神秘变幻的太阳系
来自其他星球的报告
距今最久的伽马射线爆炸
天文学家说,110亿年前的宇宙爆炸留下的余辉也许能为科学家提供一条检测天体年龄的新途径。
这场称作伽马射线爆发的爆炸是2001年1月发现的,研究人员花了8个月时问才弄清它的来源。它被称作GRB000131,来自南面的船底座。
天文学家在一份报告中说,此前,人们知道的距今最久的伽马射线爆炸发生在近90亿年前。
科学家在报告中说,一组行星间的太空探测器进行的观察表明,这次伽马射线爆炸可能是由一颗比太阳大30多倍的巨大恒星在行将灭亡时产生的。
他们在罗马召开的国际伽马射线会议上提交了这项研究成果。伽马射线爆炸是指一种神秘的高能光闪烁,大约每天出现一次。
美国伯克利加利福尼亚大学的物理学家、在美国航天局尤利西斯号太空船上开展的伽马射线爆炸试验中担任负责人的凯文·赫尔利说,人们还不清楚是什么引起了伽马射线爆炸,但在已知的宇宙中,它是最强大的爆炸。
科学家们发现的这次伽马射线爆炸距地球约110亿光年。
赫尔利在一份报告中说:“这场大爆炸产生的闪光在宇宙中穿行了110亿光年才到达地球,这意味着这些爆炸物可能为探测和研究早期宇宙的星系提供迄今为止‘最长的标尺’。”
冥王星是块冰
日前,美国罗斯地球及太空中心发表了惊人之论,称“九大行星”之一的冥王星是个巨大的冰块,并不具备跻身“九大行星”的资格,这就意味着太阳系可能只有八大行星。我国行星专家、紫金山天文台王思潮说,这主要是因为冥王星非常小,直径仅2373公里,还不如月球大,使得冥王星更像一颗“大彗星”。是否能取消冥王星的行星身份,还需要获得天文界一致同意。
百年内人类有望住火星
在近日于美国加利福尼亚州举行的有关火星是否具备适合人类居住的物理和生物条件的研讨会上,一些科学家表示,如果火星上的大气能够充满超温室气体,那么在未来100年2_rq它将成为适合人类居住的星球。
这些科学家提出,将火星变得适合人类居住韵第一步就是通过名为“大地营造”的过程提高火星地表的温度。在这一过程中,温室气体可以将火星上大量的冰冻固态二氧化碳融化,而气化的二氧化碳本身又是很好的温室气体,将进一步提高火星表面的温度。美国航空航天局的克里斯·麦凯表示,火星表面的温度只需提高几度就可以满足地球上最原始的微生物的生存需要。麦凯预计火星表面将在未来100年之内解冻,整个火星星体解冻的时间可能需要大约700年。
据称,使火星变得适合人类居住的另一个重要步骤,是种植树木。这样在以后的数万年问,大量的树木可以为火星大气提供足够的氧气,人类能自由地呼吸。研究人员表示,在火星解冻的过程中可以将地球上的微生物及植物带上火星,但是目前,地球微生物在火星上还无法得到足够的氮维持生命。人们一直在探索火星奥秘。
太阳能量之谜
太阳是地球万物生长的动力源泉,没有太阳,地球上的万物就会灭亡。这主要是因为太阳每时每刻都在向外释放巨大的能量。可是,太阳的能量是从哪里来的呢?
