太陽(yáng)系的極端之地

楊孝文

■ 最怪異的旋轉(zhuǎn) ■

土星衛(wèi)星土衛(wèi)七可是太陽(yáng)系中的“大家伙”，三軸長(zhǎng)度大致為255×163×137英里（約410×260×220千米）。由于這種規(guī)模的衛(wèi)星通常具有足夠的引力將其拉升為橢圓形，天文學(xué)家由此認(rèn)為，土衛(wèi)七或許是一顆更大衛(wèi)星遭到撞擊后散開的碎片。多數(shù)質(zhì)量偏大的衛(wèi)星都會(huì)被潮汐力鎖住，也就是說(shuō)，衛(wèi)星的一側(cè)總是朝著其行星的方向。不過(guò)，土衛(wèi)七的奇特形狀避免其被潮汐力鎖住，因?yàn)橥列呛土硪活w衛(wèi)星土衛(wèi)六的引力對(duì)土衛(wèi)七的影響不均衡。結(jié)果，土衛(wèi)七的旋轉(zhuǎn)模式就難以預(yù)測(cè)。它不僅旋轉(zhuǎn)速度（白天長(zhǎng)度）不定，而且其北半球總是指向太空中不同地點(diǎn)。按說(shuō)，天文學(xué)家知道了這一原理后應(yīng)該能預(yù)測(cè)土衛(wèi)七的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，問題是，只要土衛(wèi)七初始地點(diǎn)或速度的測(cè)量數(shù)據(jù)存在一點(diǎn)兒不確定性，隨著時(shí)間的推移，就會(huì)轉(zhuǎn)換成非常大的不確定性。所以，想要預(yù)測(cè)土衛(wèi)七旋轉(zhuǎn)軸心的方位是完全不可能的，因?yàn)樗赡軙?huì)指向任何地方！

■ 最臭的地方 ■

從行星科學(xué)角度來(lái)講，木星衛(wèi)星木衛(wèi)一是一個(gè)令人感興趣的地方——它是太陽(yáng)系中火山活動(dòng)最活躍的地方，表面遍布火山坑。不過(guò)，造訪木衛(wèi)一注定無(wú)法給人帶來(lái)美好的體驗(yàn)。因?yàn)椋拘l(wèi)一上散發(fā)著像臭雞蛋一樣的味道。這種臭味緣于木衛(wèi)一表面及高層大氣所含的硫化氫，而從遠(yuǎn)處看，木衛(wèi)一之所以呈現(xiàn)獨(dú)特的黃色和紅色，也與硫化合物有關(guān)。火山噴發(fā)在木衛(wèi)一上相當(dāng)常見，它們不斷給木衛(wèi)一的大氣輸入新的硫氣。由于以橢圓形軌道繞木星運(yùn)轉(zhuǎn)，木衛(wèi)一顯得十分活躍。隨著木衛(wèi)一不斷在距木星或近或遠(yuǎn)的軌道上活動(dòng)，其引力會(huì)在這顆巨行星內(nèi)部產(chǎn)生潮汐可撓性，令地幔升溫，引起劇烈爆發(fā)。2007年，美宇航局“新地平線”號(hào)飛船掠過(guò)木衛(wèi)一時(shí)，觀測(cè)到一次火山噴發(fā)，當(dāng)時(shí)含硫羽狀物升到距其表面180英里（約290千米）的高空，而地球上最大規(guī)模火山噴發(fā)所釋放的羽狀物高度只有12英里（約19千米）。

■ 最深的海洋 ■

在地球上，太平洋的馬里亞納海溝給我們留下了深刻印象，其深度達(dá)到6.8英里（約10.9千米）。然而，木星衛(wèi)星木衛(wèi)二上的海洋令馬里亞納海溝相形見絀。雖然木衛(wèi)二表面覆蓋著隕石坑和縱橫交錯(cuò)的冰層，但美宇航局“伽利略”號(hào)飛船和其他探測(cè)器獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)表明，木衛(wèi)二地下隱藏著液態(tài)海洋。有些測(cè)量數(shù)據(jù)認(rèn)為，其深度可達(dá)62英里（約100千米）。研究人員認(rèn)為，在土星和其他質(zhì)量偏大衛(wèi)星對(duì)木衛(wèi)二施加的潮汐壓力及輻射能的影響下，這顆衛(wèi)星的內(nèi)部溫度應(yīng)該很高。木衛(wèi)二浩瀚的液態(tài)海洋令其成為我們尋找外星生命最具前景的目的地之一。因此，美宇航局和歐洲航天局正在準(zhǔn)備聯(lián)合實(shí)施一次探測(cè)任務(wù)，這次任務(wù)有望于2020年實(shí)施，探測(cè)木星、木衛(wèi)二和另一顆名為木衛(wèi)三的衛(wèi)星。任務(wù)的主要目標(biāo)是確定木衛(wèi)二冰殼厚度，科學(xué)家可以從這一結(jié)果中獲知木衛(wèi)二維持生命存在的潛力。

