火神星迷蹤
人類通過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡找到了太陽(yáng)系內(nèi)主要的行星。目前我們能夠確定，離太陽(yáng)最近的是水星，最遠(yuǎn)的是海王星（冥王星于2006年8月24日被降級(jí)為“矮行星”）。長(zhǎng)期以來(lái)，人們并不確定太陽(yáng)系大家庭中是否還有其他行星的存在。然而新星的發(fā)現(xiàn)難度極大，需要科學(xué)家們經(jīng)歷反復(fù)假設(shè)和求證的過(guò)程?？茖W(xué)家們根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，推測(cè)冥王星之外還應(yīng)當(dāng)有一至兩顆行星。但是由于冥王星之外的區(qū)域到達(dá)太陽(yáng)的距離太過(guò)遙遠(yuǎn)了，處于一片異常的黑暗之中，因此難以觀測(cè)得到。人們將視線轉(zhuǎn)移到近處，尋找水星和太陽(yáng)之間是否還有未發(fā)現(xiàn)的小行星。
19世紀(jì)40年代，法國(guó)年輕的天文學(xué)家勒維耶通過(guò)自己一年的艱苦努力，推斷出天王星之外還有一顆行星，并計(jì)算出了這顆行星的運(yùn)行軌道。1846年9月23日晚，柏林天文臺(tái)的加列在寶瓶星座內(nèi)，距勒維耶所標(biāo)明位置不遠(yuǎn)處，非常順利地發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系的第八顆行星──海王星。
人們將這一巨大發(fā)現(xiàn)看做是萬(wàn)有引力定律的巨大勝利。勒維耶沒(méi)有停止努力，他試圖編寫一個(gè)星表，把行星間的引力作用都計(jì)算進(jìn)去。然而在編制過(guò)程中，勒維耶發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，即根據(jù)牛頓的理論推論出的開(kāi)普勒橢圓軌道，水星的運(yùn)動(dòng)軌道出現(xiàn)了異常，這與理論上得到的結(jié)果有偏差。
勒維耶沒(méi)有放過(guò)這一細(xì)小的線索，而是進(jìn)行了深入的研究思考。他認(rèn)為偏差一定是由于某個(gè)離水星較近的未知行星引起的。既然水星和金星之間沒(méi)有行星存在，那么水星到太陽(yáng)之間興許存在這么一個(gè)小行星。根據(jù)成功發(fā)現(xiàn)海王星的經(jīng)驗(yàn)，勒維耶推測(cè)水星與太陽(yáng)之間存在一顆行星，并計(jì)算出了它的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，將其命名為“火神星”。天文學(xué)家們非常重視火神星，他們進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀測(cè)和演算。遺憾的是，火神星始終沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。1859年，法國(guó)的一位天文愛(ài)好者累卡爾博在太陽(yáng)表面看到了一顆很圓的黑點(diǎn)，他興奮地認(rèn)為自己找到了火神星。但是，當(dāng)勒維耶和他再次進(jìn)行指定地點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)，曇花一現(xiàn)的火神星卻再也沒(méi)有出現(xiàn)。
19世紀(jì)初，人們開(kāi)始從理論上重新解釋這種偏差。1915年，大科學(xué)家愛(ài)因斯坦提出了廣義相對(duì)論，
他認(rèn)為如果把太陽(yáng)看作一個(gè)絕對(duì)圓球，那么由于太陽(yáng)質(zhì)量較大，水星受它的引力作用也較大，在其附近的空間發(fā)生了較大的“彎曲”?？茖W(xué)家們觀測(cè)的結(jié)果也證實(shí)了這種“彎曲”，因此火神星的存在從理論上被否定了。
科學(xué)家們也開(kāi)始確信水星之內(nèi)是不可能存在小行星的。他們認(rèn)為，由于過(guò)于靠近太陽(yáng)，溫度之高不是一個(gè)小行星所能承受得了的。而且，巨大的太陽(yáng)所產(chǎn)生的引力也使得離它過(guò)近的小行星岌岌可危，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
然而，科學(xué)的發(fā)展總是在不斷質(zhì)疑權(quán)威中進(jìn)步的。1982年，美國(guó)亞利桑那大學(xué)的天文學(xué)家們向全世界宣布：太陽(yáng)并不是絕對(duì)圓的，其赤道直徑比極向直徑大0.0017%。這一極其微小的差值就表明了廣義相對(duì)論把太陽(yáng)看做一個(gè)絕對(duì)圓球是錯(cuò)誤的。那么，從理論上來(lái)說(shuō)，火神星又有了存在的可能。至于它究竟身在何方，還需要科學(xué)家們通過(guò)不懈的努力去尋找。
