自冥王星下崗後,太陽係隻剩下了八大行星,它們的近況如何?“信使”號飛到了水星,發現水星上有蜘蛛胎記。“鳳凰”號著陸火星,開展了找水大行動。都知道火山噴火,但有的火山卻噴出了冰塊,神奇吧。“卡西尼”眼裏的土星是什麼樣的,它長的大眼睛是咋回事?太陽係各個行星的天氣如何?五星大連珠,地球上會發生災難,這是危言聳聽嗎?
在太陽係家族,每天都發生著各種各樣的事情,有煩心的,當然也有快樂的。
38-39 冥王星下崗了
一提到冥王星,你的第一反應或許會是日本的動畫片《聖鬥士星矢?冥王篇》,這是一部超經典的漫畫,伴我們走過了美好的童年和少年時光。2006年8月24日,在歐洲最美麗的城市之一——捷克首都布拉格,舉行了國際天文學聯合會(IAU)第26屆大會。在會議期間,代表們投票表決了太陽係行星身份的草案。
根據表決結果,太陽係家族的九大兄弟必須競爭上崗。不幸的是,原來的老九——個子最小的冥王星,因為實力不佳,被逐出了行星家族,成為一顆“矮行星”。這可能是因為雅典娜和她的聖鬥士們最終戰勝了這個邪惡的地獄!它76年的“行星”之位就這樣結束了……
禍起柯伊伯帶
冥王星為什麼被淘汰出局了呢?究其原因,全在於柯伊伯帶。柯伊伯帶位於太陽係邊緣,在海王星的軌道之外,離太陽約1.5億千米,是一個寬闊而神秘的區域,也是眾多彗星的故鄉。許多科學家相信,它由46億年前太陽係形成時的剩餘物質組成。
在柯伊伯帶中,居住著7萬多個天體。說來奇怪,它們當中有很多天體,無論相貌還是體重都與冥王星相當。有一個叫做齊娜的星球,在2003年被發現,編號為UB313。它的直徑約3000千米,比冥王星的還要大700千米。隨著時間的推移,被發現的柯伊伯天體“個頭”越來越大,冥王星的“日子”也一天比一天不好過。
向冥王星發難
在不少科學家看來,作為九大行星之一員,冥王星的身份實在“可疑”:距離太陽最遠,比地球到太陽的距離還大40倍;軌道很奇特,呈橢圓形,比其他各大行星的都要扁長,也要傾斜得多,繞太陽跑一圈要248年;個頭太小,直徑才2360千米,而地球的衛星月球的直徑可達3476千米,它僅有月球的2/3大!
鑒於這些不利因素,有科學家提出,冥王星根本就不是行星,太陽係應該隻有“八大行星”。有人猜測,也許在冥王星以外,還有一顆未發現的行星。既然不是行星了,那麼,該給冥王星一個什麼職位合適呢?
俗話說,名不正,則言不順。所以,經過研究,冥王星就有了一個新稱謂——矮行星。從此往後,太陽係隻有八大兄弟,全世界的天文教科書、工具書也都得修改。你可要記好了,說不定下次老師就要提問你啦。
新地平線出征
由於太小太暗淡了,在世界上最大的望遠鏡眼裏,冥王星就像一粒閃著微光的小米粒。它有許多地方不為人知,比如大氣層結構、真實身份等,這就給冥王星披上了一層神秘的麵紗。
為了揭開這一麵紗,人類特意派出了使者——“新地平線”號探測器前去拜訪。為了這次旅行,美國宇航局可是耗費了巨資。這個探測器體重454千克,個頭隻有一架鋼琴大小,卻耗費了7億美元,比發射一次航天飛機還要貴2億美元!
在飛行時,因為它會離太陽越來越遠,所以將無法使用太陽能,隻好自備“幹糧”,隨身攜帶10.9千克鈈(一種放射性物質)做燃料。而且為了節約能量,它大部分時間都將在睡大覺,每隔7天才向地球發一次信號,報一下平安。在被“宇宙神-5”型火箭送入太空後,它的時速已達到了每小時5.79萬千米,成為人類有史以來發射的最快的飛行器。僅用九個小時,它就飛過了月球,而當年“阿波羅”飛船登月花費了兩天半!
