书城童书科学未解之谜大全集(优秀青少年最想知道)
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第12章 神秘莫测的可怕宇宙(2)

面对人们的疑问,法国的天文学家拉普拉斯又提出了一个新的太阳系起源星云假说,他认为:太阳系原是一团旋转的星云,因冷却而收缩,于是越转越快,在旋转快到一定的程度时,星云外缘的离心力超过了吸引力的控制,便分离出了一个圆环;此后星云继续收缩,又可分离出另一个圆环。如此继续下去,于是前后七次共分离出了七个圆环,后来这些圆环便各自收缩冷却聚成了行星。卫星系的形成也经过了类似的过程。这样,太阳系的轨道规律性便得到了很自然的解释。拉氏还举出土星环作为这种设想的实例,然而土星环是稳定的,始终不曾凝聚成星球体。正是由于这个原因,才使人们对这个假说最早产生了怀疑。因为即使太阳能抛出圆环,这些圆环也未必能聚成行星,而且太阳转动速度也根本不足以使物质从它的赤道面上分离出去。因此,拉氏的设想若能实现,太阳的转动速度将要快得多。

还有一种俘获说。这种观点首先认为太阳是最早形成的星体,太阳在星际空间运动中与其他的一些星际物质发生碰撞,这些星际物质后被太阳的引力所捕获,在太阳引力的作用下这些物质开始作加速运动,最后形成了行星。

总之,各种学说都有其自身的理论和不足,关于太阳系的起源一直没有定论。科学家相信,太阳的外层依然保存太阳系星云的最初遗迹,并会不断燃烧,以太阳风粒子的形式抛射出来,向人类披露太阳系星云的最初元素组成情况,使得人类得以解开太阳系星云是如何坍塌并最终形成太阳系的。

小行星会撞击地球吗

在宇宙中,各种天体在宇宙中都按照各自的轨道来回穿梭运行,但是也难免发生意外。经科学家研究,宇宙中对地球威胁最大的是彗星和小行星。因为彗星的物质构成比较稀薄,所以与彗星相比,太阳系中的小行星对地球的威胁要大得多。

小行星的成分通常包括石头、金属、碳以及石头与金属的结合。自从1801年发现第一颗小行星,到20世纪90年代末已登记在册和编了号的小行星已超过8000颗,但大部分都很小。按照所在的空间区域把它们分为三大类:一是位于火星和木星之间的小行星带。二是特洛伊小行星群。这些小行星的命名是用特洛伊战争中的英雄命名的。三是绕太阳运行时穿过地球轨道且自身轨道明显伸长的一群小行星。这类小行星以古希腊与古罗马神话中的太阳神阿波罗命名。

在上述小行星中,只有太阳神阿波罗型的小行星对地球有危险。科学家们通过对地球、月球和其他大行星及其卫星的探测,发现在太阳系形成的早期岁月里,水星、金星、火星、木星、土星等天体表面都有明显的撞击痕迹,地球上也发现存在140多个陨石坑,其中由小行星撞击造成的古老伤痕有90多处,美国亚利桑那州的“巴林杰陨石坑”便是其中之一。在1908年,一颗直径五六十米的小行星撞向地球,它在经过西伯利亚通古斯地区上空时发生爆炸,强大的冲击波摧毁了大约2000平方千米的森林,飘浮在空中的尘土高达1万米。幸运的是,它仅毁掉6000万棵树木,没有伤及人类。如果这颗小行星撞向城市居民区,死亡的人数无疑将会令世人震惊。

阿波菲斯是已知的近800颗具有潜在威胁的小行星之一,是在2004年6月被发现的。天文学家们曾一度认为它可能会撞击地球。2004年圣诞前夜,科学家们在NASA的“近地天体计划”办公室中计算出,阿波菲斯在2029年4月13日有1/60的概率撞击地球。

但天文学家们进一步分析数据后,排除了2029年发生撞击的可能性。不过,毕竟人类对宇宙天体的了解还非常有限,人们对宇宙中的许多角落还知之甚少。如果有直径超过100千米的小行星的运行轨道与地球轨道相交,就有可能闯入地球大气层,如果在大气层中燃烧不尽就会撞击地球,给地球生命造成灾难。

对于未来不可预知的威胁,地球上各国必须联合一致,建立起空间警戒搜索网,努力寻找尚未发现的近地小天体及长周期彗星,测定其精确的运行轨道。如果探测到某颗小天体将与地球相撞,人类可以发射宇宙飞船将这颗小行星摧毁,或者想办法改变小行星的运行轨道,就可避免碰撞事件的发生了。

木星会成为“下一个太阳”吗

在太阳系行星的家族中,木星的体积和质量最大,它有着极其巨大的质量,是其他七大行星总和的2.5倍还多,是地球的318倍,而体积则是地球的1321倍。按照与太阳的距离由近到远排列,木星位列第五。同时,木星还是太阳系中自转最快的行星,所以木星并不是正球形的,而是两极稍扁、赤道略鼓的。木星是天空中第四亮的星星,仅次于太阳、月球和金星(在有的时候,木星会比火星稍暗,但有时却要比金星还要亮)。

