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第三章(5)

2026-03-08 16:45作者:饶杰腾

冥王星之谜

自从1930年发现冥王星以来,人们一直认为它是太阳系的第9颗行星,是距离太阳最遥远的行星。可是经过科学家们的深入研究,又发现了许多问题。

太阳系中其他8颗行星,轨道都比较规则,偏心率平均为0.06,而冥王星却为0.256。这样大的偏心率,会使冥王星的近日点比海王星更接近太阳,跑进了海王星轨道之内。它的轨道倾角也与其他行星不同,其轨道平面与恒定面成17。夹角,比其他行星都大。由于冥王星的物理特性与众不同,开始人们把它划归类木行星,后经深入研究,发现把它划归类木行星不合适,又把它划归类地行星。

正是因为冥王星与众不同之处太多,人们对它的太阳系第9颗行星的资格产生了怀疑。在冥王星刚被发现不久,英国天文学家里特顿就认为,冥王星原本是围绕海王星运行的一颗卫星,后来与海卫一相遇,强大的引力作用把它抛到了现在的位置上,成为一颗行星。而抛出它产生的反冲力,使海卫一的运行轨道改变了方向,成为海王星卫星中唯一的逆行者。里特顿的观点曾风靡一时。

继里特顿之后,又有人提出冥王星是小行星之说。1997年,美国天文学家科瓦尔发现一颗名叫喀戎的小行星,竞从火星和木星之间的小行星带跑了出来,跟天王星为伍来了,偏心率比冥王星还大,轨道倾角却小一半还多。有不少天文学家以此类推,认为冥王星既不是行星,也不是卫星,而是像喀戎那样的小行星,不知什么时候,从它的“家乡”小行星带跑到现在的位置上来了。

关于冥王星的起源,还有一种观点,认为它可能是由于外层空间的一次大变动(比如星体碰撞)而来到太阳系的边缘的。

看来,要想解开冥王星之谜,不是一朝一夕的事情。

美丽的土星环

自从1610年伽利略发现土星光环以后,人们又陆续发现了其它一些行星的光环。在这些光环中,最为神奇的,要算是土星光环了。

从土星光环被伽利略发现之后,观察、研究土星光环的工作就一直没有放松过。1675年,法国科学家卡西尼发现土星光环之间有一圈又细又暗的缝隙,人们将其命名为“卡西尼环缝”。最初,人们只发现了土星的3个同心光环,即A环、B环和C环,又称外环、中环和内环,卡西尼环缝就在A环和B环之间。后来又发现了D环和E环。之后,新的发现层出不穷,在B环和C环之间,发现了法兰西环缝和A环之间,发现了恩克环缝。1979年,“先驱者11号”宇宙探测器又发现了F环和G环。F环与A环之间的空隙,被命名为“先驱者环缝”。这样,土星的光环就增加到了7个。

可是在1980年11月12日,当人们看到“旅行者1号”宇宙探测器发回的土星照片时,照片上的土星光环让人们大吃一惊,它远比人们在地球上观察到的要复杂得多。人们用望远镜看到的那几条大光环,原来是由数以百计的小光环组成的,小光环里还有更小的光环。就连在卡西尼环缝里,竟然也发现了20多条地球上看不到的光环。发现不到1年的F环,原来也是由F-1和F一2两条光环组成的,奇怪的是,这两条光环像发辫一样由儿股细环扭结在一起。光环的形状还有螺旋形的,轮幅状的。环的大小相差极为悬殊,最小的连环与环之间的界线都分不清。人们还发现土星的光环是由细小的冰粒或带冰壳的岩石颗粒组成的,它围绕着土星旋转。

“旅行者1号”宇宙探测器还发现了3颗新的土星卫星,这样,土星的卫星就有15颗了。有趣的是,在F光环的里侧和外侧各有一颗土星的卫星,一个是土卫14,一个是土卫15,它们像牧羊人保护羊群一样,把F光环夹在中间,有人便给这两颗卫星取了个动听的名字--“牧羊人卫星”。

寻找土星光环的工作并未就此停止,1983年,美国天文学家明克预言,在离土星85~115万千米的地方可能还有光环。事隔一年左右,印度天文学家按图索骥,果然在这里找到了一些土星的外环。

五颜六色的恒星

读者可能会问,我们看到的夜空中那些闪烁的星星不都是一种颜色吗?其实,天上的星星不都是一个颜色。

细心的读星者一眼就看出恒星的颜色不一样,有红色、黄色、蓝色和白色等,犹如五项六色的明珠。恒星为什么有这么多种多样的诱人色彩呢?

你是否到炼钢厂去参观过:当钢水在钢炉里的时候,由于温度很高,它的颜色呈蓝白色钢水出炉后,随着温度的慢慢降低,它的颜色也变为白色,再变成黄色,再由黄变红,最后变成黑色。可见,物体的颜色受物体温度控制,天上的星星也是如此。它们的不同颜色代表星体表面温度的不同。天体的温度不同,它们发出的光在不同波段的强度是不一样的。从恒星光谱型我们已经知道,不同颜色代表不同的温度。一般说来,蓝色恒星表面温度在25000℃以上,如参宿七、水委一、马腹一(甲星)、十字架二(甲星)和轩辕十四等。白色恒星表面温度在11500~7700℃,如天狼星、织女星、牛郎星、北落师门和天津四等。黄色恒星表面温度在6000~5000℃,如五车二和南门二等。红色恒星表面温度在3600~2600℃,如参宿四和心宿二等。

太阳的表面温度约6000℃,照理讲,太阳应是一颗黄色的恒星,为什么我们白天看见的太阳是发出耀眼的白色呢?其实,这是因为太阳离我们较近的缘故。如果有机会乘宇宙飞船到离太阳较远的地方,你会发现,原来太阳也是一颗黄色的星星。而美丽的朝霞和晚霞绽放红光的原因是因为地球大气对太阳光七种颜色中的红光折射偏角最大的原因引起的。

“阴阳脸”土卫八

早在1671年,土星的第八颗卫星就已经被人们发现,当时人们就注意到它有悬殊的亮度变化--土星西边要比东边亮两个星等。当“旅行者l号”和“旅行者2号”飞近这颗卫星时,发现它上面有一条暗带,最亮的区域在它的两极。土卫八的这种奇怪现象,引起了科学家的兴趣。人们通过观测发现,土卫八较亮的部分覆盖着大面积的冰层,较暗的一面则被一种类似陨石中的碳化物的东西所覆盖。加拿大科学家克劳蒂斯认为暗的部分像是地球上的焦油沙粒,是一种泥土、石英颗粒、碳氢化合物和微量无机物的混合物。

