探寻金星上的奇妙现象
金星是天空中最明亮的一颗星。古代人们误认为它是2颗星。早晨金星在东方天空出现时,被叫做“启明星”;晚间在西方天空出现时,被叫做“长庚星”。它距太阳的平均距离为1.08亿千米。金星与太阳距离最大时和太阳的角距离为47°~48°。
人们之所以能时常看到它,与金星大部分时间同太阳的角距离较大有关。夜空中除了月亮以外,其它所有的星星都没有它亮。由于常有银白色的、像金刚石的闪光从金星发出,所以,中国古代常以“太白”来称呼它。
金星的最显著特征是看起来特别明亮。科学家们后来知道,金星之所以非常明亮,与其周围有浓密的大气层有关,大气反射了照在它上面的75%左右的太阳光。金星离地球最近的时候,平均为4000多万千米。由于它大小、质量和密度与地球差不多,也有一层稠密的大气,所以人们常将金星视为地球的孪生姊妹。金星绕太阳公转一周大约需要225天。20世纪60年代初,通过用雷达反复测量,天文学家得知其自转周期为243天,竟然比它的公转周期还要长!另外,金星的自转方向是逆向的,确切地说,它的自转方向是自东向西的,从金星上看,会看到“旭日西升”。金星上不仅太阳西升,而且昼和夜(一天)的时间远远长于地球,在那里看到的太阳约是我们所见到太阳大小的1.5倍。
天文学家很早就知道金星有厚厚的大气层。用望远镜观看,金星只是一个模糊不清的淡黄色圆面,在金星大气的笼罩下,根本无法看清它的真实面目。人们现在通过空间飞行探测掌握了许多金星表面及其大气的知识。
前苏联和美国自1961年以来先后向金星发射了30多个探测器(虽然有几个发射失败),获得了大量的研究成果。例如,1962年8月和1967年6月美国发射的水手2号、5号对金星作了初步考察;前苏联的“金星7号”无人探测器于1970年8月17日成功地实现了在金星表面着陆探测,在着陆地点记录到的金星温度高达480℃,表面为100个大气压,此后还有多个前苏联的探测器都在金星表面实现了成功着陆。1989年5月,美国发射了“麦哲伦”号探测器对金星进行为期5年的空间探测,取得了大量的研究成果。
从对金星的探测结果来看,它那厚厚的大气层几乎全部由二氧化碳组成,因此,它具有巨大的温室效应。其低层大气中的二氧化碳的含量可达到99%,而高层处可达97%。从许多宇宙飞船发回的照片来看,金星的天空带有橙色,大气中存在激烈的湍流,还有强烈的雷电现象,有人推算金星上的风速约达100米/秒。更让人难以想像的是,金星表面30一70千米左右的高空,被厚厚的浓云笼罩着。云中有具有强腐蚀作用的、浓度很大的硫酸雾滴。金星大气总体上看,仿佛一个巨大的温室或蒸笼。尽管金星大气将约3/4的入射太阳光反射掉了,其余那部分阳光到达金星表面并对其进行加热。大气中的水汽、二氧化碳和臭氧好似温室玻璃,不允许反射的热量透过并散发到太空中去,正是由于金星大气的这种特性,使金星蓄积了大量接受到的太阳能,因而使那里的温度高达465℃~485℃。
金星表面与水星表面很不一样,它上面很少有环形山,这是由于其浓密的大气起了保护作用。金星表面比较平坦,但也有高山、悬崖、陨石坑和火山口。金星上的凹地很像月面上的“海”(平原),其“海”上有火山。金星的地质活动很活跃,例如其表面有众多的火山、巨大的环形山、许多地层断裂的痕迹以及涌流的熔岩。
