《探索太阳系》第二十八章 太阳系中的八大谜团

　　木星如何诞生？火星为什么炙热？月球为何离地球越来越远？

　　水星如何诞生

　　太阳系中的水星、金星、地球、火星，是以岩石为主要成分的“地球型行星”；木星、土星、天王星及海王星，是大量气体包围的“木星型行星”。

　　最靠近太阳的行星是水星，它是如何诞生的呢？有两种说法：①由于水星最靠近太阳，科学家认为水星是在原始太阳系星云中的高温区域，由凝固的金属铁及其他富含物质的材料物质堆积而成。②水星是在巨大的原始行星互相碰撞的时候，由彼此的金属铁融合而成。

　　金星为什么灼热

　　据人类目前所知，相对于火星来说，金星的自然环境要严酷得多。其表面温度高达500℃，大气中的二氧化碳占到90%以上，时常降落狂暴的具有腐蚀性的酸雨，还经常刮比地球上12级台风还要猛烈的特大热风暴。金星的周围是浓厚的云层，以致于20余年（1960～1981年）间从地球上发射的近20个探测器仍未能认清其真实面目。

　　3个关于月球的未解之谜

　　形状不规则

　　“谜团在于月球太扁了，”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚`T.朱伯在讨论关于月球的见解。

　　20世纪六七十年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。

　　质量不均匀

　　一般认为，45亿年前，一个火星大小的天体撞击地球，产生的部分碎片形成月球，但这也仅限于推测。

　　月球形状的另一个谜团是，月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大：前者地壳比另一面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。

　　一定程度上，月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心，偏离了约1.6千米。但是，迁移的发生过程尚不清楚。

　　月地渐远离

　　法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵，然而，他没有看到的是，月球正在逐渐远离地球。月球每年远离地球约3.8厘米。

　　现在的月球自转和公转周期相同，所以它的一面总是朝向地球。科学家估计，和现在约38万千米的距离不同，早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关，按照这一假设，1：1的自转公转周期比可以解释当前月球形状不规则的现象。

　　还有一些科学家假设，月球形成初期的自转公转周期比为3：2，也就是公转2周期间自转3周，这种情况至多持续了几亿年，最后因为潮xī力而自转降速，自转公转比稳定为现在的1：1。计算结果表明，这段自转比公转快的时期可能提供足够的力，为月球形成目前的形状准备了条件。

　　真的有火星人吗

　　1996年8月美国航空太空总署研究小组发表研究成果说火星曾有生命存在，证据是掉落在南极大陆的火星陨石。

　　研究小组在陨石中的碳酸盐部分检测出有机物，推断远古时代的火星，应该像30多亿年前的地球。那时地球已有生命，因此不能否定火星曾有生命的可能性。

　　木星为什么有大红斑

　　木星是太阳系星之冠，它的直径达14.28万千米，体积是地球的1316倍，质量是地球的318倍。从地球上看木星，总放射着金色的光芒。表面有许多连绵不断而明亮的条纹，以及奇妙的大红斑点。

　　地球人观测位于木星南半球的大红斑，已经有300多年了。大红斑差不多有2个地球那么大。

　　大红斑是反时针旋转的高度压云形成的巨大漩涡。它之所以呈现红色，是因为云下层的磷化氢被搬运到上空，受到太阳紫外线照射而转化为磷的缘故。大红斑是如何形成的呢？目前科学家还不清楚。

　　为解开木星之谜，美国于1989年10月18日发射了“伽利略”木星探测器，开始了对木星的专门探索。

　　“伽利略”木星探测器对科学界意义重大，因为科学家认为，了解木星有助于揭开行星系统的起源之谜，找到太阳系形成和演化的模型。

　　1994年7月22日，“伽利略”到达距木星1亿多千米的地方，观测到了苏梅克—列维9号彗星的碎片与木星相撞的壮观景象，并发回了第一张相撞的图像。它还捕捉到最后一块彗星碎片撞击木星的情景。这在当时轰动了全球。

　　1998年10月，“伽利略”发现木星的2颗卫星上存在海洋，因而很可能有生命。

　　卫星为什么有环

　　木星、土星、天王星、海王星全部有环，各不相同。土星的环又薄又暗，由岩石粒子构成。土星的环又大又亮，由水冰构成。环的成因，有几种不同的说法。其中一种是：过去存在的卫星或彗星被行星的潮xī力破坏，分裂成小碎片，有的碎片进入环绕行星公转的轨道，因而形成了环。

　　冥王星以外有什么

　　以前有人主张，冥王星以外可能有第十颗行星。

　　1992年夏天，科学发现冥王星轨道外面有一颗直径250千米左右新天体接着41颗轨道长半径大于海王星的天体陆续现身。

　　此外，1950年，天文学家欧特统计了当时已经观测到的周期彗星的轨道，结果发现绝大多数周期彗星都是从距离太阳几万天文单位的地方全方位飞来，可能有一个呈球壳状包住太阳系的彗星巢。整个彗星巢，叫做“欧特云”。

　　太阳系尽头在哪里

　　科学家说，太阳会喷出高能量带电粒子，称为“太阳风”。太阳风吹刮的范围一直达到冥王星轨道外面，形成一个巨大的磁气圈，叫做“日圈”。日圈外面有星际风在吹刮，但是太阳风会保护太阳系不受星际风侵袭、并在交界处形成震波面。

　　日圈的终极境界叫做“日圈顶层”，这就是太阳所支配的最远端，可以把这里视为太阳系的尽头。

　　至于日圈层顶距离太阳有多乐？它的形状如何？航海家1号和2号已分别飞到距离太阳66和51天文单位的地方，希望日后能够揭开太阳系最远的面貌。

　　探索第十大行星

　　当哥白尼提出日心说的时候，土星是太阳系的边界，后来，随着天王星、海王星和冥王星的发现，太阳系行星的边界一次次向外延伸。那么，冥王星之外是否还可能存在太阳系的第十颗大行星？为此，天文学家做了十分艰苦的搜寻和计算工作。

　　冥王星的发现者天文学家汤博，曾经花费了14年的时间，用发现冥王星的方法寻找冥外行星。但是仍然一无所获。1950年，有人在计算一颗遥远彗星的轨道时，认为在冥王星之外应当存在一颗大行星，并计算了该行星与太阳的距离是77天文单位。然而，天文学家用望远镜搜索了好几年，也没有找到这颗预想中的大行星的踪影。

　　另外，人们也曾怀疑在水星轨道以内存在绕太阳运行的所谓“水内行星”。但是，“水内行星”即使存在，也会由于离太阳太近而很难观测，迄今为止也没有任何发现。

　　太阳系家族中究竟有没有第十颗大行星，目前还是一个待解之谜。

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