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第三部分 月球是地球的刹车器(第2页)

总有一些观察者不时地报告看到“其他的地球天然卫星”。德国的天文杂志《DieSterne》报道说名为W.Spill的德国业余天文学家在1926年5月24日观察到这第二颗卫星通过月球。

在1950年左右,当人造地球卫星刚开始被提出时,每个人都预见它只能被分级式火箭送上天,不载任何无线电发射装置,而由在地雷达跟踪。如果这样的话,一些近地的小卫星会产生极大干扰,它们会反射雷达发射到人造卫星上的波。但这却提供了人们寻找天然卫星的好方法,baugh发展了这项技术:在离地5000千米高的卫星速率被预测出。一个拍摄站便以这个速度跟踪拍摄。恒星、行星等天体在照片上显现一条直线,但在这一高度的卫星却显示成一点。如果卫星不在这个高度,那么它在照片上应表现为一条短小的直线。

I~owell天文台的观测始于1953年,并且真正地探索了一块处女地:除了这个德国天文台外,没有人注意到地月之间的这块空间。到1954年秋,各类享受很高声誉的周刊和日报报道说这个天文台的观测已得到了初步结果:有一个离地高度为700千米和一颗离地高度为1000千米这样两颗卫星。人们普遍地产生这样的疑问:“它们是否是天然卫星呢?”没有人知道这些报道源自何处——因为天文台的观测根本没得到什么结果。在1957年和1958年当第一颗人造卫星发射后,其上携带的相机才又继续追踪那些卫星。

但是这并不意味着地球只有一颗天然卫星。地球可能在很短的时间内有一颗近地卫星。流星体飞过地球,穿过上层大气时会损失很大动能而进入围绕地球的卫星轨道。但由于它经过大气上层的每个近地点,都不会维持很长时间,或许只有一或两个周转,也可能达到一百个周转(相当于150小时左右)。一些报告表明这样的“瞬间卫星”曾被看到过,可能当初Petit所看到的便是这样的卫星。

除了“瞬间卫星”这种解释外,还有两种可能性。一个可能是月球有自己的卫星——但是尽管经过许多次搜索,都没有发现过(据现在所知的,月球的引力场十分不稳定或者说太“不平”了,以至于它的任何卫星轨道也十分不稳定——那绕月卫星便会在运行相当短一段时间后,一般几年或十年左右,撞向月球)。另一种可能是存在着绕月球运行的特洛伊卫星,落后或超月球公转轨道60°。

Krakow天文台的波兰天文学家KordyLewski首先报告了这种“特洛伊卫星”。他是在1951年开始他的寻找的。他希望能在绕月轨道上找到一颗离月球为60度的大小合适的天体。可是探索一无所获。在1956年他的同事Wilkowski提出可能存在许多微小的天体,由于太小而不能被单独看见,但却多得合成云状粒子。如果这样的话,最好的观察方式将是用肉眼,而不是通过天文望远镜。用天文望远镜只会“漠视”了它们的存在。Kordylewski博士很愿意试一试。他所需要的是一个无月的晴朗的夜空。

1956年10月,KordyLewski终于首次在距月球60。的两个位置中的一处,看到了明亮的碎片。它不是很小,对角为2。(大约是月球的4倍),它很暗,只有众所周知的对日照(黄道带上正对太阳的明亮碎片)的亮度的一半。1961年的3、4月,KordyLewski成功地在预计位置上拍摄到了两片星云。它们看上去似乎在不断扩大,不过这可能只是由于亮度的改变而造成的视觉差而已。1975年,J.Roach运用OSO(公转太阳天文台)的6艘太空飞船探测了这些“云状卫星”。1990年它们再次被拍摄下来,这次是由波兰的天文学家Winiarski拍摄的,他还发现它们“徘徊”在高于“特洛伊卫星”10°的地方,它们的光比黄道带的光红一些。

至此长达一世纪的对于地球第二颗卫星的搜寻似乎已成功了,即使这颗卫星与当初任何人预想的都不同。它们十分难找,也很难与黄道带的光分开,特别是那颗对日照。

但仍有人认为还存在另一些天然地球卫星。在1966年至1969年间,美国科学家Jby声称他观察到至少十颗小到只能通过天文望远镜才能观察到的地球天然卫星。Bargby发现了这些天体的椭圆轨道:离心率为0.498,半主轴长14065千米,远地点高度14700千米,近地点高度68by认为它们是在1955年破裂的天体的碎块。

