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第三章银河系和太阳系之谜（第3页）

谜七：微子失踪

中微子是一种非常奇特的粒子，它不带电，质量很小，大约只有电子质量的几百分之一。早在20世纪30年代初期，科学家就根据理论推测出，在原子核聚变反应的过程中，不仅会释放出大量的能量，而且还一定会释放出大量的中微子。到了20世纪50年代中期，科学家通过实验证实了中微子的存在。

中微子的发现引起了天文学家的注意，于是他们开始了对太阳中微子的观测和研究：太阳的能量，来自四个氢原子核合成一个氦原子核的聚变反应。在太阳内部，时时刻刻都在进行着大规模的核反应，因此，中微子也时时刻刻从太阳内部大量地产生出来。中微子有一种奇特的性质，就是它的穿透能力极强，任何物质都难以阻挡。中微子从我们身上贯穿而过，我们毫无感觉。中微子不论碰上地球还是月球，都可以轻易地一穿而过。大量的中微子从太阳内部产生以后，就浩浩****、畅行无阻地射向四面八方。地球表面每平方厘米的面积上，每秒钟就要遭受到几百亿个太阳中微子的轰击。

长期以来，人们只能根据观测太阳表层来推测太阳内部的状况。中微子却是直接从太阳内部跑出来的，它们一定会给人们带来有关太阳内部状况的宝贵信息。因此，天文学家对太阳中微子的观测和研究非常重视。最早开始探测太阳中微子的，是美国布鲁黑文实验室的物理学家戴维斯和他的同事们。他们在南达科他州地下深1000多米的一个旧金矿里，安放了一个特制的大钢罐子，里面装着38万升四氯乙烯溶液，用它作为俘获中微子的“陷阱”。当中微子穿过这个大罐子时，就会和罐中的四氯乙烯溶液发生反应，生成氩原子，并放出电子。用计数器测出产生了多少氩原子，就可以知道有多少中微子参加反应了。

戴维斯等人经过多年的努力，到了1968年，终于探测到太阳中微子。然而，出乎人们意料的是，他们所探测到的中微子数目比原先预期的要少得多，仿佛有大量的太阳中微子失踪了。这是为什么呢?难道太**本没有产生这么多的中微子吗?这个问题引起了科学家的极大重视，成为著名的中微子失踪之谜。

关于太阳中微子失踪的原因，目前科学家认为有好几种可能。第一种可能是目前人们对太阳内部状态的认识有差错，很多天文学家对标准太阳模型提出了很多修改方案，但是始终还没有哪一种修改意见能圆满解释这个问题。第二种可能是现有的原子核反应理论尚有问题。第三种可能是人们对中微子本身的认识并不全面。还有一种可能是太阳内部产生的中微子有很大一部分迅速地改变了本来的面目，所以人们没能探测到它们。但是，究竟谁是谁非，科学家们还不能下最后的结论。

为了早日揭开太阳中微子之谜，近年来，科学家正在推进新的中微子探测计划。看来，人们为此还须付出长期的坚持不懈的努力。

谜八：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lO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问小行星带、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。今年早些时候，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，这股力量竞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。

谜九：飞越太阳系

2006年8月，具有40年历史的SETI决定建造自己的射电望远镜。与传统的无线电望远镜不同的是，它由500到1000个小型的碟形组件构成，能将收集到的信号汇总为星球的一张图像。这种望远镜将电子技术与计算机处理技术融为一体，能同时对12个星球进行观测。目前科学家们正在精心拟定“目标”星球清单。望远镜同时还能协助天文学家开展传统研究。

1982年，美国导演斯皮尔伯格执导的《ET》（《外星人》）创造了这样的外星人形象，外星人（如果有的话）真是这样的吗?2000年3月29日，人类在寻找太阳系外行星方面取得重大进展。美国加利福尼亚大学的科学家宣布，他们发现了两颗迄今为止围绕着其他恒星运行的最小行星。这两颗太阳系外的行星质量与土星相近。这标志着科学家在寻找地球大小的太阳系外的行星的过程中迈出了重要的一步，因为迄今为止观测行星的技术只能发现比木星大的太阳系外行星，而要寻找外星生命，只能到地球大小的行星上去找。想要飞向太阳系外的恒星，解决动力问题则是关键。

恒星周围存在行星是一个普遍现象。

在太阳系附近的恒星周围肯定存在着行星系统，了解那里的行星无疑是一件激动人心的事。可现有的天文手段在这方面显得过于苍白无力。它既不能告诉我们这些行星的大气组成，也无法揭示其地质构造，甚至天文学家连它们的几何尺寸也无从知晓。

这一切都是地球与目标行星之间的距离所致——动辄几十万天文单位的旅程会令最狂热的宇航迷变得垂头丧气，用化学火箭推进的探测器要用成千上万年才能飞到那里。

如何在一个科学家的有生之年完成太阳系外的探险呢?这时飞船应该达到每秒几百千米的速度，而目前最快的飞船只能达到这速度的十分之一。现行的飞船之所以行动迟缓，根本原因在于它们仅靠化学火箭在其飞行的头几分钟里加速，冲出大气层后的航程完全依赖惯性滑行，充其量在路过大行星时靠其引力加速。因此要想飞向太阳系外的恒星，解决动力问题是关键。

目前“旅行者”号和“先驱者”号探测船已经飞越了冥王星轨道，成为离地球最远的探测器。为了达到这一目标，科学家花费了十几年的时间，其问还不断利用大行星的引力加速（称为“引力跳板”技术）。而且从一开始，它们就是用最强大的化学火箭（“土星”号）发射的。

谜十：生命存在

智慧生物与生命是两个不等同的概念。即使我们能十分有把握地断定，在太阳系诸天体中，除地球外，没有任何一个天体拥有智慧生物，但仍不能肯定，在其他天体中也不存在任何生命活动，特别是那些低等的微生物。

在被怀疑拥有原始生命的太阳系诸天体中，火星是被议论得最多的一个。

在20世纪70年代，“水手号”和“海盗号”飞行器对火星的探测，终于否定了“火星人”的神话。然而，从海盗号探测站所做的三项实验来看，却不能绝对地肯定，那里不存在任何生命形态。

第一项实验是检查有无以光合作用为基础的物质交换，结果是否定的。第二项实验是仿效地球上的物质交换，视察澄清土壤样品中有无微生物。实验时在土壤样品中加入含碳14的培养液，若土壤中有生物，会吸收与消化养分，会排出有放射性的碳14，这可在计数管中进行检测，结果记录到了。而在预先经过消毒处理的土壤中则没有记录到。第三项实验是测量生物与周围环境所发生的气体交换。在加入培养液的土壤样品中，质谱仪记录到有氧的发生，但两小时后却突然停止，不过微量二氧化碳的析出却持续了11天之久。有人指出，如果土壤中存在过氧化物，那么氧的析出就可能不是生物造成的。因此根据这三项实验的结果，人们既不敢肯定，也不能否定火星上生命存在的可能性。

迄今为止火星上存在水的最有力证据是“勇气号”火星车在对火星cusev环形山的土壤进行分析时发现，那里的土壤中富含大量的硅，而只有在有水的环境中，土壤中硅的含量才有可能如此的高。

即使退一步说，这三项实验证明了火星上没有生命。但它毕竟只能反映实验地点的情况，而不能以点代面地说明整个火星的情况。