人類探索九大行星(1 / 3)

人類探索九大行星

探索金星

金星比地球略小,半徑為0.96地球半徑,質量為0.82地球質量,密度為地球密度的0.96倍,是最類似地球的大行星。它繞太陽公轉周期為224.7天,平均運行速度每秒34.99公裏,最近時離開我們隻有4100萬公裏,因此是距離地球最近的一顆行星。金星亮度僅次於太陽和月亮,在黎明前出現時,稱它為啟明星,在黃昏出現時,稱為長庚星,所以它又是人們最熟悉並能用肉眼觀看到的天空中最明亮的一顆行星。金星也像地球一樣自轉,但速度極慢,自轉一周需用243個地球日;更奇特的是自轉方向和地球自轉方向相反,是太陽係內唯一逆轉的大行星。在金星上望太陽,太陽從西方升起,落在東方。金星周圍有一層濃密的大氣,裏麵雲霧彌漫,阻擋了人們的視線,科學家從地麵用望遠鏡看不清金星的真麵目。因此,在自動航天器應用微波雷達技術就近考察之前,人類對金星的了解很為膚淺。雷達不受雲霧影響,通過發射脈衝信號探測,能獲取金星表麵信息並在自動航天器上形成清晰圖像再傳送回地球,科學家就能把金星表麵看得一清二楚了。

自從1961年2月12日前蘇聯首次發射金星探測器以來,20多年的時間裏,蘇美兩國先後發射了30個金星探測器,其中有21個成功地對金星表麵進行了綜合考察;有一批探測器進入軌道成為金星的人造衛星,並有若幹個著陸艙對金星表麵實現了軟著陸,對金星的土壤、岩石樣品和雲層進行探測,向地球發回了大量寶貴的資料和照片,揭開了金星的許多奧秘,增進了人類對金星的認識。

考察確定,金星具有地球上的許多地質結構特點,它的地貌和地球一樣複雜和多姿多彩。百分之六十到七十的金星表麵覆蓋著極古老的玄武岩平原。金星上聳立著四大高原。最高的麥克斯韋爾峰高達11600米,比周圍地區高出3000米,比地球上最高的珠穆朗瑪峰高出近二分之一。

金星大氣主要由占其97%的二氧化碳和少量氦、氖、氮和水蒸汽組成。金星25公裏厚的二氧化碳大氣層阻擋75%的金星熱輻射,由此而產生的溫室效應使金星表麵溫度達攝氏470度。大氣壓力高達90個地球大氣壓。探測信息表明,金星和地球一樣,不同區域有不同的大氣壓力和溫度,但都在90個大氣壓和475℃上下浮動。

在金星大氣中發現氬40和氬56,並測出其準確比例為200∶1,這說明金星和地球存在親緣關係的說法是有道理的。對金星表麵太陽光照強度,自動攝像機向地球傳回的分辨率很高的圖像顯示,金星上很明亮,它本身是黃褐色的,布滿多層濃雲的天空是橙黃色的。

美國和俄羅斯都用雷達測繪了金星表麵地形圖,測繪麵積占金星表麵積的90%,可以說,對金星的一係列探測,已初步揭開了它的麵紗。到目前為止,金星是人類了解最多的一顆大行星。

然而,科學家對金星的探測與研究,意猶未盡。認為獲得的金星表麵雷達圖像清晰度、分辨率還不夠理想,無法解答令科學家著迷的一些問題。例如,如果說金星和地球有親緣關係,那末,它的表麵是否也像地球一樣分裂成移動的地殼板塊呢?金星顯然已成為無法控製的溫室效應的犧牲品。那末,人類生存的地球是否也會麵臨金星同樣的厄運?先驅者號金星號探測器發現金星上可能曾經有過水,那末,金星上是否有河床和海灘?據前蘇聯金星著陸艙傳回地球的信息知道,金星經曆的侵蝕遠比地球少,因此我們有可能把金星作為研究對象來了解地球早期大陸形成的情況。

有鑒於上述種種問題,美國決定研製新一代金星探測器,即麥哲倫號金星探測器。它已於1989年5月由亞特蘭蒂斯號航天飛機在太空施放,並在1990年8月10日和金星交會,進入了離金星表麵最高點為8028公裏、最低點為249公裏的金星橢圓形軌道。它大約每3小時零9分鍾繞金星運行一周。每次飛過軌道的低點部分時,探測器將直徑為3.6米的碟形天線指向金星表麵並發射雷達探測脈衝,攝取麵積為16100公裏長24公裏寬的區域的一幅幅金星表麵照片。麥哲倫號金星探測器預計將環繞金星飛行2000圈,用243個地球日(金星自轉一周)完成對金星90%以上麵積的測繪工作,它的雷達係統將透過雲層揭開金星的麵紗,獲得迄今為止最詳細的圖像,其分辨率足以發現金星上一個足球場那樣大小的物體。