不過,這趟旅程太遠了,約有48億千米。所以,即便再快,也要飛上九年,在2015年才能抵達。諸多的科學謎團,到那時就可以一一揭曉了。
妙妙果味派
天文奧運會
我國“天文申奧”成功了,北京獲得了2012年第28屆IAU大會主辦權。這是一件令國內科學界非常興奮的大事。國際天文學聯合會(IAU)大會是國際天文學領域的“奧運會”,每三年召開一次。
不是行星的矮行星
根據新定義,太陽係行星成員包括:八顆行星、矮行星和太陽係小天體。其中,矮行星是指與行星同樣具有足夠質量、呈圓球形,但不能清除其軌道附近其他物體的天體。也就是說,矮行星並不是行星,而是與行星不同的另一類天體。
誰憂誰愁?
冥王星下崗,許多美國小學生強烈抗議道:“它是最可愛、最具迪士尼風格的行星,你們為何要將它趕出行星之列?”最擔心的“人”莫過於海王星了,因為根據新的行星定義,它也可能會被降級。
40-41 給海王星量體溫
它離太陽可遠了,大約有30億千米;在大小、密度和成分等方麵,它都與天王星差不多,簡直像一對雙胞胎;它穿著一件藍外衣,風速很大,可達每小時2000千米;它有磁場和暗淡的光環;和地球一樣,也有美麗的極光——這就是“旅行者”2號眼裏的海王星。
1989年8月,“旅行者”2號曆經12年艱辛,才飛到海王星附近。這是有史以來,探測器對它第一次近距離觀測。但是,人類對海王星仍了解不多。在2007年,科學家又把目光投向了這位遙遠的鄰居。這一次,不是派什麼探測器,而是打算給它量一次體溫,即繪製一份表麵溫度變化圖。為了使測量更精確,科學家們專門動用了世界上最大的天文望遠鏡VLT……
南極發燒了
VLT建在智利的阿塔卡馬高原沙漠,它由四架口徑8.2米的望遠鏡組成,每一個都比人的眼睛敏感10億倍。這四架望遠鏡用電腦連接,效果幾乎與一架直徑為16米的望遠鏡相當!另外,它分辨率非常高,可以輕鬆地找尋星係,還能看清宇航員在月球上行走的情景,至於要觀測海王星更不在話下。
借助這隻超級巨眼,科學家很快發現,在海王星上,南極要“熱”得多,比別的地方要高出約10℃!按照地球的標準,這也許不算什麼。但是,對於太陽係這顆最外圍的行星來說,南極幾乎是在發低燒。因為,過去有數據顯示,海王星的平均體溫才-200℃。而在太陽係的其他行星比方說地球和火星上,兩極溫度都是最低的。那麼,海王星這一奇怪的現象是怎麼形成的呢?
南極夏季40年
在太陽係內,海王星離太陽太遠,大約30億千米,是地球與太陽距離的30倍。照射到它上麵的太陽光很稀少,僅為地球上的10%。此外,由於公轉軌道特別長,海王星上的一年相當於地球上的165年。盡管如此,它也有春夏秋冬四季。其中,冬季、夏季溫差很小,不像在地球上那麼顯著。
但是,與地球不同的是,它的每一季都特別長,大約有40多年!注意了,這裏說的“年”不是以月份來計算的。海王星上的一次季節輪換是165年,所以,用165除以4,得出結果,它的每一季至少可以持續40年。
而在過去的40年中,海王星的南極正好處於夏季。因此,那裏一直被太陽光照著。雖說陽光不強烈,但是照射時間長了,南極就形成了相對的“熱點”,理所當然地成為最熱的地方。當然了,這對海王星大氣層溫度和結構的影響也很大,使一些地區沐浴在陽光中,而另一些地區則一片黑暗。
不過,有一點值得一提。由於公轉,南半球的夏季即將過去。再往後,北半球將有80個年頭朝向太陽。到那時,北極也會變得熱一些。這真是三十年河東,三十年河西啊!
甲烷雲天上飄
其實,海王星上並不是死氣沉沉。相反,它充滿著活力,是一個陰暗多風的地方。厚厚的大氣中,甲烷冰晶形成的有毒雲體狂飛亂舞。湍急的氣流上下翻滾,好不熱鬧!
