木星磁場和地球的一樣,是偶極的,磁軸和自轉軸之間有10°8′的傾角。
木星的正磁極指的不是北極,而是南極,這與地球的情況正好相反。由於木星磁場與太陽風的相互作用,形成了木星磁層。木星磁層的範圍大而且結構複雜,在距離木星140萬-700萬千米之間的巨大空間都是木星的磁層;而地球的磁層隻在距地心7-8千米的範圍內。木星的四個大衛星都被木星的磁層所屏蔽,使之免遭太陽風的襲擊。地球周圍有條稱為範艾倫帶的輻射帶,木星周圍也有這樣的輻射帶。“旅行者1號”還發現木星背向太陽的一麵有3萬千米長的北極光。1981年初,當“旅行者2號”早已離開木星磁層飛奔土星的途中,曾再次受到木星磁場的影響。由此看來,木星磁尾至少拖長到6000萬千米,已達到土星的軌道上。
過去有人猜測,在木星附近有一個塵埃層或環,但一直未能證實。1979年3月,“旅行者1號”考察木星時,拍攝到木星環的照片,不久,“旅行者2號”又獲得了木星環的更多情況,終於證實木星也有光環。木星光環的形狀像個薄圓盤,其厚度約為30千米,寬度約為6500千米,離木星12.8萬千米。光環分為內環和外環,外環較亮,內環較暗,幾乎與木星大氣層相接。光環的光譜型為G型,光環也環繞著木星公轉,7小時轉一圈。木星光環是由許多黑色碎石塊構成的,石塊直徑在數十米到數百米之間。由於黑石塊不反射太陽光,因此長期以來一直未被我們發現。
木星有一層厚而濃密的大氣層,大氣的主要成分是氫,占80%以上,其次是氦,約占18%,其餘還有甲烷、氨、碳、氧和水汽等,總含量不足1%。
由於木星有較強的內部能源,致使其赤道與兩極溫差不大,不超過3℃,因此木星上南北風很小,主要是東西風,最大風速達130—150米/秒。木星大氣中充滿了稠密活躍的雲係。各種顏色的雲層像波浪一樣在激烈翻騰著。
在木星大氣中還觀測到有閃電和雷暴。由於木星的快速自轉,因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的、明暗交替的帶紋,其中的亮帶是向上運動的區域,暗紋則是較低和較暗的雲。
木星的大紅斑位於南緯23°處,東西長4萬千米,南北寬1.3萬千米。
探測器發現,大紅斑是一團激烈上升的氣流,呈深褐色,這個彩色的氣旋以逆時針方向轉動。在大紅斑中心部分有個小顆粒,是大紅斑的核,其大小約幾百千米,這個核在周圍的反時針漩渦運動中維持不動。大紅斑的壽命很長,可維持幾百年或更久。
由於木星離太陽平均距離為7.78億千米,因此木星的表麵溫度比地球表麵溫度低得多。從木星接受太陽輻射計算,其表麵有效溫度值為-168℃,而地球觀測值為-139℃,“先驅者11號”宇宙飛船的探測值為-150℃,均比理論值高,這也說明木星有內部熱源。
“先驅者11號”探測器對木星考察的結果表明,木星沒有固體表麵,是一個流體行星。木星的內部分為木星核和木星幔兩層,木星核位於木星中心,主要由鐵和矽構成,是固體核,溫度達3萬K。木星幔位於木星核外,以氫為主要元素組成的厚層,其厚度約為7萬千米,木幔外就是木星大氣,再向外延伸1000千米,就到雲頂。
大紅斑
木星表麵的很多特征變化很快,但也有少數標記具有持久和半持久的特征,其中最顯著最持久,也是人們最熟悉的特征要算大紅斑了。
大紅斑是位於赤道南側、長達2萬多千米、寬約1.1萬千米的一個紅色卵形區域。從17世紀中葉,人們就開始對它進行時斷時續的觀測,1879年以後,開始對它進行連續的記錄,並發現它在1879—1882年,1893—1894年,1903—1907年,1911—1914年,1919—1920年,1926—1927年,特別是在1936—1937年,1961—1968年,以及1973—1974年這些年代中,變得顯眼和色彩豔麗。在其他時間,顯得暗淡,隻略微帶紅,有時隻有紅斑的輪廓。
大紅斑是個什麼結構?為什麼是紅色的?如何能持續這麼長的時間?要了解這些問題,僅憑地麵觀測實在是無能為力的。