书城科普天外宇宙发现总集
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第1章 探索火星的秘密

在晴朗的夜晚,当你抬头注视星空世界时,你可曾想过,在地球以外的星球上是否也有生命存在?为了揭开这个千古之谜,天文学家们费尽了心机,希望找到人类的天外知音,哪怕是原始生命也好。

这样,人们很自然地就把目光集中到地球的“近邻”——火星上了。

红外线观测所摄到的火星在太阳系九大行星中,火星一直是人们最感兴趣的一个星球。

因为通过千百年的观察与研究,发现火星与地球在许多方面极为相似。

比如,地球自转1周需要23小时56分,火星是24小时37分,地球和火星的昼夜长短几乎一样;地球的自转轴和轨道平面有23°27′的倾角,而火星是24°,火星与地球一样,都有四季变化。

不过,火星绕太阳1周为779天,比地球差不多长了1倍,它的春夏秋冬每一个季节也同样要比地球上长得多;地球的两极是冰雪世界,火星的两极也是白雪皑皑;从天文望远镜中看到火星随着季节的交替,同样有山川景色,风云变幻。

1877年,一个天文学家声称在火星上发现了“运河”,消息传出后立即轰动了整个世界。

关于火星上可能有人的议论开始成为“热门”的话题。

人此以“火星人”为主角的科幻作品也相继问世。

有人甚至推测,围绕火星运转的两颗卫星——福博斯和德莫斯,是“火星人”发射的人造火星卫星。

为了揭开火星上的奥秘,1971年5月30日,美国向火星发射了“水手19号”宇宙飞船,于当年11月4日进入火星周围的轨道。

不巧,由于猛烈的沙尘暴使火星表面一片模糊,直到1972年初,沙尘暴才逐渐平静下来,传真照片开始变得清晰,火星表面的各种景象终于清楚地展现在人们眼前。

1976年7月,美国“海盗号”飞船登上了火星,以后又有几个飞行器相继上了火星。

从此,人类对火星就有了新的认识。

在火星上,天气变化是异常剧烈的。

尘埃云时而发展时而消失,根据这些尘埃云的移动情况进行计算,火星上的风速一般可以达到每秒40米左右。

苏联的“火星3号”宇宙飞船在那里失掉了作用,估计就是由每秒数十米的强风暴把天线吹断了的缘故。

在火星的北极和南极,有白云和冰雪覆盖,不过这些薄冰不是水的冻结物,而是固体二氧化碳,也就是人们常说的“干冰”。

这些干冰如同地球高山的冰川一样,能够移动或者溶化。

火星上的大气层,主要成份是二氧化碳,此外,还有很小的一氧化碳、氧、臭氧和水汽存在。

由于火星大气很稀薄,因而气压很低,大约只有地球大气压力的1/200,相当于地球上4万米高空的大气层。

火星昼夜温差很大,是一个寒冷的世界。

〖TPT59.TIF,BP〗火星北极的永冰层火星上的山很高。

根据地球上用雷达测量,发现低的地方与高的地方要相差15000米,数千米高的大火山和它周围的高原巍然耸立。

在这些高山地区,偶尔能看到被地形抬升的水蒸汽因冷却凝结成的几缕白云在飘浮。

火星上有一个长4000公里、宽100公里,深数公里的大山谷,并且有小的河流通向这个大山谷,沿河而上有分支的现象,只是这些河流早已干涸。

科学家认为,如果没有水流动的话,这样的地形是不会出现的。

可以说,这是宇宙飞船登上火星后的一大发现。

火星大气中的水气含量极少。

假如把火星大气中的水汽全部凝结降在火星的表面上。

大约只有0.01毫米深。

而在地球上的沙漠地带,把它上面的水汽凝结起来,就能形成1毫米的降水星。

干燥、缺水,使火星表面盖满了粉末状的尘埃,整个大地坎坷不平,满目荒凉。

稀薄的大气,严重的缺氧,再加上火星没有磁场,使火星成了一颗“不设防”的行星。

在我们栖居的地球上,致命的紫外线已被高空的臭氧层吸收,陨落的流星体绝大部分也在浓厚的大气层中燃烧殆尽了。

太阳风、宇宙射线等高能粒子,又大部分被地球磁场捕获,或者反射,或者阻挡,只有极少数粒子能冲过地磁场的防卫圈,打到地球的表面。

而在火星上,紫外线可以长驱直入,并且常常受到流星体的频繁“轰炸”和高能粒子的猛烈打击,这样的环境,对于生命来说,毕竟是过于严酷了。

可以肯定,地球上绝大部分生物在火星上是无法生存下去的。

那么,生命能不能以低级的形式存在于火星上呢?从传真照片上人们发现,流向大山谷的小河的河床边的陡壁,并未严重倒塌,这表明,在以前火星上是发过大水的。

美国加州航天署的麦凯认为,随着火星变冷,古老的河流湖泊干涸了,留下了河流、湖泊的痕迹。

如果这种分析是正确的话,那么,在火星上有原始生命的可能性是存在的。

人类探索火星的奥秘,是为了利用火星为人类服务。

例如,火星上有种类很多的大量金属,是一个资源宝库,利用火星上的特殊自然条件,可以冶炼一些特殊的金属,火星可以作为一个空间飞行的中转站,向更远的星球进军。

甚至有人设想在火星上建立游览区,让人们能够清晰地观看瑰丽无比的天象。

火星之谜现代探测表明,火星表面所以呈红色,是由于火星大气能够发出红外线激光,使火星形成一个巨大的气体激光器。

火星地表亦富含氧化铁而呈红色。

多少年来,人们一直幻想着“火星人”的存在。

但实际上,火星远不具备地球上的生存环境。

这里的大气极其稀薄,只相当于地球3万米高空的大气;同时大气成分以二氧化碳为主,而且异常干燥。

火星赤道地区全年平均气温仅达到摄氏-15℃。

春季的大风暴异常猛烈,可在火星上空形成经久不散的、面积极大的“大黄云”。

火星表面类似月球,球形山密布,大约有几万座。

经过地球人的探测努力,尽管未能发现“火星人”的现实踪影,但从“人面石”到金字塔等古建筑物的发现,已经表明火星上确有文明遗迹的存在。

而最先为揭示火星文明秘密提供证据的,是美国于1976年发射的火星探测器“维京1号”。

同年7月31日,“维京1号”拍下了著名的火星表面照片,这就是火星“人面石”照片。

从照片上看,一处巨大的建筑犹如五官俱全的人脸仰视着天空。

该照片受到了美国宇航局的重视,为此还成立了由3名技术人员组成的专门研究小组,来分析这令人莫名其妙的画面,以鉴别是否属于自然侵蚀或自然光影所致。

专门研究小组成员采用计算机最新的处理技术对火星“人面石”照片进行分析。

他们认定:“人面石”是修建在一个极大的长方形台座上,刻有轮廓分明鼻子以及左右对称的眼睛,还有略张开的嘴巴。

“人面石”全长(从头顶至下巴颏)为26公里,宽度为23公里。

美国宇航局共存有6张火星“人面石”的照片,这是当初“维京1号”在不同的时间、从不同的角度拍摄的同一物体。

此外,从这些照片上还发现有类似金字塔的火星古建筑,它们地处“人面石”西南向约16公里处,其边长是埃及金字塔的10倍,体积超过其1000倍。

它们对称排列在“人面石”的对面;除了塔形建筑,还有其他形状的一些建筑。

门森德·伊比特罗是美国宇航局电子工程技师,也是专门研究小组的成员之一。

他在介绍对火星“人面石”的检测情形时说:“眼睛部分里面有眼球,也就是有瞳孔。

眼睛部分经用计算机进行处理分析,看出内部面积很大。

越往外越狭小,明显地能看出刻有半球似的眼珠。

更有趣的是,仔细一看眼睛下方还刻有像眼泪似的东西。

这意味着什么就弄不明白了……”专门研究小组对于“人面石”照片上出现的塔形物体和排列在其附近的人工建筑物,也进行了放大处理和仔细分析。

分析结果表明,火星上的金字塔和埃及金字塔相同,都是面向正北方修建的。

研究人员还在照片上发现,在类似古代都市遗迹的建筑物和金字塔群附近,有人工修建的城堡似的墙壁向前延伸。

其墙壁的一面长达2公里,呈V字形耸立。

从形式上看,就像地球上的古城堡似的,不知用途何在。

火星的心形地形对于火星上出现人工建筑物的事实,由于有已向公众公开过的火星“人面石”照片为证,是不容否认的了。

美国加利福尼亚州和马萨诸塞州的一些火星研究专家,将他们从旧资料堆中偶然发现的一组有趣的火星照片公布在报纸上;这些照片都是1976年由“维京1号”、“维京2号”探测器在飞临火星上空时成功地摄取下来的,只是因为当时照片太多而被积压下来。

在这些拍摄于10多年前的火星照片上,人们可以看到一尊尊石头人像(眼、鼻、口甚至头发都清楚可辨);一座座高耸的金字塔;一片片类似城市废墟的奇迹。

显然,在久远的火星历史上,曾有过智能生物的大规模的文明活动。

那么,这些智能生物究竟源于火星本土,还是来自于火星之外的世界呢?对此,没有任何可供追究与探索的凭据。

不过,应该肯定的一点是:火星的自然环境已发生过不可逆转的悲剧性演变。

据美国宇航局的科学家们的调查分析,在距今5亿年前,火星上不仅有辽阔的海洋和大陆,而且空气同地球上一样湿润,空气成分也同现在的地球几乎相同,因此很可能存在与人相似的生物。

在一次记者招待会上,美国宇航局艾姆斯研究中心的火星问题专家说:“火星上的水,比一般人所认为的要多得多,而且火星上仍发生类似地球上的季节变化。”“火星的水,足够填满一个10米至100米深的海洋。”尽管对于有关火星残存生态环境的情报,美国与苏联都采取了秘而不宣的态度,但既然美国科学家已说明火星上发现了大量水的存在,那么显而易见,作为水的载体,河流海洋以及其间鱼类等生物的存在,也就不是不可能的了。

最近,美国宇航局也宣布说,在处理和分析火星照片时,发现有的照片上出现了三角形的“怪物”,火星上的这些“怪物”显然是会移动的。

它们究竟是生物变异的产物,还是某种机械装置呢?难以判明。

不过,无论怎样说,如今火星上的智能生物或者说火星人早已是不存在的了。

那么,这些在火星上留下了众多的石头建筑杰作的智能生物到底哪里去了呢?难道火星“人面石”的眼泪是在说明火星主人的命运悲剧吗?1989年,瑞士天文学家帕沙向报界披露了有关火星“人面石”的新的内幕消息:火星上的巨型人面建筑是报警的象征;它的内部装有一部电视发射机,它至少在50万年前已向地球不断地发出一项不祥的警告。

据说,该电波显示了数以10万计的人死在街上的惨景,似乎表明火星蒙受了一场灭顶之灾,使得火星人个个面黄肌瘦并死于饥饿和干渴。

帕沙提到,来自世界各地的50位科学家已看过这段触目惊心的电视片,而苏联和美国的科学家看到该片已逾2年,其中不足90秒的部分清晰而没有受到干扰。

这是耸人听闻吗?美国宇航局成立的火星“人面石”特别研究小组成员认为:古代火星人的灭亡确实是由于遭遇到了某种灭顶之灾,而这种灾难可能来自于大气臭氧层的破坏。

门森德·伊比特罗结合地球南极出现臭氧空洞的实际说:“臭氧层一破损,来自太阳的有害紫外线,就会直射到地球上,地球上的生物就会发生皮肤癌,也许很快就会死亡。

而更可怕的是,这些有害的紫外线,会把水分解成氢和氧。

结果,分量轻的氢气,会逃往宇宙空间,长此以往,水就会消失。

留下的氧,会使土地酸化,使地表的颜色变红。

火星上那人脸一般的人工建筑的眼泪,也许就是向整个宇宙生物发出的警告。”格里吉利·林耐尔也认为:“如果现在我们人类不立即停止排放废气,防止臭氧层遭到破坏,那么,我们不久就会走向与火星相同的命运。”无需赘言,火星巨型人面建筑的眼睛及其古老的电波信息,既是对昨日火星不幸灾变的纪念,也是对今朝地球可能命运的警示,并非杞人忧天。

为了防止地球文明重蹈火星文明的覆辙,我们人类必须对此有所准备。

从这个意义上说,1989年7月20日,美国总统布什所宣布的将建成以月球为基地的实现载人飞访火星的宇宙计划,其内涵是不言而喻的。

火星上神秘闪光之谜几个世纪以来,火星——这颗充满神秘色彩的红色行星一直吸引着科学家们的浓厚兴趣。

自19世纪下半叶开始,科学家们就发现火星上的许多怪异现象。

火星上曾出现十分耀眼的闪光,有时,这一闪光现象持续5分钟,然后变成白云状渐渐消失,多年来,天文学家曾不止一次地观测到这一现象。

火星上几次最明显的闪光现象是:1864年10月,发现红色闪光。

1873年5~6月间,出现白色光斑。

1873年6月,奥地利、匈牙利和波兰的天文学家同时观测到从火星朝地球方向射来一颗神奇的“火弹”,它在地球的外大气层中爆炸。

1900年10月,出现一连串闪光。

1924年8~9月间,出现耀眼的白色光带。

8月26日,出现长达5分钟的白色带状闪光现象。

1937年6月,出现持续5分钟的光斑闪光现象,其亮度明显大于火星极冠的亮度。

1938年,出现一次闪光。

1951年12月,出现闪光时间持续5分钟的耀眼光斑。

1954年7月,定期出现耀眼闪光现象。

1956年9月,出现极强的蓝白色辉光的闪光点。

1958年,出现4次闪光现象。

火星曾有生命存在吗火星上究竟有没有生命,百余年来始终是科学界和社会公众的热门话题。

美国国家宇航局于1996年8月7日宣称已找到火星上曾经存在生命的证据。

但是,事情并非那么简单。

火星“运河”之谜火星与地球在相对运动中有时会特别靠近——彼此仅相距5600万千米,这称为火星“大冲”。

1877年火星大冲期间,意大利天文学家斯基帕雷利用当时堪称一流的天文望远镜观测,发现火星上有许多相当直的暗线。

这些线似乎把一些辽阔的暗区连接起来,有如海峡连通着大海。

他用意大利语称这些暗线为Canali,意思是“水道”。

不料,有人却把意大利文Canali误译成了英文Canals(运河)。

由此造成的后果非常严重。

“水道”可以是天然的,“运河”却必须由智慧生物开掘。

人们猜测火星“运河”连接的大片暗区可能是植被。

并且,植被还沿着运河两岸生长,有如尼罗河流经沙漠,其两岸仍有植被覆盖一般。

人们甚至想象:火星是一个古老的世界,那里的生物已进化出高度的智慧和文明。

后来火星渐渐干涸了,火星人只得竭尽全力修建巨大的运河网。

他们虽然濒临死亡,却决不屈服,其情况甚为凄凉而悲壮。

火星与地球有许多相似之处,这更使许多人坚信火星上同样存在着生命。

火星每2466小时自转1周,所以火星上1天的时间只比地球上的1天多40分钟。

地球的自转轴并不垂直于其公转轨道平面,而是倾斜了23°27′,这造成了地球上一年四季的变迁。

火星自转轴的倾斜角度与地轴非常接近,为25°11′,这意味着火星上的季节变迁方式亦与地球相同。

只是火星到太阳的平均距离约为太阳与地球平均距离的15倍,所以火星上的每个季节都比地球上的相同季节寒冷。

火星的半径是3393千米,约为地球半径的53%,其体积约为地球的15%,质量则约为地球的107%。

在千差万别的无数天体中,火星与地球的这点儿差异简直是微乎其微。

火星的南北极也像地球那样,覆盖着白色的极冠——它们或许也是冰。

有冰就应该有水,那便是生命的源泉。

后来人们还发现了火星稀薄的大气。

人们越来越觉得火星宛如一个“袖珍的地球”。

既然地球是一个“生命乐园”,火星上难道会没有生命吗?从洛厄尔到“水手”号19世纪末到20世纪初,有几位天文学家力主火星上存在智慧生物,其中最著名的当推美国的用西瓦尔·洛厄尔。

他以丰厚的财力在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫建立了一个私家天文台,并配备了第一流的天文仪器。

洛厄尔在那里潜心研究火星达15年之久,拍摄了数以千计的火星照片。

他绘制的火星详图上运河多达500条以上,并画出了运河交汇处的“绿洲”。

他觉得火星上亮区和暗区的季节性变化,似乎标志着农作物的盛衰枯荣。

他以火星运河为题材出版了好几本引人入胜的通俗读物,社会影响相当广泛。

绝大多数天文学家不相信火星上真有运河。

例如,素以观察敏锐著称的美国天文学家巴纳德坚持说,无论他用多么好的望远镜多么仔细地观测火星,却从未见过任何运河。

他认为那纯粹是一种视觉错误:当人的眼睛竭力注视那些国力难以分辨的物体时,常常会把许多不规则的小暗斑错看作一条条直线。

1913年,英国天文学家蒙德做了一个实验:他在一些圆内画有一些不规则的模糊斑点,然后让一群小学生站到远处,使之仅能隐约看出圆内有一些东西。

他要求学生们画出所见的形象,结果他们画的是直线,宛如洛厄尔画的火星运河图。

另一些科学家认为火星不可能保持住水,因而根本不具备可居住性。

“运河”即便当真存在,也只是火星外表干燥龟裂造成的宽大裂缝而已。

至于火星极冠,则有可能是冻结的二氧化碳,而不是水结成的冰。

20世纪20年代,天文学家通过对火星的分光测量获悉,火星赤道区域的温度可升至0℃以上,足以使冰融化。

不过,火星的夜间非常寒冷,以致于黎明时分的温度仍可低于-100℃。

火星上昼夜温差如此巨大,足见其大气十分稀薄,这对生命栖居显然十分不利。

况且,过于稀薄的大气不能有效地阻挡太阳的高能紫外辐射,后者则会构成对生命的严重威胁。

及至20世纪50年代后期,多数科学家已经相信,火星上不大可能存在高等动植物。

但重要是取得更加丰富、详实的第一手证据。

空间时代的来临为此带来了新的契机。

1964年11月,美国首次成功地发射了一个火星探测器——“水手4号”。

它飞越火星时拍摄的21张照片,显示出火星上拥有众多的环形山,其情景酷似月球。

1969年初,“水手6号”和“水手7号”又飞向火星。

同年7~8月它们最接近火星时,距离火星表面只有3200千米。

它们拍摄了200多幅相当清晰的火星照片,却毫无“运河”的迹象。

1971年5月,美国又发射了“水手9号”。

当年11月它进入环绕火星的轨道,成为火星的人造卫星。

“水手9号”拍摄的照片明白无误地证明:火星上没有运河。

与此同时,它又发现那里有许多蜿蜒曲折的特征,它们拥有众多的分支,外观酷似干涸的河床,只是其中没有水。

这艘飞船在349天内向地球发回了7329幅照片,最后坠毁在火星上。

“海盗”号登上火星1975年,美国向火星发射了两艘新的宇宙飞船——“海盗1号”和“海盗2号”。

1976年7月20日,“海盗1号”的着陆器降落在火星的克赖斯平原上。

大约7个星期后,“海盗2号”的着陆器又降落在乌托邦平原上。

每个着陆器的尺度仅约15米,但是它们满载着一整套精密的仪器。

飞船本体释放着陆器后,仍在火星上空拍摄照片,并用红外方法探测火星大气和表面的温度。

上述两个着陆器在火星上彼此离得很远,它们所见的火星风光却大同小异,都是一派荒漠,点缀着各种大小的岩石,其体积犹如地球上的鹅卵石和巨大的漂砾。

着陆器分析了火星的土壤成分,它们和地球土壤一样,主要由硅酸盐组成,只是其含铁量比地球土壤高得多,这便是火星呈现它那独特的红色的原因。

人们从地球上发出指令,让着陆器伸出3米长的“取样臂”,臂的末端是一只勺子,用它挖一点火星土壤,然后缩回着陆器中进行处理分析。

着陆器做了3种基本原理互不相同的实验,以检验与生命有关的种种活动。

总的来说,实验结果倾向于试验样品中不存在任何形式的生命。

此外,着陆器还做了另一项重要实验:将火星土壤样品自动加热到500℃的高温,然后分析它们析出的气体,目的是探测是否存在有机化合物。

精确的仪器测量到了火星土壤中吸收的二氧化碳和水,然而却未探测到任何有机分子。

要是火星土壤中连有机化合物都不存在的话,怎么还会有生命呢?是不是太阳的紫外辐射破坏了火星上的有机化合物?为了检验这种想法是否得当,“海盗”号着陆器用它的勺子推开一小块石头,并从下面采集一些土壤。

有岩石遮蔽的土壤,可免遭太阳紫外线的杀伤。

结果,仍未找到有机化合物。

〖TPT58.TIF;%80%80,BP〗“海盗”1号卫星拍摄的火星照片当年,美国国家科学院据此得出结论:“海盗”号探测结果减小了火星上存在生命的可能性,对该问题的进一步探索必须等待把火星样品带到地球上的实验室。

尚未揭开的谜底目前人类暂时还不能把火星岩石和土壤带回地球。

但是,人们在南极大陆发现了一块定名为“艾伦山84001”的陨石,其成分与火星表面物质很相似。

据悉,它原先可能是火星的组成部分,后因小行星或彗星撞击火星而溅入太空,并在太阳系中漂游,最后很偶然地陨落到地球的南极大陆上。

1996年8月7日,美国国家字航局宣布,在“艾伦山84001”的裂缝中发现了一种多环芳香烃化合物。

这种物质既有可能随着行星的形成和演化而自然产生,也有可能由微生物活动造成。

因为它存在于陨石的裂缝中,所以有可能是生命活动的产物。

在这块陨石中还发现了可能由细菌活动造成的磁铁矿的痕迹。

不过,它们同样可以由非生命过程产生。

这些发现之所以鼓舞人心,是因为上述多环芳香烃化合物乃是从无生命物质通往生命之途的中间一环。

但我们却不能轻率地认定它是“原始生命形态的证据”。

这样的有机化合物与真正的生命毕竟还相去甚远,更何况这块陨石是否来自火星也并非无可争议。

美国国家宇航局曾于1996年底发射两艘新的火星探测器,它们于1997年飞抵火星。

11月份发射了“火星勘测者”在环绕火星的轨道上飞行,勘测火星的地质特征,为“共伦山84001”的地理地质渊源提供了新的线索。

1996年12月发射的“火星探索者”于1997年7月4日在火星表面着陆。

它携带的小型“火星车”在着陆器母体周围活动,以探测不同地点不同成分的岩石和土壤。

此外,俄罗斯也曾在1996年内发射一艘名为“火星96”的宇宙飞船,美国国家宇航局还将于21世纪初发射能把火星岩石样品送回地球的宇宙飞船。

对火星的探测还需要更多更先进的探测器。

它们将深深地钻入火星的土壤,看看在太阳高能辐射势不能及的地方发生了什么情况。

机动能力更强的“火星车”将到火星的极冠、峡谷和“河床”冲采集许多岩层的样品。

最后,人类将会亲临火星实地考察。

载人飞向火星无疑将比多年前人类登上月球困难得多。

但是,利用现有的航天技术,加之开辟若干新的技术途径,是有可能把火星载人飞行的费用压缩到与阿波罗登月计划相当的水平。

这一切都与彻底揭开火星生命之谜紧密相关,时间很可能就在今后这几十年间。

火星干涸之谜研究显示,火星上曾经一度是一片汪洋,这意味着火星上有过生命出现。

在对火星大气中氢原子数量的测定结果进行分析之后,研究人员表示大量氢分子的存在说明火星曾经水源丰富,这就使得这颗红色星球上曾经出现过生命的可能性显著增加。

研究显示,火星大气高层中包含大量的氢原子,氢原子是组成水分子的主要元素,这些氢原子显然是水分子分解后形成的,因为氢原子的质量与构成水分子的氧原子相比较低,所以会升至大气高层。

从1964~1977年,美国对火星发射了“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公里,宽达60公里或更多。

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鸟、沙洲和辩形花纹。

支流几乎全〖TPT63.TIF;%80%80,BP〗火星上干涸的河床部朝着下坡方向流去。

科学家们分析,只有像水那样的少黏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,火星上的河水流到哪里去了呢?这便成了当代“火星河之谜”。

今天的火星表面温度很低,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。

火星河床说明,过去的火星肯定与今日的火星大不相同。

有一种假说认为,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,造成了冰雪融化、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。

另一种假说认为,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。

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,这说明火星的气候发生了根本的变化。

为什么火星生命之说盛行不衰100多年来,人们对火星生命一直寄托着巨大的希望。

尽管那些曾经轰动一时的有关火星人、火星运河的传说,都已被事实否定,但人们仍然没有放弃对火星生命的探索。

不少人坚信,火星是太阳系中除地球之外,最有可能拥有生命的天体。

那么,他们的这些信念是从哪里来的呢?首先,火星是一颗具有与地球条件十分相似的天体。

火星在太阳系里,距太阳的距离,仅比地球远了一半。

也就是说,若以地球距太阳的平均距离为1个天文单位的话,火星与太阳平均距离则为15个天文单位。

所以,其表面在太阳热力的影响下,气温变化在15~150℃之间,相比之下,地球的极地曾测得过最低温度是-945℃,而最高则不超过0℃。

可见,火星的温度条件并不比地球的极地恶劣多少。

其次,火星的自转周期也和地球非常近似,它自转1周只比地球长了40分钟左右(24时37分22秒),而绕太阳公转1周的时间为687天,不到两个地球年。

它的赤道平面与绕太阳公转的轨道面的夹角为23°59′,也只比地球的黄赤夹角23°27′稍大一些。

所以它也有四季的变化。

只不过每个季节的长度约为地球上两个季节的时间。

再有,火星上也有大气。

虽然从地球的角度看,它的大气是微不足道的。

火星表面的大气压只相当地球的1%;从其组成成分来说,则以二氧化碳为主,占95%,另有约3%的氮,1~2%的氩;氧、一氧化碳、臭氧和氢加在一起,仅占01%。

这样的大气和地球相比尽管有较大的差别,但科学家们已经证实,一些生物特别是微生物仍然可以在这样的环境下生存。

1982年,前苏联航天专家尤里·扎依采夫曾和他的同事做过这样的实验:他们在实验室中,把一些生物放置在人工模仿的火星大气环境下,结果发现,老鼠仅活了几秒钟;乌龟能活6小时;青蛙的生命则超过25小时;一些昆虫生活的时间更长,达几个星期;蘑菇、地衣和苔藓等低等植物,能很好地适应新的环境;细菌则更是毫无困难地生活着。

何况在远古时期,火星有比今天浓密得多的大气。

火星和地球的最大的差别,是它的表面没有水。

不过,从火星表面保留有巨大的河床和流水冲刷的痕迹来分析,火星早期应该是有水的,而且现在仍有水被冻结在极地或潜伏在地下。

火星具有这些十分相似于地球的环境条件,所以使许多人深信,在它上面有可能生存着一些和地球相似的生命,甚至不能排除它曾存在过高级生命的可能性。

失踪美机绕火星编队飞行1995年春,俄罗斯科学家在月球探测器发回的激光照片中惊异地发现,在月球上的一个陨石坑旁,停放着一架美国在二战中使用的“B-29”“复仇者”号大型轰炸机,后来又从月球上神秘消失。

这是参加二战的美军第19轰炸机分队5架中的一架。

可是,前不久,著名天文学家克·路丁宣布,在火星轨道上意外地发现另外4架美军飞机。

他认为,这4架飞机很可能是1945年在百慕大“魔鬼三角”上空失踪的美军第19轰炸机分队的4架“B-29型”格鲁门式轰炸机。

克·路丁是借助可放大图像的电脑天文远镜,在火星附近发现美军二战期间失踪的5架轰炸机中的4架的。

他通过计算得知,第一次发现这4架轰炸机时,它们距离火星也不过几公里远。

令人费解的是,这4架轰炸机仍能以4万里/小时的速度飞行着,因此,克·路丁只能对其连续跟踪观测几分钟时间,直至它们消失在望远镜的视线内。

克·路了还发现并拍摄了绕火星编队飞行的二战失踪美机照片。

这一最惊人的发现是自俄国人在月球上发现那架失踪的美军轰炸机时开始的。

克·路丁还观察到,在火星附近发现的这4架轰炸机仍以紧密的编队飞行着,很显然,它们飞行状况良好,像是有人驾驶着。

他还看到飞机上的美国空军标志,所以,他据此判断,这些飞机是1945年12月5日在百慕大“魔鬼三角”上空飞行演习时失踪的。

瑞士UFO研究会主席维·格鲁德尔认为,克·路了博士在火星附近发现的4架美军二战失踪轰炸机同俄罗斯月球探测器在月球上发现的那架美军轰炸机之间有着某种联系,而且在百慕大“魔鬼三角”和这些美军失踪飞机之间更存在着某种微妙的联系,这其中很可能是外星人导演出来的一场闹剧。

非洲有火星人的后代吗1988年,瑞典科学希莱·温斯罗夫向新闻界披露,在扎伊尔(现刚果人民共和国)东部原始森林里一个几乎与世隔绝的地方,他和另外6位科学家意外地发现了一个火星人后代居住的部落。

