第二章宇宙環遊2(1 / 3)

第二章宇宙環遊3

天王星也有環帶嗎

1977年8月20日,“旅行者2號”太空船從美國卡納維拉爾角的肯尼迪太空中心用“大力神3E”型火箭發射升空,向著太陽係邊緣飛奔而去。

“旅行者2號”的使命就是為了探測天王星。

1986年1月24日,“旅行者2號”在八年的漫長歲月和48億公裏的長途跋涉之後,才從距離天王星的最近點飛過。早在1985年11月24日,“旅行者2號”就開始了對天王星的探測,這種探測一直延續到1986年2月25日。當然最關鍵的探測是“旅行者2號”橫穿天王星赤道麵及衛星群的那6小時。

“旅行者2號”太空船共攜帶了12種科學儀器,用於拍攝、探測和研究它所飛臨的行星及其衛星。美國宇航局從1985年初就開始準備。這次“旅行者2號”到地球的距離比接近土星時的距離遠兩倍,所以傳送信息的無線電波強度減弱了四分之一,傳送速度也隻有接近土星時的一半。為了能接收來自“旅行者2號”上的微弱電波,美國宇航局把位於澳大利亞堪培拉的64米天線與澳大利亞帕克斯天文台的64米天線聯機工作,以提高整個深空跟蹤網的接收能力。

1977年3月10日,出現了天王星掩恒星的罕見天象。美國、中國、澳大利亞、印度和南非的天文學家都對這一天象進行了深入研究,結果意外地發現天王星也有環帶。

此後天文學家利用13次天王星掩恒星的機會,對天王星的環帶進行了多次研究和反複調查。“旅行者2號”飛抵天王星之前,天文學家確認天王星共有9個環帶。後來“旅行者2號”在成功地拍攝了天王星光環的同時,還詳細考察了已知的5顆衛星,並同時發現了10顆新的衛星,送回許多令人歎為觀止的精彩照片。從這些照片看,這5顆“老”衛星的地貌多彩多姿,可稱得上是太陽係固體天體表麵地形的縮影。

天衛四是天衛中最大的,它位於天王星的最外側,直徑1630公裏。

天衛三在天衛中居第二,它位於天衛四內側,直徑1600公裏。

天衛二的反照率在5顆“老”衛星中是最低的,因而也最暗,它的直徑為1110公裏。

天衛一在天衛中最明亮,它的直徑為1330公裏。

天衛五在5顆“老”衛星中最小,距離天王星也最近,直徑500公裏。

“旅行者2號”從1986年1月10日開始傳送回天王星本體照片,以前天文學家預測天王星大氣中氦的含量約為40%,但此次“旅行者2號”的觀測資料表明,氦的含量約為10~15%,其它大部分是氫,這個比例與木星的大氣組成相似。

天王星環繞太陽公轉的“姿態”非常特別,它的赤道麵與軌道麵的傾角是97°55′,因此在天王星的一年(相當於84個地球年)中,太陽光輪流照射在它的南極和北極。

“旅行者2號”還捕捉到天王星發出的射電波,確認天王星的自轉周期是16小時48分。天王星發出射電波是由於磁力線附近的電子運動而產生的,這表明天王星有磁場存在。天王星的秘密破解了許多,但新的疑迷又會不斷增加。要想清楚認識天王星,還要靠科學家長期不懈地努力。

海王星上有火山嗎

在海王星被發現後的143年中,盡管天文學家們采用了高倍率望遠鏡,仍對它無法進行深入了解。1989年8月,宇宙飛船“旅行者2號”從距離海王星雲端4800公裏的地方飛過,一下子改變了這種狀況。通過“旅行者”從44.8億公裏的遠方發回的照片,人們終於看清了海王星的英姿。從此,人們才知道,海王星並不是太陽係裏的一個死堆,而是經常有風暴活動。它有3個光環——衛星與小行星碰撞的古老遺跡。它有8顆衛星,其中一顆此刻正在從冰水山中噴出液態氮的泡沫。

其實,在許久以前兩位數學家用紙和鉛筆就“發現”了海王星。根據天王星的奇異軌道,J·C·亞當斯和U·勒威耶各自預測存在著一個新行星。他們計算出,在更遠的地方有一個大的重力源作用於天王星,使它的速度時快時慢,就如被釣上來的魚在線上蹦跳一樣。但天文學家都不相信這兩位數學家的發現,因此也沒去尋找這個新行星。

最後,1846年,勒威那把他的圖紙寄給了一位名叫J·伽勒的年輕德國天文學家。就在那一天晚上,伽勒在夜空中觀測到這個藍色的行星。

1989年8月,“旅行者”從海王星旁邊飛過。在這之前的幾個月,“旅行者”的照相機就可以拍攝到海王星的詳細情況。這些情況從地球上是無法看到的。海王星上有一巨大鵝卵形風暴,直徑大約1.28萬公裏,看上去猶如藍色海王星向外注視著的一隻大眼睛,科學家們稱之為“大黑斑”。在這個風暴的眼裏,直徑640公裏的“雨果”號颶風隻是一個斑點而已。

