下編：太陽係
太陽的傑作
５個太陽
中國有則很古老的神話，叫做“後羿射日”。傳說在遠古的堯帝當政的時候，天上一下子同時出現了１０個太陽！江河枯竭，草木枯死，百姓奄奄一息。在這種危難的時候，堯帝命神箭手後羿射下太陽，挽救萬民。後羿彎弓搭箭，９個太陽紛紛墜地。不想，落在地上的竟是一隻隻烏鴉，他們的羽毛四散在空中，隨風飛去。後來天上就隻剩下一個太陽了。
這個傳說的真假，我們無從考證，但天空中出現多個太陽，卻是有人親眼所見。
１９３３年８月２４日上午９時４５分，在我國四川省峨眉山的上空，出現一種奇異的景象，在太陽的左麵和右麵，各有一個太陽，人們驚奇不已。
１９３４年１月２２日和２３日，上午１１時至下午４時，古城西安的人們目睹了３個太陽並排在天空的奇景。
１９６５年５月７日下午４時２５分和６月２日淩晨６時，在南京浦口盤城集的上空，接連兩次出現了這種景觀。
１９８１年４月１８日的清晨，海南島東方板橋的人還碰到過５個太陽同時懸在天際的勝景。那天早晨，紅豔豔的太陽已升上天空，人們習慣地抬頭東望，咦，東邊居然有３個太陽，相隔數米的西邊還有２個太陽，太陽中間還有一條絢麗的彩環相連。這一奇景讓當地人們奔走相告，議論紛紛。
看來，這種現象是時有發生的。古時候科學技術不發達，人們在天空看見未曾見過的東西，隻當是“天意”。當時天災人禍又很頻繁，因此，人們更加迷信這是上帝震怒的先兆。
據曆史史料記載，１１５６年，意大利的米蘭上空，太陽周圍出現三個彩環，一連數小時閃閃發光，光環消失時，出現了三個太陽。編年史作者認為，這暗示著米蘭在遭七年圍攻後，末日快來臨了。
曆史上還記述了這樣一件有趣的事實：１５５１年德國的馬格德堡被西班牙國王卡爾拉五世的軍隊圍攻，城中將士堅持不懈地守衛，讓西班牙的圍攻持續了一年多。最後，西班牙國王惱恨之下準備強攻城池。在這緊急關頭，天空中出現了３個太陽，這一奇景使侵略者極端驚恐，認為蒼天有意捍衛馬格德堡城，於是國王慌忙下令撤軍。
太陽出現的這些形狀是怎麼回事？太陽係中有幾個不同形狀的太陽嗎？當然不是，太陽獨一無二的地位是不容置疑的。
隨著科學的進步，自然現象的謎也隨之解開了。原來，這是大氣變的戲法，是光學原理玩的遊戲。這種現象在科學上稱之為暈。
在離地麵６～８公裏的空氣中，無論冬夏都是寒冷的，這裏有大量的冰晶體，它們有著不同的形狀，最常見的六角形小柱或薄片，冰晶隨著大氣上下翻騰。當陽光照到這些小冰晶上，就會被折射，或者被反射出去。由於陽光被折射後偏折出不同角度的光，就會在太陽周圍繞成美麗的光環——暈。
其實，人們都見過簡單的暈。在嚴寒的冬天，空氣裏充滿冰晶或雪花的情況下，如果你觀看街道上的路燈，很可能見到路燈周圍的光暈。而彼得堡的學者洛維茨所看見的暈或許算得上最複雜的了。
請看他在１９７０年夏季的一次詳細描述：“在太陽的周圍有兩個虹彩的光圈。一個大，一個小。在它們的上麵和下麵各有一個光亮的半弧，猶如寬大的牛角與光圈上下相連。一條與地平線平行的白色光帶穿過太陽和虹彩光圈，環繞藍天。在白色長帶下小光圈交叉的地方有兩個幻日光彩奪目。幻日在它朝向太陽的一側呈紅色，而背離太陽的一側伸展著很長的發光的尾部。在白色長帶上對著太陽的地方能看見三個同樣的光斑。在太陽上麵的小圓環上閃爍著第六個耀眼的斑點。所有這一切在天空上持續了５個小時。”
看來，多個太陽的出現是由於六角形冰晶的緣故，隻有一個是真正的太陽，其餘的是太陽的孿生幻想，冒牌的“假太陽”。
“十字架”
有一種情況也曾讓人驚駭不已。白日將盡，奇跡出現了，一個閃閃發光的十字架清晰而神秘。注視著這樣的天象，現在應該不難理解。這是因為我們往往隻看到太陽垂直光環的一部分，穿過太陽的水平光環也隻看到一部分，兩環相交部分在太陽兩側，不就仿佛形成十字架了嗎？在太陽下山以後，冰晶薄片也參加了這場遊戲，它們反射已經在地平線以下的太陽光，於是一條燦爛的光柱便從地平線直指天空，光柱與垂直環的上部相交，在昏暗的天空就產生了巨大的十字架形象。如果這時落霞萬丈，那不就像一柄寒光閃閃的利劍嗎？
魔幻萬變的自然現象，在科學麵前，顯現出真實的麵目。受過良好訓練的專業人員，每年可看見數十次暈，但複雜多彩的暈，是十分罕見的。所以，平常人們看見這種太陽奇景，自然感覺迷惑不解又十分稀奇了。
我們已經領略了太陽光在大氣中玩的遊戲，太陽由此顯得虛幻莫測。
海市蜃樓
明麗莊重的太陽其實還有活潑好玩的一麵，前提條件是，隻要存在適合太陽玩的大氣條件。
讓我們再欣賞幾幅太陽的“另類”姿態。懸掛在地平線上的太陽，突然開始改換形態——它那圓圓的形體變成了扁圓、三角形，還有蘑菇狀、雞蛋狀。太陽的妝容也在變化著——最為明顯的是紅色和橙紅色，民間說法是“日落胭脂紅”。不僅如此，太陽還可以在原地跳躍、抖動，忽而升起，忽而落下，就像的士高舞者。
說穿了，所有這一切，都是海市蜃樓，是大氣層這位“魔術師”捏拿的結果。
海市蜃樓是一種鏡子的反射。我們知道鏡子裏是虛幻的影像，就像湖邊柳樹在水中的倒影。
這裏的鏡子不是玻璃，不是湖水，而是地麵上的大氣。
光線在空氣中通常是直線傳播，這種空氣一般密度均勻、平穩。然而空氣密度在不均一的情況下，光的前進方向會發生彎曲，這種現象叫折射。
在你麵前放一杯水，拿著筷子傾斜插入水中，我們眼睛會看見，筷子在水下那部分與露在水上的部分好像折斷了。這就是光線在兩種不同密度的物質——空氣和水中，引起折射的例子。
空氣的密度隨高度增大而遞減，越是高空，密度越小，所以光的折射是普遍的現象，不過這種折射幾乎看不出，也習以為常。
必須具備一些特殊條件，才能使這種扭曲引人注目。
在空氣密度垂直變化反常時，光在大氣中折射反常或全反射，就像鏡子一樣，將遠處的看不見的物質投射在空氣中，讓人們看到幻覺般的虛像，這就是海市蜃樓。
在地球表麵上，當太陽接近地平線，萬道光芒從水平的方向射向我們時，它們必須通過十分深厚的具有不同密度的且各層之間時常變化的底層大氣，太陽開始扭曲起來：壓扁的、拉長的、彎曲的……甚至麵目全非，觀看的人麵對這些奇特形狀，可以發揮他們天才的想象力了。
當光線射向我們時，通常受熱的空氣會不停地對流、流動，光線也多次改動方向，太陽似乎在搖擺、顫動。
“紅日初升”，“殘陽如血”，這是我們形容日出、日落的景觀，這兩種時候的太陽為什麼特別紅？這也得歸功於大氣。太陽白茫茫的光線實際是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種不同顏色的光波組成的，紅色光波最長，紫色光波最短。空氣的水分、微塵和空氣分子能像三棱鏡把七色光分散開來，這叫做散射作用。
射散的規律是波長越短，散射越厲害。地平線上的太陽光穿透厚厚的空氣時，紫光和藍光被空氣大大地減弱了，剩得最多的就是紅色光了。因此，日出、日落的太陽總是紅紅的。
綠太陽
