彗星是个“脏雪球”
1986年,天文学家已经认识到,彗星实际上是一个由石块、尘埃、甲烷、氨所组成的冰块。彗核外表酷似一个深黑色的长马铃薯,就像一个“脏雪球”。它与地球上的小山差不多,如果在上面作“环星旅行”,大约半天就走完了。这样的小个子,远离太阳时在地球上是无法辨认的,当这个“脏雪球”飞向太阳时,太阳的加热作用,使其表面冰蒸发升华成气体,与尘埃粒子一起围绕彗核成为云雾状的彗发和核,合称彗头。彗发又使阳光散射,便形成星云般淡光的长长彗尾。这时,彗头直径可达几十万千米,彗尾长达好几千万千米,变得好似庞然大物,但质量却小得出奇,绝大部分集中于彗核,只到地球质量的十亿分之一。
天空稀客、常客、过客
彗星可分为沿椭圆形轨道运动的周期彗星,以及沿抛物线和双曲线轨道运动的非周期彗星。周期彗星循着轨道周期性回到太阳附近来,只有在这时显得亮,我们在地球上才容易发现它。周期彗星以200年为界,分为长周期和短周期两种。哈雷彗星是短周期彗星的代表,它的周期是76年,下次它来到太阳附近将是21世纪60年代,犹如美国市场颇受欢迎的儿童运动衫上的字样“哈雷彗星,2061年我将再次看到你”,表达了人们的盼望之情。虽然它如“稀客”一般,但终有回归之时。最短的是恩克彗星,周期3.3年,从1786年发现以来,已出现过50多次,算是“常客”了。而非周期彗星就可以算是太阳系的“过客”,他们可能沿着双曲线和抛物线从遥远的太阳系深处来,在太阳这儿打个弯,又不知跑到哪处天涯海角去了。
哈雷彗星真貌
50个国家的900名天文学家组成了国际哈雷彗星联测组织,除了有组织地观测外,还第一次进行了空间现场考察,先后发射了5颗太空探测器,在非常近的距离内观测这颗星。其中,以英法等西欧10国花了5年时间建造的“乔托”号最引人注目,它深入到离彗核只有500多千米的地方,已进入彗发的深处,所获得资料也最丰富、最有价值,让人类第一次目睹了彗核的真貌:①日照率4%,比煤炭还黑,③独具特色的喷流上千千米高,喷泉核表面粗糙,像煤块般极黑,核外部是由非挥发性物质组成的多孔表面层,接近太阳外表30℃~130℃,里面仍存在零下70℃,有裂纹和凹坑多处,从里向外喷射气体尘埃流、尘气,煞是好看。
值得一提的是我国对彗星的观测和研究有最早、最完整的记录,开始见于《春秋》(公元前613年):“鲁文公十四年秋四月,有星季于北斗。”比外国早几百年,我国也有世界上最早、最珍贵的彗星图案,这是公元前168年,长沙马王堆汉墓发掘的帛书中所绘,比公元66年绘下的耶路撒冷上空的彗星早得多了。
彗星的风采也和宇宙其他星体一样,逃不过年华老去的命运,一次不如一次亮丽,最后会耗损殆尽而崩解。然而,每隔一段时间,总会有另一颗光耀的彗星出现,作为“新力军”加入人类发现彗星的名单中去。比如,我们在20世纪末发现的百武彗星及海尔·波普彗星,所以人们得以不断目睹彗星的风姿。
神秘的哈雷彗星蛋
哈雷彗星每靠近地球时,地球上就出现神奇的彗星蛋,令人百思不得其解。
1682年德国的马尔堡,有只母鸡生下一个奇异的蛋,蛋壳上布满星辰花纹。
1758年英国霍伊克附近名叫齐尔斯·卡拉斯的农民的母鸡下的一枚蛋,壳上有彗星图案。
1834年希腊科扎尼一只母鸡产下的蛋上彗星图案特别清晰、规则,后来献给国家收藏。
1910年5月17日法国一名叫阿伊德·布莉亚尔的女人家里的母鸡生下一个蛋,蛋上的彗星图案擦不掉。
1986年彗星蛋又出现,意大利的博尔戈一户居民得到一枚珍贵无比的彗星蛋。
彗星蛋之谜尚待解开,彗星蛋作为研究彗星的宝贝,被认为与免疫系统的效应原则,甚至和生物进化有关。
存在火星神吗
一般认为,太阳系有九大行星,离太阳最近的是水星,离太阳最远的是冥王星,多年来人们一直猜测冥王星之外可能还有一颗或两颗行星并寻找了很久,但也许由于它们太暗了,很难观测到。于是人们又开始在水星内寻找有无行星存在。
19世纪40年代,根据法国天文学家勒维耶的计算,人们发现了海王星,这被看作是万有引力定律的巨大胜利。这时,勒维耶想编制一个星表,把行星间的引力作用都计算进去。在编制星表的过程中,勒维耶发现了一个奇怪的现象,即根据牛顿的理论,水星运动轨道有了异常,这是牛顿理论所无法解释的。
发现水星的反常情况后,勒维耶认为,除了离水星较近的行星影响之外,其他因素不足以影响水星的运用。这样,勒维耶就把目光移向水星与太阳之间,他推测这之间肯定有一颗行星在影响水星运行。勒维耶计算出它的位置,并为它起了一个名字——火神星。但遗憾的是,勒维耶一直没有真正发现它,也许它离太阳太近了,总是淹没在太阳的光芒之中。
到了1859年,法国的一位天文爱好者累卡尔博在太阳表面上看到了一颗很圆的黑点,他认为可能就是火神星。他把这个观测结果告诉了勒维耶,勒维耶十分高兴并去会见了他,但他们却再也无缘见到火神星第二次出现。
爱因斯坦的广义相对论诞生后,对水星反常情况较好地进行了解释,因此,一段时间内,水星内存在行星的说法也没有了。
1970年3月和1973年6月,在墨西哥和非洲分别发生了日全食,有人声称观测到了火神星,但未被证实。
为此有人认为,水星内侧不会存在直径在50公里以上的行星。也有人说,水星内行星根本不可能存在,因为它离太阳太近,温度太高,无法形成像岩石那样的天体。
原星系与矮星系之争
但1989年夏天,阿雷西博射电天文台的一位负责人在位于室女星座η星东北1.5度的地方,意外发现了一团椭圆形星际氢云。天文学家M·海因斯从1976年以来,就开始系统收集天空中的这类星云,当他得知这片星云被发现后,便同发现者共同合作,对这块云团进行了深入的观测。通过连续观测,他们得出了一致的结果:这块云团距离地球6500万光年,直径大约65万光年,比银河系大6倍以上,相当于太阳质量的210亿倍,他们认为,这块云团属于“原星系”,是一个演化很慢的星系。如果这种假说成立的话,那么,这对宇宙大爆炸学说是非常不利的,因为宇宙大爆炸学说认为,宇宙中所有的星系都是在大爆炸后10至20亿年间形成的,可这一发现却表明,近期仍有星系不断在生成。
也有科学家不同意上述的假说,如英国剑桥大学天文研究所的科学家麦克马洪和伊尔文通过对这块云团的观测,发现在云团内一些不太亮的物质中隐藏着许多蓝色区域,这些蓝区发射的光是由电离氧和电离氢形成的,也就是说,该星系含有由坍缩星际气体形成的新生恒星区域,说明这是一个已经成熟了的星系,应属于正常的矮星系。
但星云的发现者焦凡尼里则认为,麦克马洪和伊尔文观测到的星光,可能和他们看到的不一样,剑桥小组看到的大概是来自云团之前或以后的天体。
美国加州工学院的迪奥戈维斯盖用2.5米望远镜摄得云团的光谱,光谱中有氢和二次电离氧的发射线,他认为这个云团是一种年轻的星爆矮星系,其中有氧的成分,说明它不是大爆炸留下来的原始物质。如果这个说法成立,将是对大爆炸宇宙学说的挑战。
火星上的神秘面孔
1976年,美国“维京”号太空船拍回关于火星的照片中,可以清楚地看到,在火星上有一个五官齐全的巨型人面像。这个长着与人类外貌相似的人面像,从头顶到下巴足有1英里长。除此之外,还同时发现了一些与金字塔相似的建筑物。据透露,原苏联科学家已将一个用作研究火星表面的电脑程序,输入太空船的电脑内,以寻找建造出这个怪异雕像和这些金字塔的原因。
与此同时,美国一些有知名度的科学家却提出,这人面像和金字塔,恰好表明火星上一度曾有生物生活过。
世界知名的史丹福研究协会一位高级物理研究员杜菲博士认为,按理论推测,以前的火星一定是有过能提供生命生存必需的大气层。虽然它现在已变成一个干涸、尘土飞扬和荒芜的星球,但“维京”太空船拍回来的资料却表明它在从前某一段时间内,曾有大量氧气和清水存在,而这两样也都是生命存在的必要条件。
杜菲博士说:“以前的火星一定是一个特别发达的星球,上面生活着许许多多不同形式的‘生物’,后来由于某些大灾难,或者就像地球上的恐龙灭绝一样,顷刻间便全部消亡。”
对于火星上那些神秘的东西,至今仍是一个谜,一时还无法进行合理的解释,有待人类进一步的探索、研究。
火星上的标语是谁写的
在俄罗斯莫斯科一个大型新闻发布会上,俄罗斯一位太空专家于特·波索夫宣布了一个惊人的消息:一艘由苏联发往火星进行探测任务的无人太空船在1990年3月27日从火星荒凉的表面上拍到一个奇怪的警告标语后,便突然失去了一切消息。一些科学家猜测,它可能是被火星人给击毁了。
这个警告标语是用英文写着的“离开”两个字,从无线电传回的照片上看,这个巨大标语好像是用石块雕刻出来的,按比例估计,这两个字至少有半英里长。标语似乎是依着巨型山石凿出来的,从其光滑的表面看,可能是用激光切割成的。1976年美国“海盗1号”飞船在对火星的探测时,从圣多利亚多山的沙漠地区上空所拍摄的照片上,可以清楚地看到,在一座高山上,耸立着一块巨大的五官俱全的人面石像,从头顶到下巴足足有16公里长。脸心宽度达14公里,与埃及狮身人面像——斯芬克斯十分相似。这尊人面像似仰望苍穹,凝神静思。事隔20年的1996年,在火星轨道上进行测绘任务的美国“火星观察者”太空飞船又飞越了“火星人面”区域,拍到了更为清晰的照片。与1976年相比,这次的图片将“火星人面”放大了10倍,科学家发现,这些石像峰峦沟壑,像是经过了长年累月的风雨侵蚀。而这条标语不像美国太空船“海盗1号”在火星拍到的神秘人面像那样古老,这个警告标语好像是最近才出现的。
火星人为什么要写这么两个字呢?波索夫博士说:“显然是针对地球人的。我想那一定是由于我们派出的火星太空船太多,扰乱到火星上生物的安宁,所以便发出这个警告,叫我们离开。”
波索夫博士透露说,他们派出的太空船,开始时一切都很顺利,但当它把上述写了警告字句的照片传回地球后,便神秘地失踪了。那艘太空船是被火星上的生物毁灭了,还是暂时被他们扣押了,现在还弄不清楚。他说:“如果我们先用无线电与那些火星人联络上,然后再派人到他们的星球,与之建立外交关系。我想他们是会接受的。”
波索夫博士公布的内容,立即震动了西方科学界,不少科学家对此深信不疑,认为这是人类征空史上一项最大发现。
火星上有水吗
火星上有水吗?如果有水,那么水又在哪里呢?
从1964年到1967年,美国对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共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1,500公里,宽达60公里或更多。主要的大河床分布在赤道地区,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,只有像水那样的少粘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,火星上的河水流到哪里去了呢?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,火星成为一个荒凉的世界。
另一种假说认为,在火星的早期历史,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。
还有很多关于火星河流消失的假说,但这并不是最终的目的,科学家们最关心的是:水到底哪里去了?是什么使火星有这么大的变化?
水星上的“冰山”
看到水星的名字,人们脑海里总会产生这样的联想:水星上面有水吗?水星和水有何关联呢?
很早的古代,日、月和五颗行星能被肉眼观测到。它们在天空有移动而且明亮,能发出连续不断的光,而那些遥远的星星,看来位置稳定,闪闪烁烁。我们的祖先就给了日、月、五颗行星以特殊的位置,想像它们是主宰物质世界神灵的化身或是天神的住地。在西方,古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少,运行得最快,所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国,古时盛行用阴阳五行说,把宇宙简化成阴阳两大系统,揭示自然万物的构成变化,“阴阳者,天地之道也”。
为反映阴阳两大系统的动态变化,又引伸出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约,“阳变阴合,而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的,天、地、人也是三位一体。总之,任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天,就为日月星;在地,就为珠玉金;在人,则为耳目口。
于是,日月的名字分别又叫太阳、太阴,五大行星又可以用五行来表示,就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式,是东方的精神文化之花。难怪法兰西有句格言:“结论取决于观点”。行星的名字可以反映当时的观点,流传到现在,成为人们习惯的称呼。
看来,水星和水不是一回事。
从现代天文观测事实上,水星上有水吗?
“水手二号”对水星天气的观测表明,水星最高温427℃,最低温零下173℃,水星表面没有任何液体水存在的痕迹。就算是我们给水星送去水,水星表面的高温会使液体和气体分子的运动速度加快,足以逃出水星的引力场。也就是说,要不了多久,水和蒸气会全部跑到宇宙空间,逃得无影无踪了。
水星大气中有水蒸气吗?
