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第12章 八大行星之谜(3)

人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年,却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代,先有1972年、1973年4月和6月“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空。在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星,紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”,分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过,对红斑进行详细察看。它们发现,它是一团激烈上升的气流,即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转,像一团巨大的高气压风暴,每十二天旋转一周。这强大的风暴气流可谓“翻江倒海”,“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地乱了三个多世纪,真让人乍舌,可以说是一场“世纪风暴”。那么,它是靠什么法力能长盛不衰、长期肆虐呢?

原来,大红斑以自己实力占尽地利之便。巨大的漩涡像夹在两股向相反方向运动的气流中,摩擦阻力很小,如果大红斑比现在要小得多,那么“阻碍”的力量便相应地要大得多,这团风暴要不了多久便会平息。大红斑不是独霸木星的风暴,也有小姊妹。“先驱者10号”1973年12月也发现过有小红斑,其扩大程度直逼大红斑,然而“先驱者11号”1974年12月飞过时小红斑却已经消失了。

小红斑从形成到消逝,只用了短短两年时间,规模上也只与地球风暴差不多,这跟大红斑不能相比。也有人认为大红斑长久不息应该还有别的原因。总之,关于大红斑,还有待继续探索研究。

木星究竟是恒星还是行星

导言:中国古代有羿射九日的传说,现在又有科学家提出木星有可能成为太阳星系中的第二个太阳,这就不能不使地球人倍加关心了。因为这直接关系到人类的生死存亡。好在如果木星真的能变成恒星,也要等到30亿年之后,可谓来日方长。木星难道仅仅是行星吗?是否可以把它看作是颗未来的恒星,看作是正在向恒星方向发展的天体呢?读者也许会惊讶:这样提问题是否太荒唐了?上世纪80年代初,前苏联科学家苏切科夫提出木星也许是一颗正在发展中的恒星这种新见解之后,确实遭到了不少非议。但是,苏切科夫的意见也并非“空中楼阁”,毫无依据。他的主要观点是:木星内部在进行热核反应,它有自己的热核能源,应该归到“能自己发热、发光”的恒星类天体里去。

事情的真相是怎样的呢?

木星离太阳比地球远得多,它接受到的太阳辐射也少得多,表面温度理所当然要低得多。根据计算得出的结果,木星表面温度应该是零下168℃。可是,地面观测得出来的温度是零下139℃,与计算值相差近30℃,这无论如何不可能是由误差造成的。让探测器在木星附近进行测量,准确程度理应更高些。“先驱者11号”于1974年12月飞掠木星时,测得的木星表面温度为零下148℃,仍比理论值高出不少,这一切都似乎在暗示着木星有着自己的热源。

对木星进行红外线测量也反映出类似的情况。如果木星内部没有热源,它吸收到的热量和支出的应该达到平衡,地球和水星等类的行星的情况正是这样。木星却不然,它是支大于入,约大1.5~2.0倍。这超支的能量从哪里来呢?很明显,只能由它自己内部的热源予以补贴。

木星是一颗以氢为主要成分的天体,这与我们的地球有很大的差异,而与太阳相似。木星与太阳这两个天体的大气,都包含约90%的氢和约10%的氦,以及很少量的其他气体。关于木星的内部结构,现在建立的模型认为它的表面并非固体状,整个行星处于流体状态。木星的中心部分大概是个固体核,主要由铁和硅组成,那里的温度至少可以有30000℃。核的外面是两层氢,先是一层处于液态金属氢状态的氢,接着是一层处于液态分子氢状态的氢,这两层合称为木星幔。再往上,氢以气体状态成为大气的主要成分。

具有如此结构的天体,其中心能否发生热核反应而产生出所需的能量来呢?许多人认为是可疑的,甚至是不可能的。况且木星的质量并没有达到太阳质量的百分之七。

当然木星是不能和太阳相比的。称“霸”其他行星的木星,体积只有太阳的千分之一,质量只及太阳的1/1047,即约0.001个太阳质量,而中心温度也只有太阳的五百分之一。有人认为,这并不妨碍木星内部存在热源,因为它是在木星形成过程中产生并积累起来的。

