天涯到底多遠
茫茫宇宙，浩瀚無垠，從我們生活在其中的太陽係出發，由近到遠，先行星，再恒星，到銀河，直至河外星係，越走越遠，我們會發現天涯望不到邊。
太陽係成員
太陽係家族成員眾多，它們“相貌”不同，“性格”各異，組成了一個以太陽為中心的大家庭。
九大行星是太陽係中最引人注目的主要成員，按照與太陽的距離，由近及遠依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。除了水星和金星外，其他大行星都有自己的衛星，其數量各不相同。
在太陽係大家族裏還有許多其他的小天體，包括成千上萬顆小行星和它們的衛星，以及億萬顆彗星、流星體等。其中，小行星主要分布於火星軌道與木星軌道之間，形成了一個相對密集的小行星帶。
太陽係家族的成員大多沿著橢圓或圓形軌道繞太陽旋轉，但也有些彗星軌道為拋物線或雙曲線。大多數行星自轉的方向與公轉方向相同，但也有個別自轉方向與公轉方向相反的，如金星和冥王星就是這樣的“逆子”。
小行星、彗星、流星體和行星際塵埃顆粒等這些太陽係內的小天體，比起大行星來它們隻能算是“小不點兒”。莫要小看這些“小不點兒”，人類在星際航行中一定要首先計算小行星、彗星和密集的流星體群的行程，以使宇宙航船、飛行器對它們回避繞行，以免在太空中與它們相撞而粉身碎骨。彗星在接近太陽時，拖著長長的彗尾，在天空中顯得十分美麗壯觀，太陽係內的流星體也是沿著橢圓的軌道圍繞太陽運行。有的流星體被地球吸引闖入地球大氣，與大氣摩擦而生熱發光，這就是我們看到的流星。有的流星體體積較大，在大氣中燃燒未盡而落到地麵，這就是隕石或隕鐵。
1.“結實”的小個子——水星
水星是距太陽最近的行星，離太陽的最大角距隻有28度，古代稱30度為一“辰”，所以我們祖先也把水星叫做辰星。
水星是九兄弟中最靠近太陽的行星，離太陽隻有約5790萬千米，約為日地距離的三分之一。從地球上望去，水星出現在天空上太陽附近，經常淹沒在太陽的光輝之中，因此即使在有利條件下，人們也隻有在夕陽餘輝中或黎明時才能見到它的身影。
正因為人們很難與水星見麵，所以對它的了解一直不多，就連它的自轉周期，也是直到1965年才確定的。
水星在天空有多亮?天文學家用星等來表示天體的亮度，星愈亮，星等的數值越小。星等每相差一等，亮度相差2.512倍；這樣，1等星的亮度約為6等星的100倍。若亮度比1等星大，則為零等星或負的若幹等星；例如滿月是－12.7等，太陽是－26.7等。水星最亮的視星等為-1.9。
水星是個“結實”的小個子，它的直徑為4879.4千米，約是地球的三分之一，在太陽係排行第八；但其平均密度在九兄弟中僅次於地球，為5.42克/厘米3。水星自轉一周需58.65個地球日，即水星的一天，相當於地球的58.65天。水星公轉一周為87.97日，也就是說，水星每自轉3周，恰好繞日公轉兩周。
為人類了解水星立了頭功的行星探測器是“水手10號”。它是於1973年11月3日，紀念哥白尼誕生500周年時，由美國發射的，於1974年3月29日到達水星上空。之後，它又以176天的周期繞日旋轉，在探測器工作期間內，於1974年9月21日和1975年3月16日兩次從水星近旁通過；最後一次離水星隻有327千米，可以“看”清水星表麵上一二百米的物體。從而使我們對水星有了更科學，更清楚的認識。
嚴酷的水星世界
“水手10號”發回的圖像表明，水星表麵酷似月球，也是環形山密布，也有與月球表麵類似的盆地、裂穀等。但水星上的環形山多分布於平原區，且直徑也沒有月球的環形山大。