据温斯罗夫介绍,这些人的先民是在1812年,为躲避火星上流行的病毒侵袭,搭乘宇宙飞船来地球避难的。

当时一起来的有25人,其中22人在地球上相继死去,只留下3人。

经过100多年的繁衍,现已有后代50人。

这些火星人的后裔皮肤黧黑,眼睛白色,没有眼珠。

他们会说非洲土话,还能用流利的英语和瑞典语与科学家们交谈。

他们对圆圈的图形特别欣赏,居住的房屋、屋内的摆设、使用的工具、佩戴的饰品,大多呈圆形。

他们至今还珍藏有太阳系和火星的图谱,并掌握着宇宙航行的知识,不过已没有任何工具可以重返火星……温斯罗夫绘影绘声的描述,自然引起了许多人的兴趣。

然而严肃的科学家却指出,尽管温斯罗夫的介绍煞有介事,但却很可能只是为了哗众取宠。

首先,如果真的有火星人移民来到地球,又是真的来到技术文明还不很发达的非洲,这些拥有先进宇航技术的火星人,必定会利用他们所掌握的各种先进技术来改造他们所居住的新领地,决不会甘心如此默默困居于非洲的密林中。

其次,迄今为止还没有任何证据可以肯定火星曾经拥有生命,更不要说是高等的智慧生命。

退一步说,即使火星过去曾经有过高等的智慧生命,那必定离现在十分遥远。

因为目前火星的这种没有水、只有相当于地球大气1%的稀薄空气等不利于生命存在的环境状态,并不是100多年前才开始的,而是已经有几亿年的历史,怎么可能在1812年会有火星人从那里移民到地球上来居住呢?再有,如果1812年前那里果真还有人居住,那么,我们今天必定会发现那里保留着大量的遍及全球的文明遗址。

然而,近代的历次火星考察,除了那些可疑物外,并没有发现过真正的文明遗迹。

地球火星擦肩而过众所周知,火星是与地球最近的一颗外行星。

由于太阳系中的这两颗行星所处空间和轨道位置的关系,这两颗行星好多天文参数是十分接近的。

据考火星过去像地球一样曾是蓝天白云花鸟绿茵。

也曾有过高智慧的火星人。

但现在则时过境迁,面貌全非。

火星每两年接近一次地球,1999年5月是地火最近的时刻,又是处于大冲位置,因此,是观察火星的最好时机。

5月以来每天黄昏以后,西北天空上挂着闪闪发光的金星。

而东南方的天空就是亮里透红的火星。

关于火星接近地球的情况,《参考消息》1999年4月27日第7版曾给以详细报导,全文如下:法新社华盛顿4月23日电,美国航天局今天说,地球和火星将在未来的几个星期内“擦肩而过”,这是它们自1990年以来距离最近的一次,天文爱好者由此获得了一个用肉眼来观察这颗红色星球的良机。

这两颗行星和太阳于4月24日再次形成一条直线,到5月1日,火星和地球的距离将仅为8650万公里。

美国航天局的天文学家约翰·霍勒克说:“这是用肉眼现察火星的好机会,而且在未来的几个星期里,火星将会显得非常壮观。”甚至用简易的望远镜也能看到火星的北极和巨大的“大流沙地带”。

因为地球的轨道比火星的轨道更近似于圆形,所以这两颗行星每隔26个月才会“相遇”,因此,下一个近距离观察这颗红色星球的机会就是2001年。

航天局希望在这一“窗口期”向火星或其运行轨道发射探测器以减少探测器的飞行距离。

美国火星探测器“气候轨道器”和“极地登陆车”已经发射升空,前者将于1999年9月进入火星轨道,后者预计于1999年12月在火星表面着陆。

对于火星和地球的最近两次相遇(分别于2001年和2003年),美国航天局也计划了两次太空飞行。

一颗神秘的红色星球许多世纪以来,火星一方面被视为一颗预示凶兆的不祥之星,让人心生不安;另一方面,火星有生命的传闻,又让人满怀希望。

于是,这颗红色的星球更加神秘。

火星由于它发出特殊的红光而令人侧目。

西方把它称为“战神”,中国古代则称之为“荧惑”。

望远镜发明以后,由于观察到它多种特性与地球相似,故一度被誉为“天空中的小地球”。

由此而来的关于“火星人”、火星生命等激动人心的问题争论已近一个世纪。

火星在太阳系九大行星中,按离太阳由近及远的次序为第四颗。

火星是地球的近邻,它在地球轨道之外,肉眼看去,它呈火红色,我国古代称它为荧惑。

火星的亮度随它离地球距离的变化而变化,最暗时视星等约+15等,最亮时达到-29等。

火星的运动情况火星离太阳最近时只有2065亿千米,最远时为2491亿千米;绕太阳公转轨道的偏心率为009。

在九大行星中,除冥王星外,火星的偏心率最大,其公转轨道为椭圆形。

火星的轨道半长径约为152个天文距离单位,它绕太阳公转一周要68698日,差不多比地球的一年长一倍;自转周期为24小时37分23秒,其一天的长度几乎和地球相同。

火星的自转轴也有一个25°倾角,和地球的23°5差不多。

因此,火星上也有四季变化,每季长度约相当于地球上两个季度的长度。

火星在椭圆轨道上运行时,与地球的距离有较大的变化。

火星与地球的会合周期是77987天,即大约每隔两年两个月,火星接近地球一次。

当地球和火星运行到太阳的同一侧,并差不多排列在一条直线时,称为火星冲日。

冲日前后火星与地球的距离最为接近,但每次的距离又各不相同,在5570万至12000万千米之间变化。

由于火星的椭圆轨道偏心率大,每隔15~17年有一次与地球相距特别近的冲,称为大冲,那时是观测火星的最佳时刻。

火星的物理情况火星的赤道半径是3332千米,只有地球半径的一半;它的体积只有地球的1/7,质量为地球的1/9;表面重力加速度为地球的2/5。

在火星上,以每秒5千米的速度抛出的物体就能脱离火星。

由于火星上物体的脱离速度小,火星难以束缚住许多大气分子,因而火星大气非常稀薄。

火星大气的主要成分是二氧化碳,约占95%,其余是氮、氩、一氧化碳、氧、臭氧和氢,水汽的数量很少,平均约为大气总量的001%。

表面大气压为75百帕,相当于地球上30~40千米高处的大气压。

火星上受到的太阳辐射只有地球上受到的40%,因而火星的表面温度比地球要低30℃以上,昼夜温差超过100℃。

在火星赤道附近,中午的温度也只有20℃左右,晚上又下降到-50℃以下;在两极地区的夏季气温只有-70℃,冬季可下降到-139℃。

望远镜发明以后,17世纪,荷兰学者惠更斯发现火星的南北两极都有白色的极冠,其大小随着季节不同而变化。

当北半球是冬天时,北极冠增大;此时南半球是夏天,南极冠减少。

当北半球到了夏天,北极冠的面积也随之缩减,和地球上的冰雪在夏季融化的情景一样。

火星的南、北半球有很明显的区别,北半球比较平坦,间或有些死火山,平均比南半球低4千米。

而南半球则有比较多的大大小小的环形山。

一百多年前所谓的“火星运河”其实就是这些环形山及其阴影造成的错觉。

边缘的坡度也比较平缓,脊棱也受过某种“风化”作用。

从大小比例来看,火星上的环形山除了起源于陨星外,还有不少是火山活动的结果。

火星探路者拍摄的照片表明,火星的地形与地球类似,土壤则大致有三类:硬质土、粉状土及细质沙土。

而岩石则多姿多彩,外观上有红、蓝、白三种,美国地质学家皮特·史密斯认为蓝色石都处于向风的东侧,而背风的西侧才呈现红色,半埋在土中的石块则常呈白色,但成分不外是石英、长石和石灰石等,以致有人惊叹“没有想到它们与地球岩石这样相似”。

这些资料还证明了南极火星陨石“ALH84001”的确是来自火星的“娇客”。

更令人激动的是,它把洪水冲刷的景象一览无遗地展示在人们眼前:无数的大小碎石乱七八糟地堆积在峡谷之中,上面都留下了特大洪水冲刷过的明显痕迹。

火星上有过洪水,说明它上面一定有过温暖湿润的时代,因而大大鼓舞了探索火星生命的科学家。

火星上的滔滔洪水哪儿去了?怎么会变成今天这样极为干燥的荒漠?这也是火星留给地球人的最大悬念。

太空中的另一颗“小地球”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、投向了金星和火星。

地球和火星是太阳系中最邻近的两个行星,按其空间位置而言应该有相似之处。

经过多年来的宇宙探测发现,地球和火星果然有很多相似之处。

据新华社伦敦1997年12月6日电,美国研究人员在《科学》杂志上对探测飞船“火星探路者”的火星之旅进行总结时指出。

火星与地球的相似点之多远远超出人们原先的想象。

火星距离地球变化在5570万千米~12000万千米之间,除金星外,就数火星距地球最近了。

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许多观测数据证实火星的结构与地球相似,有地壳、地幔及铁质地核,岩层很分明,火星的地核较小,直径只有约1380~1995千米,相当于地球半径。

火星比地球略小直径为3381千米,大约是地球直径的一半,体积约为地球的1/6,质量约为地球的1/3。

所以,只能当地球的“弟弟”了。

火星的自转周期与地球相似火星绕自身轴线转一周是24小时37分,也就是说,火星上的一天仅比地球上的一天长41分钟,因为地球自转的周期是23小时56分。

火星自转轴与火星轨道平面的垂直方向相交成25°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,这与地球及其相似。

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。

火星上也有大气只是非常稀薄,大气压只为地球的1/200,主要成分是大量的二氧化碳(95%)和少量氮(27%)、氩(16%),还有微量成分为氧、一氧化碳、水蒸气、氖、氙等,这样的成分与地球平流层成分接近。

火星也有卫星而且不是一个,是二个:火卫一、火卫二。

火卫也与月亮一样是同步自转。

它们的外表可就不能与月亮相比了,月亮又大又亮,火卫一和火卫二又小又丑。

它们的表面积分别与直径为21千米和12千米的球面相当。

在整个太阳系,能够获得地球“孪生兄弟”的资格的恐怕非火星莫属了,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。

与地球貌合神离由于火星在很多方面与地球类似,因此,人们把火星看作为天空中缩小了的地球模型,有人干脆称火星为“天空中的小地球”,甚至希望火星上也有智慧生物……然而随着研究的深入,人们发现这仅是一厢情愿的单相思而已。

火星与地球的差别很大。

火星的赤道半径为3395千米,仅只及地球的53%,体积还不到地球的1/6,质量只有地球的1/9,重力加速度是地球的1/3多一些(地球上100千克,火星上只重38千克)。

火星的大气稀薄得可怜。

用现代手段测出,火星表面的大气压仅75百帕,相当于千分之七大气压,即与地球上30千米~40千米的高空处相当。

20世纪50年代,美国天文学家柯伊伯等确定,火星大气中的主要成分是二氧化碳,约占95%,其次为氮(27%)、氩(1~2%)。

生物所需的氧极少,与氧化碳合起来不过占01%,这与我们赖以生存的大气几乎没有什么相似之处。

火星大气中的水分极少,大约占万分之一。

即使把它完全萃取出来,也只有区区4亿吨,这些水还不及太湖的1/10,把它铺在火星表面上,只能形成一层“水膜”,其厚度仅001毫米!火星的极冠与地球两极的冰雪也不同,它的主要成分是“干冰”——固态的二氧化碳。

极冠中当然也含有水结成的水冰,但数量不多。

科学家估计,倘若把极冠中的水冰全部融化成水,至多也只能形成一个10米深的大海。

火星是一个满目荒凉的不毛之地,表面上找不到任何一滴液态水。

这与我们地球表面3/4都是波涛不绝的大海相比,显得很不协调。

火星的地形构造不如金星那样类似地球,而是有许多环形山,尤其在火星的南半球,虽然不像月球、水星那么多,但为数也不少。

因此,火星与金星一样,跟地球仍是“貌合神离只是一个不太相称的“孪生兄弟”而已。

荒凉寒冷死寂的世界火星探测器显示带给我们的火星表面是一片荒凉。

寒冷而又死寂的世界。

火星上天气极其寒冷1997年美国“火星探路者”对大气层曾进行一整天的测定,那里白天气温为-133℃,夜晚气温为一761℃,昼夜的温度变化达到90℃。

1976年的“海盗号”还测得夏季平均温度是-60℃,冬季平均温度是-120℃,一年四季都是冰天凉地的。

另外,火星天气变化无常、极不稳定,气压、气温变化很快,往往在几秒钟温度变化就可达17℃~22℃。

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16千米的高空。

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每年火星大约有100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,尘埃高达几千米,遮天蔽日,漫漫的粉红、黄色尘土笼罩火星达数周时间,甚至更长。

表面干燥而荒凉火星上有水但肯定不是液态水,不形成水困。

极冠是二氧化碳干冰和水汽结晶混合而成,温度在-70℃~-130℃。

大气中水汽更加稀少,平均只有大气总量的001%。

所以说火星上的水少得可怜。

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。

火星的岩石上也有层红色的火星土,许多岩石有两种颜色:向风的一侧呈淡蓝色,背风的一侧呈土红色,而一半埋在土中的岩石则是白色的。

火星是一片赤红色的干燥荒凉的不毛之地,这又是让人大失所望的地方。

火星的特殊地貌火星的特殊地貌是地球无法比拟的。

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25千米,地球上最高的珠穆朗玛峰是8848千米,要三个珠峰相叠才有奥林匹斯火山那么高。

奥林匹斯火山可能是太阳系中最大的火山,从其周围的平原上拔地而起,底部直径有700千米,火山口直径达80千米。

地球上不可能存在这么大的山,因为它会被自己的重量压垮。

地球上最大的火山在日本,火山口宽27千米,奥林匹斯火山之高大是雄居太阳系火山之冠的。

奥林匹斯火山的年龄仅有2亿年。

从地质学观点来看它还年轻,大约每1亿年喷发一次。

奥林匹斯火山的山坡由几十亿年的巨大熔岩流形成,它的倾斜度有4°。

火星的另外一个阿耳巴火山尽管只有几千米高,但它的底部直径达1600千米,比奥林匹斯山的都要大。

由许多年代的撞击陨石坑的计数来判断,阿耳巴火山的年龄可能有40亿年了,它的高度较低可能是由于沉降作用所致。

火星有最壮观的峡谷水手谷由一系列峡谷组成,长4000千米,宽200千米,从边缘往峡谷底深达6千米,这是人类知道的最深长的峡谷。

中心峡谷的最宽点超过了1290千米,深度几乎达725千米。

美国著名的科罗拉多大峡谷总长150千米,最深处是2千米,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标志,是地球上能够看到,又真正存在的惟一标志。

与地球上的峡谷不同的是,水手大峡谷不是由于河水的长期侵蚀作用造成的,它们是在风和尘埃的应力作用下经过几十亿年的拓展而成形的。

巨大的环形山到目前为止,至少已有十多艘飞船光顾或降落于火星表面,加上雷达等各种手段的探索,今天人们已有了很详尽的火星表面地形图。

火星的南北两半球有很大的差别:北半球比较平坦,间或有些死火山,平均比南半球低4千米左右;而南半球比较古老,环形山很多。

由于受到较严重的风化侵蚀,环形山的边缘不锐利,坡度也平缓些。

因为火星比月球大得多,所以直径20千米以上的环形山仍有6000多个,其中有190座的直径超过了100千米。

从大小比例及整个特征来看,火星环形山可能有两种完全不同的起因:一是陨石的轰击,一是火星内部火山活动的结果。

南北迥异的星球火星的最大奥秘之一是,它具有两种区别相当分明、边界颇为清晰的地貌区域:一种是南部布满深坑的高原,其中大部分处在基准高度线以上2000米或更高;另一种是相对平坦而没有深坑的北部低地,其中大部分处在基准高度线以下至少1000米。

高原和低地几乎各占半球,不过,它们只是与火星目前的南北半球大致上吻合。

地质学家彼得·卡特摩尔对此解释说:“分开这两种高度不同区域的‘二分线’呈现为一条巨大的曲线,以大约35度的角度弯向火星赤道。”“低凹的”北半球的地貌都低于基准高度线,其惟一的例外是极乐高原(它完全在北半球范围内)以及萨西斯高原的大部分,这个高原横跨那条二分线。

而“隆起的”南半球的地貌则都高于基准高度线,其惟一的例外是水手谷的一部分以及两处并列着的深坑,即阿吉尔深坑和埃拉斯深坑,它们是由彗星或小行星撞击而成的。

阿吉尔深坑深3千米,直径为630千米;埃拉斯深坑深5千米,直径为2000千米。

这些深坑连同另一个深坑(伊斯迪斯深坑)是火星上最大的深坑。

但是,这颗星球上还有另外一些地区存在深坑,其直径在30千米或更大,其中许多(包括处于南极的一个)都是真正的庞然大物,直径超过200千米。

总的来看,在数万个直径约1千米的较小深坑当中,火星上可以数出的宽于30千米的深坑总数为3305个。

这些深坑当中的3068个(占总数的90%)都处在二分线以南,而在二分线以北,却只发现了237个大型深坑。

很难解释这种现象的原因。

同样奇特的是,没有深坑的那个半球的地面高度,比布满深坑的另一个半球要低得多(大约低几千米)。

火星上的河床地貌正如地质学家罗纳德·格里利所说,火星上高地各半的地形的原因,“一直是火星诸多尚未解决的最大难题之一。”惟一能确定的一点是:在火星历史上的某个时刻,火星遭到了一场规模几乎不可想象的大灾难的打击。

有些科学家认为,那场大灾难也使火星以前与地球相似的气候和一度十分丰沛的水资源丧失殆尽。

火星上不存在运河运河,是人工开凿的河流。

如果承认火星上有运河,就等于承认火星上有智慧生命存在,这无疑是一个刺激人们兴趣的问题。

在地面上用望远镜观测火星,在一些日子比较有利。

地球每隔780天会追赶上火星一次,地球与火星这种近距离相遇在天文上称为“冲”,这时,在天空看到的火星位置正好与太阳相对。

不过,火星轨道明显椭扁,而两者最近时为5600万千米,最远时为12000万千米。

在最有利观测的冲日叫“大冲”,这时火星离我们最近,观测效果最好。

在19世纪60年代,人们在火星的几次冲日期间,对它进行了大量的观测,画出不少新火星图。

1863年,意大利天文学家赛蒙描绘了彩色的火星图,亮区呈黄色稍带粉红,暗区则好像灰中带绿。

暗区有宽有窄,最窄处变成细细直线或曲线。

也许联想到地球上的大海和海峡,赛蒙把这些又窄又暗的部分称为“水道”。

意大利语中“水道”称为Canali。

1877年火星大冲,另一位意大利天文学家斯基帕雷利用一架优异的望远镜观测,看见了40条水道,又长又细,纵横交错,他觉得这些暗线把一些较大的暗区连了起来,记录下来,也像赛蒙一样,称它们为“卡纳利一水道”。

人们对此发现表现出极大热情,报道中Canali这个意大利语的词汇被译成了英语,误为Canals。

canals——运河,这可是非同小可。

既然是运河,就像地球上的苏伊士运河、巴拿马运河一样,是人造的,当然火星运河只能是由智慧生物开凿的,人们对此表示出极大的兴趣。

认为火星趋于干旱,居民把极冠雪水用以灌溉,修筑庞大运河系统。

天文学界一片热闹,有的坚持说发现了更多水道。

最早支持火星上有运河的是法国天文学家弗拉马利翁。

1892年他就发表论文,预言火星上存在着智慧生命。

而最有影响的当推美国的洛韦耳,他原是波士顿一个富豪,曾在日本和朝鲜担任过外交官,10年外交生活结束后便对政治厌倦起来,于是他自己出资在亚利桑那一个高2400多米的山上建立了他的私人天文台(至今这个天文台仍是研究行星、卫星的权威机构之一)。

洛韦耳热爱天文学。

眼科医生曾夸奖过他的眼睛,说洛韦耳的目力是这位医生所检查过的人当中最敏锐的。

洛韦耳因此洋洋自得,决心在观测火星中大显身手。

在以后的15个春秋中,他对火星做了大量的仔细的观测,拍摄的照片有几千张之多。

据此,他精心绘制了大大小小共180多幅“火星运河图”。

洛韦耳所描出的运河至少比斯基帕雷利多出3倍!而且他甚至认为,能否看清火星上的那些运河,正是鉴别天文学家观测技能好坏的“试金石”。

洛韦耳还富有写小说的技能,1895年他出版了《火星》一书,后来又陆续写出了《火星和它的运河》(1906年)及《火星,生命的居住地》(1908年)等深有影响的著作。

他认为:“火星表面上缺水,智力生物为了生存,就必须努力发展水利设施,这就是火星上有众多运河的原因所在。”与此同时,很多天文学家却一直抱怀疑态度,坚持说从未看到过运河。

另外,生物学家、物理学家、化学家也从火星不具备居住性出发强烈抨击盛及一时的“运河”说。

一时间科学家们各执己见,长期争论不休。

1965年,当“水手4号”从距离火星表面不到10000千米的地方掠过,发回了22张近距离的火星照片时,这样的争论才趋于平息。

照片上的火星荒凉、干燥,丝毫没有运河的迹象。

接着,又有多艘火星探测飞船上天。

1969年,“水手6号”和“水手7号”飞临火星,200多张清楚的照片传回地球,还是没有运河的痕迹。

“水手9号”在1971年又证实了这一点。

1976年夏季,两只宇宙飞船“海盗1号”和“海盗2号”在火星着陆成功。

它们看到的是一片荒凉的景象,测到大气中大部分是二氧化碳,火星表面温度极低,曾有过剧烈的火山活动,从沙土的分析实验里,连微生物都没有发现。

直到这时,火星运河之争才在确凿的事实面前划上了句号。

1997年美国独立日那天,美国火星探路者号历经7个月的艰苦跋涉之后,登上了火星这片红色的大地。

从火星探路者号发回的照片看,阿瑞斯平原几十亿年前曾发生过特大的洪水,那里有洪流冲击堆积起来的鹅卵石,岩石上还有清晰的水痕。

再次证明,火星上并没有“运河”,所谓的“运河”其实是火星自然形成的河床。

火星上存在“千沟万壑”的河床科幻小说家的想象幻灭了。

然而,天文学家又面临着新的问题。

“水手9号”意外发现,火星上有许多蜿蜒曲折、外貌酷似干涸的河床类的地貌特征。

有的延伸几千千米,有分支也有汇合,但其中并没有水。

位置与洛厄尔描述的“运河”大相径庭。

同时在火星上还发现许多水流侵蚀后的迹象。

什么东西能够造就这样的特征?科学家认为,只能是流动的液体。

而且,惟一可能存在于火星的流动液体就是水;再看干涸河道的位置,大多位于火星的赤道,那里温度最高,最有可能存在过水流。

在现存条件下,水不可能存在于火星上。

那里大气压太低,只要有一点水,就会立即沸腾殆尽,或者在低温下冻结起来,像两极地区水冰组成的极冠。

那么,水到哪里去了呢?我们可以推断,也许火星上某些地区的土壤中埋藏了大量冻结的水,就像我们地球极地的冻土地带那样。

这里就是水的贮存库。

可能是由于火山活动,内热使这些冰或者永久冻土层融化,致使其表层的岩石和尘土向下面水洼地塌陷。

这样,地表下已经是液体的水会汹涌而出,发生全火星的洪水泛滥。

也可能出现这种情况:火星上气候发生周期性变化,某些时候,气候寒冷,冻土带安然无恙;另一些时候,气候温和,冻土解冻融水成河流。

也许我们观测到的正是火星某一次周期。

究竟哪种情况更符合实际、更正确,不能妄下断论,需要耗费时日和心血去继续探测和研究。

然而,河床、极冠,毕竟很可能象征着火星上曾经一度相当温暖,流水充盈。

在这段温暖时期内,有可能形成生命。

20世纪70年代,美国海盗号宇宙飞船登陆火星,发现的干涸河床似乎比“水手9号”发现的更多,大气中有水蒸气又支持了关于生命的设想。

而且,更具爆炸性的发现还在后面。

空间探测的最新资料表明,火星表面上虽然不存在人们津津乐道过的“运河网”,但确确实实存在着许多奇特而神秘的“河床”。

从照片看来,这些干涸了的河床,纵横交叉,主流支流相联,相当于北京到上海的路程,宽也达几十千米。

关于河床的成因,过去有过激烈的争论,但随着1997年“火星探路者”的登陆,已经没有人再怀疑,在几十亿年前,火星上曾发生过巨大的洪水。

“探路者”所降落的“战神谷”内,大小巨石都很光滑,重心偏向一边,明显是汹涌无比的洪水造成的。

美国科学家形容,其规模相当于“北美洲中部五大湖区的水在两周内全部涌入了墨西哥湾,或者说相当于地中海的水量——每秒100万立方米!”事实上谷内被冲出的沟壑深达96千米,宽也有24千米!其场面真叫人惊心动魄。

火星曾经遍地是水火星上那些伤口般的巨大深坑,其直径都达到30千米或者更大,其中许多都明白无误地显示出一种标记,那就是:它们都是在火星上还存在潮湿温暖气候的时期内形成的。

埃拉斯深坑、伊斯迪斯深坑和阿吉尔深坑尤其显现出了一些低矮的隐约边缘以及平坦的地面。

一些权威人士把它们看作一种地质构造的证据,证明当时的火星上仍然存在浓厚的大气、迅速的水土侵蚀以及比现在更强的磁场。

同样,受水土侵蚀的影响,地球上那些大型深坑也可能是在几百年里逐渐与周围地貌混为一体的景观。

实际上,它们已经几乎无法被辨认出来了。

火星上的另一些深坑,其直径一般都是30千米~45千米。

深坑中央的山峰,和巨型石笋大致相仿,顶部凹陷。

罗纳德·格里利认为,对它们最正确的解释是:它们是一些“由大量泄水造成的”深坑。

他还认为,造成大量泄水的原因,可能是火星上的水或者气候,或者两者兼而有之。

贾伊·梅罗什和安·威克瑞曾经计算出:“火星可能曾经有过原始大气层,其气压和今天的地球相同。

与此相应,火星表面的温度也曾经比现在高得多,在冰的融点以上。”他们的研究结果暗示出的是:由于小行星反复撞击火星,火星的大气层被扯掉了——“因为火星的引力非常弱,一次重大撞击产生的、不断扩展的蒸气云,很容易把它邻近地区的大气刮进太空。”火星曾经存在过更温暖、更潮湿气候的具体证据是:美国宇航局研究过一块火星陨石,证明它确实包含着几毫克的液态水——这一小滴水现在被装在一个密封的玻璃小瓶里以供展示。

不仅如此,根据计算,“目前的火星地表200米以下还可能存在着封冻的地表水。”甚至还有迹象暗示,在火星内部足够的深度上,在接近熔岩浆的内部几层里,还可能存在着地下热泉。

从理论上说,这些热泉可能把极热的水蒸气排出到火星表面。

1980年8月,美国亚利桑纳州洛维尔天文台的列奥纳德·马丁博士报告说,美国宇航局“海盗号”探测器拍摄的火星水手谷以南地区的两幅连续图像,“的确似乎有一处爆炸式的喷水或者蒸汽排泄。”温森特·迪皮特罗和格利高里·莫伦纳尔用计算机加工了这些图像。

他们得出结论说:“我们不仅确认马丁博士的发现,而且发现中心水柱周围有一圈圆形的汽环……两幅照片的不同尺寸表明:这个云团以每秒60多米的速度上升……”这个“喷水处”引起了争论。

但是,对于证明火星上过去曾存在流动水的广泛水源的证据,却没有科学家提出反驳,这些证据在美国宇航局拍摄的上万幅照片上清晰可见。

最近,美国宇航局总部外层空间生物学项目办公室的一个研究小组,对这些证据进行了深入细致的评估。

这个小组包括美国宇航局埃米斯研究中心的大卫·戴斯·玛莱斯博士、美国地质勘察署的麦克尔·卡尔博士、美国宇航局总部的麦克尔·A·迈耶博士以及已故的卡尔·萨甘博士。

他们的结论代表着有关这个问题的、获得一致赞同的科学观点。

现在将这个结论摘引如下:火星地质学一个最令人困惑的问题,是水在这个星球演化过程中的作用。

在火星的当前条件下,火星地表不可能存留任何液态水。

尽管如此,我们却看到了火星被水侵蚀的大量证据。

最使人迷惑不解的地貌是那些干涸的巨大河谷。

我们认为,它们是大洪水造成的结果。

许多河谷都开始于被称为“混乱地带”的区域,那里的地面似乎已经塌陷,形成了一种低于周围地表1千米到2千米、布满互相碰撞挤压的岩石的地貌……在极乐高原,那些河谷从混乱地带开始出现,沿着该地区的斜坡,向北延伸数百千米。

几条巨大的沟壑向水手谷的东北方向延伸,在克莱斯盆地汇合,然后继续向北延伸,最后汇集到低凹的北部平原上。

这些河谷的全程都十分明显,很少出现间断。

它们具有流线型的谷壁,还有冲刷而成的谷底,并且通常都包含着一些泪滴状岛屿。

所有这些地貌特征都暗示:它们是一次次大洪水造成的结果……尽管大多数洪水都发生在克莱斯盆地一带,但其他地方也发生过洪水……例如极乐高原和埃拉斯深坑一带。

另外的洪水则发生在梅姆诺盆地和阿玛松盆地西部……还有一些河流的地貌,则似乎是流水的缓慢侵蚀造成的结果。

在这个深坑遍布的星球上,到处都可以看到分岔的河谷网络……这些河谷很像地球上的河谷,因为它们都有支流,并且在下游渐渐展宽……对这些河谷最有说服力的解释就是:它们是由流水侵蚀而形成的。

