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。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”。

发现&命名

木星，因为在夜晚以肉眼很容易就看见它，当太阳位置很低时，偶尔也能在白天看见，因此自古以来就为人所知。在巴比伦，这个天体代表他们的神马尔杜克（Marduk）。他们用木星轨道大约12年绕行黄道一周来定义它们生肖的星宫。罗马人依据神话将它命名为木星（拉丁语：Iuppiter, Iūpiter，也称为Jove），是罗马神话中主要的神，它的名字来自原始印欧语系的呼格合成*Dyēu-pəter（主格：*Dyēus-pətēr，意思是“O天神之父”或“O日神之父”）。相对而言，木星对应于希腊神话是宙斯（Ζεύς），也被称为Dias（Δίας），其中的行星名称仍然保留在现代的希腊语中。在英语，周四（Thursday）是源自“雷神日”（Thor's day），是出在日耳曼神话。相较于罗马神话就是朱庇特。罗马星期四的Jovis也重新命名为“Thursday”。

在中、日、韩语系中，基于中国的五行，这颗行星被称为木星。李商隐在《马嵬》中那句“如何四纪为天子，不及卢家有莫愁”中的“纪“即为木星的公转周期。中国的道教将它拟人化成为福星。在吠陀占星学中，木星被称为祭主仙人突厥神话，木星称为“Erendiz/Erentüz”。

根据目前的太阳系形成模型，木星被认为是太阳系中最古老的行星。其形成位置位于太阳星云中的冻结线（N2）或冻结线（N2）之外，距离早期太阳有一定距离，温度足够低，使水等挥发物凝结为固体。最初，木星是一个具有固体核心的行星，然后逐渐积累了气态大气层。因此，这颗行星一定是在太阳星云完全分散之前形成的。之后木星吸收了太阳形成后剩余的大部分质量，最终拥有的物质是太阳系其他天体总和的两倍多，达到地球质量的20倍，其中约一半由硅酸盐、冰和其他重元素组成。当木星的质量超过50倍地球质量时，它在太阳星云中形成了一个缺口，并在约300-400万年内达到了最终质量。

这一过程扰乱了距离太阳较近的几颗巨型行星的轨道，导致它们发生了破坏性的碰撞。随后，土星也开始向内迁移，但速度更快。最终两者以3：2的轨道共振关系在距离太阳约1.5天文单位（2.2亿公里;1.4亿英里）处被捕获。这又改变了它们的迁徙方向，最终使它们远离太阳，移动到它们目前的位置。这一系列事件发生在3-6百万年的时间内，而木星的最后一次迁徙发生在几十万年的时间里。木星的向外迁移过程为内部行星，包括地球，提供了形成的机会。

一些竞争性的太阳系形成模型预测，木星的形成轨道与现今行星的轨道特性相似，而其他模型则认为木星形成于更远的距离。根据木星的组成，有研究人员认为木星最初形成在冻结线（N2）外，距离太阳约20-30天文单位（30-45亿公里；19-28亿英里），甚至可能距离高达40天文单位（60亿公里；37亿英里）。然后木星在形成后的约70万年内从初始形成位置迁移到其目前的位置，而太阳系内的其他行星，如土星、天王星和海王星，则形成在距离木星更远的地方，并且土星也曾经向内迁移。

2017年，来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室和德国明斯特大学的研究人员在分析来自小行星的陨铁中钨和钼[mù]的同位素时发现，木星岩石内核可能在太阳系形成后的100万年后就已经处在形成阶段中，木星形成可能已有距今46亿至50亿年。

