书城自然科学环境科学知识
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第2章 太空环境知识(2)

月球:所谓“银色”的月亮并不存在,月球的视颜色随太阳的照度而变化,背太阳的一面呈深灰色,迎太阳的一面为明亮的黄棕色。

木卫一:给人的错觉是鲜艳的橙黄色,其真实颜色至今尚无人晓。

土卫六:它与金星一样被云层包围,它的反射光谱表明它的颜色是浅青褐色。

太阳系中还有许多其他卫星和无数小行星,它们的色调大都比火星和天王星浅,并随着与太阳距离的远近变化而变化,离太阳越远,其颜色也由深变浅,由棕灰色变成黄灰色,又变成黄白色,变幻无穷。多么奇妙的太阳系色彩啊。

金星上的城市遗址

金星的表面温度常年都在500℃以上,时有狂风怒吼,还经常降落酸雨,生物在这样的条件下是无法生存的。

可是前苏联科学家尼古拉·利云捷博士在比利时布鲁塞尔的一个讨论会上,宣布了一条惊人的消息,说前苏联的一艘无人太空船于1989年1月穿过金星表面厚厚的大气层,拍下了金星上大约两万个城市的遗址。

起初科学家们以为这些城镇的照片可能是由于大气干扰形成的虚幻的影像,或者是仪器发生了故障。经进一步分析,认定这确实是城市的遗址。利云捷博士说,这些城市的形状为马车轮形,居于核心的轮轴就是大都会,并有公路网把每个城市连接起来。但这些城市已都是断壁残垣,说明这些城市废弃已经有很长一段时间了。由于照片的清晰度不高,很难确定这些建筑是什么生物建造的。目前科学家们正尽一切努力,设法搞清这些城市到底是怎么回事。

又据法国报界几年前披露,美国科学家正在研究一种来自外太空的神秘无线电讯号。据分析这个讯号是5万年前从某个星球发出的求救呼唤。一位不愿透露身份的美国天文学家对法国报界说:“这是一个突破,我们的电脑已成功地将这个无线电讯号最主要的部分翻译了出来,大意是:请指示我们到第4宇宙,这里即将爆炸。我们处境十分危险。我们位置在12银河系。”

这个奇异讯息已由专家将其转换成人类可读的文字。

这位天文学家说:“十分简单,用数学计算,我们估计到这是一艘古代飞船,或是一个星球,它似乎正在寻找某些指引,以便帮他们脱离险境,这件事确实令人震惊。经过了努力,我们已经初步弄清了那讯息至少是5万年前发出的,也有可能更久。”

澳大利亚天文学家曾用无线电与外太空联系后断言:在宇宙之中,地球并非是唯一生存着人类的星球。这些天文学家称,外星文明世界在几百年前就已向地球传送信息,但由于科学的滞后,地球人根本就无法与他们联系,今天人类经过文明的发展和进步,也将以一个全新的面貌出现在宇宙的空间,到那时人类将会完全准确地破解这来自宇宙的谜底。

火星环境

现在,科学家们可以确定地说,火星曾经历过水环境。要找到火星是否曾拥有生命体的答案,可能还需要很长的时间。但一些科学家发出警告说,地球必须做好预防措施,从现在起就假设火星存在生命体,并避免这种未知生命体入侵、污染地球。科学家还警告说,潜在的致命微生物可能会随着人类探测火星时取得的样本被带到地球上。据英国《泰晤士报》报道,最新一期《科学》杂志登载美国地理勘测学会科学家杰弗里·卡格尔的文章说:“在决定运送火星样本到地球,甚至将人类送到火星上之前,我们必须严肃考虑,如何对我们星球上的生物进行保护。”

在同期《科学》杂志上发表的文章还包括“机遇”号火星探测器发回地球的第一份正式数据分析报告。

在过去的100年里,人类始终没有放弃寻找火星生命。随着时间的推移,找到长相类似人类的火星叔叔的想法已经逐渐被抛弃了。但火星上曾存在细菌或其他微生物的可能性还是有的。

人类对火星的探测存在着两种危险:一方面,地球微生物有可能被带到火星,破坏火星原始环境,甚至影响未来的研究;而另外一方面对人类的影响更直接,从火星上带回的微生物可能会对地球产生无法预知的影响。

当年,阿波罗登月之后,也有科学家发出过类似的警告。当时宇航员在返回地球后曾被隔离过一段时间,以检查他们是否感染了“月球虫”。检查结果,科学家并没有找到外星生物。不过,采取谨慎的态度是必需的。

冥王星大气层

一个国际研究小组经过一年的观测后发现,从1988—2002年冥王星大气层14年来剧烈膨胀,压力不断增大。他们的论文发表在新出版的英国《自然》杂志上。

在太阳系中冥王星是距离太阳最远的星球,因此科学家一直猜测它的大气层压力可能会不断减弱。然而包括法国航天实验室科学家在内的一个国际研究小组经过一年观测后发现,事实与此截然相反,冥王星以氮气为主的大气层正在急剧膨胀。据他们推算,它的压力在这14年中可能增加了两倍。