美国宇航局的这个报告使用的虽然是干巴巴的科学语言,却阐明了一些有意义重大的问题。

这个报告不仅确认火星上曾经出现潮湿而且相对温暖的环境——甚至可能曾经出现过一种适于更高级的生命形式生存的环境,而且它还确认,这种环境似乎是被突如其来地扫除掉了。

另外的一些研究也加强了这幅总体的图景。

极乐盆地的主要沟壑系统宽25千米,长2000多千米。

它是由一次突发的灾难性大洪水造成的。

那场大洪水不仅造成了它那些沟壑的陡峭谷壁,而且凿出了“一些深达数百米的巨大壶洞”,雕出了流线型的“泪滴状”岛屿,岛屿两端之间的长度达100千米。

洪水的流速极快:其流速快到每秒钟的高峰量达到数百万立方米,即使地球上的浓厚大气也不能提供流速足够快的水,以补充规模相同的集水区域的流量……只有水坝决口才能产生足以造成大面积土地侵蚀的流量。

科学家也计算出了能够造成火星上的那些沟壑的总水量,这是个极大的数字。

根据地质学家彼得·卡特摩尔的计算,这个总水量相当于地球上一个50多米深的海洋的总水量。

美国地质勘察署的麦克尔·卡尔博士则认为,这个总水量等于一个500米深的海洋。

另一场大洪水发生在阿瑞斯裂谷一带。

美国宇航局“火星探路者号”的登陆车仪器1997年7月传回的照片显示:这个巨大的裂谷中曾经充满了“数千英尺高的滚滚水流”。

负责“火星探路者号”的科学家麦克尔·玛林博士说:“这个水量非常大,地球上能够与之相比的大洪水将会填满整个地中海盆地。”在火星的许多不同地区,都能辨认出分层沉积下来的堆积层物质,如同地球上一些最大的湖泊留下的那种堆积层。

有些地方,这些沉积层厚达5千米——这不仅证实了火星上曾经出现过浓密和温暖的大气,水能够以液态形式存在于大气中,而且证实了火星上的水必定曾经存在过极为漫长的时期,在这期间发生了相似于地球的沉积过程。

美国宇航局的报告里提出的一个令人信服的证据,又巩固了这些推论:火星上某些地区的河流曾经存在过数亿年。

不仅如此,“那些延伸出去的沟壑还使人想到,火星上甚至很可能还曾经出现过降雨。”人们普遍认为,这些温暖潮湿的环境遍及火星,那是几十亿年以前的事情。

然而,美国地质勘察署的哈罗德·马苏尔斯基却证明:近在几百万年以前,火星上还存在着液态水。

英国的柯林·皮灵格及其研究小组甚至走得更远。

他们对火星陨石的研究显示:正好在60万年以前,这颗红色的星球上可能存在液态水和原始生命。

另外一些科学家正在准备拟定一个甚至更为晚近的时间框架,其中包括不到17000年前的一场袭击火星的大灾变,它使火星丧失了大气层和水。

专家们逐步接受了火星上曾经存在大面积湖泊、三角洲和海洋的推测。

美国地质勘察署的大卫·斯各特检验了火星上一些被他认为曾存在过湖泊和海的地区,包括极乐、阿玛松、乌托匹亚、伊斯迪斯和克莱斯地区一些盆地的蜿蜒沟壑、泄洪道和出海口、地岬、梯形地、沉积层和海岸线。

他认为,极乐盆地曾经充满了深达1500米的水。

同样,维克·贝克尔和美国亚利桑纳大学的科学家们也认为,一个巨大的湖泊曾经覆盖了火星的北半球。

他们还以火星北部低矮平原上古老的海岸线为证据,来支持自己的理论。

在火星北纬41度、西经9度一带,即在塞多尼亚区的所谓火星“金字塔”和“脸”的附近地区,也可以辨认出这样的地貌特征。

环境地质学家詹姆斯·L·厄加维克说:这个地区(它位于克莱斯平原东北方)包含的一些地区,其地貌仿佛具有海岸线的特征,那些地区呈现出水土侵蚀的地貌,山崩在那里造成了海岸线的边缘,山崖底部可能发生过物质侵蚀,而沉积物则倾泻到这些地方。

确凿无疑的侵蚀地貌,肯定表明那里必定曾经存在过大量的水。

至于这些情况发生在火星历史上的什么时期,这依然有待考察……火星的表面是一张铭刻着层层奥秘的、可以重复书写的纸。

在这一层层奥秘当中,书写着一个世界死亡的故事。

那个世界的死亡时间并不在几十亿年以前,而地球也有可能完全无法避免火星曾经遭到的命运。

火星上突然消失的水到哪里去了“探路者号”发回的资料表明,确曾有大量的水在火星表面流动过。

“探路者号”着陆地点,似曾发生过多次洪水事件,因有无数被水冲来的石头。

这些石头大大小小,或粗糙或浑圆。

比较浑圆的石头可能是受到远古洪水的磨蚀。

研究这些石头可以断定,过去有多少水量将它们从高原冲向平原。

其中,许多石头偏向同一方向,则表明它们是在同一时期遭水冲刷的。

图像还显示出火星的一座小山丘,呈现出不同的“地层”,它们可能是在不同时期沉积而成的。

这些都能证明,当年曾有许多的水流活动过。

火星沟渠明显是在水的作用下形成的。

在一些陡峭的斜坡上有干涸的沟渠,很明显,这里曾经是支流密布、河水徐徐流淌的大片水网地带。

支流众多,横穿平坦地区的那些蜿蜒的溪河供应着大河谷的流出水量。

强大的变化莫测的水流冲蚀塑造出了众多的冲积平原、沙丘和地面景观。

如今,它们全都干涸成尘了。

火星表面的大气压力还不及地球大气压力的1%,自然不容许水的存在。

在这样低的压力下,即使气温在冰点以下,水也会逐渐沸腾。

结论很明显:火星从前有足够稠密的大气将它表面的水保持在液体状态,而且为了发育成并维护这些巨大湍急河流,火星上的水量必定是足够充分的。

两极的冰冠火星大气中的水蒸气含量极小。

在火星上,少量的水不是留驻在像永冻层一样的土地中,就是成为火星两极上永存不变的冰冠的一部分。

“水手9号”的红外线辐射计实测出在火星赤道上中午的气温可高至17℃,在火星两极地区子夜可低到-120℃。

在远日点,即火星距太阳最远时,火星的南半球是冬季。

火星上南半球的冬季比北半球的冬季更冷,南半球冬季的冰冠一直伸展至南纬55°。

在近日点,即火星距太阳最近时,火星北半球是温暖的冬季。

这样,北半球冬季的冰冠到达北纬仅仅约65°。

不一致的两极在北半球和南半球的夏天,当火星的气温达到使冰冻的二氧化碳(干冰)蒸发成气体状态时,极冠就会消融。

科学家们相信:南极剩余的冰很可能是由二氧化碳形成的永冻冰,它比随气温升高而融化的不太坚固的二氧化碳霜更为持久。

在南半球夏季的温度高峰期,南极极冠将融缩至直径300千米。

北极极冠要大得多,直径从不小于1000千米。

北极的气温测量结果显示:夏天的极冠主要以水冰的形式存在,因为天气太热,干冰已不能继续存在。

太空探测器的测量仪也显示:在北半球的夏季,大气中的水蒸气大部分聚集在北半球极冠的上空,极冠被证实为由水冰构成。

塌陷成混乱地体首次被“水手4号”和“水手7号”发现的火星的另一个特征最初被简单地称为混乱地体。

在水手大峡谷系的尽头是一片乱七八糟的低地岗丘和小山。

科学家们设想这个紊乱的地理景观是因火山活动使水冻层融化或地下冰沉积的结果。

长期气候变化周期中的冰期间的温暖时期可能导致了这种融化。

如果冰冻的水大量存在于地底,那么它的融化可能会引起大地塌陷进而形成混乱地体。

由于大量融化的地下水被释放了出来,火星景观中便产生了某些流水冲蚀的特征,看上去就像是洪水冲刷的结果。

一些陨石撞击坑的存在支持了火星上存在丰厚永冻层或地下冰的看法,这些地点看上去就好像是什么人把一个大圆石扔在一片烂泥地上。

物质的溅射呈圆形分布,这与当陨石撞到石质地区形成撞击坑时所抛射出的固体喷射物的分布很不相同。

如果一个大陨石落到永冻层地区,那么,碰撞产生的强热就可能融化冰和土壤的混合物,所产生的泥就会形成一个溅射撞击坑。

火星上存在红、白、蓝三种颜色的岩石“火星探路者”飞船发回的大量照片表明,火星上存在红、白、蓝三种颜色的岩石。

“火星探路者”计划参与者之一,美国亚利桑那大学的地质学家皮特·史密斯说,火星上许多岩石都有两种颜色:向风的东侧呈淡蓝色,背风的西侧呈上红色,而一些半埋在土中的岩石则呈白色。

史密斯分析,蓝色可能是强风将岩石表面一层剥蚀掉后而露出的颜色,红色是火星上典型的颜色,可能是岩石表面上有一层红色的火星土壤,而白色则是由于这些岩石主要成分为碳酸钙,即这些岩石是由碳酸钙形成的坚硬的钙质层。

火星车对飞船着陆点附近的土壤进行分析表明,着陆点附近的某些地方实际上是由一层红色土壤覆盖在白色岩石上构成的,而这些白色岩石正是钙质层。

史密斯形象地说:“如果用一把笤帚扫,就可将这层土壤扫掉,露出白色的岩石来。”火星岩石与地球岩石非常相似和地球类似,火星上也存在着岩石和土壤。

这次火星着陆对火星岩石及土壤进行现场勘测和分析,然后将数据传给着陆器传回地球,这是火星车的主要任务。

火星上岩石很多,为了区别,这些被考察的岩石块都临时被取了名字。

自1997年7月6日开始,火星车“索杰纳”就投入了探测与分析岩石的工作。

被探测的第一块岩石名叫“藤壶·比尔”,因其外观酷似藤壶而得名,它的大小跟一个足球差不多。

命名方法都是根据美国卡通人物的名字命名的,除“藤壶·比尔”外,还有“瑜伽熊”、“平顶”、“魔鬼卡斯珀”、“约吉”等。

“索杰纳”对“藤壶·比尔”进行了长达10小时的扫描分析,并将分析结果传回了地面。

经分析表明,这块火星岩石主要由石英、长石和正辉石构成,其中石英约占三分之一。

石英即二氧化硅,是地球上许多岩石的主要成分。

长石和正辉石是地球上两种很常见的岩石,火星上具有这种组成的岩石是科学家们事先没有料到的。

这种组成与地球上的岩石非常相似,与月球岩石相比,火星岩石更像地球岩石,因为月球岩石中不含石英。

“索杰纳”上的阿尔法—质子—X射线光谱仪是不能直接测出石英的,但可以测出硅元素。

美研究人员分析,“藤壶·比尔”中的硅元素含量如此大,这些元素一定是以石英的形式存在的,因为在地球上,如果岩石中的硅元素含量达到这么大,那它一定含有石英。

起初,他们经分析认为这块岩石中石英的形成可能有三种途径:一是经火山喷发形成的;二是岩石在压力作用下熔化,然后冷却形成的;三是沉积物在水的作用下形成的。

但据后来“索杰纳”发回的特写照片推断,这块岩石由火山形成的可能性较大。

分析结果还表明,这块岩石的化学组成是均匀的,即它不是由许多小的岩石在漫长的地质年代形成的,而是一整块均匀的岩石。

此后“索杰纳”还对一块名为“约吉”的岩石做了仔细的扫描,这块岩石的大小约为火星车的4倍。

经分析发现,“约吉”的化学成分与“藤壶·比尔”不一样,这说明火星上的岩石也是多种多样的。

火星车在对名为“瑜珈熊”的岩石探测后发现,该岩石含有大量的镁。

这说明它未经过高温的熔烤,这对研究火星历史大有用途。

与此同时,火星车在飞船着陆点附近还发现了三种类型的土壤:一种为细质沙土,另一种为硬质土,第三种为松散的粉状土。

在离着陆点几千米处还发现一长形的浅陨石坑,这个陨石坑有可能提供关于小行星撞击火星的线索。

微笑的“脸庞”塞多尼亚区金字塔的那些照片,是“海盗1号”探测器于1976年在距离火星大约1500千米的高空拍摄的。

这些金字塔则是由托比亚斯·欧文博士(现为美国夏威夷大学天文学教授)在“海盗1号”拍摄的编号为35A72的照片上首先辨认出来的。

这幅照片拍摄的实际范围大约是55×50千米,约等于伦敦大区的面积。

同一幅照片还显示出了其他许多可能是人工造成的地貌。

不经意地乍看上去,你只能看见一个个的小山、深坑以及悬崖绝壁。

然而,仿佛掀开了一层纱幕一样,那模糊的景象会渐渐使你感到有了组织和结构——这些组织和结构太智能化了,以致于无法被看作杂乱无章的自然过程所形成的结果。

尽管比例十分宏大,那景象仍然相当近似于从1500千米高空拍摄下来的地球上的某种考古遗迹。

你越是仔细观察,你就越是会看清一点:它的确可能就是火星表面上的一大群被毁坏了的庞大纪念碑。

迄今为止,关于这些地貌的最富戏剧性的照片,是一幅巨大无比的、人面狮身像一般的“脸”的照片。

美国宇航局曾经正式宣布这幅照片是光影造成的骗术。

只是到了20世纪80年代之后,人们才对这种解释提出了严肃的挑战。

当时,温森特·迪皮特罗(他本人就是美国宇航局在马里兰州的戈达德宇航中心的计算机科学家)在编号为70A13的火星照片上发现了这张脸的第二个图像。

它是在拍摄到第一幅图像35个火星日之后拍摄的,其光线条件也和第一幅不同,提供了这张脸的一些可供比较的角度及其细节的尺度。

现在我们知道,这张脸连同它戴的那个轮廓分明的头巾,从头巾顶点到下颚的全长几乎有26千米,宽19千米,并且几乎高达800米。

它或许是个自然形成的小山。

但是,究竟有多少小山的左右两边是如此复杂地相似呢?火星上的笑脸地形对这张脸的图像分析表明:这张脸的“左右对称”很像一张自然的、几乎近似于人脸的外表,它不大可能是偶然形成的。

另外一些特征也加强了这个印象,那些特征是后来通过计算机的润色而被确认出来的。

这些特征包括那张脸上的嘴里的“牙齿”、双眼上方两边横过的线条、以及头巾上那些规则的侧向条纹——至少有一些研究学者认为,这些条纹使人联想到古埃及法老戴的那种尼米斯式的头巾。

图像处理专家马克·卡罗托博士认为:“所有这些特征在‘海盗号’拍摄的两幅照片上都出现了,其形状完全一样,体现了对象本身的结构。

因此,这些特征不可能是在复原和增强这个形象的过程中出现的任意干扰或者人为因素造成的。”1996年,卡尔·萨甘在他生命的最后一年,对“火星上的脸庞”提出了一种奇特的见解。

他说,这个结构“大概是由数百万年缓慢的地质过程雕刻出来的”。

不过,他随后又补充说:“也许我错了。

事实上,对一个在极近的距离上仔细观察都所见甚少的世界,我们的确很难把握。”萨甘敦促今后的美国及俄罗斯的火星探索计划要格外努力地更大大地接近那个金字塔、那张被一些人所说的“脸”,以及那座“城市”,去仔细地观察它们:这些地貌值得用更高分辨率望远镜在更近的距离上加以观察。

拍摄那张脸更具细节的照片,这必定能够弄清它。

神秘的“金字塔”火星的一些最早的反常地形结构图像是在1972年获得的,它们显示出火星上的一个被称为“极乐四边形”的区域。

最初,这些图像并没有引起多少注意。

后来,到了1974年,一家供专业人士阅读的杂志《伊卡路斯》对此发表了一则简短的消息。

由小马克·吉布森和维克多·阿布劳德培撰写的这篇文章报告说:我们观察到了火星表面上的一些三角形的、类似金字塔的结构。

这些地貌位于极乐四边形区域中央偏东,在火星照片B组的MTVS4205—3DAS07794853以及MTVS4296—24DAS12985882上面清晰可见。

这些结构投下了三角形和多边形的阴影。

仅在几千米之外,就有许多陡峭的火山锥体和冲击而成的深坑。

这些三角形金字塔结构的底部平均直径大约为3千米,那些多边形结构的平均直径大约为6千米。

另外一幅火星照片(编号4205-78)则相当清晰地显示出4座巨大的三底边金字塔。

1977年,康奈尔大学的天文学家卡尔·萨甘对这些金字塔做了评论。

他写道:“其中最大的一座的底部直径是3千米,高1千米——这要比地球上苏美尔人、埃及人和墨西哥人建造的金字塔大得多。

它们显然是受到了侵蚀,也十分古老,并且有可能只是一些遭到很长时期沙尘吹袭的小山。

但我们认为,值得对它们进行仔细的观察。”这幅后来得到的火星照片上拍摄到的这4个结构,其特别值得注意的一点是:它们似乎按照一个明确的图形或者排列,被建立在火星表面上,与地球上金字塔位置的排列极为相似。

在这方面,它们和火星上其他地方的金字塔也存在着许多共同之处,那些金字塔位于被称为“塞多尼亚区”的地域,约在北纬40度。

从“极乐四边形”区域到那里,几乎要绕过半个火星。

英国火星计划的负责人克利斯·奥卡恩说:“综观塞多尼亚区的全部区域,综观所有这些结构所处的位置,我从内心感到它们都是人工建造的。

无论如何我也看不出,外星上的这个如此复杂的系统,竟然会是偶然出现的。”有一个事实增强了奥卡恩的预感——“许多结构都是不可分割的”。

用简明的英语来表达这个意思,就是说:这些结构的轮廓,全都经过了高度复杂的计算机的人为的(而不大可能是自然的)仔细检查和计算,那种高级计算机通常都被用于现代战争,能对空中侦察照片上的伪装坦克和火炮做出精确定位。

克利斯·奥卡恩总结说:“因此,我们所看见的,是对异常现象的一种未必可信的归类。

它们具有一种似乎是有计划排列的外表;它们被发现是按照明确的分组建造的,并且它们也是不可分割的。

总之,我们不得不说,这是一种极为不同寻常的现象。”为反常的、明显是人为结构的地貌提供了照片证据的地方,也并不仅仅是“塞多尼亚区”和“极乐四边形”区域。

火星上的另外一些特征也分明是“不可分割的”,它们包括一条由一些小型金字塔排列而成的、将近5千米的直线;一座单个的金字塔,位于一个巨大的深坑边缘;南极地区众多斜长方形围墙;以及一个怪模怪样、形同城堡的大厦,它陡峭地耸立着,高达180多米。

在火星的南极地区,美国科学家发现有几何构图十分方整的结构体,专家们称之为“印加人城市”。

在火星北半球的基道尼亚地区,在类似埃及金字塔东侧发现奇特的黑色圈形构成体。

还有道路及奇怪的圆形广场,直径1千米。

道路基本完整,有的道路在修建时特意绕过坑坑洼洼。

在火星尘暴漫天的条件下一般道路在5000至1万年内消失。

估计建成时间不会太长,研究者将火星上金字塔与地球上金字塔做了比较,认为两者相似,火星金字塔的短边与长边之比恰恰符合著名的黄金定律,肯定和地球上建立金字塔过程中运用了相同的数字运算。

只是火星上的金字塔高1000米,底边长3000米,地球之最高的第四朝法老胡夫的金字塔才高1465米,不过也相当于40层高的摩天大楼了。

但它在火星金字塔面前却相形见细。

火星照片上那些奇特的图像都集中在面积为25平方千米的范围内。

专家们估计,人像、金字塔有50万年历史了。

50万年前的火星气候正处于适合生物生存的时期,因此他们推断,这很可能是火星人留下的艺术珍品。

甚至可能是外星人在火星上活动所留下的杰作。

事隔20年,在火星轨道上进行测绘任务的美国“火星观察者”太空飞船又飞越了“火量人面”区域拍到了更为清晰的照片。

与1976年相比,这次的图片将“火星人面”放大了10倍,并且是在逆光中拍摄的。

它像什么呢?负责“观察者号”太空飞船任务的科学家,加州科技学院的阿顿·安尔比断定是自然形成的图案。

他说:“它是自然岩石形状,只是一片独立的山地,只不过是峰峦沟谷在光线的影响下形成了‘人面’”。

并说,这种现象坐在飞机上的任何人都会遇到,从华盛顿到洛杉矾的飞机上就可以看到很多像那样的景色,而非人工建筑。

地理学家也认为,形成“人面”的山上和阴影部分只不过是光线变化所致,也很可能是几百万年来气候变化的偶然结果。

但是,仍有很多人坚持“火星人面”是非自然的。

科学家马克卡罗特是“行星科技研究学会”的成员,他指出,人脸的比例十分真实。

还说:“这不是一张夸张搞笑的脸,也不是张笑脸,它的口中有牙齿,眼眶中有瞳孔。”通过计算机放大处理后,眉毛及头巾上有条纹也都清晰可辨,“人面”看上去更像人工建造的了。

卡罗特也承认这只是偶然的证据,卡罗特说,这不是有力的证据,但可以积少成多,由弱变强,我们想了解更多。

此后不久,前苏联科学家又在离所谓狮身人面像约7千米处,发现了一群建筑物,有金字塔11座,其中较大的有4座,小的有7座。

火星上果真存在狮身人面像和金字塔吗?人们又充分发挥想象力,做出了种种神奇而又美好的猜测和假设。

然而,1997年火星探测器登陆考察,发回了相当清晰的照片。

这些照片表明,所谓的狮身人面像和金字塔只是人们想象的产物。

突遭毁灭的星球火星是个包含着许许多多奥秘的行星,火星的历史只是我们的猜测,火星在太阳系里的意义至今尚未弄清。

我们所能确定的一点,仅仅是火星上曾经有过雨水、河流、湖泊和海洋,而它现在却荒芜死寂了。

科学家们一致认为,火星是被小行星或彗星引起的一次无比巨大的碰撞杀死的——而说火星被那次轰击判处了死刑,也并不算过分。

火星那伤痕累累的表面上,布满了几千个巨大的深坑,都在默默无言地为那次碰撞作证。

科学家认为,那次碰撞很可能也造成了一次灾难性的大洪水,然后完全夺去了火星以前的浓厚大气,从此,液态水便在火星杳无踪迹了。

火星还处在黄金时代时就被完全毁灭了,这可能是一次什么性质的灾变呢?火星的一些奇异之处第一项:火星的轨道极度偏离中心,呈极扁的椭圆形,这样的轨道使火星每年都十分接近太阳,然后又距离太阳极为遥远。

第二项:火星的自转速度比应有的要缓慢得多。

第三项:火星几乎没有磁场。

第四项:在很长一段时期里,火星的南北地轴在空间“上下起伏”,极为剧烈地改变着火星与太阳之间的角度。

第五项:有证据表明,在过去的某个时刻,火星的一块外壳可能向内部塌陷了几层,使两极的陆地物质向赤道地区转移,也使赤道地区的陆地物质向两极转移。

第六项:火星上广泛分布着撞击而成的深坑,比正常统计的应有数量要多得多;它们都集中在所谓“二分线”以南的半球上。

第七项:火星的北半球上只有比较浅的坑,并且是个广阔的盆地,其高度比南半球低3千米。

第八项:火星南北半球之间的二分线,被高地上悬崖绝壁的陡峭边缘实际地标志在了火星表面上。

这种独特的地貌围绕着整个火星,其大致完整的圆环以大约35度的角度穿过赤道。

第九项:火星的另一个独特之处是“水手谷”的庞大裂谷——它有7千米深,4000千米长——裂开在火星地表上。

第十项:最后一点,但也是同样重要的一点,火星上有太阳系里最深、最宽阔的深坑,即埃拉斯深坑、伊斯迪斯深坑和阿吉尔深坑。

而火星另一半则有极乐高原和广阔无垠的萨西斯高原(从它的东部边缘空然出现了水手谷),作为对那些深坑的奇特的“补偿”。

一颗小行星与火星大碰撞我们不妨先从二分线的奥秘说起。

地质学家承认:“尽管对它的重要性的认识一直在增加,这种认识也表现为对它形成的性质、方式和年代的集中研究,但是,至今仍然没有一种立论坚实的假说能够描述它。”少数几位科学家认为,这条二分线完全是火星内部的地质过程形成的。

但是,大多数科学家却赞同威廉·哈特曼的观点。

1977年1月,哈特曼在《科学的美国人》杂志上发表文章指出:一颗直径1000千米的小行星横向撞击一颗处于原始发展阶段的行星,这可能使该行星的原始非对称性有所提高,也许是因为撞击摧毁了行星一边的外壳……这样的碰撞可能使火星地貌呈现出非对称性:火星的一个半球上布满了古老的深坑,而另外一个半球则几乎完全被火山活动改变了模样。

处在火星二分线以北的半球,其高度比南半球低,因此,那里必然会产生自动的补偿。

所以,遭到撞击、并且失去了地壳外层的,就必定是火星的北半球。

惟一值得严肃对待的不同意见是:造成这条二分线的,究竟是北半球遭到的多次重大碰撞,还是“一次极为巨大的撞击”?不过,这两种理论各自描绘了一幅图景,两幅在本质上都相似,那就是:碰撞的破坏力大到足以在火星的整个半球上造成一个盆地的碰撞。

这两种理论也都假定,火星的北半球也曾一度存在着与南半球数量大致相等的深坑。

然后,这些理论假设发生了一次由几颗小行星(或是一颗体积巨大的小行星)引起的、格外巨大的撞击。

出于某种原因,那次撞击只落到了北半球,完全摧毁了北半球的外壳,降低了它的高度,抹掉了那里以前存在的深坑。

接着,新鲜的熔岩从火星内部奔涌出来,迅速覆盖了失去了外壳的北半球,遮蔽了那上面的伤口,有效地重新塑造了它的表面。

后来,尽管一些小行星有时还会继续碰撞火星,但次数大大减少,而北半球此后也没有经历过剧烈的撞击。

这两种碰撞理论都回避了一个重要的问题,那就是:既然厚达3千米的地壳物质似乎被从北半球剥去了,那么,这些数量极大的地壳又到哪里去了呢?科学家已经计算出了这些外壳物质的数量极为庞大,不可能被侵蚀掉,即使用数十亿年时间,也不可能。

正如美国地质考察署的麦克尔·卡尔博士所说:北半球过去的古老外壳被如此集中地摧毁,我们对这个过程的精确机制的了解十分贫乏……单独的侵蚀作用无法解释地壳的消失……因为不存在一个足够大的深池来容纳这些残骸。

这两种碰撞理论都求助于北半球遭到异常巨大的撞击,却无法描述任何一种机制,作为造成这种大碰撞的、令人信服的原因。

因此,这两种理论也都暴露出了弱点。

最合理的推测是:那个撞击火星的天体是被吸到火星轨道上来的,原因是“小行星带上天体的偏离和碰撞”,也许是由木星大气层的引力造成的。

但是,反对这种意见的人却说,这种偏离和碰撞不可能从小行星带喷射出足够的物质,造成我们在火星上见到的创伤。

至于为什么这些创伤都集中在火星的北半球,而力量又如此猛烈,竟把外壳毁掉3千米之深,这也是个谜。

正如这些科学家指出的那样:任何试图用碰撞理论解释二分线成因的说法,都要依赖火星北部低地汇聚数量足够的碰撞……除非北部低地上受到的碰撞,其数量确实明显大于其他地方受到的碰撞,否则就绝对没有任何理由认为火星的北部低地和其他地方存在区别。

那么,火星北半球受到的撞击是否“数量确实明显大于”它的南半球呢?有些科学家提出,一切情况可能会按照截然不同的方式发生。

太阳系第十颗小行星天文学家一致认为,在太阳系的早期发展史上,曾经频繁地发生小行星和行星相撞的现象,但后来,这种情况就以统一的、可以预测的速率逐步减少了。

这样一来,“任何已知的行星”就都被认为“其相对年龄是清楚的,因为其布满碰撞深坑的区域的年龄要比其深坑稀少的区域更古老”。

正是由于这个原因,科学家才通常都认为,火星布满深坑的南部高原比它“最近才被重塑出来的北半球更古老”。

地理学家唐纳德·W·派顿和工程物理学家萨缨尔·L·温泽尔则另有见解。

他们认为,受到“力量异常巨大的碰撞”的,并不是(像其他所有学者想象的那样)火星北半球,而是南半球。

他们说,彗星的巨大残骸群是使火星北半球布满深坑的惟一原因——这就是说,火星南半球地表的年龄并不比北部平原更古老。

于是,尽管他们并没有谈到因此而引起的一个结论,但他们的发现却暗示了一种有趣的可能性:火星北半球地壳的丢失,或许并不是因为对北半球的任何直接撞击,而可能是南半球遭到毁灭性撞击产生的“碰撞”效应所致。

太阳系目前有9颗行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。

派顿和温泽尔的理论是,太阳系里还曾经有过第十颗小行星,其轨道在火星与土星之间(位于现在发现小行星带的区域)。

就是这颗星,与火星发生了碰撞。

他们把这颗假想的行星命名为“阿斯特拉”,并且认为它被吸向火星,如同飞蛾被火吸引那样,然后,在进入这颗比它大的行星的“引力场范围区”时被毁灭了。

所谓“引力场范围区”,是天文学家使用的一个技术术语,用来表示一个区域,它围绕着任何一个由可观物质构成的大型物体,并且在该物体半径2到3倍的范围内产生引力场。

实际上,它是个危险区,任何进入这个范围的物体,若其质量小于该物体。

或者其引力场弱于该物体,就或者会被这个范围的电磁迅速排斥出去,或者更常见的是:因为受到周期性压力的影响而解体。

这个“引力场范围区”具有磁性,是一个看不见的磁力场。

如果一颗行星的引力场范围区受到了侵犯,这颗行星就可能产生自我保护反应——如同一个人那样,奋起摧毁入侵者。

发生这种情况的时候,那颗自卫的行星便会遭受严重的、甚至是无法修复的创伤。

这些创伤来自入侵者撞在行星上的成千上万的碎块,有些碎块非常巨大。

不过,和两个完整的天体之间真正的碰撞造成的损伤相比,这样的损伤往往显得不那么严重。

派顿和温泽尔认为,“阿斯特拉”进入了距离火星5000千米的范围,完全处在火星的引力场范围区之内,于是被引力和电磁力分裂成碎块——纷纷落到火星朝向它的那一面上,如同一场高速度抛射物的突然倾泻,从同一个方向同时向火星轰击。