如果你運氣好，還可以觀賞到“綠太陽”。七彩光輪相互重疊產生白光，在太陽的上、下邊緣，光輪的顏色不混合，在太陽的上緣呈藍色和藍綠色。這兩種光穿過大氣層時“命運”不同。藍光受到強烈散射，幾乎看不見，而綠光就可以自由地透過大氣。正因為如此，你就可以看到綠色的太陽！
看見綠太陽，需要天時、地利、人和。
有關專家這樣告訴我們：
天時指：日落時，太陽黃白色光沒多大變化，並且在落山時鮮豔明亮，就是說大氣對光吸收不大，而且是按比例進行的。
地利指：觀測點適當，站在小丘上，遠處地平線必須是清晰的，如近處沒有山林、建築物遮擋。如大草原上。
人和指：觀測者切記，在太陽未下到地平線時，不能正視太陽。當太陽差不多快要沉沒時，隻留下一條光帶，那你應目不轉睛地注視太陽，享受美妙的一瞬間——綠色閃光。它的神奇出現不會超過３秒鍾，給你留下的印象卻永生難忘。
太陽如此多嬌，神州大地，日出、日落美景多不勝舉。在心曠神怡之餘，我們不由更加關注這位天天見麵的“母親”了。
以前人類觀察太陽，尤如井中觀天。在相當長的曆史時期，古人把太陽作為神來崇拜。希臘的太陽神名字叫阿波羅，阿波羅每天把太陽載在金光燦燦的馬車上從東邊的大海登上天空，晚上隱沒在西方的大海裏。墨西哥的阿斯德加人甚至把人作為活祭品供奉給太陽，以為這樣太陽才能長久生存。後來，開始從事農耕的人類，為了知道季節而開始了對太陽的觀測。在中國，傳說在公元前２７世紀帝堯時，已經有了專司天文的官員“羲和”，負責觀象授時，由於有一次預報日食出了差錯，而被帝堯處以死刑。帝堯還派“羲仲”到山東半島去祭祀日出，目的是為祈禱農耕順利。當時已經用太陽紀年了，一年為３６５天。到公元前６００年左右的春秋時代，人們能夠用土圭觀測日影長短的變化，以確定冬至和夏至的日期。我國的甲骨文上還有世界最早的日食記錄，即發生在公元前１２００年左右。大約從公元３世紀魏晉時期開始，就能比較準確地預報日食了，並且逐漸形成了一套獨特的方法和理論，這也是我國天文學史上的一項重要成就。
太陽對於地球上的人們，乃至地球上的一切，無疑是非常重要的。把太陽作為遠離地球的天體之一來研究的天文學已經有了日新月異的發展，從而使我們對擁有的太陽知識也日益豐富、準確起來。
行蹤難覓的水星
有生命存在嗎
水星上沒有大氣，太陽近距離地灼烤著水星，以九倍於給地球的光和熱傾注於水星上，使水星麵向太陽的一麵，最高溫度可達到４００℃左右，岩石中的鉛和錫都會被太陽光熔化析出，更別說生命的存在了，這裏是太陽係最熱的地方之一，黑墨般的天空懸掛著巨大的太陽，比地球上看到的太陽大八倍，四周寂靜無聲，簡直像一座煉獄。別以為水星隻是個滾燙的星球，有時候又冷得嚇人。在水星背向太陽的一麵，由於沒有大氣起調節溫度的作用，溫度下降極為迅速，溫度多在零下１６３℃以下。水星的晝夜大約３０天交換一次，即在一個月的時間裏，連續暴曬，接著一個月時間跌入寒夜，真是一個火與冰的世界！這樣的水星世界，對地球上任何生命都意味著毀滅，不可能有生命在水星上生存。
“海”
我們在照片上看到水星表麵最大的地形特征是盆地，直徑約１３００公裏，四周是高出周圍平原達２公裏的山巒，這個盆地在水星表層北緯３０°、西經１９５°的地方。每當“水手１０號”飛越該盆地時，水星正好運動到它的軌道上的近日點，這個盆地恰好處在日下直射點，溫度驟升，成為水星最熱的地方，也是太陽係所有行星表麵最熱的地方。人們給它取名為“卡路裏盆地”。“卡路裏”在拉丁語裏的意思是“熱”。熱盆地貌似月球上的“月海”，因此也有人稱它為水星上的“海”。
“冰山”
看到水星的名字，人們腦海裏總會產生這樣的聯想：水星上麵有水嗎？水星和水有何關聯呢？
很早的古代，日、月和五顆行星能被肉眼觀測到。它們在天空有移動而且明亮，能發出連續不斷的光，而那些遙遠的星星，看來位置穩定，閃閃爍爍。我們的祖先，就給了日、月、五顆行星以特殊的位置，想象它們是主宰物質世界神靈的化身或是天神的住地。在西方，古羅馬人看到水星繞太陽公轉一周的時間最少，運行得最快，所以把希臘神話中一個跑得最快的信使“墨丘利”的名字給了水星。在中國，古時盛行用陰陽五行說，把宇宙簡化成陰陽兩大係統，揭示自然萬物的構成變化，“陰陽者，天地之道也”。
為反映陰陽兩大係統的動態變化，又引伸出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或製約，“陽變陰合，而生水、火、木、金、土”。宇宙萬物是統一的，天、地、人也是三位一體。總之，任何事物的構成變化都可以用陰陽五行說來解釋。在天，就為日月星；在地，就為珠玉金；在人，為耳目口。
於是，日月的名字分別又叫太陽、月亮，五大行星又可以用五行來表示，就有了現在的水星、金星、火星、木星、土星的名稱。它反映了炎黃子孫特有的智慧和思維方式，是東方的精神文化之花。難怪法蘭西有句格言：“結論取決於觀點”。行星的名字，可以反映當時的觀點，流傳到現在，成為人們習慣的稱呼。
看來，水星和水不是一回事。
從現代天文觀測事實上，水星上有水嗎？
“水手１號”對水星天氣的觀測表明，水星最高溫４２７℃，最低溫－１７３℃，水星表麵沒有任何液體水存在的痕跡。就算是我們給水星送去水，水星表麵的高溫會使液體和氣體分子的運動速度加快，足以逃出水星的引力場。也就是說，要不了多久，水和蒸氣會全部跑到宇宙空間，逃得無影無蹤。
水星大氣中有水蒸氣嗎？
水星上的大氣非常稀薄，大氣壓力不到地球大氣壓力的一百萬億分之一，水星大氣主要成分是氮、氫、氧、碳等。水星質量小，本身吸引力不能把大氣保留住，大氣會不斷地向空中飛逸。現在的稀薄大氣可能靠了太陽不斷地拋射太陽風來補充。從成分上，也有相似的係統，太陽風的大部分成分就是氫、氮的原子核和電子。
從水星光譜分析來看，水星有點大氣，但大氣中沒有水。這已是普遍公認的事實了。
然而，宇宙的奧妙無窮，常會有使人意想不到的事發生。沒有液體水，沒有水蒸氣的水星，卻“發現了冰山”。
１９９１年８月，水星飛至離太陽最近點，美國天文學家用巨型天文望遠鏡，在新黑西哥州對水星觀測，得出了破天荒的結論——水星表麵的陰影處，存在著以冰山形式出現的水。
冰山直徑１５～１６公裏，多達２０處，最大的可達１３０公裏。都是在太陽從未照射到的火山口內和山穀之中的陰暗處，那裏的溫度在－１７０℃。它們都位於極地，那裏通常在－１００℃，隱藏著３０億年前生成的冰山。由於水星表麵的真空狀態，冰山每１０億年才溶化８米左右。
天文學家是這樣解釋水星冰山形成的：水星形成時，內核先凝固並發生劇烈的抖動，水星表麵形成褶皺——高山，同時火山爆發頻繁，隕星和彗星又多次相衝擊，水星表麵坑坑窪窪。至於水是水星原來就有的，還是後來由隕星和彗星帶來的，看法上還有許多分歧。
雖然，水星有水的說法尚待證實，但有水就有生命。美國科學家們的新發現，引起學術界的濃厚興趣。
濃雲密布的金星
金星亮晶晶