水星上的大气非常稀薄,大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一,水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小,本身吸引力不能把大气保留住,大气会不断地向空中飞逸。现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上,也有相似的系统,太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。
从水星光谱分析来看,水星表面有点大气,但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。
然而,宇宙的奥妙无穷,常会有人们意想不到的事情发生。没有液体水,没有水蒸气的水星,却发现了“冰山”。
1991年8月,水星飞至离太阳最近点,美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测,得出了破天荒的结论——水星表面的阴影处,存在着以冰山形式出现的水。
冰山直径15~60千米,多达20处,最大的可达到130千米。都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处,那里的温度在零下170℃。它们都位于极地,那里通常在零下100℃,隐藏着30亿年前生成的冰山。由于水星表面的真空状态,冰山每10亿年才融化8米左右。
天文学家是这样解释水星冰山形成的过程:水星形成时,内核先凝固并发生剧烈的抖动,水星表面形成褶皱——高山,同时火山爆发频繁,陨星和慧星又多次相冲击,致使水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的,还是后来由陨星和慧星带来的,看法上还有许多分歧。
虽然,水星有水的说法尚待证实,但有水就有生命。美国科学家们的新发现,引起学术界的浓厚兴趣。
天上为什么会有好几个太阳
“天上有个太阳,水中有个月亮……”这首歌许多人都会唱。如果我把歌词改成“天上有好几个太阳”,你一定接受不了,可是,现实生活中,确实出现过好几个太阳同时挂在天空的奇异景象。下面给你举几个例子。
1661年2月20日,波兰格但斯克出现了7个太阳并现的奇景。1790年7月18日,俄国圣彼得堡出现了6个太阳。1866年4月的一天,俄国乌克兰地区的人们看到了8日并出的景象。1934年1月22至23日,胡振锋在我国西安连续两天记录了7日并现的奇观。1970年12月3日,有人画下了加拿大萨斯卡通8日并现的图像。1971年5月5日9时,我国小兴安岭上空10日并现,人们无不称奇。1975年2月18日11时30分,辽宁省本溪市出现了3个太阳。1985年1月3日11时,刘贵在黑龙江省绥化市画下了5日并现的图像,图像在刊物上发表。1988年1月27日上午,河南省漯河市气象站刘跃红画下了5日并现的图像,图像在刊物上发表。1988年3月7日日出后,沈阳出现了2日并升的景象。
这样的多日并现现象还可以举出许多。
其实,这许多并现的太阳,只有一个是真太阳,其他都是假太阳。假太阳称为“假日”、“幻日”或“伪日”,属于晕的一种表现形式。晕就是民间俗称的“风圈”,它是由于太阳光或月光在云中冰晶上发生反射和折射而形成的。在距地面六七千米以上的高空,确实有一种由小冰晶组成的乳白色的丝缕状的薄云,学名叫“卷层云”。构成这种云的小冰晶就好像三棱镜一样,当日光或月光照到它们时,就会产生反射和折射现象,如果角度合适,就会形成彩色或白色光圈、光弧、光点或假日,统称为“晕”。通常太阳或月亮周围只有一个晕圈,但个别时候也会出现相互套着的多个晕圈、多个晕弧和多个假日并现的怪晕。
日长变长之谜
50年代中期原子钟的问世,使人们惊奇地发现地球自转并不是完全均匀和绝对稳定的。日长有长期减慢、季节性周期变化和不规则变化这3种不同类型的变化。
地球自转的长期减慢,使日长在1个世纪内大约要增长1~2毫秒,即1/1000到2/1000秒。这样说来,一天的时间在变长,虽然这样微小的变化是难以直接检验的,但是它的长期累积效应却是能够测量到的。目前最好的办法是利用人类有史以来日月食等天象观测资料,研究日长变化的长期积累效应。我们知道,日月食是可以准确地计算出来的,我们把历史上发生过的日月食计算出来后,与历史上的天象观测记录相比较就能发现问题。例如,公元前181年3月4日的日全食,如果地球自转并不存在长期变化,推算到的全食带并不经过我国西汉时的长安。但是根据《汉书》的记载,长安当时确实看到了日全食。这说明日长确有变化。推算结果与实际观测记录两者的差异正好反映了在这一段时间里地球自转长期变化的累积效应。通过对古珊瑚化石生长线的研究,也能了解到过去地球自转的情况。用这一方法,科学家们证实了在3.7万年前,每年约有400天!这说明那时地球自转速率比今天的快多了。
引起地球自转长期减慢的原因一直没搞清楚。许多科学家认为,近海地区潮汐摩擦引起的地球自转角动量逐渐减小是一个主要的原因。但是它的理论估算值比以上观测值要小,所以肯定还有别的因素影响着地球自转的速率,比如地球半径的胀缩、海平面的变化、地球内部放射性元素的加热作用所引起的物质分布的变化等。可是这些问题都还没最终搞明白。
上海天文台的一位专家认为,地球板块运动对日长变长也有影响。上面说的对地球自转速率的测量都是在地面上进行的,但地球上每一个板块都在运动着,都呈现向西和向赤道漂移的趋向,这将会影响我们对日长变化的测量结果。他提出:我们讨论的日长到底指的是什么?是指对运动着的大陆板块上的一个天文台站而言的一天,还是指对地球表面上一个不动的点而言的一天?显然,测量的数据是指前者,而理论研究又是指后者。所以,日长变化问题的研究还应该同地球板块运动的研究联系起来才行。
看来,揭开日长变长这个谜还需要一定时间。
离太阳近为什么反而冷
寒冷的冬天,人们进屋后总要烤烤火炉或暖气。而且,大家都懂得离火炉或暖气越近,温度越高;离火炉或暖气越远,温度越低。
那么,太阳也是个大火炉,地球有时离太阳近些,有时远些,是否也是离太阳近时温度高,远时温度低?由于地球绕太阳转动的轨道是椭圆形的,日地之间的距离不断变化着,每年1月3日是日地距离最近的一天,7月4日是日地距离最远的一天。按“理”说,应该1月份热,7月份冷,可是,实际情况却恰恰相反。其实,地球离太阳实在是太远了,两者平均距离是1.5亿千米,而日地之间最远和最近的时候只相差500万千米。这个距离,对于地球获得太阳热量的影响是不大的。
原来,决定地球上冷热的是太阳照射的角度。因为地球是斜着身子围绕太阳旋转,因此太阳光照到地球上某一个地方的角度就在不断地变化。夏天,太阳直射北半球;冬天,太阳斜射北半球。同样多的太阳光,直射的时候照到的地方要比斜射的时候照到的地方小。同样大小的一块地方,太阳直射的时候,受到的太阳光多,天气就热;太阳斜射的时候,受到的太阳光少,天气也就冷。
那么,高山上离太阳近,为什么要比山下冷呢?这是因为地球周围的大气是从太阳那里得到热量的,但空气增温不是直接靠太阳辐射,而是靠地面辐射。空气中的水汽、尘埃等对太阳辐射吸收能力很差,对地面辐射的吸收能力却很强。通俗点说,太阳先晒热地面,地面再放热,使空气增高温度。地势高的地方虽然离太阳较近,但空气稀薄,吸收太阳和地面的辐射就少。空气中二氧化碳有吸热保温作用,高原空气稀薄,含二氧化碳少,所以吸热保温能力差;同时空气升高时,压力减少,体积膨胀,本身还要消耗一部分热量。所以地势越高的地方,气温越低。一般来说,地势每升高100米,气温降低0.6℃。因此,我国西部祁连山、天山、昆仑山、喜马拉雅山这些高山的一些山峰上,常年覆盖着冰雪。在赤道上,有些很高的山峰也终年积雪。
水星上有生命吗
水星上没有大气,太阳近距离地灼烤着水星,以9倍于给地球的光和热倾注于水星上,使水星面向太阳的一面最高温度可达到400℃左右,岩石中的铅和锡都会被太阳光熔化出,更别说生命的存在了,这里是太阳系最热的地方之一,黑墨般的天空悬挂着巨大的太阳,比地球上看到的太阳大8倍,四周寂静无声,简直像一座炼狱。别以为水星只是个滚烫的星球,有时候又冷得吓人。在水星背向太阳的一面,由于没有大气起调节温度的作用,温度下降极为迅速,温度多在零下163℃以下。水星的昼夜大约30天交换一次,即在一个月的时间里,连续暴晒,接着一个月时间跌入寒夜,真是一个火与冰的世界!这样的水星世界,对地球上任何已知的生命都意味着毁灭,不可能有生命在水星上生存。
金星上有大海吗
一直以来,人们都习惯认为金星是地球的孪生姐妹。它的大小、质量和密度都与地球相近,而且也有很厚的大气。现在我们也清楚,金星的表面是一片炽热的、没有任何生命的荒原。1982年3月前苏联行星探测器金星13号和金星14号的着陆器成功地降落到金星上,对金星表面土壤进行直接化学分析,才迈出了探测金星新的一步。
关于金星,曾有过许多猜想。有人认为金星的表面是一片汪洋,有人却认为是石油海,天体植物学者则说金星表面适合于生物生存等等,真是众说不一。因为它的真面目常常用厚厚的云层遮盖着。用光学方法无法穿透这块“蒙头纱”。金星的电视实况传播是1975年底,金星9号和金星10号完成的。
控测器直接从着陆点发回了全景图象,此时人们才了解,藏在浓云后面的原来是一个没有生命的世界。那里温度高达450摄氏度,借助于装在金星卫星上的雷达,在几年的努力之后,科学家才绘制出了金星的地形图。从图上可以看出,表面2/3是丘陵地,高度达2500米以上,上面有特别多的火山口;另外的部分是高原,深谷纵横交错,这里温度低于50℃。在山区发现一些火山,其中有的高达11000米,比珠穆朗玛峰还高一头,不过比火星的奥林普山(27000米)矮得多。平坦低地约占表面的30%,看起来非常像月海。
金星表面风速特别小,每秒都在1米以内,但这并不意味着它根本不存在。苏联天体物理学家莫洛兹指出,在金星大气压条件下(100个大气压),风的呼叫声是特别大的,在那里,就像我们在地球上置身于闹市所感受到的喧嚣声一样。
计算和模拟试验表明,如果在金星和地球上扬起一样多的灰尘,那么,在金星上所需的风力仅为地球的十分之一。金星的天总是橙黄的,从未出现过蓝色。因为,它的大气密度太高,使得紫色、蓝色和淡蓝色光线都散射掉了。甚至连山岩,石头也是橙黄色的。这是从金星13号和金星14号发回的彩色照片中得知的。
这些橙黄色的岩石是由什么组成的?与地球上的岩石有什么区别?这一类问题,从照片上当然不可能得到解答。在金星8号(1973年发射),金星9号和金星10号(1975年发射)的着陆点,通过辐射探测,成功地测出了岩石中所含的放射性元素——钾、铀和钛。发现金星上也许存在放射强度与地球上的玄武岩和花岗岩相似的岩石。
金星有含硫的矿石。所以它没有冬夏,没有雨雪,非常有可能是硫的循环造成的。金星厚达25公里的云层可能就是硫酸雨滴组成的。含硫的气体是行星二氧化碳大气的重要成分,而表面岩层中又含有大量的硫。这究竟是物质循环的环节?还是偶然的巧合?目前还无法下结论。
金星大气是否特别干燥,也存在各种争论。金星13号和金星14号测出靠近金星表面的大气层含水蒸气大约不超过0.002%,这就绝对推翻了金星上可能有海的推论。金星表面没有一滴水珠,甚至连水分子也几乎没有,炽热的大气接触表面岩石,使岩石的化学成分发生改变,通过金星13号和金星14号的考察,首先,我们明白了金星上最多的是玄武岩,而且地区不同,其成分也不同。低地上大部分是火山熔岩产物,成分与地球海洋地壳的相同,这种岩石叫高钾含量碱性玄武岩。高原上的玄武岩含钾和镁的成分非常大。在地球上这种岩石生成得比较晚,不可能早于26亿年前。至于金星上是否曾经有水存在,目前还无法回答。美国学者宣称,从先驱者金星号所测定的金星土壤的导电性中发现,高原被一层奇怪的导电性特别强的外壳包围着。但只有硫化铁才具有这种特性。金星号着陆区土壤分析证明了一条类地行星地质史的共同规律:玄武岩的火山活动是行星外壳长期演化不可缺少的一环。金星玄武岩的成分(硅,铝,铁等)与地球的相似,说明了太阳系所有行星的演化特征。
总而言之,对金星的探测已取得相当多的成果。人们对这颗行星的认识正逐步加深。总有一天,人们会将它的神秘面纱一层层揭开。
金星逆向自转之谜
在太阳系已发现的九大行星之中,有八颗行星自转方向是顺向自转,只有金星的自转方向与众不同的,呈逆时针方向。也就是说,如果人类生活在金星上的话,人们看到的太阳将是西升东落。
金星一般被人看作是地球的姊妹星,它的自然条件与地球非常相似。它距地球1.08亿公里,位于地球的内侧。公转一周是243天,自转周期由于测量困难,所以得出的数据很不统一。有人计算出是23小时20分,有人认为是几十天,还有人认为和它的公转周期相同,也是243天。后来经过长期的观测,才测得它的自转周期是117天。那么,金星如此缓慢散发像一氧化碳那样的气体,由于该气体与水相互作用,结果把水都消耗掉了。第三种可能是,金星上曾有大规模的火山爆发,灼热的岩浆把大海烤干了。第四种可能是,金星的水源来自它的内部,后来又回归原处。
持这种观点的人还有美国密执安大学的学者多纳休等人,他们补充说,大阳的早年并不像现在这样亮和热,太阳每秒的辐射量要比现在少30%,金星的气候也没有现在这样炎热。温和的气候使大海得以形成,后来,太阳渐渐热起来,金星运转又相当缓慢(金星一天等于地球117天),经不过太阳的酷晒,金星上的大海就完全被蒸发干了。
到了90年代关于金星上是否存在过大海,是否存在过生物,科学家们又进行了很多探讨,前苏联科学家宣布说,他们的无人空间探测船从金星上拍到的照片看到金星上有大量的古城遗址,这个消息令很多人震惊。
但也有许多科学家对金星存在大海一说提出不同的看法。美国科学家尹兰克认为,金星大气是由不断进入大气层的彗星核造成的,而彗星核的主要成份是水冰,所以金星根本不可能存在大海。
到目前为止,科学家们还没有找到金星存在大海的实证,这个问题对于人类来说仍是个未解之谜。
天狼星为何会变色
天狼星的亮度在天空中排行第六,所以,天狼星也算是夜空中一颗比较明亮的星星了。
但令人不可思议的是它的颜色。在古代的巴比伦、古希腊和古罗马的书籍里,记载的天狼星是“红色的”,但今天人们发现的天狼星却是一颗白色的星。天体历史学家们认为,是由于天狼星接近地平线的缘故。接近地平线的星球,总现红色,就像朝阳和落日一样。
但是,前西德两位天文学家斯地劳瑟和伯格曼对这种传统的说法提出了异议。他们找出六世纪法国历史家格雷拉瓦·杜尔主教写给修道院的训示手稿中有关于天狼星的记载。其中谈到天狼星是“红色的”,并且“非常明亮”。人们知道,在罗马上空,天狼星仅在地平线处停留几分钟。德国天文学家认为,这些不同时期、不同国度的古代人所观察到的这些现象,不一定是视觉的错误,可能是天狼星发生的重大变化。
1962年,美国天文学家克拉克已发现天狼星是一颗双星。主星(称为天狼星A)是一颗普通的白星,其亮度非常微弱;伴星(称为天狼星B)是一颗白矮星。由此可以看出,天狼星的颜色是由天狼星B起主导作用。从现有的星球演变理论得知,白矮星是天体中一种变化较快的巨星,它的前期阶段是红巨星。这主要是由于它内部的“燃烧”变化,致使星球的外壳膨胀而造成的。其后,它逐渐失去自己膨胀的外壳,大约需要几万年,它才变成一颗白矮星。简言之,白矮星是由红巨星演变而来。
但令人惊讶的是,天狼星B的演变速度竟如此之快,仅仅在2000年左右的时间里,就发生如此重大的演化:从红巨星变成了白矮星,这在恒星演化史上却是绝无仅有的。
照天狼星的这个变化速度,在不久的将来,它又会变成一个什么呢?会成为宇宙的一个黑洞?不管怎样,天狼星的变色之谜和它的未来,还得靠科学家的帮助才能得知。
空气中的氧气为什么用不完
氧气是动物、植物生存不可缺少的气体。一个人每天吸入的氧气大约在590升以上,体力劳动者需要的就更多了。美国、加拿大的科学家还发现,在太阳的作用下,地球大气每年要损失500万吨氧,那么,我们为什么没感到缺氧呢?