这两位科学家发现了大量的证据,证明火星南半球曾经遭到过这样的轰炸,他们指出:火星上存在的明晰边线(或者叫边缘),说明火星上密布深坑的地区曾经受到猛烈的外部撞击。

那条边线(即二分线)标志着“炮轰截止的范围”。

这颗红色星球的“和平区”(即北半球)也正是从那里开始的。

任何人只要想到火星引力场范围区的那些碎块,都会清楚地看到这条边线。

迄今为止,那些并没有想到行星大灾变的天文学家们,也看不到这一明显的事实。

这条边线隆起于火星最北部的西北区域,位于北纬40度、西经320度……这条边线的南头位于南纬42度、西经110度。

如果有意识地寻找和辨认,深坑的边界线并不难确定。

正是在那些地方,火星只有一边仿佛经历了一场突然的、密集的、15分钟的碎块风暴的袭击……和那些提出火星北半球曾受到密集撞击的科学家一样,这两位科学家的理论的最薄弱点,也是他们提不出一种令人信服的机制,使它能够把他们假设的那颗“阿斯特拉”星置于和火星碰撞的轨道上。

实际上,他们的有关想法的基础是,他们相信太阳系只是最近才形成目前的形式,而各个行星以前的轨道与现在极为不同。

在这方面,只有为数不多的学者赞成派顿和温泽尔提出的假说,但是,这并不必然意味着他们是错误的。

何况,即使他们关于这种机制的见解真的错了,他们对其他问题的见解也是百分之百正确的。

例如,他们说,也许存在过那颗“阿斯特拉”星或者某种非常类似它的天体,这就有可能是正确的。

当然,在原则上不会有人反对把一个爆炸开的第十颗行星作为无数岩石导弹的来源,这些岩石导弹有大有小,它们在火星与木星之间的小行星带里运行。

早在1978年,华盛顿特区美国海军天文台的天文学家汤姆·凡·弗兰登就在专业杂志《伊卡路斯》上详细探讨了这种情况。

他虽然承认自己无法说明一颗行星为什么会被炸碎,却提出了令人信服的证据,证明火星和木星之间的第十颗行星的确可能被毁灭了。

他认为这颗行星的毁灭发生在大约500万年前,并且不仅造成了这个小行星带,而且使彗星进入了太阳系。

派顿和温泽尔的另一个核心思想是,这场无比猛烈的碰撞有选择地集中在火星北半球。

至少,这个见解并不比那个被广泛接受的看法包含更多的必然性。

那个看法就是,火星北半球曾经受到“数量非常密集的多次碰撞”。

不仅如此,火星南半球还确实有可能成为一次如此巨大的碰撞的目标。

抛射物杀手太阳系里3个最大的冲击深坑——埃拉斯、伊斯迪斯和阿吉尔深坑,全都处在火星二分线以南。

埃拉斯深坑是个椭圆形盆地,位于南纬40度、西经295度,深5千米,面积为1600千米×2000千米。

它是如此巨大,连它边缘线上的盆壁都宽达400千米。

根据派顿和温泽尔的计算,这个庞大的深坑是一个直径为1000千米的物体撞击造成的结果——这个物体相当于阿拉斯加州、华盛顿州和半个俄勒冈州加在一起的面积,是德克萨斯州面积的两倍,比大多数西欧国家的面积都大。

伊斯迪斯深坑宽1000千米。

派顿和温泽尔认为,它是由一个直径600千米的物体撞击而成的。

阿吉尔深坑的直径为630千米,是一个直径为360千米的物体撞击的结果。

在派顿和温泽尔对这场碰撞的重新构想当中,埃拉斯深坑是3个深坑里最先遭受到达火星的抛射物杀手攻击的地方。

那些抛射物杀手以每小时4万千米的速度呼啸着穿过火星大气层,落到二分线以南半球中央的一个“靶心”上:落在埃拉斯的那个碎块几乎垂直而降,直接打击着火星外壳。

它穿入火星内部的岩浆里,造成巨大的压力波和切变波。

埃拉斯碎块并没有从火星外壳的另一面穿出……但是,它的撞击角度和力度却的确使火星遭受了突然的、巨大的内部创伤,因此在北半球造成了两块巨大的高原……埃拉斯碎块继续向前钻进,一路旋转,穿入火星岩浆。

在火星受到“阿斯特拉”碎块撞击大约100分钟以后,萨西斯高原突然开始隆起……与此同时,至少另外有两个碎块钻入了火星外壳,那就是伊斯迪斯碎块和阿吉尔碎块。

在伊斯迪斯深坑受到撞击的另一面,则隆起了火星上的第二块大高原——极乐高原。

几个世界之死在成千上万个较小的深坑当中,在3000多个直径大于30千米的深坑当中(包括十几个直径达250千米的深坑),埃拉斯、伊斯迪斯和阿吉尔深坑都是火星地貌里幽暗而隐伏的巨怪。

派顿和温泽尔对造成这3个深坑的3颗小行星直径的计算是不正确的,它们分别被估计为1000千米、600千米和360千米。

根据对地球深坑的研究,我们知道,直径为10千米的物体的撞击能够造成直径将近200千米的深坑。

对撞击火星的物体的更精确计算表明:埃拉斯深坑的撞击物的直径是100千米,伊斯迪斯深坑的撞击物的直径为50千米,而阿吉尔深坑的撞击物的直径则是36千米。

对一个和地球一样大小的行星(火星的大小至多是地球的一半)来说,最重要的是要理解到一点,即任何直径大于大约1千米的物体的撞击都是一场灾难。

的确,一些比这小得多的物体曾经给地球造成过非常严重的损害。

美国亚利桑那州著名的“巴林格深坑”,深180米,直径大于1千米,是一块直径不到50米的陨铁造成的结果。

1908年6月30日发生的所谓“通古斯大爆炸”,是一个直径70米、以每小时10万千米的速度运行的彗星碎块在俄罗斯上空的大爆炸。

据计算,那次大爆炸发生在西伯利亚平原上空大约6千米处。

夷平了2000多平方千米的森林,把1000平方千米的中心区域完全化为焦土,连距离爆炸中心500千米之外的人身上的衣服也被它点燃。

“通古斯大爆炸”引起的大地震,远在4000多千米之外还可以被检测到。

它把大量的尘埃掷入大气层,遮蔽了太阳,竟使以后数年的地球表面气温显著下降。

造成通古斯大爆炸的物体,其直径为70米,幸好,它先在一个没有人烟的地区上空爆炸,然后才和地球相撞。

6500万年前,另一个物体(这次是个直径为10千米的物体)撞碎在尤卡坦半岛和墨西哥湾的北端。

据估计,它的爆炸力是地球上现存全部原子弹和导弹爆炸力的1000倍。

这次大爆炸造成了一个直径180千米的深坑,它扬起的灰尘云团把太阳遮蔽了5年之久,引起强烈的地震,使整个地球经历了几十年的余震和火山爆发。

这就是那场臭名昭著的“K/T交界期事件”——“白垩纪与第三纪交界期事件”。

它灭绝了恐龙,灭绝了当时生活在地球上的75%的物种。

那次大爆炸常被描述为:地球遭受的最大灾变之一……它相当于一块珠穆朗玛峰大小的岩石以比子弹还快10倍的速度造成的冲击。

那冲击如此严重,使得地球都偏移了自己的轨道数十米。

“一块珠穆朗玛峰大小的岩石”,其直径恰好是10千米,能够造成波及整个星球的大灾变,几乎灭绝了地球上的生命。

想到这一点,必定使人浑身战栗。

在太阳系里,直径10千米或更大的小行星或彗星是比较普通的。

而且,其中许多都可以被列入有可能“穿越地球轨道的天体”,都很可能会给地球带来灾难。

天文学家把它们称为“阿波罗物体”,并且认为其中一些的直径可以达到100千米。

科学家认为,这样的巨人并不多。

不过,他们普遍认为,地球与其中一个巨大天体的碰撞将是一次“毁灭整个地球的”灾变。

到那时,地球上的任何生命形式都极有可能无法存活下来。

值得再次强调的是:造成火星埃拉斯深坑的物体,其直径为100千米;造成火星伊斯迪斯深坑的物体,其直径为50千米;造成火星阿吉尔深坑的物体,其直径为36千米。

这些巨型的星际达姆弹,每一颗都大到足以杀死整个火星,因此不难想象地球遭到3次这样的撞击将会是什么结果。

的确,这种想象是多余的,因为我们已经看到了美国宇航局拍摄的那些照片,照片上是火星被摧毁的尸体,它们已经足以向我们讲述整个故事了。

我们可以冒着过分扩大这个比喻的风险说,这些照片暗示出:这个“遇害者”先在其南部遭到了一个天体的直射,它相当于一支12毫米口径手枪的射击,因而造成了火星二分线以南的数千个密集弹坑;然后,这个“杀手”又用3支大口径步枪分别发射了3发子弹,完成了谋杀。

能量波6500万年前,灭绝了恐龙的那颗直径10千米的彗星或小行星撞击了地球,就在那一瞬间,从撞击点墨西哥湾传出的巨大地震波震撼了整个地球。

与地球被撞击点几乎正相对应的另一面,恰恰就在地球被撞击的同一时间,印度的火山突然猛烈爆发了。

地质学家认为这绝不是偶然的。

大量熔岩从地球的裂缝中涌出,很快形成了一层由玄武岩熔岩构成的巨大“地盾”——其高度将近1000米,面积达到数千平方千米——这些熔岩冷却以后,形成了印度南部德干高原的黑色火成岩。

约翰·格里宾和玛丽·格里宾说:“地震波从震中扩散,有可能仍在地球的那个部分再次汇集起来。”派顿和温泽尔所论证的,正是火星上发生的几乎相同的情况,只是比地球的情况更严重100倍——萨西斯高原隆起,是对埃拉斯撞击的反应;而极乐高原则是对伊斯迪斯撞击的反应。

据计算,那次地震波的强度非常惊人,不仅传遍了整个火星,而且可能在那些钻入火星地壳的小行星之前就直接冲进地壳,像钻头一样地钻入了火星。

的确,据计算,撞击埃拉斯、伊斯迪斯和阿吉尔的3个小行星,可能从它们位于二分线以南的几个钻入点继续下钻5000米左右,然后在火星另一面的地底停了下来,那个地方就是二分线以北“平静的”北半球。

它们在那里可能释放出了巨大的压力波,这些压力波以大约每小时5000千米的速度冲击地表。

那次撞击引发的火山活动,足以在火星表面造成萨西斯高原和极乐高原——甚至可能造成奥林匹斯火山。

这是个完全合情合理的推断,有地球上印度德干高原的先例为证。

此外,派顿和温泽尔还提出,火星遭到突然撞击后,需要吸纳和“消化”那3颗小行星带来的巨大动能,这些能量几乎能把火星全部摧毁。

在极乐地区和萨西斯地区喷出岩浆,并不足以吸纳这些能量。

那些压力和扩张力还需要进一步得到释放,因此,火星从萨西斯地区东端裂出条条深谷,其长度达到火星周长的四分之一,形成了我们所说的“水手谷”那个可怕的大裂缝。

这个使人晕眩的大峡谷系统深达7千米——彼得·卡特摩尔等地质学家认为,无法把这个深度解释为火星内部地质活动的结果。

遭到3次巨大的撞击以后,火星会不会出现另外一种情况,一种比其他一切都更有破坏力的情况呢?火星从内部受到多次重击,其能量发自南部,而传到北部的能量足以震掉那里的地壳,有没有这种可能呢?这差不多就是威廉·哈特曼在《科学的美国人》杂志上设想的情况。

他指出:从理论上说,一个极为巨大的天体,只要造成一次大碰撞,就能使火星产生“反碰撞”的表现。

我们已经知道,通常认为这样的大碰撞(或者是多次的大碰撞)有可能发生在火星的北半球。

但是,最近的研究却支持另外一种观点,即在埃拉斯、伊斯迪斯和阿吉尔受到撞击期间,无比巨大的能量冲击波如果从火星南半球传到北半球,也可以有效地完成同样的工作。

这项研究已经表明,即使较小的撞击产生的震动波,也足以让火星的表面“震颤起来,把大块的圆形岩石抛到15米的空中”。

埃拉斯、伊斯迪斯和阿吉尔遭到的撞击绝不属于较小的撞击。

它们全部的物质和重量会使火星整个北半球“震颤起来”,其巨大的能量足以把那里厚达3千米的地壳抛入太空。

我们不能排除这种可能性。

混乱和骚动仅仅撞击埃拉斯的小行星,其直径就达100千米。

加上撞击伊斯迪斯和阿吉尔的小行星,它们可能“携带着无比巨大的能量和引力”,所以,当它们与火星碰撞时,“会使火星发生倾斜,会加速它的自转,或者减慢它的自转,会摧毁火星的一个卫星,或者也许甚至会在冲入火星引力场范围以后,在火星的周围留下一圈圈物质。”可以回溯到“水手4号”探测器的美国宇航局的观察表明:“在过去的某个时刻,火星的轨道(它的轨道呈极不寻常的椭圆形)曾经受到严重干扰,而火星的结构曾被严重地拉张。”不仅如此,火星外壳上那些泄露天机的片断,还意味着火星的自转常数(即它的自转周期)在某个时刻被大大地改变了。

天体运行机制的规律显示,火星本来应当每8个小时自转一周;而由于发生了极为巨大的变化,火星自转一周需要将近25个小时。

这样的巨变实在太大,似乎不能用火星与两个小卫星(福波斯和戴摩斯)之间的周期性相互作用来解释。

科学家承认,必须找到造成这些现象的“某种其他原因”。

火星的另外一个反常之处是否也出于同一个原因呢?那个反常之处就是:火星自转轴的倾斜度(或者叫倾角)在剧烈地变动。

火星自转轴的倾角目前大约是24度,而它的“正常”范围已经非常大,即从大约149度到355度之间变化,以几百万年为一个周期。

然而在1993年,美国麻省理工学院的古哈德·图玛和贾克·L·威斯多姆发现:“火星的自转轴倾角也可能突然发生变化。

每过1000万年左右,火星自转轴的倾斜角度就会在大到60度的范围内逐渐发生变化。”火星的另一个奇异特征是它几乎没有磁场,尽管有无可辩驳的证据表明,它确实曾经有过很强大的磁场。

最后一个同样重要的奇异之处是:有证据表明,在火星内层外面,整个火星外壳曾经发生过一次大规模的(也许是迅速的、也许是非常剧烈的)整体滑动。

例如,在火星上距离赤道180度的地方,发现了典型的、被覆盖的、分层的极地沉积物,换句话说,在火星彼此相对的两个位置上发现了这些沉积层,而那可能是地壳滑动之前的两极。

星际来访者是什么使火星外壳产生运动,使火星的自转轴剧烈摆动,使火星失去了磁场,使火星的自转周期急剧减缓呢?它是否就是在火星南半球布满深坑、剥掉北半球3千米厚的地壳的那场灾变呢?这些事情又是发生在什么时候呢?派顿和温泽尔认为,许多答案都和那个假想的第十颗行星“阿斯特拉”有关。

这样一个天体当然会扰乱火星的轨道——如果它像假想的那样,侵入了火星的引力场范围区,就会减缓火星的自转。

哈特曼在他发表于《科学的美国人》杂志上的论文里,也谈到了一种可能性,即“在星际运行的一个巨大天体”进入了太阳系。

他设想了这个巨大天体如何侵入某个行星的引力场范围区,然后被周期性作用力“撕得粉碎”。

但是,派顿和温泽尔与传统理论相对立的地方,其实是他们提出的时间表。

他们认为,“阿斯特拉”遭到毁灭的时间“并不是几百万年以前,而是几千年以前”。

结果,他们把这个时间缩小到更窄的范围,认为“阿斯特拉”的毁灭“既不早于公元前15000年,也不迟于公元前3000年”。

D·S·艾伦和J·B·德莱尔在他们的重要专著《当地球濒于死亡的时候》里,也假设了一个巨大的星际来访者。

他们把它叫做“法厄同”。

像派顿和温泽尔一样,他们也认为,它出现的时间也非常晚近,它在大约11500年以前接近了火星和地球。

关于这个天体的精确性质,他们指出:“法厄同是从天文学所说的一次超新星大爆炸中孕育出来的,法厄同就是爆炸产生的天体物质的一部分。”另外一些权威人士也提出了相似的推断,他们包括英国牛津大学杰出的天文学家维克多·克鲁伯博士和他的同事威廉,克鲁伯博士和他的同事威廉·纳皮尔教授。

他们提出的证据表明:不到两万年以前,一颗非常巨大的星际彗星进入了太阳系并开始解体,把余烬残骸散布到太阳系的行星上。

二加二等于五吗如果不能把火星上的岩石标本送回地球进行放射线测定,那么,科学家提出的所有时间表就都值得怀疑。

这是因为,科学家目前能使用的时间测定方法,只是俯身在探测器拍摄的那些照片上,细数希望确定年代的那些地貌上的深坑。

读者想必可以看到:这种处在拨弄算盘珠水平的科学,建立在一个基本假定上面,那就是——在40亿年左右的时间当中,小行星和陨星造成的那些碰撞会按照可预期的概率发生,而最大量的碰撞则发生在太阳系历史的早期。

因此,遭到严重碰撞的地区,便总是被判断为比遭到轻微碰撞的地区“更古老”。

由于火星二分线以南地区遭到严重碰撞,所以就假定:那些碰撞绝大多数必定发生在几十亿年以前。

然而,计算碰撞出来的深坑,这个办法却存在一些严重的、甚至是致命的缺点。

彼得·卡特摩尔指出,这种方法并不能确定绝对的日期,仅仅能确定相对的日期。

这是因为,仅仅根据照片提供的证据,完全不可能确定一次碰撞真正发生在过去的什么时间。

计算深坑至多能够告诉我们,某种地貌可能比另一种地貌更古老或者更年轻,但我们说不出两种地貌的年龄之间究竟相差多少,也说不出每一种地貌的年龄究竟是多少。

由于这一严重的缺点,用这种方法就不可能证明派顿和其他人设想的那些可能性,即一场突然的、不知所来的、不可预测的小行星碎块风暴同时砸到火星的一个半球上,在极短的时间内造成了大量的深坑(这个情况也许发生在极为晚近的时间上),因此造成一种误解,即把那些实际上很年轻的地貌特征看作了古老的特征。

这样的误解,难道能使大多数科学家相信火星最后一次遭到碰撞是在几十亿年以前吗?这里面是否存在着一个巨大的错误呢?毁灭火星的那场灾难也许就在二万年前毁灭火星的那场大灾变可能发生在非常晚近的年代——也许就发生在不到两万年以前。

这个见解是天文学上的一个异端邪说,引起了我们的强烈反响。

历史已经表明:恰恰就在那个时期,地球上也发生过一次非常巨大的灾变。

正是在那个时候,地球的冰河期突然灾难性地中断了。

没有一位科学家解释过,那次翻天覆地的灾变是如何发生的或者为什么发生,惟一能够确。

定下来的事实是:乌尔姆冰川和威斯康辛冰川的冰盖缓慢延伸,把北欧和北美覆盖了至少10万年,而在大约17000年以前,它们却急剧地融化而缩小了。

那以后的8000年里,地球上发生了灾难性的大洪水、地震和火山活动,全球海平面上升了100多米。

等地球的情况稍微好转以后,它已经面目全非、无法辨认了。

以前的海岸线、岛屿和半岛都被淹没,许多动物物种已经被灭绝。

从泥泞和灰烬中挣扎出来的幸存者当中,还包括人类的一小批狼狈不堪的残余。

这些幸存下来的人们最有价值的行李,就是他们的记忆了——那些记忆以神话的形式存在着——他们还记得“大洪水发生以前”的欢乐而遥远的时光。

那时候,一种伟大的文明繁荣昌盛,神王们用神秘的力量和奇异的技术统治着世界。

我们曾经证明,各种文化关于那次大洪水的神话都惊人地一致。

这些神话可能反映了一个久远的历史事实:一种先进的文明确实曾在上一次冰河期期间兴起,却毁灭于那次导致冰河期结束的全球性的大洪水之中。

一些最古老的神话和碑文使我们想到了一种可能性:这个产生在大洪水以前的文明,其神圣智慧和技术知识可能并没有完全丧失于那场大灾难——的确,当时可能已经采取了一种具体的措施,以便把杰出的祖传遗产中那些最精华的部分保留下来。

目前世界各地都广泛分布着迷宫般的古代遗迹,而这些遗迹当中隐藏着远古人类的知识。

我们在这些古代遗迹上的旅行使我们确信,这些遗迹当中,至高无上的当属埃及吉萨的古代墓葬群,那是一片神圣的领地,拥有3座大金字塔和人面狮身像。

我们做出了一种推测,认为这个遗迹各种要素的历史全都可能大大超过4500年(那是正统的学者们为它们确定的年代),有些可能长达12500年。

我们也证明,那些金字塔和人面狮身像的分布位置,就是猎户座和狮子座在地球上的模型。

12500年前,这两个星座最后一次出现在埃及上空。

我们还考察了关于吉萨金字塔“藏经室”的一些传说——它也许被藏在人面狮身像的岩座下面,也许被藏在大金字塔的一个封闭的密室里——古埃及人相信,密室中有大洪水以前保留下来的神圣著作。

我们并不想排除一种可能性,即这样的宝藏——来自大洪水以前的一种文明的时间宝瓶——今天依然存在,并且有可能被找到。

我们也不想排除另一种可能性:上一次冰河期结束时,地球上发生了一场大灾变,而在同一时期,也发生了一场毁灭火星的大灾变——这两场灾变很可能出于同一个原因。

这个可能性是克鲁伯、纳皮尔、艾伦和德莱尔在他们的著作里提出的。

因此,古埃及人认为火星与地球之间,更具体地说,是火星与吉萨的人面狮身巨像之间,存在着深刻的联系。

火星和人面狮身像都被看作古埃及太阳神奥鲁斯的象征,他是女神埃瑟丝和主神奥塞瑞斯的儿子。

火星和人面狮身像也都被冠以同一个名字——“奥拉克提”,意思是“地平线上的奥鲁斯”。

此外,人们有时还把火星称为“红色的奥鲁斯”;而历史上很长一段时间,那座人面狮身巨像曾经被染成红色。

在这个红色星球的最后一次大灾变中,死亡的究竟是什么呢?我们已经知道:当那些太空碎块杀手般地猛烈袭击火星的时候,太阳系所损失的绝不仅仅是一个荒凉空旷的世界——太阳系损失的东西不知比这要珍贵多少。

我们知道,火星直到它被执行死刑前的一瞬间,一直拥有强大的磁场和类似于地球的大气层,它们使海洋、湖泊及河流得以形成。

我们知道,火星上以前一直有频繁而丰沛的降雨,现在依然有数量极大的水被封闭在极地和地表以下的冰层里。

我们知道,我们已经发现了火星上有机生命活动的许多令人向往的暗示和迹象。

我们还知道:火星的塞多尼亚区平原上有一座巨大无比的斯芬克司的“脸”,位于以前的一个海洋附近,与之相连的还有一群巨大的金字塔结构。

难道这些都是火星奇特的地貌耍弄的“光影骗术”么?假说:天使坠落俄罗斯的火星研究者,地质、矿产学博士沃尔特诺夫提出了一个假说,他认为火星上原来可能存在生命,由于卫星的频繁撞击毁灭了生命及其生存条件,火星才会变成现在的荒凉景象。

沃尔特诺夫说,美国和前苏联的火星着陆探测器发现,火星表面厚达20米的风化浮土层因含有丰富的氧化铁而呈红色,并有2米厚的氧化硫尘埃。

要形成这样多的氧化物浮土层,至少需要200万亿吨游离态的氧。

此外美国“火星探路者”探测器在1997年还发现,就地貌来看,火星上曾经存在过稳定的水。

这就是说,火星上曾有过丰富的氧气和水源,具备了生命形成的必要条件。

科学界认为火星有两颗卫星——火卫一和火卫二。

但沃尔特诺夫认为,火星过去至少还有第三颗卫星——火卫三。

火星表面数以百计的陨石坑表明,火星曾受到这些卫星无数次的撞击。

由于火星与其卫星间距离太近,强大的引力使卫星破裂,碎块撞击火星表面。

大约在数百万年前,火卫三首先破裂,巨大的碎块在与火星撞击时产生高温,不仅融化了岩石、毁灭了植被,也使大气层中的各种气体离子化,散逸到宇宙空间中,从而毁灭了火星上的生命,也毁灭了充足的氧气和水这两个必要的生命存在条件。

这只是天使坠落假说的一个最新佐证。

所谓天使坠落,指的是在数百万年前,火星人类遭受灭顶之灾。

当时火星文明已经较为先进了,虽然大多数火星人没能逃离厄运,但有少部分掌握了先进星际飞行工具的火星人逃离了火星,来到与他们最近的星球——地球。

他们在地球上建立了自己的帝国,虽然后来由于各种原因不复存在,但却留下了至今人类无法解释的遗迹,像大金字塔、玛雅文明等等。

甚至在《圣经》中有些记载让现代人看了就像在看科幻小说。

《圣经》旧约《以西结书》第一节描述以西结目击“上帝”降临,其写实生动的描写一点也不亚于现在电影中想像出的外星人,它写道:“我观看,狂风从北方刮来,一朵包含着火的巨大的云周围有光辉,它的火焰向前不断喷射,就像闪亮的琥珀。

在其中央,看起来有4个生物,它们的形状像人,但每一个均有4张脸、4只翅膀。

它们的腿是直的,脚掌像牛的掌,但锃亮如抛光的铜。

在它们四周的翅膀下面有人类的手……”。

“当我观看这些生物时,我发现每个生物旁边均有1个轮子接触地面。

轮子的做法好像是轮中套轮,每个轮箍上长满了眼睛。”“生物的头顶上有一个像穹项的东西,像水晶般发亮,……它整体移动时,下面的翅膀就张开,并发出潮水般的声音。

……在穹顶上有一个宝座,看起来像蓝宝石,有一个像人形状的坐在宝座上,它浑身上下闪闪发光,好象里外都有火,周围的光辉如彩虹。”看到这里,以西结总结到,这就是上帝的形象。

以西结后来被这个“飞行物”带走,而他被带来时的感觉让人生疑,他说:“那时,灵将我举起,我听见那些生物的翅膀相碰的声音,它们旁边的轮子转动也发出轰轰的巨响。

灵带我而去,我心中感到非常难受,我感到灵的手异常有力。”人类在本世纪有了发射载人宇宙飞船的经验后,不难看出以西结的感觉与宇航员在升空时承受数倍重力加速度时的感觉非常相似。

谜还很多,相信人类在今后进一步对宇宙的研究中,能为自身历史找到一个令人满意的答案。

火星尘暴与“火星植物学”的兴衰对火星上存在植物的猜测,甚至还在发现“运河”之前。

1870年,法国有个名叫良依斯的天文学家就提出,火星上面有些暗区,它们可能是植物带。

到20世纪40年代,还有不少人在孜孜不倦地研究火星植物问题。

例如前苏联有个天文学教授季霍夫,就长年在观测火星的表面。

他发现,随着火星上四季的更替,不仅两个极冠的大小在相应地作着周期性的改变,而且那些暗区的颜色也因此在有规律地相应变化,变化的节律大致与火星季节合拍。

他还拍摄了那些暗区的光谱,发现与地球上某些高山寒冷植物带的光谱有些相似。

季霍夫通过比较和反复研究,终于得出这样的结论:火星某些地区的颜色所以会有周期性的改变,是由于那儿生长着一些类似地衣、藻类那样的植物。

它们的生命力极强,可以最大限度地利用太阳能,还可抵御火星上极其恶劣的自然环境。

正是它们随季节的枯荣,才使大地时常改变色彩……接着,季霍夫在一些大学中开出一门新的尖端课程——“火星植物”,专门研究火星上植物的种类及习性,据说当时这门课题时髦得吸引了许多青年学生。

甚至到1956年时,美国也有人宣称,在火星暗区的红外光谱中,发现了三条有机物质体上特有的吸收带……有人的步子甚至走得更远——既然火星上可以有植物生长,那为什么不可能有吃这种植物的动物存在呢?因而跃跃欲试要开“火星动物学”的课了。

直到20世纪70年代,空间探索的成果才彻底弄清了事情的真相。

那么,是什么原因造成它表面颜色变化的呢?你可能还记得,1988年春,我国一些报纸曾有这样的报道:“北京出现蔚为壮观的金色大雾奇景……”后来经科学家仔细研究分析,才知道这奇观并非好事,而是大自然对我们的警告:那是黄沙造成的,如不及时制止,加强自然环境的保护,后果将十分严重……但北京的这种大风沙,如果与火星上的“尘暴”相比,那简直就不算回事了。