有人曾认为土卫八暗的一面可能是由于火山活动造成的。学者泰贝克经过研究,否定了这种说法。他认为,如果是火山爆发喷出的物质填满了盆地,而使土卫八定部分变暗,那么,这一面应该是在面向土星的一面,而不是像现在这样。

早在15年前,有人就曾假设土卫八暗的一面是它吸收土卫九抛出的物质而形成的。对此,泰贝克提出了三点怀疑:从颜色上看,土卫九是黑色,土卫八的暗物质微红,说明土卫八吸收土卫九物质的可能性不大;从距离上看,土卫九环绕土星运行轨道比土卫八远3倍,说明二者接触的可能性不大;从运行轨道看,土卫九是颗逆行卫星,与王卫八绕土星运行的方向正好相反。以上这些都说明,土卫八暗的一面的形成与土卫九关系不大。

泰贝克提出了自己对这一问题的看法:大约在1亿年前的某个时刻,一颗彗星撞击了土卫八,导致易挥发的水散失了,但以后的100万年里,较暗的物质又重新聚集到它的东半球上。

关于土卫八为什么明暗不一,还有其它各种说法。但这些说法都还仅仅是假设,其真实原因,还有待于进一步研究。

来历不明的海卫一

海卫一是海王星8颗已知的卫星中最大的一颗,是英国业余天文学家拉塞尔在1846年10月10日(即发现海王星17天后)发现的。它的名字用希腊神话中海神的妻子的名字(Triron)命名。自发现至今,人们始终对海卫一保持着浓厚的兴趣。

人们通过计算发现,海卫一的轨道在逐渐缩小,正愈来愈靠近海王星。海卫一有着丰富多彩的地貌特征:它有一个巨大的南极冠,可能是一个缓慢蒸发的氮冰壳。它那稀薄的大气主要成分为氮,且有升温现象。由暗物质组成的8千米高的羽状物,可能是火山喷发的产物。它的温度之低只有运行到远日点的冥王星可与之相比,竞达一240℃。

根据间接的资料测算,海卫一的直径在3600~5200千米之问。由此,科学家们想判明它到底是“卫星”还是“行星”。可以说,海卫一除了不绕太阳公转外,几乎具备了行星的所有特征:它有磁场,而其他卫星都没有;它有行星型的地形与内部结构;它甚至有稀薄的大气,这些都是太阳系中其他任何一个卫星难以比拟的。事实上,它又有违背卫星通常规律的特征:它比海卫二(直径约为240千米)大得多,也离海王星近得多(海卫一距海王星35万千米,海卫二则距海王星551万千米),但它却一反常态,在轨道倾角很大的逆行轨道上运行。

于是,有人大胆地认为海卫一原本是“正宗”的行星,只是一个偶然的机会才被海王星浮获而“屈身为奴”的,这就很好地解释了它的行星性状和逆行现象。果真如此吗?

“雷公墨”身世之谜

中国是世界上最早记载玻璃陨石的国家。在中国古代,人们称这种玻璃陨石为“雷公墨”。早在1000多年前,唐朝学者刘恂所著的《岭表录异》一书中就有这样的记载:“雷州骤雨后,人于野中得石如墨,谓之雷公墨。扣之铮然,光莹可爱。”

雷公墨一般只有几厘米大小,有各种形状,多数是钮扣状、水滴状、哑铃状和圆饼状。颜色各异,不透明。大多数雷公墨的表面都有成组的花纹。这些特征使人们猜测雷公墨是在熔融状态下高速飞行并迅速冷却形成的。

雷公墨的分布有些奇特。其他陨石基本上均匀分布于全球,雷公墨则集中分布于下列四大地区,且同一地区的陨石年龄彼此也很接近。亚澳散布区,包括中国的雷州半岛、海南岛、东南亚和澳大利亚。这一地区的雷公墨年龄多为70万年左右。象牙海岸散布区,包括象牙海岸、加纳及其附近海域。这一地区的雷公墨年龄多为100万年。莫尔达维散布区,在捷克西南部伏尔塔瓦河流域。这一地区的雷公墨的年龄为1500万年左右。北美散布区,包括美国得克萨斯州、乔治亚州和华盛顿等地。这一地区雷公墨的年龄最大,约为:3200万~3400万年。

那么,雷公墨从何而来呢?关于它的身世,科学家们提出了这样几种假说。

地内说。有人认为是雷电效应使岩石熔融而形成雷公墨的。但雷电无处不在,为什么雷公墨只分布在有限的几个区域内?也有人认为是火山爆发形成的。但火山爆发是随机发生的,它不能说明雷公墨在同一地区时间上的一致性,并且在一些活火山爆发后也没发现雷公墨。

天外说。有人认为雷公墨是陨石撞击地球时岩石熔化而形成。

雷公墨的一个比较易被人接受的来历是:距太阳表面145万~240万千米处有两个椭圆形物质环,其成分类似于石英中的硅酸盐,温度为1300℃左右。在太阳的4次剧烈爆发中,许多物质环中的物质被抛至宇宙空间,其中降落到地球上的凝固成玻璃陨石--雷公墨。

红色的火星揭秘

一对“孪生兄弟”

人类在地球上生活了二三百万年,地球是我们舒适的家园。人类一直没有停止过对同伴的寻求。除了地球之外,还有另一个星球存在着生命吗?人们的眼光自然投向了月球投向金星和火星。金星的面纱初步揭开了,火星又是怎样一颗行星呢?

地球的这一位邻居与地球酷似,可以说,是最为相似的两颗行星,且让我们看看地球的“孪生兄弟”的诸多有趣特征吧。

火星也是一个固态的行星。

火星比地球略小。

火星的自转周期与地球相似。

火星上也有大气。只是非常稀薄。

火星也有卫星。

火星自转轴与火星轨道平面的垂直方向相交成24。夹角,地球的这一倾角是23.5%,

因而火星表面也有相应的四季变化,当然,火星每个季节持续的时间比地球上长将近一倍,因为火星每687天绕太阳一圈,差不多是2个地球年。

火星也有两个白色皑皑的极冠。这两块白色区域冬季增大,夏季消融缩小,这与地球何其相似。地球两极也有大量冰块,站在地球以外看去,它也是两顶极冠,分别在夏冬季也有消长。

在整个太阳系,能够获得地球“孪生兄弟“的资格恐怕非火星莫属了,归根到底,它是与地球最为相似的星球,所以,自19世纪以来,人们曾经毫不怀疑火星是有生命的星球。但随着宇宙飞船的拜访,结果却是给人们美好的梦想泼了一瓢冷水。