空气中的氧气大约占1/5,氧是地球上最多、分布最广的元素。据统计,在地壳中氧几乎占地壳总重量的一半。
地球上氧气的来源,人们一直认为是绿色植物光合作用放出的氧不断补给了大气。其实,海洋也是一个巨大的氧气仓库,因为水的分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的,氧占水的总重量的89%,而地球的表面有3/4是被水覆盖着。不仅如此,北极和南极的冰山以及高山上的冰川,那也是固态的水。在动植物体内,总重量的一半是水。一个体重为70千克的人,约含40千克的水,在这么多水中,氧占36千克。氧是地壳中分布最广的元素,在沙子中含53%的氧,在粘土里含65%的氧,在石灰岩里含48%的氧,绝大部分矿物也都是氧化物。
近年来,科学家们发现,地球上氧气的来源仅有10%是由陆地上的绿色植物提供,而有90%的氧气来自海洋,源于地球地壳深处。前苏联科学家指出,海水在阳光照射下也能像植物一样进行光合作用。热带地区的海洋一年四季都可以放出氧气。印度洋和大西洋放出氧气最多,而太平洋的深水层却相反地吸取大气中的氧气。海洋中一种极细小的海藻是氧气的提供者,它们每年能够向大气提供大量的氧气,并净化着大气。如果海洋干枯或者海藻全部毁灭,地球上的人类和所有其他生物都会因缺氧而死亡,这说明海洋产生氧气的重要性。前苏联地质学家瓦西里·普加特夫博士提出:随着海水深度增加,其含氧量逐渐减少。可是,当到了一定深度以后,海水中的含氧量又会重新增加,而且越往下越多,靠近海底的水,氧气就会处于过饱和状态。这种氧气是从海底断层、海底火山中随岩浆流出而大量溢出。这种氧气过饱和的海水向大气释放氧气。也就是说,大气中氧气的主要来源不是以往人们认为的植物而主要是海洋中的海藻和地壳深处。海洋产生氧气的另一个途径是由于太阳的作用。根据美国宇航员留在月球上的遥感观测装置取得的最新资料证明,阳光不仅能使海水急剧蒸发,而且还能把大气高层中的海水蒸气分解为氢气和氧气。因为氧气密度较大,会重新回到地球表面,从而增加空气中氧气的含量。
通过上面的介绍不难明白,尽管空气中每时每刻都有大量的氧气消耗掉,但是又有植物光合作用及海洋海藻、地壳深处放出大量的氧,太阳又使水蒸气分解产生氧。这样,氧气的来源广泛且不断,地球保持着大气中氧气的收支平衡,使氧气占大气含量按体积计算基本保持在1/5左右。所以,地球上的氧气是用不完的。
南极上空的臭氧层为何出现破洞
数年前,有科学家惊奇地发现:在南极大陆上空大气同温层中的臭氧层出现了一个神秘的大“窟窿”,这消息震惊了全世界。
大家知道,臭氧层对人类的生存是极其重要的。没有臭氧层,地球上的一切生灵将如同“热锅上的蚂蚁”一样。科学家们设想,如果人类居住地上空同温层的臭氧层也出现破洞的话,那么皮肤癌患者的人数将直线上升,人类甚至将会毁灭。
因此,科学家们得知这一消息后,心里十分焦急,渴望弄清产生破洞的原因,以进一步了解臭氧层破洞会不会蔓延到世界上的其他地区。
美国一位科学家认为,臭氧层破洞的产生原因是南极上空的氯原子,在演化物的催化下破坏了臭氧分子,从而使臭氧层出现破洞。他还指出,1982年墨西哥火山爆发喷射出来的粒子,也可能促进了臭氧分子的分解,以致出现破洞。
美国另一位科学家认为,南极同温层中有大量独特的极地同温云,而这些南极同温云中的某些物质会促使臭氧分解,导致破洞出现。他还认为,可能是氟氯化碳“吞食”了臭氧。后来,有的科学家证实,有云的地方臭氧损失较多,而没有云的地方臭氧损失不明显。
与以上这些科学家意见截然不同,美国有一位科学家没有那么悲观,他根据卫星发回的传真照片判断,臭氧层破洞是由大气强风将臭氧向四处挤压所致,也就是说,臭氧层破洞的产生只是由于臭氧从一个地区转移到了另一个地区而已。他说太空照片显示当大气上层出现臭氧层破洞时,大气的臭氧量将会明显增加。
究竟臭氧层破洞是什么原因造成的呢?
1987年8月,美国太空总署实施“南极飞行实验”的计划。飞机先后进入南极臭氧层破洞12次,每次飞行数小时,采集了大量空气样本。之后,科学家们对采回的空气样本进行了分析研究,结果证明:南极上空臭氧层破洞的面积正在逐步扩大,氟氯化碳的产生与臭氧层的破坏有非常密切的关系。
臭氧层一旦遭到破坏,将无法修补。由此,科学家们呼吁禁止或尽可能减少氟氯化碳的生产和使用。
臭氧洞能补上吗
臭氧层被破坏,这就好像天“漏”了一样,对人类是个极大的威胁。我国古代曾有“女娲补天”的神话,传说女蜗氏炼成五色石补天,折断鳌足支撑四极,治平洪水,杀死猛兽,使人民得以安居乐业。那么,现实中,人们能修补已被破坏了的臭氧层吗?对此,国外的“女娲”——科学家们提出了种种设想。
由于氯原子对臭氧有极大的破坏作用,所以美国加利福尼亚大学的沃思教授提出:从陆地向高空发射强大的电波,利用电场加速高层空间的微量等离子中的电子运动,靠冲击电离使电子增殖,增殖的电子可使氯原子通过吸收电子转变为带负电荷的氯离子。由于臭氧本身具有较强的正电性,容易变成负离子,因此,二者相互排斥,难以结合,这样就大大减少了氯原子对臭氧的破坏作用。而氯原子借助高层大气中自然存在的电场还可向更高层移动,并被去掉。目前,日本有关研究部门正与美国合作进行这个项目的研究。
英国环保团体提出了用高空球形瓶放电修复臭氧层的办法。具体做法是:让充满氦气的球形瓶悬浮在20~30千米的高空,用金属丝网包住由球形瓶吊下的电极,并向电极施加电压,使其放电。同时,利用安装在球形瓶表面的太阳能电池充电,由变压器反复产生10万伏左右的脉冲电压。通过放电,将空气中的氧分子电离,电离的氧分子与电子结合,可以生成臭氧。球形瓶利用重力和释放氦气可上下运动,并随着高空气流慢慢移动。英国人还提出:用无人驾驶飞机携带球形瓶,靠机翼上的太阳能电池补给能源,长期停留在20千米的高空,从而进行大范围的臭氧层修复工作。
国外还有人提出利用照射人工光束来修复臭氧层。具体做法是利用可产生强烈光线的激光器放射波长为157纳米的紫外线,把氧分子分解成氧原子,进而使臭氧大量增加。但从陆地向高空照射,紫外线会被下层大气吸收,不能到达理想高度。因此,采用人造卫星和球形瓶照射的方法效果才会理想。
科学家们还提出其他一些修补臭氧层的办法,并推算如果每年能人工产生约80万吨臭氧,就能修复目前1%左右被破坏的臭氧层。
流感来自于彗星吗
有人猜测,那一年感染伤风和流行性感冒,很可能不是受人传染的,而是从彗星传入的。连致命的疾病,如中世纪蹂躏欧洲的黑死病,也可能源于彗星。差不多每当彗星飞临地球后,地球上就会产生一种新的流行病。而且这种流行病几乎都是首先发生在一个有限地区内,然后逐渐向其他地区流传,继而危害整个人类。
1664年,人们观察到一颗彗星,那一年英国伦敦流行鼠疫,短短数个月内,竟有几十万人死于此病。
1825年,埃及人看到一颗彗星,在那段日子里,成千上万头牲畜倒毙于地。
1918年至1919年流行于欧洲的大流感也与一颗彗星有关,这次流感致使3万多人丧生。
我国是最早观测彗星的国家,曾有“春秋昭十七年冬有星孛入于大辰”记载。我国民间形象地称彗星为扫帚星,素来视为不祥之兆。在这点上,尽管东西方文化渊源不同,观点却不谋而合。
当然,现实似乎也不尽然,例如,1811年那颗彗星拖着长达1800万公里蔚为壮观的彗尾出现后,那一年欧洲的葡萄却意外地喜获丰收。美滋滋的欧洲人把那一年酿出的葡萄酒叫做彗星美酒。
1858年,当多纳蒂彗星出现时,所过地区的葡萄园又是一派硕果累累的丰收景象。
每逢彗星出现时,地球就会发生瘟疫的观点是英国两位杰出的天文学家维克拉马兴格教授和霍伊尔爵士提出的,他们的观点提出后就立刻引起了不少争论。他们声称,星际空间中充满微生物尘埃。彗星在太阳系诞生时,由星际微生物尘埃、病菌和冻结气体混合而成。彗星进入太阳系,有些尘埃落入地球的大气层,霍伊尔和维克拉马兴格列举了从太空传来疾病的例子,甚至指出与哪颗彗星有关。例如,哈雷彗星环绕太阳一周需时75至78年,1957年,亚洲型流感蔓延全球,在些之前77年也蔓延过一次。他们认为此病突然流行是这颗彗星带来一团团尘埃所致。
世界卫生组织宣布天花已彻底扑灭,但是这种传染病过去似乎每隔几百年就流行一次,霍伊尔和维克拉马兴格因而认为天花还会再度出现,它是由一颗目前尚未发现、每隔数百年接近地球一次的彗星传给人类。
两位天文学家声称,虽然从太空来的微生物可能给地球生物带来一场浩劫,但是地球上出现生物和生物不断进化也跟这些微生物有莫大关系。
按照目前普遍接受的说法,由于太阳和海洋那些“原始稠汤”中的元素相互起反应作用,地球上出现了构成生命所必需的复杂分子,这些分子渐渐进化为病毒似的原始生物。霍伊尔和维克拉马兴格不相信生物可以单靠偶然机会产生,认为生物一定是来自地球以外。
两人为了验证其推论,着手研究英国寄宿学校突然蔓延流行性感冒的情况,发现流行性感冒并非如一般人所预料那样,从一座宿舍蔓延到另一座,而是在个别宿舍偶然发生的,按道理应是飘浮于大气中的微生物引起的。1948年,流行性感冒在意大利萨丁尼亚蔓延,情况正是这样。他们说,病毒一旦侵入地球,就会使寄生体内的遗传物质发生永久变化,并且遗传给后代子孙,由此产生进化现象。
其他天文学家不同意这种说法,声称从星际尘埃对星光的影响,可见星际尘埃并非微生物;流行病看来也非每年的流星雨(由彗星散发的尘埃形成)所引起。自然他们并不赞同霍氏和维氏的观点,不相信流星雨会带来疾病。
有一段时间,这两位天文学家似乎与科学界孤军作战。后来,太空探测器于1986年飞近哈雷彗星,才发现这颗彗星放出的尘埃含有碳、氢两种元素,都是生物不可或缺的。此外还发现了一些分子碎片,似是由生物制造出来的:彗星核是覆盖一层含碳的黑色物质。
这一切是否都与彗星有关,还有待于科学家的进一步证实。
南极陨石中为何会有氨基酸
从太空落到地球上的陨石,如果有落入南极的,就会被严严实实地深埋在冰雪之下。因此,它们不会风化变质,改变它那原始的面貌,因此也倍受科学家的重视。
南极洲的陨石非常丰富,近20年来,科学家已经在那里发现了五六千块陨石,大大超过了其他各洲数千年来采集到的陨石数总和。
1980年,美国科学家对南极维多利亚地区的阿伦丘陵地带的一块陨石进行检验,在切割时发现它异常坚硬,连锯条对它都毫无作用,于是便对其中的一小块进行金相学和衍射分析。检验结果表明,这块陨石内含金刚石、郎士德珊瑚石和石墨。以前在陨石中尚未发现过金刚石晶体,但这些陨石中的金刚石是怎么形成的呢?
科学家在对南极陨石的研究中,还发现了几块高含量的碳质球粒陨石,其中含有两种氨基酸。一种是地球生物体上存在的氨基酸,另一种是地球自然界中未曾发现过的。于是,有些人对这个重要发现提出怀疑。他们认为,这些氨基酸很可能是受地面污染后产生的。
氨基酸是蛋白质的基本构成材料,也是生命存在的最基本因素。
有人很早就提出,如果南极陨石上真含有氨基酸,地球上的生命,或许就是当年这些陨石携带进来的有机物质在海洋里经过亿万年的化学变化过程而诞生的。而地球外有氨基酸存在,说明地球外一定有外星生命和外星人存在。
南极陨石中存在的奥秘或许就是地球生命起源的奥秘吧!