現在麥哲倫號探測器已經測繪完90%以上的金星表麵積,發回的照片表明,金星存在著活火山熔岩流、隕石坑、沙丘、高聳的山嶺和巨大的峽穀。科學家通過它的探測要對金星進行天文地球動力學研究,例如板塊構造以及研究與地球相關的問題。對金星資料的進一步研究與分析正在進行中,不久科學家們將會向人們提供更多的金星研究成果。

金星上能住人嗎

初看起來,這個問題似乎提得太矛盾了。人類若要在金星居住,起碼得有氧氣、水和適宜的溫度,少一個條件也不行。然而對金星的探測已經表明,它不具備這些條件,不能住人似乎也是順理成章的。

人類有著勇往直前的探索精神,也有著改造宇宙的想象力和創造力,常常把不可能的事情變為可能。人類總是不能安分守己地想離開地球到別的星球去旅行,甚至尋找地域之外的文明。然而已經弄清楚,除地球外,在太陽係內不可能在其他行星上有高級文明;於是科學家在太陽係之外尋找有生命或文明存在的星球。現在已經找到了地球之外有生命存在的某種證據。波蘭天文學家亞曆山大·沃爾什察恩不久前,首次觀測到太陽係之外的行星係統,美國國家航空航天管理局帕薩迪納研究所的天文學家證實了這一發現,他們還同時觀察到8個環繞恒星旋轉的行星係統。由於類同於太陽係的行星係統的發現,地球之外有高級文明存在的可能性增加了。但是,這個行星係統距地球約450光年,要到那裏去旅行是不可能的,人類還得在我們的太陽係內想辦法,去旅行和尋找新的居住地。要記住人類有著改造宇宙的能力,目前的太陽係行星不能住人,但可以對行星進行改造呀!麵對著和地球最相類似又最近的近鄰金星,科學家們想出了某種可能的辦法,認為金星上可以住人。

科學家們計劃借助於火箭,向金星上的二氧化碳雲層投入大量的藍綠海藻。在地球上科學家已用實驗證實,藍綠海藻在金星目前情況下仍能繼續生存下來,而且仍能大量地繁衍生息。海藻能吸收碳而釋放出氧。它們繁衍迅速,約在百年的時間裏就可將金星上的二氧化碳消除殆盡。當氧大量增加時,便會對金星產生驚人的作用。

隨著二氧化碳被氧取代,一直被阻擋著而積聚在二氧化碳雲層之下的紅外線輻射,會在太空中散逸,大氣層下部的氣溫將隨之而降低,這樣空氣中的水蒸汽便會很快凝聚而開始降雨。最初,雨水會在金星上空大氣層中被汽化,到達不了金星的表麵,雖然如此,它會產生極為重要的作用,會使金星地麵的溫度降低大約35℃。這樣,在以後,雨水就會接連降下,直到地麵的溫度降至70℃左右。爾後,大雨就會衝刷金星的表麵,原雲層也會逐漸消失,留下含氧充足的大氣層,氣溫還會繼續下降到足以使不怕高溫的地球上來的動植物得以生存下來,那時的金星就成為太陽係中的可以住人的第二個地球。地球人將經常在地球和金星之間進行星際旅行了。由於和地球一樣,金星有含氧充足的大氣包圍,在金星居住不易受到外來隕石襲擊,這要比在月球和火星上生活安全得多。

探索火星

火星,也是一顆類似地球的行星,比地球小。它的半徑是0.53地球半徑,質量是0.11地球質量,密度為地球密度0.71倍。它繞太陽公轉周期為687天,平均運行速度每秒24.11公裏,離開我們約9000萬公裏,所以是地球的另一個近鄰。火星和地球一樣也自轉,且速度和地球速度幾乎相等,自轉一周為24.16小時,因此火星上一天和地球上一天極相似。多少年來,火星一直是人類心目中最富傳奇色彩的行星。在火星是否有過生命存在,是科學家們不斷猜測和爭論的問題。

火星上確實存在著大氣,雖然和地球相比,它的大氣層很稀薄。但那裏的氣候一度比較暖和,有過水及河流。俗話說,水就是生命,因此現在還很難說火星上沒有生命。在火星表麵那些具有足夠熱量的地方,生命有可能延續下來。總之,我們對火星了解很少,猜測、爭論還缺乏有力證據。發射自動航天器對火星進行探測,揭開火星奧秘是解決人們對它爭論的唯一辦法。