位于金星北半球的麦克斯韦山是金星表面最高的山峰,高达几千米,比地球上的珠穆朗玛峰高出很多;在南半球赤道附近并与赤道平行的地方,是阿芙洛德高原。金星上有一处横跨赤道的大高原竟有3200多千米宽,近10000千米长。有些探测器成功地完成了在金星上的自动钻探、取样和分析任务,人们因此知道玄武岩是金星上面分布最多的一种岩石。
当然,人们对金星的探索还在继续进行,上面介绍的仅是金星知识的一部分。随科学技术的进步,人类对金星的认识将越来越深刻。人类对宇宙的认识就是不断地在实践中发展。水星上有什么
在中国古代水星被称为“辰星”。水星的英文名字是Mercury,水星绕太阳运行的速度的确很快,每秒约48千米,它只需要88天就能绕太阳公转一周。这同那些绕太阳缓慢行进的遥远行星相比,水星简直在疯狂地绕着太阳跑。在很长一段时期里,天文学家一直认为它的自转周期跟公转周期一样长,也是88天。
有些人不相信水星的自转周期为88天,但由于受仪器、技术等方面的限制,人们还无法确知水星的自转周期。
人们平常很难看到水星,这主要跟水星与太阳之间的角度有关。水星距太阳最近时约4500万千米,最远时达6900万千米。从地球上看去,其距太阳的角距离最大不超过28°,水星仿佛总在太阳两边摆动。因此,水星几乎经常被“淹没”在黄昏或黎明的太阳光辉里。只有在28°附近时才能见到它。据说,哥白尼去世前抱憾终生的一件事就是未曾见到水星。随着天文学观测水平和仪器精密程度的提高,天文学家终于测出了水星自转周期。1965年,美国天文学家用一架世界上最大的射电望远镜(口径305米)——阿雷西博天文台射电望远镜,向水星发射了雷达波进行探测,它测出了水星精确的自转周期为58.646天。原来,水星绕太阳公转2圈的同时,绕其轴自转3周。据此进行推算,水星的自转周期刚好是公转周期的2/3。
科学家此后对水星进行了更深人的探测和研究,但即使是当时地球上最好的望远镜也很难让人们看清水星里面的情况,于是,科学家们采用了一种高精度的工具——行星探测器。美国于1973年11月3日发射了“水手10号”行星探测器,这架行星探测器也是迄今地球上的惟一“访问”过水星的宇宙飞船。这次发射的主要任务是探测水星,顺便考察一下金星。它的总重量约528千克,从磁强计杆顶端到抛物面天线外缘的宽度达9.8米。宇宙飞船飞行了3个多月后,于1974年2月5日飞越金星,离金星最近时有5000千米。飞船在对金星考察的同时,借助于金星的引力“支援”,使其改变了运动的速度和方向,进入了一条飞向水星的轨道,3月29日,宇宙飞船终于到达水星上空。
航天科学家对这艘飞船的运行轨道做了极其精心的设计。当它到达水星上空并进行观测之后,就成为一颗绕太阳运行的人造行星了,绕太阳公转的周期设计为176天,也就是水星公转周期的2倍。这样,当水星刚好绕过2周时,飞船就遇到水星1次。“水手10号”飞船先后遇见水星3次。在最后一次(1975年3月6日)离水星仅326千米,拍摄了一批高质量的照片,其摄影镜头甚至能清楚分辨出水星表面一二百米大的地面结构细节。
科学家们通过对飞船的反馈资料进行分析,发现水星表面到处都是大小不一的环形山和凹凸不平的盆地和坑穴等。一些坑穴显示出陨星曾对同一地点撞击过多次。这与月球表面很像。然而,水星表面有一点不同于月面,直径在20~50千米的环形山不多,而月面上的直径超过100千米的环形山很多。水星表面上到处都有一些被称为“舌状悬崖”的不深的扇形峭壁,类似梯形斜坡,其高度1~2千米,长约数百千米。科学家们认为,这种细小轮廓的产生,是同早年由于行星内核状态改变,产生收缩,外壳大面积出现裂纹和移动有关。水星上有一条大峡谷,长达100多千米、宽约7千米,科学家为了纪念美国阿雷西博射电天文台测出水星自转周期一事,将其命名为“阿雷西博峡谷”。