新星和超新星的能力有多大
太空中一个又一个的神秘天体使人类目不暇接,也令人类困惑不已,从而也使各国科学家为之而努力探测研究。
那什么是新星和超新星呢?它的剧烈爆发又是怎么回事呢?有时候在某一星区突然看到一颗原来没有的亮恒星,经过几个月后又突然不见了。于是,就有人误认为产生了一个新的“恒星”。
其实根本就不是这么一回事,事实上而是因为原来这里本身就有一颗比较暗的恒星,由于内部突然爆炸,光度增大到原来的上万倍,原来看不到,现在看到了。等爆炸消失以后,又看不到了。目前在银河系已发现了200多颗这样的恒星。
但如果一个新星的亮度超过原来的1000万倍以上,这样的恒星就是超新星。超新星的爆发异常猛烈,它以每秒几千甚至几万公里的速度向外发射能量,可以说是目前已知天体上最激烈的天体活动。
早在我国宋朝的时候,就曾记录了一起超新星爆发时的情景:那是在1054年7月的一个清晨,突然出现了一个非常非常亮的星体,就是在白天也能看得到,一直持续了23天才渐渐暗淡下去。后来到了18世纪,有一个英国天文学家用望远镜观察时出现“客星”的那片天空,发现一团云雾状的东西,其形状有点像螃蟹,人们便把它叫做“蟹状星云”。经研究发现,这团星云还在不断膨胀,根据其膨胀的速度及其形状的大小,推算出它开始膨胀的时间正是我国在宋朝时看到的那颗超新星出现的时间。
关于超新星,人们已经发现了很多,但对其爆炸的原因,还只是处于猜测、设想阶段。目前一种较有说服力的观点是:其爆炸的原因很可能是由恒星内层向中心“坍缩”时极其迅速地盘旋出来的引力势能引起的。如果是这样,那么久而久之,它一定会形成宇宙中神秘莫测具有超能力的黑洞。
充满敌意的木星
木星是一颗非常奇异的星球,在地球上是无法想像的,它比我们地球的直径大111倍,外表覆盖着厚厚的彩色云层。
木星得到的光和热特别少,因为它离太阳非常遥远。然而它在空中显得非常明亮,这是因为它非常大,而且它的云层比陆地或水面能更好地反射太阳光。
我们只要凭借一架小小的望远镜,就能看到这个遥远星球上的许多特别有趣的景色。首先我们会看到木星披着明亮的彩带,这是它厚厚的大气层中一条条的云带。
有时我们可以发现这颗行星的视面上有一个红斑。天文学家们在三百年前就发现了它,称它为“大红斑”。今天我们知道,“大红斑”是木星大气高层中一个猛烈的风暴,约有24100公里长,比地球大许多。我们还会发现木星并不是正圆的,而是中腰鼓起。它转动得特别快,转一周只需10小时,也就是说木星上的一天仅有10个小时!它厚厚的大气层顶端的云层,也随着以每小时约35400公里的速度转动,这样高的速度所产生的离心力把云层拉成一条一条的,因而造成行星沿赤道隆起。
在离木星特别近的地方,我们可以发现几颗极小的“星星”,实际上这根本不是恒星,而是卫星,木星有13颗卫星围绕它旋转,不过用小望远镜能发现的只有四颗。这是1610年意大利著名科学家伽利略观测到的。如果我们连续几个晚上标下木星及其卫星的位置,我们马上就会像伽利略在近四个世纪以前所做的那样,发现这些卫星环绕木星一周只需几天。
就算凭借特别大的天文望远镜,天文学家们也如我们用小望远镜一般,仅仅看到木星大气的顶层,要对这颗奇特的行星进行更具体的观察,就必须使用无人宇宙飞船。
第一艘探测木星的宇宙飞船是1972年发射的“先驱者”10号,接着是1973年发射的“先驱者”11号。这两艘飞船带回了木星大量近距离照片和有关情况。1979年3月又有一艘飞船飞近木星,这就是1967年发射的“旅行者”1号,而“旅行者”2号也在1979年7月飞向这颗巨星。
到目前为止,还没有宇宙飞行员冒险进入到木星的大气层,但科学家们认为,那隐藏在神秘云层和风暴下面的世界他们已能推断出。
在木星的天空下面翻腾着一片片红色、棕色和黄色的云海,漫无边际;天空一片漆黑,上面点缀着成千上万颗闪烁着的星星;在木星上看太阳,它只是一颗非常明亮的星星,它比从地球上看要暗弱27倍,但如果不带保护镜,它还是非常刺眼的。
和地球上一样,从木星上看到星星和太阳也是东升西落。而且由于木星短促的昼夜只有10个小时,所以太阳停留在空中的时间仅有5个小时!
在木星的天空中,最有趣的物体是它的13颗卫星。13颗卫星中有一部分看上去只是星际中昏暗的亮点,另一部分则非常明亮,就像我们的月亮那样每月变换着月相。
最外层的伽利略卫星——木卫四,由于被陨星撞击了约40亿年之久,它的表面布满了环形山。虽然它上面没有高山,但却有一个在太阳系中从未见到过的奇观:在一个巨大而平坦的圆形盆地,周围镶嵌着一圈圈同心的山脉,就像一圈冻结了的海啸(潮汐波)。表面现象并不一定完全不可相信:科学家们推测,由于一颗特大陨星的撞击,将木卫四表面的冰层融化了,使水从撞击处向四处扩展,但又快速重新冻结,因而形成了这些山脉。
邻近的木卫三也像木卫四一样,至少有一半是由水和冰构成,它有着平坦的山脊和看上去与地球上断层线相似的纵横交错的裂纹,这可能是由被某些地质学家称为“水震”的现象造成的。与木卫四相比,它表面的陨星坑较少,而且表层年代也只有木卫四的四分之一,约为10亿年。鲜艳的、橘红色的木卫一差不多与木星一样别具一格。它和月亮大小相似,每天从空中掠过一次。它的表面布满了高原、高地、干燥的平原和断层线,还至少有一个可能仍然活动着的大型火山,其直径为48公里。
让人没有料到的是木卫一的表面异常地光滑,这表明它还相当年轻(1千万年至1亿年)。它几乎没有陨星坑,没有这种痕迹的岩石体到目前为止仅发现一个。
直到现在,天文学家才发现最里层的木卫——木卫五,它仅仅是一个针尖大小的亮点。这颗微小的非伽利略木卫原来是一个奇形怪状的长形天体,它高约128公里,长约219公里。
最让人震惊的是,在木卫五的轨道里面存在着一股物质的溪流,这只能被解释为一个由大粒子所组成的光环。木星本身以前也曾被先驱者10号和11号宇宙飞船考察过,不过那时为什么没有发现木星的光环,这非常容易理解,因为这个光环差不多薄得像“纸”,大约厚1公里,从地球上无法看到它。
木星的上层大气主要是由透明的氢气构成。因为木星引力比地球引力强两倍半以上,假如在地球上重45公斤的物体,那么在木星大气层顶端就将重120公斤,在明亮的、黄色的云层下面,是地狱般的高温和无法忍受的气压,在这种异常的条件下人类决不可能生存。
木星天空呈蓝灰色,是一个由冻结了的氨结晶所构成的浓密的、黄白色的云海。那里的气温可达到零下93℃!离地平线不远的地方,可以看到一个巨大的、红色的飓风在翻腾,它比周围的云层高出差不多8公里,这个风暴就是木星的大红斑!
继续下降到木星云层的深处,气温不断升高。太阳微弱的光线透过云星,比地球上的任何黑暗更黑。但是这里——木星大气层的深处,并不是静悄悄的,一种低沉的、地球上所听不到的隆隆声,从四面八方滚滚而来,这是旋转翻腾的风和云的吼声。
如果下降到1100公里,便会进入另一个氢的世界。这时,在极高的温度和压力的作用下,氢变成了液态的海洋!惟一的光亮是来自周围的巨大闪电,它们使地球上的闪电看上去只不过是大大的火花,而这里的雷鸣则是异常的震耳。
这个氢的海洋深达24900公里,而且越往深处就越粘稠越热,称得上是茫茫宇宙间可能存在的最为恐怖的情况。
在地球上,氢是一种清澈的气体,但在这里,在异常高的温度和压力下,液态氢就压缩得如金属一般,可以传导热和电!
假如再下降3200公里,温度则更高。若想到达木星中心的地方,必须从一层960公里深的液态氢的海洋中穿过。在木星中心,有一个比地球大10倍的岩石心。这里的温度约达17000℃,简直让人无法相信。64400公里高的大气层的重力也是在地球上所无法想象的。因为木星温度高,又有大量的氢,它与太阳非常相似,而与地球差异极大。如果木星质量再加80倍,那它就可以成为一颗恒星。
在如此“恶劣”的地方,人们也许觉得木星上不可能有任何生命存在。但是,木星实际上是太阳系中最可能发现新生命形态的地方!它厚厚的云层包含着无数有机化学物质,它呈现出各种各样的颜色。在某一区域,存在与地球相似的温度和压力。那里的云层与几十亿年前孕育着生命的原始地球大气层特别相似。
同时,许多科学家指出,如果木星的云层中有生命存在,它们决没有智能,它们甚至没有藉以生长的土地和岩石。然而,它们可能是在云雾中漂游并可以呼吸木星大层中粗糙的化学物质的原始生物。有些科学家认为这种生物或许可能约有1.5公里那么大!
木星,一个神奇而又充满敌意的世界,人类何时才能去访问呢?
土星环之谜
1973年4月6日,美国“先驱者11号”宇宙飞船开始去探测太阳系中最大的行星之一——土星。这是人类首次访问土星。1979年9月1日,“先驱者11号”飞临土星,实现了对土星的近距离探测。天文学家说,它所发回的大量照片和数据使我们对土星的了解更加透彻。它发现了土星的两道新光环,发现了土星的新卫星和磁场。
为了对宇宙进行深入考察,继“先驱者11号”之后,美国又先后发射了“旅行者2号”(1977年8月20日)和“旅行者1号”(1977年9月5日)两艘飞船,继续对土星进行考察。另外由于轨道设计巧妙,它在飞向土星的途中,还分别飞临土卫六、土卫三、土卫一、土卫二、土卫四和土卫五,并于1980年11月13日,在距土星124237公里处掠过土星,再一次对土星进行了深入的科学探测,送回了一万多张照片以及各种数据。从这些新的信息中,又有了惊人的新发现,使关于土星的教科书必须重新改写。有些科学家风趣地说,我们得到的关于土星的知识,比在以前的整个人类历史上所得到的还要多。
凡是用望远镜观看过土星的人,都为它那美丽的光环所吸引。淡黄的像桔子似的星体围绕着发出柔和的白色光辉的光环,使人不得不惊叹大自然的绚丽多姿。
是什么构成这美丽而壮观的光环的呢?它们是固体的,还是由许多粒子组成的?