金星是天空中最亮的星星，僅次於太陽和月亮。在空中，金星發出銀白色亮光，璀璨奪目，因而有“太白金星”之說，西方人認為愛與美的女神“維納斯”就住在金星上。金星最亮時，亮度是天空中最亮的恒星——天狼星的１０倍。
金星如此明亮的原因有兩點。一方麵，是因為它包裹著厚厚的雲霧，這層雲霧可以把７５％以上的光反射回來，反射日光的本領很強，而且對紅光反射能力又強於藍光，所以，金星的銀白光色中，多少帶點金黃的顏色。另一方麵，金星距離太陽很近，除水星以外，金星是距太陽第二近的行星，它到太陽的距離是１０８００萬公裏，太陽照射到金星的光比照射到地球的光多一倍，所以，這顆行星顯得特別耀眼明亮。
金星比地球離太陽近，繞日公轉軌道在地球的內側，這點與水星很類似。但金星的軌道比水星軌道大一倍，所以，金星在天空中離太陽就要遠些，容易被看到。金星被我們看到時，它與太陽距角可以達到４７°。也就是，金星在太陽出來前三小時已升起，或者在太陽下落後三小時出現在天空。這樣很多地區的人很容易看到它。在我國古代，當它在黎明前出現時，叫做“啟明星”，象征天將要亮了，而當它在黃昏出現的時候，叫它“長庚星”，預言長夜來臨了。“啟明星”、“長庚星”就是金星，往往是晚上第一個出現和清晨最後一個隱沒的星星。撩開麵紗
宇航時代的開始，意味著金星神秘時代的結束。美國和前蘇聯前後發射２０多個金星探測器，頻繁地對金星大氣和金星表麵進行探測。
首先是前蘇聯的“金星１號”，這是人類曆史上發射的第一艘金星探測飛船，在１９６１年２月１２日升空，但並不成功。
首度成功觀測金星的是美國的“水手２號”，於１９６２年８月２７日升空，同年１２月１４日，通過了距離金星３４８３０公裏的地方探測金星。
首次在金星大氣中直接測量的是前蘇聯的“金星４號”，於１９６７年１０月１８日，打開降落傘，降落於金星大氣中。
首次軟著陸成功的是前蘇聯的“金星７號”，它於１９７０年１２月１５日，降落於金星表麵，送回各種觀測資料。
前蘇聯從１９６１年開始，直至１９８３年，共發射飛船１６艘，除少數幾艘失敗外，大多數都按原計劃發回不少重要資料。
美國在１９６２年發射“水手２號”以後，又在１９７８年５月２０日和８月８日先後發射“先驅者金星”１號和２號，其中“先驅者金星”２號的探測器軟著陸成功。至此，美國也先後有６個探測金星的飛船上天。
金星神秘的麵紗——大氣首先被人們所認識。
金星的天空是橙黃色的。金星的高空有著巨大的圓頂狀的雲，它們離金星地麵４８公裏以上，這些濃雲懸掛在空中反射著太陽光。這些橙黃色的雲是什麼呢？原來竟是具有強烈腐蝕作用的濃硫酸霧，厚度有２０～３０公裏。因此，金星上若也下雨的話，下的便全是硫酸雨，恐怕也沒有幾種動植物能經得住酸雨的洗禮。金星是個不毛之地。
金星的大氣又厚又重。金星的大氣不僅有可怕的硫酸，還有驚人的壓力。我們地球的大氣壓隻有一個大氣壓左右，在金星的固定表麵，大氣壓是９５個大氣壓，幾乎是地球大氣的１００倍，相當於地球海洋深處１０００米的水壓。人的身體是承受不起這麼大的壓力的，肯定在一瞬間被壓扁。
金星的大氣中主要是二氧化碳。二氧化碳占了氣體總量的９６％，而氧氣僅占０.４％，這與地球上大氣的結構剛好相反，金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出１萬倍，人在金星上會喘不過氣來，一準會被悶死。這裏常常電閃雷鳴，幾乎每時每刻都有雷電發生，讓你掩耳抱頭，避之不及。
金星是真正的“火爐”。地球上４０℃的高溫已經讓人受不了，但金星表麵的溫度高得嚇人，竟然高達４６０℃，足以把動植物烤焦，而且在黑夜並不冰凍，夜間的岩石也像通了電的電爐絲發出暗紅色光。金星怎麼會有這麼恐怖的高溫呢？這也是二氧化碳的“功勞”。白天，在強烈陽光照射下，金星地表很熱，二氧化碳具有溫室效應，就是說大氣吸收的太陽能一旦變成了熱能，便跑不出金星大氣，而被大氣擋了回來，二氧化碳活像厚厚的“被子”，把金星捂得嚴密不透風，酷熱異常。再加上金星的一個白天相當於地球上５８天半，吸收的熱量更是越聚越多，熱量隻進不出，從而達到了４６０℃的高溫，比最靠近太陽的水星白晝的溫度還要高（水星約４３０℃）。
溫室效應使金星晝夜幾乎沒有溫差，冬夏沒有季節變化。因而金星上無四季之分。
其實，地球上也有溫室效應，隻不過地球大氣中二氧化碳隻有３.３％，所以地球溫室效應遠不如金星的強烈。但是，就是那麼點二氧化碳，就可使地球的平均溫度達到１７℃。近年來，工業汙染加劇，致使地球上二氧化碳有增加的趨勢，地球的氣候也逐漸有變暖的趨向，嚴重時，兩極冰川融化，海平麵上升，一些陸地將被淹沒。這該是地球上引起高度重視的問題，因為我們不想成為第二個金星。
金星上如此惡劣的環境，是以前的人們不曾想到過的，這位曾經是地球“孿生姐妹”的金星，一旦麵紗撩開，即刻讓人們對金星上存在生命的幻想破滅了。
大漠茫茫
不過，人們頭腦中還有一絲希望，那就是，金星上有水嗎？
金星有很少量的水，僅為地球上水的十萬分之一。這些水分布在哪裏呢？由“金星１３號”和“金星１４號”探測表明，在硫酸霧的低層，水汽含量比較大，為０.０２％，而在金星表麵大氣裏有０.０２‰。金星表麵找不到一滴水，整個金星表麵就是一個特大的沙漠，在每日的大風中塵沙鋪天蓋地，到處昏昏沉沉。
金星地表與地球有幾分相似。金星因為有大氣保護，環形山沒有水星、月球那麼多，地球相對比較平坦，但是有高山。山的高度的最大落差與地球相似，也有高大的火山，延伸範圍廣達３０萬平方公裏。大部分金星表麵看起來像地球陸地。不過，地球陸地隻有十分之三，其餘十分之七為廣大海麵。金星陸地占六分之五，剩下的六分之一是小塊無水的低地。至今金星表麵還沒有水。
太陽從西邊升起
金星自轉是衛星中最獨特的。自轉與公轉方向相反，是逆向自轉。換句話說，從金星上看太陽，太陽是從西方升起，在東方落下。
金星逆向自轉，是科學家用雷達探測金星表麵根據反射器回來的雷達波發現的，還知道金星自轉非常緩慢，每２４３天自轉一周，如果我們在金星上觀看星星，每過２４３天，才能在天空看到同一幅恒星圖景，如我們以太陽為基準測量金星自轉周期，僅僅是１１６.８個地球日。因為，在這段時間，金星沿公轉軌道前進了很大一段距離，在這２４３天中，可以看到兩次日出和日落。所以，一個金星日是１１６.８個地球日，金星上的一天等於地球上１１６天多。
並不“火”的火星
死寂的世界
１.天氣寒冷
１９９７年美國“火星探路者”探測的最新成果報道，“探路者”對大氣層曾進行一整天的測定，那裏白天氣溫－１２.３℃，夜晚氣溫－７６.１℃，晝夜的溫度變化達到９０℃。１９７６年的“海盜號”還測得夏季平均溫度為－６０℃，冬季平均溫度為－１２０℃，一年四季都是冰天凍地的。另外，火星天氣變化無常，極不穩定，氣壓、氣溫變化很快，往往在幾秒鍾溫度變化１７℃～２２℃。
２.不會下雨的雲
