第12章 神秘莫測的可怕宇宙(2)
- 科學未解之謎大全集(優秀青少年最想知道)
- 方洲
- 5466字
- 2014-12-04 21:00:15
面對人們的疑問,法國的天文學家拉普拉斯又提出了一個新的太陽系起源星云假說,他認為:太陽系原是一團旋轉的星云,因冷卻而收縮,于是越轉越快,在旋轉快到一定的程度時,星云外緣的離心力超過了吸引力的控制,便分離出了一個圓環;此后星云繼續收縮,又可分離出另一個圓環。如此繼續下去,于是前后七次共分離出了七個圓環,后來這些圓環便各自收縮冷卻聚成了行星。衛星系的形成也經過了類似的過程。這樣,太陽系的軌道規律性便得到了很自然的解釋。拉氏還舉出土星環作為這種設想的實例,然而土星環是穩定的,始終不曾凝聚成星球體。正是由于這個原因,才使人們對這個假說最早產生了懷疑。因為即使太陽能拋出圓環,這些圓環也未必能聚成行星,而且太陽轉動速度也根本不足以使物質從它的赤道面上分離出去。因此,拉氏的設想若能實現,太陽的轉動速度將要快得多。
還有一種俘獲說。這種觀點首先認為太陽是最早形成的星體,太陽在星際空間運動中與其他的一些星際物質發生碰撞,這些星際物質后被太陽的引力所捕獲,在太陽引力的作用下這些物質開始作加速運動,最后形成了行星。
總之,各種學說都有其自身的理論和不足,關于太陽系的起源一直沒有定論??茖W家相信,太陽的外層依然保存太陽系星云的最初遺跡,并會不斷燃燒,以太陽風粒子的形式拋射出來,向人類披露太陽系星云的最初元素組成情況,使得人類得以解開太陽系星云是如何坍塌并最終形成太陽系的。
小行星會撞擊地球嗎
在宇宙中,各種天體在宇宙中都按照各自的軌道來回穿梭運行,但是也難免發生意外。經科學家研究,宇宙中對地球威脅最大的是彗星和小行星。因為彗星的物質構成比較稀薄,所以與彗星相比,太陽系中的小行星對地球的威脅要大得多。
小行星的成分通常包括石頭、金屬、碳以及石頭與金屬的結合。自從1801年發現第一顆小行星,到20世紀90年代末已登記在冊和編了號的小行星已超過8000顆,但大部分都很小。按照所在的空間區域把它們分為三大類:一是位于火星和木星之間的小行星帶。二是特洛伊小行星群。這些小行星的命名是用特洛伊戰爭中的英雄命名的。三是繞太陽運行時穿過地球軌道且自身軌道明顯伸長的一群小行星。這類小行星以古希臘與古羅馬神話中的太陽神阿波羅命名。
在上述小行星中,只有太陽神阿波羅型的小行星對地球有危險??茖W家們通過對地球、月球和其他大行星及其衛星的探測,發現在太陽系形成的早期歲月里,水星、金星、火星、木星、土星等天體表面都有明顯的撞擊痕跡,地球上也發現存在140多個隕石坑,其中由小行星撞擊造成的古老傷痕有90多處,美國亞利桑那州的“巴林杰隕石坑”便是其中之一。在1908年,一顆直徑五六十米的小行星撞向地球,它在經過西伯利亞通古斯地區上空時發生爆炸,強大的沖擊波摧毀了大約2000平方千米的森林,飄浮在空中的塵土高達1萬米。幸運的是,它僅毀掉6000萬棵樹木,沒有傷及人類。如果這顆小行星撞向城市居民區,死亡的人數無疑將會令世人震驚。
阿波菲斯是已知的近800顆具有潛在威脅的小行星之一,是在2004年6月被發現的。天文學家們曾一度認為它可能會撞擊地球。2004年圣誕前夜,科學家們在NASA的“近地天體計劃”辦公室中計算出,阿波菲斯在2029年4月13日有1/60的概率撞擊地球。