(2)沉寂的世界

火星探测器显示带给我们的火星表面是一片荒凉、寒冷又死寂的世界。

火星上天气极寒冷。1997年美国“火星探路者”探测的最新成果报道,“探路者”对大气层曾进行一整天的测定,那里白天气温13.3℃,夜晚气温-76.1℃,昼夜的温度变化达到90℃。1976年的“嗨盗号”还测得夏季平均温度是-60℃,冬季平均温度为-120℃,一年四季都是冰天冻地的。

火星的天空有云却不会下雨。火星在黎明前的天空最有生气,有粉红色和蓝色的云,但太阳一出来,就云开雾散了。云层主要由尘埃组成,蓝色的云含有水冰,大约位于距地面十六公里的高空。但有云的天空却不会下雨。云散后的天空灰蒙蒙一片,看不到蓝天。

大气特有的现象是尘暴。每年火星上大约有一百次地区性尘暴;全球性的尘暴更是铺天盖地,横扫一切。这样的大尘暴从一个地区开始数天之内席卷全球,尘埃高达几公里,遮天蔽日,漫漫的“粉红”、“黄色”尘土笼罩火星达数星期,甚至更长。

红色是火星典型的颜色。这是因为土壤中含铁量甚高(12%),而地球上土壤含铁低(5%),含铝较高。厚达20米的火星风化层土因含氧化铁而是呈红色,并有2米厚的氧化硫,这么厚厚一层“铁锈”般的土壤铺在火星上,火星不红才怪。

火星有最高大的火山。奥林匹斯火山高大雄伟,它比周围的火星表面平均高度高出25公里,地球上最高的珠穆朗玛峰是8.85公里,要三个珠峰相叠有才奥林匹斯火山那么高。火山口也宽广无比,直径有数百米,地球上最大的火山在日本,火山口宽27公里,奥林匹斯火山之高大是雄居太阳系火山之冠的。

火星有最壮观的峡谷。水手谷由一系列峡谷所组成,长4000公里,宽200公里,从边缘往峡谷底深达6公里,这是人类知道的最深长的峡谷。美国著名的科罗拉多大峡谷总长150公里,最深处是2公里,简直不能与水手谷相提并论。如果把火星大峡谷搬到中国的话,它可以从拉萨延伸到上海,是长江三峡的24倍长。火星峡谷成为火星上的暗标志,是地球上能够看到,又果真存在的惟一标志。

水星为何无水

地球到月球的距离是38万千米,地球与水星最靠近时也有7700万千米,而水星跟月球差不多大小。难怪人们传说:哥白尼临终前最大的遗憾就是:一辈子没有看到过水星。

水星是离太阳最近的行星。它到太阳的平均距离只有5800万千米,这个距离只有地球到太阳距离的的0.4倍。太阳光用8分多钟跑到地球上来,而只用3分钟多一点就可到水星表面了。

水星离太阳这么近,我们很难清楚地看到这颗最靠近太阳的内行星,连专业天文学家也经常看不到水星。

我们知道,水星的轨道在地球轨道的内侧,每88天围绕太阳运行一周。在地球上看水星,水星总是在离太阳不远的地方转来转去,就好像太阳母亲身边最离不开的小孩。水星和太阳形影相随,在天空中的角距离总是很小,最大时绝不会超过28°,这就是说,在最好的情况下,从地球上看水星,水星只能在东方天空比太阳早升起一个半钟头,或在西方比太阳迟下落一个半钟头。此时此刻,太阳的光辉映衬着天空,水星被淹没在曙暮的天光里,难得露出自己的身影。

其实,水星常常很亮,有时与天空中最亮的天狼星不相上下,但同太阳的晨光余辉相比,未免黯然失色了。

水星的大小在太阳系行星里排在倒数第二,直径只有4880千米,甚至比不上大行星的某些卫星,比如木卫三(直径5276万千米)土卫六(直径5120千米)都要比它大。水星比地球的卫星--月球(直径3476千米)大不了多少,但是比起月球到地球的距离却远多了,月球到地球距离是38万千米,水星与地球最靠近时,距离达到7700万千米。

水星非常小,又总是靠近太阳,我们要见到水星比较难。要看到水星,只有当水星与太阳的角距离达到最大时,太阳在地平线以下,天色昏暗,而水星恰好在地平线以上的时候,我们才有机会看到它。这样的机会一年中只有很少的几次,当水星非常难地恰好从地球和大阳之间通过时,我们有可能在太阳圆面上见到这个小小的行星,人们将这种现象取了个好听的名字:水星凌日,这种情形,每一世纪大约出现十二次。

水星的行踪难觅,从地球上对它进行研究自然难以奏效。在地球上,用最好的天文望远镜观测水星时,只能分辨出水星上750千米大的区域,看不清水星表面的细节。曾经有人认为水星自转周期与公转周期一样,始终以同一面朝向太阳。但是,直到20世纪60年代,天文学家用射电望远镜对水星进行了雷达探测,观测结果清楚表明,水星自转周期是59天,是公转周期88天的三分之二,换句话说,水星每绕太阳转两周,绕自己的轴线转三周,这种运动形式多么和谐!

(1)水星能生存吗?

水星上没有大气,太阳近距离地灼烤着水星,以九倍于给地球的光和热倾注于水星上,使水星面向太阳的一面,最高温度可达到400。C左右,岩石中的铅和锡都会被太阳光熔化析出,更别说生命的存在了,这里是太阳系最热的地方之一,黑墨般的天空悬挂着巨大的太阳,比地球上看到的太阳大八倍,四周寂静无声,简直像一匹炼狱。别以为水星只是个滚烫的星球,有时候又冷得吓人。在水星背向太阳的一面,由于没有大气起调节温度的作用;温度下降极为迅速;温度多在零下163℃以下。水星的昼夜大约三十天交换一次,即在10周的时间里,连续暴晒,接着一个月时间跃入寒夜,真是一个火与冰的世界!这样的水星世界,对地球上任何已死的生命都意味着毁灭,不可能有生命在水星上生在。

(2)相似的地方

由于水星太靠近太阳了,在地球上是看不清楚水星真面貌的。

1973年j1月4日,美国宇航局成功地把“水手10号”送上了飞向水星的旅程。在1974年3月和9月、1975年3月,“水平10号”三次掠过水星表面,最近时距离只有300千米,拍摄了大量照片,再用电视发回地球,一幅又一幅清晰生动的画面向人们展现未曾看到也未曾料到的水星景象。人们发现,在1974年3月的那短短几天里,我们对水星的认识比以前整个人类历史积累起来的知识的总和还要多。