美国人德埃及根据格林威治天文台自1836年以来的测量数据推算后认为,在近100年间,太阳直径缩短了1000公里。这引起了全世界科学家的兴趣。经过大量观察和研究,科学家们认为太阳100年收缩0.1%有一定可靠性。于是有人提出,太阳之所以能够释放出巨大的能量,是因为它的巨大炽热团块在引力作用下不断收缩。但令人大吃一惊的是,照此计算,太阳只够2500万年用。这显然与地球的历史相矛盾。
如果说太阳收缩是太阳释放能量的主要原因,那么,照这样太阳只须14万年就会收缩一半。可这又是不符使事实的,也是不可能的。因此,太阳能量之谜,并不能用太阳的收缩来解释。太阳的能量究竟是怎么回事,还有待科学家们进一步探索。
太阳的光和热从何而来
太阳对于人类是如此之重要,所以自古以来,人们就一直在考虑,太阳发出的能量从何而来?会不会有熄灭的一天?人们最熟悉的是火炉,就以为太阳是天上的一只巨大的火炉,但计算表明,即使阳全部由最好的优质煤组成,又有足够的氧气让其充分燃烧,以它所发的光和热,至多也只够烧7500年。后来科学家们又想到了真但都无法自圆其说。是爱因斯坦揭示的“质能关系”使人们找到了真正的答案。在太阳的深层中心区域,每1秒钟内,有6亿吨氢聚变成59574万吨氦,另外的426万吨氢从此消失,但同时转化为380亿亿亿焦耳的巨大能量。
太阳和恒星有什么不同
从表面上看来,太阳和恒星没有丝毫相同之处,甚至二者“不共戴天”:太阳一出来,星星便销声匿迹。太阳是那么明亮,岂是小星星可以比拟的?但这又是一种表面现象,科学告诉我们,恒星都是遥远的太阳,太阳是恒星中的“普通一兵”,二者并无本质的区别。在恒星世界中,太**本是毫不起眼的一般恒星,肉眼所见到的星星中,大多数都比太阳更大、更明亮,表面温度也更高。拿亮度只能排在第47位的2等星北极星(小熊a,中国称“勾陈一”)来说,虽然其质量只是太阳的2倍多,但它的半径着实了得:为5400万千米,比太阳大了77倍!太阳在它面前实在是“小”得可怜了。
太阳有位“妻子”吗
瓦特认为,每隔2600万年,这颗伴星就会来到离太阳最靠近的地方,它那巨大的引力虽然不能影响太阳,但却给太阳系的行星、彗星以巨大影响。尤其是,太阳伴星的引力扰乱了彗星的大本营——奥尔特云,迫使彗星飞出轨道,四散逃逸,引起密集的彗星雨。据计算,那时总共有10亿颗彗星掠过太阳系,有20~30颗星体会与地球猝然相撞。这一期间,地球进入灾难深重的岁月,~大批生物在劫难逃。
汶种伴星扰动理论得到了一些事实的支持。首先,美国芝加哥大学的学者在编纂化石时发现,地球上的生物发生过多次大灭绝,每次灭绝使地球生物的70%以上永远消失。大灭绝后,幸存者又度过一段兴旺发达的时期,然后将会有一次新的灭绝。如此周而复始,每次灭绝的间隔时间为2600万年。
地球永远处于周期性循环的灾难之中,你知道为什么吗?因为,太阳有一个“妻子”,这个“妻子”严重影响了太阳系里的行星。
银河系里的恒星大都是成双成对的,例如那明亮的天狼星,就有一颗黑暗无光的伴星围绕着它不停地旋转。每当这颗黑暗的伴星运行遮住天狼星时,天狼星就周期性地失去耀眼的光辉。从这一现象出发,一位聋哑天文学家预言了天狼星伴星的存在,100年后,其他天文学家才终于发现了它。
然而,我们的“万物之神”——太阳,却显得如此孤单,虽然有好几个儿女围绕膝旁,但是,“老伴”却在哪儿呢?
别着急。其实,天文学家们早已做出预言:我们的太阳也有“老伴”!