但天文學家們進一步分析數據后,排除了2029年發生撞擊的可能性。不過,畢竟人類對宇宙天體的了解還非常有限,人們對宇宙中的許多角落還知之甚少。如果有直徑超過100千米的小行星的運行軌道與地球軌道相交,就有可能闖入地球大氣層,如果在大氣層中燃燒不盡就會撞擊地球,給地球生命造成災難。
對于未來不可預知的威脅,地球上各國必須聯合一致,建立起空間警戒搜索網,努力尋找尚未發現的近地小天體及長周期彗星,測定其精確的運行軌道。如果探測到某顆小天體將與地球相撞,人類可以發射宇宙飛船將這顆小行星摧毀,或者想辦法改變小行星的運行軌道,就可避免碰撞事件的發生了。
木星會成為“下一個太陽”嗎
在太陽系行星的家族中,木星的體積和質量最大,它有著極其巨大的質量,是其他七大行星總和的2.5倍還多,是地球的318倍,而體積則是地球的1321倍。按照與太陽的距離由近到遠排列,木星位列第五。同時,木星還是太陽系中自轉最快的行星,所以木星并不是正球形的,而是兩極稍扁、赤道略鼓的。木星是天空中第四亮的星星,僅次于太陽、月球和金星(在有的時候,木星會比火星稍暗,但有時卻要比金星還要亮)。
在人們的傳統認識中,八大行星不具備發光發熱的能力,人們之所以能夠觀測到它們是因為吸收并發射了太陽的光線。
木星離太陽比地球遠得多,接受太陽輻射少,表面溫度低。根據推算,木星表面溫度應該是—168℃??墒牵孛嬗^測得出來的溫度是—139℃,與計算值相差近30℃,難以相信這是由于誤差造成的?!跋闰屨?1號”于1974年12月飛掠木星時,測得的木星表面溫度為—148℃,仍比理論值高出不少,說明木星有自己的內部熱源。
科學家根據“先驅者”10號和11號飛船探測的結果推測,木星的構成成分主要是液態氫。同太陽一樣,木星沒有堅硬的外殼,它所釋放的能量主要是通過對流形式來實現的。
蘇聯科學家蘇奇科夫和薩利姆齊巴羅夫認為,木星正在進行熱核反應,木星的核心溫度已高達28萬攝氏度。木星除把自己的引力能轉換成熱能外,還不斷吸收太陽放出的能量,這就使它的能量越來越大且越來越熱,并不斷釋放它的能量。并且,釋放的速度不斷加快,最終變成一顆名副其實的恒星。
觀察表明,由于木星向周圍空間釋放熱能,已融化了它的衛星——木衛1上的冰層,其他三顆衛星——木衛2、木衛3和木衛4仍覆蓋著冰層。就木星的發展來看,很可能成為太陽系中與太陽分庭抗禮的第二顆恒星。這樣的過程據說大致需要30億年的時間。那時,現在的太陽系將成為以太陽和木星為兩主體的雙星系統;也有可能木星在其“成長”的過程中,把一些小天體俘獲過來,建立以自己為中心天體的另一個“太陽系”,與仍以現在太陽為中心天體的太陽系平起平坐。不管是哪種形式的變化,目前太陽系的全部天體,包括大小行星乃至彗星等,都將有較大幅度的變動。
也有人認為,木星還沒有資格取代恒星。雖然它是行星中最大的,但跟太陽比起來就小巫見大巫,其質量也只有太陽的千分之一。恒星一般都是熊熊燃燒的氣體球,木星卻是由液體狀態的氫組成的。盡管木星也能發光,但與恒星相比這實在顯得微不足道。有人說,木星不是嚴格意義上的行星,更不是嚴格意義上的恒星,而是處在行星和恒星之間的特殊天體。
在目前的觀測水平和理論水平不完善的情況下,像“木星是否正在向恒星方向演變”之類的重大自然科學之謎,不僅現在無法解答,即使是在可以預見到的將來,恐怕也未必能理出個頭緒來。它無疑將會在很長的一段歷史時期里,一直成為科學家們孜孜不倦地探討的課題。
