第2章 探索宇宙的星际之旅(2)

多年来人们一直坚信火星上存在高等生命，比如“火星上的运河”、“火星人大战”、“火星上的狮身人面像”这些猜测都是人类对火星美好的期望。但是随着研究和观测的深入，人们逐渐失望了。几十年来发射的30多个探测器，并没有在火星上找到智慧生命，甚至连最低级的微生物也没找到。那么真实的火星到底什么样子？它距离适合生存有多远？迄今为止，人类观测到的真实的火星是一个荒凉的世界，它表面几乎不存在液态水；火星表面温度很低，有时可达零下100摄氏度；火星大气中含有99%的二氧化碳，几乎没有氧气。

这颗与地球如此相似的星球为什么没有孕育出生命？还是它曾经有过生命而灭绝了？抑或是目前人类对其探测得不够彻底？神秘的火星以及其他星球等待人类深入的探测和发现。

地球是如何诞生的

地质学家通过分析岩层来推断地球的年龄，因为地层好比是记录地球历史的一本书，通过对古老岩层的测定，人们得知地球已经存在46亿年了。从人类开始在这个星球上生存，就一直在猜测地球是怎么诞生的。

古代人们相信上帝创造了地球。他们认为地球和整个宇宙都是依神或上帝的意思创造出来的。我国古代则认为是盘古开天辟地，创造了这个世界。

随着科学的发展，人类对地球有了正确的认识。其实要了解地球的起源，就必须了解太阳的起源，因为地球和太阳的起源是分不开的。早在1796年，法国天文学家拉普拉斯就提出了星云说。他认为太阳系是由一个庞大的旋转着的原始星云形成的。太阳是太阳系中最早存在的星体，原始的太阳比现在大得多，它由一团炽热而稀薄的物质组成，经过长期冷却和自身引力作用，原始太阳变得致密，体积也逐渐缩小，旋转速度加快。而当它的旋转速度超过中心引力时，周围物质即星云和其他物质开始离开太阳，形成无数个同心圆状轮环，就是行星的轨道。由于离散的物质间相互碰撞和吸引渐渐形成不同的团块，大团块再吸引小团块就形成了行星。相同的道理，行星周围的物质按同样的过程形成了卫星。这就是拉普拉斯星云说。该学说认为整个太阳系包括太阳本身在内，是由同一个星云通过万有引力作用而逐渐形成的，这个观点在今天看来仍然是正确的。

另一种说法是气体潮生说。它是1930年英国物理学家金斯提出的。根据他的观点，原始太阳是个炽热的球状体，由稀薄的气体物质组成。一颗质量比原始太阳大很多的星体，从远处飞过来，飞快掠过它身边，在其引力作用下原始太阳出现了突出部分。以后的岁月里原始太阳慢慢恢复自身平衡。那个突出的气流，冷却凝固后分成若干部分，又各自聚集物质形成行星。地球便是其中之一。

关于地球的起源还有许多假说，如碰撞说、潮汐说、宇宙大爆炸说等等。但星云说一直居统治地位。许多天文学家认为地球和太阳系的起源是原始星云演化的结果。原始太阳和行星都是由此演化而来的，进而形成整个太阳系。

地球中心是空的吗

地球是一个空心的球体，里面住着一群高度文明的生物，这种说法你听说过吗？你相信吗？如今“地球空洞说”已经为世人知晓，并有相当一部分人坚信这一观点，很多科学家从不同学科角度入手，对其进行观测和研究。一般认为地球两极有通向地球内部世界的入口。但这种说法还是缺乏证据，只是层出不穷的神奇故事在流传着。

传说在古代普鲁士曾有一座修道院。1138年，修道院发生了一连串怪异的事件，三四个月的时间里，连续发现藏在修道院地下室的葡萄酒被人偷喝，院长对此大惑不解。因为地下室的大门晚间都会有人巡视，而且地下室四面密封，根本无法进入。一天早上，院长到地下室巡视，发现葡萄酒瓶被打开，而这时他发现酒窖对面的黑暗角落有东西在动。院长立刻叫人捉小偷，小偷被捉住了。但令人惊讶的是，那个小偷竟是一个样貌丑陋、皮肤黝黑的小矮人！然而更意外的是，当时人们发现这个小矮人是从地洞里来的。人们搬开地洞入口的石盖，发现里面有很深且不知通向何处的深洞。所有人都吓得瞠目结舌，没有一个人敢下去看个究竟。小偷被关押起来了，但主教知道后命令赶走小偷，认为他是个不祥的恶魔。最后小偷顺着地道返回到他的地底世界了。

难道真的有地下世界吗？以前人们一直认为地下就是地狱，总是与邪恶和阴暗联系在一起。后来随着科学的发展，现代的地球物理学家认为地球的结构是：地壳、地幔、内部地核、岩浆。而这个正统的权威的观点也受到了挑战，有人认为地球不是实心的，进而提出“地球空洞说”。