本世纪初,天文学家开勒尔将光环构造之谜破解了。根据开勒尔的测量,土星光环内缘的速度比外缘的速度要大,说明光环不是固体而是由许多冰冻的颗粒状小天体组成的。那么,它们是一个挨一个均匀地单层排列着,还是各种粒子互相重迭形成多层的排列呢?“旅行者1号”为我们提供了关于土星光环的新形象。它发现,在光环平面内有数百、数千条大小不等的同心环,环中有环,看起来就像是唱片上的纹路一样。大多数的环是光滑匀称的,但也有些是锯齿形的,有些呈辐射状,还有些像发辫那样互相扭结在一起,令人眼花缭乱。
“旅行者1号”的探测再次证明,土星光环是由无数大小不等的粒子组成的,粒子直径在几厘米到几米之间。这些粒子以惊人的速度围绕着土星旋转,并且还发出功率很强的无线电信号。
土星是太阳系中第二个大行星,距太阳平均距离约142700万公里,绕太阳公转一周大约29年半。土星体积巨大,赤道半径为6万公里。它的体积是地球的120多倍,而质量却只是地球的95倍,因此它的密度非常小,比水的还小。
土星表面被浓密的氢气云所笼罩,从地球上用望远镜看去,土星表面有些明暗交替的条带,这是土星上的气流形成的。偶尔出现的白色斑点,可能是土星风暴。“旅行者1号”发回的照片向我们揭示土星表面特征极其丰富多采,既有斑点、晕圈,又有盘旋着的金色丝带以及漩涡状的棕黄色、黄色、桔红色、褐色的带状物,充分表现出土星表面气流翻滚、风暴迭起的剧烈活动情景。
最近,美国科学家对宇宙飞船发回的资料进行分析研究后确认,土星的自转周期约为10小时40分,比从前根据地面观测而计算出的自转周期要长26分钟。
此外,关于土星到底有多少颗卫星,也有了新的发现。
以前卫星数的记录被“旅行者1号”打破,土星卫星的数目由12变成15.还会不会发现新的卫星呢?或许“旅行者2号”会再次打破这个记录。
必须提到的是,在土星的卫星家族中,天文学家最关注土卫六。1655年惠更斯首先发现了土卫六。一直以来,土卫六被誉称为卫星之王,是卫星中体积最大的,直径为5800公里。跟太阳系中其它卫星不同,土卫六是惟一有大气存在的卫星。过去认为它的大气主要成分是甲烷,地面测量它的温度也不是极低,因此人们推测它可能存在生命。当“先驱者11号”飞近土卫六时,正赶上太阳上发生了一次激烈的黑子爆发,使无线电通讯受到了干扰,导致地球上未能收到探测的结果。“旅行者1号”却给我们发送回来许多出人意料的情报。首先,发现土卫六并不是太阳系中最大的卫星,它的直径只有4828公里。因此,“卫星之王”的桂冠让木星的卫星木卫三(直径5150公里)夺得,土卫六只好屈居第二位。其次,“旅行者1号”发现,土卫六大气的主要成分也不是甲烷,而是氮占98%,甲烷的含量还不到1%,还含有少量乙烷、乙烯、乙炔等气体。
土卫六的大气厚度约2700公里,大气温度为——210℃。在如此低的温度下,大气中的氮可能呈液体状态,在卫星的表面上形成了液氮的湖泊。还发现土卫六云层顶端有氢氰酸分子,这是一种形成生命前的物质分子。
断层光·怪样云·球雷电
否定UFO与地球之外智能力量相联系的人们,以为UFO即使存在也仅仅是一种自然现象。其中颇有说服力的一种观点是把UFO现象解释成由地质变化过程而产生的大气现象。根据是UFO在空中的出现有的明显是由于地表断层活动促成的。例如英国研究人员安德鲁·约克和保罗·迪沃雳克斯在累斯特郡经过1972-1976年4年间的研究,绘出了UFO现象在该地区的分布图,认为自50年代以来25年间出现的飞碟事件都是在该地区断层活动高峰期发生的。
这种把UFO现象单纯地作为自然现象加以研究的做法,其实是形成了UFO研究的一个分支。这也就意味着无论是把UFO看成是毫无例外的智能活动现象,还是看成毫无例外的自然活动现象都是狭隘的。“不明飞行物”称谓的本身就源于性质不明的认识。只有在具体研究过程中,人们才有可能从“不明飞行物”中辨认出“不明飞行器”,从而予以定性研究。而作为自然形态的“不明飞行物”可能就包括因断层活动而出现的光球在内。至于“断层光”的确切成因,则需要人们从物理学和地质学的角度去探索和解释,这和针对“不明飞行器”的研究是不能混为一谈的。
存在于自然界的空中现象有时又确实难以判明其存在性质。1982年6月18日和1984年4月9日夜晚,我国空军飞机和日本民航客机分别发现天空出现过半圆形的巨大“云团”,泛出白光,随后光芒渐暗,以至完全消失。巨云出现前只是一个月亮大小的光球,但瞬间急剧膨胀开来,犹如炸弹爆炸般猛烈,不过没有听见任何声响。两次事件的实际过程大同小异。事后调查表明,在巨云出现时地球上既没有进行任何核试验也没有任何激烈的地壳活动迹象。这究竟是怎么回事呢?“怪样云”的出现为UFO的广义研究增添了一层神秘。
素有“自然界怪球”之称的“球雷电”更是让科学家感到惊奇和疑惑。前苏联一架伊尔18型客机在1200米高空飞行时,突然一个直径为10厘米的火球钻入飞机驾驶舱,它伴着震耳欲聋的爆炸声消失了。几秒钟后,它却难以置信地通过了密封的金属舱壁,在乘客座舱内重新出现。火球在惊慌的乘客头上缓缓飘浮而去,到达后舱时火球一分为二,裂成两个发亮的半月形,随后又合二为一,拼成完整的球体,并带着不大的响声离开了飞机。飞行员发现机上的雷达和部分仪表由于“球雷电”的干扰已出现故障,被迫紧急着陆。在做地面检查时,发现仅在“球雷电”钻入和钻出处的飞机头部外壳板和尾部门各留有一个空洞,而飞机内壁却不见丝毫损坏,同时也未伤及舱内乘客。
最新一次奇异的“球雷电”事件发生在我国湖南省隆回县,当地一对农民夫妇及其女儿在睡梦中竟被一个闯入睡房的火球所击毙,一家3口统统化为灰烬。据男主人的父母说,事发当晚,电闪雷鸣,一个拳头大小的绿色光球猛然击碎窗户玻璃窜入他们的卧室,在床上飞舞滚动,他们的手脚顿感麻木灼热。光球最后飞舞到他儿子的房间,其儿子、儿媳和孙女全部焚为灰烬,床上的衣被等物也全部烧毁,而床柜、床脚却完好无损,床边的物品也无损坏的痕迹。越发奇怪的是放在床边的大立柜,外面无任何损坏痕迹,而柜内所有的衣物杂品却全部烧成了灰末。
科学家目前比较相近的观点是把“断层光”和“球雷电”看成是具有共同成因的自然现象,即都属于等离子体火球的不同表现,甚至有些学者把所有的UFO现象都归结为等离子体火球的活动。无可否认的事实是,自然中确实存在着为科学家所说不清楚的大气现象,无论造成这些大气现象的原因是来自天上,还是出于地下。
太空飞行物
在《明日太空》科学杂志报道,前苏联的太阳系太空船与一枚灰蓝色“巨蛋”相遇。
德国天文学家舒密德向该杂志说:“我身为前苏联太空资料分析顾问,有缘得见数百帧有关该枚巨蛋的高解像图片,它长达700英里,表面光滑,呈椭圆形,活像一只大鸟蛋;当然它可能是一颗流星或是太空垃圾,但同样我们不能排除它具有生命的可能。”
次年3月前苏联一份报纸亦载文报道此事,称这次太空“第三类接触”是在1986年底发生的,不过没有透露该枚“巨蛋”在太空哪处。
前苏联太空科学家帕克科马夫指出,这次可能是自从1930年发现冥王星以来最重大的一次发现。
他说,如果这个不明物体确是一个蛋,那就不只意味着外太空有生物,而且这种生物还是在太空生活。
他说:“这样庞大的一个蛋如果孵化成长后,体型可能有月球那样大,如果这种生物到地球乱闯,人类的文明势将毁于一旦,地球亦可能脱离轨道,面临末日。”
他表示前苏联的科学家会致力分析太空船拍回的照片,直至确定这个“巨蛋”的性质为止。
天王星上的“水”
在美国天文学家观测天王星时,发现天王星周围有一个强大的磁场以围绕它绕行的月亮。
美国的航海者M号无人驾驶太空船,在离地球18亿英里的太空,拍回了大批照片,初步揭开了这个星球的神秘面貌。
最初的一些照片发现天王星最少有14个月亮,直径从20英里到1000英里都有。这些月亮表面满是坑和浮水。
天王星表面上的云状物原来是永不静止的蓝绿色大海,急速流动的氦和氢造成了强风,吹过结冰的海洋。磁场的发现证明天王星有一个炽热的轴心,并产生强大的电能,造成类似地球的极光。
天王星是太阳的第七个行星,1781年才被天文学家发现,但在航海者二号发回照片前,科学家对这个遥远的行星所知的非常有限。在这里,阳光要比地球弱350倍,气温大约是零下360度。以地球时间计算,天王星环绕太阳一圈要84年。
航海者二号和一号是1977年一起升空的,已经到过木星和土星。后来一号太空船离开太阳系,二号继续飞去天王星,1987年1月24日最接近这个行星,大约离表面不足170万英里。
现在知道天王星上有水、碳氢化合物和有机气体。一般人最感兴趣的是这个星球有没有生物呢?因为地球开天辟地的时候,也是先有这三种东西。早在1979年,航海者发现木星也有月亮。到1981年,又在土星的月亮上发现类似地球大气层的有机物,天文物理学家说在这种情况下,有原始生物是有可能的。
令科学家们兴奋的是:木星、土星和天王星都是灰云和冰组成的光环,这就是说,在这些行星上可能存在着水,存在着生命。科学家认为,如果能够研究出这些光环的来历,也可以研究出我们居住的地球的来历。科学家最少还要用几年时间,才能分析和研究完航海者二号在六个小时内所拍回的照片,到时可能会有惊人的发现!
天王星也有环带吗
1977年8月20日,“旅行者2号”太空船从美国卡纳维拉尔角的肯尼迪太空中心用“大力神3E”型火箭发射升空,向着太阳系边缘飞奔而去。
“旅行者2号”的使命就是为了探测天王星。
1986年1月24日,“旅行者2号”在八年的漫长岁月和48亿公里的长途跋涉之后,才从距离天王星的最近点飞过。早在1985年11月24日,“旅行者2号”就开始了对天王星的探测,这种探测一直延续到1986年2月25日。当然最关键的探测是“旅行者2号”横穿天王星赤道面及卫星群的那6小时。
“旅行者2号”太空船共携带了12种科学仪器,用于拍摄、探测和研究它所飞临的行星及其卫星。美国宇航局从1985年初就开始准备。这次“旅行者2号”到地球的距离比接近土星时的距离远两倍,所以传送信息的无线电波强度减弱了四分之一,传送速度也只有接近土星时的一半。为了能接收来自“旅行者2号”上的微弱电波,美国宇航局把位于澳大利亚堪培拉的64米天线与澳大利亚帕克斯天文台的64米天线联机工作,以提高整个深空跟踪网的接收能力。
1977年3月10日,出现了天王星掩恒星的罕见天象。美国、中国、澳大利亚、印度和南非的天文学家都对这一天象进行了深入研究,结果意外地发现天王星也有环带。
此后天文学家利用13次天王星掩恒星的机会,对天王星的环带进行了多次研究和反复调查。“旅行者2号”飞抵天王星之前,天文学家确认天王星共有9个环带。后来“旅行者2号”在成功地拍摄了天王星光环的同时,还详细考察了已知的5颗卫星,并同时发现了10颗新的卫星,送回许多令人叹为观止的精彩照片。从这些照片看,这5颗“老”卫星的地貌多彩多姿,可称得上是太阳系固体天体表面地形的缩影。
天卫四是天卫中最大的,它位于天王星的最外侧,直径1630公里。
天卫三在天卫中居第二,它位于天卫四内侧,直径1600公里。
天卫二的反照率在5颗“老”卫星中是最低的,因而也最暗,它的直径为1110公里。
天卫一在天卫中最明亮,它的直径为1330公里。
天卫五在5颗“老”卫星中最小,距离天王星也最近,直径500公里。
“旅行者2号”从1986年1月10日开始传送回天王星本体照片,以前天文学家预测天王星大气中氦的含量约为40%,但此次“旅行者2号”的观测资料表明,氦的含量约为10~15%,其它大部分是氢,这个比例与木星的大气组成相似。
天王星环绕太阳公转的“姿态”非常特别,它的赤道面与轨道面的倾角是97°55′,因此在天王星的一年(相当于84个地球年)中,太阳光轮流照射在它的南极和北极。
“旅行者2号”还捕捉到天王星发出的射电波,确认天王星的自转周期是16小时48分。天王星发出射电波是由于磁力线附近的电子运动而产生的,这表明天王星有磁场存在。天王星的秘密破解了许多,但新的疑迷又会不断增加。要想清楚认识天王星,还要靠科学家长期不懈地努力。
海王星上有火山吗
在海王星被发现后的143年中,尽管天文学家们采用了高倍率望远镜,仍对它无法进行深入了解。1989年8月,宇宙飞船“旅行者2号”从距离海王星云端4800公里的地方飞过,一下子改变了这种状况。通过“旅行者”从44.8亿公里的远方发回的照片,人们终于看清了海王星的英姿。从此,人们才知道,海王星并不是太阳系里的一个死堆,而是经常有风暴活动。它有3个光环——卫星与小行星碰撞的古老遗迹。它有8颗卫星,其中一颗此刻正在从冰水山中喷出液态氮的泡沫。
其实,在许久以前两位数学家用纸和铅笔就“发现”了海王星。根据天王星的奇异轨道,J·C·亚当斯和U·勒威耶各自预测存在着一个新行星。他们计算出,在更远的地方有一个大的重力源作用于天王星,使它的速度时快时慢,就如被钓上来的鱼在线上蹦跳一样。但天文学家都不相信这两位数学家的发现,因此也没去寻找这个新行星。
最后,1846年,勒威那把他的图纸寄给了一位名叫J·伽勒的年轻德国天文学家。就在那一天晚上,伽勒在夜空中观测到这个蓝色的行星。
1989年8月,“旅行者”从海王星旁边飞过。在这之前的几个月,“旅行者”的照相机就可以拍摄到海王星的详细情况。这些情况从地球上是无法看到的。海王星上有一巨大鹅卵形风暴,直径大约1.28万公里,看上去犹如蓝色海王星向外注视着的一只大眼睛,科学家们称之为“大黑斑”。在这个风暴的眼里,直径640公里的“雨果”号飓风只是一个斑点而已。
不过这种风暴并不是海王星独有。“旅行者”发现,木星和土星上的风暴更大而且更为强烈。这种风暴天气使科学家们感到兴奋,他们了解到,这些行星在气象方面是活跃的。
