书城童书难以想象的天文奇观
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第15章 璀璨的星球(6)

成分进行分析,发现了它有一些分节段的管状物、若干碳酸盐小球、一种与地球上古代细菌化石类似的圆形物等。研究结果认为,有理由表明火星在36亿年前是一个有生命的时期。

这一研究结果使许多人感到振奋,但也有人认为就一块限石而下如此结论为时过早。他们认为,火星生命之谜是一个不寻常的课题,必须要有充足的证据来证明。这并非否定火星生命的命题,而是必须对火星进行深层次的探测。

火星上是否有生命,是科学家们非常关注的话题。目前,“火星环球勘探者”上有专门探测火星表面矿物构成的仪器。现在它还没有发现能够产生构成生命基本成分的岩石。

可以预计,科学家们探索火星的手段也将越来越高。根据报道,下一步将计划火星有人探测。它是继月球探测之后的又一重大目标。到火星去,单程即需要200多天,它涉及许多领域和新技术。预计在2010年,将由一个庞大的宇宙飞船团实现伟大的火星之旅。在此之前,地球的南极将被科学家们用来做“适应性训练”的实验场。因为南极有永久冰封的大陆,长期缺乏阳光,用它来星表面,也是不的。

有人说,全面揭开火星秘密的时代即将到来。凭借今天的科技力量,再用百余年的努力,火星也许就是人类的理想居住地。

沉默的巨人——泰坦星

千百年来,人类一直梦想在浩渺的宇宙空间里能找到人类自己的伙伴或地球的伙伴。他们的目光先后投向过月球、火星、金星、木星、土星,乃至遥远的河外星系。虽然一切都是未知,但探索和寻觅的脚步从未停止。

最初,火星的种种神奇曾令科学家们满怀希望。从20世纪70年代风靡一时的“火星人”传闻,到20世纪末“探路者号”着陆火星,世人对它的关注程度始终有增无减。即便一些科学家一再说明,火星上生命存在的可能性微乎其微,但人们幻想向火星移民的热情似乎仍在日益高涨。最近的探测飞行表明,火星上可能真有水的存在,只不过它们不是如人们最初想象地流淌在火星运河中,而是以固体一冰的形式存储在这颗红色行星的极地里。于是,人类丰富的想象力再次被激发。火星曾是一个鸟语花香的世界吗?我们能在火星上建立另一个地球吗?这些问题现在还无法回答,我们只能等待新的发现、新的突破。

“永远的”火星总是令人牵肠挂肚,除了它,木卫二也是近年来天文学家研究的热点。木卫二是伽利略于1610年用他自己简陋的望远镜发现的一颗木星卫星,被命名为“欧罗巴”。1979年,美国“旅行者号”探测器对其近距离观测时发现,木卫二表面大部分是光滑的冰块;1989年美国发射了飞向木星的“伽利略号”宇宙飞行器,它于1997年传回了木卫二的照片。通过照片,人们能清晰地看到它表面的冰原及裂缝。1999年,“伽利略号”从距木卫二仅600千米处传回的照片使这颗直径3138千米的卫星一跃成为继火星之后又一个生物天文学的“圣地”。通过对图片的地质分析,天文学家推断,木卫二和地球一样含有液态水,不过,这些水被封在冰层下。有水就意味有生命(水是形成氨基酸的必要成分,氨基酸可形成化学链,化学链又促使脱氧核糖核酸与活性细胞的形成)。有人正计划向木卫二发射一个可穿透冰盖的小型潜水探测器,以探知是否真有生命存在的痕迹。

在火星和木卫二引起人们的兴奋还未平复时,另一颗神秘的卫星一泰坦星又重新闯人我们的视野,希望的火焰再一次点燃。

泰坦星也叫土卫六,距太阳14亿千米,表面重力为地球表面重力的1/7,表面温度-178°C,直径4828千米。它是土星23颗卫星中最大的一颗,体积在太阳系众行星的卫星中位居第二。早在1655年,荷兰天文学家惠更斯就发现了这颗巨大的卫星,人们便用希腊神话中力大无穷的独眼巨人泰坦为其命名。1940年,美国天文学柯伊伯发现它被厚重的大气层包围。

1980年,“旅行者1号”探测器拍摄到泰坦星的照片,照片上的它为浓密的橘红色云雾所笼罩。据“旅行者1号”的仪器分析,泰坦星上大气的主要成分是氮,还有甲烷及少量碳氢化合物。这一成果令科学家们雀跃不已。因为数十亿年前地球的原始大气环境与目前的泰坦星极为相仿,也就是说,泰坦星这种状况有可能导致得到了最后一次加速。2004年7月1日,“卡西尼号”已经来到土星近旁,同时进人环绕土星运行的轨道。其任务是环绕土星飞行74圈,就地考察土星大气及大气环流动态。它还多次飞临土星的众多卫星,其中会飞掠泰坦星45次。在强烈的温室效应,从而使其表面温度升高,也许会形成一个类似地球生命诞生的。

