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第三章 我们的太阳系（第4页）

科学家们正借助于新型的超级计算机来模拟宇宙空间所发生的这一奇特碰撞，以求验证该理论。近年来，随着行星演化理论的飞跃发展以及现代电脑技术的广泛应用，又出现了一种月球起源的新学说，叫做新俘获说。

近几年来，科学家们以现代行星演化理论为基础，用计算机计算了在太阳系形成的初期，作用于太阳、地球、月亮三者之间的力以后，得出了一种新的月球起源学说。科学家们认为，月球是在地球形成的初期，在地球的引力范围内被地球所俘获的；而这种现象在当时又是极为普遍的现象。这种新学说，即所谓新俘获说。

新俘获说与过去的旧俘获说不同。旧说仅从地球引力来考虑月球起源；而新说是从整个太阳系行星形成过程来研究月球起源的。新说认为太阳系九大行星及若干卫星，包括月球在内，都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前在原始太阳周围形成的一片薄圆盘状星云。星云中含有固体微粒子。大量微粒子逐渐集聚在星云赤道平面上，形成一片很薄的固体粒子层，随着微粒子密度的加大，自身引力也越来越强，到一定程度其稳定性便遭到破坏，粉碎成半径为5公里左右的很多小天体，即小行星。整个太阳系起初是由约一兆个小行星构成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转，互相碰撞，逐渐凝聚成长，形成大小不同的行星。我们的地球就是这样，大约经过一千万年才长成现在这么大的。

行星是在星云气体中成长的。地球的幼年时期周围覆盖着浓厚的星云气体，这种气体叫做原始大气。由于当时太阳活动特别激烈，强大的太阳风逐渐吹散原始大气，后来包围地球的原始大气也逐渐稀薄，飘散掉。

月球也起源于原始太阳系星云，与地球演化过程大体相同。月球是在地球刚到成年，原始大气开始逸散之际飞近地球引力圈的，这样便成了地球的俘虏。

月球进入地球引力圈后，受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行。俘获月球主要有四种力，即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力。

一般来说，飞进地球引力圈的小天体，包括月球在内受到最大的力就是地球引力。然而，仅有地球引力，俘获后的小天体轨道未呈椭圆形。地球引力加上太阳引力之后，使小天体轨道有了改变。在地球和太阳引力作用下，进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的，而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉，不可能留在卫星轨道上。

但是，月球并未脱离地球引力圈跑掉，这是由于原始大气的阻力在起作用。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用，使月球失去一部分能量，轨道半径变小，便跑不掉了。

如此说来，月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小，岂不是早晚也得掉到地球上来，与地球相撞吗?不必担心，当月球飞进地球引力圈时，原始大气已开始逐渐飘散，月球所受的大气阻力越来越小，原始大气消失后，月球所受阻力也随之消失，因而轨道半径没有变小，也没有与地球相撞。

大气阻力消失后，还有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下，月球公转速度加快，离心作用强化，轨道反而向外推移。通过观测得知，目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米。

在上述四种力的作用下，使月球在被俘后既未掉到地球上来，也没跑到引力圈外去，始终在卫星轨道上运行，与地球长期相伴。

最耀眼的明珠——金星

金星是太阳系中九大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第二颗。它也是离地球最近的行星，中国古代称之为太白或太白金星。它有时黎明前出现在东方，被称为“启明”；有时黄昏后出现在西方，被称为“长庚”。金星是全天中除太阳和月亮之外最亮的星。比著名的天狼星（除太阳外全天最亮的恒星）还要亮14倍，它犹如一颗耀眼的明珠挂在天空。

金星有浓密的大气层，为了揭开金星的神秘面纱，20世纪60年代美国和苏联开始竞相发射探测器到金星上去。仅在1978年12月4日到25日，美苏就各有两个考察船在金星着陆。金星没有辐射带和磁场，大气中二氧化碳的含量在97%以上，还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气及氯化氢等。

强烈的“温室效应”使金星表面温度高达465～485摄氏度，温差很小，基本上没有昼夜、季节和地区的差别。金星表面的气压为90，相当于地球上海洋深处900米左右所受的压力。表面风速大约2～3米秒，随高度的增加，风速逐渐增大，在50～70公里高空，风速高达100米秒，强烈的对流产生了频繁的闪电。在离金星表面30～88公里的空间，是一层浓密的硫酸雾。

金星上可谓火山密布，是太阳系中拥有火山数量最多的行星。已发现的大型火山和火山特征有1600多处。此外，还有无数的小火山，没有人计算过它们的数量，估计总数超过10万，甚至100万。金星火山造型各异。除了较普遍的盾状火山，还有很多复杂的火山特征，和特殊的火山构造。目前为止，科学家在此尚未发现活火山，但是由于研究数据有限，因此，尽管大部分金星火山早已熄灭，仍不排除小部分依然活跃的可能性。

金星的自转很特别，自转方向是自东向西，这与其它行星相反，是太阳系内唯一逆向自转的行星。因此，在金星上看，太阳是西升东落。金星绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形，且与黄道面接近重合，其公转速度约为每秒35公里。公转周期约为224。70天，但其自转周期却为243日。也就是说，金星的自转恒星日一天比一年还长。

不过按照地球标准，以一次日出到下一次日出算一天的话，则金星上的一天要远远小于243天。这是因为金星是逆向自转的缘故；在金星上看日出是在西方，日落在东方；一个日出到下一个日出的昼夜交替只是地球上的116。75天。

金星和水星一样，是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星。因此金星上的夜空中没有“月亮”，最亮的“星星”是地球。由于离太阳比较近，所以在金星上看太阳，太阳的大小比地球上看到的大1。5倍。