但是,这种风暴到底是由什么推动而形成的仍是一个谜。地球上的风暴是由从太阳吸收的热能推动的。可是海王星离太阳如此遥远,太阳的热能是绝对不可能推动这种风暴的。这种热能是海王星石核内的强高压和强高温发出的。
但实际如何,这些严肃的问题可能只有留待以后研究解决。
让科学家感到欣慰的是“旅行者”共发现了6颗海王星的新卫星照片,使海王星的卫星总数增加到8颗。海卫一是海王星最大的一颗卫星,也是“旅行者”照相机拍摄的主要目标。科学家们急切地等待着关于这颗卫星的清晰图像。
从科学家们观测到的情况概括就是,海卫一曾经是一个行星。这种说法的主要证据是,海卫一是惟一一颗沿着与其母行星运行方向相反的轨道运行的大卫星。在整个太阳系里没有一颗大卫星这样逆行。
海卫一在它的赤道附近有一个由怪异的冰覆盖着的蓝色地带,这个地带是由冰冻的甲烷气体构成的。这使海卫一成为太阳系中惟一一颗真正的“蓝色卫星”。在海卫一的其它地方,都是随处可见闪闪发光的粉红色的霜。亚利桑那大学的天体物理学家罗杰·耶尔说,海卫一的温度为华氏——400°,是“我们见到的太阳系中最冷的天体”。
海卫一有大气是它的另一个特点。据吉姆·多伊尔讲,太阳系中另外只有一颗卫星有自己的大气,就是绕土星运行的土卫六。海卫一的大气非常薄,主要物质是氮和甲烷气体。
海卫一上陨石坑也特别少,表明海卫一地质活跃。由冰覆盖的表面部分融解后又重新冻结,将一些最大最老的陨石坑都覆盖了。
从“旅行者”发回的照片中,可以看出海卫一上有活的冰火山。但这些冰火山不像地球上的火山那样喷出赤热的岩浆,而是喷出液态氮。当液态氮到达极其寒冷的表面时,马上被冻结成冰晶射流,高达8公里。这股射流遇到海卫一大气的微风后,就形成风吹的条纹,落回到海卫一的表面。
所有的这些都只是猜测,它是否正确,最终还只有靠人类的科学去下定论。
太阳会熄灭吗
尽管太阳上的氢多得很,但毕竟也是“无源之水”,总有用尽的一天。根据天文学家的计算,50亿年后,太阳内部的氢将会耗尽,它的外面部分会极大地膨胀起来,变成一颗“红巨星”,到时它会把水星、金星甚至地球都一一“吞进肚内”——如果那时人类还没有应急措施或应变办法,那这真的就是“世界末日”了。与此同时,太阳的内部却会极度地压缩,成为一种密度极大的白矮星,白矮星就像一只不再添加燃料的火炉,温度会越来越低,发出的光越来越少,最后变成一颗小小的不再发光的黑矮星,这时太阳就完全熄灭了。
白天为何不见星星
在我们的地球,白天一般是不会有星星出现的,那是因为地球的大气层在作怪,它把阳光散射四面八方,而星星是那么暗淡,所以难以显露出来。但这并不表明,在白天我们的头顶上没有星星。事实上,在日全食时太阳被全部挡住的几分钟内,星星就会像在夜晚那样闪烁不停。再如无论是在航天飞机上的宇航员,还是在空间轨道站上的宇航员,由于他们摆脱了大气的羁绊,所以他们就在阳光明媚的大白天见到了满天星斗——太阳依然让人无法正视,因为周围没有了空气,所以在太阳的身旁不远处,就有群星在争辉。因此,他们见到的“白天”与地面上是完全不同的。
星光为何闪烁不停
星光闪烁不停的真正原因是在于地球的大气层。大气的流动性非常强,而各处的气流因温度、湿度、压力、风向等多种因素,总在不停地流动着,有些气流还特别不规则,每时每刻都在变化着,正因为恒星面前的空气流动情况在不断变化,就会使星光受到不规则的扭曲,于是星光就显得闪烁了。而这也往往成为识别行星的一个方法——行星的光一般是稳定不闪的。
宇宙的“四大天王”
在星空中的“黄道”(地球公转轨道的投影)上,有4颗明亮的1等星,而且它们彼此间的相隔也大致差不多,基本上可以作为一年中四个季节的代表星,所以人们习惯把它们称为“四大天王”。这4星分别是:狮子α、天蝎α、南鱼α和金牛α。金牛α出现在冬夜中,在希腊神话中,它是一头长着牛头人身、力大无穷、专吃童男童女的妖怪,红色的金牛α是牛的眼睛。现在它愤怒地圆睁红眼向猎户猛冲过来……金年α距离我们68光年,半径也比太阳大46倍,从它发出的光呈桔红色可知,其表面温度也只有3000度左右。金牛座中最引人注目的天体,是肉眼见不到的“蟹状星云”。这是1054年一颗恒星爆炸后遗留下来的“超新星遗迹”,它生动地揭示了恒星演化的重大秘密。
星体中“四大金刚”
1802年发现了第二颗智神星后,1804和1807年,人们那儿发现了第三颗婚神星和第四颗灶神星。它们都是无法与大行星相比的小天体,于是人们茅塞顿开:或许那儿有许多这样的小天体,索性称之为小行星。现在已经知道的小行星早已超过了8000大关,但统计表明,最早发现的这4颗仍是小行星中的“巨人”,它们的半径都在100千米以上,其总质量可能占据了整个小行星的80%(一颗谷神星可能占50%),与那些直径只有几百米甚至只有几十米的小行星相比,它们真是魁梧的巨人了。
地球轨道上的神秘卫星是什么
1988年,美国和前苏联在地球轨道上同时发现了一颗来历不明的卫星。起初,前苏联以为这颗卫星是美国发射的,是美国“星球大战”的卫星。而美国则以为是前苏联发射的。后来,美苏双方经过外交途径进行接触和讨论,才明白这颗卫星并不是他们发射的。那么发射这颗神秘卫星的是谁昵?美苏双方对地球上有发射卫星能力的国家,如法国、德国、日本、中国等进行了一番调查,这些国家都表示没有发射过这颗卫星。
这颗巨大的卫星,外观像钻石,表面有强磁场保护。据观测,这颗卫星上有极为先进的探测仪器,似乎可以分析和扫描地球上的每一样东西,包括所有生物在内。在这颗卫星上,还装有强大的发报设备,可以把收集到的材料发射到遥远的太空中去。前苏联宇航科学家马斯·捷诺华博士分析,这颗卫星可能来自其他星系上的某颗星体。美国政府对此保持沉默,但却又不能不承认它的存在。这颗神秘卫星曾一度使各国科学家人心惶惶,因为它对地球构成了重大的威胁。
据说,美国和前苏联都想派航天飞机或宇宙飞船接近这颗卫星,以便尽快查明它的来历。1989年,马斯·捷诺华博士在日内瓦的一次记者招待会上披露了这件事之后,世界上已有200多位科学家表示愿意协助调查这颗卫星。
法国天文学家佐治·米拉博士说:“我深信这颗我们从未见过的卫星来自另一个世界。据研究迹象表明,这颗卫星是旅行了很长时间才来到我们地球的。据初步估计,它大概已有5万年的历史了。”
5万年前就有了如此先进的东西,这显然不是地球人的所为了,那么这颗巨大的卫星究竟是谁制造的,它又是从哪里来的呢?它出现在我们地球的轨道上,想干些什么呢?这一系列的问题等待着全世界的科学家作出解答。
奇怪的信号之谜
1972年春的一天,年轻的苏格兰天文学家罗伦,在格拉斯哥大学图书馆翻寻资料,一份非常有趣的记录引起了他的极大注意。记录是由挪威教授史托马留下的。记述他于1928年4月3日在荷兰菲利浦实验电台工作时,为了校正一座PCJJ电台,无意中收到了一些奇怪的、每隔3秒钟出现一次的信号。由于信号非常有规律,显然不是机械故障引起的。史托马感到非常奇怪,就把这件事报告菲利浦电台的通信总监温达波。温达波也很感兴趣,猜想它也许来自外太空。于是,他们安排了一个实验,把摩氏电码中的“S”,即信号“嘟——嘟——嘟”,按波长31.4米、间隔20秒发射出去。从1928年9月25日开始,连续发了16天,可惜没有收到任何回音。
同年10月11日,来自哈尔斯的电报声称,也收到了那奇妙的每隔3秒钟出现一次的信号。史托马立即赶到现场,听到了最后3秒钟的信号。以后,这奇怪的信号突然在3~15秒的间隔内不规则地重复出现,就像有人正企图和我们取得联系。
史托马惊喜交集,于10月24日又安排了一次信号发射。结果,在奥斯陆又收到了同样的奇怪的信号。这个消息立刻引起了许多人的注意,许多实验电台都把注意力集中在这奇妙信号上。其中英国的亚华顿爵士报告说,曾在1929年2~4月间,收到过10次这一信号。1929年5月9日,又有一艘正在印度海域观测日蚀的法国科学考察船,无意中收到了同样信号。然而,这奇怪的信号究竟意味着什么,没有人能够解答。
在1929年以后,除了1934年有一位业余无线电爱好者诉说曾收到这一信号外,再没有音信。
看了这些记录,罗伦深信,这一信号来自地球之外的文明世界。他用尽一切科学的逻辑推理,企图破译这一信号。经过一番努力,他宣布他终于明白了信号的大意:“一艘来自牧夫星座的飞船,正环绕着现星系运行。”这里的星系指的是太阳系。
后来,罗伦与美国史坦福大学培士维教授合作,对史托马当时的记录进行了更详细的分析,进一步确定,飞船来自牧夫座的一颗星。由于我们地球文明受到当时技术的限制,没能抓住这有利的机会与飞船取得联系。那时史托马虽然发出了信号,但发出的信号的波长太长,无法穿越大气电离层,因而飞船不可能收到。飞船的驾驶员收不到我们发出的信号,以为我们的太阳系是个没有智慧文明的不毛之地,就在环行一段时间之后失望地悄然离去。事实确实如此吗?实耐人寻味。
月球上的奇迹
1987年3月,前苏联太空科学家利用人造卫星拍摄月球背面时,在一个火山口赫然发现了一架飞机。这架飞机机身和机翼上有明显的美国空军标志,飞机有些地方已经被陨石毁坏,但机体仍然完整无缺,机身上布满青苔。经过科学家认真鉴定论证,确认这架飞机就是美国失踪30多年的轰炸机。
当人们疑惑失踪了的飞机何以能在月球上出现的时候,1988年7月,前苏联再次利用人造卫星拍摄月球表面时,发现这架飞机却又消失得无影无踪。通过分析揭晓,这架飞机是在7月22日再次神秘失踪的。
得而复失,是谁在有意与地球人开玩笑?
人们根据分析推测,这架飞机是在第二次世界大战期间被外星人劫持到月球上去的,事隔几十年之后,当地球人发现这个秘密,再次光顾月球时,外星人又将这架飞机转移了。外星人劫持这架飞机的目的是什么?为什么将它放在月球上?又将它转移到何方?自然谁也不会知道。
1966年11月20日,美国“月球轨道环行器2号”拍摄月球表面,当拍摄到月球表面46公里时,意外地发现照片展示静海处有7座清晰可见的塔状建筑物,高度相当于地球上15层的大楼,形状与埃及的金字塔群极其相似。更有趣的是,塔状建筑物色彩比其周围月球的颜色明快得多,于是人们怀疑,它们不是由月球上的物质而是由其它物质构成的。也许是由月球的物质经过特殊加工精心制成的。
在研究照片后,美国波音飞机公司研究所的威廉·布莱亚博士与前苏联空间工程学家亚历山大·阿布拉莫夫运用几何分析的结果,得出相同意见,确信这些塔状建筑群决不是漫不经心之作,而是精心筑成。
谁是月球表面金字塔的设计者和建筑者呢?
1969年7月20日,美国“鹰号”登月舱向月球表面缓缓登陆时,在离月球表面还剩下180米时,登月舱以每秒58米降至每秒2.75米,离地95米时再减至每秒1米。这时,一种奇怪的声音骤然响起,这声音像是发自遥远的教堂,悠扬回旋,清脆悦耳,仿佛欢迎人类首批光临月球的神圣使者,仿佛欢庆人类划时代的登月壮举。
两位宇航员踏上月球表面土地,举目凝望月球上奇山异石时,这类似教堂钟声的声音又响了几次,至今无人解释这响声是怎样发生的。
早在最初实施阿波罗登月计划时,美国“无畏号”登月舱突然在月球表面坠毁。设置在距坠落处70多公里处的仪器,也曾记录到持续15分钟的震荡声。这种无线电震荡声好像一只巨大的钟发出的声音,越传越远,越传越弱。科学家分析这种情况,认为月球可能是空心的,因为如果月球是实心的,这种声音只会延续1分钟。
月球地心奥秘还需要进行一系列的试验来证实,凭这一次偶然事故还不能说明问题,也许“无畏号”正坠毁在一个大空洞上呢?
1986年6月1日的《文摘周刊》援引了国外的一则报道,题目是:苏联在月球背面发现了一座城市。原文如下:据消息灵通人士透露,克里姆林宫的领导者在他们分析所搜集到的照片和其他数据以前,正竭力掩饰一个惊人发现。
‘这是自登月以来最为重大的空间新闻。’苏联空间杂志《外屋空间》的编辑亚伯拉罕威尔斯博士说。
苏联人对其他国家疑虑重重,他们不想与别人分享自己的知识成果。
这枚空间探测器的名字叫‘高尔基1号’,它已发回了关于这座由于巨大城墙环绕的城市的2000多幅激光照片。
一位美国空间计划的知情人说:‘可能是俄国人在月球上发现了什么。’
——一个又一个的月球疑谜困扰着科学家,促使他们去伪存真,努力探索,以便对这些神话般的奇谜作出科学的解答。
探索银河系中生物之谜
生物进化的过程如此漫长,把它和恒星演化的时间去对比没有什么不恰当。我们知道,天上有的恒星那样年轻,甚至爪哇猿人曾经是它们诞生的见证人。在这种恒星周围的行星上,目前高级生物还来不及形成。我们也知道,大质量恒星发光发热只有几百万年,这对于生物进化实在太短暂了。看来合适的对象只有从质量相当于或小于太阳的恒星中去找。银河系大约共有恒星千亿,其中绝大多数的质量都算“合格”,这是因为质量较大的恒星终究甚少。
除了百分之几的少数例外,银河系中恒星的发热年代都很长,足以使智慧生物渐渐形成。但尚不清楚的是这些星有没有行星围绕着它们转,因为只有在围绕恒星公转的天体上才能具备液态水所需的温度。可惜天文学家对别的太阳周围的行星还一无所知。由于它们实在太遥远,即使离我们最近的一些恒星确有这种伴侣天体绕它们转,人们也还没有能做到用望远镜直接观测这些微乎其微的对象。可是话又说回来,别的恒星周围也有行星绕着转,这是极有可能的。首先,人们要打破生活在一个独特太阳系中这样一种概念的束缚。科学发展史曾一次又一次地表明,那种把人类放在宇宙中特优地位的想法,都是错误的信念。
我们已经了解,宇宙物质的角动量很可能使单星周围形成行星系。人类自己所处的行星系也支持这种观点。巨大行星木星和土星甚至以它们的卫星群在周围组成了具体而微的“行星系”,看来这也要归因于角动量。因此,单星周围都有行星系在运转的假想是合理的。
