4.水星上的“海”
我们在照片上看到水星表面最大的地形特征是盆地,直径约1300千米,四面高出周围平原达2千米的山峦,这个盆地在水星表层北纬30°、西经195°的地方。每当“水手10号”飞越该盆地时,水星正好运动到它的轨道上的近日点,这个盆地恰好处在日下直射点,温度骤升,成为水星最热的地方,也是太阳系所有行星表面最热的地方。人们给它取名为“卡路里盆地”。“卡路里”在拉丁语里的意思是“热”。热盆地貌似月球上的“月海”,因此也有人称它为水星上的“海”。
5.水星上的“冰山”
看到水星的名字,人们脑海里总会产生这样的联想:水星上面有水吗?水星和水有何关联呢?
很早的古代,日、月和五颗行星能被肉眼观测到。它们在天空有移动而且明亮,能发出连续不断的光,而那些遥远的星星,看来位置稳定,闪闪烁烁。我们的祖先,就给了日、月、五颗行星以特殊的位置,想象它们是主宰物质世界神灵的化身或是天神的住地。
在西方,古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少,运行得最快,所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国,古时盛行用阴阳五行说,把宇宙简化成阴阳两大系统,揭示自然万物的构成变化,“阴阳者,天地之道也”。
为反映阴阳两大系统的动态变化,又引申出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约,“阴变阴合,而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的,天、地、人也是三位一体。总之,任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天,就为日月星;在地,就为珠玉金;在人,为耳目口。
于是,日月的名字分别又叫太阳、太阴,五大行星又可以用五行来表示,就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式,是东方的精神文化之花。
难怪法兰西有句格言:“结论取决于观点”。行星的名字,可以反映当时的观点,流传到现在,成为人们习惯的称呼。
看来,水星和水不是一回事儿。
从现代天文观测事实上,水星上有水吗?
“水手1号”对水星天气的观测表明,水星最高温427℃,最低温-173℃,水星表面没有任何液体水存在的痕迹。就算是我们给水星送去水,水星表面的高温会使液体和气体分子的运动速度加快,足以逃出水星的引力场。也就是说,要不了多久,水和蒸气会全部跑到宇宙空间,逃得无影无踪了。
6.水星大气中有水蒸气吗水星上的大气非常稀薄,大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一,水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小,本身吸引力不能把大气保留往,大气会不断地向空中飞逸,现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上,也有相似的系统,太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。
从水星光谱分析来看,水星有点大气,但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。
然而,宇宙的奥妙无穷,常会有人们意想不到的事发生。没有液体水,没有水蒸气的水星,却“发现了冰山”。
1991年8月,水星飞至离太阳最近点,美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测,得出了破天荒的结论——水星表面的阴影处,存在着以冰山形式出现的水。
冰山直径15—60千米,多达20处,最大的可达到130千米。
都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处,那里的温度在-170℃。它们都位于极地,那里通常在-100℃,隐藏着30亿年前生成的冰山。由于水星表面的真空状态,冰山每10亿年才溶化8米左右。