“太陽(yáng)逆子”——金星自轉(zhuǎn)之謎
金星是太陽(yáng)系中八大行星之一，是靠近恒星太陽(yáng)的第二顆行星，也是離地球最近的行星。中國(guó)古人對(duì)金星早有記載，并將其命名為“太白”，即俗稱的太白金星。此外還有“長(zhǎng)庚”、“啟明”等名字，宋朝大學(xué)問(wèn)家朱熹稱：“長(zhǎng)庚、啟明皆金星也。”在古希臘和羅馬神話中，金星代表的是愛(ài)與美的女神——維納斯。
金星由于自然條件與地球非常相似，一般被人們看做是地球的姊妹星。
但是，由于其地表溫度很高，大氣壓強(qiáng)很大并嚴(yán)重缺氧，因此目前并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生命跡象。金星的公轉(zhuǎn)時(shí)間為每243天一周，自轉(zhuǎn)周期為117天。與其他行星相比，金星的自轉(zhuǎn)速度非常慢，也就是說(shuō)如果按照太陽(yáng)升起落下為自轉(zhuǎn)標(biāo)志的話，金星上一整天的時(shí)間大概就相當(dāng)于地球晝夜交替的117天。
然而這還不是最讓人稱奇之處，金星最特別的地方在于它是太陽(yáng)系八大行星中唯一一個(gè)逆向自轉(zhuǎn)的星球！也就是說(shuō)，它自東向西而轉(zhuǎn)動(dòng)。如果在金星上存在生命，那么它們將看到太陽(yáng)是從西方升起，從東方落下，可謂每天都是“太陽(yáng)打西邊出來(lái)”。由于自轉(zhuǎn)方向如此特殊，金星得到了一個(gè)并不中聽(tīng)的名字——“太陽(yáng)逆子”。
為什么金星會(huì)產(chǎn)生這種迥異同類的自轉(zhuǎn)方式呢？很多科學(xué)家們給出了解釋。著名的星云假說(shuō)認(rèn)為，太陽(yáng)系起源于一團(tuán)巨大的星云，
這團(tuán)星云本身不停地旋轉(zhuǎn)，逐漸變扁，形成了一個(gè)星云盤，除了收縮成太陽(yáng)的星云外，剩余部分便形成各個(gè)行星的“星子”，最終逐漸形成完整的行星。這些行星起初并沒(méi)有自轉(zhuǎn)，而只是圍著太陽(yáng)進(jìn)行公轉(zhuǎn)。由于受到太陽(yáng)的引力和其他星體之間的引力作用，行星們逐漸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。但在自轉(zhuǎn)的產(chǎn)生過(guò)程中由于一些偶然因素使得它們的自轉(zhuǎn)方向發(fā)生了變化。比如一些“星子”碰撞了某個(gè)“行星胎”之后，其自轉(zhuǎn)就出現(xiàn)了變化。金星的情況也許就是這樣。也就是說(shuō)，金星可能在軌道內(nèi)側(cè)與一顆體型較大的“星子”相撞，由于該“星子”是逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以也隨之改變了金星的自轉(zhuǎn)方向。
金星離我們的家園并非十分遙遠(yuǎn)，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)金星進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀測(cè)和研究。蘇聯(lián)和美國(guó)甚至研發(fā)出了能夠登陸金星的機(jī)器人。然而目前取得的數(shù)據(jù)和研究結(jié)果除了了解金星的地貌和氣候環(huán)境外，對(duì)于它為何逆轉(zhuǎn)還是無(wú)法解釋，也沒(méi)有找到一些能夠引發(fā)人們重新建立假說(shuō)的證據(jù)。
隨著天文學(xué)和航天事業(yè)的發(fā)展，人類終將能夠找到這個(gè)“太陽(yáng)逆子”“倒行逆施”的原因。
美麗又神秘的土星環(huán)
土星是太陽(yáng)系八大行星之一，其體積僅次于木星，是太陽(yáng)系中的第二大行星。土星在中國(guó)古代被稱為“鎮(zhèn)星”或“填星”。由于肉眼觀測(cè)到的顏色為黃色，它被人們列為五行之中的土。在古希臘神話中，土星代表的是宙斯之父——克洛諾斯。雖然東西方神話對(duì)土星的描述不同，但都不謀而合地將其視為農(nóng)業(yè)或土地的象征。
