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第三章1(第3页)

从PAH中还可发现,有的细菌酷似地球细菌,其分子结构为与磁铁和巴代利亚硫化铁相似的单细胞物质,这也为火星上有微生物存在的推论提供了证据。当然,美国航空航天局仅用“有力的证据”、“有待进一步调查证实”等字眼,尽量避免使用火星上存在微生物的肯定性语言。

克鲁局长解释说:“陨石中发现的火星上存在与地球细菌相似的单细胞生物痕迹,并不是说火星上过去就一定存在高等生物。”

有关的详细研究成果刊在《探索者》上。关于火星上生命体存在与否的话题,今后必将有进一步的争论。

总之,对火星是否拥有低等的生命形态这一问题,目前我们还无法作出肯定与否的回答。

土卫六是土星的第六颗卫星。它的直径约五千八百公里,是太阳系中最大的一颗卫星。它也是太阳系里已知的惟一具有真正大气层的卫星。根据1944年奎伯对其光谱的分析,认为它的大气主要由甲烷和氢组成,其大气压约在0.1~1个大气压之间。也就是说,其大气密度虽不及我们地球,但比火星大气却要密得多。土卫六的表面温度,因距太阳较远,大约维持在零下150%左右。

根据科学家对生命起源的实验研究,人们知道,用紫外线照射甲烷租氢,就能形成许多有机化合物,如乙烷、乙烯、乙炔等。事实上,1979年9月,“先驱者”11号宇宙探测器在距离土卫六356000公里处拍摄到的照片显示,这颗卫星呈现桃红色。这表明它的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等,还可能有氮的一些成分。乙烷、乙炔的存在使人们相信,土卫六上有可能找到更复杂的有机物。因此人们认为,在土卫六表面可能存在一层由较复杂的有机物组成的海洋和湖泊,其情形也许酷似地球生命发生前夕的所谓“有机物海”。如果这一推测是可靠的,那么土卫六上就很可能有一些原始的生命形态。

1980年底,“旅行者”号飞船飞临土星上空时,人们曾期望它能给我们带来更多的有关土卫六的信息。遗憾的是,它只发现土卫六的大气并不像早先所认为的以甲烷为主,而是以氮为主,氮约占98~A,,甲烷占不到1%。此外,还有乙烷、乙炔、乙炔和氢。值得高兴的是,在红外探测资料中,发现其云层顶端含有与生命有关的分子,可能是属于生命前的氢氰酸分子。但是,由于它的大气几乎完全呈雾状,妨碍了飞船对土卫六表面的观测。因此土卫六上是否真有生命,也还有待进一步证实。

第三颗引起人们注意的可能拥有生命的天体是木星的卫星木卫二。

木卫二,直径为三千公里左右,在木星的卫星中属第四大卫星。根据近红外波长的光谱分析,这个卫星的表面存在大量由水构成的冰。而根据其平均密度为3.03克/厘米来估算,它可能有一个厚约一百公里的由冰和液态水组成的壳层。

1979年3月,当“旅行者号”飞船飞越木卫二上空时,人们曾非常博奇地注意到,木卫二具有奇特的与众不同的外貌,分布着许许多多纵横交叉的条纹,犹如一大堆乱麻。经分析,这些条纹应是木卫二冰壳上的裂纹,其中有些裂缝的宽度可能有数十千米,长达1000千米,深为100~200米。更有意义的是,人们还注意到,这种像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调,与其周围颜色浅得多的部分相比,显得轮廓分明。对这种褐色物所作的光谱分析表明,它们很可能是有机聚合物。据此,人们推测,当木卫二从原始星云中形成时,可能也和地球等天体一样,聚集有一些来自原始星云的甲烷和氨。以后,这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来,当其渗透到表面时,便会在太阳紫外辐射和来自木星的带电粒子的激发下,合成为有机物。尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物,但**水却能保护它们,甚至还会促使它们进一步水解,复合形成氨基酸,为生命的形成提供了条件。

与此同时,来自地球的一项发现也启发着人们的思考。那是在南极的干谷,有一些常年冰封的湖泊。极其微弱的阳光在透过上部厚厚的冰层以后,到达湖底已是微乎其微。然而,当人们潜入这冰冷的、幽暗的湖底时,却意外地发现那里生活着一大片蓝绿藻。它们就造这微弱的阳光生活。木卫二尽管离太阳比地球远得多,温度低,阳光弱,但并不比南极冰湖下的环境更差。而且由于自转和公转的耦合关系,它有长达60小时的白昼。因此在一些裂缝刚刚破裂开来的地方,水体里将有可能接受到较充足的阳光,从而使生命在那里繁殖生存。一直到5~10亿年后,当裂缝重新为厚厚冰层所覆盖时,生命也就推时地潜伏起来,等待另一次机会。