天文学家是这样解释水星冰山形成的:水星形成时,内核先凝固并发生剧烈的抖动,水星表面形成褶皱——高山,同时火山爆发频繁,陨星和彗星又多次相冲击,水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的,还是后来由陨星和彗星带来的,看法上还有许多分歧。
虽然,水星有水的说法尚待证实,但有水就有生命。美国科学家们的新发现,引起学术界的浓厚兴趣。
最亮的金星
1.小金星亮由何来金星是天空中最亮的星星,仅次于太阳和月亮。在空中,金星发出银白色亮光,璀璨夺目,因而有“太白金星”之说,西方人认为爱与美的女神“维纳斯”就住在金星上。金星最亮时,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两点。一方面,是因为它包裹着厚厚的云雾,近层云雾可以把75%以上的光反射回来,反射白光的本领很强,而且对红光反射能力又强于蓝光,所以,金星的银白光色中,多少带点金黄的颜色。另一方面,金星距离太阳很近,除水星以外,金星是距太阳最近的行星,它到太阳的距离是10800万千米,太阳照射到金星的光比照射到地球的光多一倍,所以,这颗行星显得特别耀眼明亮。
金星比地球离太阳近,绕日公转轨道在地球的内侧,这点与水星很类似。但金星的轨道比水星轨道大一倍,所以,金星在天空中离太阳就要远些,容易被看到。金星被我们看到时,它与太阳距角可以达到47°也就是说,金星在太阳出来前三小时已升起,或者在太阳下落后三小时出现在天空。这样很多地区的人很容易见到它。在我国古代,当它在黎明而出现时,叫做“启明星”,象征天将要亮了;而当它在黄昏出现的时候,叫它“长庚星”,预言长夜来临了。“启明星”,“长庚星”就是金星,往往是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。
2.地球的“孪生姊妹”,却无生命痕迹在伽利略以后的几个世纪中,人们渐渐发现金星与地球有很多近似之处,一度被当作地球的“孪生姊妹”,站在太阳系外看这两个星球,确实可以一眼看出两者有许多共同点:
金星地球大小半径6073千米6378千米质量4.87×10克,是地球的4/55.98×10克密度5.26克/厘米3,略小于地球5.52克/厘米3表面重力是地球的88%大气层全部被浓云包围部分地区有云层按理说,轨道与地球并列,距离又很近的金星,是最方便地球上的人们观察的,然而,金星被厚厚的大气遮得严严实实,就像罩着厚厚的面纱,一点缝隙都不露,终日不肯以真面目示人。地球上的人们看来看去,产生了很多猜想,甚至推测金星上可能存在大量生命。
悬而未决的问题一直延续到20世纪60年代,才由宇宙飞船撩开了面纱一角,金星的奥秘正逐步揭开。
3.金星的神秘面纱宇航时代的开始,意味着金星神秘时代的结束。美国和前苏联前后发射二十多个金星探测器,频繁地对金星大气和金星表面进行控测。
首先是前苏联的“金星1号”,这是人类历史上发射的第一艘金星探测飞船,在1961年2月12日升空,但并不成功。
首度成功观测金星的是美国的“水手2号”,于1962年8月升空,同年12月14日,通过了距离金星34830千米的地方探测金星。
首次在金星大气中直接测量的是前苏联的“金星4号”,于1967年10月18日,打开降落伞,降落于金星大气中。
首次软着陆成功的是前苏联的“金星7号”,它于1970年12月15日,降落于金星表面,送回各种观测资料。
前苏联从1961年开始,直至1983年,共发射飞船16艘,除少数几艘失败外,大多数都按原计划发回不少重要资料。
美国在1962年发射“水手2号”以后,又在1978年5月20日和8月8日先后发射“先驱者金星”1号和2号。其中“先驱者金星”2号的的探测器软着陆成功。至此,美国也先后有6个探测金星的飞船上天。
金星神秘的面纱——大气首先被人们所认识。
金星的天空是橙黄色的。金星的高空有着巨大的圆顶状的云,它们离金星地面48千米以上,这些浓云像硕大无比的圆顶帐篷悬挂在空中反射着太阳光。这些橙黄色的云是什么呢?原来竟是具有强烈腐蚀作用的浓硫酸雾,厚度有20—30千米。因此,金星上若也下雨的话,下的便全是硫酸雨,恐怕也没有几种动植物能经得住酸雨的洗礼。金星是个不毛之地。
金星的大气又厚又重。金星的大气不仅有可怕的硫酸,还有惊人的压力。我们地球的大气压只有一个大气压左右,在金星的固体表面,大气压是95个大气压,几乎是地球大气的100倍,相当于地球海洋深处1000米的水压。人的身体是承受不起这么大的压力的,肯定在一瞬间被压扁。
