书城童书太空知识探秘
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第5章 摇太阳系里的奥秘(1)

水星探秘

在肉眼能看到的五大行星中,水星是最难以捉摸的。

因为它离太阳最近,躲藏在强烈的阳光里,难以一睹它的容貌。就连鼎鼎大名的天文学家哥白尼,也因没有看到过水星而终身遗憾。但是在机会碰巧的情况下,水星会从太阳面前经过。

这时,人们可以看见在明亮的太阳圆盘背景上出现一个小圆点,那就是水星,这种现象叫做“水星凌日”。上两次看到的“水星凌日”发生在1986年11月13日和1993年11月6日中午前后。

水星凌日时,水星在太阳明亮的背影上呈现一个黑点,仔细观察会看到水星的边缘异常清楚,这说明在水星上是没有大气的。

由于水星离太阳比地球近得多,只有日地距离的一半不到,所以在水星上看太阳就比地球上看到的大得多,当然也更耀眼。更为奇特的是,因为水星上没有大气,所以可以看到星星和太阳同时在天空中闪耀。

在太阳系的九大行星中,水星获得了几个“最”的纪录—(1)水星和太阳的平均距离为5790万千米,约为日地距离的38.7%,是距离太阳最近的行星,到目前为止还没有发现有比水星更接近太阳的行星。

(2)水星离太阳最近,所以受到太阳的引力也最大,因此它在轨道上跑得比任何行星都快,轨道速度为每秒钟48千米,比地球的轨道速度快18千米。

这样快的速度,只用15分钟就能环绕地球一周。

(3)水星“年”是太阳系中最短的。它绕太阳公转1周只有88天,还不到地球上的3个月。在希腊神话中水星被比作脚穿飞鞋,手持魔杖的使者。

(4)水星距离太阳非常近,又没有大气来调节,在太阳的烘烤下,向阳面的温度最高时可达430益,而背阴面的温度则低到—160益,真是一个处于火与冰之间的世界!昼夜温差近600益,夺得行星表面温差最大的冠军。

(5)在太阳系的行星中,水星“年”时间最短,但水星“日”却比别的行星长,在水星上的一天(水星自转一周)将近是地球上的两个月(为58.65个地球日)。在水星的一年里,只能看到两次日出和两次日落,那里的“一天半”就是“一年”。

为了揭开水星之谜,美国宇航局在1973年11月3日发射了“水手10号”行星探测器,前往探测金星(1974年2月5日)和水星(1974年3月29日)。

“水手10号”在日心椭圆轨道上和水星有两次较远距离的相遇,拍摄了第一批水星表面大量坑穴的照片。

从此水星表面的真面目被逐渐地揭开了。

1974年3月,“水手10号”行星探测器从相距20万千米处拍下了水星的近距离照片,粗略看去很容易和月球照片相混淆,但仔细去看,水星表面的坑穴比月球上的环形山更多更密,经分析证实这些大多是40亿年前被陨星撞击形成的。

“水手10号”先后拍摄了水星表面大约2000多张照片,清楚地看到水星表面有大量的坑穴和复杂的地形。在水星上有一个直径1300千米的巨大的同心圆构造,这很可能是一个直径有100千米的陨星冲撞而形成的,它很像月球背面“东方”盆地的情形。这个同心圆构造位于水星赤道地带,特别酷热,所以用热量单位“卡路里”来命名,叫做卡路里盆地。另外有的坑穴还有像月球上某些环形山具有的辐射状条纹。这也许是因为小的天体撞击水星时,产生了许多小碎片,向四方飞散而造成的,有的长达400千米。水星表面共有100多个具有放射状条纹的坑穴。

水星的表面还有一个特征,就是到处都可遇到3~4千米高的断崖地形,有的甚至长达几百千米,这些被认为是水星冷却收缩而形成的。当然,真正的原因,仍在探索与研究中。

水星的赤道半径只有地球的2/5,密度和地球接近,一般认为构成水星的物质比地球重。科学家推断,水星中心有一铁镍组成的核心,大小可能和月球差不多。

水星也有磁场,大约为地球磁场强度的百分之一,但比火星的磁场要强得多,这是“水手10号”探测水星时所了解到的。

谜一般的水星现在已经向我们揭开了它的面纱,进一步的探索还有待于未来。

水星有水吗

水星和它的名字一样,是一个充满水的星球吗?尽管受太阳光的强烈照射,从地球上用肉眼很难看到,但现在运用宇航探测器等航天技术能够探知水星的情况。

其实,水星是一个很小的星球,是太阳系八大行星中的小弟弟。它的表面布满了大大小小的环形山、平原和盆地。因为水星很小,它的引力也很小,水星上面没有大气存在,也就无法生成云、雨和水。

水星是离太阳最近的行星,它面向太阳的一面由于受烈日暴晒,温度高达400益以上。在这种温度下,如果真有水的话,也早被烤干了。它的另一面背向太阳,温度很低,最低能有—162益,或许那里存在水的固体形态——冰,但现在我们还无法证实这一点。