美国路易斯安那州大学的科学家丹尼尔·瓦特就认为,太阳也有一颗伴星,它的质量大约是太阳的7%,这颗伴星是一颗漆黑无光的白矮星,它没有光,没有热,寂寂地绕日旋转,由于它绕日一圈的周期约为2600万年,因此至今未被人们发现。
其次,美国伯克利大学的阿尔法教授调查了分布全球的陨石坑的年代,发现它们也具有明显的周期性。每次陨石**期的问隔,接近为2600万年,特别是,生物大灭绝的高峰也正是陨石坑的高峰,二者同步发生,不谋而合。
矿物学家们也找到了天体与地球碰撞的矿物学证据。美国地质调查局的科学家在发生大灭绝的地层中发现了一种晶体,它是以互相半行的方式结晶的石英颗粒,这种石英晶体只有在撞击或核爆炸条件下才可能发生。核爆炸是近代的事,排除了这种可能,所以,显然地球曾发生过天体撞击,另外,地质学家们在发生大灭绝的地层中找到了丰富的铱。据认为,这是天体撞击爆炸造成的尘埃降落而成的,撞击次数越多,天体上的铱含量越丰富。
究竟存在不存在这颗伴星,归根到底不能靠推测,而得靠发现。目前,美国的天文学家们正努力寻找这颗推测中的星星。如果人类真的发现了这颗伴星,那么,太阳系的“版图”就要作一次重大修改。如果这颗伴星真的存在的话,那么地球上的生物,包括人类在内,都将面临一次考验,不过,那时的人类可能早就飞出了太阳系,在银河系的一个更加美好的星球上生活了。
太阳活动会致人生病吗
太阳活动时,日面上的黑子增多,爆发活动变强,所以一些科学家认为,那些来自太阳的高能射线和带电粒子,会对人体健康产生一定的危害。例如,在20世纪90年代,英国有个医疗机构曾撰文说,根据他们对于过去280年的统计资料进行分析研究,得到了一个结论:流行性感冒往往在黑子最多的极大年中更加盛行;原苏联也有一位学者认为,太阳活动变强时,紫外线会大大增多,加上所引起的磁场变化:就有可能影响到人类的心血管功能,因此他警告说,有此类疾病的患者应特别小心太阳的活动状况;我国也有人相信,极大年内中风病人容易猝死……当然这些都还是一家之言,还要有待于进一步科学验证。
太阳上的黑子是什么
古人以为天体是完美无缺的,所以17世纪有个教士发现太阳上有黑点时人感到惶惶不安,而主教肯定地说,这是眼睛上的缺陷造成的假象。但我国古代至少在公元前28年就记录了黑子的存在。现在知道,黑子是太阳表面上一种带有较强磁场(比日面的普遍磁场强1000多倍)的气旋团,别以为黑子只是个“小不点”,其实,地球上能见到的黑子,最小也至少有1000千米长,而个别大黑子的直径可达200000千米以上,可以放得进好几个地球呢!现知的最大的黑子出现于1947年4月8日,其纵长30万千米,最宽处则有14万千米,它的表面积达170亿平方千米,是地球表面积的34倍!研究表明,黑子的寿命并不太长,小黑子一般只能维持几天时间,个别的甚至只有几个小时,而大黑子则可达一二个月。 一
年轻时的太阳更耀眼
科学家早已确定,太阳在形成初期比现在要亮得多。不过,最近一次计算机模拟实验表明,“年轻的”太阳实际上要比天文学家以前所估计的更热、更亮。如果这一结论能够站得住脚的话,那么科学家确定年轻恒星年代的方法可能需要改变。
德国普朗克宇宙物理学研究院的专家用计算机模拟了恒星形成时从破碎的星际问分子开始到恒星的形成的全部过程。新的模拟实验表明,当时的太阳其发光度是现在4倍,其表面的温度要比现在高得多。
天文学家通过发光度以及表面温度来推断恒星的年龄以及质量,如果恒星在初期阶段就比以当前模式所预测出的结果还要亮,那么它们的实际寿命很可能是被低估了。
太阳“羽毛”之谜
一瞬间,明亮的天空被一道黑幕合上,太阳被月影完全遮掩。接着,“黑太阳”的周围出现一团白色的光圈,这层光圈内竞排列着一道道呈发散状、好像羽毛一样的东西。这是1997年3月9日,中国北方漠河的一些观众在观看日全食时所看到的一幕奇景。太阳怎么会长“羽毛”呢?
