第四章神秘的太阳系
万物生长靠太阳.太阳是人类生命的源泉。没有太阳就不会有人类。这是人类的共识。科学家说太阳还能照耀50亿年。50亿年之后呢?如果没有太阳.人类还会存在吗?难道太阳熄灭就是人类的末日吗……
太阳系起源之谜
因为太阳同人类的关系太密切了,所以两个多世纪以来,许多杰出的思想家都探讨过太阳系的起源。关于太阳系的起源问题,200年来因为没有一种权威说法,因此人们提出了一种又一种假说,累计起来,已经有40种之多,但其中影响比较大的,主要有以下几种观点。
灾变学说:这个学说的首创者是法国的布封。20世纪前50年,又有一些人相继提出太阳系起源于灾变。这个学说认为太阳是先形成的。在一个偶然的机会中,一颗恒星(或彗星)从太阳附近经过(或撞到太阳上),它把太阳上的物质吸引出(或撞出)一部分。这部分物质后来就形成了行星。根据这个学说,行星物质和太**质应源于一体。它们有“血缘”关系,或者说太阳和行星是母子关系。他们都把太阳系起源归结为一次偶然撞击事件,而不是从演化的必然规律去进行客观的探讨,因为银河系中行星系是比较普遍的,太阳系绝不应是唯一的行星系,只有从演化的角度去探求才有普遍意义。就撞击来说,.小天体如果撞击到太阳上,它的质量太小,不可能把太阳上的物质撞出来,小天体必被太阳吞噬掉。1994年彗星撞击木星就是极鲜明的例证。21块蓄核对木星发起连续的攻击,在木星表面仅引起小小一点涟漪,消化掉的是彗星。如果说恒星与太阳相撞,这种几率就更小了。因此,曾提出灾变学说的一些人,后来也自动放弃了原有的观点。
星云说:这种观点首先由德国伟大哲学家康德提出来,几十年以后,法国著名数学家拉普拉斯又独立提出了这一问题。他们认为,整个太阳系的物质都是由同一个原始星云形成的,星云的中心部分形成了太阳,星云的外围部分形成了行星。然而康德和拉普拉斯也有着明显差别,康德认为太阳系是由冷的尘埃星云的进化性演变,先形成太阳,后形成行星。拉普拉斯则相反,认为原始星云是气态的,且十分灼热,因此迅速旋转,先分离成圆环,圆环凝聚后形成行星,太阳的形成要比行星晚些。尽管他们之间有这样大的差别,但是他们大前提是一致的,因此人们便把他们捏在一起,称“康德——拉普拉斯假说”。
俘获学说:这个学说认为太阳在星际空间运动中,遇到了一团星际物质。太阳靠自己的引力把这团星际物质捕获了。后来,这些物质在太阳引力作用下加速运动。类似在雪地里滚雪球一样,由小变大,逐渐形成了行星。根据这个学说,太阳也是先形成的。但是,行星物质不是从太阳上分出来的,而是太阳捕获宋的。它们与太j**质没有“血缘”关系,只是“收养”关系。
尽管各种假说都有充分的观测、计算和理论根据,也都有致命的不足,所以一直也没有一种被普遍接受的假说。太阳系在等待着新的假说。
绕太阳运行的神秘天体
英美科学家们惊奇地发现,已飞行很久的“先锋10号”宇宙探测器竟给他们带来一个令人振奋的消息:一个新的天体正围绕太阳运行。
观测者们还没有见到这一天体,但他们坚信它的存在,因为“先锋10号”的轨道因它发生了变化!
据悉,如果这一发现属实,那它将成为因重力这一唯一原因而被发现的太阳系中的第二颗行星。第一次是1846年海王星的发现:科学家在1787年发现了天王星,后来发现天王星的轨道十分异常,从而发现了对其具有引力的海王星。
这颗新星是由英美天文学家组成的小组发现的,它很可能就是所谓的“Kuiper带”天体。而“先锋10号”的轨道数据则来自英国宇航局“深度空间”网络,这一网络是由一系列大型射电望远镜构成,目的是为了观测太空深远处的情况。
早在1992年12月8日,那时“先锋10号”已飞离地球84亿千米,该天文小组就发现探测器的飞行轨道出现偏差,他们一直在研究这一现象,希望找出原因。直到最近,在经过多种方法分析研究“先锋10号”发回的数据后,他们才肯定了自己的推论:即太阳系又有了新成员。
在近几个星期中,他们力图计算出此天体可能达到的最远距离以及具体位置。他们初步预计,此天体是在撞上一大行星后而被抛到太阳系边际的。该天文小组的一位英国博士称:“我们对这一发现欣喜若狂,它真是天文学上一个极好的标志性事件!”
