书城科普读物破译神奇火星之谜
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第23章 门神星球(1)

门神为罗马神话人物,两侧面孔一往前看,一往后看。火星是一颗相当神秘的星球,它的历史,科学家仅止于猜测;它在太阳系中真正的意义尚不清楚。可以确定的一点是,它过去曾下过豪雨并有河流、湖泊及海洋,但现在却是不毛之地,一片死寂。

科学上的研究认为火星曾被杀死,以“处死刑”这一字眼仍不够强烈,凶手是十分强烈、凶悍的陨石或彗星。数以千计的大型火山坑表面布满扭曲变形的痕迹,正是这项灾难沉默的见证者。科学家同时推测,同一毁灭力也引致巨大洪水,如同第三章与第十章所叙述的,大洪水夺走了星球过去覆盖表面浓密的大气,以至于液态水不再存在表面任何地方了。

到底火星曾发生过什么事?它要告诉我们所处的宇宙本质是如何,甚至地球本身的处境,火星曾发生过什么事?它要告诉我们所处的宇宙本质是如何,甚至地球本身的处境,火星在它全盛时间为何完全毁于一旦?

由遗体中找线索

我们可以观察经谋杀后的牺牲者——火星。我们拥有火星照相以及一些测量数据,某些科学家也作过若干实验。

这些事实告诉我们火星上一些奇异现象。

项目一:火星轨道是相当奇特的椭圆形,年复一年其运行轨迹是靠近太阳,然后再离得远远的。

项目二:其绕行速率比它该有的慢了很多。

项目三:它几乎不具磁场。

项目四:经过一段长时间之后,共南北极旋转轴,有如跷跷板一般,在太空中摆动,当火星对准太阳时,非常准确的改变角度。

项目五:有证据指出,火星硬壳在过去一些情况下已整块滑脱进入火星内层,导致陆地上位于两极的物质转移到赤道区,而赤道部分的物体到达极地。

项目六:火星上具有大量远超乎统计学数量的火山坑,绝大部分是集中在南半球,也就是俗称的“二分线”南边。

项目七:北半球的火山坑都是轻度受损的,而且其盆地高度比南半球低三公里。

项目八:南极与北极的二分线是依火星表面丘陵内壁之切应力边缘的一种物理性标识。此种专有的特征在火星上到处可见,它是以125度夹角越过赤道的大型形状不全的圆。

项目九:另一项独有的特征是水手谷巨大的裂缝,约有七公里深、四千公里长,表面曾遭撕裂。

项目十:具有太阳系中最年轻、但并非最小的火山坑——伊洛斯、艾西斯以及亚齐雷,其深度与宽度是居冠的。由水手谷向外爆裂点的东岸,也就是火星的另一边,具有天堂高地以及萨锡斯高地连绵下断,足以与这些火山坑互补。

撞击

我们由二分线的神秘讨论起。地质学家承认,由于进行深入的探讨其特性、外形以及年龄、生成等,已对二分线更加了解其重要性,纵使如此,仍然没有一个假说可以来说明它。

某些科学家倾向于以单纯的内在地质程序来说明、但是大部分则是同意威廉·哈德曼(william k.Hartmam,)的观点;他在1997年元月号的“科学的美国人”杂志中表示:

1000公里的陨石撞击原始星球,可能会使得此星球造成不对称,原因或许是将硬外壳压挤到另一边……这种撞击现象可以说明火星的不对称,火星一个半球具有许多古老的火山坑,而另一半球几乎完全受火山活动影响。

因为位于二分线北边的火星北半球高度较南半球为低,因此科学家自然认为北半球受到撞击并丧失了外壳。惟一引起激烈争辩的话题是,二分线到底是北半球遭到多次大撞击所造成,或是仅由于是单一的巨大碰撞引起的。但是这两种理论都有类似的碰撞学说,此一碰撞大到足以使得火星半球上到处产生盆地。此两种说法也假设有一段时期火星北半球火山坑数量与南半球大致是相等的。接着假设有陨石群(或仅是一块巨型陨石)发生了畸形的碰撞现象,基于一些未知理由仅撞及北半球,使得高度降低,也毁灭了其既存的火山坑。接着,岩浆由火星内部流出,布满了已剥一层皮的北半球,覆盖了表面的坑洞,使得北半球改头换面。紧接着,虽然偶尔有陨石持续撞击,但碰撞次数已经少了很多,而且两半球都没有再经历进一步绵密撞击的插曲了。