日冕与极羽
要解答这个问题,我们首先得从日冕说起。当日全食发生时,黑太阳外围的银白色光芒——太阳的大气层就暴露出来了。因为它像帽子似的扣在太阳上,因此称为日冕。日冕的形状很不规则,有时候呈圆形,有时候呈扁圆形,结构精细。自19世纪末以来,人们发现日冕的形状随太阳黑子的活动周期(约11.2年)在两个极端的类型之间变化。极衰期的日冕往往在太阳赤道四周有很多向外流动的”冕流”伸向远处,表现为一些纤细的羽毛状的东西,这就是“极羽”,也就是日全食时人们看到的光圈内那一道道呈发散状的“羽毛”。
太阳耀斑
除了极羽外,太阳还有神奇的耀斑。太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动,一般发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的闪耀亮斑,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢。一般将增亮面积超过3亿平方千米的称作耀斑,小于3亿平方千米的称作亚耀斑。耀斑爆发时能释放出巨大的能量,特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度增大。
太阳中微子之谜
B射线是铀和镭自动衰变过程中产生的一种射线,是一种带负电高速飞行的电子流。一开始人们认为,在原子核的β射线衰变过程中,原子核发射出一个电子,然后变成另一种原子核。但经精密测算,发现前后两种原子核的能量不相等,说明有一部分能量丢失了。
丢到哪去了呢?奥地利物理学家泡利于1931年提出的假说认为,在β射线衰变过程中,原子核不止发射一个电子,可能还发射一种我们不知道的粒子。他推测这粒子“性格”比较孤僻,几乎跟谁都不来往,本身不带电,中性,质量微小,穿透力强。后来,意大利物理学家费米根据泡利的推测,将其命名为“中微子”。
20多年过去了,科学家们经过辛勤的工作,终于在1956年把泡利的假说变为现实。人是富于联想的,说到中微子,人们马上想到了太阳这个巨大的原子核反应堆,认为它一定会产生数量相当大的中微子,它们会穿过太阳到地球之间的空间,浩浩****地向地球进军。这样大数量的中微子,寻找起来大概不会费劲吧。可事与愿违。
为了寻找来自太阳的中微子,科学家们真可谓绞尽了脑汁。直到1968年,美国布鲁克海文国家实验室的科学家戴维斯等人,才找到了这位“贵客”。他们把实验室设在美国南达科他州一个深1500米的旧金矿里,里面放一个重60多万千克,装有390立方米的四氯化二磷溶液的大钢箱,用来捕捉中微子。中微子撞击四氯化二碳中原子量为37的氯原子后,发生核反应后变成一个同样原子量的氩原子,同时放出一个电子。氩是一种不断衰变的不稳定的放射性元素。只要能计算出核反应后产生了多少个氩原子,就可计算出中微子的数量。
中微子虽然捉到了,可情况并不像人们想象的那么乐观。本来按照戴维斯等人的这种实验方法计算,每天可捉到11个中微子,可事实上5天才捉到1个。这个结果使科学界大为震惊,成为轰动一时的中微子失踪之谜。
面对理论与现实的偏差,人们提出了种种假说,试图破解中微子失踪之谜,但都无功而返。
太阳“发抖”的奥秘
地震对于人类来说是一种巨大的自然灾难,我们在新闻中经常可以看到因地震造成重大损失和伤亡的报道。地震是由地球内部运动引起的,那么太阳内部更加剧烈的活动是否会造成“日震”,也就是说太阳是否会不定期地出现“抖动”现象呢?答案是肯定的。
震波来源
20世纪60年代,美国天文学家诺克等科研人员通过观察太阳表面的气体运动,最终揭开了太阳“发抖”的秘密。他们发现,在太阳表面约有2/3的范围都有纵横约1000~50000千米、深浅达30千米的气流运动。太阳就像一颗体积巨大的心脏在不停地一胀一缩地脉动。天文学家认为,太阳的抖动是由于内部放射的声波所形成的压力和自身引力共同作用的结果。但由于太阳离地球过于遥远,且能量巨大,天文学家对其内部运动还不能确切认识,只是大致估计。然而,值得关注的是,太阳两极略扁,赤道略有凸起的发现使得科学家得出了太阳核心正在快速旋转并且运动速度比外层快近十倍的结论。现在,国际上许多天文台也联合起来组成观测网,从不同的角度对“发抖”的太阳进行长期连续的观测和研究。
太空急流:太阳风