另外,科学家们还发现水星向阳面和背阳面温差很大。由于水星上的大气很稀薄,阳光的热力**,在太阳的烘烤下,其向阳面温度高达427℃,而背阳面温度却冷到-170℃。水星表面一滴水都没有。水星质量比地球小,它的地心引力只是地球的3/8,所以其表面上的物体,只要速度达到4.2千米/秒就可以逃之天天。
“水手10号”飞船探测到水星有一个强度约为地磁场1/100的全球性的磁场。水星具有磁场,这说明它很可能有一个高温液态的金属核。科学家根据水星的质量和密度数值,推算应有一个直径约为水星直径2/3的既重又大的铁镍内核在其内部。
有关水星,人类至今仍有许多不明之处。马克思主义的认识论告诉我们,宇宙间只有未被认识的事物,而没有不可被认识的事物。对于水星的疑问,我们也应当采取这样的辩证唯物主义态度。我们坚信,水星的谜底在不久的将来一定会被彻底揭开。土星与神奇的土星光环
随着世界航空航天技术的发展,人类对土星的了解逐步深入。
太空船“先驱者11号”、“旅行者”1号和2号自1979年以来先后探测了土星。飞船从太空深处向地球发回了大量有关土星本体、光环、卫星的彩色照片和多种信息。飞船拍摄的照片显示,土星本体呈淡黄色,彩色的带状云环绕着赤道部,云上有一些美丽的斑点及漩涡状动态结构,北极区呈浅蓝色。
另外,“先驱者11号”还探测出土星高层大气存在着主要由电离氢组成的电离层。土星上存在很强的跨度达60000千米的雷暴闪电(木星上也发现过这种情况)。在距土星128万千米处,飞船发现土星有磁场以及磁层结构。土星磁场强度比木星磁场强度弱得多,其强度只有木星磁场的1/20,但比地磁场要大上千倍。从整体上看,土星磁层像一头头部圆钝、尾部粗壮的“巨鲸”。位于磁层内的土星辐射带强度弱于地球,但其辐射带范围却是地球辐射带的10倍。空间探测还证实,土星所发出的能量是从太阳得到能量的2倍半,这一点与木星一样,表明其也有内在能源。
天文学家经过研究发现,土星的光环不是地面看到的3个、5个或7个,而是成千上万个。从飞船发回的照片看上去,土星光环与一张密纹唱片很相似,可谓“环中有环”。让人更为眼花缭乱的是,光环呈现螺旋转动的波浪状,还有的环呈不对称的锯齿状、辐射状,有的光环甚至像辫子一样互相绞缠着。科学家对此现象十分惊异。土星光环在土星表面上空伸展137000千米远,其厚度仅有1.6~3.2千米。事实上,无数大小不等的物质颗粒组成了土星光环,所有的物质颗粒都是直径几米到几微米的石块、冰块或尘埃。构成土星光环的这些物质快速围绕土星运动,在太阳光的映照下,绚丽多姿,土星因此被装扮得异常漂亮。
众多科学家不仅对美丽的土星本身有极大的兴趣,而且也很重视土星的庞大家族。后来,太空船在以前的基础上又发现了13颗土星的卫星,由此使土星卫星的数目达到23颗。土星卫星体积大多很小,有的卫星直径仅二三十千米,直径超过100千米的卫星只有5颗。
土卫六是土星的卫星中最大的一颗。仅次于太阳系最大的卫星——木卫三(半径为2575千米)。土卫六的半径为2414千米,土卫六上存有浓密的大气层,氮(约占98%~99%)为其主要成分,其余是甲烷(即天然气)以及微量的丙烷、乙烷和其他碳氢化合物,厚度约2700千米。一些科学家认为,可能有原始生命在土卫六上存在过。由于它和太阳相距遥远,高层大气的温度在-100℃左右,低层大气温度约-180℃。