现在知道,尘暴是火星大气中的独有现象。

由于火星大气稀薄,重力较小,尘粒一经吹动,很易被卷入高空而迟迟不会下落。

火星上大尘暴的发源地在南半球的一个盆地附近,那儿夏天时火星正好处于近日点,太阳辐射特别强烈,从而形成一股气流,卷起火星上大量的尘粒(大小约10微米左右)。

尘粒上升到空中后吸收了更多的热量,使这种不稳定更加剧,于是规模像几何极数那样迅速扩大开来,不到几个星期,就可覆盖整个南半球,更大时还可包围住整个火星。

这种大尘暴,几乎每个火星年都会发生一次,每次持续时间长达几个月之久。

例如1971年9月,火星上发生了一次大规模的尘暴,当美国“水手九号”飞船于11月飞抵火星附近时,这个大尘暴仍然以40~50米/秒的高速度在火星表面上横冲直撞,弄得到处迷迷蒙蒙,使飞船几乎未能完成任务。

火星的表面大部分为沙漠所覆盖,而沙漠的主要成分是呈红色的赤铁矿及棕色的硅酸盐颗粒。

在火星表面的有限土壤里,含有很多铁的各种矿物,这些矿物在太阳紫外线的长期照耀下,生成了一层橙红色的氧化物,因此,如果我们将来有朝一日踏上火星的表面(俄美正在研究这种可能性),那么你将惊奇地发现,火星上白天的天空并非蔚蓝色,而是极红色!每当夏天一到,尘暴刮起来,这些橙红色的微粒又将升腾到高空,并把整个火星包裹起来,火星的颜色也就随之而变。

真想不到,小得肉眼几乎看不清的微粒,竟与大教授开了个大玩笑。

火星“大冲”是怎么回事地球轨道之外的近邻,就是发出特殊红色光芒的火星。

它荧荧如火,在星空中穿梭般地来回走动,光芒明暗相差很大:最亮时可达-29等,比天狼星还亮三四倍,最暗时却只有+15等,仅比北极星稍亮一些。

所以,我国古代把它称为“荧惑”——一颗让人大惑不解又荧荧如火的红星。

11世纪时,我国宋代大科学沈括和卫扑二人曾仔细研究过火星的运动,留下了许多观测资料。

可以说,他们是世界上最早研究火星视运动的天文学家。

火星在地外行星中排在第一位。

人们把那些在地球的轨道之外沿着自己的轨道绕太阳运转的行星叫地外行星。

因为它们都在地球轨道之外绕太阳运动,所以就不会有像内行星那样的位相变化,也不受早晚出现的限制。

它们可以出现在夜间的任何时候、星空的任何区域(当然是在黄道附近)。

地球的轨道几乎是圆的,但火星的轨道明显呈椭圆形。

当火星在远日点,即火星在轨道上距太阳最远的点时,它与太阳相距有249亿千米。

当它在近日点,即离太阳最近时,它们相距仅207亿千米。

外行星在轨道上运行时,有与内行星类似的特征方位。

例如,它也有“上合”,这是外行星与地球分居太阳两侧、二者相距最远、且无法观测的时刻(因与太阳一起东升西落,出现于白天)。

当外行星与太阳在天际上相距90°时,称为方照。

在太阳东90°称东方照,在东方照的日子里,太阳下落时,外行星出现在南天星空中,一直到半夜时才没入西方地平线。

相反当处于西方照时期,外行星在子夜时刻从东方地平升起,待它升到南方快中天时,即是黎明了。

所以在方照时,可在半个夜晚观测到它们。

当外行星运动到上合相反位置,正好使地球处于太阳与外行星中间(但因行星轨道面不在纸平面上,所以三者并未成一直线),这种位置称“冲日”,简称“冲”。

冲日时,倘有宇航员站在外行星上看地球,则地球就是“下合”。

外行星冲日时期,它们离地球较近,而且整夜都在星空中,太阳西落时,它即升出东方地平线;在子夜时它正好在南边中天;等到它从西方下落时,东方已是朝霞满天了。

火星大约每隔780天发生一次冲日,这时它离地球的距离大致是两者轨道半径之差,平均为7860万千米。

但火星轨道比地球扁得多,偏心率仅次于冥王星和水星。

所以倘若冲日时火星又恰在其近日附近,则火星的距离可近到5500万千米左右,这种冲日称为“大冲”,反之发生在2月前后的冲日称小冲,因为那时火星位于离太阳最远处,例如1980年2月的一次小冲,火星离地球仍有1亿千米以上。

平均而言,火星每15~17年间出现一次大冲。

1986年7月及1988年9月、2001年6月分别发生大冲。

火星大冲时,显得特别明亮,而且整夜都可观测,是观测的最佳时机。

在空间探测以前,人类关于火星的知识,几乎都来自于对它大冲期间的观测。

火星的卫星之谜1877年,当斯基亚巴雷里在火星地图上认真地绘制着“运河”时,一位美国天文学家亚瑟夫·霍尔也在观察着火星。

他在华盛顿美国海军天文台使用的是全新的66厘米折射望远镜。

天文学家们花了许多年时间来寻找围绕火星运转的卫星。

17世纪,约翰尼斯·开普勒宣称:火星应该有2个卫星。

他相信,在太阳系的结构下有一个数学模式,根据这个模式,从地球向外,行星的卫星是递增的,每次卫星数目都是成倍增长的,地球有一个月亮。

在开普勒时代,木星被认为有4个卫星。

根据开普勒的数学理论,火星应该有2个卫星。

新卫星1877年8月初,亚瑟夫·霍尔开始进行艰苦的搜寻火星卫星的工作。

一个问题是当时火星距地球太近了,当他从大望远镜里观察时,由于火星距地球太近而发出耀眼的强光。

到了8月11日,霍尔坚信什么也不可能发现了,但他的妻子劝他再试一次。

那晚,他看到了火星的卫星。

尽管火星的卫星非常微小,但它的确挂在天上。

接着,天空为乌云所覆盖。

8月16日,天空又是那么清澈,那个小卫星还在那儿!8月17日,霍尔兴奋地发现了第二颗极小的卫星。

“双倍”理论看来是行得通的。

科学家们认为木星有4个卫星,土星有8个卫星。

然而,1892年木星的第5个卫星被发现了,1898年土星的第9个卫星也被发现了,这些发现彻底地否定了开普勒的理论。

“恐惧”和“惊慌”亚瑟夫·霍尔发现的火卫看上去就像一块移动的光斑。

借助1969年“水手号”和“海盗号”宇宙飞船传送的图片,我们现在了解到:火星的孪生卫星都是块状、形状不规则的天体。

霍尔以福博斯(恐惧)和戴莫斯(惊慌)——古希腊神话中战神的敞篷双轮马车马匹的名字来给火星的两个卫星定名。

亚瑟夫·霍尔无法测量出火卫的大小。

后来,观察资料证实:福博斯(火卫一),两个卫星中较大的一个的大小约为20千米X23千米X28千米。

火卫一距火星非常近,它们相距9380千米。

由于它们如此接近,它绕火星运转的速度非常大。

它的公转周期比火星的自转周期还要快3倍多,它完成一次公转需要7小时51分钟。

戴莫斯(火卫二)和福博斯(火卫一)的轨道一样,是圆形的,但它距火星23500千米。

它的大小约为10千米X12千米X16千米,每31小时5分钟完成一次公转。

这两个小卫星看上去非常暗,表面稠密地散布着陨石撞击坑。

火卫一最大的陨石坑的直径达8千米,这一定是它遭受到一颗大得足以毁灭卫星本身的陨星撞击的结果。

霍尔用妻子的名字——斯蒂克尼为这个陨石坑命了名。

太空俘虏火卫一和火卫二的年龄都很老了,它们可能是与火星本身同时产生,并由相同的太空碎石组成的。

然而,普遍被接受的观点是:火卫一和火卫二是被火星引力场俘获的游荡的小行星。

远古爆炸的残片漫布太空,当它们高速向火星飞近时,会被火星的引力场俘获。

为了充分减慢这些小行星的飞行速度,以至于能俘获到它们,火星必须具有比现在的体积、密度要大的大气层来扮演“刹车”的角色。

现在,2个卫星都以同步自转的方式围绕行星公转,即它们总是向火星展示着同样的面孔,就像地球的月亮总是以同样的面目对着我们一样。

由卫星的轨道周期和它与行星之间的距离能够计算出行星的质量。

火卫一和人卫二使我们能够算出:火星的质量只及地球的1/9,体积是地球的1/7。

这意味着火星的平均密度低于地球的平均密度,所以,火星的金属核心与总体积的比例不太可能比地球核心与总体积的比例大。

火卫一和火卫二几乎是沿着火星的赤道运转的。

由于它们跟火星非常接近,所以任何人站在火星上也不会比我们更有机会看到它们。

一个火星上的观测者必须在火星赤道南北不到82°的地方才能看得到火卫二;在赤道南北69°以内的地方才能看见火卫一。

急步趋向毁灭美国和前苏联科学家独立考察发现:火卫一沿轨道运行的速度略微有些加快。

因火星引力而产生的潮汐阻力使火卫一距火星越来越近,并使其运转加速。

这会是一个漫长的过程,科学家计算火卫一将在约1亿年后与火星表面猛烈相撞。

近距离考察细节1977年,“海盗号”宇宙飞船被发送去对火卫进行近距离拍摄。

他们离火卫一不到88千米,距火卫二不到27千米。

是过去所进行的飞近太空天体的飞行中,除非实际击中天体外,飞掠火卫二是最为接近天体的一次飞行。

高分辨率照片的获得使科学家们得以看见火卫二上面5米大小的细节。

这颗卫星看上去似乎为尘埃所笼罩。

无论火卫一还是火卫二都有较强的引力场,这样一来,来自陨石的碰撞就会使卫星失去物质。

然而,这种碰撞造成的碎片和尘埃在火星引力的作用下,形成了一个绕火星轨道运行的圆环。

当卫星经过这些区域时,这些物质还会逐渐再附着到卫星上去。

火星的两个卫星是“中空”的入造天体吗1957年10月4日,前苏联成功地发射了人类第一颗人造地球卫星——“卫星1号”,全世界都惊异地望着在太空中闪闪发光的第一个人造“小月亮”。

一个月后,前苏联的“卫星2号”又顺利升空,它把一只小狗送上了天,得到了在太空中生物情况的首批珍贵资料。

1959年新年伊始,前苏联发射的“月球1号”飞船首次到达月球附近。

同年9月13日,前苏联的“月球2号”成功地在月面的奥多利卡斯环形山附近实现了“硬着陆”,这是月面上第一次接待的人类“使者”。

前苏联的一系列空间探测成就,轰动了科学界,产生了难以估量的政治影响。

在强大舆论的压力下,美国总统肯尼迪于1961年宣布:“要在10年内把(前)苏联人击败在月球上。”然而在20世纪五十年代,无情的事实是,在空间科学领域,前苏联处于遥遥领先的地位。

他们发表的一些关于卫星研究的论文和著作,谁也不能不刮目相看。

1958年,前苏联一个名叫谢克洛夫斯基的天文学家,突然发表了一篇使世界哗然的文章。

文章宣布,根据他对火星的观测和研究,他认为,这两个小火卫并不是天然卫星,而是“中空”的“人造天体”。

谢克洛夫斯基教授的主要依据是,根据他的精确测定,两个“火卫”的运动中有人造地球卫星特有的一种“加速现象”,人卫二绕火星的公转周期每天会缩短百万分之一秒。

这样,大约28亿年后它就会坠在火星表面上。

教授分析,造成运动加速度的原因是火星大气的阻力。

但从人造卫星理论可算出,火星稀薄的大气要造成如此明显的影响,必要条件是火卫的质量很小,而根据这样小的质量和卫星的大小,其平均密度只能比空气还小(为水的0.001)。

这样,火卫必然是“中空”的。

一颗内部空心的卫星决不会是大自然的产物,只能是高度智慧和科学技术的结晶。

教授进一步测定,认为两颗火卫的实际大小只在1千米左右(而不是通常认为的几十千米)。

它们之所以像几十千米那样亮,是因为它们的表面是金属——某种特殊金属做成的。

余下的结论不言而喻了:这两颗火卫是高度发达的“火星人”制造的“人造火星卫星”。

那些超越我们的“火星人”,现在如果不是生活在火星的地下深层,一定是在火星环境变坏之前远走高飞了。

这两颗“人造火星卫星”,就是当年他们临别时的“杰作”。

“火星人”已把他们高度文明的标志,放进这两个“太空博物馆”内了。

还是空间探测否定了这个美丽的神话。

你看,它们哪儿像雄伟精致的博物馆?不规则的外形,瘢瘢疤疤的表面,使人会联想起那些被鼠咬虫蛀的大土豆。

现在知道,火卫的加速是一种“潮汐效应”,加速的值也不如那位教授所说的那样大。

不过在20世纪五六十年代,谢克洛夫斯基的观点却确实吸引过许多人。

因为广交朋友是人类的天性,谁不希望在茫茫太空中能发现一些“邻居”呢?何况他的观测、他的理论是根据最新的人造卫星科学得到的。

火星为什么会发出强大的激光激光是一种特殊的光,通常情况下只有人工才能产生。

可是,美国航空和宇宙航行局戈达德航天中心的天文学家们,在火星的外围大气层中发现了一种二氧化碳激光,它发出的红外线热辐射,比科学家们设想的火星周围可能发出的正常辐射强10亿倍!这是怎么回事呢?让我们先熟悉几个名词。

我们知道,物质的原子、分子存在着低能态和高能态。

在常温下,低能态原子多于高能态原子。

通过加热等特殊处理,低能态原子被激发到高能态,即“受激态”。

通常情况下,各种高能态原子各自放出不同颜色的光,这是普通光。

如果一束单色光入射到受激原子上,当这些受激原子的能量与单色光相符时,入射光就被放大了,就会形成极强的光——激光。

人工产生激光的方法是:将一束单色光射入一个两端装有反射镜的匣子中。

匣子中装有某种受激物质(二氧化碳、氦等),受激物质使入射光产生振荡并来回反射,就会产生激光。

火星上的激光是散布在火星大气层外围的二氧化碳分子发出来的,因为那里的温度低到-157℃,当被太阳光照射时,二氧化碳分子受到激发,成为受激物质。

如果再有单色入射光,产生激光的基本条件就具备了。

这单色入射光就是红外线。

受激的二氧化碳分子蕴藏的能量在太阳光的照射下有一部分会释放出来,产生红外线热辐射,即发射出红外线光子,这些光子再去冲击其他受激的二氧化碳分子,就能产生激光。

虽然放射出红外线光子的二氧化碳分子会失去一部分能量,但由于太阳光不断使二氧化碳分子受激产生能量,激光形成的整个过程始终不会中止。

因此,火星外围的大气层就是一个巨大的激光器,只要有太阳光的照射,就会发出强大的激光。

火星磁场磁场和电场是地球人所熟悉的两大能量场,最近的研究表明磁场对人体的健康和生命的维系具有很大关系。

甚至有人认为鸟类飞行定向主要是靠地磁场方向进行引导。

那么到底星球(恒星和行星)的磁场是如何产生的呢?磁场与生命有何关系呢?火星上有磁场吗?上述诸问题仍是人们在探索的问题。

首先肯定的是,太阳(恒星)是有磁场的(1高斯),而地球磁场只有05高斯。

太阳磁场的形成可能与其内部粒子核聚变有关。

而行星磁场一方面是受恒星磁场影响,同时又与其自身内部结构有关。

一般认为具有铁镍核的行星都有磁场,火星也应有磁场(磁化效应)。

那么火星上到底有没有磁场呢?最后火星探测器发现火星上有微弱磁场,仅为地球磁场强度的1/800。

美国航空航天局一位科学家说,环火星勘探者发现火星上有一个弱磁场。

有液态核的自转星体都有磁场,其作用是使据认为对牛命有害的宇市射线转向。

环火星勘探者发现的火星磁场强度,充其量只有地球磁场强度的1/800,这表明火星的核心温度已变得非常低,不适宜生命的存在。

美国航天局戈达德航天飞行中心的科学家马里奥·阿库纳说:“火星微弱的磁场使我们认为其核心正在冷却。”阿库纳说:“火星上没有(活动的)火山。

一切证据表明,火星是个正在死亡的星球。”他说,生命要在火星的环境中生存将“非常困难”。

在环火星勘探者发现火星有磁场之前,科学家们并不能肯定这颗红色星球上是否有磁场。

最近有人在研究地球大气层中雷电现象时发现,地球本身也具有电场,正由于不同高度上电势不同,故使云层带电不同,当云层上、下翻滚,带不同电势和电荷极性的云层相互摩擦便产生雷电,从而也推翻了雷电产生的古老解释。

从天体能运行的宏观角度看,应该说星体(包括恒星和行星)都具有磁场和电场,正由于电磁的相互作用才产生天然运动的力——自转和公转,如此说来,星体运行也就不需要第一推动力了。

所以第一推动力是“上帝”的神话不攻自破。

这就是研究星体电磁场的最大收获。

火星落日是什么颜色在地球上正常晴天日升日落是金黄色,中天正午是耀眼的白色,而在薄雾天气或湿度较大的日子里,太阳升起时或落山时会呈现出红红的颜色,且看起来比中午时大得多。

这是什么道理呢?原因很简单,这是由于日升、日落时,日光射入大气层是斜入的,因此日光在大气层中行走的距离较长,由于大气层中水分较多时,将吸收日光中的其他颜色成分(日光可分解成7色:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫),而惟有红色吸收量较少,剩余量较多,故看起来太阳是红色的。

为什么红光吸收量较少呢?这是由于红光频率较低,波长较长之故。

所以,在地球大气层条件下,是只能看到红日,不会看到蓝日的。

“探路者”号踏足火星表面之后,一辆搭载于航天器上的被称为“火星人罗弗”、类似沙滩车的小车将在火星的崎岖表面上滚动,开始为期一周的探测,记录火星岩石、尘土和岩片的成分及大小。

负责为“探路者”配备成像系统的亚利桑那大学教授彼得·史密斯说,“探路者”上安装的双镜头相机能够摄下火星的地貌:如果相机的镜头对准地平线,它有可能看到蓝色的落日。

〖TPT64.TIF,BP〗火星上的蓝色晚霞史密斯为何推测火星上的落日是蓝色的?他解释说:“以地球为例,由于大气层将蓝色光散射,结果我们看到了红色的落日。

火星上的尘埃是红色的。

因此红光有可能被散射,这使得火星上看到的落日是蓝色的。”火星上是否真能看到蓝色落日,还有待观测。

分析是否合理,还有待验证。

至今尚未收到蓝色落日的现场照片和图像。

从火星“探路者”号发回的照片和图像表明,在火星上日落并没有蓝色的太阳,同时火星上也没有蔚蓝的天空。

太阳系中最成功的一次星际探索1997年7月4日,即美国独立日这一天,火星探路者探测器在经过494亿千米、7个月的漫长旅行后,终于到达了火星这颗神奇的红色星球,并成功地在火星表面上的阿瑞斯平原登陆。

那是21年来人类首次把探测器送到火星表面。

着陆的成功以及探测器上携带的一辆漫游车的成功使用,对利用小型探测器进行行星探索的设想以及对人类今后的火星探测计划都是一种极大的鼓舞。

这次着陆既标志着火星长期以来无科学探测局面的结束,也将是美国航宇局今后10年内一连串火星轨道和着陆探测任务的开始。

在今后10年里,该局将再发射9颗火星探测器,并将最终于2008年把多达1千克的火星岩石样本送回地球,从而将极大地丰富人类对该行星的了解。

“火星探路者”着陆火星的技术保证如前所述,美国这次发射的并成功地在火星上着陆的“火星探路者号”飞船是有一系列技术保证的。

着陆器和火星车是飞船中的两大组成部分,飞船在降落火星之时一定要保证这两部分中的任何一部分都不能受到损坏,否则将功亏一篑。

这次降落火星通过一系列技术保证达到了这一目的,最终于1997年7月4日下午平衡地降落在火星上的阿瑞斯平原。

当时以每小时2646万千米速度在火星外层大气中运行的“火星探路者号”飞船首先释放出一个巨大的减速降落伞,然后甩掉绝热外壳,迅速接近火星表面。

在着陆前不到10秒钟,飞船上面的数十个气囊袋膨胀起来,像蚕茧一样将90厘米高、300千克重的着陆器包了个严严实实。

当着陆器距离火星表面大约30米时,减速火箭点火进行制动,使着陆器的速度降到每小时不到50千米,即使这样,着陆器着陆时的冲力也相当其本身重量的10倍,像沙滩球一样反弹几下后才稳定下来。

在火星阿瑞斯平原着陆数小时后,“火星探路者”上的惟一“乘客”也是本次火星探测使用的主角“索杰纳”火星车出场。

只见包裹着着陆器的气囊袋逐渐排气,接着是三块近似三角形的面板沿着着陆器基座的边缘缓缓打开,随即露出“索杰纳”及其天线设备。

然而,“索杰纳”通向火星的道路并不平坦,曾发生了小小的故障,着陆器基座边缘同飞机舷梯作用相似,与火星表面接触的斜板被未排净气体的气囊袋挡住,致使“索杰纳”被困在着陆器上,无法登上火星地面。

但值得庆幸的是,故障不久被排除。

加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室发出一系列指令之后,挡路的气囊袋完全排出余气,“索杰纳”终于踏上火星,为后续工作打下基础。

着陆器、火星车的组成设备及功能“火星探路者”飞船的着陆器和火星车两部分组成中,着陆器设计使用寿命为一年,它上面有彩色立体照相机,可拍摄360度全景照片。

着陆器上还有天气预报装置,可对火星地表及大气温度进行测定。

此外,着陆器上还有通信转发设备,负责向地球发回由火星车发来的数据(照片、图像分析结果等)。

第二部分也是重要的主角——火星车“索杰纳”,大小同微波炉相近,能在火星表面上行驶。

它的名字源于美国南北战争期间的废奴主义者索杰纳·特鲁斯,同时“索杰纳”在英文中也有“旅居者”的意思,所以也被译作旅居者。

尽管前苏联曾在1970年和1973年成功地在月球上运行过两辆大型漫游车,但在地外行星上投入运行的,“索杰纳”却是首例。

前苏联也曾在1971年把两辆漫游车送到火星上,但其中一辆坠毁,另一辆着陆后仅20秒就出了故障。

“索杰纳”长066米,宽048米,展开后高03米,重10千克多,有6个轮子,行驶速度很慢,有如蜗牛,设计速度还不到1厘米/秒。

它携带了3台相机和一台阿尔法质子X射线光谱仪(APXS),由车顶的太阳能电池板提供电力,并依靠3台钚238放射性同位素加热装置来为电子设备保持温度。

6个轮子是铝制的,前、后4个轮子可独立转动,因而可就地转弯。

漫游车和着陆器间通过一特高频指令与遥测系统保持联络。

火星车的监控火星车的各种动作都是由地面人员控制的,担任这项工作的科学家被称为火星驾驶员。

他们坐在一个由美国硅图公司提供的24英寸工作站显示屏幕前,戴着三维虚拟现实眼镜,通过移动显示屏上的光标引导“索杰纳”在12亿千米之外的火星表面行进。

由于火星距地球非常遥远,两者之间信号单程传递需耗时约11分钟,所以地面不能对火星车进行实时控制。

地面控制中心的相关指令发射到火星上的着陆器转发设备上,然后再转给火星车。

通信是间歇式的,火星车在火星白昼期间利用太阳能接收这些指令,而当“火星探测器”位于火星背向地球的一面时,无线电信号则无法传送。

因此,“火星探测器”与地面间的联系基本上是12小时进行,12小时中断的。

通信联系主要在美国加州时间夜晚进行。

超计划传回5倍的照片量如前所述,这次火星考察工作成败的最终关键工作是火星车的工作,它能否拍到清晰的火星照片,能否现场成功地勘测和分析并将数据发给着陆器,这是关键的关键。

这次“火星探路者”降落在火星阿瑞斯平原6小时后,它就向地面控制中心发回了第一批彩色照片,这也是人类自1976年以来又获得的第一批关于火星表面的照片。

其中一幅360度全景照片显示火星的地表很像地球上的荒漠,着陆点附近有一些鹅卵石,远处依稀可见约300米高的山峰和丘陵。

由于着陆着点附近标志明显,地面控制中心很快就确定了飞船在火星上的准确位置。

目前“火星探路者”已成功地传回原计划5倍数量的火星照片。

火星车的魅力众所周知,在进行太阳系中的行星和卫星探索和考察工作中,除了拍摄照片和发回摄录的图像外,能直接挖取岩石标本载回地球进行化学化验和分析,这是了解外星(包括行星和卫星)的真相的最有意义的工作之一。

在1969年美国“阿波罗11号”首次载人登月时曾采用了月球车在月面上奔跑,采掘了大量岩石并在飞船飞回地球时带回。

“阿波罗11号”以后几次有人登月活动中都采掘了月球岩石、土壤标本。

据《参考消息》1997年7月8日第7版上的报道(来自美联社加州帕萨迪纳7月6日讯)说:搭乘“火星探路者”前往火星的火星车昨天夜里驶上天寒地冻的火星地面,成为迄今为止行驶在另一颗行星的第一辆机动车。

尽管存在令地面控制人员困扰的通信问题,但是六轮“索杰纳”号火星车花了4分钟时间小心翼翼地沿金属坡道驶下来,踏上了粉红色的土壤。

火星车传回的第一批图像是它驶离坡道时拍摄的,可以清晰地看见在多尘的火星土壤中留下的轮辙。

当几台计算机显示屏上闪现出微波炉大小的火星车行驶在坡道上和行驶在火星地面上的照片时,NASA喷气推进实验控制室中陡然响起一片欢呼声。

从8帧画面组成的图像中可以看到摇摆不已的坡道和缓慢行驶的火星车。

当天格林威治时间2时刚过,飞行主任克里斯·萨尔沃宣布说:“我们可以对火星上的六轮火星车做现场报道了。”火星车是这次火星探测活动中的精彩部分。

当火星转向与地面无线电失去联系的一侧时,火星车按计划将把一台先进的仪器放置在火星地面,并开始探测周围环境。

火星车是靠太阳能驱动的,但是在仍与火星探路者飞船的三块太阳能电池板中的一块相连的情况下,火星车前天夜里与火星探路者之间的通信还是中断了。

但是后来通信状态恢复正常。

在最初几天里,科学家们不会让火星车走多远,他们将利用这几天时间掌握控制火星车的技巧。

“火星探路者号”的主要任务《美国新闻与世界报道》周刊报道:“火星探路者号”的首要任务是展示如何能在地球上为远在12亿千米以外的火星着陆器导航。

科学家无法对旅居者进行实时控制,它从火星发回的无线电信号需要11分钟才能到达设在帕萨迪纳的控制中心,需要另外11分钟才能收到发给它的指令。

如果火星车的控制人员看到它朝着某个悬崖的方向前进,就对它发出“转向”的指令,火星车就会掉转方向。

着陆器上的摄像机将把火星车周围的地形拍摄下来,科学家们将根据图像决定火星车前进的方向。

布赖恩·库拍等地面控制人员将为火星车从所在的位置与要去的目标之间选定路线。

控制人员将向它发出前往某个地点的指令,但不确切地告诉它如何到达目的地。

库用等地面控制人员通过硅图公司制造的一台24英寸的工作站屏幕对火星车进行控制。

他们戴的特制眼镜能以三维图像看到火星车周围的地形。

库珀说,由于图像是三维的,控制人员可以用软件工具测出岩石的高度,计算出“旅居者号”能否越过岩石障碍。

由于“旅居者号”要侦察前方的地形,它的前进速度将非常缓慢。

火星车行进的最快速度每小时不到16千米,它每前进635厘米,就停下来用5个激光器侦察前方的地形。

如果它发觉有构成危险的岩石或洞穴,它将转动45度继续侦察,直至找到没有障碍的行进路线。

装有6个轮子的火星车相当灵活,每只直径127厘米的轮子上都装有不锈钢防滑条。

它由自己携带的电动马达驱动。

火星车携带的主要科学仪器是德国马克斯一普朗克研究所提供的用于确定火星岩石和土壤中的化学成分的一台质子X射线分光仪。

火星探测的着陆技术为探测火星,派去飞船则是常采用的方法。

探测飞船到达火星后,有的环火星飞行,有的着陆火星。

其着陆技术又分为硬着陆和软着陆两种。

两者采用的着陆方式和技术手段是不同的。

1976年的“海盗号”(1号和2号)采用的软着陆方式;而1997年“火星探路者号”则采用硬着陆方式。

下面介绍这两次火星探测的不同细节。

海盗探测船软着陆美国在1976年,使两艘“海盗号”探测飞船在火星上软着陆。

“火星探路者”也是美国NASA根据“更快、更便宜、更好”的方针实施的第一项星际探测计划。

此次探测活动的开支为27亿美元,仅占“海盗”飞船探测活动开支总额的1/5。

NASA局长戈尔丁说:“我们今后10年将向火星发射10艘探测飞船。”除此之外,“火星探路者”和随后抵达的“环火星探测器”的开支总额加起来还不到失败的“火星观察者”开支的一半。

戈尔丁说,鉴于开支较低的飞船数目如此之多,“即使损失一两艘飞船也不会有什么影响”。

对火星的科学探测活动的重点也作了调整。

继“海盗号”飞船1976年在火星上没有发现生命之后,NASA就把未来的探测重点改为收集诸如火星气候和地质等方面的数据。

“火星探路者号”硬着陆在火星1976年美国的“海盗号”火星探测器软着陆火星后,21年后的1996年12月又向火星发去了第一艘探测船——“火星探路者号”。

经过半年多的太空飞行,于1997年7月初到达火星。

这次着陆方式是硬着陆。

这是美国NASA首次采取硬着陆方式让探测器在另一个星球上着陆。

关于“火星探路者号”在火星上着陆的详细情况有关新闻媒介也纷纷作出报道。

(1)法新社报道:法新社加州帕萨迪纳7月4日电,美国NASA官员今天在这里说,美国发射的“火星探路者号”飞船今天在火星表面成功着陆以后,打开了它外侧的3个电池板。