科学家们迫切地想进一步探知泰坦星厚重的大气层下究竟隐藏着哪些奥秘。1997年10月,“卡西尼号”太空飞船升空。飞船于2004年7月进人土星区域,开始对土星大气、光环和卫星进行历时4年的科学考察;其后,一个名为“惠更斯”的登陆舱还实现了在泰坦星上成功登陆。

“卡西尼号”飞船直径约2.7米,总重达6吨,由轨道探测器和着陆器两部分组成(轨道探测器装有12种探测仪器,着陆器装有6种探测仪器)。为了加快飞行速度,1998年4月“卡西尼号”飞掠金星时获得了第一次加速。绕太阳公转一周后,它于1999年6月再次飞掠金星,获得第二次加速。同年8月,它在地球附近掠过,获得第三次加速。而2000年12月,“卡西尼号”飞掠木星,接近泰坦星时探测器将用雷达透过云层绘制泰坦星的表面结构图。此外,预计探测器可发回近距离探测土星、土星环和土卫家族的图像50万帧。

现在“卡西尼号”飞船正遨游在太空,人们对泰坦星的研究也在加紧进行。新的成果不断涌现。美国能源部的天文学家宣布,他们发现泰坦星上可能存在大片由液态碳氢化合物组成的“海洋”,如果得到确认,目卩么这将是人类在太空首次发现“海洋”。天文学家们在夏威夷通过巨型望远镜“凯克”对泰坦星进行观测时发现,在泰坦星上一些可能由冰或岩石组成的大洲或高地之间,存在着一片肾脏形的深黑色区域。他们认为,这即是由液态碳氢化合物组成的“海洋”。参与观测的科学家麦金斯·托斯介绍,那片海洋可能是由液态甲烷、或其他碳氢化合物组成,当然也有可能是一种固态的有机物质。有迹象显示,这种复杂的化学组成类似于地球早期呈现的状况,或许在这充满有机分子的环境里存在着某种形式的生命。

从前曾有科学家认为,泰坦星上的乙烷会聚合,并以黑雨的形式降落到表面。无独有偶,2001年10月20日出版的《科学》杂志,发表了美国北亚利桑那大学格里菲斯教授关于泰坦星的最新研究结果。文章说,泰坦星是太阳系中唯一一颗有大气层的卫星,且它的表面包含着许多构成生命的基本物质,如氮、碳和水等。因此,近年来它成为人类寻找外星生命的热点之一。

虽然泰坦星的表面重力只有地球表面的1/7,但由于极其寒冷,泰坦星的大气处于能量较低的状态,这样,它以比地球弱得多的引力吸住了比地球浓密得多的大气层。格里菲斯教授对泰坦星不可见光波段的辐射进行了观测,结果发现正像人们原先预计的,泰坦星上每天都有云层形成和消失。而云层的消失就意味着在泰坦星上每天都会“下雨”,不过从这颗星球的天空降下的不是“雨水”,而是液态或固态“甲烷”。甲烷是地球上很多家庭使用的天然气的主要成分。在地球上,天空的云是由于阳光的照射、加热,水变为水蒸气,水蒸气上升到温度较低的高空后凝结成水滴或冰晶形成的;但泰坦星表面温度极低,接受到的太阳能量只有地球表面的1/100,所以泰坦星天空中的云可能是由于其内部的热量形成的。格里菲斯教授的观测还表明,泰坦星上被甲烷云层覆盖的部分只有1/100(地球有50%的部分被云层覆盖),因此这颗星球上的天气变化非常柔和,“降雨”较稀少(尽管这样,科学家们认为泰坦星上的低洼地区仍可能存在着由液态甲烷组成的“海洋”。

到目前为止,科学家们为我们描绘的泰坦星上的景象,是已发现的所有星球中和地球最为相似的:天空中不时有云朵飘过,偶尔还会雪花飞舞;地面上山丘起伏,广阔的海洋里甚至可能有生命的存在。但这幅颇具诗意的图景仅仅是科学家们的推测。

值得一提的是,在重达350千克的“惠更斯”上,除了众多的科学仪器外,还有一个特殊的光盘,光盘上录制了通过网络征集的给“泰坦人”的信件,多达100万封,人们的热切、渴望可见一斑。这些发给“泰坦人”的信件五花八门,读后令人忍俊不禁。绝大多数信件的语气十分友好,很诚恳地邀请“泰坦人”来地球做客。例如,一位13岁的小朋友要“泰坦人”“赶快到我们这个蓝色的星球上做客”;一个自称“老鼠”的网虫整封信里只有一句滑稽的问候:“喂,泰坦上的绿色虫子,你们好”;据说还有一封美妙的征婚信:“一位身材高挑的法兰西女郎,拟结识一位魁梧英俊的外星人男士,如有可能,请来些罗曼蒂克”,该信署名为“30岁的弗兰西斯斯·朱古亚”。但愿他(她)们都能梦想成真!