“水手10號”的探測結果表明，水星上沒有大氣。在它的表麵看不到曾經被浸蝕過的痕跡，表明它也不存在水。水星離太陽那麼近，又沒有大氣和水的阻擋與調節，加之在它長達數十天的白晝裏要連續經受太陽的烘烤，因而水星上的溫度很高，在九兄弟中僅次於金星，赤道區中午溫度可達350攝氏度，鉛放在上麵也要熔化；夜晚，溫度又下降至－170攝氏度左右。在這種惡劣的環境下，自然是沒有生命存在的。
根據“水手10號”探測到的資料分析，表明水星也有一個高密度的核，如果與地球類似，這個高密度的核可能主要是由鐵構成的。然而對“水手10號”資料的詳盡分析及地麵的光譜觀測，都未檢測出水星外殼岩石中有鐵存在。
水星的磁場
“水手10號”還有一個驚人的發現，那就是水星磁場的存在。科學家認為，天體的磁場與其內核密度和自轉速度密切相關，既然水星自轉速度如此之慢，它理當不存在磁場。然而水星不僅有磁場，而且是一個與地球磁場類似的偶極磁場，且兩個磁極也分別與地理極接近。水星磁場在太陽風的作用下，形成了弓形激波與包圍水星的磁層。盡管水星磁場遠不如地球磁場強，隻有地球磁場強度的1%，但要對其產生原因作出解釋也不是一件容易的事。
至今，隻有“水手10號”探測器飛臨過水星進行探訪，此後，水星似乎被人們遺忘了。比起人們對金星、火星的狂熱來，水星真是倍受冷落。其實，雖然“水手10號”已三度飛越水星，但大都從水星同一地區上空飛過，已被探測過的區域僅占37%，這顯然是不夠的。況且，水星還有許多謎團需要解開，諸如，它的磁場是怎樣產生的，它的高密度的核究竟是由什麼組成的，等等。
2.蒙麵的逆子——金星
金星，我國古代稱之為太白金星。這是因為它是我們在夜空中用肉眼能看到的最明亮的行星，最亮時星等可達－4.4，除了太陽和月亮外，它是全天最亮的白色星。金星之所以那麼明亮，是因為它周圍包裹著一層濃厚的大氣，使四分之三的太陽光被反射出來。
金星比地球距太陽近，約10820萬千米，它繞日公轉一周需224.70天。有趣的是，它的自轉周期竟長達243.02天，比它的公轉周期還長；也就是說，金星上的一天比一年還長。金星的許多方麵與地球類似：它的直徑為12103.6千米，約是地球直徑的95%；它的平均密度與地球接近，僅小5%；它的質量是地球的82%，它的逃逸速度是地球的93%；它也像地球一樣，被一層厚厚的大氣包裹著。正是這層大氣，像一層厚厚的麵紗，掩蓋了金星的真麵目。直到1954年，人們還認為金星上存在著海洋。
1956年，美國天文學家理查森分析了從金星表麵反回的雷達波，發現金星與其他大多數兄弟不同，它的自轉方向與公轉方向相反，是順時針的，自東向西轉，也就是說，若在金星上看太陽，則日從西邊出、東邊落。人們不明白，同是太陽的兒女，為什麼會出現金星這樣的“逆子”?至此，金星這個蒙麵星球，又被重重塗上一抹神秘的色彩。
為了揭開金星這個“蒙麵逆子”的麵紗，人們注入了極高的熱情，60年代以來，人類發射的行星探測器的第一個飛行目標就是金星。自1961年蘇聯發射了第一個金星探測器“金星1號”以來，飛往金星的探測器絡繹不絕，總計有20多個。由此，金星的真麵目被一點點揭開。
濃密而奇特的金星大氣
金星的大氣層厚重、濃密而奇特。金星大氣的主要成分是二氧化碳，約占97%以上，另有約3%的氮。金星的大氣密度是地球的100倍，在金星表麵，大氣壓力約是地球大氣壓的90倍，大體與地球海洋中900米深處的壓力相當。濃密的金星雲層，主要集中在100千米以下的大氣中，令人難以置信的是，在金星表麵上空三四十千米的範圍內所密布的濃雲，竟然是由濃硫酸霧組成的!