在人们的传统认识中,八大行星不具备发光发热的能力,人们之所以能够观测到它们是因为吸收并发射了太阳的光线。

木星离太阳比地球远得多,接受太阳辐射少,表面温度低。根据推算,木星表面温度应该是—168℃。可是,地面观测得出来的温度是—139℃,与计算值相差近30℃,难以相信这是由于误差造成的。“先驱者11号”于1974年12月飞掠木星时,测得的木星表面温度为—148℃,仍比理论值高出不少,说明木星有自己的内部热源。

科学家根据“先驱者”10号和11号飞船探测的结果推测,木星的构成成分主要是液态氢。同太阳一样,木星没有坚硬的外壳,它所释放的能量主要是通过对流形式来实现的。

苏联科学家苏奇科夫和萨利姆齐巴罗夫认为,木星正在进行热核反应,木星的核心温度已高达28万摄氏度。木星除把自己的引力能转换成热能外,还不断吸收太阳放出的能量,这就使它的能量越来越大且越来越热,并不断释放它的能量。并且,释放的速度不断加快,最终变成一颗名副其实的恒星。

观察表明,由于木星向周围空间释放热能,已融化了它的卫星——木卫1上的冰层,其他三颗卫星——木卫2、木卫3和木卫4仍覆盖着冰层。就木星的发展来看,很可能成为太阳系中与太阳分庭抗礼的第二颗恒星。这样的过程据说大致需要30亿年的时间。那时,现在的太阳系将成为以太阳和木星为两主体的双星系统;也有可能木星在其“成长”的过程中,把一些小天体俘获过来,建立以自己为中心天体的另一个“太阳系”,与仍以现在太阳为中心天体的太阳系平起平坐。不管是哪种形式的变化,目前太阳系的全部天体,包括大小行星乃至彗星等,都将有较大幅度的变动。

也有人认为,木星还没有资格取代恒星。虽然它是行星中最大的,但跟太阳比起来就小巫见大巫,其质量也只有太阳的千分之一。恒星一般都是熊熊燃烧的气体球,木星却是由液体状态的氢组成的。尽管木星也能发光,但与恒星相比这实在显得微不足道。有人说,木星不是严格意义上的行星,更不是严格意义上的恒星,而是处在行星和恒星之间的特殊天体。

在目前的观测水平和理论水平不完善的情况下,像“木星是否正在向恒星方向演变”之类的重大自然科学之谜,不仅现在无法解答,即使是在可以预见到的将来,恐怕也未必能理出个头绪来。它无疑将会在很长的一段历史时期里,一直成为科学家们孜孜不倦地探讨的课题。

金星上有两万座城市废墟

据人类目前观测得到的信息,金星的自然环境不容乐观,表面温度可达到近500℃,它的大气层中含有90%以上的二氧化碳,空气中还经常落下毁灭性的硫酸雨,特大热风暴比地球上12级台风还要猛烈数倍。从1960年到1981年,美苏双方共发射近二十个探测器,仍未认清浓厚云层包裹下的金星真面目。

1989年1月,苏联发射的1枚探测器穿过金星表面浓密的大气层用雷达扫描时,惊奇地发现金星上竟然分布有两万座城市的遗迹。

科学家经过辨认发现,这些城市遗迹摆成了一个很大的马车轮形状,其间的辐射状大道连接着中央的大城市。其中每座城市都是一座巨型金字塔,全部没有门窗,估计出入口开设在地下。科学家认为,这种金字塔式的城市可避高温、防严寒,风暴也奈何不了它。

起先,科学家们见到这些传回地球的照片,以为上面出现的城市废墟可能是大气层干扰造成的幻象,或是飞船仪器有问题。但经过深入分析后,他们发现的确是一些城市遗迹,由一种绝迹已久的智能生物留下来的。

里宾契诃夫博士在会上说:“那些城市全散布在金星表面,我们很希望知道是谁建造了它们。”这位苏联科学家具体介绍说:“那些城市皆是倒塌状态,显示出它们已建成有一段极长的日子……目前那里没有任何生物,所以保守地说,那里的生物已经绝迹很长时间了。”

联系到火星上发现的作为警告标志的垂泪的巨型人面建筑——“人面石”,科学家们不得不把金星与火星看成是一对经历过文明毁灭命运的“患难姊妹”。

有研究人员推测,金星在800万年前曾经历过地球现今的演化阶段,那个时候可能有智能生物存在。但是由于大气成分急剧变化,二氧化碳占了绝对优势,金星上的温室效应疯狂暴发,大量水源蒸发成云气或散失,导致金星的生态环境彻底改变,最终导致生命灭绝。

倒塌的金星城市中,究竟会隐藏着怎样的更加难以捉摸的秘密呢?受金星上自然条件的限制,目前人类不可能登上金星进行实地考察,这只有等待人类未来的实地探测了,但愿这一天并不遥远。