撞击理论中主要衍生的问题是,关于厚达三公里、曾经是构成北半球主要表皮成分、体积庞大的硬壳,到匠曾经发生什么事?科学家曾估算过外壳层,并认为纵使含量多又厚,但经过几十亿年似乎仍然会腐蚀掉。就像美国地质观测所麦可·卡所观测的结果:

火星上远古时代覆盖在表面的地壳在北半球被破坏得很严重,真正的机制还不清楚……仅以腐蚀并无法说明其消失的原因……因为并没有足够的凹陷空间来容纳这些残骸。

冲击理论也有一些弱点,因为理论中所提出的北半球激烈撞击现象,到目前为止并无法提出足以令人信服的机制。最理想的一项推测是,抛进火星的物质是由于陨石带受到扰乱及碰撞结果而越过其轨道的,主要的原因可能是来自木星大气层的吸引。但是质疑者提出反驳,认为这样的扰乱及碰撞是不可能由陨石带产生足够的物质,碰撞火星产生目视的为书。而这种灾害为何只集中在北半球,并且能够将硬外壳剥开走厚达三公里。一如批判者所指出:

任何想借由撞击理论来说明,一分线现象者都是基于北丰球地形较低的统计学数据……除非撞击现象在低地产生更多而强烈的冲击,否则没有理由期待低地与火星上其他地区有何不同。

因此,火星是否在北半球曾遭受较南半球“更多而强烈”的冲击呢?

也有一些人主张说:任何事情也许沿着不同方式发展呢!

第十颗行星:亚述德拉

天文学家们一致认同,小行星和大行星之间的碰撞于早期的太阳系里经常发生,并逐渐地以规律且可预测的速度在减少当中,直至今天;我们也因此能辨识各行星的年龄,坑洞较多的行星所经历的年代势必比坑洞较少的行星来得久远;也因此,火星南半球坑洞较多的高地常被认为比北半球最近所浮现的平地年代来得久远。

地理学家杜兰德·柏特lonald w.Patte)以及工程师沙米尔·威德森(samuel L.windsox)却另有见解。他们辨称受到不寻常撞击的受害者并非火星的北半球(其他学者所声称),而是南半球;他们认为南半球比北半球坑洞较多的原因是因为其遭受宇宙碎片的撞击较多——南半球的表面并不如北方平地年代来得久远。虽然他们本身并无说明其关联性,然而他们的发现却激发出一种可能:北半球表面地壳的流失并非由于直接的撞击,而是南半球破坏性撞击所产生的效应。

目前太阳系中有九大行星:水星、全星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星以及冥王星。柏特和威德森的理论是:曾有一个小的第十行星,于火星和木星之间运转,也就是发现行星带的那个区域,但它后来与火星发生撞击。他们为这颗假定的行星取名为亚述德拉(Astra),并相信它如飞蛾扑火般地被吸往火星,在进入火星的洛希极限(Roche limit)后便被摧毁:

洛希极限是天文学家忻使用的专业用语,它指的是环绕任何质量足以产生二至三半径范围引力场的大型物体的地带;实际上它是个危险地带,任何质量较小或引力场较弱的物体一旦进入此地带,不是很快地被其电磁场逐出,就是受制于强大的潮汐压力而遭分解。

洛希极限是一个看不见的神奇力场,当行星约洛希极限有物体入侵,它便会像生物一般地摧毁入侵者以求自卫二这时,数以千计的碎片如雨般落下:有的碎片甚至很大,行星便遭受到严重且无法抹灭的破坏。然而,这样的破坏远下如两个行星大小的实体相互碰撞来得严重。