前苏联学者苏切科夫等的意见是颇为新颖的。他认为木星内部正进行着热核反应,核心的温度高得惊人,至少有280000℃,而且还将变得越来越热,释放更多的能量。释放的速度也会越来越快。也就是说,木星在逐渐变热,最终会变成一颗名副其实的恒星。

我国学者刘金沂对行星亮度的研究,从一个侧面提供了证据。他发现在过去很长的一段历史时期里,水星、金星、火星和土星的亮度都有减小的趋势,唯独木星的亮度在增大。如果前述四行星的亮度减小与所谓的太阳正在收缩、亮度在减弱有关,那么,木星亮度增大的原因一定是在木星本身。刘金沂得出的结论是:在最近的两千年中,木星的亮度每千年增大约0.003倍。这等于是对苏切科夫等的观点作了注释。

此外,太阳不仅每时每刻向外辐射出巨大的能量,同时也以太阳风等形式持续不断地向外抛射各种物质微粒。它们在行星际空间前进时,木星自然会俘获其中相当一部分。这样的话,一方面木星的质量日积月累不断增加,逐渐接近和达到成为一个恒星所必需的最低条件;另一方面,在截获来自太阳的各种粒子时,木星同样也就获得了它们所携带的能量。换言之,太阳以自己的日渐衰弱来促使木星日渐壮大,最后达到两者几乎并驾齐驱的程度,使木星成为恒星。

这样的过程据说大致需要30亿年的时间。那时,现在的太阳系将成为以太阳和木星为两主体的双星系统;也有可能木星在其“成长”的过程中,把一些小天体俘获过来,建立以自己为中心天体的另一个“太阳系”,与仍以现在太阳为中心天体的太阳系平起平坐。不管是哪种形式的变化,目前太阳系的全部天体,包括大小行星乃至彗星等,都将有较大幅度的变动。

这种大变迁会带来什么后果呢?特别是地球和地球上的人类该怎么办呢?一种观点认为,事物发生变化那是必然的,至于是否像前面提到的那样,木星变成恒星那样的天体,那还要等30亿年的漫长岁月呢!

像木星内部结构之类的问题,本来就是一个假说不少、争论颇多的领域。苏切科夫等人的观点只不过使得争论更加热烈而已。在目前的观测水平和理论水平不完善的情况下,像“木星是否正在向恒星方向演变”之类的重大自然科学之谜,不仅现在无法解答,即使是在可以预见到的将来,恐怕也未必能理出个头绪。在很长的一段历史时期里,它无疑将会一直成为科学家们孜孜不倦探讨的课题。

行星的卫星之谜

导言:在理论上,似乎每个大行星都应该有卫星,而且不止有一个,所以地球除了月亮外还应有其他的卫星,不管它是大是小。如果大到一定程度,如月亮,那是一定会被发现的。实践是检验真理的唯一标准。到目前为止还没有发现第二颗达到地球卫星标准的天体。到底是有没有呢?

水星有卫星吗

1974年3月27日,“水手10号”飞行探测器飞经水星,探测仪器感应到理应不存在的剧烈的光波场。第二天它消失了。三天后它又出现了,并且这天体似乎在离开水星。开始,科学家以为这是一个恒星造成的。但是他们却在两个完全不同的位置观测到它;并且众所周知,如此强烈的紫外线波是无法在星际媒介中传播很远的,除非这是一个离我们十分近的天体。难道是水星的卫星吗?

终于这个天体的速度已被估测出了,大约为4千米/秒,这个速度恰与卫星的速度相符。

这颗“卫星”究竟是什么呢?它从水星直飞过来,终于被确认为一颗热恒星。而那个强烈的发射场的由来及它如何能达到行星上却仍是个谜。有关水星卫星的故事便这样结束了。可与此同时,在天文学上又产生了另一种说法:强波并非如以往所认为的那样被星际媒质完全吸收。比如说,Gum星云已被证明能发射十分强烈的紫外线波,在夜空中呈140度以540埃波长辐射。天文学家们又找到了新的探知点,天文学又找到一个探知天堂的途径。

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