如果在恒星形成的过程中由于角动量因素而产生了一对双星,那么即使在此以前行星曾经出现过,它们也应该在不长的宇宙演变岁月中不是落到其中的一颗星上,就是被甩到宇宙空间。因为认真观测表明半数以上的恒星是双星,所以银河系整个算下来还剩大约400亿恒星伴有行星。
问题又来了:这些行星与各自恒星的距离是否合适呢?一个行星至少应该满足的条件是它与所属恒星的距离使得辐射在它表面造成液态水所需的温度。在太阳系中,水星极靠近太阳,而离太阳比火星更远的所有外行星则受阳光照射太弱,不够温暖。别的恒星周围的行星我们始终还没有见到,怎样才能知道它们之中有多少已经具备了距离恒星恰到好处的条件呢?我们的办法只有和自己所处的行星系类比。地球无疑地处在太阳系生命带内部,火星和金星靠近此带边缘。“水手”号探测器拍到的照片表明,火星表面的荒凉程度和月球表面类似。尽管火星有大气并且含有水分,但是在它表面上软着陆的一系列“海盗”号探测器经过取土分析并没有发现生物细胞的任何迹象。前苏联的一批探测器测到的金星表面温度超过450摄氏度,所以金星也不是生物栖息的场所。在太阳系中我们似乎是独此一家。
只要仔细想想,一个行星必须同时满足多少条件才能栖息生物,我们就会明白,天体具备适于生物的气候是多么稀罕的巧例。1977年,在美国航空航天局工作的科学家迈克尔·H·哈特指出,只要把我们对太阳的距离缩短5%,地球上的生物就会热不可耐而不能生存;这段距离只要加长1%,地球就要被冰川覆盖。我们所居住的行星伸缩余地是不大的,因此他认为,外部条件合适,使生物能进化到较高级阶段的行星,在银河系中最多只有100万个。
在某个行星上如果适宜的气候能维持足够长的年代,生命确实会形成吗?这个问题应该去问生物学家,而不是天文学家。不过天文学家也能帮一点忙,他了解,除了少数例外,整个宇宙中化学元素的分布大体上是相同的,银河系中离我们最遥远的恒星,甚至别的星系中的恒星,它们的化学组成和太阳一样。没有由硫组成的恒星,也没有由汞组成的云团。压倒多数的情况下宇宙物质的最主要成分是氢,其次是氦,再其次才是其他的化学元素。我们可以向生物学家保证,即使是在一个遥远的,但气候适宜的行星上,他也能找到构成一切有机分子所需的各种物质。射电天文学家在气体云发现了名目繁多的各种有机分子,其中有乙醇和甲酸,有氰化氢和甲醚。当然,从这类简单有机化合物向那些构成生命基础的复杂分子演变,是一条漫长的道路。让我们假想,凡是可能孕育生命的场所,生物实际上都已出现,那么银河系中可能有着100万个居住生物的行星,这些生物也许各自都已演变了40亿年,只不过它们理应处在各自不尽相同的进化阶段罢了,甚至有些行星上的生物已经达到智能生物阶段了。
天狼星的谜中之谜
在冬天的夜晚,中天是显赫的猎户星座。从猎户星座的腰椎三星顺着东南方向引出一条直线,就会碰到恒星中肉眼看起来最亮的大星——天狼星,闪烁着青白色的光辉。
在恒星家族中,天狼星可算得上是最奇怪的一颗星了,它留给人们一连串的疑谜。
日珥之谜
和人类关系最密切的太阳本身有着数不清的谜,日珥之谜就是其中的一个。在发生日全食时,人们可以清楚地看到,在色球层中不时有巨大的气柱腾空而起,像一个个鲜红的火舌,这就是日珥。
早在几百年前人们就观测到了日珥。1239年,天文学家在观测日全食时就观测到了日珥,并称其为“燃烧洞”;1733年观测日珥时,将其称作“红火焰”;1824年观测日珥时,日珥又被想象成太阳上的山脉。1868年,法国的让桑和英国的劳基尔分别引进了光谱技术,人们对日珥的外形才有了明确的认识。
日珥一般长达20万公里,厚约5000公里,其腾空高度可达几万到几十万公里,甚至百万公里以上,日珥可分为三类:宁静日珥、活动日珥和爆发日珥。宁静日珥喷发速度达每秒10多公里,能存在几个月之久;而爆发日珥的喷射速度每秒钟可达几百公里,但存在时间极短。
由于日珥腾空高度有时达数百万公里,实际上它已进入日冕层。日冕层的温度极高,甚至可达一百万度以上,日珥的温度也很高,在一万度左右。它们不仅温度差别悬殊,密度差别也很大,日珥的密度是日冕的几千倍,令人奇怪的是,当日珥冲入日冕层时,既不坠落,也不消融,而是能和平相处在一起。有科学家解释,太阳磁场具有隔热作用,它包裹住日珥,使两者无法进行热量交换。但是,人们发现,有些日珥并非是从大气层的低层喷射上去的,而是在日冕高温层中“凝结”出来的,而有些日珥还在顷刻间就烧完乃至全无踪影,这种凝结现象和突变现象让人无法解释。
此外,空天一物的日冕怎么会突然出现日珥呢?据计算,全部日冕的物质也不够凝结成几个大日珥,它们很可能是取自色球的物质。但这些猜测尚未得到证实,关于日珥的一切还是个谜。
太阳收缩之谜
1976年,美国天文学家埃迪提出了“蒙德极小期”的概念,他认为在“蒙德极小期”之内,黑子的记录一次也没有,太阳活动很弱,太阳活动11年周期的“脉搏”也停止了。
埃迪的看法在天文学界引起了激烈争论,1974年埃迪也提出了更大胆的观点——太阳正在收缩着,太阳直径差不多每年缩短1/850,太阳直径140万公里,差不多每年缩短1647公里。按埃迪的计算,不用10年太阳就消失了。
埃迪曾认真研究了英国格林尼治天文台从1836年到1935年的太阳观测资料,数据表明这117年间太阳直径在不断收缩。他还研究了美国海军天文台从1846年以来的观测记录,得出的结论同上面的结论一致。埃迪还认真观测了1567年4月9日的一次日环食。当时有人计算应是日全食,埃迪解释说,原来的太阳比现在大些,月亮遮不严太阳的光线,所以就出现了一个环。
法国哥廷根天文台也保存较完整的太阳观测资料。科学家们的计算表明,太阳大小在200多年内变化不大,比起埃迪的数值要小得多。
天文学家还试图从水星凌日的材料证明埃迪的观点。根据42次水星凌日的观测记录发现,300年来,太阳非但没有缩小,还有增大的现象。此外,英国天文学家帕克斯还借助1981年日全食的机会进行了相关的观测,得出的结论也和埃迪相反。
1987年,中国上海天文台与美国海军天文台合作,将当年9月27日的日全食资料与1715年的资料比较,结果表明太阳确有收缩,但只是埃迪数值的1/5,有些科学家从其他日全食资料来计算,也只有埃达数值的1/10.
太阳会一直收缩下去吗?收缩的幅度到底有多大?科学家们观点还很不统一,需要进一步观测来证明。
耀斑之谜
在明亮的太阳光球之上就是美丽的色球层。大阳色球层中活动最剧烈的是“耀斑”,也叫做“色球爆发”。用望远镜观察时可以发现,在光球层黑子附近会突然出现局部增高现象,并在瞬间亮度和面积迅速增大,然后再慢慢消失,人们一般将增亮面积超过了3亿平方公里的称作“耀斑”,把小于3亿平方公里的称作“亚耀斑”。
耀斑在爆发时要释放出巨大的能量,大耀斑可在十几分钟内就释放出1到10万亿亿尔格的能量,这相当于100亿颗百万吨级的氢弹爆炸。如果发生在地球上,差不多每个人都要承受两颗氢弹的打击,可见它的威力足可以毁灭整个地球。
色球层的耀斑会产生大量的紫外线、X射线、V射线辐射并抛出大量的高能粒子。它们到达地球后,将会对地球产生强烈的影响。例如,它们扰乱了地球的磁场,引起磁爆;对于在宇宙航行的人和其它生物也有生命危险,并且还使飞船中的仪表受到损坏;特别是强烈的辐射破坏了地球电离层,致使短波通讯中断。
耀斑带来的灾害使人们对耀斑的研究极为重视,并希望能对它进行预报。
耀斑是怎么产生的呢?人们一般认为,耀斑的能量来自磁场,这是一个巨大的强磁场区域的突然瓦解。但是诱发磁场迅速瓦解的原因,以及它为什么能够释放出那么多的辐射,人们还没有作出科学的解释。
为了解决耀斑这个太阳物理中的最大难题,科学家们提出了几十种耀斑理论的模型,一方面进行地面观测,一方面发射了许多航天器在太空中进行全面观测。尽管如此,人们对耀斑的认识还停留在表面阶段,耀斑的许多问题还有待解决。
太阳系环形山之谜
1959年,苏联发射了“月球3号”探测器飞到月球,它在距月球背面地表6万公里的高空拍下了照片。1964年,美国的“徘徊者7号”也发回了4000多张月球照片。从这些照片上可见,月球背面和正面都有环形山,背面的环形山不但数量多,而且面积大,有些环形山排成一串,绵延几百公里。最大的环形山是贝利环形山,直径达295公里。
1965年,美国“水手4号”探测器发现了火星上的环形山;1974年,“水手10号”发现了水星表面星罗棋布地排列着众多的环形山。这些重要发现极大地引起了人们对环形山的观测兴趣,不久,人们又在太阳系的许多其它行星上也发现了环形山。
地球上已知的环形山有几十个,主要分布在加拿大和澳大利亚,它们的直径大者100多公里,小者几公里,最有名的是美国亚利桑那州的亚利桑那陨石坑。
关于环形山的成因,长期以来科学家们一直争论不休,并提出了形形色色的假说,如潮汐说、气泡说、漩涡说、火山说和撞击说。其中最有影响的是火山喷发说和陨星撞击说。以月球为例,它的一些环形山是与火山活动有关,虽然月球火山活动早已停止,另有证据表明,在40亿年前左右,月球曾受到大规模陨石袭击。据估计,月球环形山中83%与陨星轰击有关,17%与火山活动有关。但太阳系内其它环形山的成因却没有月球明显。因此科学家们一方面要继续观测,一方面又要对太阳系内各行星和卫星之间进行比较研究,所以太阳系环形山之谜解开的日子还需要一段时间。
太阳黑子活动之谜
1610年,伽利略发现了太阳黑子现象。从此,人类开始了对太阳黑子活动的探索。
1926年,德国的天文爱好者施瓦贝用一架小型天文望远镜观测太阳,并仔细计算每天在日面上出现的黑子数目,并绘出太阳黑子图,他发现每经过约11年,太阳活动就很激烈,黑于数目增加。也很多,有时可以看到四五群黑子,这时称作“黑子极大”;接着衰弱,到极衰弱,到后来太阳几乎没有一个黑子。因此,每经过11年,就称作一个“太阳黑子周”。
为了更准确地研究太阳黑子活动的规律,国际天文学界为黑于变化周期进行了排序,从1755年开始的那个11年称作第一个黑子周,1998年进入第23个黑子周。
1861年,德国天文学家施珀雷尔发现,在每一黑子周,黑子出现是遵从一定规律的:每个周期开始,黑子与赤道有段距离,然后向低纬度区发展,每个周期终了时,新的黑子又出现在高纬区,新的周期也就开始了。
20世纪初,美国天文学家海耳研究黑子的磁性,发现磁性由强到弱直至消失的周期恰好是黑子周期的2倍,即22年。人们将这个周期称作磁周期或海耳周期。
但也有人对太阳黑子活动周期持续的时间提出异议。19世纪80年代,德国天文学家斯波勒发现1645一1715年里,人们很少看到太阳黑子活动,紧接着,英国天文学家蒙德尔指出,这70年太阳活动一直处于极低水平,太阳黑子平均数比通常11年周期中黑子极少的年份还要少,有时连续多年竟连一个黑子也没有。被称为“蒙德尔极小期”。
关于太阳黑子活动周期问题,争论一直在继续,新观点不断涌现,有人提出22年的变化周期,有人提出80年的变化周期,甚至有人提出了200年、800年的周期。总的说来,太阳黑子活动是有一定规律的,但又是复杂多变的,就目前的科学研究水平来看还很难统一。
月辉之谜
人类在地球上观测月亮,总能发现月亮带着淡淡的黄色光晕。可是当人类到那里实地考察时才发现,月球其实是个死寂的世界。但月球的环形山却经常发出美丽的辉光,这令人大惑不解。
早在1883年,英国天文学家赫歇尔就发现了月球上的阿里斯塔克环形山发出的辉光,他认为这种现象是火山喷发造成的。
1955年,苏联科学家阿齐列夫也发现了月球的辉光,1958年他在观测阿尔芬斯环形山时再次发现了这种现象,并且这次观测得更加清楚。这年11月的一个凌晨,他在克里米亚天文台观测月球环形山时,发现阿尔芬斯环形山的中央峰发出了红色的辉光,两小时后,又变为白色。第二夜辉光就消失了。1961年,他又在阿里斯塔克环形山观测到了类似的现象。科齐列夫也认为这是一种火山爆发现象。
1963年,美国洛韦尔天文台的两位天文学家也在阿里斯塔克环形山观测到两次月球的辉光。同一年,英国曼彻斯特大学的两位科学家对月球开普勒环形山进行观测时,也发现了辉光。
1969年7月21日,美国“阿波罗11号”飞船在环绕月球航行时,宇航员阿姆斯特朗发现阿里斯塔克环形山发出荧光,他当即向地面指挥中心汇报了这一情况。
对于月球发出的奇异辉光,除有人认为是火山喷发之外,人们还作出了种种解释。有人认为这种辉光同太阳有关,尤其同太阳的耀斑有着密切的联系。有人认为是月球土壤中的气体挥发,扬起灰尘,灰尘摩擦生电,而静电积累到一定程度就产生了辉光。还有人认为,由于某种原因月球岩石发生断裂,其中的某些气体因体积膨胀而发出了辉光。
上述的这些解释虽各有道理,但均未得到普遍认可,因此,月球为什么能发出辉光,至今仍是个谜。
月食之谜
月食是一轮明月突然被一个庞大的黑影所挡没的天文现象,中国古时民间称它“天狗吃月亮”。其实,就是日、地、月大致位于一直线上,由于此时地球居中,所以实质上是月球钻进了地球的影锥之中,月球本身并不发光,到了地影中就得不到阳光,也就基本看不见了。显然月食只有在“望”(满月),即农历的月半或十六时才有可能发生。与日食同样的道理,多数的“望”并不发生月食,只有三者大体处于一直线的少数“望”,人们才会见到这动人的月食景象。每年的月食次数最少为0次(全年无月食),最多为3次。
飞碟光临地球
飞碟究竟是什么?它来自何方?许多飞碟爱好者和见过飞碟的人,都会作出同样的回答:它是外星人向地球派来的使者。的确,人们对飞碟的探讨有可能涉及到“球外文明”的世界。也就是地球外有没有生物,特别是有没有高级的有智慧的生物——“宇宙人”的问题。人们不难想出,既然地球上从来没有人发射过这种怪物,那它会不会是其他星球上的“人”发射到地球上来的“飞行探测器”呢?