柏特和威德森相信亚述德拉进入了离火星5000公里的范围内,正好在洛希极限里,之后便被引力及电磁力分解——所有的碎片在同一时间以高速及相同方向朝面向它的火星半球冲去。这两位研究人员找到许多足以证明火星南半球遭受重击的证据,他们指出,在火星上有一条坑洞密度的分隔线,那条线便是撞击结束的位置,也是火星北半球的起始点。这条分隔线对于支持洛希极限理论的人是显而易见的;目前为止,那些不相信行星灾难说的天文学家便无法看出其微妙:

此分隔线的最北起自于火星的西北边,北纬四十度、西经320度的地方,最南则位于南纬42度、西经110度的地方,坑洞的分隔线并不难辨识,若火星的一侧历经长达15分钟的碎片撞击,这分隔线应该就在那里没错了。

如同那些提议选择性撞击的学者,这两位研究人员的最大弱点便是:他们无法提出一个具说服力的架构来证明他们所假定的第十颗行星亚述德拉确实与火星发生撞击。基本上,他们的想法建立在太阳系乃于最近才形成目前的模式,且行星先前的运转轨道是很不相同的。

虽只有少数学者认同柏特和威德森的假设,并不代表他们就是错的。再者,就算他们在过程结构上或许大错特错,但在其他方面可能是百分之百正确的。

譬如,亚述德拉或者某种与其相似者是确实存在的,当然,并无人反对那些无以计数、优游在火星和木星之间行星带的岩石碎片乃源于爆裂的第十颗行星的原理。确实,早于1978年美国华盛顿天文台的天文学家汤姆·维·富兰德林(Tom Van Flandem)在学术杂志伊卡尔(lcarus)中提出相关论点;虽然他承认自己想下出为何行星会爆裂,他却提出颇具说服力的证据,来证明位于火星和木星之间的第十颗行星确实遭受破坏——他认为约发生于500万年前,且第十颗行星可能是行星带以及进入内部太阳系的彗星的来源。

柏特和威德森的其他中心理论,集中在火星南方的大量撞击。至少这一点比北半球可统计的稀疏撞击来得可信,而且,有越来越多的证据显示火星南半球确实为此类轰炸的目标。

碎片杀手

太阳系中三个最大的撞击坑洞伊洛斯、艾西斯和亚齐雷都位于分隔线的南方。

位于西经295度、南纬40度的伊洛斯是个椭圆形的盆地,深5公里,体积1600公里×2000公里——如此巨大,连它四周的土堤也有四百公里宽。根据柏持和威德森的计算,这么大的坑洞需要一个直径1000公里的物体——有阿拉斯加、华盛顿和半个奥勒冈那么大,德州的二倍大,也比大部分的西欧国家大——撞击才能形成。

依柏特和威德森的说法,艾西靳坑洞有1000公里宽,需由一个600公里宽的物体撞击来形成;亚齐雷的直径有630公里,需由360公里宽的物体来撞击才能形成。

柏特和威德森假设当时的情形——伊洛斯是第一个碎片杀手到达火星时所形成的,其以4万公里的时速穿过大气层,飞向分隔线南半球的中心。伊洛靳碎片以几乎垂直的方向直接撞向火星的地壳,它通过火星内部的岩浆,产生了巨大的波动。伊洛斯碎片并无穿透另一边的地壳,但撞击的角度和速度确实引起内部严重伤害,也造成了另一半球的地壳大规模隆起:

伊洛斯碎片持续陷入火星的岩浆里并不停旋转,在撞击发生约100分钟后,萨锡斯高地一下子开始凸起,同时,至少还有其他两块碎片穿透火星的地壳,也就是艾西斯和亚齐雷。在艾西斯坑洞相对方向的附近,便是火星的第二个高地——天堂高地。

世界灭亡

在数以万计的小坑洞中,有三千多个坑洞的直径都超过30公里,也有超过250公里的,但伊洛斯、艾西斯和亚齐雷则是火星地形中潜藏的巨物。柏特和威德森估计,造成这些坑洞的小行星直径各自为1000公里、600百公里和360公里,但那并不正确;我们从地球的碰撞研究资料可知,一个直径10公里的物体可造成一个将近200公里大小的坑洞,由此可进一步推算出撞击火星的物体大小应该是——伊洛斯100公里、艾西斯50公里、亚齐雷36公里。