古代人對(duì)土星的這種厚重的定位不無(wú)道理。按地球的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，土星的直徑相當(dāng)于地球的9.5倍，質(zhì)量相當(dāng)于地球的95倍。由于身軀巨大，土星的公轉(zhuǎn)周期非常長(zhǎng)，大致相當(dāng)于地球的29.5年。也就是說(shuō)，地球上將近30年的歲月才能夠觀測(cè)到土星完整地圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈。然而更令人稱奇的是，據(jù)天文學(xué)家觀測(cè)，土星“腰間”有一圈圈顏色不同的土星環(huán)。
1610年，伽利略在土星旁邊發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的亮物。1659年，荷蘭天文學(xué)家惠更斯也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)亮物，并認(rèn)定為土星環(huán)。盡管科學(xué)家們?cè)诖撕蟮挠^測(cè)中發(fā)現(xiàn)了其他行星邊也存在光環(huán)，但都不如土星環(huán)那么美麗和壯觀。
經(jīng)科學(xué)家研究，土星環(huán)并非一個(gè)整體，而是由不同的光環(huán)累積而成的。1675年，法國(guó)科學(xué)家卡西尼發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)之間有一圈又細(xì)又暗的縫隙，被稱為“卡西尼環(huán)縫”。這條縫隙就存在于已知的A環(huán)和B環(huán)之間。在B環(huán)和C環(huán)之間，人們又發(fā)現(xiàn)了“法蘭西環(huán)縫”，在“卡西尼環(huán)縫”和A環(huán)之間，又發(fā)現(xiàn)了“恩克環(huán)縫”。1979年，由美國(guó)發(fā)射的“先驅(qū)者11號(hào)”宇宙探測(cè)器又發(fā)現(xiàn)了F環(huán)和G環(huán)。F環(huán)和A環(huán)之間的空隙被命名為“先驅(qū)者環(huán)縫”。至此，土星環(huán)的數(shù)量達(dá)到了7個(gè)。
實(shí)際上，目前已知的A環(huán)到G環(huán)只是土星環(huán)中較大的光環(huán)。隨著探測(cè)研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)土星環(huán)的構(gòu)造十分復(fù)雜，遠(yuǎn)超人們起初的預(yù)想。1980年11月12日，由美國(guó)發(fā)射的“旅行者1號(hào)”宇宙探測(cè)器靠近土星拍攝照片并搜集數(shù)據(jù)。人們從中發(fā)現(xiàn)，原來(lái)已知的那些大光環(huán)也是由不計(jì)其數(shù)的小光環(huán)組成的。甚至還有更小的光環(huán)套在其中，大小相差極為懸殊。不僅如此，這些小光環(huán)也并非整齊劃一，有的成螺旋狀，有的成輪輻射狀，形態(tài)也是迥然不同。
如此規(guī)模壯大的土星環(huán)是如何形成的？從宇宙探測(cè)器帶回的數(shù)據(jù)表明，土星環(huán)由蜂窩般的太空碎片、巖石和冰組成。這些物質(zhì)圍繞土星旋轉(zhuǎn)，形成環(huán)狀?？茖W(xué)家們由此推測(cè)，可能是早在土星的形成時(shí)期，一些較大的彗星或衛(wèi)星與土星進(jìn)行了強(qiáng)烈的撞擊，撞擊產(chǎn)生的碎片導(dǎo)致這些帶冰的巖石和細(xì)小的冰粒凝聚在一起，并在土星和其他天體巨大的引力下形成環(huán)狀群體，并不停旋轉(zhuǎn)。
更令人意想不到的是，隨著人們對(duì)土星環(huán)的不斷探測(cè)，一些新的“超級(jí)環(huán)”被發(fā)現(xiàn)。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，日前，天文學(xué)家通過(guò)美國(guó)宇航局“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到土星“超級(jí)尺寸”的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這是之前他們從未曾探測(cè)到的。經(jīng)測(cè)量，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的垂直高度為土星直徑的20倍，而土星的直徑是地球的9倍。這個(gè)神秘的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以容納10億顆地球！這一發(fā)現(xiàn)還說(shuō)明，土星環(huán)有可能也是在不斷變化的。
關(guān)于土星環(huán)的形成原因，人們至今還找不到足以自圓其說(shuō)的理論。這一切還有待于科學(xué)家們的不斷探索。
聯(lián)系客服