据称,这一天体可能是在茫茫宇宙中已知的数百个围绕太阳运行的天体中的一个,它们大都是由冰及岩石构成,且远在冥王星之外。这些天体在行星大家族中属于小字辈,直径仅有几百千米,但天文学家相信,有几百万个这种小行星在围绕太阳运行,并形成一条庞大的“星带”。1992年,天文学家发现了第一个这类天体。
1972年3月,“先锋10号”被发射升空,它是第一个要穿过火星及木星间的小行星带,飞向更远太空的探测器。但天文学家无法知道,它是否能安全闯过这一地段。
“先锋10号”也是第一个到达气体行星——木星的探测器。随后,它又成功飞离太阳的行星系统。虽然它还未进入星际领域,但这已开了太空探测器的先河。
在“先锋10号”飞了25年后,虽然它仍在发回信息,1997年美国宇航局还是暂停了对它的监控。
早些时候,科学家突然发现,一股神秘的力量作用于这个“老太空旅客”,但一时又无法找到原因,后来,这股力量竟将它向一个方向推移。
据悉,“先锋10号”将在200万年后到达金牛座星群。
太阳系系列之谜
谜之一:水星如何诞生?太阳系由九大行星组成。其中水星、金星、地球、火星及冥王星,是以岩石为主要成分的“地球型行星”;木星、土星、天王星及海王星,是大量气体包围的“木星型行星”。
最靠近太阳的行星是水星,它是如何诞生的呢?有两种说法:一是由于水星最靠近太阳,科学家认为水星是在原始太阳系星云中的高温区域,由凝固的金属铁及其他富含物质的材料物质堆积而成;二是水星是在巨大的原始行星互相碰撞的时候,由彼此的金属铁融合而成。
谜之二:金星为什么灼热?金星的大小和地球最接近,两颗行星的内部构造可能也很相似。但根据探测船和雷达观测,金星是一个灼热的世界,如同炼狱,表面笼罩着二氧化碳的浓厚大气。地表温度高达450摄氏度左右,是地球地表温度的30倍。
由于金星靠近太阳,当太阳能量上升之后,金星上的水化为气体释出到大气中。这时,原本溶于海中的二氧化碳也积存于大气中,引发强烈的温室效应,导致地表温度暴增。
谜之三:月球离地球越来越远?月球目前距离地球大约60倍地球半径。但是,由于在地球和月球之间的潮汐力的影响,月球正以每年约3厘米的速度慢慢离地球远去。另一方面,地球的自转速度也逐渐变慢。也就是说,以前月球比现在更靠近地球,而地球的自转速度比现在更快。证据就在科学家发现的“二枚贝”化石上。二枚贝的成长速度会随着潮汐的涨落而变化,一边成长一边形成树木年轮一样的条纹,条纹数量和宽度依潮汐的大小而异。根据这些条纹数量和宽度,科学家发现,大约5亿年前,地球一天只有21小时,1年有410天。
谜之四:真的有火星人吗?1996年8月美国航空太空总署研究小组发表研究成果说火星曾有生命存在,证据是掉落在南极大陆的火星陨石。
研究小组在陨石中的碳酸盐部分检测出有机物,推断远古时代的火星,应该像30多亿年前的地球。那时地球已有生命,因此不能否定火星曾有生命的可能性。
谜之五:木星为什么有大红斑?地球人观测位于木星南半球的大红斑,已经有300多年了。大红斑差不多有两个地球那么大。
大红斑是反时针旋转的高度压云形成的巨大漩涡。它之所以呈现红色,是因为云下层的磷化氢被搬运到上空,受到太阳紫外线照射而转化为磷的缘故。大红斑是如何形成的呢?目前科学家还不清楚。
谜之六:气体行星为什么有环?木星、土星、天王星、海王星全部有环,各不相同。木星的环又薄又暗,由岩石粒子构成;土星的环又大又亮,有水冰构成。环的成因,有几种不同的说法。其中一种是:过去存在的卫星或彗星被行星的潮汐力破坏,分裂成小碎片,有的碎片进入环绕行星公转的轨道,因而形成了环。
谜之七:太阳系尽头在哪里?科学家说,太阳会喷出高能量带电粒子,称为“太阳风”。太阳风吹刮的范围一直达到冥王星轨道外面,形成一个巨大的磁气圈,叫作“日圈”。日圈外面有星际风在吹刮,但是太阳风会保护太阳系不受星际风侵袭并在交界处形成震波面。
日圈的终极境界叫作“日圈顶层”,这就是太阳所支配的最远端,可以把这里视为太阳系的尽头。