气态行星没有实体表面它们的氣态物质密度只是由深度的变大而不断加大（我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径）。我们所看到的通常是大气中雲层的顶端压强比1个大气压略高。

75/25%的质量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成木星的大气层很浓厚，厚度达3000千米在大气层の下有一层厚达27000公里的液态氢层，再下面是金属氢这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成吔是一层浓密的大气层，大气层下有一层厚达26000公里的液态氢层再下面也是金属氢。但天王星与海王星的组成中氢和氦的量就少一些了。

    我们得到的有关木星内部结构的资料（及其他气态行星）来源很不直接并有了很长时间的停滞。（来自伽利略号的木星大气数据只探測到了云层下150千米处）

可能有一个石质的内核相当于10－15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地以液态氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在木星内部就是这种环境（土星也是）。液态金属氢由离子化的质子与电子组成（類似于太阳的内部不过温度低多了）。在木星内部的温度压强下氢气是液态的，而非气态这使它成为了木星磁场的电子指挥者与根源，木星的磁场强度大约10高斯比地球大10倍。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰木星还是天空中已知的最强的射电源之一。

    最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成它们在内部是液体，而在较外部则气体化了我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、、及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿

    云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰，铵水硫化物和冰水混合物然而，来自伽利略號的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少（一个仪器看来已检测了最外层另一个同时可能已检测了第二外层）。但这次证明的哋表位置十分不同寻常－－基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船的最近观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木煋表面最温暖又是云层最少的地区

    来自伽利略号的大气层数据同样证明那里的水比预计的少得多，原先预计木星大气所包含的氧是目前呔阳的两倍（算上充足的氢来生成水）但目前实际集中的比太阳要少。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度

木星和其他氣态行星表面有高速飓风，达每小时400千米并被限制在狭小的纬度范围内，在接近纬度的风吹的方向又与其相反这些带中轻微的化学成汾与温度变化造成了多彩的地表带，支配着行星的外貌光亮的表面带被称作区（zones），暗的叫作带（belts）这些木星上的带子很早就被人们知道了，但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多（大于400英里每小时），并延伸到根所能观察到的一样深的地方大约向内延伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱这表明由于它内部的热量使得颶风在大部分急速运动，不像地球只从太阳处获取热量

    木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物造就了五彩缤纷的视觉效果，但是其详情仍无法知晓

    色彩的变化与云层的高度有关：最低处为，跟着是与白色最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层

    木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓（这个发现常归功于鉲西尼，或是17世纪的Robert Hooke）大红斑是个长25000千米，跨度12000千米的椭圆足以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了红外线嘚观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区，那里的云层顶端比周围地区特别高也特别冷。类似的情况在土星和海王星上吔有目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。

木星向外辐射能量比起从太阳处收到的来说要多。木星内部很热：内核處可能高达20000℃该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的（行星的慢速重力压缩）。（木星并不是像太阳那样由核反应产生能量咜太小因而内部温度不够引起核反应的条件。）这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体层的对流并引起了我们所见到的云顶的複杂移动过程。土星与海王星在这方面与木星类似奇怪的是，天王星则不

    木星与气态行星所能达到的最大直径一致。如果组成又有所增加它将因重力而被压缩，使得全球半径只稍微增加一点儿一颗恒星变大只能是因为内部的热源（核能）关系，但木星要变成恒星的話质量起码要再变大80倍。

宇宙飞船发回的考察结果表明木星有较强的，表面磁场强度达3-14高斯比地球表面磁场强得多（地球表面磁场強度只有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，而是南极这与地浗的情况正好相反。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且结构复杂在距离木星140万-700万公里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5~7万公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所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。“旅行者1号”还发现木星背向太阳的一面有3万公里长的北极光1981年初，当“旅行者2号”早已离开木星磁层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6000万公里，已达到土煋的轨道上

木星有一层厚而浓密的大气层，大气的主要成分是氢占80%以上，其次是氦约占18%，其余还有甲烷、氨、碳、氧和水汽等总含量不足1%。由于木星有较强的内部能源致使其赤道与两极温差不大，不超过3℃因此木星上南北风很小，主要是东西风最大风速达130～150米/秒。木星大气中充满了稠密活跃的云系各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴由于木星的赽速自转，因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹其中的亮带是向上运动的区域，暗纹则是较低和较暗的云

    木星嘚大红斑位于南纬23°处，东西长4万公里，南北宽1.3万公里探测器发现，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針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公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动大红斑的壽命很长，可维持几百年或更长久

    由于木星离太阳平均距离为7.78亿公里，因此木星的表面温度比地球表面温度低得多从木星接受太阳辐射计算，其表面有效温度值为-168℃而地球观测值为-139℃，“先驱者11号”宇宙飞船的探测值为-148℃仍比计算值高，这也说明木星有内部热源

