书城童书青少年应该知道的太空探索
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第7章 太空现象之趣

1.五彩斑斓的星空植物

地球不是生命的唯一伊甸园,人类寻求地外生命的努力也不是想入非非。当然,地外生命决非只限于能奔会跑甚至会跟地球交流的动物,也应该包括植物。

如果其他星球上能够孕育生命,那这个星球表面上的植物会呈现什么颜色呢?从科学角度来讲,星体表面的颜色将揭示其表面所生存植物的色彩,此外,植物的颜色还取决于植物从母体恒星(如地球与太阳之间的关系)收集能量进行的光合作用。

大体上,星空植物可能会呈黄色、红色或绿色等颜色。NASA与欧空局正研究其他星体反射及吸收不同光线课题,希望借此寻找外星生物。

地球植物是靠吸收阳光来进行光合作用的,而经过研究发现,蓝光与红光是最易被地球植物所吸收,原理何在呢?原来射向地球植物的红光较多,蓝光则最易被吸收,所以它们最易促进植物的生长。相比而言,大量绿光被反射,令大部分植物都呈绿色。科学家相信,太阳系外其与地球相似星体上的植物,或由光谱上其他颜色的光主导光合作用,令它们会五彩斑斓,呈现出不同色彩。

经过一系列研究后,目前科学家提出这样的设想:除蓝色外,星空植物有可能是七色彩虹光谱里的任何一种颜色,这种直接的“颜色辨别法”等于为宇航员在太空航行中寻找生物提供了“第一准则”。

科研人员说,太空中其他星球的光线光谱可能与太阳不同。通过进化,外星植物会吸收光线中某一种或几种颜色。如果外星球上的植物叶片对红色光线的吸收最弱,那么这个外星的森林和草地“极有可能”是红色的。基于地球上植物对太阳光的吸收和反射理论,科学家研究而得出这样的结论,这为与类地行星有关的太空项目也提前做了预热准备。

2.火星上的奇特洞穴

火星在希腊语中是阿瑞斯的意思,被称为战神。这或许是由于它鲜红的颜色而得名。有时,火星也被称为“红色行星”。火星被认为是最可能存在生命的行星列表中的头一个。

通过“火星勘测轨道飞行器”和“机遇”号火星车,科学家们分别探索发现火星表面曾有水,以及火星可能有地下水的线索。美国科学家借助“奥德赛探测器”又在火星表面发现了奇特的洞穴。

据美国媒体当时的报道,美国地质勘探局科学家在休斯敦举行的月球和行星科学会议上报告说,他们根据美国宇航局“奥德赛探测器”发回的图片,从火星表面辨认出了7个洞穴。“奥德赛探测器”上的热辐射成像系统提供的温度数据也进一步证明这几处地点确为洞穴。

调查发现,这7个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度在100米到252米之间。由于难以从洞口直接观测到洞底,科学家们也只能大致估算出这些洞深度者至少在80米到130米之间。

科学专家表示,这些洞穴的发现有着重要的意义。首先,如果火星上曾有原始生命形式存在,这些洞穴可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。洞穴可保护火星原始生命免受微流星体、紫外线辐射、太阳耀斑及高能粒子等的侵害。其次,如果各种条件适宜,这些洞穴将来可作为人类移居火星之后的场所。

3.太阳系形状似鸡蛋

太阳系是以太阳为中心,包括所有受到太阳引力约束的天体的集合体:8颗行星、至少165颗已知的卫星、3颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。

那么你知道太阳系真正是什么形状的吗?我们会在一些天文学教科书看到它们一直把太阳系的形状描述成圆球体,而美国探测器从遥远的太阳系边缘地带传回的最新数据显示,太阳系并不是严格对称的圆球体,而是近似椭球体,与鸡蛋形状相仿。

早在1977年,美国宇航局曾发射了一对“旅行者”星际探测器,它们各自沿着地球南北方向,飞向太阳系两端的边缘。在不久前,“旅行者”2号在距太阳大约125亿千米的位置穿越了太阳系边缘的“激波边界”,而“旅行者”1号几年前就已经穿越了太阳系的“激波边界”。令天文学家惊诧的是,“旅行者”2号穿越“激波边界”时与太阳的距离,要比“旅行者”1号“越界”时与太阳的距离近大约15亿千米。