火星在黎明前的天空最有生氣，有粉紅色和藍色的雲，但太陽一出來，就雲開霧散了。雲層主要由塵埃組成，藍色的雲含有水冰，大約位於距地麵１６公裏的高空。但有雲的天空卻不會下雨。雲散後的天空灰蒙蒙一片，看不到藍天。
３.沙塵暴
每年火星上大約有１００次地區性塵暴，全球性的塵暴更是鋪天蓋地，橫掃一切。這樣的大塵暴從一個地區開始數天之內席卷全球，塵埃高達幾公裏，遮天蔽日，漫漫的“粉紅”、“黃色”塵土籠罩火星達數星期，甚至更長。
４.幹燥的表麵
火星上有水但肯定不是液態水，不形成水圈。極冠是二氧化碳幹冰和水氣結晶混合而成，溫度在零下７０℃到零下１３９℃。大氣中水汽更加稀少，平均隻有大氣總量的０.０１％。所以說火星上的水少得可憐。
５.幸運色——紅色
這是因為土壤中含鐵量甚高（１２％），而地球上土壤含鐵低（５％），含鋁較高。厚達２０米的火星風化層土因含氧化鐵而呈紅色，並有２米厚的氧化硫，這麼厚厚一層“鐵鏽”般的土壤鋪在火星上，火星不紅才怪。火星的岩石上也有層紅色的火星土，許多岩石有兩種顏色：向風的一側呈淡藍色，背風的一側呈土紅色，而一半埋在土中的岩石則是白色的。
火星是一片赤紅色的幹燥荒涼的不毛之地，這又是讓人大失所望的地方。
特殊的地貌
火星的特殊地貌卻是地球無法比擬的。
１.最高大的火山
奧林匹斯火山高大雄偉，它比周圍的火星表麵平均高度高出２５公裏，地球上最高的珠穆朗瑪峰是８.８５公裏，要三個珠峰相疊才有奧林匹斯火山那麼高。火山口也寬廣無比，直徑有數百米，地球上最大的火山在日本，火山口寬２７公裏，奧林匹斯火山之高大是雄居太陽係火山之冠的。
２.壯觀的峽穀
水手穀由一係列峽穀所組成，長４０００公裏，寬２００公裏，從邊緣往峽穀底深達６公裏，這是人類知道的最深長的峽穀。美國著名的科羅拉多大峽穀總長１５０公裏，最深處是２公裏，簡直不能與水手穀相提並論。如果把火星大峽穀搬到中國的話，它可以從拉薩延伸到上海，是長江三峽的２４倍長。火星峽穀成為火星上的暗標誌，是地球上能夠看到，又確實存在的唯一標誌。
但火星確實有水，這一點，似乎並沒讓尋找火星生命的人完全失望，失去信心。
火星上的人工建築
現代探測表明，火星表麵所以呈紅色，是由於火星大氣能夠發出紅外線激光，使火星形成一個巨大的氣體激光器。火星地表亦富含氧化鐵而呈紅色。
多少年來，人們一直幻想著“火星人”的存在。但實際上，火星遠不具備地球上的生存環境。這裏的大氣極其稀薄，隻相當於地球２萬米高空的大氣，同時大氣成分以二氧化碳為主，而且異常幹燥。火星赤道地區全年平均氣溫僅達到攝氏－１５°。春季的大風暴異常猛烈，在火星上空形成經久不散的、麵積極大的“大黃雲”。火星表麵類似月球，球形山密布，大約有幾萬座。
經過地球人的探測努力，盡管未能發現“火星人”的現實蹤影，但從“人麵石”到金字塔等古建築物的發現，已經表明火星上確有文明遺跡的存在。而最先為揭示火星文明秘密提供證據的，正是美國於１９７６年發射的火星探測器“維京１號”。
同年７月３１日，“維京１號”拍下了著名的火星表麵照片，這就是火星“人麵石”照片。從照片上看，一處巨大的建築仰視著天空。該照片受到了美國宇航局的重視，為此還成立了由３名技術人員組成的專門研究小組，來分析這令人莫名其妙的畫麵，以鑒別是否屬於自然侵蝕或自然光景所致。
專門研究小組成員采用計算機最新的處理技術，對火星“人麵石”照片進行分析。他們認定：“人麵石”是修建在一個極大的長方形台座上，刻有輪廓分明的鼻子以及左右對稱的眼睛，還有略張開的嘴巴。“人麵石”全長（從頭頂至下巴頦）為２.６公裏，寬度為２.３公裏。
美國宇航局共存有６張火星“人麵石”的照片，這是當初“維京１號”在不同的時間、從不同的角度拍攝的同一物體。此外，從這些照片上還發現有類似金字塔的火星古建築，它們地處“人麵石”西南向約１６公裏處，其邊長是埃及金字塔的１０倍、體積超過其１０００倍，它們對稱排列在“人麵石”的對麵。除了塔形建築，還有其它形狀的一些建築。
門森德·伊比特羅是美國宇航局電子工程技師，也是專門研究小組的成員之一。他在介紹對火星“人麵石”的檢測情形時說：“眼睛裏麵有眼球，也就是有瞳孔。眼睛部分經用計算機進行處理分析，看出內部麵積很大。越往外越狹小，明顯地能看出刻有半球似的眼珠。更有趣的是，仔細一看眼睛下方還刻有像眼淚似的東西。這意味著什麼就弄不明白了……”
專門研究小組對於“人麵石”照片上出現的塔狀物體和排列在其附近的人工建築物，也進行了放大處理和仔細分析。分析結果表明，火星上的金字塔和埃及金字塔相同，都是麵向正北方修建的。研究人員還在照片上發現，在類似古代都市遺跡的建築物和金字塔群附近，有人工修建的城堡似的牆壁向前延伸。其牆壁的一麵長達２公裏，呈Ｖ字形聳立。從形式上看，就像地球上的古城堡似的，不知用途何在。
對於火星上出現人工建築物的事實，由於有已向公眾公開過的火星“人麵石”照片為證，已是不容否認的。前不久，美國加利福利亞州和馬薩諸塞州的一些火星研究專家，將他們從舊資料堆中偶然發現的一組有趣的火星照片公布在報紙上，這些照片都是１９７６年由“維京１號”、“維京２號”探測器在飛臨火星上空時，成功地攝取下來的，隻是因為當時照片太多而被積壓下來。在這些拍攝於二十多年前的火星照片上，人們可以看到一尊尊石頭人像（眼、鼻、口甚至頭發都清楚可辨），一座座高聳的金字塔，一片片類似城市廢墟的奇跡。
顯然，在久遠的火星曆史上，曾有過智能生物的大規律的文明活動。那麼，這些智能生物究竟源於火星本土、還是來自於火星之外的世界呢？對此，沒有任何可供追究與探索的憑據。不過，應該肯定的一點是：火星的自然環境已發生過不可逆轉的悲劇性演變。
據美國宇航局的科學家們的調查分析，在距今５億年前，火星上不僅存在遼闊的海洋和大陸，而且空氣同地球上一樣濕潤，空氣成分也同現在的地球幾乎相同，因此很可能存在與人相似的生物。在一次記者發布會上，美國宇航局艾姆斯研究中心的火星問題專家說：“火星上的水，比一般人一度認為的要多得多，而且火星上仍發生類似地球上的季節變化。”“火星的水，足夠填滿一個１０～１００米的海洋”。
盡管對於有關火星殘存生態環境的情報，美國與蘇聯都采取了秘而不宣的態度，但既然美國科學家已說明火星上發現了大量水的存在，那麼顯而易見，作為水的載體，河流海洋以及其間魚類等生物的存在，也就不是不可能的了。
最近，美國宇航局也宣布說，在處理和分析火星照片時，發現有的照片上出現了三角形的“怪物”形象，火星上的這些“怪物”顯然是會移動的。它們究竟是生物變異的產物，還是某種機械裝置呢？難以判明。
不過，無論怎樣說，如今火星上的智能生物或者說火星人早已是不存在的了。那麼，這些在火星上留下眾多的石頭建築傑作的智能生物到底哪裏去了？難道火星“人麵石”的眼淚是在注明火星主人的命運悲劇麼？