不過這種風暴並不是海王星獨有。“旅行者”發現,木星和土星上的風暴更大而且更為強烈。這種風暴天氣使科學家們感到興奮,他們了解到,這些行星在氣象方麵是活躍的。

但是,這種風暴到底是由什麼推動而形成的仍是一個謎。地球上的風暴是由從太陽吸收的熱能推動的。可是海王星離太陽如此遙遠,太陽的熱能是絕對不可能推動這種風暴的。這種熱能是海王星石核內的強高壓和強高溫發出的。

但實際如何,這些嚴肅的問題可能隻有留待以後研究解決。

讓科學家感到欣慰的是“旅行者”共發現了6顆海王星的新衛星照片,使海王星的衛星總數增加到8顆。海衛一是海王星最大的一顆衛星,也是“旅行者”照相機拍攝的主要目標。科學家們急切地等待著關於這顆衛星的清晰圖像。

從科學家們觀測到的情況概括就是,海衛一曾經是一個行星。這種說法的主要證據是,海衛一是惟一一顆沿著與其母行星運行方向相反的軌道運行的大衛星。在整個太陽係裏沒有一顆大衛星這樣逆行。

海衛一在它的赤道附近有一個由怪異的冰覆蓋著的藍色地帶,這個地帶是由冰凍的甲烷氣體構成的。這使海衛一成為太陽係中惟一一顆真正的“藍色衛星”。在海衛一的其它地方,都是隨處可見閃閃發光的粉紅色的霜。亞利桑那大學的天體物理學家羅傑·耶爾說,海衛一的溫度為華氏-400°,是“我們見到的太陽係中最冷的天體”。

海衛一有大氣是它的另一個特點。據吉姆·多伊爾講,太陽係中另外隻有一顆衛星有自己的大氣,就是繞土星運行的土衛六。海衛一的大氣非常薄,主要物質是氮和甲烷氣體。

海衛一上隕石坑也特別少,表明海衛一地質活躍。由冰覆蓋的表麵部分融解後又重新凍結,將一些最大最老的隕石坑都覆蓋了。

從“旅行者”發回的照片中,可以看出海衛一上有活的冰火山。但這些冰火山不像地球上的火山那樣噴出赤熱的岩漿,而是噴出液態氮。當液態氮到達極其寒冷的表麵時,馬上被凍結成冰晶射流,高達8公裏。這股射流遇到海衛一大氣的微風後,就形成風吹的條紋,落回到海衛一的表麵。

所有的這些都隻是猜測,它是否正確,最終還隻有靠人類的科學去下定論。

為何地球上有傷口

在許多人的眼中,我們生活的地球應是一個圓形的,其實不然,在這個“圓滿”的地球上,有許多難以愈合的傷口,誰也不知道那“傷口”是怎樣形成的。幾萬年過去了,至今仍留給我們許多未解之謎。

地球上最大的傷口是東非大裂穀和海底深處的大裂穀。

東非大裂穀從北亞的南土耳一直延伸到非洲東南的莫桑比克海岸。裂穀跨越50多個緯度,總長超過6500公裏。人們稱它是“地球上最大的傷疤”。裂穀底部有些地方深不見底,積水形成40多個條帶狀或串珠狀湖泊群。其中東非坦噶尼喀湖,是全球最深的湖泊,水深超過1400米。而在無水的裂穀帶,巨大而狹長的凹槽溝穀,兩邊是陡峻的懸崖峭壁。同時裂穀帶上活躍著火山帶和地震帶。在裂穀帶的基伍湖下層,還發現至今形成機製還不清楚的甲烷氣,儲量高達500多億立方米。60年代以來,在東非高原的裂穀帶找到好幾個碳酸岩火山,竟自地下深處噴湧出類似碳酸鹽岩性質的岩漿來。但碳酸岩的形成原因各說不一。東非大裂穀還是人類最早的發源地。英國人類學家李基夫婦在坦桑尼亞奧杜韋峽穀,於1959年發掘到175萬年前的東非人頭蓋骨,打破了人類曆史不超過100萬年的傳統觀點。後來,人們又在坦桑尼亞、肯尼亞和埃塞俄比亞境內的裂穀地帶,找到更多更早的古人類骨骼或足跡的化石,報道年代有早至250年前、300萬年前甚至500萬年前的。關於東非人起源的絕對年代以及他們為什麼選擇在裂穀帶生活,至今還是個謎。而東非大裂穀究竟是由河流衝刷而成,還是因為地殼沉降形成一個夾在兩邊的峭壁間的“地塹”,至今未有定論。

總之,地球上的傷口,現在仍無法知道它的形成原因,隻等科學的不斷發展,再去破解。

一顆地球衛星來自何方

1983年1月~1983年11月間,美國發射的一顆紅外天文衛星,在獵戶座方向兩次發現一個不知名天體。從某些情況還表明它在空中有穩定的軌道。

1988年12月,前蘇聯科學家通過地麵衛星站發現地球軌道上有一顆神秘的巨大衛星出現,當時他們以為這是美國“星球大戰”中的衛星。不久之後前蘇聯方麵才弄清楚,美國的科學家也同時發現那顆神秘的衛星,而美國人卻以為它是屬於蘇聯的。