■ 最大的峽谷 ■

想象一下，一條從美國(guó)舊金山延伸至華盛頓特區(qū)的峽谷，你便會(huì)對(duì)火星“水手”號(hào)峽谷的規(guī)模有初步的認(rèn)識(shí)。這個(gè)巨大的峽谷最早是由美宇航局“水手9號(hào)”飛船在1972年發(fā)現(xiàn)的，于是它便以“水手”命名?！八帧碧?hào)峽谷在火星表面延伸2 485英里（約4 000千米），深度達(dá)6.2英里（約10千米），相比之下，美國(guó)科羅拉多大峽谷最深處不過(guò)1.1英里（約1.77千米）?！八帧碧?hào)峽谷被認(rèn)為是個(gè)大裂谷，是由火星地幔的物質(zhì)沸騰并延伸至地殼形成的。

■ 最高的山峰 ■

火星不僅擁有太陽(yáng)系最深的峽谷，還擁有最高的山峰?；鹦腔鹕綂W林帕斯山的高度達(dá)到27英里（約44千米），是地球最高峰珠穆朗瑪峰的3倍。奧林帕斯山的形成方式可能與地球上的火山一樣：由于處于“熱點(diǎn)”上方，在一定條件下，熱巖的羽狀物從火星內(nèi)部噴涌而出。由于火星不受所謂板塊構(gòu)造理論的約束，其表面火山高度可以慢慢超過(guò)地球上的火山。

■ 最令人震驚的雷擊 ■

20世紀(jì)90年代末期，美宇航局“卡西尼”號(hào)飛船在趕赴土星的途中，為獲取額外引力而飛掠地球。從距地面5.5萬(wàn)英里（約8.85萬(wàn)千米）的高空，“卡西尼”號(hào)發(fā)現(xiàn)了無(wú)線電波爆發(fā)，那其實(shí)是地面閃電的信號(hào)。閃電會(huì)以不同波長(zhǎng)釋放電磁輻射，包括可見光和無(wú)線電波。21世紀(jì)初，隨著“卡西尼”號(hào)繼續(xù)向火星進(jìn)發(fā)，任務(wù)控制人員獲得了一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)?！翱ㄎ髂帷碧?hào)在1億英里（約1.6億千米）以外的地方，探測(cè)到表明是土星強(qiáng)大雷暴天氣的無(wú)線電脈沖。無(wú)線電信號(hào)的強(qiáng)度大概是“卡西尼”號(hào)從地球上收到的無(wú)線電信號(hào)的100萬(wàn)倍左右。

■ 最具破壞性的全球氣候變暖 ■

金星的大小、密度和構(gòu)成與地球大致相同，當(dāng)金星厚厚的大氣最早被發(fā)現(xiàn)時(shí)，尋找外星生命的科學(xué)家曾想搞清它上面是否有茂密的叢林和奇異的生命。實(shí)際上，金星是一顆受硫磺云控制的熾熱星球。金星與太陽(yáng)之間的距離比日地距離近了2 600萬(wàn)英里（約4 180萬(wàn)千米），當(dāng)然，這并不是金星表面溫度如此之高的唯一原因。地球表面溫度因全球變暖現(xiàn)象而持續(xù)上升。在溫室效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)輻射到達(dá)地球表面，而地球以紅外輻射的形式釋放出來(lái)自太陽(yáng)的部分能量。不過(guò)，在金星表面，厚厚的云層和主要由二氧化碳構(gòu)成的稠密大氣捕集到熱量，避免其逃逸到太空中。金星的表面溫度高達(dá)460℃，令其成為太陽(yáng)系中表面溫度最高的行星。

■ 持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的風(fēng)暴 ■

這場(chǎng)木星“大紅斑”風(fēng)暴，最早是由意大利天文學(xué)家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1665年發(fā)現(xiàn)的。許多天文學(xué)家認(rèn)為，這場(chǎng)風(fēng)暴自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已經(jīng)持續(xù)了345年。目前，仍未表現(xiàn)出自動(dòng)平息的跡象?！按蠹t斑”風(fēng)暴的強(qiáng)度是地球風(fēng)暴的3倍，風(fēng)速最高可達(dá)每小時(shí)400英里（約644千米）。這場(chǎng)風(fēng)暴為何能持續(xù)數(shù)百年之久？據(jù)科學(xué)家解釋，其能量來(lái)自于木星內(nèi)部和更小的氣旋。木星內(nèi)部向云頂提供的能量比其從太陽(yáng)獲取的能量多出70%。引力收縮就像一臺(tái)大型空氣壓縮機(jī)，在木星深處產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力和熱量。而木星大氣中的強(qiáng)大雷暴又將部分熱量輸送至云頂。更小的風(fēng)暴則被“大紅斑”吞噬，令其得以繼續(xù)咆哮。endprint