比如美国古代地球研究学家恩·多利鲁博士就是其中之一。他认为地球的结构是岩石、熔岩、洞穴和地底道、地下水道、巨大洞穴、重金属。而且地球的中心不是岩浆，而是直径160千米的大空洞。这一说法虽然缺乏证据，但很多人开始相信地球到处都有地下道的存在。比如巨石叠造而成的印加首都，那里曾有过很多狡猾的怪盗，每次警方追捕怪盗到城角的地方，怪盗就会消失不见。后来终于抓获一名怪盗，据他交代原来城镇地下有很多地道，他们就是从那些地道逃走的。后经有关方面调查，得知城镇有一条通往玻利维亚的通道，而著名的狄瓦那可神殿地下走廊甚至可延伸至北方的厄瓜多尔和墨西哥。

而卫星拍回来的照片使“地球空洞说”有了新进展。人造卫星“艾沙”7号拍回来的照片显示，北极圈附近有一个黑色的部分，有可能就是地底空洞的入口。1968年1月，美国气象卫星又拍摄到北极有一个开口洞穴的照片。后来陆续有各种线索，为地球空洞说提供证据，但都没有发现真正科学意义上的有价值信息。所以争议一直都在，人们的兴趣和好奇心也一直在这个问题上徘徊。

神奇的地球自转力

地球是人类的家园，虽然它也是太阳系中一颗普通的行星，但它对于人类来说却是独一无二的。众所周知，地球在一个椭圆形的轨道上围绕太阳公转，同时也绕地轴自转。因为周而复始的公转和自转，地球上才有了季节变化和昼夜交替。

一直以来，人们习惯将“地球自转”等同于“地球自己转”。认为这是地球自身的行为，并未更多地意识到这两个概念的不同，因此也没仔细质疑过地球自转的动力来源。地球无故不会转，它内部没有动力！如今，很多科学家开始致力于地球自转动力的研究。人们所说的地球自转，只是在描述地球自身绕日运行的姿态，它相对于太阳的位置而言，每24小时旋转一周，相对于恒星的位置而言，每23小时56分旋转一周，这是现行时间标量的依据，是太阳日和恒星日日长的由来，也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因。然而，地球为什么会自转呢？自转的动力从哪里获得？科学暂时能给出的解释是，地球之所以自转，是因为它在以每小时10万多千米的速度绕日公转，在公转途中遇到太阳风的侧面推力，使高空产生等离子西风环流，高空西风又推动地面西风和向东涌的洋流，进而推动地球自西向东旋转。而要弄清地球自转现象背后的全部原因则还需要未来的深入研究。

牛顿的第一推动力虽然可以解释部分现象，但这个理论本身也是推断，所以还是无法通过它来得出确切结论。牛顿发现并总结了三大运动定律和万有引力定律，并用一生时间不懈地研究和探索第三推动力。后来科学家认为宇宙中必须有第三推动力，以人类发射的卫星为例，苏联与美国曾向太空发射过探测太阳辐射的人造卫星，他们设计了镜头对准太阳，并让卫星围绕太阳公转。但结果是，卫星在太空摇摆不定，镜头东摇西晃，根本无法给太阳拍照。卫星为何在没有预设任何惯力的情况下旋转呢？一次次失败使科学家们对传统的太空观念产生了怀疑，即太空除引力、磁力之外，必还有第三种力。如果不是这样，太空中的物体，包括地球，无故自己不会转。但要找到这个原因还需要研究。

其实地球自转是很多复杂运动的组合，地球要围绕太阳公转，同时它还随太阳系一道围绕银河系运动，并随着银河系在宇宙中飞驰。因此可以说地球是在整个宇宙中运动不息。地球自转究竟有哪些动力因素，只能逐渐来发现了。

探寻太阳系的X行星

在茫茫的宇宙中，地球很渺小，太阳系也很渺小，甚至银河系都是渺小的。但庆幸的是地球还有7个兄弟行星相伴，而且人类目前已经基本了解这7个太阳系家族成员。按距离太阳的远近，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。人类自诞生以来，就对宇宙充满了好奇，并开始了不懈的探索。

正是这种探索精神让人类对宇宙的认识逐渐清晰，也对以前的一些观点提出质疑。比如一些科学家认为，海王星不是太阳系最远、最后的一颗大行星，太阳系还存在第9颗行星。也有人称这第9颗行星为“X行星”。越来越多的人开始相信这种说法并深入研究。为什么人们这么热衷于是否存在X行星的研究呢？因为当初天王星、海王星的发现，就是大胆猜测和不懈探索的结果，人们希望这次同样可以。

