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恒星之谜（第3页）

1981年4月18日的清晨，海南岛东方板桥的人还碰到过5个太阳同时悬在天际的胜景。那天早晨，红艳艳的太阳已升上天空，人们习惯地抬头东望，咦，东边居然有3个太阳，相隔数米的西边还有两个太阳，太阳中问还有一条绚丽的彩环相连。这一奇景让当地人们奔走相告，议论纷纷。

看来，这种现象是时有发生的。古时候科学技术不发达，人们在天空看见未曾见过的东西，只当是“天意”。当时天灾人祸又很频繁，因此，人们更加迷信这是上帝震怒的先兆。

据史料记载，公元1156年，意大利的米兰上空，太阳周围出现3个彩环，一连数小时闪闪发光。蓝环消失时出现了3个太阳，编年史作者认为这暗示着米兰在遭七年围攻后，末日快来临了。

历史上还记述了这样一件有趣的事实：1551年德国的马格德堡被西班牙国王卡尔拉五世的军队围攻，城中将士坚持不懈地守卫，让西班牙的围攻持续了一年多。最后，西班牙国王恼恨之下准备强攻城池。在这紧急关头，天空中出现了3个太阳；这一奇景使侵略者极端惊恐，认为苍天有意捍卫马格德堡城，于是国王慌忙下令撤军。

太阳出现的这些形状是怎么回事?太阳系中有几个不同形状的太阳吗?当然不是，太阳独一无二的地位是不容置疑的。

随着科学的进步，自然现象的谜也随之解开了。原来，这是大气变的戏法，是光学原理玩的游戏。这种现象在科学上称之为晕。

在高地面6～8千米的空气中，无论冬夏都是寒冷的，这里有大量的冰晶体，它们有着不同的形状，最常见的是六角形小柱或薄片，冰晶随着大气上下翻腾。当阳光照到这些小冰晶上，就会像照在玻璃三棱镜一般被折射，或者像射在镜面上被反射出去。由于阳光被折射后偏折出不同角度的光，就会在太阳周围绕成美丽的光环——晕。

其实，人人都见过简单的晕。在严寒的冬天，空气里充满冰晶或雪花的情况下，如果你观看街道上的路灯，很可能见到路灯周围的光晕。而彼得堡的学者洛维茨所看见的晕或许算得上最复杂的了。

请看他在1970年夏季的一次详细描述：“在太阳的周围有两个虹彩的光圈。一个大，一个小。在它们的上面和下面各有一个光亮的半弧，犹如宽大的牛角与光圈上下相连。一条与地平线平行的白色光带穿过太阳和虹彩光圈，环绕蓝天。在白色长带与小光圈交叉的地方有两个幻日光彩夺目。幻日在它朝向太阳的一侧呈红色，而背离太阳的一侧伸展着很长的发光的尾部。在白色长带上对着太阳的地方能看见三个同样的光斑。在太阳上面的小圆环上闪烁着第六个耀眼的斑点。所有这一切在天空上持续了5个小时。”看来，多个太阳的出现是由于六角形冰晶的缘故，只有一个是真正的太阳，其余的是太阳的孪生幻影，冒牌的“假太阳”。

“复仇星”在哪里

太阳的伴星——人们姑且为之命名为“复仇星”，已引起了科学家认真热烈的讨论，从理论方面说，太阳应该有一个伴星，可实际上至今尚未发现。是人类现今的技术手段还不能发现它，还是根本就没有这颗星呢?人们正想尽办法寻求答案。

自从太阳伴星——“复仇星”的假说公诸报端，科学家们开展了认真热烈的讨论。人们根据开普勒定律推算，若其轨道周期为两千六百万年，那么轨道的半长轴应该是地球轨道半长轴的八万八千倍，约1．4光年，即太阳伴星距太阳比任何已知恒星要近得多。

1985年，美国学者德尔斯莫在假设“复仇星”确实存在的前提下，用一种新方法算出了这颗星的轨道。他首先对最近两千万年左右脱离奥尔特云的那些彗星进行统计、调查，对126颗这样的彗星及其运动作了统计研究，断言他的统计可靠性达95％。他确定，大多数这类彗星都作反方向运动，即几乎与太阳系所有行星运动的方向相反。根据这些彗星的冲力方向算出，在不到两千万年以前，奥尔特云从某一其他天体接受到一种引力冲量。他认为，这是由一个以每秒0．2或0．3千米速度缓慢运行的天体引起的，“复仇星是一种令人满意的解释。”德尔斯莫根据动力学算出，“复仇星”的轨道应该与黄道几乎垂直，它目前应该接近其远日点（距太阳最远的点），而它的方向应该是离开黄极5。左右。