１９８９年，瑞士天文學家帕沙向報界披露了有關火星“人麵石”的新的內幕消息：火星上的巨型人麵建築是報警的象征，它的內部裝有一部電視發射機，其最低限度在５０萬年前已向地球不斷地發出一項不祥的警告。據說，該電視顯示了數以１０萬計的人死在街上的慘景，似乎表明火星蒙受了一場滅頂之災，使得火星人個個皮黃肌瘦並死於饑餓和幹渴。
帕沙提到，來自世界各地的５０位科學家已看過這段觸目驚心的電視片，而蘇聯和美國的科學家看到該片已逾兩年，其中不足９０秒的部分清晰而沒有受到幹擾。
美國火星“人麵石”特別研究小組成員認為：古代火星人的滅亡，確實是由於遭遇了某種滅頂之災，而這種災難可能來自於大氣臭氧層的被破壞。門森德·伊比特羅結合地球南極出現臭氧洞的實際說：
“臭氧層一破損，來自太陽的有害紫外線，就會直射到地球上，地球上的生物就會發生皮膚癌，也許很快就會死亡。而更可怕的是，這些有害的紫外線，會把水分解成氫和氧。結果，分量輕的氫氣，會逃往宇宙空間，長此以往，水就會消失。留下的氧，會使土地酸化，使地表的顏色變紅。火星上那人臉一般的人工建築物的眼淚，也許就是向整個宇宙發出的警告。”
格裏古利·林耐爾也認為：“如果我們人類現在不立即停止排放廢氣，防止臭氧層遭到破壞，那麼，我們不久就會走向與火星相同的命運。”
無須贅言，火星巨型人麵建築的眼睛及其古老的電波訊息，既是對昨日火星不幸災變的紀念，也是對今朝地球可能命運的警示。並非杞人憂天。為了防止地球文明重蹈火星文明的覆轍，我們人類必須對此有所準備。
從這個意義上說，１９８９年７月２０日，美國總統布什所宣布的將建成以月球為基地的實現載人飛船訪火星的宇宙計劃，其內涵是不言而喻的。
火星人麵、金字塔
我們從１９７６年美國“海盜１號”飛船發回聖多利亞多山的沙漠地區上空的照片上，可以清楚地看到，在一座高山上，聳立著一塊巨大的五官俱全的人麵石像，從頭頂到下巴足足有１６公裏長。臉心寬度達１４公裏，與埃及獅身人麵像——斯芬克斯十分相似。這尊人麵石像似仰望蒼穹，凝神靜思。在人麵像對麵約９公裏的地方，還有４座類似金字塔的對稱排稱的建築物。
一時間，火星“斯芬克斯”便成了爆炸性消息。科學家對人麵像究竟是如何出現在火星的問題，依然非常謹慎。認為這不過是自然侵蝕的結果，由一些自然物質湊巧地形成的，或者是自然物體在光線影響下及陰影的運動造成的。但是，仍有很多人相信“火星人麵”是非自然的，他們宣稱，用精密儀器對照片進行分析，發現人麵石像有非常對稱的眼睛，並且還有瞳孔。霍格倫小組經認真分析對比後認為，最有說服證據的是“對稱原理”，一個物質正因為符合絕對對稱後才證明其出自人手，而非自然天成。五角大樓製圖和地質學家埃羅爾托倫同樣說，“那種對稱現象自然界根本不存在”。人們繼續對這些照片進行研究，又有許多發現，火星上的石像不止一座，而有許多座，並且連眼、鼻、嘴，甚至頭發都能看得很清。金字塔同樣有許多座。在火星的南極地區，美國科學家發現有幾何構圖十分完整的結構體，專家們稱之為“印加人城市”。在火星北半球的基道尼亞地區，在類似埃及金字塔東側發現奇特的黑色圈形構成體。還有道路及奇怪的圓形廣場，直徑１公裏。道路基本完整，有的道路在修建時特意繞過坑坑窪窪。在火星塵暴漫天的條件下，一般道路在５０００～１萬年內消失無影。估計建成時間不會太長，研究者將火星上的金字塔與地球上的金字塔作了比較，認為兩者相似，火星金字塔的短邊與長邊比例恰恰符合著名的黃金定律，肯定與地球上建立金字塔過程中運用了相同的數字運算。隻是火星上的金字塔高１０００米，底邊長１５００米，地球上最高的第四朝法老胡夫的金字塔才高１４６.５米，不過也相當於４０層高的摩天大樓。但它在火星金字塔麵前卻相形見絀。火星照片上那些奇特的圖像都集中在麵積為２５平方公裏的範圍內。
專家們估計，人像、金字塔有５０萬年曆史。５０萬年前的火星氣候，正處於適合生物生存的時期，因此他們推斷，這很可能是火星人留下的藝術珍品。甚至可能是外星人在火星上活動所留下的傑作。
事隔２０年，在火星軌道上進行測繪任務的美國“火星觀察者”太空飛船，又飛越了“火星人麵”區域，拍到了更為清晰的照片。與１９７６年相比，這次的圖片將“火星人麵”放大了１０倍，並且是在逆光中拍攝的。它像什麼呢？
負責“觀察者”號太空飛船任務的科學家阿頓·安爾比斷定是自然形成的圖案。他說：“它是自然岩石形狀，隻是一片獨立的山地，隻不過是峰巒溝穀在光線的影響下形成了‘人麵’”。並說，這種現象坐在飛機上的任何人都會遇到，從華盛頓到洛杉磯的飛機上，就可以看到很多像這樣的景色，而非人工建築。地理學家也認為，形成“人麵”的山上和陰影部分隻不過是光線變化所致，也很可能是幾百萬年來氣候變化的偶然結果。
但是，仍有很多人堅持“火星人麵”是非自然的。科學家馬克·卡羅特是“行星科技研究學會”的成員，他指出，人臉的比例十分真實。還說：“這不是一張誇張搞笑的臉，也不是張笑臉，它的口中有牙齒，眼眶中有瞳孔。”通過計算機放大處理後，眉毛及頭巾上的條紋也都清晰可辨，“人麵”看上去更像人工建造的了。卡羅特承認這隻是偶然的證據，卡羅特說，這不是有力的證據，但可以積少成多，由弱變強，我們想了解更多。
神秘標語
在莫斯科一個大型記者招待會上，前蘇聯一位太空專家於特·波索夫宣布了一個驚人的消息：一艘由蘇聯發往火星進行探測任務的無人太空船，在１９９０年３月２７日從火星荒涼的表麵上拍到一個奇怪的警告標語後，便突然中斷了一切訊息。一些科學家分析，它可能是被火星人給擊毀了。
這個警告標語是用英文寫著的“離開”兩個字，這個巨大標語好像是用石塊雕刻出來的，按比例估計，這兩個字至少有半英裏長，７５米寬。標語似乎是依著巨型山石鑿出來的，從其光滑的表麵看，可能是用激光切割成的。這條標語不像１９７６年美國太空船在火星拍到的神秘人麵像，已是那麼古老和飽受氣候侵蝕，這個警告標語是最近才出現的。
火星人為什麼要寫這麼兩個字呢？波索夫博士說：“顯然是針對地球人的。我想那一定是由於我們派出的火星太空船太多，騷擾到火星上生物的安寧，所以便發出這個警告，叫我們離開。”
波索夫博士透露說，他們派出的太空船，開始時一切都很順利，但當它把上述寫了警告字句的照片傳回地球後，便神秘地失蹤了。那艘太空船是被火星上的生物毀滅了，還是暫時被他們扣押了，現在還弄不清楚。他說：“如果我們先用無線電與火星人聯絡上，然後再派人到他們的星球，與之建立外交關係。我想他們是會接受的。”
波索夫博士公布的內容，立即震動了西方科學界，不少科學家對此深信不疑，認為這是人類征空史上一項最大發現。
行星之王——木星
身披絢麗的彩帶
通過望遠鏡，我們就能看到木星的扁平的有趣形狀。不過，恐怕最吸引你的，是木星頂部雲層的那些雲霧狀的醒目條紋了。明暗相間的條帶，大體規則又很有變化，而且都與赤道平行。條帶顏色斑斕，除了白色以外，還有橙紅、棕黃色的。按照習慣，那些發白的淺色條紋叫做“帶”，那些較暗的紅、棕等色條紋叫“條”或“帶紋”。