公转与自转

木星与太阳的共同质心实际上是位于距离太阳中心的1.07倍太阳半径之外——或者说是位于太阳表面之外的7%太阳半径的位置。木星至太阳的平均距离是7亿7800万千米（大约是地球至太阳距离的5.2倍，或5.2天文单位），公转太阳一周要11.8地球年。这是土星公转周期的五分之二，也就是说太阳系最大的两颗行星之间形成5：2的共振轨道周期。木星的椭圆轨道相对于地球轨道倾斜1.31°，因为离心率0.048，因此近日点和远日点的距离相差7,500万千米。木星的转轴倾角相较于地球和火星非常小，只有3.13°，因此没有明显的季节变化。木星的自转是太阳系所有行星中最快的，对其轴完成一次旋转的时间少于10小时；这造成的赤道隆起，在地球以业余的小望远镜就可以很容易看出来。这颗行星是颗扁球体，意思是它的赤道直径比两极之间的直径长。木星的赤道直径比通过两极的直径长9275千米。因为木星没有固体表面，上层大气有着较差自转。木星极区大气层的自转周期比赤道的长约5分钟，有三个系统作为参考框架，特别是在描绘大气运动的特征。系统I适用于纬度10°N至10°S的范围，是最短的9小时50分30.0秒。系统II适用于从南至北所有的纬度，它的周期是9小时55分40.6秒。系统III最早是电波天文学定义的，对应于行星磁层的自转，它的周期就是采用的木星自转周期。

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。

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。

2023年2月3日媒体报道，天文学家在木星周围发现了12颗新卫星，这令总数达到创纪录的92颗。

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。

对木星观测可以追溯至古代中国和古巴比伦时期。古代中国将木星称为“岁星”，并根据木星绕太阳公转所需的大约年数建立了地支的12个循环，中文语言至今在提及年龄时仍然使用这个名称（简化为“岁”）。到公元前4世纪，这些观测已经演变成了中国的生肖系统，并且每一年都与太岁星和控制夜空中与木星位置相对应的天区的神祇相关联。这些信仰仍然存在于一些道教宗教实践中，以及东亚生肖的十二生肖动物中。中国历史学家奚泽宗曾声称，中国天文学家甘德在公元前362年就以裸眼发现木星的一颗卫星。如果属实，这将比伽利略的发现早了近两千年。

古代巴比伦人早在公元前50年之前就使用梯形规则来表示木星沿运行黄道的速度。希腊的天文学家克劳狄奥斯·托勒密（ClaudiusPtolemaeus）在他的公元2世纪作品《天文学大成》中构建了一个以地球为中心的行星模型，以本轮和均轮来解释行星相对于地球的运动，他给出了木星绕地球的轨道周期为4332.38天，即11.86年。在公元499年，印度数学家和天文学家阿耶波多也使用地心说模型估算出木星的周期为4332.2722天，或11.86年。

1610年，伽利略·伽利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）和西门·马里乌斯（Simon Marius）各自独立的发现木星的4颗大卫星（伽利略卫星），这是首次发现不属于地球的卫星，也是当时首次发现显然不以地球为中心运动的天体。这是对尼古拉·哥白尼（Mikołaj Kopernik）日心说最主要的支撑，伽利略直言不讳的支持哥白尼学说，使他被置于教会的威胁下。1660年代，乔凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）使用一架新的望远镜发现木星的斑点和彩色的区带，并且观察到这颗行星出现扁平形；就是在两极扁平。他也估计出这颗行星的自转周期。在1690年，卡西尼发现大气经历较差自转。大红斑是在木星南半球的一个显著鹅蛋形特征，可能早在1664年就被罗伯特·胡克（Robert Hooke）和卡西尼在1665年观测过；虽然这仍有争议。已知最早的绘图来自药剂师海因利希·史瓦贝（Samuel Heinrich Schwabe），他在1831年显示大红斑详细的资讯。据说，大红斑在1878年变得很显眼前，在1665年至1708年曾经有多次从视线中消失的场合。它在1883年和20世纪初，再度被记录到衰退。乔瓦尼·阿尔方多·波雷里（Giovanni Alfonso Borelli）和卡西尼两人都细心地做出木星卫星的运动表，可以预测这些卫星经过木星前方或背后的时间。在1670年代，人们观测到当木星与地球在相对于太阳的两侧时，卫星运动事件的发生会比预测的慢达17分钟。丹麦天文学家奥勒·罗默（Ole Rømer）推论视线看到的不是即时发生的事情（卡西尼在此之前曾经拒绝这样的结论），而这个时间上的差异可以用来估计光速。1892年，爱德华·爱默生·巴纳德（Edward Emerson Barnard）在加利福尼亚州使用利克天文台 36-英寸（910-毫米）的折射望远镜观察到木星的第5颗卫星。发现了这颗相对较小的卫星，证明了他敏锐的视力，使他很快的成名。这颗卫星后来被命名为木卫五（Amalthea）。这是最后一颗以人眼视觉发现的行星卫星，之后的卫星均从照片发现。