让我们回顾一下天文学家发现天王星的过程。1781年3月13日夜晚，德国天文学家威廉·赫歇尔发现一个恒星旁边有个模糊斑点，经观察这个斑点在不断移动。这说明它不是恒星，赫歇尔认为它是一颗彗星，并写了一份报告递交英国皇家学会。这个发现轰动了欧洲，许多天文学家都来计算它的轨道，但在计算和观测轨道过程中人们发现它不符合彗星的特点，而是一颗行星。又经过大量观测和研究，最终人们承认它是太阳系的另一颗行星，命名为天王星。发现的过程无疑是令人兴奋的。后来人们开始预算天王星的体积、天王星与太阳的距离，发现天王星是一颗庞大的行星。在推算天王星运行轨道时发现理论轨道与实际轨道有偏离，于是又有天文学家大胆断言，天王星之外还有别的干扰行星。终于1846年9月，法国天文学家勒威耶发现了海王星。

这说明了人类的理论猜想是可以变为现实的。

科学是无止境的，随着人们对天王星和海王星的深入观测，发现它们的实际轨道与理论值出现偏差，根据以前的经验人们越来越意识到，还有未知天体干扰这两颗行星。然而海王星已经距离地球很远了，要在浩瀚星空找到一颗陌生的且更遥远的行星非常困难。功夫不负有心人，1930年美国天文学家汤博找到了这颗星，命名为冥王星，它距离海王星16亿千米。通过对冥王星精密的推算，新的问题又出现了，影响天王星和海王星的运转偏离的数据，远远大于冥王星的质量。就是说冥王星不可能对它们产生科学家原本预想的影响。那么是不是还有第9颗大行星呢？

于是X行星预言应运而生。自20世纪70年代以来，人类先后发射了很多探测卫星，它们围绕太阳系诸行星，甚至飞出太阳系去寻找X行星。虽然至今仍未找到任何存在迹象，但天文学家没有停止探索的脚步。当然，也有科学家认为，是别的因素影响了天王星和海王星运转，并不存在X行星。还有科学家相继提出了很多可能的影响因素。但人们还是不懈地在广阔的宇宙中寻找X行星，也许为了大胆的预言实现的那天，也许为了多一颗行星来陪伴地球，也许为了勇于探索的科学精神。

太阳的末日什么时候到来

太阳是我们这个星球赖以生存的能量源泉，没有太阳，人类和其他动物、植物都不能生长，生机勃勃的地球将是一片死寂。太阳带给人类家园无限的生机和活力，那么有一天，太阳会衰老死亡吗？

我们知道太阳在发光发热的同时消耗大量能量。平均每秒有6亿吨氢聚变为氦，然后太阳向外辐射出一部分能量。地球植物的光合作用、大气循环、云雨形成等都是太阳的功劳。太阳的氢聚变已经持续46亿年了，这个过程氢不断减少，氦不断产生。那么持续下去太阳的未来会怎样呢？科学告诉我们，恒星演变过程就是中心核内的氢开始燃烧直到全部生成氦。恒星存在的时间长短是根据各自质量而定的。星体膨胀速度与产生的热量成正比。就是说星体产生的热量越多，膨胀的速度越快，存在的时间也越短。科学家预言，太阳最多可存在100亿年的时间。

恒星最后会变成红巨星，到了这个阶段恒星将膨胀到原来体积的10亿倍，因此称为巨星，而红是因为恒星膨胀，外表越来越远离中心，温度也随之降低，发出的光也偏红。如果照这样推测，太阳最后膨胀10亿倍，足可以吞掉地球等其他太阳系行星。红巨星阶段过后会演变成白矮星。恒星外部迅速膨胀，氦受到反作用力向内收缩，温度会升高，内核温度最终将达到1亿多摄氏度，由此引发氦聚变，氢经过几百万年的燃烧将消耗殆尽。此时的恒星结构复杂，震动剧烈，整个恒星呈现不稳定状态。此时白矮星便于红巨星内部诞生了。白矮星体积小，密度高，质量大，亮度低。因为没有热核反应来为单星提供热量，所以白矮星一边发光，一边降低温度。等到了100亿年左右，白矮星将最终完全冷却，变成巨大的黑矮星晶体，孤单飘浮于黑暗的太空中。

科学家认为太阳在50亿年后将变成红巨星，届时地球一切生命都会灭亡，这个阶段会停留10亿年，那时的光亮将是今天的几十倍，整个天空将都是太阳。此后太阳继续膨胀，而且速度加快，然后它将吞没太阳系所有星体。那时太阳会剧烈抖动，大量物质会脱落跌进太空，剩下的部分缩为白矮星。

不过“世界末日”还很遥远，我们了解了整个演变过程，也许能够对生命引发更多的思考。

距离太阳最近的行星

在太阳系的八大行星中，水星离太阳最近，它和太阳的平均距离为5791万千米，约为日地距离的0.387，到目前为止还没有发现比水星离太阳更近的行星。那么太阳这个最近的孩子是什么样子的呢？

在地球上很难看到水星，这是因为它和太阳之间的视角距离不大，这使得水星经常因距离太阳太近，淹没在耀眼的太阳光之中而不得见。即使在最适于观察的条件下，也只有在日落后的夕阳余晖里和日出前地平线上才能看到，这时它仿佛在太阳的两边摆动。