乍看上去,水星非常像我们的月球。

水星表面和月球一样,到处凹凸起伏,大大小小的环形山星罗棋布,悬崖峭壁耸立,长长峡谷幽深,随处可见绵延的山脉、辽阔的平原和盆地。远远看去,和月球没有什么两样。

仔细检查“水手10号”所拍的照片,科学家们还是发现了水星和月球地貌的差别。

首先,比较环形山密布地区,水星的多环形山地区,中间有不少平坦的山间平原,这在月球上基本看不到,月球表面上密布的环形山是一个叠一个,彼此之间根本不存在平地。科学家认为,这是由于水星和月球表面引力不同的缘故。同地球引力相比,月球表面引力是0.16,水星上表面引力为0.38(把地球的表面引力取作1.00。如果一个人在地球上重量是50千克,到月球上只重8千克,到水星上会重19千克)。由于环形山都是遥远的过去由无数陨星碰撞形成的,受撞击溅出的火星物散落面积因引力大小而不同,水星上抛射物散落面积小,二次撞击后所形成的环形山紧挨着初次撞击所形成的环形山周围;而在月球表面上,二次环形山就可以远远分散在六倍大的面积上。由此,水星上未被撞击的古老平原不容易被环形山全部占据,而是间或存在于环形比之问。

其次,水星表面到处都有不深的扇形峭壁,称为“舌状悬崖”,高1-2千米,长几百千米,这些悬崖被认为是巨大的褶皱,但在月球表面是绝对看不到的。水星上最高的陡壁达3千米,延伸数百千米。例如北极附近的维多利亚悬崖。

除了反映水星地形上的特征以外, “水手10号”还发现水星有一个磁场,虽然地球磁场比它强上100倍,但水星上确实存在类似于地球的双极磁场,且比金星和火星的磁场强多了。这一点纠正了在19。74年以前的观念,人们一直以为水星由于自转缓慢不会有磁场。

水星周围有磁场,就意味着水星必定有一个铁质的内核,只有这样,水星才会有永磁场。科学家计算出铁质内核的直径为3600千米,竞和月球大小相似。因为水星密度很大,它的体积只有地球的5%,所以水星这个铁质内核该是很巨大很坚硬的。

不管水星和月球外貌多么相似,两者却有非常大的差别。月球是没有磁场也没有铁质内核的。水星的内核却与我们地球相似。

(3)“海”和“冰山”

我们在照片上看到水星表面最大的地形特征是盆地,直径约1300千米,四面高出周围平原达2千米的山峦,这个盆地在水星表层北纬30°、西经195。的地方。每当“水手10号”飞越该盆地时,水星正好运动到它的轨道上的近日点,这个盆地恰好处在日下直射点,温度骤升,成为水星最热的地方,也是太阳系所有行星表面最热的地方。人们给它取名为“卡路里盆地”。“卡路里”在拉丁语里的意思是“热”。热盆地貌似月球上的“月海”,因此也有人称它为水星上的“海”。

看到水星的名字,人们脑海里总会产生这样的联想:水星上面有水吗?水星和水有何关联呢?

很早的古代,日、月和五颗行星能被肉眼观测到。它们在天空有移动而且明亮,能发出连续不断的光,而那些遥远的星星,看来位置稳定,闪闪烁烁。我们的祖先,就给了日、月、五颗行星以特殊的位置,想象它们是主宰物质世界神灵的化身或是天神的住地。在西方,古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少,运行得最快,所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国,古时盛行用阴阳五行说,把宇宙简化成阴阳两大系统,揭示自然万物的构成变化,“阴阳者,天地之道也”。

为反映阴阳两大系统的动态变化,又引申出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约,“阴变阴合,而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的,天、地、人也是三位一体。总之,任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天,就为日月星;在地,就为珠玉金;在人,为耳目口。

于是,日月的名字分别又叫太阳、太阴,五大行星又可以用五行来表示,就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式,是东方的精神文化之花。难怪法兰西有句格言:“结论取决于观点”。行星的名字,可以反映当时的观点,流传到现在,成为人们习惯的称呼。

看来,水星和水不是一回事儿。

从现代天文观测事实上,水星上有水吗?

“水手1号”对水星天气的观测表明,水星最高温427℃,最低温一173c(=,水星表面没有任何**水存在的痕迹。就算是我们给水星送去水,水星表面的高温会使**和气体分子的运动速度加快,足以逃出水星的引力场。也就是说,要不了多久,水和蒸气会全部跑到宇宙空间,逃得无影无踪了。

(4)蒸气

水星上的大气非常稀薄,大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一,水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小,本身吸引力不能把大气保留往,大气会不断地向空中飞逸,现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上,也有相似的系统,太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。

从水星光谱分析来看,水星有点大气,但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。

然而,字宙的奥妙无穷,常会有人们意想不到的事发生。没有**水,没有水蒸气的水星,却“发现了冰山”。

1991年8月,水星飞至离太阳最近点,美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测,得出了破天荒的结论--水星表面的阴影处,存在着以冰山形式出现的水。

冰山直径15-60千米,多达20处,最大的可达到130千米。都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处,那里的温度在一170℃。它们部位于极地,那里通常在-100℃,隐藏着30亿年前生成的冰山。由于汞星表面的真空状态,冰山每10亿年才溶化8米左右。

天文学家是这样解释水星冰山形成的:水星形成时,内核先凝固并发生剧烈的抖动,水星表面形成褶皱--高山,同时火山爆发频繁,陨星和彗星又多次相冲击,水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的,还是后来由陨星和彗星带来的,看法上还有许多分歧。

虽然,水星有水的说法尚待证实,但有水就有生命。美国科学家们的新发现,引起学术界的浓厚兴趣。

地球的“孪生兄弟”

在太阳系的九大行星当中,除金星外就数火星距离地球最近了。地球和火星这位邻居最为相似,简直可以称得上是“孪生兄弟”。火星比地球略小,半径为3381千米,体积约为地球的1/7,质量是地球的1/9。因此更确切地讲,火星只能当地球的“小弟弟”了。

神奇的火星

火星是一个固态行星。众多探测数据表明.火星的结构与地球极为相似,也有地壳、地幔及铁质地核。火星的自转周期为24小时37分,也就是说,火星上的一天仅比地球上长41分钟。火星公转一周是687天,当然,它的四季持续时间也会比地球上长近一倍。红色是火星最典型的颜色,这是因为火星土壤中的含铁量达到12%,厚达20多米的火星风化层因含大量氧化铁而呈红色。火星上的大气非常稀薄,气压只有地球的1/200,主要由二氧化碳(95%)和氮(27%)、氩(16%)等气体构成,还有微量的氧和水蒸气。