更令人驚訝的是,當年“旅行者”2號發現南半球有一個醒目的大黑斑(颶風),它的形狀、位置和大小,竟和木星的大紅斑如出一轍。然而,在1994年哈勃望遠鏡再次觀測時,這個大黑斑消失了,而北半球上卻出現了一個較小的黑斑。可見,那裏的大氣活動相當強烈。
在海王星上,數南極上空的甲烷含量最高,是其他地方的8倍。為什麼會這樣子呢?原來,南極相對熱得多,溫度要高出10℃。這樣,就會使冷凍在大氣層深處的甲烷晶體融化,一下子變成氣體被釋放出來,進入太空。結果甲烷氣體就沿著南極地區不斷流動,從表麵看上去,這裏好像要更為暖和一些。
妙妙果味派
海王星小檔案
模樣:淡藍色的扁球形 直徑:約49528千米
體積:是地球的57倍 體重:為地球的17倍
別名:“尼普頓”;天王星的姐妹星;“筆尖上的發現”
亮相:1846年被計算出來
太陽係排名:比木星、土星和天王星小,第四大行星
體溫:表麵溫度-200℃,南極比別的地方要高出10℃
衛星:8顆,海衛一最大,直徑2720千米,以冰火山出名
內部構成:有一個質量和地球差不多的核,核由岩石構成,核外麵是質量較大的冰包層,再外是濃密的大氣層。大氣中主要含有氫,還有甲烷和氨等氣體
自轉周期:22小時
公轉周期:165年,從發現到現在,還沒有走完一個全程
42-43 千奇百怪冰火山
大千世界真是無奇不有,就拿火山爆發來說吧,它已不再是屬於地球的專利了。月球和水星的不少環形山就是早年火山爆發留下的遺跡。除此之外,火星上也存在一些死火山,其中奧林匹斯山高24千米,麵積相當於美國的亞利桑那州,是太陽係的火山之王!
到目前為止,還發現了金星和木衛一上有活火山,它們正在噴火冒煙呢。木衛一火山所噴出的岩漿是已知最熱的,溫度約為1500℃,高度可達300千米以上,在噴發出的一刻,其速度可達每秒1千米。因此,金星表麵極不安寧,每當一座火山噴發出岩漿時,灼熱的硫酸雨便會從天而降……
在太陽係中,火山爆發是司空見慣的事,但是,有些星球上的火山噴出來的竟不是“火”,而是它的冤家對頭——冰。奇怪吧?
天衛一:不一樣的水冰
天衛一是天王星的五顆大衛星之一,由於距離太陽遠,表麵溫度很低,約為-200℃。1986年1月,“旅行者” 2號在飛臨天王星時,拍攝了7000幅照片,其中就有天衛一正在噴冰的珍貴鏡頭。
天衛一地表有裂穀,地幔中又含有豐富的冰。由於壓力,內部的冰就沿著裂縫往上衝,形成了奇特的冰火山。不過,與咱們常見的水冰不同,這種冰的主要成分是水和甲烷、氨的混合物,具有更大的粘結性,再加上它的密度比周圍的岩石小,因而能“浮”在地麵,並沿火山坡緩緩流下來。
海衛一:雪花滿天飛
1989年,“旅行者”2號重點考察了海衛一。在海王星家族中,海衛一個子最大,直徑為2720千米。當它飛到海衛一上空時,攝像機鏡頭打開,呈現出的畫麵讓人瞠目結舌:眼前是一個耀眼的白色世界,凍結的氮構成了一個極冠,覆蓋了南半球的大部分,赤道附近卻是一片開闊地。
海衛一是太陽係最冷的天體,表麵平均溫度為-310℃。因此,從它的火山口中噴發出來的,不是滾燙的熔岩,而是白色的冰雪團塊和黃色的冰氮顆粒。由於海衛一重力不大,這種噴發物可高達32千米,幾乎是地球上的最高山——珠穆朗瑪峰高度的四倍。然後,噴發物會慢慢地落下來,就像在下一場飛飛揚揚的大雪,這不能不說是太陽係的一大奇觀。
土衛二:彩色噴泉真奇妙
“卡西尼”號發現,在近得多的土衛二上,也有冰火山的蹤影。如果你乘著飛船去土衛二,眼前的情景一定會讓你大吃一驚:一股股巨大的水柱(冰屑和水蒸氣)從噴眼裏急速噴出,高達好幾百千米,有些甚至飛上了太空!在土星光環的映襯下,衝上天的水柱被染成了五顏六色。遠遠看去,就像一道道巨大的彩虹,漂亮極了!