美国学者托贝特等，计算了“复仇星”可能的轨道因星系“潮汐”——即太阳系以外的物质引力影响而产生的轨道变化。考虑到这颗星可以运行到离太阳很远的地方，很容易受到别的天体引力的影响。托贝特说，即使它原先的轨道很稳定，也不可能在从太阳系存在以来的四十六亿年中，轨道一直保持不变。许多研究者同意这样的看法：这颗轨道周期为两千六百万年的伴星的预期寿命至多为十亿年。这就意味着，它可能是在太阳形成之后很久才被太阳“俘获”的，或者就像有的科学家指出的那样：在“复仇星”刚形成时，它和太阳之间的联系要比现在紧密，其周期约为100至500万年，后来由于其他天体的引力“牵引”而外移到现在的轨道；这种外移最终会导致它脱离太阳的引力影响。

为了寻找“复仇星”，穆勒等人用大型天文望远镜拍摄了大约五千张北半球暗星的照片。他计划，每隔一段时期拍摄一次，从而比较一下哪些暗星存在较大的“自行”，它们就是“复仇星”的选者了。如果他们在北半球找不出这样的星体，他们还将探查南半球天空。一般认为，太阳伴星应属于一种较小的恒星——红矮星。可是，目前人们还没有南半球天空的红矮星表，观测上的困难是很多的。穆勒说：“如果他们找到了一颗近似的星体，接下来事情就好办了。”一旦从大海里捞出了这枚针，要证明这确实是那枚针就不难了。

韦米尔他们是在把前人两个设想合并到一起后，创立这种新颖的解释的。这两个设想是：在冥王星轨道之外存在着x行星；以及认为在海王星之外的太阳系平面中可能有一个彗星盘或彗星带。在他们设计的一个模型中，x行星周期性地从上述彗星带近旁穿过，破坏彗星轨道，使大量彗星冲向太阳系内部。韦米尔说，这个理论的优点之一是x行星的轨道距离太阳要比“复仇星”近得多，因而将十分稳定。x行星轨道平面与太阳系平面成45。倾角，设想它每一千年沿轨道运行一周。但是它也会受到其他行星引力的牵引而引起轨道变迁，每隔两千六百万年，当其运行到接近上述彗星带时，就会触发一场彗星雨。

美国科学家海尔斯综合了不规则地通过“复仇星”轨道的恒星的各种作用，估计出“复仇星”在过去的两亿五千万年中，其轨道周期的变化应为15％。鉴于此，人们认为，小竹足哪种情况，在“复仇星”的可能轨道上，所有的扰动都意味着天文钟的调谐并不那么精确，而如果这颗太阳伴星确实存在的话，人们不应该期望它触发彗星雨和引起大规模物种灭绝的周期十分精确。遗憾的是，至今缺乏更好的地质资料，尤其是陨石坑方面的资料，地球上的证据的不确定因素太大，以至于无法准确地说出“复仇星”天文钟的周期性能精确到什么程度。

总而言之，根据科学家们的研究推测，太阳很可能存在或有过伴星，但是要找到它、证实它，确实是一件困难的事，人们期望着科学家们早日解开这个宇宙之谜。

1846年，天文学家注意到天王星以一种与牛顿第一定律相矛盾的规律偏离正常轨道“摆动”，这意味着科学家们只有两种选择：要么重写牛顿的物理定律，要么“发明”一颗新的行星来解释这种奇怪的重力拖曳现象，结果天文学家们发现了“海王星”的存在。

今天，科学家们又遇到了相同的难题。路易斯安那大学的天文学家约翰·马特斯、帕特里克·威特曼和丹尼尔·威特米尔研究彗星轨道已有二十多年的历史了，他们在研究了八十二颗来自遥远的奥特星云的彗星轨道之后发现，这些彗星的运行轨道似乎都受到一个位于太阳系边缘、冥王星之外的巨型天体的引力影响，使它们的轨道都沿着一条带状分布排列，同时它们到达近日点的时间也会发生周期性变化。

此外，路易斯安那大学的科学家们还将包括恐龙灭绝在内的地球物种灭绝都归咎于这颗神秘伴星的“作祟”，美国科学家们为此提出了“复仇女神”理论。威特米尔教授等人认为，这颗潜伏在黑暗之处的太阳伴星，可能正是给地球带来物种灭绝、包括6500万年前恐龙灭绝事件的罪魁祸首。科学家认为，这颗褐矮星的运行速度十分缓慢，它的运行轨道每隔3000万年会定时冲入彗星密集的奥特星云中，巨大的引力会将奥特星云中的一些彗星“拽”出来，将它们送往近日轨道，包括与地球擦肩而过，其中一些彗星雨则会撞到地球上，造成大规模物种灭绝。路易斯安那大学的科学家认为，地球上的物种大约每三千万年就会灭绝一次，这个灭绝周期之所以像时钟一样精确，正是因为这颗黑暗中的太阳伴星每隔3000万年就会进入奥特星云，巨大的引力使成批彗星偏离轨道冲向地球，成为“灭顶灾星”。