在英国科学杂志《自然》上就有论文这样说,两个探测器以完全相反的方向穿越太阳系边缘时与太阳之间的距离存在显著的差异,这表明太阳系不像原先认为的那样是一个圆形球体,而应是近似椭球体,“像个鸡蛋”。

整个太阳系是以太阳为核心,太阳的整个“势力范围”在天文学中称之为“日光层”,也就是太阳风所能触及之处连成的一个虚拟囊泡,太阳和太阳系行星等都被囊括在其中。太阳风由于和太阳系以外的星际物质“冲撞”,在“激波边界”开始突然减速,因此这个减速的位置被看作是太阳系边缘起始的标志。再往外,太阳风的势力让位于太阳系以外星际物质的势力,这个最外缘区域被称作太阳风鞘(太阳风鞘就是太阳风的最末端,或称“日鞘”)。

来自美国宇航局天体物理学家莱昂纳德·伯拉戈说,很多科研工作者以前认为,太阳系的形状只是简单的、对称的,但现在看来,就像是有两只巨手在相互推挤使得它不对称起来。

经过推断,科研小组认为,这个动因主要是来自包括太阳系在内的银河系内众多恒星系统之间的磁场作用。磁场对太阳系两端的作用角度不同,使得太阳系呈现出不对称形。“旅行者”探测器项目科学家埃德·斯通指出,磁场的这种差异作用可能是由于银河系内恒星爆炸产生的星际间动荡造成的。

4.恒星“飞”起来了

恒星并非不动,只是因为离我们实在太远,不借助于特殊工具和方法,人类很难发现它们在天上的位置变化,因此古代人把它们认为是固定不动的星体,叫作恒星。

恒星不仅运动,而且还参与多种运动。比如说,有自转运动,有相互绕公共重心的运动,以及空间运动等等。恒星的空间运动是指恒星在太空中相对于太阳的运动,这种运动又可分为向着太阳而来,远离太阳而去,或向左跑,或向右行的运动。

实际上,每一颗恒星都有自己运动的方向和速度。它们的速度极大(每秒成百上千千米)且各有区别,可以毫不夸张地说,恒星是在飞行。地球上的飞机和火箭的运动速度比起恒星的运动速度都好像是乌龟在爬行。比如,参宿七以21千米每秒的速度离开我们;毕宿五以54千米每秒的速度在离开我们;北极星以17千米每秒的速度朝我们奔来;天狼星则以8千米每秒的速度向我们靠拢,织女星以14千米每秒的速度与我们迎面而来;武仙星座VX星,以405千米每秒的速度向我们飞来;天鸽星座BD星以500千米每秒的速度远去。

太阳作为恒星,其实携带着太阳系的全体成员,正以约200千米每秒的速度朝武仙星座方向运动。那么,恒星在空间运动的过程中,会不会彼相相撞呢?特别是会不会与太阳相撞呢?客观地说,这种机率是存在的。根据科学家们推算,这种几率相当于相距4000千米的两个蚂蚁相对爬行,相撞的可能性很小,因此这种担心就没有必要了。

5.尤利西斯飞船飞跃太阳南极区

以希腊传说英雄命名的尤利西斯飞船可绕过太阳两半球高纬区,对太阳活动现象进行监测。它先后分别在1994 年和2000年两次飞近太阳南极区上空,并于2006年12月中旬再次飞近太阳南极区上空。与前两次不同的是,第三次飞近时,太阳处于其11 年黑子活动周期的极小年,原以为太阳可能很宁静的。但监测表明,它仍然能够产生一系列显著的高能爆发,这令研究者大为惊诧的同时也引起极大的兴趣!

以前的观点普遍是,太阳风暴发生在它的赤道区,近地卫星都可以探测到太阳风暴产生的很强粒子辐射暴。令人感到惊诧的是,尤利西斯飞船三次飞越太阳南极区上空,不仅在2000~2001年黑子活动极大年,甚至在极小年都监测到相似的辐射增加,这都是未曾预料的!