这些官员说,这个机动动作表明,包围在这个探测器周围的气囊中的气体已经准确地排了气,探测器上的一些系统运转良好。

“火星探路者号”于格林威治时间17时07分——即在火星日出前2小时——在火星表面着陆。

(2)美联社报道:美联社加州帕萨迪纳7月4日电,飞行控制人员说,“火星探路者号”已于今天在火星表面着陆并开始发回信号。

飞行控制主任罗布·曼宁在格林威治时间17时过后不久在飞行控制中心向欢呼雀跃的科学家们宣布,探测器在火星成功着陆。

重10千克的6轮火星车最早可能从今晚开始缓慢地行进,穿越一个被称为“火星谷地”的遍布尘土的漫滩。

工程技术人员说,“火星探路者号”的探测目标非常精确,因而无需在头一天晚上为它矫正行进路线。

“火星探路者号”的行进路线是事先确定好的。

它将朝着位于预先选定的长160千米、宽97千米的目标区西南部一个长100千米、宽193千米的椭圆形区域缓慢行进,到达预定的探测区域以后,可以对地质学家们感兴趣的由古代洪水冲刷形成的一个488平方米的小岛做详尽的观察。

一般来讲,空间操作似乎基本都是按某一例行程式一步一步地进行的,而探路者的进入、下降和着陆过程却不然。

它采用了一些以前从未用到过的技术,包括直接进入火星大气着陆(而不是先进入一条环火星轨道)。

复杂的下降飞行过程,被动式的气囊着陆装置和装在四面体形星体一个侧瓣上的一辆微型漫游车。

从管理上说,仅用38个月的时间、利用有限的经费研制出来的探路者也有其独到之处,做到了又快又省。

该项目采用了积极的并行工程与试验安排,满足了很紧张的研制时间要求。

它基本上可以算是喷气推进实验室完全按“更高、更快、更省”的方针研制出的第一台探测器,总费用27亿美元,包括着陆器与漫游车的研制费、使用德尔它火箭发射的费用、任务操作费用和少量的跟踪与数据支持费用。

那么它采用了哪些首创的新技术呢?据路透社帕萨迪纳7月4日电称“火星探路者号”飞船在红色之星着陆后创下了三个第一:一是没有经过环绕轨道运行而直接在行星上着陆的第一艘飞船;一是第一个在每小时1600千米速度运行的情况下使用降落伞的飞船;一是第一个利用气囊作为缓冲着陆时撞击的飞船,这些气囊与汽车使用的气囊类似,只是更大些。

“火星探路者号”为何选阿瑞斯平原这次美国发往火星的“探路者号”飞船,并非是随意降落的。

它是经过精心选择(包括时间和空间)而定的。

这方面的情况《环球时报》曾给以报道。

具体内容如下:1997年7月4日,美国飞船“探路者号”降落火星,并传回火星微红色荒凉景观的照片。

这是人造飞船21年来首次登上这个红色行星。

科学家希望这次探星之行有助于寻觅外星生命。

NASA精心挑选的阿瑞斯平原,位于远古干涸河道之河口。

科学家认为该处岩石可能有生命迹象。

NASA去年8月曾宣布,1984年在地球南极发现的36亿年前来自火星的陨石ALH84001可能含有原始生命遗迹。

美国飞船“火星全球探测者”预定9月11日纳入环绕火星的轨道。

NASA也打算在2008年把火星岩块返回地球。

科学家希望收集足够的资料,以便在21世纪20年代派遣太空人登陆火星。

火星这个红色行星是跟地球最相似的行星。

据称具有维持生命的所有必需条件。

尽管目前火星上的气候条件很恶劣,如白昼气温为摄氏22℃,夜晚则降至摄氏零下73℃。

低层大气经常刮起时速200千米的地风。

火星有辽阔的平原和高耸的死火山。

奥林匹斯火山的直径为600千米。

美国科学家精选火星“探路者”着陆地点的阿瑞斯平原,是干涸河流的河口,长200千米,宽70千米。

科学家认为,在河床冲积层岩石中也许可以找到原始生命的遗迹。

由于地势较平坦,因此适合秒速仅1厘米、车轮直径近13厘米的六轮机动车“旅居者”四处走动。

谷地也意味着空气较密,便于“探路者”和“旅居者”分析气流。

此外,谷地风力较弱,能避免尘粒干扰准备传回地球的图像。

美国“探路者号”飞船登陆火星经过1997年7月4日,美国飞船“探路者号”降落在火星,并传回火星微红色荒凉景观的照片。

“探路者号”于1996年12月4日午离开地球,奔向近日点与地球直线距离为5600万千米的火星,遥遥497亿千米的征途,终于在美国当地时间7月4日准确降落在火星北半球的预订地点阿瑞斯平原,这一天刚好是美国独立日。

“探路者号”以139°的斜角进入火星大气层,角度若偏大将会造成激烈摩擦而焚毁,太小则会掠过大气层飞离火星。

美国NASA局长戈尔丁说,耗资2亿多美元的“这次壮举,足以跟美国独立运动媲美”。

“探路者号”降落在火星7个小时后,先传回的黑白照片中有一张显示着陆点周围灰色岩块和远处恍若山丘的景观。

科学家估计这个山丘高达500米。

科学家接下来将决定是否要放出造价2500万美元的6轮火星车“索杰纳”。

这辆长65厘米、宽48厘米、高30厘米、重104千克的机动车,将在“探路者号”周围地区行驶,用3架摄影机拍摄景观,以及用分光仪分析火星表面和岩石的成分。

“探路者号”将在一个月内传回降落点的照片及火星成分和大气层的数据。

按照太阳系九大行星距离太阳由近而远的次序排列,地球排行第三,火星第四。

在火星与排行第五的木星之间,有陨石带。

火星的体积约为地球的一半,直径为6787千米。

自转一周等于地球的24小时37分。

它的气候不适合人类居住。

白昼气温为摄氏22度,夜晚则降至摄氏零下73度。

低层大气经常刮起时速200千米的地风。

大气密度稀薄,953%为碳气,27%为氮气,16%为氩气,还有微量的氧气、氧化碳和水蒸气。

“火星探路者号”探测器胜利完成使命火星探测是继阿波罗载人登月之后的人类又一次壮举。

在寻找外星生命的活动中又向前迈出了一大步。

回顾历史,火星探测自1876年就开始了。

其中包括美国和前苏联(和现今俄罗斯)付出了巨大的努力和花费了巨额的经费,其中有成功也有失败。

“火星探路者”对火星的考察是人类火星探测活动中非常成功的一次。

该飞船造价为27亿美元,发射与探测预算为196亿美元,总成本还不到当年“海盗号”火星探测计划的十五分之一。

然而,它却向地面控制中心发回了大量珍贵的照片和数据。

科学家要用计算机花几年时间才能分析完这些数据。

虽然“火星探路者”已成功完成了任务,但不排除在今后的一段时间里,它还会向地面传回有价值的,甚至是重要的火星信息。

美国1996年12月发射的“火星探路者号”火星探测器自1997年7月4日在火星上着陆以后,直到1997年11月4日正式宣布结束这次探测活动止,整整经过了4个月的时间。

这次火星探测是太阳系中最成功的一次行星探测。

这项计划的负责人布赖恩·缨尔黑德说,与“火星探测者号”登陆器和“索杰纳号”火星车的联系已经在9月27日中断,自那时以来,试图同它们重新建立联系的一切努力都失败了。

缨尔黑德说,11月4日——即“火星探路者号”和“索杰纳号”火星车在那颗红色星球着陆整整4个月以前——将继续向它们发送信号,以便能收到它们的答复。

11月4日以后,将正式宣布结束这次探测活动。

缨尔黑德说,美国NASA喷气推进实验室笼罩着像是同一位朝夕相处的朋友依依惜别的气氛。

这次探测活动实际上已经于9月27日结束。

那一天,科学家们同“火星探路者号”进行了最后一次全面的联系,但是工程师们拒绝接受结束与它的联系。

喷气推进实验室今天在一项声明中说,造成联系中断的原因可能永远无法查清,但有可能是登陆器的电池没有电了,而且太阳能电池板在目前正处于严寒季节的火星上无法充电。

火星探路者取得的成果是:向地面传回了26亿比特的科学信息,1.6万幅图片以及对火星岩石和土壤进行了15份完整的化学分析结果。

这些科学数据将够科学家们研究多年。

众所周知,“火星探路者号”的工作虽然结束了,但新到火星去的“全球勘测者号”(于1997年9月到达)马上又开始工作了。

因此,对火星的勘测总工作并没有结束,在未来的时间里还会有新的关于火星的信息数据发回。

美国NASA有关科学家们已收到部分关于火星全貌的图片,中国中央电视台的晚间节目曾给以播放,红红的火星图片给我们以鲜明的印象,这对今后更加彻底地揭开火星面纱将是有用的。

面对天空中闪闪发着红光的火星世界,我们更期望着载人飞船早日登上火星,将那里的彩色岩石和奇异土壤带回地球,人们期盼着早日揭开火星之谜。

从地球到火星的路有多长火星是地球人类最想得到的另一个能取代地球的栖身之地。

目前,人类已拥有把人送上火星的所有技术。

按计划,今后10年内,将有10多个探测器奔赴火星,对火星进行全面考察。

到底有没有火星人,地球人何日做客火星?这是人类要在21世纪回答的问题。

通向火星的路崎岖而漫长。

至今,人类进行火星探测已经39个年头了。

美国和前苏联曾向火星发射过23艘宇宙飞船,其中10艘彻底失败,7艘到达火星后没有传回数据,只有6艘传回了数据。

人类探索火星的乐曲在1962年奏响了序曲。

20世纪60年代以来,相继发射了“火星”2、3、4、5、6、7号和“水手”4、6、7、8、9号宇宙飞船。

1975年8月20日、9月9日相继发射了“海盗”1号和2号火星探测器并于1976年7月20日和9月30日在火星着陆。

1996年12月4日,美国发射火星“探路者号”,并携带一个6轮机器人“漫游者”,于1997年7月4日着陆火星。

1992年,发射“火星观测者”,1993年在进入环绕火星轨道时,失去联系。

1996年11月7日,美国的火星“全球勘测者”号宇宙飞船发射。

对火星的空间环境、大气、表面地形、土壤、岩石、地质结构、内部构造进行一系列的探索研究,成为人类开展深空探测的关键性步骤。

火星39年探测进行曲掀起一阵阵火星热。

派飞船掠过火星1962年11月,前苏联“火星1号”飞船在飞离地球1亿千米时,与地面失去联系,从此下落不明。

作为人类发射的第一个火星探测器,被普遍认为是人类火星之旅的开端。

1965年7月15日,美国的“水手4号”飞船接近火星,从距离火星1万千米处拍摄了21幅照片,照片揭示:火星上坑穴遍地,与地球完全两样,大气密度1/100,无磁场,倒更像月球的模样。

“水手4号”只拍摄到火星表面1/100的区域,但非常成功。

1969年2月和3月,美国“水手6号”再次飞掠火星,再次进行近距离观测。

两艘飞船共发回200张照片,从照片上面可以看出火星的独特地貌,除了具有环形山以外,还能见到丘陵地带和一些大平原。

火星表面的温度比预想的更抵,大气中有大量CO2,水蒸气很难寻。

它们只是一掠而过,未能再次返回。

让火星人造卫星长期观测火星1971年11月,美国发射“水手9号”到达火星上空,进入火星轨道,成为第一颗人造火星卫星。

它成功拍摄了火星全貌,火星的一个半球上有许多环形山,另一个半球则比较平坦。

揭示了大火山和大峡谷,还发现了看起来像河床那样的地貌,但确认火星没有运河。

另外,让我们有幸近距离观察了火星的两颗卫星——两大块凹凸不平的岩石,像“老鼠咬过的马铃薯”,比月球外貌差远了。

派飞船在火星上着陆1971年5月19日和28日,前苏联的“火星2号”和火星7号飞船相继发射升空,“火星2号”和“火星3号”同年11月投下的探测仪器毁于火星表面,“火星3号”的登陆舱,同年12月在火星上软着陆,但仅送回22秒钟信息就停止工作了。

1976年7月和8月,美国“海盗1号”、“海盗2号”飞船的着陆器分别在火星成功着陆,携带精密仪器,分析火星土壤,测火星风速、气压和温度,确定大气成分,确定火星上有水存在,并用尘土做了三项生物学试验,目的是要检测出火星尘土中的微生物,但未能发现,却肯定了尘土具有非凡的化学性。

“火星探路者”在火星上行驶1997年7月4日,美“火星探路者”携带6轮机器人“漫游者”,在火星上成功着陆。

着陆器搭载的火星车,大小63X48X28厘米,重14千克,属微型,能爬岩石,前后车轮均可独立操作,该车最重要的仪器是车底盘的能鉴定土壤成分的仪器。

最初设计寿命为1个月,火星车仅1个星期。

实际大大超过这一时间,它们总共传回有关火星地貌、日出日落、云层等照片1.6万幅,众多科学数据,及岩石、土壤完整化学分析结果15次。

处理这些数据需要几年。

大大超过科学家设想,这次探测大为成功。

照片显示,数十亿年前,火星这片被称为阿瑞斯的平原上曾发生过特大洪水,从而证实了海盗号于21年前的科学判断,火星上卵石、砂粒相似于地球,给“火星生命”又带来新希望。

派遣自动取样飞船这是未来火星探测计划。

按以往观测资料,选取火星的多种样品送回地球供分析研究。

特别注意密封,以防止火星土壤岩石标本“毒害”地球。

按照目前的航天计划,2008年,第三艘火星飞船将在火星着陆,搜集装有标本的容器,然后回到火星的轨道上绕行;这时第四艘火星飞船前去接应,然后带着装有标本的容器飞向地球。

对这个重量只有500克的火星标本,科学家们如临大敌。

具体安全措施为标本密封用特殊化学爆炸性焊接法,把它焊死。

确保万无一失时,摇摆的火星登陆车这时才会把两个容器放入返回的火箭内,并始终监视它。

如果一切按计划实施,无人驾驶宇宙飞船将降落在犹他州偏僻的航天实验场上。

经机器人检查后再送至专设的“火星生物消毒”实验室里。

将人送上火星实地考察这是人类最初的梦想,却是最后完成的乐章。

对这个梦想,美国宇航局负责人戈尔丁表示,他希望能在五六年内为展开火星之旅完成所有基础筹备工作,按目前的进展速度,不出10年,将会把人送上火星。

但也有人认为为时过早,因技术不成熟,费用极高昂。

在未来30年内就需花费4000亿美元。

无论如何,让我们拭目以待,那时候,火星上是否有生命存在将由人类亲自找到答案。

火星说不定也会成为人类的第二故乡。

回眸火星探测1960年10月10日和14日、1962年10月24日,前苏联3次发射火星探测器均告失败。

1962年11月1日,前苏联火星1号探测器发射成功。

1962年11月4日,前苏联发射火星探测器失败。

1964年11月30日,前苏联发射火星探测器,掠过火星后信号中断。

美国进行了几次发射,其中11月28日的水手4号发射成功,探测器于1965年7月15日,从距火星9280千米处通过,拍摄了22张火星照片,测量了火星的参数。

观察照片知道,火星约有300多个火山口。

1969年3月27日和4月2日,前苏联发射火星探测器失败。

美国于2月24日和3月27日分别发射水手6号和水手7号,它们于1969年7月31日和8月5日从火星旁掠过,并发回了大量照片和资料。

1971年5月10日,前苏联发射宇宙419号火星探测器失败。

美国5月19日发射水手8号失败。

1971年5月19日,前苏联火星2号发射升空,于当年11月27日进入绕火星轨道,成为火星的人造卫星,并向火星投去了一个通信筒。

1971年5月28日,前苏联发射火星3号,同年12月2日,成为火星的卫星,着陆舱在火星表面着陆。

5月30日,美国发射水手9号。

1971年11月14日,水手9号成为火星的卫星,它用高分辨率相机拍摄了70%的火星表面,传回了7329张火星照片。

1973年7月21日和26日,前苏联发射火星4号和火星5号探测器。

1974年2月10日,火星4号距火星2200米处通过,没有成为火星的卫星。

2月12日,火星5号成为火星的卫星,发回火星的照片。

1973年8月5日和9日,前苏联发射火星6号和火星7号;1974年3月9日和12日,向火星放出着陆舱失败。

1975年8月20日和9月9日,美国分别发射海盗1号和海盗2号探测器,质量是水手号探测器的5倍,它们分别于1976年6月19日和8月7日进入绕火星轨道,对火星土壤等进行了一系列的探测。

海盗1号轨道舱和着陆舱分别工作到1980年8月7日和1982年3月。

海盗2号轨道舱和着陆舱分别工作到1978年7月24日和1980年4月11日。

1988年7月7日和12日,前苏联先后发射了火卫1号和火卫2号火星探测器,由于地面人员错发了控制指令,火卫1号于1988年底失去联系。

火卫2号于1989年1月29日进入绕火星轨道,拍摄了大量照片,于3月27日发生故障,失去联系。

1992年9月25日,美国发射火星观察者号探测器,1993年8月21日,因出现故障,价值98亿美元的火星观察者号失落太空。

1996年11月7日,美国发射火星环球勘探者探测器,1997年9月11日进入火星轨道,计划工作到2001年。

1996年11月16日,俄罗斯发射火星—96探测器,这个重67吨(迄今最重)的探测器有欧洲空间局和22个国家参加,由于运载火箭故障,坠落在太平洋里。

1996年12月4日,美国发射火星探路者探测器,1997年7月4日,进入火星轨道,向火星释放了漫游车。

[HT5”H]火星探险一览表〖HT5”SS〗〖BG(!BTXDF〗〖BHDFG2,WK5,K5,K5,KW〗探测器〖〗发射时间〖〗国家〖〗执行简介〖BHDG2,WK5,K5。

2,KZQW〗火星1号〖〗1962年〖〗前苏联〖〗失败:探测器未靠近火星〖BHDG3〗水手3号〖〗1964年〖〗美国〖〗失败:发射后不久电池失效〖BHDG2〗水手4号〖〗1964年〖〗美国〖〗成功!靠近火星探测飞行〖BHDG2〗探测2号〖〗1964年〖〗前苏联〖〗失败:探测器未靠近火星〖BH〗水手6号〖〗1969年〖〗美国〖〗成功!靠近火星探测飞行〖BH〗水手7号〖〗1969年〖〗美国〖〗成功!靠近火星探测飞行〖BHDG3〗水手8号〖〗1971年〖〗美国〖〗失败:推进器故障。

未进入火星轨道〖BHDG4〗水手9号〖〗1971年〖〗美国〖〗成功!第一次环绕火星,拍摄第一批火星卫星特写照片〖BHDG2〗火星2号〖〗1971年〖〗前苏联〖〗失败:着陆器坠毁于火星〖BHDG3〗火星3号〖〗1971年〖〗前苏联〖〗失败:着陆器着陆火星,但90秒钟后停止发射信号〖BHDG3〗火星4号〖〗1973年〖〗前苏联〖〗失败:靠近火星,但未能进入轨道〖BH〗火星5号〖〗1973年〖〗前苏联〖〗成功!发回与水手9号类似的拍摄图片〖BHDG2〗火星6号〖〗1973年〖〗前苏联〖〗失败:着陆器坠毁〖BHDG3〗火星7号〖〗1973年〖〗前苏联〖〗失败:着陆器未能着陆火星〖BHDG4〗海盗1号〖〗1975年〖〗美国〖〗成功!第一批火星表面的图像;土壤的化学测试;探索生命〖BH〗海盗2号〖〗1975年〖〗美国〖〗成功!首次发现火星地震。

完成任务与“海盗”1号类似〖BHDG5〗火卫一号〖〗1988年〖〗前苏联〖〗失败:第一次尝试在火星卫星火卫一上登陆。

探测器在靠近火星前失败〖BHDG3〗人卫二号〖〗1988年〖〗前苏联〖〗失败:在登陆火卫一前1星期停止发射信号〖BH〗火星观测者号〖〗1992年〖〗美国〖〗失败:在进入火星轨道前失去联系〖BH〗火星—96探测器〖〗1996年〖〗俄罗斯〖〗失败:坠落于太平洋〖BH〗火星探路者号〖〗1996年〖〗美国〖〗成功!着陆器着陆火星并传回火星照片〖BG)F〗人类什么时候能登上火星在人类探索宇宙奥秘方面,美国NASA做出了令人敬佩的贡献和成就:阿波罗载人登月系列飞行,太阳系各行星探测器的发射和宇宙飞船的飞行,航天飞机的穿梭飞行,与俄罗斯“和平轨道站”的对接等等。

这些都是令人眼花缭乱的太空技术的成功和喜讯。

2010年前,人类有可能登上火星日前,中国科学院院长路甬祥在为《科技百年回眸与新世纪展望》的报告中说,2003~2005年左右,人类有可能登上火星。

路甬祥院长强调,迄今为止,人类已发射了6000多颗卫星,航天飞机也已多次往返地球,人类还建立了空间站,开始了对太阳系其他行星的探测活动。

路甬祥说,空间技术的飞速发展使我们有理由预测,在2003年左右,人类完全有可能登上火星。

另据新华社报道,随着航天技术的迅速发展,有专家认为,在21世纪的前15年地球的使者将踏上那颗迷人的红色星球。

报道说,美国洛克希德·马丁公司的航天工程师罗伯特·朱布林最近预测2007年地球人可能登上火星,而美国航空航天局的专家则认为人类的这一梦想将在2018年实现。

在美国马萨诸塞工艺研究所不久前举行的研讨会上,一些科学家则提出人类在未来10至15年内将到达火星。

他们指出,前往火星必要的各项技术和工艺试验已经完成或接近完成。

在太空获取氧气和保证宇宙飞船长途航行的动力是人类远征火星必须解决的两大问题,这两个问题已基本解决。

并且可以节省大量燃料的离子发动机也已经出现,并装配在“深空1号”科学探测器上投入实际使用。

而从火星大气中分离氧气的方法也已被掌握,人类在火星上生活无须从地球送去大量的氧气供呼吸。

为远征火星,俄罗斯和美国的航天部门正在地面的密封舱里训练宇航员如何在长期的太空中生活和从事科学考察。

特别是美国,一支全部由女性组成的太空别动队,将在2001年首次进行太空飞行任务。

这个大胆计划是美国太空总署此前正式宣布的。

为此,美国太空总署挑选了32名女性接受太空飞行任务的训练,她们在今后几年里将面临繁重的太空使命,其中一项飞行任务的目的地是火星。

美国太空总署透露,这次火星飞行任务初步计划为期3周。

载人上火星,尚需技术突破1997年7月4日(美国独立日)“火星探路者号”飞船着陆火星,旅居者号——“索杰纳”火星车爬行在火星岩石间进行探测分析和考察,并将数据发回地球(通过着陆器),这一切的一切都是成功的辉煌,使人们兴奋、欢悦!然而,经过头脑发热之后,NASA的人们却要冷静下来,想一想,下一步计划——载人登火星,取回火星标本样品——火星岩石、土壤及其他可能的东西,这并非是件容易事。

虽然他们28年前已经从月球上取回381千克的月球标本样品——月岩和月尘,但火星取样绝非能与月球取样相比,因为地球离月球仅仅38万千米的直线距离,而地球与火星却有近8000万千米的距离,而飞船飞行距离(通过各行星加速呈螺旋线状轨迹飞行)竟可达4亿千米。

如此遥远的路程,飞船如何控制?燃料带多少?带什么燃料?宇航员生活如何解决?到火星后要落在哪里?干些什么?先干什么?后干什么?……等等,有好多好多问题需要NASA去解决。

美联社加州帕萨迪纳(1997年)7月16日电,参加火星研究计划的科学家马修·戈隆贝克说,技术人员仍然在对火星探路者15日晚发回的一幅彩色的360度全景照片进行处理,可望很快公布这幅照片。

亚利桑那大学科学家马克·莱蒙说,从探路者发回的火星上日落的图像来看,“火星在日落一小时以后仍然相当明亮”,这表明火星的高层大气层中有尘埃。

莱蒙负责遥控探路者携带的照相机。

路透社华盛顿(1997年)7月14日电,科学家们今天说,除非能取得重大的技术突破,否则人类不大可能继太阳能驱动的机器人之后登上火星表面。

火星探路者对火星的探测引起人们对派遣宇航员前往地球轨道以外的目标产生了兴趣,但是国家研究委员会的一项研究报告给人们的期望泼了一瓢冷水。

这项研究报告说:“目前的技术水平无法维持宇航员执行这类星际航行任务。”例如,派遣宇航员前往火星往返需要将近两年时间,要想储备或补充航行期间所需的食物、水和氧气将是困难的,而且费用很高,即使不是做不到的话。

这项研究报告说:“虽然眼下并没有制定派遣宇航员前往如此遥远的目标的计划,但是美国航空航天局制定的长远目标表明,最早有可能在2010年需要研究出适于星际航行的技术。”这项由美国NASA资助的研究,评估了航天局围绕人在太空生活和工作开展的研究计划,发现这方面的研究工作严重不足。

报告说:“NASA没有把研究与开发的目标放在解决人在太空探索中需要解决的具体的长远问题……航天局研究生命支持系统的人员往往没有明确的目标,或者不知道他们的研究工作是对谁负责。”科学家们说,即使还没有制定重要的载人航天探索的计划,但NASA的“基本任务”仍然是开发新技术,并且应当把它的部分力量转向这方面的研究。

他们说,NASA每年用于开发供太空旅行使用的生命支持系统的经费不足2000万美元。

国家研究委员会建议NASA重点开发一种自给式的机载生命支持系统,这种系统能够控制大气,处理污物,提供食物和水,并且能够可靠地监测空气、水和食物中的污染物。

此外,NASA还需要设计出新的、重量更轻、机动性更好的太空服,供宇航员在对具有不同引力的星球表面探索时使用。

目前的太空服是为了在失重环境下工作设计的。

地球人类到火星上干些什么一旦上了火星,宇航员将建立工作室,他们将在那儿逗留500天,进行各种实验以确定火星上是否曾经有过生命,同时提供更多的有关在何种程度上火星适合人类长期居住的资料。

但是NASA的火星计划并不是惟一可行的选择。

马丁—玛丽埃塔公司的航空航天工程师罗伯特·朱布林认为,不出10年,美国将能够利用现行技术把人送上火星——只需花大约20亿美元。

根据他设计的时间表,2005年时要用一个不可回收助推器将一个带有空燃料箱的不载人的回路飞行器送往火星。

两年后,当火星再次到达它的最近距地点时,国家航空航天局将把一组宇航员及他们的居住舱发射上去。

自动飞行器将以在火星上制造的甲烷为燃料,支持宇航员的火星考察行动。

1年半后,宇航员将利用在火星上制造的燃料踏上回家之旅,把他们的装置留给下一批考察人员。

作为美国航天计划的优先项目之一,载人上火星行动已历经几次沉浮。

早先的计划要求投入3000亿美元,历时30年。

探测飞船争先恐后上火星随着火星热的兴起,一艘又一艘“地球的使者”将飞往火星。

2001年,美国将发射勘测者2001着陆器和勘测者2001环行器。

前者将直接降落到火星表面做近距离考察,后者则用于火星轨道的考察。

俄罗斯将发射火星2001飞船。

此间,美国与俄罗斯将实施“火星使用计划”,这是两国在这一领域所进行的深层次合作。

有消息说,届时美国的环行器将会携带一个名叫“伽马射线分光仪”的设备,它们此行的目的是在火星上找水和矿物质。

2003年,随着美国勘测者2003飞船在火星上着陆,人类将开始对火星表面进行有计划的火星生命搜索工作,研究和试验将火星样品运回地球所需的各项技术措施。

此举是为2005年发射的勘测者2005飞船打前站,如果一切顺利,勘测者2005飞船将会把它收集到的火星样品运回地球。

2005年,美国将发射勘测者2005飞船,与以往的火星探测相比,这艘飞船将把成本降到现在能接受的程度。

届时,探测器只需携带到火星的燃料即可。

至于回来的动力可以在探测器到达火星后自动生产,这就是被美国国家航空航天局的科学家们称为“因西塔”能源设备的新技术。

2003年或2005年法国将发射一种火星探测气球。

2007~2013年美国将发射一系列探测火星的登陆器,进一步研究火星土壤。

据报道,仅美国在今后30年内就将要花费4000亿美元的经费,将人类送上火星,并终将达到在那里成功地生活的目的。

飞往火卫一火星有两个非常小的卫星或者说月亮,分别叫作火卫一和火卫二,火卫一上有许多陨石坑,就像月亮一样,它有土壤,看起来像贮藏着大量的水,这使科学家们非常感兴趣,这里将是前往火星的停留中转站。

在21世纪初的一天,两艘非常巨大的飞船徐徐起飞,开始前往火星的旅程。

其中一艘飞船装载着货物、食物和试验探测仪器,而另一艘则载着4名航天员,当它们到达火星后,两艘飞船将对接在一起。

此时,只见载人飞船的舱门打开,从中走出2名航天员,乘一艘小型飞船降落在火卫一上,而另外两人则在大型飞船里工作。

3周后,在火卫一工作的航天员胜利完成任务,乘坐小型飞船飞离火卫一,与大型飞船对接。

这是人类登陆火星的预演。

当这两名航天员在不停地忙碌的时候,另外两名航天员正在对火星进行远距离探测。

在他们的遥控下,两辆火星漫游车在火星上登陆,由于航天员呆在距火星仅有几百千米的范围内,可以直接遥控漫游车,漫游车获得的各种信息,将及时地以数据和照片的形式传回轨道中的飞船。