火星人面

1976年,美国“海盗1号”飞船发回了火星圣多利亚多山沙漠地区上空的照片。人们从这些照片上可以清楚地看到,一块巨大的、五官俱全的人面石像耸立在一座高山下,人像从头顶到下巴足足有16千米长,脸的宽度为14千米,整体造型与埃及的狮身人面像比较相似。于是,火星“斯芬克斯”便成了轰动一时的新闻。阿顿·安尔比是负责“观察者号”太空飞船任务的加州科技学院的科学家。他认为这些图案是自然形成的。他说:“它是自然岩石的形状,是一片独立的山地,‘人面’只不过是峰峦沟谷在光线的影响下形成的。它们并不是人工建筑。”有些地理学家也认为,是光线变化导致形成了“人面”山上的阴影部分,这电很可能是几百万年来气候变化的偶然结果。

火星上有生命吗

尽管火星的外表布满伤痕,但现在已经有许多科学家认为:可能有最低级的、与细菌或病毒相似的微生物有机体存在于火星地表之下。另一些科学家虽然认为今天的火星不大可能有生命存在,但也承认的确有这样一种可能性:在某个极为遥远的古老时期,“生物繁盛”的时代在火星上曾经出现过。

生命的痕迹

1996年8月,美国宇航局宣布,在一个编号为ALH8400的火星陨石中,他们发现了微生物化石的明显遗迹。这表明生命印迹一直在这个红色星球上存在着,尽管那里的环境极为严酷,生命却比我们想像的要顽强,甚至在完全没有光线的深海里也能找到它们。可以想像,在火星上这类生物有可能存活着,也许被死死地封闭在10米厚的永久冻土层当中。科学家们认为.这种永冻层存在于火星地表之下,它们可能已在火星上存在了一个非常漫长的时期。

火星的无水之河

火星上存在着一些宽阔而干涸的河床。这些河床最长的大约有1500千米,宽度则达到60千米或更多。在赤道地区分布着一些大河床,大河床和它的支流系统连在一起,形成水道系统。此外还可以观测到呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹,支流的流向几乎全部朝着下坡方向。科学家们分析,只有由像水这种黏滞性小的流体才能造成这样的天然河床。那么,火星上的河水流到哪里去了呢?今天的火星表面温度不高,大部分水以地下冰的形式存在着。非常稀薄的大气使得冰在温度足够高时只能直接升华为气体,因此无法存在自由流动的水。火星河床说明,过去的火星肯定与今目的火星有很大差异,而生命的存在也并非完全不可能。

木星和它的卫星

木星号称“行星之王”,是太阳系所有行星中最大的一颗,也是除金星之外天空中最亮的行星。它的直径约有14.3万千米,是地球的11倍之多。地球只拥有月球一颗卫星。修理木睡却拥有木卫一、木卫二、木卫三和木卫四四颗卫星。其中,木卫一和木卫二最具特色。

木卫一上的火山

木卫一是400年前由伽利略最先发现的。木卫一表面的火山很活跃,是太阳系内火山运动最剧烈的星体之一。有科学家认为这是木卫一距离木星最近,因此同木星之间发生的交互作用也最强的缘故。木卫一上火山喷发时的温度高达1600多摄氏度·而地球上火山喷发的最高温度也不会超过1000摄氏度。对这种差异,科学家们至今没能做出合理解释。

木卫二上的冰川

令科学家们困惑的是:与木卫一上火山剧烈喷发的情景形成鲜明对照的是.木卫二上冰川堆积,寒冷寂静。木卫二的地势非常平坦,最高的丘陵才50米。它的表面覆盖着一层晶莹剔透的冰盖。科学家经研究推测,木卫二有一个带冰壳的固体核心,而且在冰壳和核心之间,可能有一层液态水。正是这种构造,形成了木卫二上平坦的冰川地形。

木星大红斑的奥秘

1975年,美国所发射的木星探测器拍摄到了木星外形的彩色照片。人们从照片上发现,木星表面有一个色泽鲜艳的大红色斑,处于木星的南半球。这个大红斑的位置并不是固定不变的,而是在不断地移动。它的南北宽度经常保持在1.4万千米,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万千米左右,一般长度在2000~3000千米。

大红斑是由什么构成的

这个色彩鲜艳的大红斑立刻引起了科学家们的兴趣。它到底是由什么构成的呢7科学家们早已知道木星周围有一层很厚的大气,由氧、氦、甲烷、阿摩尼亚等物质构成。但是从木星探测器所发回的资料来推测,木星的内部温度很高,从中散发出来的热量为从太阳光中吸收的热量的2.5倍。所以有的科学家就据此推测。大红斑可能就是木星内部温度最高的部分呈柱状的漩涡不断朝外喷射的地方。大红斑喷出之后。柱状漩涡与大气中的甲烷,阿摩尼亚等物质产生化合作用,从而形成了橘红色的物质团--大红斑。

对大红斑的探索

大红斑位于南半球,正好在木星赤道的下方。它大得可以轻松地装下整个地球。当科学家认识到木星表面不是固态而是由液化压缩气体组成时,原来认为大红斑是山峰或高原的想法便受到了怀疑。探测表明,大红斑的形状没有太大变化,一般呈椭圆形,就像木星上长着的一只眼睛。但大红斑的颜色却常有变化,有时鲜红鲜红的,有时又略带棕色或淡玫瑰色。

土星的光环

土星是一个巨型气体行星,是太阳系中的第二大行星。土星直径11.93万千米,表面是液态氢和氦的海洋,上方同地球一样覆盖着厚厚的云层。土星美丽,是因为它拥有漂亮的光环。虽然天王星和木星也有光环,但都比不上土星的光环那样美丽壮观。

美丽的光环

土星的光环柔和,美丽,看起来就像土星的“草帽沿”,位于土星的赤道面上。2004年,美国“卡西尼”号探测器穿越土星时,用其自身携带的紫外线光谱成像仪第一次拍下美轮美奂的土星光环。科学家在分析“卡西尼”号探测器发回的土星光环照片后发现,土星的内侧光环夹杂着大量石块和灰尘物质;外侧光环则呈绿松石色,主要由冰晶构成。根据现有的资料,科学家们认为:数百万年前,土星卫星与彗星相撞,相撞产生的碎片被土星引力拉人土星轨道,从而形成了土星光环。科学家根据光环发现的顺序以英文字母A到G为光环作了命名。

光环的奥秘

尽管从地球上看,土星的光环是连续的,但实际上这些光环是由无数个微小物体构成的。这些物体大小不一,有的一厘米左右,有的几米,还有一些直径为几千米。它们都有各自独立的运行轨道。土星的光环特别薄,尽管它们的直径有25万千米甚至更大,但最多只有15千米厚。光环的倾角度每年不同,当光环的平面面向地球时,无论使用多大倍数的望远镜,从地球上都是看不到的。这种情况在土星公转一周里发生两次,而土星公转的周期是29.46年,因此从地球上看,每隔十五年,土星的美丽光环就会消失一段时间。