1997年10月15日格林尼治时间8点43分,美国的“大力神4B”运载着“卡西尼”号宇宙飞船,从肯尼迪宇航中心顺利升空,开始了为期7年的奔向土星的航行。根据计划,“卡西尼”号飞船抵达目标后,对土星和土星的卫星——土卫六进行探测是其主要任务。这次航行的目的是为了探寻土卫六是否有生命以及获取地球生命进化的线索。
这个项目由欧洲航天局、美国航空航天局和意大利航天局携手合作开发。由“大力神”火箭运载的“卡西尼”号宇宙飞船将被送往土星轨道,预计2004年7月1日两层楼高的探险机器人将在土卫六登陆。如果没有意外情况发生,到2004年“卡西尼”号将完成有史以来的首次环绕土星轨道运行,从2004~2008年将绕行74圈。“卡西尼”号将45次扫过土星最大的卫星土卫六,它与火星的大小相近,比水星和冥王星都大。2005年11月6日,它将在轨道上向土卫六分离释放出“惠更斯”号子探测器(由欧洲空间局制造)。它将通过降落伞降落在泰坦卫星上,从而成为在另外一个星球的卫星表面着陆的第一个外空探测器。届时人类将依据其反馈的资料更好地了解土星。
“旅行者1号”飞船在飞越土星时,对土卫一、土卫四和土卫五的探测取得了很大的成功。在卫星运动方向的半个球面上,发现有很多由撞击形成的环形山,而另外半个球面上却很少有这样的环形山。土卫一的直径约390千米,而其最大的环形山直径竟达128千米,在环形山的底部有一座高达9000米的山峰。
土卫三的直径超过1000千米,在其表面,也有许多几十亿年前因陨星撞击而留下的陨石坑,其中一个坑的直径达400千米,底深约16千米,在它的另一侧有一条长达800千米的既深又宽的大峡谷。土卫二直径约500千米,它有十分“光滑”的表面,即“星疤”很少,这实在是一个奇怪的现象。土星卫星可能由一半水冰一半岩石构成,其密度都在每立方厘米1.1—1.4克之间,且有厚厚的冰层覆盖在岩石核的周围。
目前,土星在很多方面仍存在着许多未彻底揭开的谜。科学家们正以严肃认真的态度,努力深入探索和研究这个谜。我们相信,随着现代科学技术的突飞猛进,这些谜总有一天会水落石出的。月球上的城市废墟
外星球上到底有没有类人生命存在?如果我们得知一个外星文明此刻正悄然在我们的眼皮底下——譬如月球上默默发展和繁衍,我们是否会感到十分震惊?
官方报道初见端倪
1996年3月21日,美国华盛顿国家新闻署发表达过一份含糊其辞、欲说还休的简报。该简报称,参与探测火星和月球的美国宇航局的科学家和工程师们汇报了他们的一些研究结果。
科学家们称,他们在月球上发现了一些不明的物体——谈到这些不明物体时,科学家们的用词字斟句酌、非常谨慎,尽量避免谈到UFO、外星人等。
尽管他们也提到月球上的这些不明物体可能是人造的,但是又声称不敢确定,称他们目前仍在对该现象进行深入研究,最终研究结果将于不久后公布。
然而随着时间的流逝,这“不久后公布”却一下子成了“永远不公布”,关于月球上不明物体的研究再无下文。
然而,从这份措辞谨慎的简报里仍不难看出——这是科学家们第一次正式宣称他们在月球上发现了一些不明的(人造的)建筑或物体。
44处不明人造物体
同时,由“阿波罗号”和美苏太空站传回来的上千幅月球照片和视频资料,也向科学家们揭示了月球上的确有某种未知的文明活动的痕迹。
照片上,月球表面的城市废墟绵延长达几公里。大面积地基上的巨大圆穹形建筑遗迹、数不清的地穴遗迹以及其他一些不明建筑使得科学家们不得不重新考虑从前他们对月球的认识。