1932年，鲁珀特·沃尔特根据木星的吸收光谱确定木星大气中含有甲烷和氨。1938年，观察到3个长寿的白色鹅蛋形反气旋特征。几十年来，它们是独立存在木星大气层的特征，有时会互相靠近，但永远不会合并。最后，两个在1998年合并，并在2000年吸收了第三个，被称为长圆形BA。在1955年，巴纳德柏克和肯尼斯·佛兰克林侦测到来自木星的22.2MHz的无线电信号爆发。这些爆发与木星的自转周期匹配，也能够用这些资讯来改进自转速率。发现来自木星的无线电爆发有两种形式：长达数秒的长爆发（L爆发）和持续时间短于百分之一秒的短爆发（S爆发）。

科学家发现来自木星的无线电讯号有三种传输的形式：第一、随着木星旋转的十米无线电爆发（波长10米的无线电波），并且受到木卫一与木星磁场交互作用的影响。第二、厘米无线电辐射（波长为厘米的无线电波）于1959年首度由弗兰克·德雷克（Fank Drake）和Hein Hvatum观测到。这个信号起源于木星赤道附近的圆环带状，是由木星磁场中被加速电子引起的回旋辐射。第三、木星大气产生的热辐射。

美国宇航局于1972年3月发射了先驱者10号探测器，这是第一个木星探测器，它穿越危险的小行星带和木星周围的强辐射区，经过一年零九个月，行程10亿千米，于1973年10月率先飞临木星，探测到木星规模宏大的磁层，研究了木星大气传回了三百多幅木星图像。1973年4月美国又发射了先驱者11号探测器，1974年12月5日到达木星，距离木星表面最少只有4.6万千米，比先驱者10号更近。送回了有关木星磁场、辐射带、中立、温度、大气结构等情况，并观测到了木星南极地带。

1977年8月20日和9月5日，美国先后发射了旅行者2号和旅行者1号探测器这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行。担负探测太阳系外围行星的任务发射一百天后，旅行者1号超过旅行者2号，并先期到达木星探测。1979年3月5日，旅行者1号在距木星27.5万千米处与木星会合，拍摄了木星及其卫星的几千张照片并传回地球。通过这些照片可以发现木星周围也有一个光环，还探测到木星的卫星上有火山爆发活动。旅行者2号于1979年7月9日到达木星附近，从木星及其卫星中间穿过，在距木星72万千米处拍摄了几千张照片。

伽利略号探测器于1989年升空，1995年12月抵达环木星轨道。它旅行了28亿英里，它的终结日期比原来预计的晚了六年。伽利略号绕木星飞行了34圈，获得了有关木星大气层的第一手探测资料，在1995年将一个探测器放到了木星上。它发现木星的卫星木卫二、木卫三、木卫四的表面下有咸水海洋，还发现木星卫星上有剧烈的火山爆发。

伽利略号的首要任务是要对木星系统进行为期两年的研究，而事实上，伽利略号从1995年进入木星的轨道直到2003年坠毁，它一共在木星工作了8年之久。它环绕木星公转，约两个月公转一周。在木星的不同位置上，得到其磁层的数据。此外它的轨道也是预留作近距观测卫星的， 在1997年12月7日，它开始执行其额外任务，多次近距在木卫一和木卫二上越过，最近的一次是于2001年12月15日，距卫星表面仅180千米。

因为为了节约燃料，所以伽利略号并未灭菌处理，为了避免其与可能存在生命的木卫二接触，伽利略号探测器在2003年年9月21日坠毁于木星，以此结束其近14年的太空探索生涯。这将是美国宇航局自1999年以来首次控制探测器在地球之外的天体上坠毁。伽利略号对研究木星的卫星作出了很大的贡献。在伽利略号到达木星之前，人们一共只发现了16颗木星的卫星。伽利略号到达后又发现了多个卫星，使这个数字已经上升到了63个。