当然,以上所述还只是一些推测,要证实这一猜想,需要有一个能潜入木卫二冰壳下的太空潜水装置。

其实,不仅是上述三个天体,就是对金星、木星、木卫一,甚至我们的月球,是否完全没有任何生命形态,人们也没有完全排除怀疑。

金星以其表面具有高达400℃以上的温度,而一直被人们认为是不适宜生命生存的。然而,1977年以来,人们在调查洋底的地壳裂缝时,却发现在一些温度高达300℃甚至更高温度的海底喷泉旁,生活着许多可耐高温生物。这使人们认识到,生命对环境的适应能力远比人们想象的大许多。因此,我们不能保证金星对生命来说就是绝对的禁区。何况,即使金星表面没有生命,也不能排除在它的大气层里温度适宜的地方,就没有漂浮着一些含微生物的云层。

木星是一个主要由氢和氦组成的天体。理论分析表明,它的云层厚约七百三十公里,下面是厚约二万四千公里的液态分子氢组成的木星慢,再下面是具有金属特性的原子氢组成的下部木星幔,然后才是一个可能由硅和铁组成的石质木星核。木星距太阳较远,理论计算表明,其云层顶的表面温度应在-168℃左右,但实测的结果比理论值高出20-30℃,这表明它有来自内部的热量。因此可以算出,在云层底部,温度可高达5500℃。

1979年,“旅行者号”飞船飞临木星上空所作的光谱分析表明,木星大气中除了氢、氦、氨、甲烷和水外,还可能有乙炔、乙烷、硫化铵、硫化氢铵、磷化氢等各种有机或无机聚合物。人们还发现木星上不时发生闪电。这使人们推测,在木星的大气层里完全有可能合成复杂的有机物,甚至出现生命。一些研究者指出,由于木星大气存在着垂直湍流运动,来自云层底部的高温、高压气流会对生命造成毁灭性的破坏,所以气流运动相对平稳的两极地区,存在生命的可能性要比木星赤道地区大一些。

木卫一是木星的另一颗卫星,具有石质的表面。根据对其红外反射光谱的研究,没有水的痕迹,但富含硫质。1979年,“旅行者号”飞临它上空时,曾观察到它的上面有活跃的火山活动。木卫一上这种强烈的火山活动,和伴随火山活动喷溢出来的硫,使一些人猜测,在它的上面有可能存在像太平洋底热喷泉周围的那种以硫为食料的生物。换言之,这种生物可以不必依赖阳光来提供能源,也无须依靠光合作用来生活。

至于月球,尽管已有阿波罗6次登月和苏联2次月球自动站的考察记录,但仍有一些人对月球生命问题不肯轻易罢休。他们提出了种种怀疑,并猜测是否会有生命隐居在月面之下。

综上所说,我们对太阳系中其他天体是否拥有生命的讨论远远没有结束,人们正期待着今后更深入的探索。

太阳的传说

关于太阳系的起源问题,200年来一直没有一种权威说法,人们提出了一种又一种假说,累计起来,有40种之多。其中影响比较大的,主要有以下几种观点。

关于太阳系的形成,曾有“灾变说”和“星云说”的争论。前者认为有一颗彗星撞到太阳上,撞出的一部分物质形成了行星;后者则认为太阳和行星是在同一个原始星云中同时形成的。后来又有“旋涡说”,认为太阳形成后,被一团气体尘埃云环绕,尘埃云因转动而变为扁盘,盘内出现湍流,尔后又呈旋涡规则排列,在旋涡逐渐形成行星。目前,越来越被人们所普遍接受的是“星云说”。

星云说。这种观点首先由德国伟大的哲学家康德提出来,几十年以后,法国著名数学家拉普拉斯又独立提出了这一观点。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。不过,康德和拉普拉斯的观点也有着明显的分歧,康德认为太阳系是由星云的进化性演变形成的,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,因其迅速旋转,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。尽管他们的观点有这样大的差别,但是大前提是一致的,因此人们便把他们捏在一起,称这一理论为“康德一拉普拉斯假说”。

这一假说在当时得到了普遍拥护和接受。近些年来,这一假说又有复活的趋势。美国天文学家卡梅隆认为,太阳系原始星云是巨大的星际云抛出的一小片云,起初是在自转,同时在自身引力下收缩,其中心部分形成太阳,外围变成星云盘,星云盘后来形成行星。我国天文学家戴文赛、前苏联天文学家萨弗隆诺夫、日本天文学家林忠四郎等人也都是这一观点的拥护者。