金星的大氣很不平靜，風速隨高度的上升而增加，在60多千米的高空中，風速可達100米/秒，是地球上12級台風速度的3倍多。金星的大氣中還經常出現閃電和雷暴。
令人瞠目結舌的溫室效應
在我們居住的星球——地球上，雖然大氣中的二氧化碳僅占0.033%，但人類已親身“領教”了大氣中二氧化碳激增所產生的“溫室效應”的後果——近地氣溫增高、氣候變暖及其引起的一係列破壞生態平衡的連鎖反應。
然而，金星大氣幾乎全部由二氧化碳組成，那麼金星大氣層造成的“溫室效應”之強大也可想而知!金星探測器的觀測結果告訴我們，金星表麵的溫度高達480攝氏度，它成為太陽係中溫度最高的行星。而且，它的溫度常居高不下，幾乎不受晝夜、四季、緯度變化的影響。這樣一個高溫、悶熱，令人窒息的世界，實在令人瞠目結舌，大失所望。
金星的地貌
金星的表麵與地球有類似之處，由於有大氣的保護與“擋駕”，金星表麵不像月球和水星那樣布滿環形山，地勢相對比較平坦，70%是起伏不大的平原，20%是低窪地；還有10%左右的高地，在那裏也有高聳的山脈，如處於金星北半球的馬克士威山脈，其最高峰高達12千米，它頂端的大環形山口直徑達80千米，許多科學家認為這是隕星撞擊的結果。處於金星赤道以北有兩座巨大火山，其中一座火山口直徑達700千米，其規模在太陽係九兄弟中實不多見；科學家們認為它們很可能是活火山。金星上還有一條縱貫南北穿過赤道的大裂穀，長約1200千米，也是太陽係大行星中不多見的。
由於金星表麵被濃厚的雲層所籠罩，那裏的白晝也是“暗無天日”，天空總是陰沉沉的。夜晚，它也無“明月”高照，因為它沒有衛星的“守護”，它是一顆孤獨的行星。
盡管人們對金星的探測已投入了很大力量，但至今仍有許多未解之謎。例如，“水手2號”曾攜帶磁強儀器從金星上空3.5千米處飛過，卻沒有檢測出金星的磁場(或者說，沒有檢測出強度大於地球磁場萬分之一的磁場)；而自轉同樣很慢(相對公轉而言)的水星磁場，其強度卻達到地球磁場的百分之一；這是為什麼呢?再如，金星自轉為什麼是逆轉，為什麼金星的自轉周期比公轉周期還長，金星上空那濃重的硫酸雲霧是怎樣形成的，等等，都有待未來的探測給我們作出回答。
3.人類的家園——地球
人類居住的地球是九個行星中距太陽第三近的行星，繞太陽運行的軌道第三短，運轉速度第五快，重力第五大，表麵溫度第三高，質量第五大。
地球也有其他行星所沒有的東西——維持在我們行星上所存的各種形式的生命的大氣層。在宇宙的其他地方，可能也有含某種形式的生命存在的衛星圍繞著恒星旋轉。但在太陽係，地球卻是有生命存在的獨一無二的行星。
地球與太陽的距離(14964萬千米)決定了地球的最高溫度為60℃。由於磁場，使得有害的宇宙射線不至於對地球產生影響，此磁場即為眾所周知的範·艾倫輻射帶。它可以把那些粒子逮住，並把它們擋在遠離地球的空間裏。
地球由於軸的傾斜而產生了季節，而大氣層的組成成分——氧、氮、水蒸氣、二氧化碳和氬氣，提供了生命肌體營養所必不可少的要素，於是養育生生不息的人類，地球也就成為我們人類的家園。
4.一團燃燒的篝火——火星
火星是地球軌道外的第一個大行星，在夜空中，它是一個與眾不同的亮度變化很大的暗紅色星球，最亮時為－2.8等，最暗時為1.5等。遠遠望去，它就像天邊一團燃燒的篝火。
