木星是個特殊行星,不僅又大又重,有著舉足輕重的作用,還因為它前途未卜,從而在科學家心中留下懸念。
其一,木星的溫度。木星表麵零下148℃的溫度超出它目前從太陽獲得的能量所能維持的溫度。根據計算出的結果,木星表麵的溫度應該是零下168℃,空間探測器“先驅11號”在1974年12月飛越木星測到零下148℃,這應比地球上測量精確,但其中20℃的差異怎樣解釋呢?木星哪來的熱量來加熱,使其升溫20℃之多,莫非來自內部熱源?
其二,木星亮度有增亮的趨勢。我國天文史家劉金沂長期研究發現,水、金、火、土星的亮度在幾千年來呈現減弱趨勢。但木星亮度每年增加2%,每千年增加0.003個星等,這種反其道而行之的現象說明什麼呢?行星反射太陽光而發亮,太陽在漫長演化過程中,亮度呈減弱之勢,體積膨脹,表麵溫度從6000℃下降到3000℃左右,成為紅原星,最後收縮為白矮星,表溫達11000℃。這是50億年以後的事。木星增亮隻能從自己身後找原因,結論是木星有內部熱源並且呈增長之勢。
其三,木星從太陽那裏不斷捕獲能量。太陽風不僅向外輻射能量,太陽風還能帶走一部分能量。帶電微粒不斷拂過行星之間,其中的一部分自然被各種天體吸收,作為行星之王的木星,當然有本領捕獲更多。因此,木星會又增質量又增能量,慢慢壯大起來。
其四,如果木星有內部能源,它在得到太陽能源的同時還要向外輻射能量。經研究,它釋放的能量是它從太陽那裏所獲得能量的兩倍,說明木星的能量有一半來自它的內部,才能維持收支不平衡的能量狀況。
其五,木星是由液態氫所構成,它同太陽有類似的大氣成分。
但木星目前的質量是太陽的1/1000,體積是太陽的1/1000,溫度也很低。但前蘇聯科學家蘇齊科夫和薩利姆齊羅夫在1982年提出,木星的核心溫度已高達28萬攝氏度,那裏正在進行熱核反應。木星一邊把自己的引力能轉換成熱能外,還不斷吸收太陽放出的熱量,長此以往,就使它的能量越來越大,且越來越熱,變亮也變得更加活躍,正向“恒星”資格進軍。所以他們提出了大膽看法:30億年後,太陽臨近晚年,木星將一躍而為恒星,取代太陽的地位。
觀察表明,由於木星向四周施熱,已融化漸近的木衛一上的冰層,其他三顆木衛二、三、四仍有冰層覆蓋著。
木星是顆行星嗎?會是第二顆恒星嗎?不同看法是:①木星將成為恒星還為時過早。②木星不是嚴格意義上的行星,更不是嚴格意義上的恒星,而是處在兩者之間的特殊天體。
至於木星成為恒星以後,其他行星、衛星怎麼辦?那時地球可能腹背受敵,生命、文明也會毀於一旦,太陽係格局也將發生大的變動。但30億年後,地球文明科技會很發達,人類應該能尋找到第二個家園。
最新發現——木衛二上可能有水
美國亞利桑那大學的行星科學家宣布,他們對伽利略探測器發回的照片的分析結果進一步確定,木衛二冰凍的表麵下存在一個液態水構成的全球性海洋。
伽利略探測器是美國宇航局1989年發射的,自1995年接近木星以來一直圍繞著木星及其4顆最大的衛星飛行,拍攝了大量的近距離照片。科學家根據這些照片認為木衛二上有水,但對其表麵上呈扇形排列、密如蛛網又長達數百千米裂紋的成因感到迷惑不解。現在亞利桑那大學的科學家們指出,這種裂紋是木衛二上存在海洋的證據。
由於對木衛二是否存在著水越來越感興趣,美國宇航局計劃於2003年發射一個探測器並於2008年進入木衛二的軌道,利用能夠穿透冰蓋的遙感儀器對木衛二進行考察,以便最終回答木衛二是否真的有水這個問題。
水星上的“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,想像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,則為耳目口。
於是,日月的名字分別又叫太陽、太陰,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?
“水手二號”對水星天氣的觀測表明,水星最高溫427℃,最低溫零下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,逃得無影無蹤了。
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,水星表麵有點大氣,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,常會有人們意想不到的事情發生。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27個雷達天線的巨型天文望遠鏡在新墨西哥州對水星觀測,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15~60千米,多達20處,最大的可達到130千米。都是在太陽從未照射到的火山口內和山穀之中的陰暗處,那裏的溫度在零下170℃。它們都位於極地,那裏通常在零下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10億年才融化8米左右。
天文學家是這樣解釋水星冰山形成的過程: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,隕星和慧星又多次相衝擊,致使水星表麵坑坑窪窪。至於水是水星原來就有的,還是後來由隕星和慧星帶來的,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。