朱诺号是NASA新疆界计划前往木星探测的太空船。于2011年8月5日从卡纳维拉尔角空军基地发射升空，预定于2016年7月抵达。探测器将放置在绕极轨道，研究木星的组成、重力场、磁场和磁层和磁极。朱诺号也要搜索和寻找这颗行星是如何形成的线索，包括是否有岩石的核心、存在大气层深处的水量、质量的分布、风速可以达到618千米每小时(384英里每小时)的深度。

朱诺号探测器2011年8月5日发射，2013年10月9日利用地球引力弹弓加速飞往木星，在2016年7月5日到达木星轨道，展开对木星的深入探测。此后，朱诺号每年大约绕木星运转32圈，探测木星内部的结构情况；测定木星大气成分；研究木星大气对流情况以及探讨木星磁场起源和磁层。通过它的探测，科学家希望了解木星这颗巨行星的形成、演化和本体内部结构以及木星卫星等。

当地时间2022年8月22日，美国国家航空航天局官网公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的最新木星照片。

欧洲空间局的木星冰月探测器（JUICE）于2023年4月14日发射。美国宇航局的欧罗巴快船任务，计划于2024年发射。CNSA的星际快车和美国宇航局的星际探测器都将利用木星的引力来帮助它们抵达日球层边缘。

据英国《独立报》网站2022年9月23日的报道，在巴黎举行的国际宇航大会上中国国家航天局公布最早将在2030年实施天问四号任务。这项计划旨在2035年左右一次性发射两个探测器并利用金星、地球的引力弹弓效应进行加速，积聚足够的动量前往木星和天王星进行探测。两个探测器中，较大的将前往木星，并进入围绕木卫四（Callisto） 的轨道；另一个较小的探测器将前往天王星进行探测。

1993年3月24日，美国天文学家尤金·苏梅克（Eugene Merle Shoemaker）和卡罗琳·苏梅克（Carolyn Shoemaker）以及天文爱好者戴维·列维（David H. Levy），利用美国加州帕洛玛天文台的46厘米天文望远镜发现了一颗彗星，遂以他们的姓氏命名为苏梅克-列维9号彗星。这颗彗星被发现一年零两个多月后，于1994年7月16日至22日，断裂成21个碎块，其中最大的一块宽约4千米，以每秒60千米的速度连珠炮一般向木星撞去。

2009年7月21日，澳大利亚一位业余天文爱好者安东尼·卫斯理，在凌晨1点利用自家后院的14.5英寸反射式望远镜发现木星被彗星或者小行星撞击，在木星表面留下地球般大小的撞击痕迹。美国航空航天局喷气推进实验室在20日晚上9点证实了卫斯理的发现，并于21日证实木星在过去相当短一段时间内再次遭遇其他星体撞击，使木星南极附近落下黑色疤斑撞击处上空的木星大气层出现一个地球大小的空洞。2010年6月3日，澳洲的业余天文学家天文爱好者观测到一颗彗星的撞击，造成小于以前观测到的事件。另一位菲律宾的业余天文学家也录影捕捉到这次事件。

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。

然而，需要75倍的木星质量才能使氢稳定地融合成为一颗恒星。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-赫尔姆霍兹原理通过收缩产生的。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。

木星的高层大气是由体积或气体分子百分率约88%～92%的氢和约7%～11%的氦所组成（体积或分子数比率），剩余1%是其他气体。由于氦原子的质量是氢原子的四倍，探讨木星的质量组成时比例会有所改变：大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%，余的1%为其他气体物质，包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在。

木星大气层中氢和氦的比例非常接近原始太阳星云的理论组成，然而，木星大气中的惰性气体是太阳的二至三倍，高层大气中的氖只占了总质量的百万分之二十，约为太阳比例的十分之一，氦也几乎耗尽，但仍有太阳中氦的比例的80%。这个差距可能是由于元素降水至行星内部所造成。

由光谱学分析而言，土星被认为和木星的组成最为相似，但另外的气体行星、天王星与海王星相较之下所含氢和氦的比例较低，由于没有太空船实际深入大气层的分析，除了木星之外的行星仍没有重元素数量的精确数据。