土星除了光环之外,还拥有一些卫星,截至2005年5月共发现了46颗。1656年,在发现土星光环的同一年,人类第一次观测到了土星的一颗卫星。两个世纪以后,这颗卫星才被命名为泰坦,这就是著名的土卫六.除土卫六外,土卫家族中较有“个性”的就是土卫八了。

“穿棉袄”的土卫六

土卫六是太阳系的第二大卫星.体积比水星和冥王星都大。可是我们却无法看到它的表面,因为它被一个非常厚的不透明的大气层包围着,就像是穿了一件大棉袄,在可见光下根本看不到它的表面。于是,科学家们不得不通过哈勃太空望远镜的红外线观测设备,来观测它的地表特征。土卫六的大气层非常值得关注,其大气的主要成分是氮,和地球上生命诞生初期的大气成分很相似。它的地表气压大于1.5个地球大气压,而且地表可能会存在很厚的烟雾。

土卫八的“阴阳脸”

早在1 671年,土星的第八颗卫星就已经被人们发现,当时人们注意到它有一个特别之处--西边要比东边亮两个星等。今天人们通过观测发现,土卫八较亮的部分覆盖着大面积的冰层,较暗的一面则被一种类似陨石的碳化物所覆盖。有学者经过研究认为,大约在1亿年前的某个时刻,一颗彗星撞击了土卫八的东半球,冰层汽化散失了,但在以后的100万年里,粉碎的彗核尘埃物质回聚到东半球上,因此形成了现在的模样。

金星与海王星

太阳系的九大行星中,金星和海王星是两颗别具特色的星体。金星是靠近太阳的第二颗行星,是天空中最亮的星,而海王星距离太阳较远,是人们从“笔尖上发现的行星”。19世纪上半叶,当人们注意到天王星并不严格按其预定轨道移动时,便猜想:天王星之外可能还有一颗行星。后来,天文学家用笔计算出了这颗未知行星的轨道--海王星由此被发现了。

明亮金星

金星可以说是我们在地球上看到的除太阳和月亮之外最亮的星星了。它最亮时的亮度是天狼星的14倍。金星外面包裹着厚厚的云雾,这层云雾可以把75%以上的太阳光反射回来。金星与太阳的距角可以达到47°,也就是说金星在太阳出来之前3小时已经升起,在太阳落下后3小时又出现在天空。这样,地球上很多地区的人就很容易见到它了。在我国古代,金星有“启明星”和“长庚星”之称。当它在黎明前出现时,就叫作“启明星”,象征着天将要破晓了;当它在黄昏出现时,就叫它“长庚星”,这预示长夜就要来临了。它是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。

笔尖上的新星

海王星的赤道半径约2.46万千米,是地球的35倍,体积和质量分别是地球的57倍和17倍。海王星上也有大气,主要成分是氢、甲烷、氨等气体,表面温度为零下230,℃。1989年8月,“旅行者2号”探测飞船经过海王星时人们了解到,海王星由五个光环、八个卫星环绕,大气层中有云和风暴存在。海王星上有一黑斑,科学家发现这一黑斑的形状在不断变化,从而认为那实际上是一个气旋,它属于海王星大气中的高压区。

恐怖的金星

(1)小金星亮由何来

金星天空中最亮的星星,仅次于太阳和月亮。在空中,金星发出银白色亮光,璀璨夺目,因而有“太白金星“之说,西方人认为爱与美的女神“维纳斯“就住在金星上。土星最亮时,亮度是天空中最亮的恒星--天狼星的10倍。

金星如此明亮的原因有两点。一方面,是因为它包裹着厚厚的云雾,近层云雾可以把75%以上的光反射回来,反射白光的本领很强,而且对红光反射能力又强于蓝光,所以.金星的银白光色中,多少带点金黄的颜色。另一方面,金星距离太阳很近,除水星以外,金星是距太阳第二近的行星,它到太阳的距离是10800万千米,太阳照射到金星的光比照射到地球的光多一倍,所以,这颗行星显得特别耀眼明亮。

金星比地球离太阳近,绕日公转轨道在地球的内侧,这点与水星很类似。但金星的轨道比水星轨道大一倍,所以,金星在天空中离太阳就要远些,容易被看到。金星被我们看到时,它与太阳距角可以达到47。也就是说,金星在太阳出来前三小时已升起,或者在太阳下落后三小时出现在天空。这样很多地区的人很容易见到它。在我国古代,当它在黎明而出现时,叫做“启明星”,象征天将要亮了;而当它在黄昏出现的时候,叫它“长庚星”,预言长夜来临了。“启明星”,“长庚星”就是金星,往往是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。

(2)地球的“孪生姊妹”,却无生命痕迹

在枷利略以后的几个世纪中,人们渐渐发现金星与地球有很多近似之处,一度被当作地球的“孪生姊妹“,站在太阳系外看这两个星球,确实可以一眼看出两者有许多共同点:

金星 地球

大小半径 6073千米 6378千米

质量 4.87×10克,是地球的4/5 5.98x10克

密度 5.26克/厘米3,略小于地球5.52克/厘米

表面重力 是地球的88%

大气层 全部被浓云包围 部分地区有云层

按理说,轨道与地球并列,距离又很近的金星,是最方便地球上的人们观察的,然而,金星被厚厚的大气遮得严严实实,就像罩着厚厚的面纱,一点缝隙都不露,终日不肯以真面目示人。地球上的人们看来看去,产生了很多猜想,甚至推测金星上可能存在大量生命。

悬而未决的问题一直延续到20世纪60年代,才由宇宙飞船撩开了面纱一角,金星的奥秘正逐步揭开。

(3)金星的神秘面纱

宇航时代的开始,意味着金星神秘时代的结束。美国和前苏联前后发射二十多个金星探测器,频繁地对金星大气和金星表面进行控测。

首先是前苏联的“金星1号”,这是人类历史上发射的第一艘金星探测飞船,在1961年2月12目升空,但并不成功。

首度成功观测土星的是美国的“水手2号”,于1962年8月初升空,同年12月中旬,通过了距离金星34830千米的地方探测金星。

首次在金星大气中直接测量的是前苏联的“金星4号”,于1967年10月18日,打开降落伞,降落于金星大气中。

首次软着陆成功的是前苏联的“金星7号”,它于1970年12月15日,降落于金星表面,送回各种观测资料。

前苏联从1961年开始,直至1983年,共发射飞船16艘,除少数几艘失败外,大多数都按原计划发回不少重要资料。

美国在1962年发射“水手2号”以后,又在1978年5月20日和8月8日先后发射“先驱者金星”l号和2号。其中“先驱者金星”2号的的探测器软着陆成功。至此,美国也先后有6个探测金星的飞船上天。