這些條帶都是木星雲層，而且是木星頂部雲層。木星被濃密大氣包圍得嚴嚴實實，這層大氣有多厚，現在不得而知，估計大約１０００多公裏，它使我們想要窺視一下木星大氣的下層也不能，更不用說看見木星表麵了。幾乎全是氫和氦，氫８２％，氦１７％，此外極少的甲烷、氨和水汽、碳、氧。
木星快速自轉，雲就被拉成長條形。科學家們不久後搞清楚了，淺色的帶是木星大氣的高氣壓帶，溫暖的氣流在帶裏上升，呈現出白色或淺黃色。深暗色的條則是低氣壓帶，氣流在這裏下降，呈現出紅色和橙色。條帶間激烈翻滾。換句話說，由於木星作高速自轉，伴同高氣壓帶和低氣壓帶的旋風流和反旋風流完全把巨大的木星纏繞起來了。大氣也不易跑掉，就因為木星有巨大吸引力束縛著漂泊不定的氣體。
巨大紅斑
木星除了色彩繽紛的條和帶之外，還有一塊醒目的標記，從地球上看去，就成一個紅點，仿佛木星上長著一隻“眼睛”，大紅斑形狀有點像雞蛋，顏色鮮豔奪目，紅而略帶棕色，有時又鮮紅鮮紅。人們把它取名為大紅斑。
很早以前，木星大紅斑鮮明的顏色已引起人們注意。意大利天文學家卡西尼，在１６６５年首先覺察到，木星上有斑痕，並以此紅斑為標誌，測出了木星自轉的周期，是在９時５０分到９時５６分之間的範圍。這與現在公認的赤道部分的自轉周期９時５０分３０秒相當吻合，這在當時天文觀測儀器相當簡陋的情況下是很不簡單的成就。
自那時以來，３個多世紀過去了，人們一直看到這塊紅斑，雖然顏色時而有濃有淡、大小有增有減，但從未消失過，成為木星上醒目的永久性標誌。也是科學家觀測、研究、討論的課題。
大紅斑十分巨大，南北寬度經常保持在１.４萬公裏，東西方向上的長度在不同時期有所變化，最長時達４萬公裏。也就是說，從紅斑東端到西端，可以並排下三個地球。一般情況下，長度在２０００～３０００公裏，大紅斑在木星上的相對大小，就好像澳大利亞在地球上那樣。
大紅斑之“紅”也有特色，它的顏色常常是紅而略帶褐色，變化也是有的。２０世紀２０年代到３０年代，大紅斑呈鮮紅色，從未這麼好看過。１９５１年前後，也曾出現淡淡的玫瑰紅顏色，大部分時間，顏色比較暗淡。關於大紅斑的顏色，有不同見解。有的提出那是因為它含有紅磷之類的物質；有人認為，可能是有些物質到達木星的雲端以後，受太陽紫外線照射，而發生了光化學反應，使這些化學物質轉變成一種帶紅棕色的物質。總之，這仍然是未解之謎。
人們在地球上隔著６億公裏對著大紅斑看了３００多年，卻不知怎麼解釋這種紅斑。到２０世紀７０年代，先有１９７２年、１９７３年４日和６日“先驅者１０號”、“先驅者１１號”相繼升空。在１９７３年１２月和１９７４年１２月近距離觀測了木星，緊步後塵的又有１９７７年８月２０日和９月５日發射的“旅行者２號”、“旅行者１號”，分別於１９７９年７月和１９７９年３月從木星上空掠過。對紅斑進行詳細察看。它們發現，它是一團激烈上升的氣流，即大氣旋。它不停地沿逆時針方向旋轉，像一團巨大的高氣壓風暴，每１２天旋轉一周。這巨大風暴氣流可謂“翻江倒海”，“翻天覆地”。從人類認識它以來狂暴地亂了３個多世紀，真讓人乍舌，可以說是一場“世紀風暴”，那麼，它是靠什麼法力能長盛不衰、長期肆虐呢？
原來，大紅斑以自己實力占盡地利之便。巨大的旋渦像夾在兩股向相反方向運動的氣流中，摩擦阻力很小，如果大紅斑比現在要小得多，那麼“阻礙”的力量便相應地要大得多，這團風暴要不了多久便會平息。大紅斑不是獨霸木星的風暴，也有小姊妹。“先驅者１０號”１９７３年１２月，也發現過有小紅斑，其擴大程度直逼大紅斑，然而“先驅者１１號”１９７４年１２月飛過小紅斑時卻已經消失了。小紅斑從形成到消逝，隻用了短短兩年時間，規模上也隻與地球風暴差不多，這跟大紅斑不能相比。也有人認為大紅斑長久不息應該還有別的原因。總之，關於大紅斑，還需繼續觀測、研究，探索尚存的、未解開的疑謎。
土星不“土”
明亮的項圈
在太陽係的九大行星中，除土星外，天王星和木星也都具有光環，但它們都不如土星光環明麗壯觀。
在望遠鏡裏，我們可以看到三圈薄而扁平的光環圍繞著土星，仿佛戴著明亮的項圈。
說到土星光環的發現，不得不提到伽俐略。他的自製望遠鏡捕捉到土星兩邊側麵好像有小星忽閃不定，變幻莫測。但直到他去世，也沒弄明白這到底是怎麼回事。他萬萬沒想到他是第一個“發現”土星光環的人。
第一個宣布土星具有光環的是荷蘭天文學家惠更斯。惠更斯在半個多世紀以後，用更大更好的望遠鏡看到了土星光環。他還解釋了伽俐略的疑惑。惠更斯認為，土星環形狀不斷變化，當我們恰好從它側麵看過去時，薄薄的光環仿佛就隱沒不見了。
卡西尼是１７世紀末、１８世紀初的意大利著名天文學家，他在１６７５年，在土星環的光輝中發現土星環中有一圈空隙。在質量稍好一點的土星照片上，這個縫隙是很清楚的。他所發現的這個縫隙，被命名為“卡西尼環縫”。這個環縫把光環分成外環（Ａ環）和亮環（Ｂ環）。
１８５０年，注意到Ｂ環內側還有暗環（Ｃ環），在非常清晰的照片上看到的Ｃ環隻稍微暗一點。
由Ａ環、Ｂ環、Ｃ環就構成光環的主體，分別叫外環、中環、內環。
１９６６年，發現了Ｃ環內側更暗的Ｄ環。
１９６９年，發現了Ａ環外側又有層Ｅ環。
Ｄ環幾乎向內觸及到土星表麵，Ｅ環延伸到５～６個土星半徑以外。
１９７９年，“先驅者１１號”發現Ａ環外有新環——Ｆ環。
１９８０年，“旅行者１號”又發現了Ｇ環，在遠離土星中心１０～１５個土星半徑的廣闊空間。
土星環的環數不斷增加，越來越多……但光環的發現遠遠沒有結束。
“旅行者１號”和“旅行者２號”在遠征太陽係深處的旅途中飛越土星，發現了土星環鮮為人知的內在秘密。
它們發現，土星光環是環環相套，遠遠不止７個，而是成千上萬個，數目繁多。看上去更像一張碩大無比的密紋唱片上那一圈圈的螺旋紋路。
土星光環結構複雜，千姿百態。卡西尼環縫不是中空的，在環縫中密密地排著２０多條細環，每個環又包括若幹細環，Ａ、Ｂ、Ｃ環是由幾百乃至上千條細環所構成的，Ｆ環至少由３條細環所構成，其中兩條像女孩的發辮一樣相互扭結著。大部分的光環是光滑均稱的，但還有的環是鋸齒形狀，有的環如輻射狀等，形形色色的土星環讓人眼花繚亂。
所有的環都由大小不等的碎塊顆粒組成，大小相差懸殊，大的可達幾十米，小的不過幾厘米或者更微小。
它們外包一層冰殼，由於太陽光的照射，而形成了動人的明亮光環。
土星光環除了明亮還又寬又薄。
土星環延伸到土星以外遼闊的空間，土星最外環距土星中心有１０～１５個土星半徑，土星光環寬達２０萬公裏，可以在光環麵上並列排十多個地球。
土星光環又很薄。我們在地球上透過土星環，還可見到光環後麵閃爍的星星，土星環最厚估計不超過１５０公裏。所以，當光環的側麵轉向我們時，遠在地球上的人們望過去，１５０公裏厚的土星環就像薄紙一張——光環“消失”了。每隔１５年，光環就要消失一次。