金星的本来面目

虽然金星比地球更靠近太阳(金星距太阳为10780万千米,而地球距太阳14964万千米),但是,金星有一个固定的浓密的云层保护着,使其表面免受太阳的煎烤。仅仅50年以前,天文学家们曾想象,在这个云层下的行星上有很多生命,像热带潮湿密林等。为此,一些更富想象力的人甚至说曾看见似恐龙的怪物在行走。

另外一些人甚至把有时能看到围绕于金星里边的光环解释为晚上的城市光辉。

现在,美国和俄国的宇宙探测器已经能穿过金星的云层,凭空设想已不复存在,真相和想象远远不同。二氧化碳封闭着该行星,使其表面温度达500益。灰尘和冰晶一起融合成带黄色的冷粒“烟雾”,通过此烟雾偶尔出现太阳光的淡色光,使得岩石发出红光。

在金星的整个表面上,由于经常性的沙尘暴而使砾石烧蚀成离奇古怪的尖角状,整个表面就是这种砾石零乱堆满的沙地。在炽热的环境中,没有任何东西能够生长,冷粒在能够作为雨到达金星表面之前,在云层中早已溶解气化了。

金星几乎和地球一样大小,金星直径为12067千米,地球为12711千米。

金星的重力加速度稍微小一些,它围绕自身的轴按与地球相反方向自转。所以,如果有人可能在金星上着落,并且能够透过“烟雾”的屏障看一下太阳的话,那么,太阳是从西边升起而往东边沉下去的。没有什么道理可以解释。金星绕其轴旋转一圈需要243天,它围绕太阳一圈只用224.7天,因此,金星的一天比它的一年还要长。

科学家们必须解决的最大问题之一是在飞抵金星的三个月之前,就必须考虑到金星上每6.45平方厘米有560千克的巨大气压这个难题。这个大气压力是地球大气压力的100倍,所以,即使一个宇航员能够经受得起其他所有的危险,也难免被压得粉身碎骨,除非他有办法防护。

不管现代天文学家所揭示的这种事实如何严酷,金星总是唤起人们奇异的想象。假如它那长期封闭的云层消散,以便水能到达表面,释放游离的氧分子进入大气层,那么这个实际上是阴暗而无生命的地狱就可能变成为类似科幻小说家们笔下的仙境。

金星上的城市

金星的表面温度长年都在500益以上,时有狂风怒吼,还经常降落酸雨,生物在这样的条件下是无法生存的。

可是前苏联科学家尼古拉·利云捷博士在比利时布鲁塞尔的一个讨论会上,宣布了一条惊人的消息,说前苏联的一艘无人太空船于1989年1月穿过金星表面厚厚的大气层,拍下了金星上大约两万个城市的遗址。

起初科学家们以为这些城镇的照片可能是由于大气干扰形成的虚幻的影像,再就是仪器发生了故障。经进一步分析,认定这确实是城市的遗址。利云捷博士说,这些城市的形状为马车轮形,居于核心的轮轴就是大都会,并有公路网把每个城市连接起来。但这些城市已都是断壁残垣,说明这些城市废弃已经有很长一段时间了。由于照片的清晰度不高,很难确定这些建筑是什么生物建造的。目前科学家们正尽一切努力,设法搞清这些城市到底是怎么回事。

又据法国报界几年前披露,美国科学家正在研究一种来自外太空的神秘无线电信号。据分析这个信号是5万年前从某个星球发出的求救呼唤。一位不愿透露身份的美国天文学家对法国报界说—“这是一个突破,我们的电脑已成功地将这个无线电信号最主要的部分翻译了出来,大意是请指示我们到第4宇宙,这里即将爆炸。我们处境十分危险。我们位置在12银河系。”这个奇异信息已由专家将其转换成人类可读的文字。

这位天文学家说—“十分简单,用数学计算,我们估计到这是一艘古代飞船,或是一个星球,它似乎正在寻找某些指引,以便帮他们脱离险境,这件事确实令人震惊。经过努力,我们已经初步弄清了那信息至少是5万年前发出的,也有可能更久。”

澳大利亚天文学家曾用无线电与外太空联系后断言—在宇宙之中,地球并非唯一生存着人类的星球。这些天文学家称,外星文明世界在几百年前就已向地球传送信息,但由于科学的滞后,地球人根本就无法与他们联系,今天人类经过文明的发展和进步,也将以一个全新的面貌出现在宇宙的空间,到那时人类将会完全准确地破解这来自宇宙的谜。

火摇星

火星上的水到哪里去了

从1964年到1977年,美国对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列的共8个探测器。1971年11月,“水手9号”对火星全部表面进行了高分辨率的照相,发现了火星上有宽阔而弯曲的河床。不过,这些河床与轰动一时的运河完全是两回事。这些干涸的河床,最长的约1500千米,宽达60千米或更多。主要的大河床分布在赤字道地区,大河床和它的支流系统结合,形成脉络分明的水道系统,还可以观测到呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹,支流几乎全部朝着下坡方向流去。科学家们分析,只有像水那样的少黏滞性流体才能造成这种河床,这是天然河床,绝不是“火星人”的运河。

那么,火星上的河流到哪里去了呢?