路易斯安那大学的天文学家们测算，这颗黑暗中的星体大约在距太阳三万亿英里的地方运转——也即距离太阳有半光年左右的距离。

据报道，美国N。ASA拟于本月25日在佛罗里达州的卡纳维拉尔角向太空发射一部新一代的红外线太空望远镜，这部红外天文望远镜一旦升空，将可以验证路易斯安那大学科学家们的惊人推断是否正确。因为如果这颗神秘太阳伴星“复仇女神”的确存在的话，那么这部新一代的红外线太空望远镜将可以捕捉到它的身影。据法新社报道称，这部望远镜耗资高达12亿美元，具有比以往天文望远镜更强大的功能，可以观测到宇宙中充满尘埃的黑暗角落，以及现有天文望远镜根本无法察觉到的黑暗星体。

有一种情况也曾让人惊骇不已。白日将尽，奇迹突现了，一个闪闪发光的十字架清晰而神秘。注视着这样的天象，现在应该不难理解。这是因为我们往往只看到太阳垂直光环的一部分，穿过太阳的水平光环也只能看到一部分，两环相交部分在太阳两侧，不就仿佛形成十字架了吗?在太阳下山以后，冰晶薄片也参加了这场游戏，它们反射已经在地平线以下的太阳光，于是一条灿烂的光柱便从地平线直指天空，光在与垂直环的上部相交，在昏暗的天空就产生巨大的十字架形象。如果这时落霞万丈，那不就像一柄火光闪闪的利剑吗?魔幻万变的自然现象，在科学面前，显现出真实的面目。受过良好训练的专业人员，每年可看见数十次晕，但复杂多彩的晕，还是十分罕见的。所以，平常人们看见这种太阳奇景，自然感觉迷惑不解又十分稀奇了。我们已经领略了太阳光在大气中玩的游戏，太阳由此显得变幻莫测。

海市蜃楼

明丽庄重的太阳其实还有活泼好玩的一面，前提条件是，只要存在适合太阳玩儿的大气条件。

让我们再欣赏几幅太阳的“另类”姿态。悬挂在地平线上的太阳，突然开始改换形态——它那圆圆的形体变成了扁圆、三角形，还有蘑菇状、鸡蛋状；太阳的妆容也在变化着——最为明显的是红色和橙红色，民间说法是“日落胭脂红”。不仅如此，太阳还可以在原地跳跃、抖动，忽而升起，忽而落下，就像的士高舞者。说穿了，所有这一切，都是海市蜃楼，是大气层这位“魔术师”捏拿的结果。

海市蜃楼是一种镜子般的反射。我们知道镜子里是虚幻的影像，就像湖边柳树在水中的倒影。

这里的镜子不是玻璃，不是湖水，而是地面上的大气。

光线在空气中通常是直线传播，这种空气一般密度均匀、平稳。然而空气密度在不均匀的情况下，光的前进方向会发生弯曲，这种现象叫折射。

在你面前放一杯水，拿着筷子倾斜插入水中，我们眼睛会看见，筷子在水下那部分与露在水上的部分好像折断了。这就是光线在两种不同密度的媒质——空气和水中，引起折射的例子。

空气的密度随高度增大而递减，越是高空，密度越小，所以光的折射是普遍的现象，不过这种折射几乎看不出，也习以为常。

必须具备一些特殊条件，才能使这种扭曲引人注目。

在空气密度垂直变化反常时，光在大气中折射或全反射，就像镜子一样，将远处的看不见的物体投射在空气中，让人们看到幻觉般的虚像，这就是海市蜃楼。

在地球表面上，当太阳接近地平线，万道光芒从水平的方向射向我们时，它们必须通过十分深厚的具有不同密度的且各层之间时常变化的低层大气，太阳开始扭曲起来：压扁的、拉长的、弯曲的……甚至面目全非，观看的人面对这些奇特形状，可以发挥他们天才的想像力了。

“红日初升”、“残阳如血”是我们形容日出、日落的景观，这两种时候的太阳为什么特别红?这也得归功于大气。太阳白茫茫的光线实际是红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种不同颜色的光波组成的，红色光波最长，紫色光波最短。空气的水分、微尘和空气分子像三棱镜把七色光分散开来，这叫做散射作用。

散射的规律是波长越短，散射越厉害。地平线上的太阳光穿进厚厚的空气时，紫光和蓝光被空气大大地减弱了，剩得最多的就是红色光了。因此，日出、日落的太阳总是红红的。