木星概况
木星是太阳系九大行星中最大的一个，它那圆圆的大肚子里能装下1 300多个地球，质量是地球的318倍。太阳系里所有的行星、卫星、小行星等大大小小天体加在一起，还没有木星的分量重。天文学上把木星这类巨大的行星称为“巨行星”，西方人把它称为天神“宙斯”。木星虽然个头大，但距地球较远，所以看上去还不及金星明亮。木星绕太阳公转一周约需12年时间，因此，几乎每年地球都有一次机会位于太阳和木星之间。在这些日子里，太阳落山时，木星正好升起，人们整夜都可见到它。木星轨道外的其他行星也有这一特征。木星大约12年在星空中运行一周，每年经过一个星座。我国古代将木星在星空中的运行路线分为“十二次”，木星每行经“一次”，就是一年，所以木星在我国又有“岁星”之称，用以纪年。据说，这种岁星纪年是十二地支的前身。木星自转一周为9小时50分，是九大行星中自转最快的。它呈明显的扁球状，赤道直径与两极直径之比为100∶93。
木星近貌木星是一个巨大的气态行星。最外层是一层主要由分子氢构成的浓厚大气随着深度的增加，氢逐渐转变为液态。在离木星大气云顶一万千米处，液态氢在100万帕的高压和6 000K的高温下成为液态金属氢。木星的中央是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核，核的质量是地球质量的10倍。
由于木星快速的自转，它有一个复杂多变的天气系统，木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴，其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着顺时针方向旋转的古老风暴，已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那么大，其外围的云系每四到六天即运动一周，风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。由于木星的大气运动剧烈，致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。
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，主要由小石块和雪团等物质组成。木星的光环很难观测到，它没有土星那么壮观，但也可以分成四圈。木星环约有6 500千米宽，但厚度不到10千米。
木星有稠密的天气，主要成分为氢和氦，还有甲烷、氨、碳、氧及少量的铁和硫。通过望远镜，我们看到木星有一些明暗交替的带纹平行于木星的赤道。这些带纹是木星快速自转而产生的大气环流。它们有上千千米厚，因而使我们看不见木星的表面。带纹中有时出现寿命长短不一的亮斑或暗斑。在木星赤道以南，有一个大红斑，它于1665年被法国天文学家卡西尼发现，至今已存在300多年了。大红斑呈蛋形，宽14 000千米，长30 000千米。其宽度似乎不变，长度却由发现之初的30 000千米逐渐延伸为40 000千米，现又缩到20 000多千米。大红斑不但大小有变化，而且颜色也有变化，它有时浓艳，有时暗淡。大红斑是一个含有红磷化合物的大气旋涡，朝逆时针方向旋转，温度似乎比周围的木星大气低些。
木星有较强的磁场，表面磁场强度达3～14高斯，比地球表面磁场强得多(地球表面磁场强度只有0.3～0.8高斯)。木星磁场和地球的一样，是偶极的，磁轴和自转轴之间有10°.8的倾角。木星的正磁极指的不是北极，而是南极，这与地球的情况正好相反。由于木星磁场与太阳风的相互作用，形成了木星磁层。木星磁层的范围大而旦结构复杂，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7～8千米的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层屏蔽，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。
木星有巨大的光环，木星光环的形状像个薄圆盘，其厚度约为30千米，宽度约为6 500千米，离木星12.8万千米。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。木星光环是由许多黑色碎石块构成的，石块直径在数十米到数百米之间。
1号拍摄到的木星光环和地球极光一样，木星上也存在极光现象。木星为什么也会发生极光呢