金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了气体总量的96%,而氧仅占0.4%,这与地球上大气的结构刚好相反,金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出1万倍,人在金星上会喘不过气来,一准会被闷死。这里常常电闪雷鸣,几乎每时每刻都有雷电发生,让你掩耳抱头,避之不及。
金星是真正的“火炉”。地球上的40℃的高温已经让人受不了,但金星表回的温度高得吓人,竟然高达460℃,足以把动植们都烤焦,而且在黑夜并不寒冷,夜间的岩石也像通了电的电炉丝发出暗红色光。金星怎么会有这么恐怖的高温呢?这也是二氧化碳的“功劳”。白天,强烈阳光照射下,金星地表很热,二氧化碳具有温室效应,就是说大气吸收的太阳能一旦变成了热能,便跑不出金星大气,而被大气挡了回来,二氧化碳活像厚厚的“被子”,把金星捂得严密不透风,酷热异常。再加上金星的一个白天相当于地球上58天半,吸收的热量更是越聚越多,热量只进不出,从而达到了460℃的高温,比最靠近太阳的水星白昼的温度还要高(水星约430℃)。
温室效应使金星昼夜几乎没有温差,冬夏没有季节变化。因而金星上无四季之分。
其实,地球上也有温室效应,只不过地球大气中的二氧化碳只有3.3%,所以地球温室效应远不如金星的强烈。但是,就是这么点二氧化碳,就可使地球的平均温度达到17℃。近年来,工业污染加剧,致使地球上二氧化碳有增加的趋势,地球的气候也逐渐有变暖的趋向,严重时,两极冰川融化,海平面上升,一些陆地将被淹没。这该是地球上引起高度重视的问题,因为我们不想成为第二个金星。
金星上如此恶劣的环境,是以前的人们不曾想到过的,这位曾经是地球的“孪生姐妹”的金星,一旦面纱撩开,即刻让人们对金星上存在生命的幻想破灭了。
4.金星表面不过,人们头脑中还有一丝希望,那就是,金星上有水吗?
金星有很少量的水,仅为地球上水的十万分之一。这些水分布在哪里呢?由“金星13号”和“金星14号”探测表明,在硫酸雾的低层,水汽含量比较大,为0.02%,而在金星表面大气里有0.02‰,金星表面找不到一滴水,整个金星表面就是一个特大的沙漠,在每日的大风中尘沙铺天盖地,到处昏昏沉沉。
金星地表与地球有几分相似。金星因为有大气保护,环形山没有水星、月球那么多,地形相对比较平坦,但是有高山。山的高度的最大落差与地球相似,也有高大的火山,延伸范围广达30万平方千米。大部分金星表面看起来像地球陆地。不过,地球陆地只有十分之三,其余十分之七为广大海面。金星陆地占六分之五,剩下的六分之一是小块无水的低地。至今金星表面未发现有水。
5.金星有过卫星、大海吗金星与地球有相似的大小、质量和密度,同时还有含水汽的大气。所以,人们推测,金星上可能有大海,如果有大海的话,就可能有生物存在。尽管70年代,前苏联的“金星号”系列飞船在金星着陆,推翻了有大海的假说;尽管金星有相似的地貌:平原、峡谷、高山,可人们对金星寻海并不死心,至80年代,这个问题又提了出来。
重新提出这问题的是美国科学家彼拉·詹姆斯。他认为大海存在过,后来又消失了。分析原因,一种可能是太阳光将金星水气分解为氢和氧,氢气团重量轻而纷纷背叛金星。第二种可能是,在金星早期,它的内部曾散发像CO那样还原的气体,由于这些气体与水的相互作用,把水分消耗掉了。第三种可能是,由于金星上大量的火山爆发,大海被炽热的岩浆烤干了。还有一种可能是,水源来自金星内部,后来又重新归还原处。
美国密执安大学的科学家多纳休等人,在彼拉克·詹姆斯的基础上,又提出新看法。他们认为,太阳早年不像这样亮和热,辐射热量也少30%,那时金星气候就不像现在这样热。有适宜的气候,大海应运而生,生物有可能在大海里繁衍生息。可后来,太阳异常地热起来,加上金星一天等于地球117天的缓慢运转,经不起烈日的酷晒,金星上的大海被烤干了。
后来有不同看法提出。美国依阿华的科学家弗里克认为,根本不存在大海,观测表明,金星大气层里的水汽是不断进入大气层的彗星核造成的,彗核成分是水冰。至今,金星大海仍是个未解之谜。
金星另一个问号是卫星哪去了?在太阳系的67颗卫星中,水星、金星没有卫星,不过金星曾有过卫星。那是1686年8月,法国天文学家、巴黎天文台第一任台长卡西尼宣布发现金星卫星,并推算这颗卫星的直径为金星直径的1/4即1500千米,类似于地球与月亮的比例,当时卡西尼已发现了9颗卫星,结果金星的卫星又轰动一时。