金星的表面温度很高，表面不存在任何液态水，加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件，所以，金星没有任何生命形式存在的可能。金星上最高的山脉是麦克斯威尔山，高度约有11270米。北半球大高原长约3200公里，宽约1600公里，比西藏高原大的多，有一条大裂缝穿过赤道地区，这是太阳系天体上发现的最大裂缝。

未来的太阳——木星

木星古称岁星，是离太阳由近到远排列的第五颗行星。在太阳系九大行星中木星称得上是鹤立鸡群，国为它是最大的一颗，比所有其他的行星的合质量大2倍，它的质量是地球质量的318倍，是其余8颗行星质量总和的两倍半。它的体积是地球体积的1316倍，亦居九大行星之首，它是太阳系行星中的巨人。

木星是一个由液态氢构成的流体行星，没有固体表面。木星表面的大多数特征变化倏忽，但也有些标记具有持久和半持久的特征，其中最显著最持久，也是人们最熟悉的特征要算大红斑了。大红斑位于木星赤道以南，它至少已存在3个半世纪，很可能还要长得多。它的大小有三个地球那么大，颜色一般都保持着红而略带棕色的调子，有时鲜明，有时暗淡且模糊。大红斑究竟是什么？1977年“旅行者号”探测器查明它是木星云层中的一个特大漩涡，漩涡内的物质处于剧烈运动的状态，其剧烈程度是我们难以想象的。

木星的两极有极光，这似乎是从木卫一上火山喷发出的物质沿着木星的引力线进入木星大气而形成的。木星有光环。光环系统是太阳系巨行星的一个共同特征，主要由小石块和雪团等物质组成。木星的光环很难观测到，它没有土星那么显著壮观，但也可以分成四圈。木星环约有6500公里宽，但厚度不到10公里。

木星有16颗卫星，其数量之多仅次于土星。这些卫星的表面特征丰富多彩，各具特色。其中木卫1上面还有活火山，“旅行者1号”发现它至少有8个或9个活火山，其中的一个正以每秒400多米的迅猛速度向外喷射尘埃和气体等物质，看起来像是从卫星边缘上升起好几百千米的大喷泉。木卫1上火山爆发的延续时间，可能长达几个月到几年。木卫1是太阳系中除地球之外第一个发现有活火山的天体。

木星难道仅仅是颗普通的行星吗？为什么不能把它看作是颗未来的恒星，看作是正在向恒星方向发展的天体呢？上世纪80年代初，前苏联科学家苏切科夫提出木星也许是颗正在发展中的恒星，这种新见解之发表之后，遭到了不少非议。但是，苏切科夫的意见也并非“空中楼阁”，毫无依据。他的主要观点是：木星内部在进行热核反应，它有自己的热核能源，应该归到“能自己发热、发光”的恒星类天体里去。

比起太阳来，木星确实有点“小巫见大巫”。称“霸”其他行星的木星，体积只有太阳的千分之一，质量只及太阳的1／1047，即约0。001个太阳质量，而中心温度也只有太阳的五百分之一。有人认为，这并不妨碍木星内部存在热源，因为它是在木星形成过程中产生并积累起来的。

近年来，对木星的考察表明：木星正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍，这说明木星释放能量的一半以上来自它的内部。由于木星内部存在热源，同时还不断吸积着太阳放出的携能粒子，所以它本身所具有的能量越来越大。

一旦木星上爆发了大规模的热核反应，以千奇百怪的漩涡形式运动的木星大气层将充当释放热核能的“发射器”。所以，有些科学家认为：再经过几十亿年后，木星将会改变它的身分，从一颗行星转变为一颗名副其实的恒星，那时，太阳系将成为双星而发生巨大的变化。

木星是否正在向恒星方向演变？能否成为将来的太阳之类的疑问，无疑将会在很长的一段历史时期里，一直成为科学家们孜孜不倦地探讨的课题。

“度日如年”的星球——水星

水星在中国古代被称为“辰星”。在八大行星中水星是最小的，同时也是最靠近太阳的行星。水星目视星等范围是0。4～5。5，由于水星太靠近太阳了，在地球上是看不清楚水星真面貌的。水星常常被猛烈的阳光淹没，它的轨道距太阳4590万～6970万千米之间，因此望远镜很少能够仔细观察它。水星也没有自然卫星。

水星绕太阳运行的速度很快，每秒约48千米，它只需要88天就能绕太阳公转一周。在很长一段时期里，天文学家一直认为它的自转周期跟公转周期一样长，也是88天。但由于仪器、技术等方面的原因，人们对水星精确的自转周期仍不知晓。

随着天文学观测水平和仪器精密程度的提高，水星自转周期终于被测出来了。1965年，美国天文学家用阿雷西博天文台射电望远镜，向水星发射了雷达波进行探测。这是一架世界上最大的射电望远镜（口径305米），它测出了水星的精确的自转周期为58．646天。原来，水星绕太阳公转2圈的同时，绕其轴自转3周，因此，水星的自转周期刚好是公转周期的23。

水星上没有大气，太阳近距离地灼烤着水星，以大于地球九倍的光和热倾注于水星上，使水星面向太阳的一面，最高温度可达到400℃左右，岩石中的铅和锡都会被太阳光熔化，所以不会有生命的存在了。

别以为水星只是个滚烫的星球，有时候又冷得惊人。在水星背向太阳的一面，由于没有大气起调节温度的作用，温度下降极为迅速，温度经常在零下163℃以下。水星的昼夜大约三十天交换一次，即在一个月的时间里，连续暴晒；接着一个月时间跃入寒夜。水星称得上是一个火与冰的世界！