云层

木星有着太阳系内最大的行星大气层，跨越的高度超过5000千米。由于木星没有固体的表面，它的大气层基础通常被认为是大气压力等于1MPa（10bar），或十倍于地球表面压力之处。木星的大气层被分为四个层次：对流层、平流层、增温层和散逸层。不同于地球的大气层，木星没有中气层，没有固体的表面，大气最底层的对流层，平稳地转换进入行星的流体内部。这是温度和压力在氢和氦的临界点之上造成的结果，意味着气体和液体的相位之间没有明确的界限存在。

木星的大气组成按分子数量来看，81%是氢，18%是氦，按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体，其中包括甲烷、水蒸气、氨气等。这与太阳系的前身——原始太阳星云的组成相近，但木星中较重元素的比例却比原始太阳星云多数倍。同为气体行星的土星也是类似的组成，但天王星及海王星中的氢和氦就少得多。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。由于木星的快速自转，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。

木星表面有红、褐、白等五彩缤纷的条纹图案，可以推测木星大气中的风向是平行于赤道方向，因区域的不同而交互吹着西风及东风，是木星大气的一项明显特征。大气中含有极微的甲烷、乙炔之类的有机成分，而且有雷暴现象，生成有机物的概率相当大。

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。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。白色鹅蛋形的风暴多在大气层上层，相对较低温。棕色鹅蛋形的风暴则位于较温暖的普通云层。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）。这个场被认为是由核心的液态金属氢的涡流产生的。木卫一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，导致二极磁场变形为盘状。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）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。

内热

木星正在向其宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍。这说明木星释放能量的一半来自于它的内部。木星内部存在热源。有人认为它的热能可能是木星形成时，由引力势能转变而来，被液态氢大规模对流到表面上。太阳之所以不断放射出大量的光和热，是因为太阳内部时刻进行着核聚变反应，在核聚变过程中释放出大量的能量。木星是一个巨大的液态氢星球，本身已具备了无法比拟的天然核燃料，加之木星的中心温度已达到了28万K，具备了进行热核反应所需的高温条件。至于热核反应所需的高压条件，就木星的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看，木星在经过几十亿年的演化之后，中心压可达到最初核反应时所需的压力水平。木星和太阳的成分十分相似，但是却没有像太阳那样燃烧起来，是因为它的质量太小。木星要成为像太阳那样的恒星，需要将质量增加80倍才行，根据天文学家的计算，只有质量大于太阳质量的7%，才能进行氘聚变反应，发出光和热。

木星有一个固态的内核，由铁和硅组成。向外是由岩石与氢的混合颗粒物组成，无明确的边界，在向外被一层含有少量氦，主要是氢元素的液态金属氢包覆着。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。这些液态金属氢可能只在40亿帕压强下才存在，木星和土星内部就是这种环境。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。

木星内部的温度和压力，由于开尔文-亥姆霍兹机制稳定地朝向核心增加。在压力为10帕的“表面”，温度大约是340K（67℃；152℉）。在氢相变的区域——温度达到临界点——氢成为金属，相变温度是10000K（9700℃；17500℉），压力为200GPa。在核心边界的温度估计为36000K（35700℃；64300℉），同时内部的压力大约是3000～4500GPa。

温度

木星大气层的垂直温度变化与地球大气层相似，对流层的温度随着高度升高而降低，抵达对流层顶部其温度也达到最低值，对流层顶是对流层和平流层的交界处。在木星，对流层顶大约在可见的云层之上50公里，该处的气压是0.1巴，温度110K；在平流层，当转折至增温层时温度已上升至约200K，高度大约是320公里，压力为1微巴；在增温层，温度继续上升，大约在1,000公里处温度高达1000K，该处的压力大约为1纳巴。

由于大气层的底层界限无法确定，一般将压力为10巴之处，视为对流层的最低处，约位于压力为1巴之下约90公里处，温度大约是340K。在科学文献中，将大气压力为1巴之处作为高度为0的木星“表面”。如同地球一样，大气层的最高处，外逸层的顶端，也没有明确的界限，密度梯度逐渐降低，直到平稳地转入星际物质之中，这大约是在“表面”上5000公里的高度。