金星神秘的面纱--大气首先被人们所认识。

金星的天空是橙黄色的。金星的高空有着巨大的圆顶状的云,它们离金星地面48千米以上,这些浓云像硕大无比的圆顶帐篷悬挂在空中反射着太阳光。这些橙黄色的云是什么呢?原来竟是具有强烈腐蚀作用的浓硫酸雾,厚度有20~30千米。因此,金星上若也下雨的话,下的便会是硫酸雨,恐怕也没有几种动植物能经得住酸雨的洗礼。金星是个不毛之地。

金星的大气又厚又重。金星的大气不仅有可怕的硫酸,还有惊人的压力。我们地球的大气压只有一个大气压左右,在金星的固体表面,大气压是95个大气压,几乎是地球大气的100倍,相当于地球海洋深处1000米的水压。人的身体是承受不起这么大的压力的,肯定在一瞬间被压扁。

金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了气体总量的96%,而氧仅占0.4%,这与地球上大气的结构刚好相反,金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出1万倍,人在金星上会喘不过气来,一准会被闷死。这里常常电闪雷鸣,几乎每时每刻都有雷电发生,让你掩耳抱头,避之不及。

金星是真正的“火炉”。地球上的40℃的高温已经让人受不了,但金星表回的温度高得吓人,竟然高达460℃,足以把动植们都烤焦,而且在黑夜并不冰冻,夜问的岩石也像通了电的电炉丝发出暗红色光。金星怎么会有这么恐怖的高温呢?这也是二氧化碳的“功劳”。白天,强烈阳光照射下,金星地表很热,二氧化碳具有温室效应,就是说大气吸收的太阳能一旦变成了热能,便跑不出金星大气,而被大气挡了回来,二氧化碳活像厚厚的“被子”,把金星捂得严密不透风,酷热异常。再加上金星的一个白天相当于地球上58天半,吸收的热量更是越聚越多,热量只进不出,从而达到了460℃的高温,比最靠近太阳的水星白昼的温度还要高(水星约430℃)。

温室效应使金星昼夜几乎没有温差,冬夏没有季节变化。因而金星上无四季之分。

其实,地球上也有温室效应,只不过地球大气中二氧化碳只有3.3%,所以地球温室效应远不如金星的强烈。但是,就是这么点二氧化碳,就可使地球的平均温度达到17℃。近年来,工业污染加剧,致使地球上二氧化碳有增加的趋势,地球的气候也逐渐有变暖的趋向,严重时,两极冰川融化,海平面上升,一些陆地将被淹没。这该是地球上引起高度重视的问题,因为我们不想成为第二个金星。

金星上如此恶劣的环境,是以前的人们不曾想到过的,这位曾经是地球的“孪生姐妹“的金星,一旦面纱撩开,即刻让人们对金星上存在生命的幻想破灭了。

(4)金星表面

不过,人们头脑中还有一丝希望,那就是,金星上有水吗?

金星有很少量的水,仪为地球上水的十万分之一。这些水分布在哪里呢?由“金星13号”和“金星14号”探测表明,在硫酸雾的低层,水汽含量比较大,为0.02%,而在金星表面大气里有0.02‰金星表面找不到一滴水,整个金星表面就是一个特大的沙漠,在每日的大风中尘沙铺天盖地,到处昏昏沉沉。

金星地表与地球有几分相似。金星因为有大气保护,环形山没有水星、月球那么多,地形相对比较平坦,但是有高山。山的高度的最大落差与地球相似,也有高大的火山,延伸范围广达30万平方千米。大部分金星表面看起来像地球陆地。不过,地球陆地只有十分之三,其余十分之七为广大海面。金星陆地占六分之五,剩下的六分之一是小块无水的低地。至今金星表面未发现有水。

(5)金星有过卫星、大海吗

金星与地球有相似的大小、质量和密度,同时还有含水汽的大气。所以,人们推测,金星上可能有大海,如果有大海的话,就可能有生物存在。尽管20世纪70年代,前苏联的“金星号”系列飞船在金星着陆,推翻了有大海的假说。尽管金星有相似的地貌,平原、峡谷、高山,可人们对金星寻海并不死心,至20世纪80年代,这个问题又提了出来。

重新提出这问题的是美国科学家彼拉·詹姆斯。他认为大海存在过,后来又消失了。分析原因,一种可能是太阳光将金星水气分解为氢和氧,氢气团重量轻而纷纷背叛金星。第二种可能是,在金星早期,它的内部曾散发像c0那样还原的气体,由于这些气体与水的相互作用,把水分消耗掉了。第三种可能是,由于金星上大量的火山爆发,大海被炽热的岩浆烤干了。还有一种可能是,水源来自金星内部,后来又重新归还原处。

美国密执安大学的科学家多纳休等人,在彼拉克·詹姆斯的基础上,又提出新看法。他们认为,太阳早年不像这样亮和热,辐射热量也少30%,那时金星气候就不像现在这样热了。有适宜气候,大海应运而生,生物有可能在大海繁衍生息。可后来,太阳异常的热起来,加上金星一天等于地球117天的缓慢运转,经不起烈日的酷晒,金星上的大海被烤于了。

后来有不同看法提出。美国依阿华的科学家弗里克认为,根本不存在大海,观测表明,金星大气层在不断进入大气层的彗星核造成,彗核成分是水冰。至今,金星大海仍是个未解之谜。

金星另一个问号是卫星哪去了?在太阳系的67颗卫星中,水星、金星没有卫星,不过金星曾有过卫星。那是1686年8月,法国天文学家、巴黎天文台第一任台长卡西尼宣布发现金星卫星,并推算这颗卫星的直径为金星直径的1/4即1500千米,类似于地球、月亮的比例,当时卡西尼已发现了9颗卫星,结果金星的卫星又轰动一时。

很多人就这颗卫星的位置、亮度、轨道、半径、周期进行研究,在1764年,就有发表观测金星卫星的文章。

后来观测技术进步了,却再也没发现金星的卫星,是失踪了吗?怀疑和简单否认是不客观的。

假如有卫星,哪里去了?什么时候、又见什么原因?这又是金星的第二个谜。

(6)逆向自转。太阳从西边升起

金星自转是卫星中最独特的。自转与公转方向相反,是逆向自转,换句话说,从金星看太阳,太阳是从西方升起,在东方落下。

金星逆向自转,是科学家用雷达探测金星表面根据反射器回来的雷达波发现的,还知道金星自转非常缓慢,每243天自转一周,如果我们在金星上观看星星,每过243天,才能在天空看到同一幅恒星图景,如我们以太阳为基准测量金星自转周期,仅仅是116.8个地球日。因为,在这段时间,金星沿公转轨道前进了很大一段距离,在近243天中,可以看到两次日出和日落。所以,一个金星日是116.8个地球日,金星上的一天等于地球上116天多。