火星上有人类吗

1903年5月,美国天文学家洛威尔发现上面有许多深色的直线,他认为那是火星上的运河。既然有运河,当然就要有开凿和使用运河的“人”。于是“火星人”轰动一时。进入20世纪60年代,随着观测仪器的改进,人们终于发现,所谓“火星运河”不过是一些环形山和陨石坑的偶然排列。从现已查明的火星环境来看,它是个荒芜的沙漠,无液态水,大气稀薄,温度又低,因而存在生命的可能性很小。

答案到此也就很明确了。而从1976年7月美国发射的火星探测器“海盗1号”传回地球的照片中,再次发现了令人惊异的情况。有一张照片,出现了一个类似人脸的巨大建筑。美国宇航局研究小组使用了最新的计算机处理技术对该照片进行分析,最后认定该人脸形建筑是修筑在一个巨大的长方形台基上的,以鼻子为中心,有左右对称的眼睛和略微张开的嘴巴。消息传出,举世哗然。有些人认为,现在火星上虽然荒凉,但在古代的火星上,生存过与人类相似的有智慧的生物,这些建筑就是他们建造的。科学家们说,在距今5亿年前,火星上气候和现在地球上一样湿润,有丰富的水源。当时火星上的许多河流,现在仍可觅见遗迹。空气的成分也与地球相似。因此,当时的火星上很可能存在与地球人相似的生物。甚至有人认为,人脸形建筑眼睛下方具有眼泪状的痕迹,也就是火星人灭亡前向宇宙生物界发出的标志性警告。

但是,如果一种智慧生物在5亿年前就达到现在地球人的智力水平,那他们是不会轻易灭亡的。那么现在这些“火星人”到哪里去了呢?这是持“火星人说”的人难以回答的问题。于是另一些人就认为,火星本身并没有智慧生物,这建筑也不是火星人所建的,而是具有高度智慧的外星系生物所建的。这些外星系智慧生物来到太阳系后,在一些行星上建立了他们的基地,火星就是他们的基地之一。

当然,也有人坚持认为,所谓火星人脸建筑不过是一些山丘投影造成的偶然巧合而已。

火星上有河道吗

1877年,意大利天文学家斯加帕雷里利用火星近日点与地球会合的机会,用口径24厘米的望远镜观察火星后发现,火星表面有些模糊不清的暗线和暗斑,这些暗线把一个个暗斑连接起来,有的暗线宽达120千米、长4800千米,纵横交错,形成覆盖火星大陆的网络。斯加帕雷里将自己的发现绘制成图表公之于世,引起天文学界的广泛关注,对这些暗线和暗斑也进行各种猜测。

1964年到1977年间,美国先后向火星上发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共8个探测器。1971年11月,“水手9号”对火星全部表面进行了高分辨率的照相,发现了火星上有宽阔而弯曲的河床。不过,这些河床与轰动一时的运河完全是两回事。这些干涸的河床,最长的约1500千米,宽达60千米或更多。主要的大河床分布在赤道地区,大河床和它的支流系统结合,形成脉络分明的水道系统。还可以观测到呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹,支流几乎全部朝着下坡方向流去。科学家们分析,只有像水那样的少粘滞性流体才能造成这种河床,这是天然河床,绝不是“火星人”的运河。

那么,火星上为何只有河道而没有水呢?这是科学家们长期不解的一个问题。

如今经过探测器探测,火星表面温度很低,大部分水作为地下冰存在于极冠之中。极稀薄的大气,使得冰在温度足够高时只能直接升华为水蒸气,自由流动的河水是无法存在的。而这些火星河床说明,过去的火星肯定与今日的火星大不相同。

关于火星河床的成因,一种假说认为,在火星的历史早期,自转轴的倾斜度比现在更大,因而两极的极冠融化,大量二氧化碳进入大气,大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下,形成河流;另一种假说认为,在火星历史的早期,频繁的火山活动喷出了大量气体,这些浓厚的原始大气曾经使火星表面温暖如春,形成了冰雪融化、河水滔滔的景色。后来火山活动减少,火山气体逐渐分解,火星大气变得稀薄、干燥、寒冷,从此河水干涸,成为一个荒凉的世界。

当然,对于火星河流的形成还可以提出更多的猜想与假说。然而,科学家们最关心的问题是:滔滔的河水跑到哪里去了?有人提出,从巨大的江河到今日滴水皆无,这说明火星的气候曾发生了根本的变化。

水星上有冰山吗

水星在中国古代被称为“辰星”。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?

1991年8月,水星运行到距离太阳的最近点时,美国天文学家用包含27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星进行观测,得出了一个惊人的结论——在水星表面的阴影处有大量以冰山形式存在的水。冰山多达20处,直径一般在15千米~60千米之间,最大的可达到130千米。它们都位于极地,隐藏在太阳从未照射到的火山口内或山谷之中的阴暗处,那里的温度通常在零下170℃以下。由于水星表面处于真空状态,冰山每10亿年才融化8米左右。