科学家研究了飞船一路上探测到的带电粒子成分。带电粒子跟随磁力线,而太阳活动极小期的磁场形态应该使带电粒子更难在不同纬度间运动。当尤利西斯飞船在1994~1995年第一次飞过太阳高纬区时,留下的疑团之一关联着太阳极区的温度。那是在太阳活动近于极小时,尤利西斯飞船先后飞越太阳南极区和北极区,探测了极区大冕洞,得到了意外的发现。

科研者说:“让我们感到吃惊的是,北极区冕洞比南极区冕洞的温度约低百分之七到八。我们不能确定,这是由于太阳活动接近1996年的极小而两极区的冕洞逐渐变冷呢,或者北极区冕洞长久地较冷?”

目前,尤利西斯飞船再次于太阳活动极小年探测太阳的两极区冕洞,相信答案一定随着探索的深入而慢慢揭晓。

航天运动病

航天运动病,又叫太空适应综合征,是人进入太空后头几天经常出现的病症。航天运动病的症状与在地面上晕车、晕船和晕机等运动病差不多。如头晕、目眩、脸色苍白、出冷汗、腹部不适、恶心、呕吐,有的还出现唾液增多、嗳气、嗜睡、头痛和其他神经系统症状。

最早出现航天运动病症的是1961年9月前苏联第二名上天飞行的航天员格·季托夫。他在绕地球飞行第二圈时开始头晕、恶心和腹部不适。

航天运动病的成因很多,主要原因可能是在失重环境中,前庭器官功能紊乱造成的。航天运动病虽不是严重病症,而且经几天适应和返回地球后,症状会自行消失。但是,航天运动病会降低航天员的工作能力和工作效率。由于发病率高,从而会严重影响航天任务的完成。

6.金木伴月似笑脸

2008年12月1日的夜晚,全球部分地区出现了罕见的双星伴月奇观,金星和木星组成的一个难得一见的阵列与盈月结合,在夜空的背景下看起来犹如一张笑脸。

在这张笑脸中,金星成了笑脸的左眼,木星成了笑脸的右眼。人们用肉眼就可观赏到这一奇特景观,无论你在哪儿,只要抬头看,就一定不会错过。

然而有些遗憾的是,由于地球的弧度,尽管在欧洲或美国的天空中可以看到这些行星,但却无法看到整张笑脸。这是因为金星和木星会时不时地彼此靠近,但经常与太阳很靠近,它们就显得十分暗淡,从而淹没了那张笑脸。

悉尼天文台的天文学家尼克·鲁伯在早些时候说:“夜空中那3颗最为明亮的天体都位于同一片空域。”上次,也就是10多年前,在南半球出现类似现象,即1998年4月,当时在天空中可以看到一个头朝下的“悲伤”的面孔。夜空笑脸将在2036年才能再次出现,我们共同期待这样美妙的时刻再次带来。

7.时空隧道成现实

古时候,有句得道成仙的谚语是这样说的:“洞中方一日,世上已千年。”这句话,也许人们现在认为有些荒诞,但在日常现实生活中,的确有这样的事情发生,这就是当前被欧美科学家们所热衷探索的超自然现象,称作“时空隧道”。

据传在1990年9 月的一天,反复出现令人们惊奇的神秘现象:在南美洲委内瑞拉的卡拉加机场的控制塔上,人们突然发现一架早已淘汰了的“道格拉斯”型客机飞临机场,而机场的雷达根本找不到这架飞机。机场人员说:“这里是委内瑞拉,你们是从何处而来?”飞行员听罢惊叫道:“天啊!太神奇了,我们是泛美航空公司914号班机,是由纽约飞往佛罗里达州的,怎么会飞到你们这儿,要知道误差有2000多千米呢”接着,他立刻将自己的飞行日记拿出来给机场人员看:该机是1955年7 月2 日起飞的,时隔了35年。机场人员惊讶地说:“这不可能,你们是不是在说故事啊?!”

后经过查实914 号班机确实在1955年7 月2 日从纽约起飞,飞往佛罗里达,但途中突然失踪,一直找不到,机上的50多名乘客全部都赔偿了死亡保险金。这些人回到美国家里真令他们的家人大吃一惊。孩子们和亲人都老了,而他们仍和当年一样年轻。美国警方和科学家们专门检查了这些乘客的身份证和身体,认为这不是闹剧,而是事实。有时候,我们真的会看见不可思议的事情发生,就像文中我们看到的那样,一句话说得好:一切皆有可能。这只是一个故事。