来自太空的最新消息

1982-01-01 04:42卞德培
青年文摘·上半月 1982年2期
关键词:红斑土星木星

卞德培

二十一世纪的天文学史工作者将怎样评论二十世纪天文学的发展呢?如果他们这样估价,我们不会感到惊奇:

直到二十世纪五十年代,人类对太阳系天体的认识还很肤浅,尽管一代又一代的科学家已作了几百年或更长时间的努力,但是,对一些行星和卫星的表面构造,物理状况基本上仍是一无所知,或者知道得甚少,或者所下的结论是错误的。

意料之外的新发现

二十五年前,第一颗人造地球卫星的发射成功,开辟了人类探测空间的新时代。稍后,行星探测器的相继发射,造成了前所未有的太阳系探测的黄金时代。行星探测器不仅在很近的距离处分别为水星、金星、火星、木星和土星,拍摄了成千上万张照片,测得了各种数据,好些探测器还先后在金星和火星上软着陆,进行现场考察。这样的探测器不下四五十个,各有各的特殊探测任务。它们从遥远空间传回地球的大量信息,使科学家们喜出望外,惊奇不已。许多意料之外的新发现接踵而至,使人们应接不暇。例如:

第一次发现水星表面环形山之多,竟然与月球不相上下;

第一次测得金星大气的成分;

第一次发现金星表面的某些地形特征;

第一次在火星表面直接研究火星上的生命现象;

第一次发现木星也有光环;

第一次揭开了木星大红斑的秘密;

第一次获悉了土星光环的真相;

这样的“第一次”,还可以举出好多。

简要说一下行星探测器所发现的卫星,就足以说明它们为太阳系天文学的发展做出了多么巨大的贡献。自从意大利科学家伽利略在十七世纪初发现木星的四个卫星,到本世纪六十年代,三个半世纪中,除了月球之外,总共发现了三十颗卫星,而在最近十多年中,新发现的卫星却达十九颗之多。这样,太阳系已知的卫星总数达到五十颗。

二十世纪上半叶,不少科学家认为,人类对太阳系的认识已经差不多了,今后不会有太多和太重要的发现了。现在才知道,过去的发现仅仅是为今后更有计划的探测开了一个头,更多的发现和更多地解疑还在后面。

推翻了旧理论

1980年11月和1981年8月,“旅行者”一号和二号两个探测器,先后从土星附近飞过,传回来了有关土星的最新消息。

地面观测确认土星有七层环,环与环之间的环缝有的很明显。科学家估计“旅行者”的近距离观测也许会再增加几个环。结果是,土星环平面内的情况比原来估计的要复杂得多:有数百条甚至数千条大小不等的环,简直像是一张大唱片上的波纹。环的形状有的对称,有的不对称,有的是锯齿形,有的是辐射状,有的光滑匀称、线条清晰,有的竟然象女人的发辫那样互

土星光环相绞缠在一起,真是千姿百态,蔚为奇观。土星环的构造既令人费解,也使天文学家大开眼界,如果有一位太空画家能把土星环的种种特征如实画下来的话,准可以用来开一个别开生面而大受欢迎的画展。

尤其令人感兴趣的是,“旅行者”发现环缝里还有或多或少的环,只是密度小一些罢了。这一下可使天文学家们大伤脑筋。原先的理论证明:环缝里不应该也不可能存在任何东西。现在,事实否定了这个理论,那么,正确的理论又该是什么呢?

冠军称号属于谁?

人们原先认为:土卫六是太阳系里最大的卫星,经过“旅行者”的实测,取消了它的冠军称号,它已退居第二,最大的卫星是木卫三。人们原先希望在土卫六这颗太阳系中唯一有大气的卫星上能够找到生命现象,结果也成了泡影。

由于“旅行者”的发现,土星已成为太阳系里拥有卫星最多的行星了。它拥有二十三颗卫星。最令人惊奇的是,好几颗土卫都双双地在同一条轨道上,甚至三颗卫星同居一条轨道,好似两三个运动员在一条跑道上你追我赶,真是闻所未闻的惊人发现。如果以拥有卫星的数量多少为标准,那么,土星就是太阳系行星里的冠军了。

木星环的发现

“旅行者”对木星的最大发现是:木星周围也有环,使它步土星和天王星的后尘,成为太阳系中第三个带环的行星。过去,科学家一直把土星环看做是一个特例,现在很自然地提出下列问题:行星带环是普遍规律吗?还有别的带环行星吗?木星环宽只有几千公里,厚不到三十公里,主要是由大量的黑色碎石块组成的,这也许是一直没有从地面观测中发现它的缘故吧。

大红斑的秘密

木星南半球有个鸡蛋形的红斑,自从用望远镜发现它以来,三四百年间无大变化。它也许已经存在上千年,甚至更长时间。它究竟是什么呢?“旅行者”揭开了它的秘密,原来它是木星大气中的一个巨大旋涡,长两万多公里,宽一万多公里,地球上的气团和台风根本无法与它相比。

从地面上看去,木星上的红斑,是一个温文尔雅、变化不大的卵形区域。但是如果谁真想钻到里面去考察,那是难以想象的事情。大红斑里,浓云密布,气浪翻滚,用“翻天覆地”也不足以形容它的剧烈运动。

各有千秋,各具特色

已知木星有十六颗卫星,“旅行者”对其中好几颗做了比较仔细的观测,发现它们各有千秋,各具特色。

最令人惊讶的是木卫一。它上面至少有八座活火山,其中的一座正在喷发,在地球之外发现火山喷发这是第一次。木卫一的表面呈现铁锈那样的暗红带黄的颜色,这很容易使人想起硫黄等火山喷出物,它很可能是太阳系里数一数二具有红颜色表面的天体。木卫一上面没有大的环形山,说明它表面的地质年龄不长,也许只有数百万年甚至更短。火山活动的那些地区,由于喷出物的堆积和覆盖,面貌在迅速变化着,继“旅行者一号”四个月之后,“旅行者二号”掠过木卫一,发现它的最大喷发中心之一的地形已经有了明显的改变,从近似心脏形变成了近似圆形。

木卫二与木卫一就迥然不同了,可见很多线条状结构纵横交叉,密如蛛网,可能是冰冻了的巨大断层。木卫三为冰所覆盖。木卫四表面陨石坑之多,可能名列太阳系天体之冠。木卫五的形状很特别,一头大一头小,这在太阳系里也是绝无仅有的。

“旅行者”对木星的发现还很多:木星有强大的磁场,比地球磁场强二十倍;它在背太阳一面的后面拖着一条超长的“磁尾”,至少达七亿公里;木星大气中经常发生大量的闪电,惊心动魄。当“旅行

木星大红斑

木星环者”离开木星飞向土星的时候,它拍摄了木星夜晚一侧的天空照片,发现有流星体撞击大气所产生的流星现象。更加令人惊异的是,“旅行者”还发现木星上空有长达三万公里的五彩缤纷的极光。在地球以外的天体上发现极光,这也是第一次。

如今,两个“旅行者”探测器,都已先后从土星离去,各奔前程,“旅行者一号”将在1990年前后飞出太阳系;“旅行者二号”还将前往探测天王星和海王星。它们的前途茫茫,但它们给我们留下的业绩将永载史册。

(题图:王小飞)

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