小雨、多云转晴……生活中常见的天气预报在科幻小说中也不乏使用。比如在哈尔·克莱蒙特的《重力使命》里,人们就为一起合作探险的外星本土生物提供天气预报。在韦恩·巴洛的《远征——2358年达尔文第四星球之旅》里,地球派往达尔文四号星球的无人探测器,抵达后第一时间释放了卫星与探空气球,为的就是获取当地的天气预报。
那么,你想过外星球的天气预报会是怎样的吗?
行星都有天气预报吗?
天气预报并非随处可报,起码要先有“天气”。换句话说,没有空气的星球是不行的。比如我们的邻居月球,没有空气也就没有风云雨雪等气象,太阳升起就是晴天,地面温度达到零上一百多度,太阳落下立马漆黑一片,地表又变成零下一百多度——如果一定要预报月球的“ 天气”,也只能报一下温度了。
有空气的星球就可以有“ 正经的”天气预报。比如火星,尽管地表气压还不到地球的1 %,但它和地球一样有四季,也有大风、霾和沙尘暴。再比如木星,厚达数十千米的云层至少分为两层,由氨晶体和可能存在的水冰等构成,运动剧烈而复杂。由于所含的微量硫、烃类等物质有所不同,云团在木星表面呈现出复杂的彩色条纹,其中最为著名的当数大小装得下两个地球的木星大红斑。
恒星也能预报天气吗?
恒星由气体构成,它也能预报“ 天气”吗?确实可以。
比如针对太阳就有专门的“太阳活动预报”,重点关注黑子、耀斑等太阳大气中的异常区域。太阳释放出携带高速粒子流的太阳风,在宇宙空间中延展成一个偏心率极大的椭球形,可以包裹住太阳周围50到150倍日地距离的范围。如果把太阳风看作太阳大气的延伸,我们也算是生活在广义的“太阳大气”内,由此诞生了可以被当成“太阳天气预报”的“空间天气预报”,专门报道太阳风、高能粒子及空间磁场的情况,以避免人造卫星等太空设备被破坏。
外星也有风云雨雪吗?
在天气方面,地球算是相当丰富的星球,因为地球表面的温度刚好能让广泛存在的水体呈现出固态和液态两种状态,再加上大气中的水蒸气,可谓“ 三态齐全”。在太阳系中,仅有土卫六可以与之媲美。土卫六上面也有云有雨,虽然因为温度很低,“ 雨水”和地表的江河湖海都是由液态烃构成的,但一样可以做出多种天气预报。相比之下,其他星球的天气预报内容则会单调很多,比如风力、风向、气温变化,还有气态星球的云层等。
有没有更“酷”的天气?
除了常见的风云雨雪,外星可能还有不少更酷、更奇特的天气。巨型气态行星存在强烈的辐射区域,其辐射足以威胁电子器件的安全;有厚重云层的星球譬如金星,容易出现大规模闪电;恒星活动剧烈时,拥有强大磁场的星球会出现大规模极光;围绕多颗恒星运行的行星上,在某些时段,空中会出现多个“太阳”,大概会有类似“多倍光照”的超级白昼预警。这些都可能作为外星天气预报的一部分,甚至有的星球上大气层也不是一直存在的,比如冥王星的轨道是椭圆形,运行到距离太阳较远时气温下降,大气层会逐渐凝固,进而冻结在星球的表面,这时,当地的天气预报就可以缩减项目了。
还有更夸张的。比如一颗距地球约640光年的名为WASP- 76 b的星球,由于潮汐锁定,永远只有一面朝向所绕转的恒星,其向阳面温度极高,接近铁的沸点。科学家通过观测该星球晨昏线两侧的光谱推断,铁元素在向阳面以铁蒸汽的形式存在,并形成铁云,随风转移到星球背阳面,温度下降后再以铁雨的形式降落下来。只是这样一来,那里大抵不会有生命存在,天气也就不用“ 预报”了吧?
月球上真的没有空气吗?
严格来说,月球上并非一点儿空气都没有。月球虽小,但作为太阳系第五大卫星,其表面引力仍有地球的六分之一,是可以留住微量气体的。同时,月球内部早期的放射性物质衰变、彗星撞击带来的气体物质,太阳风带来的粒子等,都可以为月球补充气体。另外,月球虽然距离地球约38万千米,但仍然处于地球周围的“气体晕”内——在远离太阳的方向上,地球的气体晕厚度可达60万千米,可以在月球经过时为之“补气”。经测量,月面气压相当于地表的10-13 到10-14 倍,比实验室里的“真空”还稀薄,但依然远超过宇宙空间的气体密度。