在这方面,美国加利福尼亚州立大学工程系的教授詹姆斯·哈德,为我们提供的一个很重要的证据就是,从一位瑞典工人手中得来的两块飞碟物质。一天晚上,这位工人开车在野外行驶,突然发现汽车前方停着一个发光的怪物。这时他的汽车不知什么原因再也开不走了,于是,他躲在车身旁偷偷察看动静,只见这个怪物抛出一些东西后就离地飞走了。他鼓起勇气到跟前去寻找,找到了两小块表面还在发热的重物。这位工人向当局报告了事情的经过,并把这两块神秘的物体送交美国的一个化验机构。不久,这两块物体落到了哈德博士的手中。
哈德博士是美国空中现象研究会的研究部主任,也是美国著名的飞碟专家。他经过研究说,这两块物体非常坚硬,硬度仅次于金刚石,表面又相当光滑。这么硬的东西,根本不可能有人把它们磨光,而又扔到野外。可见,这是外星飞碟的遗物。他还指出,这些物体的表面有流星纹,好像是在太空中被微小流星或宇宙微尘碰撞摩擦的痕迹。
但是,也有许多科学家怀疑飞碟的存在。他们不相信果真有外星飞碟访问过地球。这些人认为有关飞碟的观察报告,只不过是对地球上的自然现象或人造天体的误解。有的科学家指出,行星、彗星、恒星等星体往往由于人们的错觉,而被错认为是飞碟。其中,金星最容易被误解。因为它距离地球较近,在早晨升起时,常有亮光易被发现,太阳出来后马上就消失。它升起的时候,世界各地的天文台往往会收到许多发现飞碟的报告,其实这些只不过是金星升起至消失过程中移动的身影。人类制造的飞行物和其他技术,比如正在运行的卫星、火箭、飞机,以及降落伞、探照灯光、渔船灯光、照明弹、信号灯等,偶然也会使人引起错觉。1968年3月3日,70个美国人报告见到了同一个飞碟。有的还说,这个飞碟“两头着火”、“非常凶猛”。但后来查明,这并不是飞碟,而是前苏联发射的“探测4号”宇宙飞船,由于助推器的失灵,还没进入预定高度就掉下来了,结果飞船与浓密大气层摩擦而燃烧,破裂成许多碎片,坠落在美国东部,人们误以为是飞碟在侵袭。
今天,飞碟作为一种现象,已毫无疑问。但是,它究竟是一个真实的自然现象,还是外星人制造的一种现象,或者两者兼而有之,这始终是人们争论的焦点。
我们现在已经能够向太阳系外的星球空间发射飞行探测器,而比我们更高级的“宇宙人”,就不能以比我们快得无法比拟的速度向我们的太阳系发射更先进的“飞行怪物”吗?绝大多数科学家认为,在茫茫宇宙空间中的其他星球上,一定有着比地球人高级得多的智慧生物存在。
陨石之谜
历史上最引人注目的生物绝灭事件,除了6500万年前中、新生代之交的恐龙等灭绝外,就是古、中生代之交的生物灭绝,距今在2.5亿年左右,这是地球史上最大的一次。据统计,生物种数减少90%以上,这次生物灭绝主要发生在海洋。美国芝加哥大学的古生物学家劳普等发现,生物大批死亡是有规律的,每隔2600万年发生一次。这两次大规模的打击,对于46亿年年龄的地球来说,是伤筋动骨。但说到地球平日间遭受的“零敲碎打”那就屡见不鲜了,倘说我们居住的这颗行星在过去曾受过无数次流星的撞击,你是否相信呢?
地球的累累伤痕
尽管地球上大多数的冲击坑都被自然之手抹平了,或者被海水吞没了,但科学家们还是发现了120多个地球上幸存下来的冲击坑,而且在每年还在辨认若干新的冲击坑。
亚里桑那陨石坑。这是1905年美国工程师、企业家巴林格首先确认是陨石坑的,所以,该坑又名巴森格陨石坑。它不仅外形大,而且奇特,是当地旅游观光的好去处。坑的直径约1200米,深约180米,边级高30~40米,接近为四方形,如此巨型陨石坑,就是你绕周边走一圈,至少也得花好几个小时。形成巴林格陨石坑的是“大铁块”,估计直径达60米,质量约100万吨,在2万年以前以每秒20千米的速度冲击地球,发生特大爆炸,从而给地球留下至今难愈的“创伤”。
南非阿扎尼亚的维列德福盆地。在南纬27°附近,直径达70千米,调查结果表明它大约形成于3亿年以前。
澳大利亚中部的亨伯里陨石坑群。澳大利亚中部气候干旱,亨伯里地区人迹稀少,这里保存着13个坑穴,其中最大1个是卵圆形,最长直径220米,深12米。亨伯里陨石坑的出现,是1930年11月25日一场流星雨引出来的。
爱沙尼亚萨莱马岛的卡利湖。在20世纪20年代末,确定该湖是一个陨石坑,直径为200米,深22米。在湖周围0.75千米范围内,还发现有至少6个坑。萨莱马岛位于波罗的海东侧,面积2600多平方千米。在不大的小岛上有陨石坑群,也是很难得的。造成该岛陨石坑群的流星雨爆发在大约3500年前。
加拿大魁北克省的环形湖。最初是一架美国飞机在魁北克省的昂加瓦地区发现的一个特别圆的小湖,后来,查明是一个陨石坑。直径比亚里桑那陨石坑大3倍,最大深度超过500米,据估计,陨石坑的年龄不到2亿年。
我国学者徐道一、严刚等在80年代认为太湖也是一个陨石撞击坑。
我国也陆续发现一些陨石坑。内蒙河北交界处,多伦陨击坑,直径170千米;吉林九台县的上河湾陨击坑,直径30千米;广州始兴县的陨击坑,直径3千米;在广东新兴县还发现内洞陨击坑,直径达6千米。
科学家还宣称在海底探明有陨石坑。并大胆提出,地球上的许多海洋盆地,甚至是太平洋、墨西哥湾等,也是陨石撞击出来的。不过这种推想毕竟太不符合观测事实。
无论如何,天体冲撞地球,在地球演化中扮演了不可或缺的角色,这是多数科学家公认并认真思考的事实。
几亿年、几万年前的灾难性碰撞,虽然离我们太遥远,但发生在我们眼皮底下的碰撞,却不能不引起警惕和深思。
通古斯天火大爆炸
通古斯大爆炸发生在20世纪初,相对于遥远的地质年代来说,应该是近在眼前有目共睹的。直到今天,人们还在为天地碰撞的典型例子津津乐道,科学家也专门举行会议进行探讨爆炸之谜。
通古斯大爆炸的时间是1908年6月30日早晨7时左右,俄罗斯西伯利亚中部的居民目睹了这一天空奇观:一颗比太阳还明亮的火球,拖着宽宽、长长的浓烟火花,从空中向西北方向飞去,消失后不久,传来了一声惊天动地的爆炸声,在通古斯河谷附近的原始森林之上,升腾起一股黑色的烟柱,远在450千米之外都能看见。据说浓烟铺天盖地,巨大的蘑菇云最高达20千米。60千米以外的一位农民回忆说,一股强大的热浪冲到面前,他顿时失去知觉;160千米之外的一位工人,被热浪一下推倒在旁边的河里,当时心里既惊又怕。
800千米以外的火车开始摇晃震荡,行李包纷纷掉下来,旅客们惊慌失措,司机发现铁轨和车头都在晃动。
在1000千米左右的范围内,人们都听到了那声巨响,在1500千米的范围内,人们看到“天火”呼啸而过。
在东至勒拿河、西至爱尔兰、南至塔什干、波尔多一线的北半球,广大地区连续出现了白夜现象(夜晚天不完全黑)。
这次爆炸波及范围奇大,欧洲、美国和澳大利亚的一些地震台都记录下了地震波。这在全世界引起了反响。
这次大爆炸发生在人迹罕见的原始森林,沙皇政府并未予以重视。直到1927年才有一个名叫库利克的矿物学家首次进入森林考察,在二次世界大战以后,科学家又进行了多次考察。
考察队员们在爆炸现场看到这样一些奇景:
在30~60千米范围内,树木全都被推倒,并整整齐齐地朝同一个方向卧倒,树根冲着爆炸中心;在离爆炸中心30千米范围内,所有树木,包括直径在50-60厘米以上的大树,都被连根拔起,烧成木炭;爆炸中心并没有陨石坑,只有一个大泥潭。周围的树木成辐射状卧倒;在爆炸中心周围地区,发现3个直径为90~200米的爆炸坑;总共有6万株树木倒地,1500头驯鹿被杀死。
但是,爆炸现场没有陨石,而在距中心几十千米左右的范围内发现由显微镜才看得见的金属碎粒,属于构成彗星核的典型物质。
肇事者是彗星
如今天文学家普遍认为,通古斯大爆炸系彗星所为,可能是一大块彗星的碎片。
从调查情况看,大爆炸发生在离地面五、六千米的空中。彗星碎片以每秒30千米左右的速度闯入地球大气层和大气产生强烈摩擦,产生上万度的高温,因此,还未到地面便爆炸、汽化,并且发出耀眼光芒,最后烟消云散了。有科学家进一步认为,这碎片就是恩克彗星分裂出来的一个彗核残片,直径有50多米,重达10万多吨左右。人们推测1786年发现的恩克彗星,3.3年回归一次,亮度有逐渐减弱的趋势,说明彗星逐渐洒落到太阳系的碎块越来越多了。就是它的一个碎片,漫游于太阳系空间,在1908年6月30日行到地球附近,因为离地球太近了,经不起地球的“引诱”,直奔地球而来,最后在通古斯上空爆炸,粉身碎骨,所产生的冲击波,横扫千里。
在通古斯大爆炸90周年到来之际,通古斯“天火”之谜的原因一直还在讨论中,由于缺乏确切的“物证”,科学家对这一爆炸案将持续地侦破下去。
老爷岭陨铁雨
这是20世纪内,第9次规模较大的天地相撞,时间是1947年2月12日早晨,俄罗斯远东城市海参崴以北的锡霍特一阿林山系的居民们目睹了另一起天体爆炸事件。事件发生前后与通古斯大爆炸的见闻相似,规模却小得多。
陨铁雨发生在老爷岭上,正在执行任务的前苏联空军也观察到了这一现象,他们帮助调查人员找到了陨石坠落地点。
在不算大的区域内,总共发现了100多个陨石坑,规模较小,大多都在60厘米以下,最大一个直径为28米。人们还收集到了8000多块镍铁陨石,总重量达23吨以上。
事件发生时,180千米以外的窗户发生震动,50千米外大地都在抖动。可想而知,这次大陨铁雨具有的威力还是比较强大的。
亲眼所见
还有眼睁睁看着天上陨石落地的。那是1996年11月22日,在中美洲洪都拉斯首都特古西加尔巴以西200千米的圣路易斯,一声巨响后,落下一个拖着长尾巴的火球,许多人亲眼目睹陨石砸下来并形成陨石坑。
现场的陨石坑直径达50米,这是自1908年通古斯大爆炸以来规模最大的一次小行星撞击地球。
1990年3月31日上午9时53分,江苏无锡县鸿升乡里村的三个农民正站在一起聊天。忽然听到“啪”的一声,前面突然出现了一大堆冰,其中最大的一块竟有40厘米长。这些冰块浅绿,有光泽,细密质地,呈半透明状。事后,有关天文气象部门作了调查分析后,确认这些冰是从天上掉下来的“陨冰”。自1982年12月以来,类似的陨冰事件已在苏南地区出现了多次。其中六次都在无锡县境内。天文学家认为陨冰极有可能来自地球以外的太空,那么它就应该是属于彗星核部分的碎块。有人甚至认为,地球上的水主要就是这些陨冰带来的。
如今还不能绝对肯定它们来自太空,因为它们坠落地点太集中了,这不能不使人怀疑到底是巧合,还是一种地球大气的局部性事件?
我国最大的陨石雨
1976年3月8日下午,我国吉林省吉林市的近郊,还发生了一次大规模的陨石雨。其规模之大仅次于通古斯和老爷岭陨石雨,在石质陨石雨中规模是第一位的。吉林陨落区呈很长的椭圆形,长径超过70千米,面积达四五百平方千米,搜集到的陨石有100多块,总重量在2.6吨以上。其中最大的“吉林1号”陨石,重1.77吨,是目前世界上最重的石陨石。第二位是美国诺顿陨石,重1.08吨。但吉林陨石雨规模虽大,却没造成什么损失,实属难得。
陨石趣闻及灾难
最大的铁陨石:霍巴铁陨石,长2.75米,宽2.43米,重达60吨,发现于非洲纳米比亚南部格鲁特丰坦附近的西霍巴地区,至今仍“安息”原地,因为世界上没有一个博物馆能装得下它。
最大的石陨石:中国吉林1号陨石,重6.7吨,当然它是可以被博物馆珍藏的了。
含宝石的陨石:1971年降落在芬兰的陨石里藏有许多极微小的宇宙钻石。1887年9月落在伏尔加河畔的陨石内有一颗巨大的钻石,成为皇室珍品。
充当杀手的陨石:1955年,美国阿拉巴马州希拉考加城的休莱特·朗杰斯太太正躺在沙发上打盹。突然一声巨响惊醒了她,一块3.9千克重的陨石落在她身旁。
1847年,一块陨石击中一艘从日本开往意大利的船只,两名水手不幸丧命。
1639年,四川长寿县一次被陨石打死几十人。
1512年,山东峰城由于陨石引起火灾,烧毁房屋千余间。次年,丰城亦因陨石起火,使2万户人无家可归。
可见,从古到今,地球是在无数次敲打中度过的,并且将来仍面临着天体的撞击,甚至不排除会遭受包括恐龙在内的大量生物所曾面临的厄运。
陨石带来的太空信息
目前,除从月球取回的少量岩石外,陨石是我们可以拿到手的惟一地外固体物质。弄清各类陨石的身份有很重要的科学意义。
陨石是太阳系中最古老、最原始的天体物质,它的年龄与地球相当,约为46亿年,而地球上现存最古老的岩石也只有39亿年,因此陨石是研究地球形成及生命起源不可多得的活标本。
例如,我国南京天文台的陨石专家王思潮,在于1983年落到我国陕西宁强县的陨石中发现了有机物,引起了世界天文界的关注。因为这不仅意味着地球之外存在着生命的痕迹,而且表示着地球生命起源的另一种可能:陨石等外星体把生命有机物从太空带来,这些生命的“种子”在地球上获得适宜的环境得以发展演化,从而形成地球上的生命世界。
陨石从哪里来
地球上的人不断接待陨星这位“宇宙来客”,所以人们很想知道这位神秘的客人的故乡在什么地方。
多数人认为,陨石的故乡是在太阳系的小行星带上。小行星沿着椭圆形的轨道围绕太阳运行,当它们接近地球时,有些便告别了家乡,前来拜访地球。
与此同时,也有人认为,陨石是由彗星转变来的。因为有些彗星只有彗核,没有彗发和彗尾,这就很难与小行星分辨了。日本东京大学的古在由秀博士就认为,最早发现的小行星伊卡鲁斯,很可能就是由彗星转变来的。有人还就小行星和陨石的结构进行分析,发现它们的物质构成是相同的。
有些人对陨石的来源问题,采取了折衷态度,认为一部分来自小行星,一部分来自彗星。因为彗星、小行星和陨石之间并没有严格的界限,它们之间可以互相转化。综合起来看,后一种说法比较接近问题的实际。