由于距离太阳和地球等非常远,人类探测器一直没能光顾冥王星,而从地球上也较难看清它的面目。科学家想出了一种名为掩星法的观测办法。该方法以在冥王星身后经过的另一星体为“照明光源”,由于冥王星遮挡了这个星体,因此只要分析该星体光线的损失程度,就可以初步分析出冥王星大气层的情况。

每一个星体的变化都会对宇宙产生影响,我们无法预知冥王星的剧烈膨胀带给我们的是什么,不过,我们都希望是一个好的结果。

流星雨奇观

1833年11月13日这一天,美国居民被夜空中突如其来的奇观惊呆了:只见成千上万颗流星仿佛从狮子星座的某一点喷射出来一样,一道道弧光把天空点缀得如同一次焰火盛会。其华丽程度空前绝后。

这就是著名的“狮子星座流星群”型流星雨。

出现流星雨的道理和流星一样,不同的是流星雨是地球在运行过程中,与绕太阳运行的一大群流星体(流星群)相遇而形成的。

那么流星群又是怎样形成的呢?

我们已经知道,流星体都是些各种各样的行星际物质,这些小天体各自按照自己的轨道和速度运行着,有时它们会发生碰撞。

大块的流星体就会撞成碎块,成为一大群小流星体,或是碰撞后很多小流星体聚集成群,它们沿着同一轨道运行,就形成了流星群。

现在已知的流星群有500多个,如著名的天琴座流星群、英仙座流行群、天龙座流星群、狮子座流星群等。已查出有十几个流星群与彗星有关。彗星运行时,由于内部气体爆炸,或由于太阳压力的作用,或由于和流星体碰撞,而逐渐瓦解。瓦解过程中抛出的尘粒逐渐脱离彗星,形成了流星群。比拉彗星就是一个突出例证。

这颗1772年就已观测到的彗星,1846年1月彗核一分为二,成为两颗彗星,之间距离也慢慢加大。1859年回归时,因其位置离太阳太近,没观察到,1865年回归时,仍没观测到,1872年回归时,还是没看到。但在这一年11月27日夜里,当地球穿过比拉彗星轨道时,发生了奇迹,天空出现了灿烂的流星雨,像放焰火一样,一直持续了10个小时之久。

1885年11月27日,地球又经过比拉彗星轨道,流星雨又出现了,5小时之内有千万余颗。以后流星雨逐年减弱,这说明比拉彗星已经瓦解,这一流星群就是由比拉彗星的残骸形成的。

同一个流星雨,为什么几乎总是在一年的相同时期出现呢?比如每年8月11日到12日,在英仙座方向都会出现流星雨,每小时都能看到40~50颗。这是因为流星群的尘粒沿着椭圆形轨道分布,有一定的公转周期。

地球的轨道如果和某一流星群的轨道相交,那么地球至少每年在相同的日期穿过流星群一次,于是就产生了同一个流星雨。如果流星群的尘粒是均匀地分布在整个轨道上,那么地球每年穿过流星群时,就会遇到数目几乎相同的尘粒了。

而狮子座流星群属于另一类,它的尘粒物质大量集中于一处,这一团流星体只有公转一周后才会与地球相遇。

狮子座流星群的公转周期是33年。虽然每年14—20日都会出现狮子座流星雨,但流星数很少,只有每过33年才出现一次像1833年美国人看到流星奇观。

彗星与地球

在1994年发生的“苏梅克—利维9号”彗星碰撞木星的事件,引起了全世界科学家、政府领导人甚至平民百姓的关注。

这颗彗星闯入离木星很近的地方,被木星的潮汐作用撕裂为21块碎片。天文学家预告“苏梅克-利维9号”彗星的碎片处在一条最后要和木星碰撞的轨道上,1994年7月下半月,这些碎片将陆续和木星相碰撞。正如预告的那样,1994年7月17—21日,这颗彗星的21块碎片一块接一块地撞到木星表面。21块碎片中最大的一块直径约35千米,相撞时产生的烈焰高达1600千米。碰撞之后,在木星上留下的黑斑比地球还大。撞击所产生的能量相当于3亿颗原子弹,所发出的红外辐射极其强烈。人们以极大热情关注这一宇宙碰撞事件的整个过程。同时,人们也在思考:我们的地球是否也有可能受到彗星的袭击?当然,彗星和地球相撞的机会要比彗星和木星相撞的机会少很多。然而,也不是一点可能性都没有。

今天,天文学家比以往更加重视对彗星的研究了。

恒星环境

1718年英国天文学家哈雷向世人宣布“恒星不恒”。这一惊人的发现打破了几千年人类认为“恒星不动”的传统观念。这是哈雷在编制南天星表时发现的。

后来,天文学家在研究恒星谱线的位移时,证实了恒星果真在运动。谱线波长的变化是因为恒星与我们之间具有相对运动造成的。恒星接近我们时,光的波长减小,谱线向紫端移动(简称紫移);远离时,波长变长,谱线向红端移动(简称红移)。由测量谱线的位移,就可以推算出恒星的视向(即观测者视线方向)速度。天文学家把恒星本身固有的运动称为本动。太阳以每秒197千米的本动速度向武仙座方向运动。与此同时,太阳又以约250千米/秒的速度绕银河系中心旋转,银河系中所有的恒星都和太阳一样,除了本动外,都在绕着银心旋转。