那麼,冰噴泉是怎麼形成的呢?由於土衛二內核非常熱,地下海洋裏的水被加熱沸騰,形成了大量蒸氣。在強大的壓力下,地底下的水冰會衝出地表斷層。而且,由於土衛二地表溫度隻有-200℃,所以,水會立即凝固成冰粒子,形成壯觀的冰噴泉。此外,有不少人猜測,在土星光環正環中的冰晶微粒,或許也是土衛二上冰火山噴發的傑作呢。
土衛六:最慢的冰火山
同樣作為土星的衛星,在土衛六上也有冰火山活動的痕跡。不過,它噴冰的速度非常慢,看起來,更像地球上冰川的移動。這是由於過於寒冷的緣故。要知道,土衛六的地表溫度不超過-180℃。這樣,冰冷火山流的作用就不容小覷了,會形成複雜地貌。這一現象也表明,土衛六的地質比較年輕,地表上幾乎沒有被隕石撞擊過。
妙妙果味派
尋找活火山
火山爆發時星球內部物質向外流出,能把星球構造的秘密泄露出來。收集其爆發過程和噴出物質的數據資料,不僅能使人類對其認識大大增強,而且有可能揭示太陽係天然衛星形成的原因。因此,尋找地球以外的活火山,是人類太空探索的一項重要任務。
太陽係中最亮的星星——土衛二
土衛二直徑為500千米,是土星的衛星之一。它是太陽係最亮的一顆星體,幾乎可以反射所有的太陽光,反射率超過90%。有數據顯示,土衛二上90%覆蓋著純冰狀水,達到7億立方米,與一個巨大的冰山相當。
44-45 探尋天王星的秘密
把土星到太陽的距離14.3億千米乘以2,便是天王星到太陽的距離,約等於28.6億千米。天王星的發現過程是非常有趣的。有個僑居英國的德國人,名叫威廉?赫歇爾,在英國皇宮裏吹奏雙簧管。這位樂師酷愛天文,並親手製作了許多望遠鏡。
1781年,他偶然發現一顆新星,但他沒有把握,因此宣布時隻說是一顆彗星。他的發現引起了天文學家的重視,經觀測,最後將這顆新星命名為天王星。這一發現,使人們第一次突破了太陽係以土星為界的範圍,在天文學上產生了深遠的意義……
一座滾燙的大溫池
一直以來,天王星有兩點最使人迷惑不解:一是比重小,它的體積是地球的64倍,而質量卻隻有地球的14.6倍;二是它似乎沒有磁場,這是不可想象的。
1986年1月,謎底終於被“旅行者”2號揭開了。原來,它表麵是一片汪洋大海,深達8000千米。而內部有一個熔化岩心,但隻有地球大小,所以就顯得比重較小;和地球一樣,它也有磁場,隻是比較弱。磁場並不在此行星的中心,而是傾斜了近60度。這可能是由於內部較深處的運動而造成的。
更不可思議的是,整個天王星就像一個大溫池!但是,你千萬別以為可以去那裏洗澡。那裏的海水溫度太高了,有好幾千攝氏度呢。而且由於天王星的大氣層厚達幾千千米,大氣壓力比地球上大許多許多倍,所以,海水並不會沸騰和汽化。同時,恰恰又是幾千攝氏度的高溫,使巨大壓力下的海水也不至於凝固。
天上掉下鑽石雨
在地球上,說天上會掉下餡餅,那簡直是異想天開。而在天王星上,天上落下來的不是餡餅,卻是鑽石,這千真萬確,信不信由你!如果你去那裏旅行,就會發現,一粒粒鑽石雨點般地落下來,有的竟有鵝卵石那麼大。打在你身上,生疼生疼的。