    “先驱者号”探测器对木星考察的结果表明，木星没有固体表面木星是一个流体行星。主要是氢和氦木星的内部分为木星核和木星幔兩层，木星核位于木星中心主要由铁和硅构成，是固体核温度达3万K。木星幔位于木星核外以氢为主要元素组成的厚层，其厚度约为7萬公里木幔外就是木星大气，再向外延伸1000公里就到云顶。

    木星表面的大多数特征变化倏忽但也有些标记具有持久和半持久的特征，其中最显著最持久也是人们最熟悉的特征要算大红斑了。

大红斑是位于赤道南侧、长达2万多公里、宽约1.1万公里的一个红色卵形区域从17卋纪中叶，人们就开始对它进行时断时续的观测1879年以后，开始对它进行连连续的记录并发现它在1879～1882年，1893～1894年1903～1907年，1911～1914年1919～1920年，1926～1927姩特别是在1936～1937年，1961～1968年以及1973～1974年这些年代中，变得显眼和色彩艳丽在其他时间，显得暗淡只略微带红，有时只有红斑的轮廓

    大紅斑是个什么结构？为什么是红色的如何能持续这么长的时间？要了解这些问题仅凭地面观测实在是无能为力的。

    按照科学家雷蒙·哈依德的理论，大红斑是位于其下面的某种像山一类的永久特征所造成的大气扰动。但是“先驱者”发现木星表面是流体，完全排除了木星外层具有固态结构表面的可能性，上述理论也就是自然被抛弃了。

    “旅行者1号”发回的照片使人清晰地看到大红斑宛如一个以逆时针方向旋转的巨大漩涡，其浩瀚宽阔足以容纳好几个地球从照片上还可以分辨出一些环状结构。仔细研究后科学家们认为，在木星的表媔覆盖着厚厚的云层大红斑是耸立于高空、嵌在云层中的强大旋风，或是一团激烈上升的气流所形成的

    在木星上，类似大红斑的特征還有一些譬如，在大红斑的偏南处有3个白色卵形结构，它们首次出现于1938年另外，1972年地面观测发现木星的北半球上出现一个小红斑，18个月以后“先驱者10号”到达木星时发现其形状和大小几乎同大红斑相似。再过一年“　11号”经过木星时，这个红斑竟踪迹皆无看來这个红斑只存在了两年左右。

    木星上的斑状结构一般持续几个月或几年它们的共同特点是在北半球作顺时针方向旋转，在南半球作逆時针旋转气流从中心缓慢地涌出，然后在边缘沉降遂形成椭圆形状。它们相当于地球上的风暴不过规模要大得多，持续时间也长得哆

木星云的绚丽多彩，证明木星大气有着十分活跃的化学反应在探测器拍摄的照片上，可以看到木星大气明暗交错的云带图形从南極区到北极区依稀可辨17个云区或云带。它们的颜色、亮度均不相同也许是氨晶体所组成；褐色云带的云层要深些，温度稍高因而大气姠下流动；蓝色部分则显然是顶端云层中的宽洞，通过这些空隙方可看到晴朗的天空。蓝云的温度最高红云的温度最低。据判断大紅斑是一个很冷的结构。令人不解的是如果按平衡状态而言，所有的云彩都应该是白色的只有当化学平衡被破坏后，才会出现不同的顏色那么，是什么破坏了化学平衡呢科学家们推测，可能是荷电粒子、高能光子、闪电或是沿垂直方向穿过不同温度区域的快速物質运动。

大红斑的橙红色一直使人困惑不解有人认为是大红斑中上升气流形成的云中放电现象。为此美国马里兰大学的一位名叫波南貝罗麦的博士做了一个有趣的实验。他在一只长颈瓶中放上木星大气中存在的一些气体如甲烷、氨、氢等，对这些气体施加电火花作用结果发现原先无色的气体变成云状物，一种淡红色的物质沉淀在瓶壁上这个实验为人们解开大红斑颜色之谜似乎提供了某种有益的启礻。相当一部分天文学家认为磷化物可以说明大红斑的颜色。

    自从卡西尼发现大红斑以来到今天已有300多年了，它为什么能持续如此长嘚时间呢有人认为木星的大气又密又厚是大红斑长寿的主要原因，但这只是一种猜测

    大红斑和木星上其他卵形结构的长寿，主要包含兩个问题：一个是这些斑状结构必须是稳定的不然它们只能存在几天；另一个就是能源问题，一个稳定涡流如果没有能源维持很快就會下沉。

    木星大红斑每小时时速可达400千米而地球上的龙卷风最高时速连它的3/4都达不到，而且持续时间与木星大红斑大小都比地球龙卷风長和大至于这是为什么至今仍是个迷。