人們對火星情有獨鍾不無道理，因為它與地球有許多相像之處。它距離太陽22794萬千米，約為日地距離的1.5倍；它的公轉周期為686.98天，約為地球公轉周期的1.9倍；它的自轉周期為1.025957天，即24小時37分22.6秒，幾乎與地球自轉周期相同。最有趣的是，它的自轉軸也像地球一樣與黃道麵斜交，其黃赤交角為24度，與地球的23.5度很接近，並由此形成了火星的四季變化。火星有大氣；火星兩極地區被冰覆蓋；火星上的平均溫度為－23攝氏度，與地球上南極洲的平均溫度(－25攝氏度)相差不多，在八大行星中，它的平均溫度與地球最接近。這些，都使人們願意相信火星也像地球一樣，是生命的棲息地。甚至有人認為火星上有“火星人”存在。而實際上，那裏是一個荒涼的世界。
自1965年7月12日美國的“水手4號”飛掠火星以來，至今已有30多個探測器飛抵火星上空。對它們的探測結果進行科學分析，使我們逐漸認識了火星的真麵目。
火星的地貌
火星的南北極都有白色的極冠，它們冬天增大，夏天消融，人們自然認為這是水和冰的象征；空間探測表明，極冠的主要成分是幹冰和冰水。火星表麵很幹燥，是滿目荒涼、赤地千裏的不毛之地，這裏環形山遍布，隆起的陡壁和大峽穀相互交錯。最突出的是火山，最大的火山口直徑達60千米，高26千米，稱奧林匹斯火山。在火星的赤道區和中緯度地區有許多彎彎曲曲的幹涸河床，最長的達1000千米，寬60千米。有人推測火星的曆史上大約在30億年前曾發生過特大洪水。
對空間探測資料進行的土壤成分分析表明，火星的土壤中含有大量氧化鐵，它是由於鐵長期受紫外線照射而生成的棕紅色氧化物；由於大氣中的微塵也含有棕紅色的氧化物，所以火星的天空也呈現橙紅色。
火星的大氣
火星的大氣遠比地球大氣稀薄，氣壓僅為地球大氣壓的0.5%～0.8%。大氣的主要成分是二氧化碳，占95%；氮占3%；大氣中水汽含量很少，僅占0.01%。火星雲層的主要成分是幹冰。由於火星大氣稀薄而幹燥，使火星表麵的晝夜溫差變化很大，氣候變化十分劇烈，時常發生“塵暴”。
火星的“塵暴”是它每年都會發生的奇異現象，大塵暴來臨時所形成的塵埃雲，有時可持續數月之久。火星上發生特大塵暴時，風速可達180米/秒，差不多是地球上12級台風的6倍。這種塵暴往往席卷半個星球，有時甚至覆蓋整個星球，使火星上空數千米都被黃塵所籠罩。
雙月懸天
火星的質量約為地球的十分之一，其表麵重力不及地球的十分之四，因此如果人站在火星上，重量會減輕一多半。如果你站在火星表麵向上仰望，白天天空一片橙紅，隻有在黎明和黃昏時才呈現出蒼白的淡藍色。夜晚，你可以看到“雙月懸天”的奇觀，這兩個“月亮”就是它的兩個衛星，火衛一和火衛二。火衛一像月球一樣，其自轉周期與公轉周期一致；火衛二的公轉周期是30多個小時，比火星的自轉周期慢不了多少。
前麵已經說過“火星人”是不存在的，但是火星上有沒有原始生命呢?這個問題是需要認真回答的。
“海盜號”的探測
1976年7月20日和9月3日，“海盜1號”和“海盜2號”探測器分別降落在火星表麵，連續工作了6年。1982年11月，它們向地球發回了火星土壤樣品的分析數據，結果是沒有發現樣品中與生命有關的任何跡象，也沒有發現有機化合物。但是，由於著陸器的機械臂隻能抓住它周圍12平方米範圍內的土壤，所以，它的分析結果也許並不具有代表性。因此科學家們認為，雖然海盜號的探測結果大大減少了火星上存在生命的可能性，但最後的結論還有待把火星土壤拿回地球進行認真分析才能得出。
火星隕石帶來的信息