奇異的土星光環位於土星赤道平麵內，與地球公轉情況一樣，土星赤道麵與它繞太陽運轉軌道平麵之間有個夾角，這個２７°的傾角，造成了土星光環模樣的變化。我們會一段時間“仰視”土星環，一段時間又“俯視”土星環，這種時候的土星光環像頂漂亮的寬邊草帽。另外一些時候，它又像一個平平的圓盤，或者突然隱身不見，這是因為我們在“平視”光環，即使是最好的望遠鏡也難覓其“芳蹤”。在１９５０～１９５１年、１９９５～１９９６年，都是土星環的失蹤年。這也難怪伽俐略納悶了，卻也證實了惠更斯設想的正確。
土星光環不僅給我們美的享受，也留下了很多謎團。目前還不知道組成光環的這些物質，是來自土星誕生時的遺物呢？還是來自土星衛星與小天體相撞後的碎片？土星環為什麼有那麼奇異的結構呢？這些都是有待科學家們研究探討的難題。
衛星大家族
土星的衛星共有２３個，是太陽係當之無愧的衛星大家族。
在２０世紀７０年代，能在地麵上發現的衛星都已找到了，那時候，土星有１０顆衛星，還排在木星的後麵（木星當時發現１２顆衛星）。短短２０多年，衛星的數目翻了１倍多，這是為什麼呢？
２０世紀７０年代以來，太陽係探索已經進入新紀元——派遣宇宙飛船進行近距離考察，甚至登陸行星。我們對各大行星的認識翻開新的一頁，各個行星，也展露真顏，各自衛星的數目一再改寫。迄今為止，土星以２３顆衛星一躍而起，榮登太陽係第一大衛星家族的寶座。
我們回顧一下飛船“尋衛”的曆程：
①美國“先驅者１１號”首立新功。
１９７３年４月上天的“先驅者１１號”在９月到達土星，不但證實了以前推測的土衛十一的存在，而且發現了土星新衛星——土衛十二，因此，土衛十二為紀念這一功績，特起名“先驅者號”。
②美國“旅行者２號”和“旅行者１號”再建奇功。
——１９７７年８月和９月騰空而起，它們從１９７９年３月開始先後飛越木星、土星和天王星。“旅行者２號”還在１９８９年８月飛掠海王星。這兩艘飛船在考察行星同時，先後發現的新衛星多達３０顆。屬於土星的有１１顆，其中“旅行者１號”在１９８０年１０月２６日和１１月１０日，發現５顆衛星，“旅行者２號”在１９８１年８月２５日，又發現６顆衛星。屬於木星的有３顆，屬於天王星的有１０顆，屬於海王星的有６顆。
以上３隻探測器到達過土星，但隻是飛掠，未作長久逗留，１９９７年１０月１５日，“卡西尼”號開始了奔向土星的旅程，經過７年的長途跋涉，將於２００４年７月飛臨土星，進入繞土星運行軌道，並且將對土星及衛星進行深入研究。“卡西尼”計劃無論從科學項目、飛行時間、飛行路線還是飛船結構來看，都堪稱２０世紀最大的一次行星考察計劃。我們正期待帶來更多關於土星及衛星的信息，讓我們更清楚地目睹衛星的風采。
土星的衛星翻了番，太陽係的衛星世界也熱鬧起來，現已知衛星總數６６顆，還沒包括有光環的那幾顆行星——木星、土星、天王、海王可能存在的更小的衛星狀天體。
在眾多的圍繞土星的衛星中。最外麵的一顆是土衛九。土衛九到土星的平均距離是１３００萬公裏，相當於月球到地球距離的３５倍。
繞土星運行一周需費時５５０天。土衛九不僅最遠，它沿著“錯誤方向”進行，是逆行的。在眾多衛星兄弟們整齊統一的前進方向中特別“別扭”。太陽係絕大多數衛星圍繞中心行星運行的方向，都與這些行星的自轉方向相同，行星也以這個方向繞太陽運行。然而土衛九卻是少數幾顆反其道而行的衛星之一，看上去它圍繞土星向後麵退行。距土星最近的是土衛十五、它與土星距離約１３.７萬公裏，隻有月球到地球距離的１／３，僅為衛星到土星中心的２.３個土星半徑，公轉周期也短，隻有０.６０１天，換句話說，繞巨大的土星轉一圈，半天多一點就足夠了。
有趣的是，２３顆形形色色的衛星，並不是每星都有資格擁有專用軌道的。土衛四和土衛十二共用一條軌道，土衛十和土衛十一都也同處一個軌道，而土衛三、土衛十六、土衛十七則三星共行在一條軌道上。土星衛星和光環也很有“緣”，土衛十三和土衛十四就分居Ｆ光環的裏側和外側，把光環夾在中間，它們像牧羊人保護羊群一樣，由此得到一個動聽的名字“牧羊人衛星”。
從運行軌道看，土衛九是逆行衛星，土衛八順行衛星。二者看來關係不大，於是一些科學家的看法是，大約在１億年前，土衛八被彗星撞擊，導致水分消散了，但在以後的１００萬年裏，暗物質重新聚集到前半球上……
至於土衛八的真麵目是什麼，也要留待天文學家們繼續探索。我們也期待下個世紀有更多的宇宙飛船探測計劃，能解開龐大的土星世界的疑謎。遙遠的三大行星
躺著旋轉的天王星
天王星距太陽２８.８億公裏，距地球２７.３億公裏，太陽光線到達天王星也要２小時３８分鍾。
威廉·赫歇耳發現天王星有點事出偶然。１７８１年３月１３日晚，他像往常一樣用他自製的望遠鏡巡視天空，在觀察雙子座的一部分天空時，他看到一顆不平常的星，它完全不像是一顆恒星，因為恒星在望遠鏡中隻是一個光點，而這顆星呈現為一隻淡綠色圓盤狀。接連幾個夜晚的繼續觀測，他發現那個天體似乎正在恒星背景下緩慢地移動著。赫歇耳以為他發現了一顆彗星。不久他就發現，這顆星缺少彗星特征——模糊的邊界，它看上去邊緣總是清晰的。而且它的運行路徑是在土星軌道外麵的一條近於圓形的軌道，赫歇耳最後認定，他發現的是一顆新行星。
學術界決定新行星的名稱是遵守希臘神話人物命名行星的傳統，把新行星命名為“烏拉諾斯”，他是希臘神話主神宙斯的祖父，翻譯成漢語就是“天王星”。
天王星的發現，轟動了世界。
天王星一下子把太陽係的疆界開拓了，打開了人類的視野，啟發天文學家繼續在廣袤的星空中探索。
天王星也使赫歇耳一舉成名。在此之前，他是位愛好天文學的音樂家，在發現天王星以後，他榮獲了勳章，被選為英國皇家學會會員，從此走上了專業天文學家的道路。直到今天，天文學家依然對他十分尊敬，他在恒星天文學方麵有傑出貢獻，贏得了“恒星天文學之父”的美譽。
赫歇耳是自學成才的典型。他於１７３８年出生於德國，後移居英國，身為音樂界的赫歇耳卻對數學發生了興趣，繼而又步入光學領域，對光學的興趣又使他產生了用望遠鏡觀察星星的願望。１７７１年，他成了一名天文愛好者，業餘時間幾乎全都用於磨製望遠鏡。他的驚世之作是１７８９年造就的一架口徑１.２２米，鏡洞長達１２米的巨型望遠鏡，在２００年前堪稱奇跡。在以後長達半個世界的時間裏，這架望遠鏡的大小無人能超越。
赫歇耳用他自己磨的望遠鏡研究天空，他最感興趣的是恒星，他最大的成就也在恒星世界中。１７８５年，他繪出了我們置身其中的這個恒星係統的外形，呈透鏡狀——就是今天的銀河係，被後人認為是第一個真正發現了銀河係的人。
赫歇耳還發現了太陽的運動。１７８３年，他論證了太陽以每秒１７.５公裏的速度向武仙座方向前進，這自然使人們得出結論，太陽也不是宇宙的中心。
他於１８２２年去世，享年８４歲，恰好等於他發現的天王星的公轉周期——８４年。
在赫歇耳發現天王星後６年，在一次試觀測他自己新製的望遠鏡時，又獲得了一個有趣的發現——天王星有兩顆衛星。它們是天衛三、天衛四，今天，天王星的衛星數已增加到１５顆了。另外，土星的兩顆衛星，土衛一和土衛二也是赫歇耳發現的。