近十几年来，天文学家一直在寻找三氢离子H++-3，因为H++-3在星际化学中具有关键的作用。1988年终于在木星的高层大气中发现了它。美国两个科学小组经过深入的研究，根据离子在3.4～4.0微米的红外辐射绘制了木星极光带图像。用新开发的探测器和莫纳克亚的红外望远镜在1991年记录了木星的极光。记录结果使空间分辨率好于1角秒。
H++-3是瀑布似的进入木星磁极附近高层大气的高能磁层电子产生的。电子把氢分子分解成离子，与氢重新组合形成H++-3。十多年前“旅行者”号发现木星的极光时曾认为入射带电粒子起源于等离子云，这个等离子云包围着木卫一，沿着连接木卫一和木星的磁力线到达木星的极区。经过核准，现在则否定了这一看法。木星的极光出现的范围限制在木星两个磁极附近的两块比较小的“热斑”处，热斑随着木星旋转。从半球上看去，南部的两块热斑几乎是静止的。这意味着它们相对于木星午后天空中的太阳仍然是固定的。
现在搜寻H++-3的工作继续在银河系气体丰富的区域进行，已在超新星1987A的遗迹里检测出这种离子。
木星和卫星
将近四个世纪之前，当伽利略把他自制的望远镜指向天空时，他发现在木星周围有三个亮点。开始他认为那可能是恒星，但这些“恒星”与木星排成了一条奇怪的直线。这引发了伽利略浓厚的兴趣，他在继续观测后发现它们运行在看来错误的轨迹上。四天之后，伽利略又发现了一颗。经过接下来几个星期的观测，伽利略确认它们并非恒星，而是围绕着木星运行的天体。
在以后的几个世纪中，人们又接连发现了12颗卫星，使木星卫星的总数达到了16颗。最近，又有12颗卫星被发现并被临时编号，直至它们被正式确认和命名。1979年，旅行者探测器对木星系的探测终于揭开了这些冰冻世界的神秘面纱。1996年，对这些世界的探索又因伽利略号探测器对木星系的探测而向前迈进了一大步。
木星卫星中的十二颗相对较小，看起来更像是被俘获的，而不像是在木星轨道上自然形成的。伽利略发现的四个大卫星：木卫一、木卫二、木卫三和木卫四已经被确认是在木星形成时与木星共同形成的。
岩石质的木卫一是太阳系中最与众不同的一个卫星。对不星系的探测中最令人惊奇的发现就是木卫一上的活火山，木卫一是太阳系中除了地球惟一个存在活火山的天体。旅行者号在探测木卫一时，竟发现在木卫一表面有九个火山在同时喷发。喷发物上升的高度达到300千米，喷出物质的速度达到每秒一千米。剧烈的火山活动使木卫一表面覆盖着一层厚厚的硫磺，所以木卫一看起来呈现橘黄色。
木卫一如此活跃可能是因为它位于木星与木星的另两颗大卫星——木卫二和木卫三的共同引力潮汐作用下，这种类似拔河竞赛似的引力作用常常使木卫一的形状发生大至100米左右的改变。木卫一的表面温度约为零下143摄氏度，在火山喷发时的温度可达17摄氏度，因此木卫一表面会有大小不一的熔岩湖。这与地球形成初期的情形十分相似。
木卫二吸引天文学家的地方是其上可能存在简单生命。地球人对太阳系中行星的探测工作一直没有停止过。近几十年来，美国与前苏联向金星、火星、木星、土星等太阳系行星发射出探测器或宇宙飞船。其中对可能有生命存在的星球——火星、木星及其卫星进行了重点探测。比如美国发送的木星探测器“伽利略号”在1996年12月19日掠过木卫二(当时距离为688千米)时，拍摄了木卫二的照片。科学家从照片上的景象分析认为木卫二上很可能具有低等生命存在。科学家们说，他们从照片上发现了浮冰的痕迹，这表明木卫二的内核很热，大量热能从火山口或热泉眼喷发出来，导致其表面的部分冰层融化。他们认为，水、有机化合物和一定的热量是生命存在的三个基本要素。人类在太平洋海底和南极洲冰层下等极端恶劣的自然环境中都发现过简单的生命形式，就是因为这些地方虽然环境恶劣，但都具备这三个基本要素。他们之所以认为木卫二上也可能存在生命，一是因为木卫二是一个覆盖着白褐两色冰层的星球，固体水非常丰富；二是因为太阳系天体上一般都含有有机化合物。所以，如果木卫二真有一个很热的内核，那么它上面就很可能存在简单的生命形式。
木卫三是木星最大的一颗卫星，它的体积比水星大，表面呈黄色，可分为盖满水层的明亮区和冰上堆积着岩质灰尘的黑暗区，并有几处横向错开的断层、线状地形、互相平行的山脊与深沟。这些线状地形互相重叠，显示它们形成的年代不同。因此，天文学家推断，木卫三可能曾经发生过类似地球的板块活动。经过几年来的研究发现，木卫三表面逸出大量氢气。科学家最近发现，从木卫三冰封的表面逸出氢气。他们认为，可能有大量氧气在其表面漂浮或者被封在其冰层下，其氧气量可与地球上的一样多。
木卫四同木卫二形成明显对照：是个“麻子星球”。木卫四的表面布满了密密麻麻的陨石坑，最明显的特征是一个像牛眼似的白色核心，外面被一层圆环包围着，类似同心圆盆地，直径达600～1500千米。木卫四除了坑洞以外再也找不到其他特殊的地形，因而推断它是太阳系中最古老的卫星表面，在很早以前就终止了内部活动。