1996年8月，美國科學家宣布：1984年在南極洲發現的ALH84001隕石來自火星，它是火星表麵與小行星或彗星碰撞後作為隕石落到地球上的。研究其岩石的成分發現，這些隕石中可能存在原始生命的微化石。這表明，在幾十億年前火星上很可能有過相當溫暖潮濕的氣候，適合於生命的存在和維持。這一發現再次激起人們對火星探測的熱情。
“火星探路者”
1996年12月美國發射的“火星探路者”號經過7個月的長途跋涉，於1997年7月4日順利降落在火星的阿瑞斯平原上，並放出一個機器人。這個機器人身高0.3米，體重10.4千克，貌似裝有6個輪子的微波爐，名叫“漫遊者”。它的任務是勘查火星表麵，收集岩石和土壤樣品。分析火星岩石成分的結果令人吃驚：火星上的一些岩石竟與地球的非常相似。當然也有的岩石截然不同。“火星探路者”傳回的照片表明，阿瑞斯平原在遠古時代曾發生過特大洪水，說明原先的火星比今天溫暖、濕潤，很適合生物生存。
“火星全球勘查者”
1996年11月美國發射的“火星全球勘查者”，於1997年9月11日進入預定的環繞火星的軌道，最終它將調整為一顆距離火星表麵380千米、環繞火星兩極係統研究火星地質、氣象和演化史的人造衛星。人們計劃，在近10年內，至少將再發送4個繞火星軌道飛行的太空飛行器與5個表麵探測器來研究火星。
載人去火星考察將是人類航天史上空前的壯舉，科學家已宣布人類將於2015年登上火星。宇航員往返火星一次至少需要2至3年，自然要籌劃宇宙員的給養、飛船的燃料以及如何建立火星運輸飛船、火星軌道站等，這些都已提上了科學家的研究日程。我們相信，對火星的生命問題作出結論的日子已為期不遠了。
5.患“大紅斑”的龐然大物——木星
木星是太陽係九大行星中第二類群體——“類木行星”中離太陽最近的一個。它的赤道直徑為142984千米，是太陽直徑的十分之一強，是地球直徑的11倍多；它的體積是地球的1316倍，質量是地球的318倍，如果把太陽係中其他行星和全部小天體的質量加一塊，也不到木星質量的一半。木星表麵的引力是地球引力的2.64倍。
木星距太陽77833萬千米，大約是日地距離的5.2倍，繞太陽轉一圈的時間是4332.71天，大約相當於11.86年。然而它的自轉速度之快卻堪稱九行星之冠，自轉一周隻需0.41354天，即9小時50分左右；按此計算，它赤道上的線速度高達12.66千米/秒，比地球上的第二宇宙速度還大。受快速自轉的影響，木星是一個扁球體，其赤道直徑與兩極直徑之比為100比93。
木星也被一層厚度超過1000千米的濃密大氣包裹，由於它能把40%的太陽光反射出來，因此在夜空中顯得很明亮，亮度可達－2.7等，僅次於金星。早在17世紀，天文學家在用望遠鏡觀測木星時，就發現了木星大氣中有一係列明暗相間的雲帶；在木星赤道南側，則分布有卵形的“大紅斑”。這引起了人們的興趣，並一直對其堅持觀測，結果，發現“大紅斑”不僅在幾百年中一直存在，而且其分布範圍、明暗程度等均在不斷變幻。
盡管人們對木星這個龐然大物的興趣經久不衰，但直至本世紀70年代以前，人們對木星的了解還是很少的。特別是木星大氣層下麵的木星表麵究竟是什麼樣，木星還有哪些重要的特征等，更為人們所不知。
本世紀70年代，先後有5個探測器飛臨木星進行考察，1989年10月18日美國又發射了“伽利略號”木星探測器，它於1995年12月7日進入木星大氣層進行考察。至此，人們對木星的認識才極大地豐富起來。
“大紅斑”之謎