木星的热成层位于压力低于1微巴之处，能展现气辉现象、极区的极光和X射线的辐射。在它的内部还有数层电子和离子数量增高的电离层。热成层是在地球之外最早被发现有三氢正离子的地方，这种离子在强烈的中红外线辐射下生成，并且是热成层致冷的主要机制。

作为太阳系八大行星中质量最大的行星，木星的引力对太阳系产生了显著影响。除了水星以外，太阳系内所有行星的轨道都更接近于木星的轨道平面，而不是太阳的赤道平面。在小行星带中的柯克伍德间隙主要是由木星引起的，而这颗行星可能还与太阳系内部历史上的后期重轰炸期有关。

除了影响其卫星外，木星的引力场还控制着大量小行星，它们安定地位于沿着木星在绕太阳公转的轨道前后的拉格朗日点。这些小行星被称为特洛伊小行星，并被分为希腊营和特洛伊营，以纪念伊利亚特。第一个特洛伊小行星，（588）阿基里斯，是由马克斯·沃尔夫于1906年发现的，此后已经发现了两千多颗，其中最大的是（624）赫克托。

大多数短周期彗星属于木星族，即半长轴小于木星的彗星。木星族的成员被认为起源于冥王星轨道之外的柯伊伯带。在接近木星时，它们的轨道会被扰动，导致进入更小公转周期的轨道，然后在太阳和木星的引力交互作用下，规律地环绕着太阳。

由于其巨大的引力井和靠近内太阳系的位置，木星被称为太阳系的“吸尘器”。木星受到的彗星等天体撞击事件比太阳系内的其他任何行星都要多。例如，木星经历的小行星和彗星撞击约为地球的200倍。过去，科学家曾认为木星在一定程度上保护了内太阳系免受彗星的轰击。然而，2008年的计算机模拟表明，木星的引力不会导致内太阳系中通过的彗星数量净减少。这个问题在科学界仍然存在争议，一些科学家认为木星将彗星从柯伊伯带吸引到地球附近，而另一些人认为木星保护地球免受来自奥尔特云的威胁。

1953年，米勒-尤里实验证明了闪电和存在于原始地球大气中的化合物组合可以形成有机物，其中包括氨基酸，这些有机物可以被视为生命的基本模块。实验中模拟的大气成分包括水、甲烷、氨和氢分子，而所有这些物质都在现今的木星大气层中被发现。木星的大气层具有强大的垂直气流，可以将这些化合物运送到较低的大气层区域。然而，在木星内部存在更高的温度，这可能导致这些化学物质分解，从而阻碍了类似地球上的生命形成。

木星的大气层中含有非常少的水，而且固体表面位于极高的压力下，因此人们认为在木星上不可能存在类似地球的生命。在1976年，旅行者任务之前，曾有一种假设，认为基于氨和水的生命可能在木星大气层的上层发展演化。这一假设基于地球上海洋的生态系统，其中表层有简单的光合作用浮游生物，底层的鱼类可以以这些浮游生物为食，而食肉海洋生物则可以捕食这些鱼类。然而，这一假设在后来的研究中受到了挑战，因为木星的大气条件和内部特点使得这种生命形式的存在变得不太可能。

虽然木星不太可能让生物站稳脚跟，但它的许多卫星中的一些却并非如此。木卫二（Europa）是我们太阳系其他地方最有可能找到生命的地方之一。有证据表明，在其冰冷的地壳下有一片广阔的海洋，在那里有可能存在生命。

太阳系中体积最大的行星木星，将于2022年9月26日运行至本轮会合周期距离地球最近的位置。此次木星与地球的“相会”大约相距3.95个天文单位，约合5.91亿千米。木星与地球的会合周期是399天，即13个月左右，每个周期中，木星与地球会迎来一次“相会”。

木星是太阳系中最大的行星、一天时长最短的行星、被最多航天器到访过的外行星、拥有最多特洛伊小行星的行星、太阳系中拥有最活跃火山的天体以及太阳系中密度最大的卫星，木星拥有卫星上最多的陨石坑、最强的磁场、太阳系中最强大的极光、太阳系中最大的反气旋风暴。（吉尼斯世界纪录）

木星的赤道直径为143 884千米，体积是地球的1000多倍。（行星体积最大吉尼斯世界纪录）。