天王星有一個與眾不同的性質，就是它的運行姿態十分奇特。
一般的行星，都是側著身子繞日運動，它們的自轉軸和公轉軸軌道平麵，全都近似垂直，有一點小的傾斜，地球為２３.５°，火星２４°，木星３°，土星２７°，這正是引起季節變化的原因。可是，天王星的自轉情況則與眾不同，天王星的自轉軸的傾斜度達到９８°，它們的自轉軸與公轉軌道平麵近乎平行——僅有２°的夾角。實際上天王星是躺在它的軌道麵內旋轉的，就跟保齡球滾在球道上的情形差不多。這一事實意味著，天王星的季節也非常奇特。在天王星的一年中（相當於地球上的８４年），太陽輪流照射天王星的南極和北極。當太陽照北極，北半球處於夏季，在北極地區，太陽看起來就像懸掛在頭頂的上方，而且總不下落。而當冬季來臨時，這顆行星一半地方進入漫漫的寒冷冬夜中一直持續幾十年。隻有隨著太陽漸漸照射到赤道上，天王星的世界，才有白天到黑夜的交替。即使在夏季，表溫很低，－２１１℃。這樣怪異的氣候類型，無疑是因為這顆行星的大氣層得到奇特的、不均勻加熱的結果。
天王星也有光環。天王星曾在１９７７年３月１０日，在一顆微弱的恒星前通過，這種現象叫做掩食，這是對天文學家來說非常難得的觀測時機。因為，天文學家可以趁此機會測量這顆行星的直徑，那就是隻要測出那顆恒星的光亮被遮擋的持續時間，再根據已經知道的天王星在它的軌道上運動的速度，就不難算出天王星的直徑。中國和美國等五個天文台的天文學家們在預報的時間耐心等待。可是，奇怪的是，在預定開始發行掩食前半小時，那顆暗星竟然連續五次從視野中短暫消失，先被“掩”了，接著才發生掩食現象，這以後，掩食結束後半小時，那顆暗星又連續五次時隱時現又被“掩”了，這出乎意料的發現，使天文學家們驚詫不已，這意味著一個重要事實發現：天王星被五個窄環包圍，１９８６年“旅行者２號”飛越天王星時，又發現新的天王星環，共有１１道環。
天王星成為繼土星以後的第二個帶環行星，打破了土星長期獨領風騷的局麵。但是，話說回來，天王星光環卻不能與土星美麗的光環相提並論。
土星光環又亮又寬，天王星光環又暗又窄。天王星光環由黑黑的岩石塊和小固體塊組成，反照率隻有２％，是太陽係裏最黑的物質。天王星每個光環都很細窄，在１０～１００公裏之間，彼此間距離比較寬，結構也簡單，１１道窄環很難分辨出細節。
天王星是顆藍綠色的星球。這是因為大氣中由氫和氦構成的甲烷雲層吸收紅光的緣故。天王星最大半徑為２.５萬公裏，比木星、土星小，比其他行星都大。天王星的體積是地球的６５倍，質量為地球的１４.５倍，密度為１.１９（以水密度為１）。這些似乎都顯示天王星不過是一顆中等地位的行星，給人的印象平平淡淡。
哈勃空間望遠鏡一張近紅外波段的照片，改變人們以前的看法。天王星不再平淡無奇，讓人刮目相看。
哈勃空間望遠鏡１９９０年４月發射成功，主鏡的直徑為２.４米，它在好幾百公裏的高空進行觀測，受大氣幹擾很少，它能觀測到很暗的星（最暗的星為２８等星），比地麵上最好望遠鏡都更勝一籌，發回的照片質量較高。
“哈勃”１９９７年７月２８日，拍攝一張仿彩色照片，不同的顏色表示不同的溫度，即代表不同的雲層，顯出以前從未見過的大氣結構。很明顯，在天王星右邊緣處有幾個橙紅色的亮斑，在中部還可以看見一個綠色的斑，這些是大氣中的雲團，成為天王星上最顯著的特征，每個雲團的直徑都有幾千千米，幾乎是歐洲麵積大小。天王星照片中，藍色代表大氣最深也是最明亮的一層。綠色代表大氣中間一層，這層對甲烷吸收敏感。紅色表示處於高層的大氣，對氫的吸收作用明顯。大氣雲團都隨天王星自轉而轉動。
天王星環在近紅外波段也明亮動人。我們看到照片最明亮的環是ε環，ε環在上部的部分最寬而且最亮，寬度也不均勻。ε環內還有兩個較暗弱的環，也能看見。
天王星的幾顆衛星也在照片中，這是“旅行家２號”在１９８６年發現的１０顆衛星中的很靠近天王星的２顆。以前人們在地麵上還發現了５顆衛星，距離天王星都比較遠，也比較大，從天王衛三的直徑１６１０公裏（幾乎是月球的一半），到天王衛五的直徑４８４公裏不等，現在的天王星共有１５顆衛星。
天王星的衛星，在太陽係裏也異乎尋常，在大衛星上，有眾多的隕星撞擊坑——環形山，還有大量劇烈的複雜的地殼構造痕跡，如斷層。衛星的密度從天王衛五的１.２６（水的密度為１），到天王衛一的１.６５不等，隻比天王星稍大。對天王衛星密度的測定結構否定了以前的一種理論，即天王星的傾斜是由於一顆極大的天體與天王星相撞而造成的，撞擊拋出的碎片逐漸形成了衛星。如果的確是這樣的話，衛星的密度該比實際所測的密度大得多。
美國“旅行者２號”在１９８６年首次飛臨天王星，它收獲也很豐富。
①天王星也有強大磁場，與土星、木星、地球一樣，磁場扭曲歪斜，磁場強度隻有地球１％。
②天王星有許多巨大環形山——天王星表麵有許多類似月球環形山的巨大環形山，它的大衛星上也有明顯的斷層區和山穀，這說明，天王星曾遭流星強烈襲擊。
③天王星有“電輝光”現象——土星也有過，天王星也發現有輝光現象，不過“電輝光”的特征與地球極光大不相同。
④天王星有強烈輻射帶——比土星強烈得多。
對天王星的了解還遠沒有結束，我們期待對天王星的研究，能幫助我們更好地了解太陽係的秘密。
“筆尖底下”發現的海王星
起初，人們是不知道有海王星的，在天王星被發現後，人們的注意力被吸引到天王星上，全世界都在研究、計算這顆新行星軌道的要素，它卻使天文學家傷透腦筋。人們注意到天王星並不嚴格按照它預期的路徑移動，那時，牛頓力學正被用來計算行星以及它們衛星的軌道和位置，達到了從未有過的精確度。但天王星實際觀測的位置總是同預報的位置不一致，讓興致勃勃研究新行星的人們總是掃興而歸。這就引起了天文學家們的深思。是不是有新的行星不遵從這些規律呢？可能牛頓的經典物理學定律，在遠離太陽的地方根本不適用了？
正當有些科學家開始動搖時，有兩位名不見經傳的天文學家，各自證明了天王星的這種反常行為是因為一顆更遠的、尚未發現的行星效應。這兩位天文學家是英國人亞當斯和法國人勒維耶。他們兩人都論證出，天王星偏離它的預期軌道，可能是另一顆更遠的未知行星引力作用的結果。他們通過計算得出了這顆未知行星可能經過的位置。１８４５年，英國劍橋大學學生亞當斯，比勒維耶早幾個月得到正確結果。不幸的是，他僅僅把這個正確結果口頭上通知劍橋天文台一位天文學家，並且錯過了書麵公布其發現的時間。因此發現這顆新行星的功績反而歸於勒維耶。１８４６年，法國天文學家勒維耶把他的研究結果，寄給了柏林天文台的加勒。引起加勒的重視，加勒當晚就進行了觀測，在勒維耶預報的位置附近，果然找到了這顆新行星——海王星。發現它的位置同勒維耶指出的位置相差不到１°，海王星是憑借紙筆計算發現的，經典力學和牛頓力學竟是放之四海而皆準，證明了開普勒定律可以用來預報尚未發現的行星的存在，海王星成為筆尖底下出現的行星。這也說明當時天文計算已達到相當高的精度。