金星上有兩萬座城市廢墟
據人類目前觀測得到的信息,金星的自然環境不容樂觀,表面溫度可達到近500℃,它的大氣層中含有90%以上的二氧化碳,空氣中還經常落下毀滅性的硫酸雨,特大熱風暴比地球上12級臺風還要猛烈數倍。從1960年到1981年,美蘇雙方共發射近二十個探測器,仍未認清濃厚云層包裹下的金星真面目。
1989年1月,蘇聯發射的1枚探測器穿過金星表面濃密的大氣層用雷達掃描時,驚奇地發現金星上竟然分布有兩萬座城市的遺跡。
科學家經過辨認發現,這些城市遺跡擺成了一個很大的馬車輪形狀,其間的輻射狀大道連接著中央的大城市。其中每座城市都是一座巨型金字塔,全部沒有門窗,估計出入口開設在地下??茖W家認為,這種金字塔式的城市可避高溫、防嚴寒,風暴也奈何不了它。
起先,科學家們見到這些傳回地球的照片,以為上面出現的城市廢墟可能是大氣層干擾造成的幻象,或是飛船儀器有問題。但經過深入分析后,他們發現的確是一些城市遺跡,由一種絕跡已久的智能生物留下來的。
里賓契訶夫博士在會上說:“那些城市全散布在金星表面,我們很希望知道是誰建造了它們。”這位蘇聯科學家具體介紹說:“那些城市皆是倒塌狀態,顯示出它們已建成有一段極長的日子……目前那里沒有任何生物,所以保守地說,那里的生物已經絕跡很長時間了。”
聯系到火星上發現的作為警告標志的垂淚的巨型人面建筑——“人面石”,科學家們不得不把金星與火星看成是一對經歷過文明毀滅命運的“患難姊妹”。
有研究人員推測,金星在800萬年前曾經歷過地球現今的演化階段,那個時候可能有智能生物存在。但是由于大氣成分急劇變化,二氧化碳占了絕對優勢,金星上的溫室效應瘋狂暴發,大量水源蒸發成云氣或散失,導致金星的生態環境徹底改變,最終導致生命滅絕。
倒塌的金星城市中,究竟會隱藏著怎樣的更加難以捉摸的秘密呢?受金星上自然條件的限制,目前人類不可能登上金星進行實地考察,這只有等待人類未來的實地探測了,但愿這一天并不遙遠。
火星上有人類嗎
1903年5月,美國天文學家洛威爾發現上面有許多深色的直線,他認為那是火星上的運河。既然有運河,當然就要有開鑿和使用運河的“人”。于是“火星人”轟動一時。進入20世紀60年代,隨著觀測儀器的改進,人們終于發現,所謂“火星運河”不過是一些環形山和隕石坑的偶然排列。從現已查明的火星環境來看,它是個荒蕪的沙漠,無液態水,大氣稀薄,溫度又低,因而存在生命的可能性很小。
答案到此也就很明確了。而從1976年7月美國發射的火星探測器“海盜1號”傳回地球的照片中,再次發現了令人驚異的情況。有一張照片,出現了一個類似人臉的巨大建筑。美國宇航局研究小組使用了最新的計算機處理技術對該照片進行分析,最后認定該人臉形建筑是修筑在一個巨大的長方形臺基上的,以鼻子為中心,有左右對稱的眼睛和略微張開的嘴巴。消息傳出,舉世嘩然。有些人認為,現在火星上雖然荒涼,但在古代的火星上,生存過與人類相似的有智慧的生物,這些建筑就是他們建造的??茖W家們說,在距今5億年前,火星上氣候和現在地球上一樣濕潤,有豐富的水源。當時火星上的許多河流,現在仍可覓見遺跡。空氣的成分也與地球相似。因此,當時的火星上很可能存在與地球人相似的生物。甚至有人認為,人臉形建筑眼睛下方具有眼淚狀的痕跡,也就是火星人滅亡前向宇宙生物界發出的標志性警告。
