密度是相似的。“木星质量”（MJ或MJup）通常被作为描述其它天体（特别是系外行星和棕矮星）的质量单位。因此，例如系外行星HD 209458 b的质量是0.69MJup，而仙女座κb的质量是12.8MJup。理论模型显示如果木星的质量比现今更大，而不是318个地球质量，它将会继续收缩。质量上的些许改变，不会让木星的半径有明显的变化，大约要在500地球质量（1.6MJup）才会有明显的改变。尽管随着质量的增加，内部会因为压力的增加而缩小体积。结果是，木星被认为是一颗几乎达到了行星结构和演化史所能决定的最大半径。随着质量的增加，收缩的过程会继续下去，直到达到可察觉的恒星形成质量，大约是50MJup的高质量棕矮星。然而，需要75倍的木星质量才能使氢稳定的融合成为一颗恒星。最小的红矮星，半径大约只是木星的30%。尽管如此，木星仍然散发出更多的能量。它接受来自太阳的能量，而内部产生的能量也几乎和接受自太阳的总能量相等。这些额外的热量是由开尔文-亥姆霍兹机制通过收缩产生的。这个过程造成木星每年缩小约2厘米。当木星形成的时候，它要比当前观测到的要略大一点。