1977年發射的“旅行者”飛船揭開了大紅斑的謎底。原來大紅斑是一個含有紅磷化合物的特大氣旋，它沿逆時針方向旋轉，溫度、氣壓比周圍大氣都低，類似地球上的“低壓氣旋”。所不同的是，大紅斑的存在期限不是幾天而是上百年。由於木星自轉很快，在慣性和離心力的作用下，木星大氣呈一個扁球形，所以木星大氣的條紋也沿赤道伸展。
為了直接考察木星大氣，“伽利略號”木星探測器沿著軌道長途跋涉40億千米，曆時6年於1995年夏季飛至木星附近。
探測表明，木星大氣中的成分與地球不同，氫占82%，氦占17%，其餘是甲烷、氨等氣體。探測器觀測到有氨雲及很薄的硫酸氫銨雲存在，這和科學家的預計一致；但預計也應有水雲存在，而觀測卻沒有找到證據，這表明木星大氣中水的豐度比預料的低。考察時所探測的區域大氣十分幹燥，但整個木星是否都如此，還有待證明。探測器在對木星大氣進行實地探測過程中，還遭遇到強烈的狂風和湍流，在雲層深處161千米，風速達150米/秒。探測器的雷電探測裝置還發現了個別的但比地球上的雷電強10倍的木星雷電。
液態的行星
通過探測器對木星引力場的探測，人們發現，木星竟是一顆液態行星，它沒有像地球岩石圈那樣的固體外殼，在木星濃密的大氣層下麵，是由液態氫組成的“海洋”。這個“海洋”分為兩層，上層是溫度相對較低的液態氫分子層，厚約14000千米；下層是溫度相對較高的液態金屬氫層，厚約45000千米，它能像金屬一樣導電。在木星內部也存在一個由鐵和矽組成的固體核。
木星的光環
1979年3月“旅行者1號”探測器臨近木星時發現，木星也像土星那樣，有一條薄薄的光環；4個月後，這一發現進一步被“旅行者2號”所證實。木星環又薄又暗，最大直徑達25萬千米，但厚度卻僅有20來千米；最外側的相對亮些，稱作亮環。木星光環由塵埃和許多大小不一的碎石塊所組成，由於這些環內物質對光的反照率很小，故顯得很暗。正因為木星光環既薄又暗，所以直到人類派出行星探測器去巡訪才被發現。它是繼土星和天王星後第三個被發現的太陽係大行星環。
木星的磁場、磁層和輻射帶
宇宙飛船探測到木星有結構複雜、規模宏大的磁層，它分布在木星周圍140萬～700萬千米的範圍內。“先驅者10號”進行的磁場測定表明，木星磁場比地球磁場強，表麵磁場約比地球磁場強10倍；內核磁場約比地球磁場強17500倍。木星也是偶極磁場，磁軸與自轉軸的夾角與地球接近，為11度弱；但它的正磁極指的不是北極，而是南極，這一點和地球的情況正好相反。
空間探測發現木星有一個和地球周圍類似的輻射帶，但強大得多。近年來測定出木星的輻射能量比它從太陽得到的能量高2.5倍至3倍，這表明木星除了吸收、反射太陽能外，自身還發出輻射能，也就是說木星本身有能源，不過這能源還不足以產生熱核反應，它的能量可能來自原始星雲演化成太陽係時聚集的熱能。
木星的兒女
1977年發射的“旅行者號”對木星和土星進行了對比研究，也包括它們的衛星。迄今為止已發現木星有16顆衛星，其中最亮的4顆(木衛一至木衛四)是1610年伽利略首先發現的。它們雖是衛星，個頭可不小，最大的木衛三直徑為5268千米，比水星還要大，是迄今人類在太陽係發現的最大的衛星；木衛四和水星的大小差不多。
正在運行的“伽利略號”木星探測器頻頻傳來有關木星衛星的消息。“伽利略號”於1996年6月27日飛臨木衛三，離它的表麵隻有840千米。它發現木衛三表麵分布著起伏的環形山，有很高的山脊、裂縫和溝槽，表麵被冰層所覆蓋，還不斷釋放出氫原子和帶電的氫離子，兩極還有臭氧。另一驚人發現是木衛三有自己的磁場。科學家認為，它雖外部寒冷，但內部有可能存在一個熔化了的金屬核，與地球類似。