当航天员们完成了在火卫一上的工作后,将乘上升火箭返回火星轨道内,把货运飞船中的燃料转移到载人飞船里,经过短暂的准备后,宇宙飞船将脱离火星轨道,开始8000万千米的返回地球的征程,当他们进入地球轨道空间站休息几天后,将转乘早已等候在那里的一架航天飞机飞回地球。

研究小组前往火星在研究火卫一之行带回的所有信息后,人们将派出研究小组飞往火星,由于耗资巨大,因此,这一计划很可能是由美国、俄罗斯、欧洲、日本等国家共同合作来完成。

研究小组飞往火星的方法与探测火卫一样,先发射一艘货运飞船,载着物资和仪器设备,还有一辆登陆火箭,登陆火箭内备有生活住所、勘探用的设备和上升火箭。

当货物飞船经过8个月的飞行进入火星轨道后,载着8名航大员的飞船起飞,与等候在那里的货运飞船对接。

此时,先派出4名航大员乘登陆火箭在火星表面着陆,另外4人则在飞船里进行试验和监测,并协助在火星上的4名伙伴工作。

火星上的航天员将利用1个月的时间,马不停蹄地了解火星的各种信息。

晚上,他们将住在经过特别设计的活动建筑里,这个建筑事先都在地球上制作好了,一到火星上,很快就可以搭好这个建筑物。

探测完周围的环境后,他们将乘火星车在火星表面上行驶,到较远的地方探测,同时,利用他们携带的通信设备,及时地将照片和火星地理、气象、生物、资源等各种数据传回停靠在火星轨道上的飞船。

在火星进行了为期1个月的探测后,4名航天员将乘坐上升火箭,返回到在轨道上等候的飞船,与另外4名伙伴会合,他们的设备则留在火星上,以供下一批航天员使用。

尔后,航天员启动飞船,冲出火星轨道后,开始返回地球的飞行。

他们把飞船停靠在空间站上或转换设备中,在那里,他们将卸下所有的装备,乘航天飞机返回地球。

由于装载量大,这两艘飞船需要一个转换设备,当宇宙飞船像空间站一样处在轨道上的时候,这个转换设备的功能是连接货船和载人飞船,在长途飞行时则为它们添加燃料。

启动人类移民火星计划当火星研究小组踏上火星的土地后,火星上到底有没有生命的问题就不成问题了。

其实,火星上有没有生命已经不再重要,重要的是经过人类的改造,它是否能适应生命特别是适应地球生命的生存。

这些,或许需要几个火星小组前往火星工作,并对带回来的火星数据进行研究才能找到答案。

不过,现在有的科学家认为,通过引进外来资源,可以将火星上的环境改造得同地球相似。

尽管这个想法有些大胆和超前,现在还是一个未知数,但是,大胆的预言家们已经断言,在2050年甚至稍后的时间里,火星移民计划就会付诸实践,人类将实现在火星上居住的梦想,一个新的火星工业和农业经济的时代将来临。

到那时,由于火星驻人基地和火星工业、农业的建立,地球与火星之间的交通将变得频繁起来。

那时用一种航天器在地球和火星之间直飞是非常不经济的,科学家们设想用分段接力的方法进行地球和火星之间的运输。

即在绕地球和火星的轨道上,设航天港,建造巡天飞机,在航天港之间,循环往复飞行,地球和火星到航天港之间的交通任务,则由专门的航天器来承担。

在北极建立火星基地为了尽早为建立火星基地做准备,一个被称为“火星社会”的研究小组正在计划建造一个模拟火星环境的火星基地,这个基地位于加拿大境内的北极圈内,研究小组计划在这个基地里,花一两年的时间完成登陆火星的准备工作。

人类登陆火星最大的难题是如何适应火星恶劣的环境,因此,这个研究小组的主要工作是研究如何在火星的自然环境里生活。

这个基地建成后,其白天的环境试验温度可以达到零下23摄氏度,这种温度与火星上的夏天非常相似。

他们的研究方向很明确,那就是在火星的环境里面,运用火星资源,实现自给自足的生活。

主要由美国国家航空航天局科学家和宇航员组成的研究小组全体成员,始终坚定不移地相信,有一天人类终将登上火星。

南极火星陨石之谜1996年8月6日,美宇航局对外宣称,从来自火星的陨石中发现了显示原始生命体存在可能性的物质。

引起科学家和公众的高度关注。

近年来,一个美国科学家小组在南极大陆上收集陨星。

南极大陆荒无人迹,陨星往往能滞留在陨落之处成千上万年而维持原状。

该小组对搜集到的陨星进行了地质化学分析和放射物理实验后,验明证身,其身份——它们来自火星。

在八块中的一块最高龄高达45亿年。

其中一块陨石据认为是距今38亿~40亿年前,由位于火星和木星之间的小行星群与火星相撞后,留下了当时事件的痕迹。

约在1600万年前,又有小行星或彗星撞上了那个区域,使一些岩体碎块飞离火星,在行星际空间邀游,直到13万年前,和地球在太空遭遇,进入地球大气,落在南极大陆阿兰山,成为19千克的陨石。

科学小组借助先进的检测设备,先在陨星裂缝深处发现多环式芳香族碳氢化合物的有机物,在行星生成过程中或微生物生命活动中才有可能产生该有机物。

继而又在该处检测出类似于地球上细菌产生的晶体物质那样的细小的铁化合物,从而认为它们很像细菌滴。

以如此清晰的具体痕迹显示地球以外可能存在的生命体,在人类发展史上尚属首次。

消息一经发出,又引发了一场围绕“火星生命之说”的争论。

不少科学家更是深受鼓舞,还有人一向认为,既然地球上那些生态条件极为严酷、以前认为不可能有生命之处(如火山口滚烫的热泉、深海海床、永久冻土深层等),近年来都陆续发现了一些原始微生物,而火星的不少地方的条件与那些地区极为相似,何况说不定过去火星上的生态条件比此好得多,所以他们认为火星上曾经滋生过生命的可能性极大。

英国一些科学家由于在另一块火星陨石”η-79001”中也发现了有机化合物之类的“生命的遗迹”,更认为,火星上的原始生命或许至今还蛰伏在其地表深层或极冠周围的含水冻土层内。

但是对此持有异议的也大有人在,除了有人怀疑这些陨石的“身份”是否来自火星外,那些让人兴奋不已的“生命化石”也让人疑窦丛生,这些蚯蚓状的结构实在太小了,长只有20~200纳米(1纳米=10-9米),要1千多条接起来才相当于头发的直径,根本无法对其进行解剖分析和研究。

加利福尼亚一位天文学家认为,这种“生命化石”同样可以用非生命活动来解释,事实上,以往也曾多次在陨石内发现过芳香烃分子,可从未有人认为是生物性的——1998年更有人认为这些证据可能是人为污染造成的。

美国麻省理工学院的科研小组,用计算机根据普通物理化学规律模拟这种多环芳香烃结构的形成过程,结果表明这种结构并不仅是由生命现象形成的,即它并不是生命形成过程的“专利”。

多环芳香烃这类有机物,在已有的陨星标本中早有发现,不能就此视之为早期生命。

将细小的铁化物晶体认为包裹着微生物的证据,也不能不引起质疑。

况且,这真是来自火星的陨石吗?也并不一定。

一个可能是,来自太阳系某个小天体的残块,如小行星的碎块。

还有可能是,早期地球受撞后飞出的岩石体,绕日在行星际空间飞行,并于13万年前与地球相遇重回地球怀抱,成为今日南极大陆的“陨石”。

一时众说纷坛,仅就一块出处尚待最终确认的陨星,以及观察到的有机物的定性还有争议的铁化合物,就宣布已取得火星上早期有生命的证据,确实为时尚早。

无独有偶。

美国宇航局天体物理学家理查德·胡弗说,他在1969年落在澳大利亚的陨石中发现了生物化石微粒,而这些生物并不是地球上原有的,又使外星生命之说得到一个证据,他们有充分证据证实微生物不是来自月球或火星,它们可能来自彗星、小行星。

这场争论也许旷日持久,公认的见解依然是:火星上现在没有生命,过去可能有,但需要充足的证据来证明。

人们期待有朝一日,能找到满意的答案。

有生命的行星在何方自古以来,许多人就好奇地问:大千世界中,我们人类是孤独的和惟一的吗?要回答这个问题,首先得回答:“太阳系中别的行星上有生命或智慧生物吗?”“在太阳以外也有类似我们这样的行星或行星系吗?”今日天文学的研究表明,在太阳系内至少在现阶段,除了地球以外,还没有适合于我们这样的人类生存和繁衍的天地,我们人类在太阳系中是惟一的。

但在太阳系以外呢?现代天文学告诉我们,在恒星周围拥有由气体和尘埃组成的星周盘,乃是天体演化过程中的普遍规律。

我们太阳系就是从这类围绕着原始太阳的气体和尘埃物质盘演化而来的。

星周物质盘的存在已为天文观测,特别是红外波段的天文资料所证实,我们银河系内约有1000~2000亿(1011个恒星。

据统计,拥有行星或行星系的单一恒星达10亿(109)个,其中具有可存在科技文明条件的行星1000万(107)个。

在银河系之外还有千千万万个与其类似的星系,也应该有为数众多的行星和行星系。

从这个意义上讲,我们人类绝不是孤独的,而该是朋友遍宇宙。

因此,多年来科学家苦苦探索着地球外的智慧生命。

智慧生物与生命是两个不等同的概念。

尽管我们现在已能十分有把握地断定,在太阳系诸大体中,除地球外没有任何一个天体拥有智慧生物,但仍不能肯定在其他天体中也不存在任何生命活动,特别是那些低等的微生物。

经探测发现,地球外可能存在有生命的行星。

火星20世纪70年代中,“水手号”和“海盗号”宇宙飞船对火星的探测,终于否定了“火星人”的神话。

然而,从“海盗号”所做的三项实验来看,却不能绝对地肯定,那里也不存在任何生命形态。

其中,第一项实验是检查有无光合作用为基础的物质交换,结果是否定的。

第二项是仿效地球上的物质交换,以澄清土壤样品中有无微生物。

实验时在土壤样品中加入含碳-14的培养液,若土壤中有生物,会吸收与消化养分,会排出有放射性的碳-14,这可在计数中迸行检测,结果果然记录到了;而预先经过消毒处理的土壤则没有。

第三项实验是测量生物与周围环境所发生的气体交换。

在加入培养液的土壤样品中,质谱仪记录到有氧的发生,但两小时后却突然停止,不过微量二氧化碳的析出却持续了11天之久。

有人指出,如果土壤中存在过氧化物,那么氧的析出就可能不是生物造成的。

因此,根据这三项实验的结果,我们既不敢肯定火星上有生命存在,也不能否定火星上有生命存在的可能。

即使退一步说,这三项实验证明了火星没有生命,但它毕竟只能反映实验地点的情况,而不能以点代面地说明整个火星的情况。

要知道,40多年前我们对地球南极环境极为恶劣的地区进行考察时,也曾认为那里是不适宜生命存在的,在早期的考察活动中也确实没有发现“定居型”的生物。

然而,1977年人们却在那里的石缝中找到了地衣和水藻。

此外,一些火星研究者还指出,在火星赤道附近有两个地方,土壤中水的含量要比别处丰富得多。

每天每平方厘米的地面至少能释放出100毫克的水。

一到夜晚,水汽则凝结为霜,因此这两个地方从地球上看去要比火星其他地方明亮得多。

他们认为,这两个地方的环境比地球上一些已发现有微生物的极端恶劣环境,更适宜于生命的存在。

总之,对火星是否拥有低等的生命形态这一问题,目前还无法作出肯定与否的回答。

土卫6“土卫6”是土星的第六颗卫星。

它的直径约5800千米,是太阳系中最大的一颗卫星。

它也是太阳系里已知的惟一具有真正大气层的卫星。

根据著名科学家米勒等人对生命起源的实验研究,用紫外线照射甲烷和氢,就能形成许多有机化合物,如乙烷、乙烯、乙炔等。

事实上,1979年9月,“先驱者十一号”宇宙探测器在距离“土卫6”356万千米处拍摄到的照片显示,这颗卫星呈现桃红色。

这表明它的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等,还可能有氮的一些成分。

乙烷、乙炔的存在使人相信,“土卫6”表面有可能找到更复杂的有机物。

因此我们认为,在“土卫6”表面可能存在一层由较复杂的有机物构成的海洋和湖泊。

其情形也许十分酷似地球生命发生前夕的所谓“有机汤海”。

如果这一推测是可能的,那么“土卫6”上就很可能有一些原始的生命形态。

1980年底,“旅行者号”飞船飞临土星上空时,我们曾期望它能给我们带来更多的有关“土卫6”的信息。

遗憾的是只发现“土卫6”的大气并不像早先所认为的以甲烷为主,而是以氮为主,约占98%,甲烷仅占不到1%。

此外,还有乙烷。

乙烯、乙炔和氢。

值得高兴的是,在红外探测资料中发现其云层顶端含有与生命有关的分子,可能是属于生命前的氢氰酸分子。

但是,由于它的大气几乎完全呈雾状,妨碍了飞船对“土卫6”表面的观测。

1986年美国宇宙探测器“旅行者二号”飞临“土卫6”时,发现它的大气里出现了有机分子的“踪影”。

因此,“土卫6”上是否真有生命,也还有待进一步证实。

木卫2第三颗引起我们注意的可能拥有生命的天体是“木卫2”。

“木卫2”是木星的第二颗卫星,直径是3000千米左右,在木星的卫星中属第四大卫星。

依据近红外波长的光谱分析,这个卫星的表面存在大量由水构成的冰。

而根据其平均密度为303克/厘米3来估算,它可能有一个厚约100千米的冰和液态水组成的壳层。

〖TPT65.TIF;%90%90,BP〗木卫二的地表1979年3月,当“旅行者号”飞船飞越“木卫2”上空时,我们曾非常惊奇地注意到,“木卫2”具有奇特的与众不同的外貌,分布着许许多多纵横交叉的条纹,犹如一大堆乱麻。

经分析,这些条纹应是“木卫2”冰壳上的裂缝,其中有些裂缝的宽度可能达数十千米,长达上千千米,深为100米至200米。

更有意义的是,我们还注意到,这种像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调,与其周围颜色浅得多的部分相比,显得轮廓分明。

对这种褐色物质所作的光谱分析表明,它们很可能是有机聚合物。

据此,科学家推测当“木卫2”从原始星云中形成时,可能也和地球等天体一样,聚集有一些来自原始星云的甲烷和氨。

以后,这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来,当其渗透到表面时,便会在太阳紫外线辐射和来自木星的带电粒子的激发下,合成为有机物。

尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物,但液体水却能保持它们,促使它们进一步水解,复合形成氨基酸,为生命的形成提供了条件。

来自地球的一项发现也启迪着我们的思想。

那就是在南极的干谷,有一些常年冰封的湖泊。

极地微弱的阳光在透过下部厚厚的冰层以后,到达湖底已是微乎其微。

然而,当我们潜入这冰冷的、幽暗的湖底时,却意外地发现那里生活着一大片蓝绿藻。

它们就靠这微弱的阳光生活。

“木卫2”尽管离太阳比地球远得多,温度低、阳光弱,但并不比南极冰湖下的环境更差。

而且由于自转和公转的偶合关系,它有长达60小时的白昼。

因此在一些冰裂缝刚刚破裂开来的地方,其水体有可能接受到较充足的阳光,从而使生命有可能在那里繁殖存在。

一直到5年至10年后,当裂缝重新为厚厚的冰层所覆盖时,生命也就暂时地潜伏起来,等待另一次机会。

当然,以上所述还只是一些推测,要证实这一猜想,需要有一个能潜入“木卫2”冰壳下的太空潜水装置。

金星不仅是上述三个天体,就是对金星、木星、“木卫1”,甚至我们的月球,是否就没有任何生命形态,也没有完全排除怀疑。

金星以其表面具有高达400℃以上的温度,而一直被我们认为是否适宜生命生存的。

可是,1977年以来,科学家在调查海洋底的地壳裂缝时,却发现在一些摄氏二三百度,甚至更高温度的海底喷泉旁,生活着许多可耐高温的生物。

这使我们认识到,生命对环境的适应能力远比我们想象的大许多。

因此,我们不能保证金星对生命来说就是绝对的禁区。

何况,即使〖TPT80.TIF,BP〗天空奇观:月球遮掩金星金星地面没有生命,也不能肯定排除在它的大气层里和温度适宜的地方,就没有漂浮着一些含微生物的云层。

木星木星是一个主要由氢和氦组成的天体。

理论分析表明,它的云层厚约730千米,下面是厚约24万千米的液态分子氢组成的木星幔,然后才是一个可能由硅和铁组成的石质木星核。

木星距太阳较远,理论计算表明,其云层顶部的表面温度应在-168℃左右,但实测的结果,比理论值高出20℃至30℃。

这表明它有来自内部的热量。

因此可以算出,在云层底部,温度可达5500℃。

〖TPT68.TIF;%90%90,BP〗木星全景1979年“旅行者号”飞船飞临木星上空所作的光谱分析表明,在木星大气中除了氢、氦、甲烷和水外,还可能有乙炔、乙烷、硫化铵、硫化氢铵、磷化氢等各种有机或无机聚合物。

科学家还发现木星上不时发生闪电。

这使我们推测出,在木星的大气层里完全有可能合成复杂的有机物,甚至出现生命。

一些研究者认为,由于木星大气存在着垂直湍流运动,来自云层低部的高温、高压气流会对生命造成毁灭性的破坏。

新发现的两颗行星1996年1月21日美国天文学家宣布,在距地球约35光年处,有两颗可能含有水分和其他形成生命所需物质的行星。

一颗环绕处女星座中的处女座70号恒星运行,另一颗环绕北斗七星中的大熊星座47号恒星运行。

这两颗恒星都可以从地球上用肉眼看到。

处女座70号恒星与太阳非常类似,只是温度低了华氏几百度(1F=0555556℃),可能比太阳老30亿年。

一颗质量九倍于木星的行星沿着椭圆形轨道围绕这颗恒星运行,每116天〖JP3〗运转一周。

根据吸收日光和热辐射的标准公式,研究人员断定这颗行星表面温度约为103℃。

旧金山大学天文学家马西教授说:“这种温度低得足以让各种分子存在,从二氧化碳到复杂的有机分子。”〖JP〗北斗七星中的那颗行星在质量上约为木星的3倍,与其恒星的距离约为地球与太阳距离的两倍,每1100天运转一周,其表面温度估计在-62℃。

天文学家说,这颗行星的大气层下应该有个地带,其温度可以维持液态水的存在,而且有能够与水发生作用的有机分子。

科学家说,与木星一样,这两颗新发现的行星都是由气体组成的巨大星体,没有坚硬的表面,但可能有极厚的大气层。

要了解在这种环境下有无生命存在的可能,还需生物学家做进一步的研究。

寻觅宇宙知音的唱片茫茫宇宙,无边无际,一个千古之谜萦绕着人心:宇宙中是否有比地球更文明的星球及生命?悠悠远古,人类曾用丰富的想象编织着种种神话描述着地球外的文明。

斗转星移,现在我们已经能用高技术手段试探着与地球外的“文明”进行联络。

美国太空飞船“旅行者二号”于1989年完成对海王星的考察任务后,开始飞离太阳系,进入无穷无尽的宇宙空间。

这只飞船还有最后一项任务——将我们地球的信息介绍给可能遇到的“外星人”。

飞船里有一张铜制镀金的唱片,配有金钢钻的唱针。

唱片和唱针安放在一只铝盒内,盒盖上刻着用科学图形表达的使用说明。

科学家希望飞船在茫茫无期的旅途中有幸为宇宙中的智能生物所截获。

那么,这些外星人就能从唱片中了解地球,甚至进一步与地球人类建立联系。

为了写好这封人类从地球上发出的第一封信,由天文学家卡尔·撒根、艺术家林达·苏尔兹曼、音乐家费·利斯和社会活动家安·德鲁杨组成的四人小组,负责确定这张可以播放两小时的唱片的内容。

第一组,内容约为18分钟。

先是当时任职的美国总统卡特的问候语和联合国秘书长瓦尔德海姆的致意词,接着就是地球上60种语言的“问好”,包括中国的普通话和潮州话。

要是外星人能听懂其中的一种,就不枉此举了。

最后录上了座头鲸的歌唱声,动物学家公认它是动物中的歌星。

第二组,仅用12分钟就表述了地球45亿年的历史,真是长话短说。

唱片模拟地球围绕太阳运行的旋转声、地壳隆起的轰鸣声、滂沱大雨声、汨旧流水声、凛冽寒风呼叫声、风吹树叶沙沙声,最后人类出现,心跳声、肌肉收缩声、饥肠辘辘声,还有代表人类科技水平的“噪声”,像机器运转、飞机轰鸣、汽车疾驰、仪表嘀嗒等。

第三组,选用了能代表地球上丰富多彩的文化的27首乐曲,足足占用了90分钟。

音乐是全人类的共同语言,相信外星人也能理解。

巴赫的《布拉登堡第二协奏曲》的第一乐章为开始曲,大家认为这个乐章的欢乐情绪极适合问候。

尽管有人反对,还是选了爵士音乐始祖丘克·贝利的《约翰B,再见》,而《新几内亚人的房子》被认为是最古老的音乐之一。

还有小夜曲《黑沉沉的夜》,是吉他弹奏,从头到尾没有一句歌词。

其中有一首古琴独奏《流水》,推荐者认为这是“人类意识与宇宙共鸣的冥想曲”,最能代表中国古老悠久的文化。

压轴的是贝多芬第十三降B调弦乐四重奏的第五乐章。

四人小组相信,这首优美的抒情乐曲表达了人类的痛苦和希望,涵义深远,高深莫测,最值得让外星人去冥思苦想。

这张唱片经过特殊处理,保证有10亿年的“使用期”。

飞船能否被宇宙中的智能生物所发现,能否对唱片感兴趣,只能听“天”由命了。

此外,美国在1974年11月16日,曾用“阿雷西博”305米球面射电望远镜及功率极大的发射机,向武仙星座球状星团方向发出了几组载有地球人类社会信息的二进制编码调频无线电波。

现在,上百具射电望远镜每天指向太空,除了研究宇宙中变化多端的现象外,还期待收到地球外文明的“回电”。

从哲学上讲,地球外的文明是会存在的。

天文观测入门天文望远镜是人眼的延伸,对天文爱好者来说,了解天文望远镜的光学系统和主要光学性能,熟练掌握使用望远镜观测天体,是非常必要的学习步骤。

近年来,我国天文普及工作比较活跃,在1985~1986年观测“哈雷彗星”的热潮中,各地科技辅导站或中小学校购买了口径120毫米或150毫米等不同型号的天文望远镜,由此为我国天文普及事业增添了新的活力。

这里我们主要介绍中国科学院南京天文仪器厂生产的“120”型望远镜的使用。

“120”型望远镜的主要性能南京天文仪器厂生产的普及型望远镜,它属于折反射型赤道式望远镜,其光学系统属于马克苏托夫一卡塞格林系统,是在马克苏托夫望远镜的基础上,增加副镜反射镜而成的,为便于观察,在光路中增加了一块直角棱镜。

由于光学系统的像差得到补偿和消除,故成像质量较好。

当无直角棱镜时,物体成倒像,由于棱镜的镜像作用,物体成正镜像。

“120”型望远镜的主要光学性能:有效口径〖WB〗D=120mm物镜焦距〖DW〗F=1500mm理论分辨角〖DW〗θ=1″2目视极限星等〖DW〗mv=12″m放大率G:〖DW〗375×、60×、100×、200×对应机场2ω:〖DW〗50′、36′、20′、10′寻星镜有效口径D=35mm,物镜焦距F=175mm,放大率为7倍,视场为52。

“120”型望远镜具有4个目镜,安装在同一转鼓上,目镜外形尺寸越小者,其对应的放大率(G)越大。

而且4个目镜是齐焦的,因此目镜转换后,成像仍然清晰。

目镜转换装置中有一个三角指标,只有对准三角指标的那个目镜才能看见影像。

这种望远镜的主要附件有:(1)照相机卡圈。

照相时把转换目镜取下,换上照相机卡圈,然后把取下镜头的照相机机身装在卡因上,即以望远镜的物镜取代了照相机的镜头。

(2)投影镜筒、投影屏和投影杆。

供太阳投影观测时使用。

(3)中性滤光片。

供日食摄影或目视观测太阳时使用。

必须注意的是,观测太阳时必须加上滤光片,否则会烧坏眼睛导致失明。

望远镜的组装与调整平时不使用望远镜时,望远镜各主要部件分装在箱子内。

下面简介“120”型望远镜的安装与调整。

主镜上安装在叉臂内,可绕赤纬轴旋转,叉臂端部的刻度盘可给出望远镜所指天体的赤纬数值。

叉臂装在转盘组内,可绕极轴旋转,由转盘组表面的刻度盘给出望远镜所指天体的时角数值。

主镜筒、叉臂和转盘组三者是相连的。

转盘组下部有一圆锥孔,使用时要将其套在立柱顶端的锥轴上。

赤纬轴和极轴上都装有一套止动和微动螺旋,用来控制和调整主镜筒和叉臂的转动。

使用望远镜时,要将赤纬轴和极轴的止动螺旋锁紧,左手握住叉臂近底部处,右手托住转盘组,使叉臂靠在左手臂上,其倾斜角度约等于当地纬度并指向北方;然后把转盘的锥孔套在底座立柱顶端的锥轴上。

操作过程中必须轻、慢、准确,避免发生磕碰。

这种带有跟踪装置的望远镜,转仪钟安装在转盘组内,由一个小电机和一组蜗轮、蜗杆所组成,使用5节一号电池供电。

电池装于底座的立柱下。

使用时将电线的一端插入转盘下部的插座孔内,另一端插入底座立柱上任一插孔即可。

各部件安装完毕之后便着手调整望远镜。

首先要整平底座圆盘。

放好底座上三个调节螺旋的方位;转动东西向两个螺旋,转动时两螺旋同时相向或反向,使气泡位于南北方向;然后再转动另一螺旋,使气泡完全居中为止。

其次调整极轴。

望远镜的极轴应和无轴平行,极轴的地平倾角应等于观测地点的地理纬度,且位于子午面内。

这种调整工作分以下几个步骤进行。

(1)粗调极轴高度。

先松开纬度螺旋,将望远镜放在赤纬90°,时角12h的位置上锁定极轴和赤纬轴;转动转盘组,使望远镜对准北极星,然后固定纬度螺旋即可。

如果发现极轴高度和当地纬度相差很大时,应该松开纬度螺旋进行调整。

事实上,通常在望远镜出厂时,厂方已根据用户所在地理纬度固定了极轴。

当需要对暗弱天体(如彗星)作较长时间踉踪观测或摄影时,应对极轴作精确调整。

(2)精调极轴方位。

把望远镜置于子午面(时角Oh内,锁定极轴;在南方赤道附近找到一颗恒星,使其位于目镜横丝上,锁定赤纬轴,观察它在机场内的移动。

图一中a表明极轴已在子午面内,其方位不需调整:b表明极轴略偏东,应将极轴北端向西稍转:c表明极轴略偏西,应将极轴北端向东稍转。

如此经过反复调整之后,以达到图一中a情况为止。

〖TPA1.TIF,BP〗(3)精调极轴高度。

置望远镜于18h的时圈内,望远镜指向东。

对准某颗恒星使其位于目镜横丝上,固定望远镜不动,这时视场内恒星的移动可分为a、b、c三种情况(图二)。

a表明已调好极轴高度,b表明应抬高极轴高度,C表明应降低极轴高度。

若极轴高度相差较大时,应松开纬度螺旋加以调整;如极轴高度相差甚小时,可转动底座上的朝北螺旋进行调整。

经反复调整后以达到a情况时为止。

当望远镜位于6h时圈内指向西时,b、C两种情况相反。

最后调整寻星镜光轴与主镜光轴平行。

寻星镜的光轴必须与主镜光轴平行,这样才能使星像同时位于寻星镜和主镜的视场中央。

虽说仪器在出厂前厂方已将两个光轴调整成平行的,但在使用时应检查一下,如发现两光轴不平行,可将望远镜对准远方某一目标,调整寻星镜支架的螺丝,使两光轴平行。

〖TPA2.TIF,BP#〗使用望远镜观察天体“120”型望远镜重量轻、体积小,使用方便,可以用于观测月球、太阳、日月食、行星、彗星、恒星、星云、星团等,同时还可对上述天体进行艺术摄影。

用该镜观察天体的方法步骤是:首先借助寻星镜寻找目标天体。

(1)松开极铀和赤纬轴的固定螺旋,将望远镜指向所要观察的星体的大致方向上。

(2)从寻星镜中找到所要观察的天体,当星像进入寻星镜视场时,锁定极轴和赤纬轴的固定螺旋。

(3)转动极轴和赤纬轴的微动螺旋,使星像位于寻星镜的视场中心。

之后,在主镜中就能看到所要观察的目标天体了。

(4)调目镜,使星像清晰即可进行观察。

观测行星包括我们的地球在内,已发现的太阳系大行星共有9颗,即:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。