但是,如果一種智慧生物在5億年前就達到現在地球人的智力水平,那他們是不會輕易滅亡的。那么現在這些“火星人”到哪里去了呢?這是持“火星人說”的人難以回答的問題。于是另一些人就認為,火星本身并沒有智慧生物,這建筑也不是火星人所建的,而是具有高度智慧的外星系生物所建的。這些外星系智慧生物來到太陽系后,在一些行星上建立了他們的基地,火星就是他們的基地之一。
當然,也有人堅持認為,所謂火星人臉建筑不過是一些山丘投影造成的偶然巧合而已。
火星上有河道嗎
1877年,意大利天文學家斯加帕雷里利用火星近日點與地球會合的機會,用口徑24厘米的望遠鏡觀察火星后發現,火星表面有些模糊不清的暗線和暗斑,這些暗線把一個個暗斑連接起來,有的暗線寬達120千米、長4800千米,縱橫交錯,形成覆蓋火星大陸的網絡。斯加帕雷里將自己的發現繪制成圖表公之于世,引起天文學界的廣泛關注,對這些暗線和暗斑也進行各種猜測。
1964年到1977年間,美國先后向火星上發射了“水手號”和“海盜號”兩個系列共8個探測器。1971年11月,“水手9號”對火星全部表面進行了高分辨率的照相,發現了火星上有寬闊而彎曲的河床。不過,這些河床與轟動一時的運河完全是兩回事。這些干涸的河床,最長的約1500千米,寬達60千米或更多。主要的大河床分布在赤道地區,大河床和它的支流系統結合,形成脈絡分明的水道系統。還可以觀測到呈淚滴狀的島、沙洲和辮形花紋,支流幾乎全部朝著下坡方向流去??茖W家們分析,只有像水那樣的少粘滯性流體才能造成這種河床,這是天然河床,絕不是“火星人”的運河。
那么,火星上為何只有河道而沒有水呢?這是科學家們長期不解的一個問題。
如今經過探測器探測,火星表面溫度很低,大部分水作為地下冰存在于極冠之中。極稀薄的大氣,使得冰在溫度足夠高時只能直接升華為水蒸氣,自由流動的河水是無法存在的。而這些火星河床說明,過去的火星肯定與今日的火星大不相同。
關于火星河床的成因,一種假說認為,在火星的歷史早期,自轉軸的傾斜度比現在更大,因而兩極的極冠融化,大量二氧化碳進入大氣,大量的水蒸發并凝成雨滴在赤道地區落下,形成河流;另一種假說認為,在火星歷史的早期,頻繁的火山活動噴出了大量氣體,這些濃厚的原始大氣曾經使火星表面溫暖如春,形成了冰雪融化、河水滔滔的景色。后來火山活動減少,火山氣體逐漸分解,火星大氣變得稀薄、干燥、寒冷,從此河水干涸,成為一個荒涼的世界。
當然,對于火星河流的形成還可以提出更多的猜想與假說。然而,科學家們最關心的問題是:滔滔的河水跑到哪里去了?有人提出,從巨大的江河到今日滴水皆無,這說明火星的氣候曾發生了根本的變化。
水星上有冰山嗎
水星在中國古代被稱為“辰星”。看到水星的名字,人們腦海里總會產生這樣的聯想:水星上面有水嗎?
1991年8月,水星運行到距離太陽的最近點時,美國天文學家用包含27個雷達天線的巨型天文望遠鏡在新墨西哥州對水星進行觀測,得出了一個驚人的結論——在水星表面的陰影處有大量以冰山形式存在的水。冰山多達20處,直徑一般在15千米~60千米之間,最大的可達到130千米。它們都位于極地,隱藏在太陽從未照射到的火山口內或山谷之中的陰暗處,那里的溫度通常在零下170℃以下。由于水星表面處于真空狀態,冰山每10億年才融化8米左右。