这便成了当代“火星河之谜”。

今天的火星表面温度很低,大部分水作为地下冰存在于极冠之中。极稀薄的大气,使得冰在温度足够高时只能直接升华为水蒸气,自由流动的河水是无法存在的。

火星河床说明,过去的火星肯定与今日的火星大不相同。

有一种假说认为,在火星历史的早期,频繁的火山活动喷出了大量气体,这些浓厚的原始大气曾经使火星表面温暖如春,造成了冰雪融化、河水滔滔的景色。后来火山活动减少,火山气体逐渐分解,火星大气变得稀薄、干燥、寒冷,从此,河水干涸,成为一个荒凉的世界。另一种假说认为,在火星的历史早期,自转轴的倾斜度比现在更大,因而两极的极冠融化,大量二氧化碳进入大气,大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下,形成河流。

当然,对于火星河流的形成还可以提出更多的猜想与假说。然而,科学家们最关心的问题是滔滔的河水跑到哪里去了?有人提出,从巨大的江河到今日滴水皆无,这说明火星的气候发生了根本性的变化。

火星上到底有没有生命

一位天文学家接到了一家报纸编辑的电报,内容是—“请用100字电告——火星上是否有生命?”这位天文学家回电说—“无人知道!”并且重复了50遍。

这件事情发生在人类对宇宙的探索之前。后来,到了1965年7月,美国宇航局首次成功发射的“水手4号”太空探测器,近距离地飞过了火星,并且向地球发回了22幅黑白图像。这些图像显示这颗神秘的星球上布满了令人恐怖的深坑,并且显然和月球一样,是个完全没有生命的世界。以后数年中,“水手6号”和“水手7号”也飞过了火星,“水手9号”对火星做了环绕飞行。它们向地球送回了7329幅照片。1976年,“海盗1号”和“海盗2号”进入了长期轨道的飞行,在这期间,它们发回了6万多幅高质量的图像,并且将一些登陆车组件放在火星表面上。

到1998年初,尽管当时人人都热衷于写作,但对“火星上是否有生命”这个问题的回答,却依然仅仅是“无人知道”。

不过,科学家们手头上已经掌握了更多的资料,并且对这个问题形成了一系列见解。火星的外表虽然伤痕累累,现在却已经有许多科学家认为火星地表之下,有可能生存着最低级的、类似细菌或病毒的微生物有机体。另一些科学家虽然感觉到火星上现在根本不存在生命,但并不排斥这样一种可能性,在某个极为遥远的古老时期,火星可能曾经出现过“生物繁盛”的时代。

这些争论的范围不断扩展,其中一个关键因素就是从作为陨石到达了地球的火星碎片或岩石当中是否找到了一些可能存在的微生物化石,是否找到了生命过程的化学证据。这个证据,必须连同对生命过程进行的那些肯定性试验结果一同被认定下来。“海盗号”登陆车就曾经进行过此类试验。

探索火星上的生命的故事中,存在着诸多令人困惑的因素,其中包括美国宇航局发表的官方结论—1976年,“海盗号”对火星的探测“没有发现任何有说服力的证据,表明火星表面存在着生命”。

但是,吉尔伯特·莱文却不接受这个说法,他是参与“海盗号”计划的主要科学家之一。他进行了“放射性同位素跟踪释放”实验,而这个实验则显示出了准确无误的积极读数。他当时就想如实公布这个结果,但是,美国宇航局的同事们却阻止了他。

1996年,莱文博士对此评论说—“他们提出了一些解释来说明我的实验结果,但那些解释没有一个具有说服力。我相信,今天的火星上存在着生命。”看来,莱文的同事们之所以阻止他公布自己的实验结果,是因为他的实验与另外一些试验得出的负面结果对立,而那些试验是一些更年老的同事设计的。

“海盗号”上的质谱分光仪并没有探测到火星上的任何有机分子,这个事实受到格外的重视。不过,莱文后来证明,这个探测器上的质谱分光仪的工作电压严重不足——在一个标本里,它的最小灵敏度是1000万个生物细胞,而其他正常仪器的灵敏度却可以下降到50个生物细胞。

1996年8月,美国宇航局宣布,他们在编号ALH8400的火星陨石中,发现了微生物化石的明显遗迹。只是到了这个时候,莱文才受到了鼓舞,公布了自己的实验结果。美国宇航局公布的证据,有力地支持了莱文本人的观点,即这颗红色星球上一直存在着生命,尽管那里的环境极为严酷。