其中比较容易看到的有5颗,它们是水星、金星、火星、木星和土星,其余3颗离我们比较远,观测起来有一定的困难。

火星和木星轨道之间存在着许多小行星,我们能看到的至多只是个别几颗比较亮的。

行星都由西向东绕着太阳公转,公转周期从水星的88日到冥王星的248年。

我们是从运动着的地球上,观看同样是在运动着的其他行星,看到的只是它们相对于地球的运动。

由于行星们在公转轨道上的速度都不一样,我们“看”到的行星视运动,就显得有点错综复杂了。

内行星的视运动内行星只有两颗,它们是水星和金星。

相对于太阳来说,内行星永远只是在太阳附近来回摆动,它与太阳之间的角距离被限制在一定的范围内。

内行星相对于太阳的位置有这么几种情况:地球、内行星和太阳处在一条直线上的时候,内行星在地球和太阳之间时称做下合,内行星在地球和太阳的延长线上时称做上合,在上合和下合的前后,各有一段时间,内行星离太阳太近而被太阳光淹没,我们看不见它们。

内行星与太阳的角距离最大时,称为大距,又有东大距和西大距之分。

显然,内行星东大距时,位于太阳的东面,我们可以在太阳落山前后在西地平线上看到它,被称为昏星;内行星西大距时是晨星,可以在太阳升起前后在东地平线上看到它。

水星和金星的大距分别不会超过28°和48°。

地球和内行星相对于太阳来说的位置关系,譬如说上合或者下合,经过一段时间之后,又回到原先的位置关系时,这段时间叫做行星的会合周期。

在一个会合周期期间,内行星的视运动情况和可见情况是这样的:〖TPA3.TIF;%75%75,BP〗顺行叫—匝行—留—逆行—逆行—留—顺行—顺行—上合—东大距—下合—西大距—上合看不见—昏星—看不见—晨星—看不见外行星的视运动火星以远直到冥王星,都是外行星。

相对于太阳来说,外行星与太阳之间的角距离没有任何限制,可以从0°到360°。

外行星相对于太阳的位置有这么几种情况:地球、太阳和外行星处在一条直线上时,太阳位于中间时,称为合,显然,这段时期前后,外行星是看不见的;如果是地球在太阳和外行星之间,称为冲,显然,这时外行星离地球最近,冲前后的一段时期里,是观测外行星的最佳时期,从日落到日出它一直在天空中。

此外,从地球上看起来,外行星与太阳相差90°时,称为方照,又有东方照和西方照的区分。

东方照时,观测它的时间可从日落到半夜;西方照时,观测它的时间是从半夜到日出。

与内行星一样,外行星也有各自的会合周期,在一个会合周期期间,外行星的视运动情况和可见情况是这样的:〖TPA4.TIF;%85%85,BP#〗顺行—顺行—留—逆行—逆行—留—顺行—顺行—合—西方照—冲—东方照—合看不见—下半夜可见—整夜可看见—上半夜可见—看不见九大行星的公转周期和会合周期〖HT5”SS〗〖BG(!〗〖BHDFG2,FK6,K4。

4,KF〗行星〖〗水星〖〗金星〖〗地球〖〗火星〖〗木星〖BHD〗公转周期〖〗88日〖〗225日〖〗365日〖〗687日〖〗1186年〖BH〗〖BF〗〖JP3〗会合周期(日)〖JP〗〖BFQ〗〖〗116〖〗584〖〗—〖〗780〖〗3989〖BH〗行星〖〗土星〖〗天王星〖〗海王星〖〗冥王星〖BH〗公转周期〖〗295年〖〗84年〖〗165年〖〗248年〖BH〗〖BF〗〖JP3〗会合周期(日)〖JP〗〖BFQ〗〖〗378〖〗3697〖〗3675〖〗3667〖BG)F〗寻找行星的方法夜晚,满天都是星星,有行星,更多的是恒星,怎么才能把我们想要观测的行星从那么多星星中找出来呢?最好的办法莫过于手边有一本当年的天文年历,譬如我国每年出版的《天文普及年历》。

年历中对行星等的位置有详细的介绍,还有许多很实用的资料。

对于暂时还没有年历的读者来说,我们提供行星的一些特征,帮助你尽快从星空中找到行星。

行星总是在黄道附近运行,我们可以取一本星图来,把星图上黄道附近的亮星与实际星空对照一下。

星图上没有标出的那颗亮星,很可能就是颗行星。

行星一般都比恒星亮,五大行星亮度的变化范围如下:金星:-44~-33等,发白光,即使最暗时,也比任何恒星都亮。

火星:-28~+1.6等,火红色,在亮度很大时,更是红得鲜艳。

木星:一25~-14等,即使最暗时,也是星空中数一数二的亮星。

水星:-19~+1.1等,只可能作为晨星在东方晨曦中出现,或作为昏星在黄昏时的西地平线上出现,那时它的附近还不会出现任何亮星。

土星:-04~+09等,稍带黄色,这样的亮星全天也只有一二十颗。

行星亮度基本上是稳定的,闪烁小;恒星闪烁不停。

行星位置是变化的,经过几天或十多天的观测,就能看出这种变化,而恒星在星空中的位置可以说是不变的。

观测行星观测和研究行星是天文学家日常的重要工作之一,我们天文爱好者们也可以进行不少观测项目,直接用肉眼进行观测,或者用双筒望远镜和小型望远镜。

观测水星和金星这两颗行星只能在东大距或西大距前后的一段时期里,才能观测到。

对于金星来说,这段时间可长达好几个月,而对于水星来说,有10多天的观测时间就已算是不错的了。

从地球上看水星和金星,它们都像月亮那样呈现位相变化,只是用望远镜进行观测时才能看到。

你要是能画出一套金星位相变化的图形,那是很有意思的。

不过要注意,金星离我们远的时候比离得近的时候相差五六倍,从望远镜里看到的金星的视直径,也会相差五六倍。

用小型望远镜观测金星时,尤其是金星离得比较近的时候,有可能看到金星边缘有点模糊,而不那么清晰,这是因为金星周围存在大气的缘故。

下面列出这几年水星和金星的东大距和西大距的日期,这样你就有可能根据这些具体的日期,在天空中找到和认识它们了。

水星东、西大距〖HT5”SS〗〖BG(!〗〖BHDFG2,FK3,K6。

3,KF〗〖〗1997年〖〗1998年〖〗1999年〖〗2000年〖BHDG6〗〖GP〗水星东大距〖〗4月6日8月4日11月29日〖〗3月21日7月17日11月11日〖〗3月3日6月29日10月25日〖〗2月15日6月9日10月6日〖BH〗〖GP〗水星西大距〖〗1月24日5月23日9月17日〖〗1月6日5月5日8月31日〖〗4月17日8月14日12月3日〖〗3月29日7月27日11月15日〖BG)F〗金星东、西大距〖HT5”SS〗〖BG(!〗〖BHDFG2,FK5,K5。

3,KF〗〖〗1997年〖〗1998年〖〗1999年〖〗2000年〖BHD〗东大距〖〗11月6日〖〗—〖〗6月11日〖〗—〖BH〗西大距〖〗—〖〗3月28日〖〗10月31日〖〗—〖BG)F〗前面说过,金星的会合周期是584日,这样,它就并不是每年都会发生东大距和西大距。

观测火星单凭肉眼就可以看到火星的血红颜色,用小型望远镜观测的话,还可以进一步看到火星表面的颜色变化。

火星两极的白色极冠必需用小型望远镜才能看到,一般情况下,可看到它的北极极冠或南极极冠,在位置比较合适时,有可能同时看到两个极冠。

随着火星表面的季节变化,极冠的大小也在变化。

无论是看到一个还是两个极冠,都要尽可能按照比例大小画出,经过一段时间后,它会有助于你对火星季节变化的了解。

火星的视运动比较复杂,建议你每数天画一张火星在星空中的位置图,经过半年或者更长时间的描绘,你将会有惊奇的发现。

在一般情况下,从小型望远镜中看火星还是比较清楚的,有时还能看到一些暗黑的斑点,那是它表面的一些低地或峡谷之类的地形。

如果你觉得表面似乎有点模糊不清的话,不一定是你望远镜的问题,也许是火星表面发生了大沙暴之类的现象。

火星离地球最远时可达1亿2千万千米,最近时,即所谓冲日的时候,5800万千米还不到。

火星冲日约每两年发生一次,而每15~17年发生一次大冲,那时火星离地球特别近。

在条件很好的大冲时,火星离地球只有5500万千米左右,是观测它的极好时机。

最近3次火星冲的日期是:1997年3月18日,1999年4月25日和2001年6月14日。

观测木星对于天文爱好者来说,木星是观测项目比较多的一颗行星。

从望远镜里,一眼就可以看出它是一个扁扁的天体,这与它的自转比较快有关。

木星赤道部分的自转周期只有约9小时50分钟。

在天文书里,木星的扁率被定为00648,即648%,你不妨通过自己的观测做简单的测定,可以取多次结果平均一下,看看你自己的观测结果,与书里的数据符合到什么程度。

〖TPT70.TIF;%70%70,BP〗“先驱者”10号正在探测木星还可以看到木星表面存在着一些平行于赤道的条纹,这是由木星上的大气环流造成的。

条纹的宽窄不同,颜色不同,有浅黄、淡绿、褐色等,位置也有点变化。

这实在是观测的好目标。

在木星南半球、南纬约20度左右的地方,存在着一个著名的大红斑,形状是卵形的,很容易辨认出来。

大红斑从什么时候开始就有的,没有人知道,我们只知道望远镜发明后刚开始观测木星时,就发现了它。

四百年来,它一直存在着,形状几乎没有什么变化,大小上有些变化,最长时达到过40000千米,南北宽度一直保持在10000多千米。

大红斑的颜色可以说是变化较大,有时很鲜艳,有时较暗淡,有时略带棕色,有时淡玫瑰色,有时甚至是鲜红色,等等。

这样说来,大红斑的大小、形状、颜色及其变化,肯定会纳入你的观测计划中去。

还是同样的要求,画好图,位置和比例等尽量画准确,做好记录。

〖TPT66.TIF;%95%95,BP〗木卫一上的火山木星是外行星,观测它的最佳时间是木星冲日前后的一段时期,这段时期可以长达好几个月。

木星最大的4颗卫星是比较容易观测到的,当初,意大利天文学家伽利略用很简陋的望远镜就发现了它们。

这4颗卫星绕木星公转的周期分别是:木卫一〖WB〗177日〖WB〗木卫二〖WB〗355日木卫三〖DW〗716日〖DW〗木卫四〖DW〗1670日所以,我们只要稍为有些耐心,相隔两三个小时的话,就会看到4颗卫星在木星两侧的位置发生了变化,而这些都发生在离我们七八亿千米之外,这是多么有趣的事!特别有意思的是:从地球上看,这4颗卫星中,有的有时候从木星面上通过,这叫卫星凌木星,这时,卫星是看不见的,但它在木星面上的影子是看得见的;有时候卫星走到了木星的影子里去,发生了卫星食,这有点像是月亮走到了地球的影子里去而发生的月食;有时候某颗卫星干脆走到了木星的背后去,等等。

因此,你有时可看到4颗卫星,有时只有3颗,甚至2颗,位置又老是在变化着。

〖TPT67.TIF,BP〗木星的4颗卫星这些有趣的现象应该成为你经常的观测对象。

你可以先准备一张白纸,每三四厘米划一条横线,这么一大格就做一次记录。

每格的中间,根据你的需要,画个直径5~8毫米的圆圈代表木星。

观测时,用木星的直径作为单位,估计一下各卫星离木星的距离,并分别画在木星的右侧或左侧。

观测和画图时,不必区分它是哪一颗卫星。

你可以连续画几张,做个比较,得出一些你自己的结论。

观测土星土星是肉眼能见的行星中最远的一颗,离我们的距离约14亿千米。

用小型望远镜观测时,最容易看到的无疑是它美丽的光环。

由于土星光环平面与我们的视线方向之间的相对位置老在变化,我们看到的土星光环形状也在不断地变化,每295年变化一周。

用小型望远镜观测土星,可以着重观测它光环的大小、方向和形状,并用图记录下来。

土星的众多卫星中,土卫六最大,直径超过5000千米。

只是因为土星离太阳较远,土卫六也不那么明亮,你可以用自己的小型望远镜试着搜寻它。

小行星和九大行星中最远的3颗,即天王星、海王星和冥王星,都是可以作为观测对象的,只是观测这些天体不仅需要较好的赤道式小型望远镜,还最好有个跟踪观测用的转仪钟,并有一份供望远镜观测使用的、比较详细的星图,再加上观测经验等条件。

对于开始观测星空不久的天文爱好者来说,这些要求比较高,我们就不在这里作做一步的介绍了。

观测彗星彗星是个有趣的观测对象,特别是比较明亮的、拖着一条长长彗尾的大彗星。

彗星分为周期彗星和非周期彗星两大类,非周期彗星的出现和能观测的情况,我们得靠天文台或有关方面的计算和报告。

周期彗星又分为周期超过200年的长周期彗星,和周期短于200年的短周期彗星,无论周期长还是短,一般也需要根据天文台的预报来安排自己的观测。

彗星的观测最好注意以下一些方面:彗星位置的测定:彗星在星空中出现时,位置不断变化,甚至变化得比较快。

我们用画图的方式记录彗星的位置时,至少是一天记一个位置,必要的话,也可以一天记录一个以上的位置。

当然,事前准备好一份比较详细的星图,是必不可少的。

〖TPT122.TIF;%90%90,BP〗海尔·波普彗星彗星形状的观测:彗星在离太阳比较远的时候,只是一个模糊的光斑。

当它离太阳愈来愈近时,先是彗核变模糊,生出彗发,而后是形成彗尾,少则一条,多则好几条,并逐渐增大、变长、变亮,就这样,它成为星空中最引人注目的天体。

当它离太阳远去时,上面提到的各种现象就倒转过来,先是彗尾变暗、变短、变小,在彗尾收缩的同时,彗发回缩,接着是再次成为模糊的斑点状天体。

在观测彗星时,要把这些情况都仔细地记录下来,并随时注意它们的瞬间变化。

彗星亮度的观测:彗星整体形态变化的同时,它的总亮度也在变化。

按理来说,彗星各部分,即彗核和彗发(彗核和彗发合称为彗头),彗尾的亮度应该分开来说,实际情况则是,彗核常常无法从彗头中分辨清楚,估计彗尾的亮度又十分困难,因此,只要估计出彗头的亮度也就可以了。

我们可以在彗头附近找一颗与彗头差不多亮的星,亮度就可以近似地估计出来了。

观测流星在星空中一闪而过的流星,是我们偶尔能看到的天文现象之一。

流星大体可分成两类,一类是偶现流星,另一类是流星雨中的流星。

偶现流星指的是出现时间和方位没有规律的流星,它是单颗地出现。

平均说起来,这类流星夜晚每小时有可能观测到10颗左右,而且,一般是下半夜观测到的比上半夜的多,也明亮一些。

流星数量比较集中、看起来好像都是从天空中的同一点向四面八方射出来的,叫做流星雨。

那个“同一点”叫做辐射点,辐射点在什么星座,譬如说在狮子座,就说这是狮子座流星雨。

每个流星雨都在每年一定的时期出现,不过,辐射出来的流星数量并不每年都一样,而是有周期性的变化。

下面是部分主要的流〖JP3〗星雨,给出的日期、每小时流星数等都是大概的,包括特征在内。

〖JP〗〖TPT108.TIF;Z2;Y2,BP〗1998年11月17日的狮子座流星雨〖HT5”SS〗〖BG(!〗〖BHDFG4,FK4,K8,K6,K4,KF〗流星雨〖〗出现日期〖〗极盛日期〖〗每小时流星数〖〗流星特征〖BHDG2,FK4,K8,K6,K4,KZQF〗天琴座〖〗4月20~23日〖〗4月22日〖〗11〖〗飞行迅速、较亮〖BHDG3〗英仙座〖〗8月7日~15日〖〗8月12日〖〗70〖〗飞行迅速、路径长、较亮、黄色〖BHD〗猎户座〖〗10月18~23日〖〗10月21日〖〗35〖〗飞行迅速、路径长、有光迹〖BHDG13〗狮子座〖〗11月14~20日〖〗11月17日〖〗20〖〗飞行迅速、路径长,每小时流星数每年相差很大,呈33年多的周期,上次极大在1967年,1833年曾记录到每小时成千上万颗的极大流星雨〖BHDG3〗双子座〖〗12月11~16日〖〗12月13日〖〗55〖〗飞行迅速、路径短、亮流星多〖BG)F〗〖HJ0〗〖HJ*3/5〗无论是观测偶现流星还是流星雨中的流星,都需要做些准备工作,它包括:选择好合适的观测场所,主要是避免灯光、高楼等;安排好合适的半躺座位,如果计划连续观测几个小时以上的话,准备些御寒的衣服、驱蚊的药品、乃至必要的食品;准备好观测所需的常规工具,如星图、手电筒、钟表等,以及记录本。

〖TPT107.TIF,BP〗1998年1月18日在北京顺义牛栏山拍摄的一颗火流星记录本要预先写好所要记录的各个项目,以便快速和准确记下:流星出现的顺序编号,准确到分钟的流星出现时刻和延续时间,流星的亮度(用星等表示),颜色,流星在星空中的出现点和消失点,用快或慢表示流星掠过天空的速度,流星消失后有没有留下余迹之类的现象,等等。

如果是两个人配合进行观测,那是比较理想的,尤其是在观测流星雨时,可以是一个人专管观测,口述观测到的情况,另一个人专管记录,隔一段时间之后互相交换。

在记录比较多,或者记录得比较乱的情况下,要尽快做好记录的誊清工作。

除了有关流星本身的各项记录之外,与之有关的一些情况也是很重要的,包括:观测者的姓名、观测者的精神状况、观测日期、观测开始时刻和结束时刻、中间休息次数和每次用了多少时间、观测地点和场地情况,观测天区、天空情况,观测过程中有没有发生过意外情况等。

天体摄影指南面对日月星辰,许多天文爱好者希望亲自拍摄壮丽的宇宙景象。

为了观察研究天体,天文学家们采用与天文望远镜相匹配的照相机进行天体摄影。

欣赏绚丽多姿的宇宙风光照片,无论是对艺术家还是业余爱好者来说,都是一种美的享受。

对普通摄影爱好者来说,只要得法,天体摄影并不是难以实现的事。

仅用照相机的天体照相主要器材一个稳固的三角架和普通的单镜头反光照相机,采用焦距为50毫米、f20或f18的标准镜头,三脚架要带有云台;一根快门线;一张4寸见方的不透光的平坦的硬纸板;感光度为21~27定的黑白胶卷或彩色胶卷。

也可使用幻灯片胶卷(亦称反转片),拍得后可用幻灯机打在屏幕上欣赏。

准备工作最初的天体摄影一般是拍摄天体的周日视运动,可先以北极星及附近的星体为拍摄对象。

为此应准备一个用铁丝做的活动取景器放在相机上固定好,其框架的大小及平面要与镜头〖JP3〗的视角一致,这主要是为了寻找星体方便而设。

活动取景器要设法固定在相机取景器的上方。

照相机置于三角架上,镜头对准被拍摄的天体——北极星,用眼睛通过活动取景器的小孔能看到北极星即可。

〖JP〗拍照首先把光圈开到最大或接近最大,聚焦在无穷远(∞)处;用准备好的硬纸板遮住相机镜头,按动快门线,打开“B”门后,立即拿开硬纸板开始曝光。

看一下手表,记好曝光开始的时刻。

注意动作要轻巧、准确,避免引起相机的震动。

大约曝光50分钟左右之后,再用硬纸板遮盖一下镜头,关好“B”门。

至此,拍摄工作完毕。

胶卷可拿到照相馆或自己冲洗,和一般照相冲洗没有什么不同。

从冲洗出来的底片上你可以看到,底片上呈现一圈一圈的弧线,圆心均为一个。

这是为什么呢?这正是由于地球自转而呈现恒星周日视运动的观测结果,因为地球一刻不停地自西向东自转,故使人们看到星星每晚东升西落的现象,底片上的同心孤圈正是北极星附近恒星周日视运动轨迹。

注意,北极星实际上并不是真正的“极星”,它与北天极仅相差约1°,它在底片上的轨迹是一个很小很小的圆弧。

如果你拍摄赤道附近的恒星,由于其视运动速度快,移动距离亦大,可把光圈开至最大,曝光时间约20秒,拍得后的星星基本上是点状;若曝光时间延长(可曝光二三小时),拍得的星星轨迹呈条状。

最初拍摄时,你可任意选取某一星座(如猎户座),不妨先用10~30秒时间作试拍曝光实践。

如果你想拍月球,可调整光圈为11或16,在月亮即将升起时打开快门,然后在1~2小时后关上快门,结果是在底片上留下一串月亮像。

若希望获得一个断续的结果,可把光圈放在56,打开快门后,每5分钟揭开镜头盖露光一秒钟。

用这种方式拍摄金星,曝光时间大约为10秒或者更短一些。

但如果天空还留有黄昏或黎明的辉光,应把曝光量再减少一些。

在天体摄影活动中,只有经过反复实践才能掌握正确的曝光时间和光圈的最佳值,这里提出的数据仅供爱好者们参考。

对初学者来说,在天体摄影过程中,应把每张胶片所用的曝光时间、光圈值等数据记录下来,在反复对比参考后一定会拍摄到理想的天体照片。

望远镜与照相机的接续摄影把照相机接装在天文望远镜上拍摄天体照片,效果自然要比仅用照相机拍得理想,特别是用望远镜的主焦点直接拍摄,其方法是卸去望远镜的目镜和照相机的镜头,把照相机机身接续在望远镜上,即望远镜物镜(亦称主镜)取代了相机的镜头。

首先要准备一个可以装在你的望远镜主焦点上的单镜头反光照相机机身,相机机身安装在望远镜原先装目镜的位置上,两者之间通常要再接一个中间接圈,因为各种型号的相机镜头卡口并不相同,有条件的话可请手艺精巧的钳工制做这种接圈。

为了长时间曝光,应购置一根能够锁定的快门线,以便在拍摄时把相机“B”门长时间开启。

据有经验者介绍,使用彩色正片(又称为幻灯片)拍摄的效果比平时使用的彩色胶卷效果要好得多。

业余爱好者拥有的大多数小型天文望远镜均可用于拍摄某些天体,特别是口径在150毫米左右的牛顿式反射望远镜,其相对口径较大、集光力强、体积较小、便于操作。

若使用国产宝葫芦牌牛顿式反射望远镜,需要自己配置替换目镜的照相暗盒,暗盒的前端安一个外径同目镜筒相同的暗盒筒替代目镜筒,然后用调焦轮把暗盒筒旋入(目镜)接口,使底片调到成像的焦平面上,即可进行拍摄。

若使用国产120毫米折反射望远镜,配上国产海欧DF型单镜头反光照相机,拍照时旋转调焦轮,使取景器内显示出清晰的天体像就可进行拍摄。

此外,必须购置一根快门线来按动快门,以避免由于振动引起天体影像模糊变形。

望远镜的支架稳固是保证天体摄影成功的关键因素之一。

在购置望远镜时应仔细检查它的座架,要考虑到在望远镜加装照相机和寻星镜后能否维持平衡和正常运转。

最好使用带转仪钟的赤道式座架,这种座架通常由一个小型电动机驱动,使望远镜能对天体作跟踪观测。

我国爱好者目前使用较多的是国产120型和日本产150型望远镜,一般都是通过调节赤经、赤纬微调来纠正在跟踪中出现的偏差。

这种方法一般可拍摄太阳、月球、日食和月食等。

因为小型望远镜的主镜焦距不太长,所以大多数天体在主焦点上成像都很微小。

行星的视面都太小,如金星位相、木星云带、土星光环等细节,不经目镜放大很难拍好。

但有时遇到行星会合、行星靠近昂星团等壮观天象时,用此法也可拍到漂亮的照片。

在拍摄时对于曝光时间没有十分严格的固定标准,要根据所摄对象和天体条件灵活掌握。

例如拍摄月球,在天气较好、月球地平高度在20度以上条件下,若使用21定黑白底片(或ASA100感光度彩色胶卷)来拍不同的月相,可参考这样一些数据:农历初五或二十六,曝光时间为1/2秒或1秒;上弦或下弦时,曝光1/8秒或1/15秒;十二或十九时,曝光1/30秒或1/60秒;十五或十六时曝光1/60秒或1/125秒。

在拍摄月全食时,从初亏到食甚,曝光时间是随之逐渐延长的,即从1/60秒、1/30秒、1/15秒、1/4秒一直延长到1秒,在一般情况下,全食时曝光可达1~3分钟;全食以后,曝光时间又相应地缩短,用上述曝光时间获得全食过程后半部分的像。

“实践出真知”,经过多次拍摄实践后,你一定会获得满意的天体摄影作品。

为了掌握正确的曝光时间,爱好者可参照如下公式和“天体亮度指数表”,这种方法适于物镜焦平面天体摄影。

t=(f/D)2〖SX(〗1〖〗A×B〖SX)〗(秒)上式中t为曝光时间(以秒为单位),f为物镜焦距,D为望远镜物镜的有效口径,A为底片的感觉指数(以ASA为单位),B为天体亮度指数。

天体亮度指数表〖BG(!〗〖BHDFG2,WK3,K3。

2,K4,K3。

3,KW〗天体〖〗太阳〖〗弯月〖〗上下弦〖〗凸月〖〗满月〖〗月全食〖〗半影食〖BHD〗B值〖〗106〖〗20〖〗40〖〗80〖〗200〖〗0005〖〗20~50〖BHDG4,WK13,KW〗〖〗〖ZB(〗〖BHDG2,K3。

3,KW〗金星〖〗火星〖〗木星〖〗土星〖BH〗2000〖〗120〖〗25〖〗10〖ZB)〗〖BG)F〗目镜后天体摄影目镜后加照相机天体摄影用这种方法拍摄的最佳目标是月球,待以后积累了足够的经验,还可拍摄明亮的大行星和太阳。

用此方法时望远镜的目镜和照相机镜头均不必卸下,仅将望远镜对准天体,调好焦点,使望远镜目镜中的天体像达到最清晰,把相机的光圈和焦距都调至最大,然后将相机安装在目镜后面,相机镜头对准目镜后,细心调整相机的位置,使相机的光轴与望远镜光轴重合,并且从相机镜头到目镜距离正好能使相机的取景器上天体成像清晰,即可进行拍照。

必要时也可稍微调节目镜筒,改进天体像的清晰度。

为避免外来光侵入,在望远镜目镜筒与相机镜头之间最好用黑纸或黑布包裹好。

使用此法摄影,曝光时间可通过下式计算:t=(f1·f2)2/A·B(Df3)2(秒)式中t为曝光时间,f1为望远镜物镜的焦距,f2为照相机镜头的焦距,A为照相底片的感光指数(以ASA为单位),B为天体亮度指数(参见前面的“天体亮度指数表”),D为望远镜物镜的有效口径,f3为目镜的焦距。

目镜后投影照相此法特点是,不要卸下目镜,在目镜筒上附加一个镜筒,附加的镜筒长度与天体像的大小、目镜焦距、物镜成像的直径等有关。

附加镜筒的有效长度1(从天体像面到目镜距离)可由下式计算:1=f(s/d+1)式中f为目镜焦距,s为天体像的大小,d为物镜焦平面上天体像的直径。

在附加镜筒上安装照相机(取下照相机镜头),或者安上特制照相盒,曝光前要调节目镜筒,使天体成像最清晰时即可拍摄。

这种天体摄影方法的曝光时间可参考下式:t=(1F)2/A·B(Df)2(秒)式中t为曝光时间,1为附加镜筒的有效长度,F为物镜焦距,D为物镜的有效口径,f为目镜焦距,A为底片的感光指数(以ASA为单位),B为天体亮度指数(可参看前面的“天体亮度指数表”)。

以上照相曝光时间,也适合其他天体照相,只要按“天体亮度指数表”计算出相应星等的B值即可。

由于天体摄影的曝光时间还与大气透明度、宁静度、暗房技术等诸因素有关,所以上述曝时间计算只供参考,主要仍需在实践中得出经验才能成功。

感光指数换算表〖HT5”SS〗〖BG(!〗〖BHDG2,WK10,K3。

4,KW〗美国标准(ASA)〖〗25〖〗50〖〗100〖〗200〖〗400〖BHD〗德国标准(DIN)〖〗15°〖〗18°〖〗21°〖〗24°〖〗27°〖BH〗我国暂行标准(GB)〖〗15°〖〗18°〖〗21°〖〗24°〖〗27°〖BG)F〗注意事项(1)拍摄太阳照片(黑子或日食)时,绝对禁止通过望远镜直接观看太阳,否则将烧毁眼睛导致失明,必须在物镜前加上足够深暗的中性滤光片,也可用曝过光的黑胶片,并且要在目镜后用手掌检查有没有强光漏射,以确保安全,只有这样才能用眼睛直接观察。

若拍摄时间较长,停拍期间要转动望远镜筒(避开太阳),使阳光暂不射入望远镜,以便温度下降,防止仪器发生意外事故。

(2)夜间摄影或在气温较低季节摄影观测者要注意增加衣服御寒。

在天文望远镜前要加遮光罩,以防露水沾湿物镜,因为水汽是天体摄影的大敌。

若经常在温度高的地方拍摄,可自制一个防露装置,方法是在镜筒前端缠绕适量电热丝,接在蓄电池上,使主镜(或折反射镜的改正透镜)微微加热,露水就不会凝结上去。

有条件的也可使用理发电吹风加热望远镜或照相机镜头。

(3)拍摄明亮的天体要选用感光度较低的底片;拍摄暗弱的天体,要选用感光度高的底片,这样可以用较短的曝光时间。

因为底片感光度越高,感光指数越大,但颗粒粗,分辨本领低。

拍摄高度较低的天体时,要考虑到天体光线透过较厚的大气层损失增多,故要适当增加曝光时间。

此外,对同一个天体的摄影时,可选用几种不同的曝光时间重复拍摄,然后从中挑选出精美的照片,通过比较拍摄记录,取得天体摄影的经验。