美蘇兩國為探索火星,都作出了舉世矚目的努力。1971年5月30日,美國成功地發射了水手9號探測器,並在同年的11月13日成為美國第一顆人造火星衛星。水手9號探測器繞火星飛行時拍攝了7000張照片並作了大批光譜測量。這些照片證實火星表麵呈現許多隕石坑,也發現若幹火山。火山之一奧林勃斯山高為26000米,約為珠穆朗瑪峰高度的3倍。科學家從這些高分辨率照片上還發現火星表麵的一些地區,有一些類似四角金字塔的“建築群”,在火星的南極地區專家們又發現幾何構圖十分方正的結構體,這不禁提出一個扣人心弦的問題:火星上是否有高級智慧生物生活過?有些研究火星照片的專家,提出這些構體係人工建造的大膽設想;另有一部分研究人員麵對火星照片上這些令人難以置信的“建築群”,作出了非人工建造的結論。他們認為這些構體都是自然形成的物體。科學家們對火星的奧秘,繼續進行著猜測和爭論。

1975年8月20日和9月9日,美國又先後發射了海盜1號和海盜2號自動探測飛船,並分別在1976年6月19日和8月7日進入了火星軌道。專門用於研究火星生命的這兩個探測飛船的著陸艙則分別在同年7月20日和9月3日在火星表麵實現了軟著陸。著陸艙從火星表麵向地球傳送了它拍攝的火星圖像;自動實驗室化驗了火星土壤。母船在火星軌道上對火星進行觀測,繪製火星表麵地形圖。海盜1號探測器也拍攝到了類似埃及金字塔的“廢墟”。在“金字塔城”東側9公裏處竟還發現了形狀類似於人類的石質結構體以及奇特的黑色圈形成體。

1971年5月19日,前蘇聯發射火星2號自動探測飛船,同年11月27日成為前蘇聯的第一顆人造火星衛星;緊接著,1971年5月28日前蘇聯又發射火星3號探測飛船,其著陸艙從探測飛船本體分離後於12月2日在火星表麵軟著陸。其後,前蘇聯又多次發射火星探測器,其中火星5號、6號和7號進入火星軌道後,拍攝了大量照片,獲取了火星大氣資料。

美國的一大批科學家對水手9號、海盜1號和海盜2號等探測飛船拍攝的火星表麵照片和收集的土壤化驗數據進行多年研究後認為,在火星的兩極有水,在其表麵也有水;離表麵0.8公裏深處可能還有液態水。火星的水比人們曾估計的要多得多。探測到的信息還確定,在火星上發現了塵旋風,高達0.5~7英裏,這說明太陽足以使火星大氣變暖並顯著地升溫。

對於火星上是否存在過生命,海盜號探測飛船獲得的信息使科學家得出了否定的結論,這未免使人有些失望。

前蘇聯的專家對美國科學家關於火星上沒有生命存在的論點提出懷疑。第一,他們認為探測飛船著陸艙著陸點是兩個偶然點,在它的表麵很難發現什麼。第二,探測方法本身不完善。舉例說,利用單個儀器也不可能在地球南極就地發現生物活動。如果把標本取回放在溫暖的地方,給微生物提供大量生長條件,可能會發現生物活動。現在知道,盡管地球南極的嚴酷氣候條件十分接近火星,但那裏仍然蘊藏著生命。所以前蘇聯專家認為目前還不能排除在火星上發現某種生命原始形態的可能性。

不論是美國還是俄羅斯科學家,下一步的目標是把火星標本帶回地球,利用一切最完善的科學手段對它進行研究。海盜探測飛船所繪製的火星表麵詳圖,將為今後發射載入火星飛船選擇最好的著陸點。

未來的火星探測

1996年8月6日美國國家宇航局(NASA)宣布了一則消息:對一個名為ALH84001的隕石進行的研究表明,在火星上可能有生命的痕跡,這在全世界引起了很大的反響。科學界有兩種不同的觀點,對此爭論不休。

在1996年中獲得的這一研究成果在宣傳界引起了軒然大波。科學界爭論的雙方唯一的共識是:需要更多的論據以支持各自的觀點。十分幸運的是,NASA已開始著手安排火星的探測工作,在2005年前要發射一係列的火星探測器,以便從火星上取回樣品。這些探測器代表著今後10年開發火星的最高水平。這項計劃從1996年發射“火星全球勘測者”和“火星探路者”兩個探測器開始,大約每隔26個月發射另外一個探測器。“火星全球勘測器者”的基本任務是取回本應由1993年發射的“火星觀察者”帶回的數據。“火星探路者”基本上是作一個工程實驗飛行器,演示在低成本的登火星探測器上采用的技術。