日冕在向外膨胀的过程中会产生许多带电的微粒流,这就是太阳风。这些微粒主要是氢原子核(即质子)以及少量的氦原子核。太阳风风速强劲,平均每秒350千米,最高可达每秒1000千米,它比地球上记录的最快风速还要快500多倍。科学家发现整个太阳系都在太阳风的范围之内,太阳风成了太阳系与宇宙空间之间的一道屏障。宇宙的辐射粒子在这道屏障的作用下威力大大减少,从而使地球不受伤害。太阳风到达地球后在地球磁场的影响下被迫转向,减速后大都飞向了南北极。
太阳伴星之谜
有伴星就必然有主星。天文学上习惯把较亮的那颗星叫主星,把较暗的那颗叫伴星,把这样成双成对的星叫双星。与双星相对应的是单星,此外还有聚星。在银河系里,双星、聚星占多数,像单星这样的“孤独者”是不多的,而我们的太阳就是一颗单星。
可是人们总觉得我们的太阳不应该是落落寡合的,它还应该有个伙伴。1984年,美国加利福尼亚大学教授R·马勒和他的同事们共同提出了太阳伴星的假说。美国路易斯安纳州西南大学的D·维特密利和A·杰克逊等人与马勒不谋而合,提出了同一假说。他们认为,太阳应与一个未被发现的恒星组成双星系统,那颗伴星很可能是一颗暗弱的白矮星,质量是太阳的十分之一,每隔大约2600万年与大阳接近一次。天文学家正在从与太阳距离较近的5000多颗恒星中寻找这颗伴星。如果找到的话,就给它起名叫“涅墨西斯”,即希腊神话中的复仇女神。但这颗星总是不给人们希望。最近,科学家们通过对阿仑德陨石雨的研究,又对找到太阳的伴星产生了新的希望。1969年2月8日,在墨西哥阿仑德一带,下了一场规模不小的陨石雨,陨落范围大约有260平方千米。人们共收集到2000多于克陨石,其中最大的一块重约110千克。科学家对陨石的化学成分进行了分析,发现里面含有钡、钕等9种稀有元素。按照目前关于太阳系起源的理论,这几种元素是很难形成的。陨石里为什么会含有这几种元素?这又使人们想到了太阳的伴星。
根据对阿仑德陨石雨的化学分析,天文学家们作出这样的推测,大约在50多亿年以前,太阳系还是一团气体和尘埃,离它很近的一颗恒星不知什么原因发生了大爆炸,把许多物质抛向了太空,其中就有钡、钕等极为稀少的元素。其中一部分被抛入了太阳星云,在强烈的冲击波伴随下,太阳星云猛烈收缩,其核心部分形成了太阳,周边部分形成了行星。这颗恒星爆炸以后,可能变成了中子星或黑洞。而我们所见到的阿仑德陨石,可能就是50亿年前爆炸的那颗恒星抛人太空的物质。一些科学家还对这颗伴星进行了具体推测,它的质量与太阳相当,它和太阳的距离约1500亿千米。既然从理论上推断太阳有这颗伴星,可天文学家为什么一直没找到呢?
存在于太阳系的星球
智慧生物与生命是两个不等同的概念。即便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”飞行器对水星的探测,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。
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。要知道,四十多年前,人们对环境恶劣的地球南极地区进行考察时,也曾认为那里是不适宜生命存在的,在早期的考察活动中也确实没有发现“定居型”的生物。然而在1977年,人们却在那里的石缝中找到了地衣和水藻。一些火星研究者指出,在火星赤道附近有两个地方,土壤中水的含量要比别处丰富得多。每天每平方厘米的地面至少能释放出100毫克的水(一到夜晚,水汽则凝结为霜,因此这两个地方从地球看去要比火星其他地方明亮得多)。他们认为这两个地方的环境比地球上一些已发现有微生物的极端恶劣环境,更适于生命的存在。
美国国家航空航天局和斯坦福大学最近发表了一篇报告,认为40亿~45亿年前,南极大陆上曾存在微生物。而从南极大陆的火星陨石中发现的显示火星生命体存在的物质看,地球外存在有生命体的迹象。
美国国家航空航天局局长克鲁把火星上可能存在生命体这个宇宙研究史上的最新发现称之为“令人震惊的发现”。
新发现是从1984年被发现的12个陨石中的一个叫做“ANL8400”的南极陨石分析中产生的。它大约是1500万年前火星与木星间小彗星群碰撞的结果,大致在1300万F前落在南极大陆,年龄大致是40亿-45亿年。
美国国家航空航天局和斯坦福大学的研究表明,对陨石进行薄片分析后,能见到一种叫“多循环芳香碳水化合物(PAH)”的有机物。这种有机物,可以证明火星的生成过程或微生物存在的可能性,从陨石切片,可以得出火星上曾有生物体存在的痕迹。
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。