灾变说。由于“康德一拉普拉斯假说”无法解释太阳和各行星之间动量矩的分配问题,因此在本世纪初,灾变说又盛行起来。这一假说的代表人物是英国天文学家金斯。他认为,行星的形成,是一颗恒星偶然从太阳身边掠过,把太阳上的一部分东西拉了出来的结果。太阳受到它起潮力的作用,从太阳表面抛出一股气流。气流凝聚后,变成了行星。这一假说有许多变种,如美国天文学家钱伯非等人提出的星子说,杰弗里斯提出的恒星与太阳相撞说,等等。这一假说,足足占据了天文学们的头脑达30年之久。最近几年,灾变说又活跃起来,霍尔夫森就是这一观点的拥护者,他的最新解释是,形成行星的气体流是从掠过太阳的太空天休中抛射出来的。

但天文学家们经过计算后认为,气体中的物质在空间弥散开来之后,不会产生凝聚现象。这是对灾变说的釜底抽薪。于是,“俘获说’’便应运而生。这一假说最早是前苏联科学家旋密特提出来的,他认为,当太阳某个时候经过气体尘埃星云时,把星云中的物质“据为己有”,形成绕太阳旋转的星云盘,并逐渐形成各个行星及其卫星。德国的魏扎克、美国的何伊伯也都是这一观点的拥护者,但他们的看法与施密特稍有不同。

各种假说都有充分的观测、计算和理论根据,但也都有致命的不足,所以一直也没有一种被人们普遍接受。

太阳与地球、月亮的最大差别在于它是一颗能够发光的巨人恒星。

为研究方便,天文学家把太阳分成了“里三层”和“外三层”。里三层,从中心向外,依次是核反应区(太阳能量产生的区域)、辐射区、对流区(太阳能量的输送带)。“外三层”依次为光球层、色球层和日冕层。

光球层。我们平常看到的太阳圆面。这一层常有黑斑出现,称为太阳黑子。黑子并不黑,只是温度比周围低约1500摄氏度,黑子常呈周期性变化,周期约11年左右。光球面上带有一些像“米粒”一样的物质。其实“米粒”并不小,直径有一千多公里(有一个四川省那么大)。“米粒”上下翻滚,酷似一锅煮开了的大米粥。色球层。这一层在光球层外,只有专门仪器才能看到。

(1)光球

发出明亮耀眼的太阳光,这里是人们平时看到的太阳光辉的圆面。光球并不完美,常有黑斑出现,称为太阳黑子。太阳黑子并不真黑,只是温度比周围光球低点,大约低一千五百度,以致相对“发黑”。黑子经常成群结队出现,酷似太阳大气涡旋。黑子在太阳上的位置每日在变化,据此,可以知道太阳也在自转,约二十七天自转一周。黑子变化呈周期性,即黑子数量的多少以大约十一年为一个周期。

(2)色球

在光球外层,只有用专门的仪器才可观测到这层厚约二千米,呈玫瑰色的气体,这一层是太阳大气中最为波澜壮阔的。

首先是色球层面,它由无数细小的火舌组成,其宽度约有几百千米,高度可到6000-7000千米。远远望去,像大片燃烧的草原。

其次是色球边缘,常常突然急剧串升一片火舌般的气柱,高度达到几万千米,甚至一百多万千米,这就是日珥。日珥可谓千姿百态:有的像脱兔,有的如飞鸟,有的如轻烟浮云,有的状如喷泉飞瀑,这里可以算得上是太阳“名胜”,是太阳上最壮丽的景色。

再有,色球还有耀斑,太阳表面最“惊天动地”的爆发现象。常出现在黑子群上空的色球层中,耀斑来势凶猛,去则迅疾,短短时间里,突然增亮,耀眼一片,同时释放出巨大能量,不亚于几万至几十万个氢弹爆炸的能量。

(3)色球爆发,地球遭殃

1989年一次超级耀斑爆发,地球上连连作出反应。除了高纬度地区绚丽的极光让人赏心悦目以外,其余都具破坏性。许多地方电讯突然中断,这是因为地球上的短波无线电波是靠大气中的电离层对它们的反射而传向远方的。耀斑的x射线会使电离层剧变,从而导致无线电通讯衰退甚至中断,给通讯部门和军事部门带来不少麻烦。地磁站记录到强烈磁暴。我们知道地球是个大磁体,自由支悬的指南针静止时总是呈南北方向的,耀斑的爆发使地磁场受到干扰,这时的指南针失灵,称为磁爆,甚至连输电网都遭到硬坏。如果没有地球大气和地球磁场的双重保护,地球创伤还会更重。

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