木星之谜

(1)木星有多大

木星是颗巨大的行星。在太阳系所有行星中,木星是最大的一个。它的直径是14.3万公里,是地球直径的11倍多,体积是地球的1300多倍。这意味着,倘若木星是个中空的圆球,它里面能放下1300个地球。木星是太阳系行星中的头号巨人。

木星自转非常迅速。它虽是庞大行星,却行动灵活。木星比太阳系内任何别的行星自转都要快,木星上的“一天”只有9小时55分,微弱的太阳光,平均每天只有5小时左右照射时间,测得木星表面温度在-150℃左右,是极寒冷的世界。

(2)没有固体的表面

这与我们了解过的水、金、地、火、月球都不同。大气之下,很可能是液态的氢的“海洋”。在再往下离木星中心核大约一半的地方,那里的压强已十分巨大,可达300万个大气压,温度惊人的高,达11000℃,在这样的物理条件下,以致液态分子氢实际上已转化成液态的金属原子氢,这种液态的金属氢在地球的实验室中从未发现过,然而科学家坚信,在极端条件下会有这种液态金属氢存在。

(3)身披色彩缤纷的彩带

通过望远镜,我们就能看到木星的扁平的有趣形状。不过,恐怕最吸引你的,是木星顶部云层的那些云雾状的醒目条纹了。

这些条带都是木星云层,而且是木星顶部云层。木星被浓密大气包围得严严实实,这层大气有多厚,现在不得而知,估计大约一千多公里,它使我们想要窥视一下木星大气的下层也不能,更不用说看见木星表面了。

(4)有个几万公里长的巨大红斑

木星除了色彩缤纷的条和带之外,我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记,从地球上看去,就成一个红点,仿佛木星上长着一只“眼睛”,大红斑形状有点像鸡蛋,颜色鲜艳夺目,红而略带棕色,有时义鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。

大红斑十分巨大,南北宽度经常保持达1.4万公里,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万公里。也就是说,从红斑东端到西端,可以并排下三个地球。一般情况下,长度在2000-3000公里,大红斑在木星上的相对大小,就好像澳大利亚在地球上那样。

大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色,变化也是有的。20世纪20年代到30年代,大红斑呈鲜红色,从未这么好看过。1951年前后,也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间,颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色,有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质;有人认为,可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射,而发生了光化学反应,使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之,这仍然为未解之谜。

(5)最新发现--木卫二上可能有水

美国亚利桑那大学的行星科学家宣布,他们对伽利略探测器发回的照片的分析结果进一步确定,木卫二冰冻的表面下存在一个液态水构成的全球性海洋。

伽利略探测器是美国字航局1989年发射的,自1995年接近木星以来一直围绕着木星及其四颗最大的卫星飞行,拍摄了大量的近距离照片。科学家根据这些照片认为木卫二上有水,但对其表面上呈扇形排列、密如蛛网又长达数百公里裂纹的成因感到迷惑不解。现在亚利桑那大学的科学家们指出,这种裂纹是木卫二上存在海洋的证据。

由于对木卫二是否存在着水越来越感兴趣,美国宇航局计划于2001年发射一个探测器并于对2008年进入木卫二的轨道,利用能够穿透冰盖的遥感仪器对木卫二进行考察,以便最终解决木卫二是否真的有水这个问题。

“阿奥”火山之谜

木卫一的名称叫做“阿奥”,是枷利略发现的。木卫一与月球差不多,但它呈现一种淡红的颜色,同木卫三和木卫四不同,它表面上没有冰,而是布满环形山。人们曾对它寄予厚望,把它称为“罗塞达石”,意思是木卫一有助于探索其它卫星表面被陨星碰撞的地貌。

随着“旅行者1号”到达木星,人类对木星的5个卫星的探测_[作进入一个全新的阶段。“旅行者1号”拍到的木卫一的照片,看上去是很奇怪的。它的表面有大块的黄、橙、白、黑色块,构成了一种病态的外貌6令人惊讶的是,木卫一的表面没有陨星碰撞的陨坑,看来把它称为“罗塞达石”是完全搞错了。另外,它看上去很“年轻”,这可真是咄咄怪事。科学家从木卫一的地貌上还辨出了火山活动的迹象。

“旅行者1号”不断传送回拍摄到的照片,一天,导航小组的一位女工程师莫拉比托利用计算机处理木卫一边缘图片时,突然发现有火山喷发现象。当时,正在家中度周末的成像技术小组成员闻讯后立刻回到岗位上。经过进一步的分析,他们一共找到8座正在喷发的火山。如此剧烈的火山活动,喷出大量的火山喷发物,使得木卫一看上去总是“年轻“的。

木卫一火山喷发比起地球上的火山喷发要剧烈得多,后者的喷发速度最高也就是每秒50米,而木卫一火山的喷发速度则高达每秒10()()米以上,再加上木卫一的引力又较小,因此它的喷发物可喷到280千米的高空,甚至有一些喷发物会进入太空。

现在人们对于木卫一火山喷发时喷出的物质究竟是什么仍有争论,有人认为是含硫很多的硅酸盐,也有人认为是新型的硫和硫化物。

木卫二冰山之谜

木星的第二颗卫星--木卫二,是一个温和宁静的世界,在它上面,最高的丘陵也只有50米。同时,它又是一个玲拢剔透的世界,它的表面覆盖着二层光滑的冰层。木卫二是太阳系中表面最平坦的天体,这是人们在“旅行者2号”空间探测器飞近木卫二时发现的。

科学家们通过观测,推测它有一个带冰壳的固体核心,并且在冰壳和核心之间,可能有一层液态水。正是这样的构造,形成了木卫二平坦的地形,并使它承受了陨星撞击而不变其形。

根据这一思路,科学家们对木卫二进行了深入研究。有人认为,在这颗星体上有一个厚度达120千米的水幔,这些水可能大部分封闭在核心的硅酸盐矿物中。还有人认为,在30千米厚的冰层下面的**水幔,最终也会结成冰。

天文学家史蒂文森等人前些时候计算了木卫二的热耗散,证实在核心和冰壳之间确实存在一个液态水层。他们通过几种不同模式的试验,得出了木卫二在25千米深的冰层下,存在着二个地下海洋的结论。

科学家们还计算出冰的最厚处是木卫二的两极和永久面向木星的一侧。但是他们的计算结果表明,这些冰并不是完全冻结的,大部分的冰像冰川那样在流动。有人因此而推断液态水的形成是由于核和冰壳潮汐加热的结果。

木卫二这一有趣的现象还有待于人们深入研究。

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