不过,他得到的这些结论大都是建立在不稳定的人造地球卫星的数据基础上的。Bargby运用人造地球卫星所提供的资料,却没有意识到这些数据只是一些近似值,甚至于有时是错误的,因此根本不能应用于精确的科学分析。

另外,根据Bargby的观察结果,当他所说的卫星经过近地点时,应为可见的一等星,应该轻易地就被肉眼观察到,可是却从没有人看到类似的天体。

1997年,PaulWiegert等人发现了小行星3753有一个很奇怪的轨道,似乎是地球的一颗伴星,可是它并不围绕地球运动。

神秘的土卫六

1655年3月25日,荷兰天文学家惠更斯在用自制的3.7米长折射望远镜观测土星时,无意中发现了一颗土星的卫星。它就是最受天文学家瞩目的土卫六,是人类发现的第一颗土星卫星。这颗卫星被命名为提坦(Titan)。提坦是希腊神话中的女巨神,第二代土星之神克洛诺斯(us)的妻子。

土卫六长期被认为是太阳系卫星的卫星之王。“先驱者号”探测器在距离它35万千米处拍下5张高分辨率照片,照片上土卫六呈现出美丽的橘红色。“旅行者号”测量的数据资料改写了土卫六原来5800千米的直径,实际为4828千米,迫不得已把王冠让给了木星的卫星木卫三,屈居第二。

科学家一直对土卫六很感兴趣,原因在于它是卫星中唯一有大气存在的。大气的主要成分是氮,约占98%,甲烷占1%,其余为碳氢化合物等。大气层厚度约为2700千米。土卫六表面温度很低,在-190℃~-210℃之间,有美丽的液氮海洋。这些条件与地球早期生命起源的情况相似。

虽然看不到土卫六的表面,但“旅行者号”探测器提供的资料显示土卫六是太阳系中的又一个奇异世界,黑暗寒冷的表面,液氮的海洋,暗红的天空,偶尔洒下几点夹杂着碳氢化合物的氮雨等,表面可能存在有机物堆积。这些是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。

土卫六离土星的平均距离约122万千米,几乎是沿着圆轨道绕土星运动。为什么土卫六能够等距离地绕土星运动,还是一个待解之谜。土卫六自被发现以来,至今已有300多年,但人类对它的认识还远远不够。

土卫六无线电信号之谜

据国外媒体报道,通过对“惠更斯”号探测器传回的数据进行分析,科学家们发现在土卫六上存在着一些低频无线电信号。种种迹象表明,这些信号均来自土卫六上的海洋——它们的主要成分是液态甲烷、乙烷和这两物质构成的聚合物。

科学家们表示,目前还无法确定这些无线电信号源的准确信息,但清楚的一点是:在土卫六的陆地上并不存在类似的无线电信号源。法国行星研究中心的工作人员费尔南多·希莫斯表示,土卫六表面的温度虽然非常低(低于-170℃),根本不适合生命的存在,但从理论上讲,该卫星的海洋却要“暖和”得多,并且完全有可能存在着适合生命生存的环境。

希莫斯指出,欧洲空间局发射的“惠更斯”号探测器记录到了一段频率为35赫兹的无线电信号。虽然该信号在不久后又重复出现了一次,但欧洲空间局的科学家们至今也无法解释其产生的根本原因。

科学家们解释说,在地球上,自然状态下的无线电信号均来自闪电。希莫斯表示:“地球上因闪电而产生的无线电信号会射向地表并重新反射回天空。而在土卫六上并不存在闪电,此外,其上的无线电信号还均来自海洋深处。要知道,目前已知的任何一种**均是无线电信号的不良传播介质。因此,要使无线电信号到达土卫六表面,其源头的辐射功率必须非常强大。”

许多科学家认为,土卫六上的无线电信号可能是该卫星本身发生振**辐射的产物,但这一观点现在既无法得到证明,也无法进行否定。

土卫六是太阳系中已知的唯一一颗具有浓密大气的卫星。有科学家们认为,土卫六上富含氮气、甲烷及其他有机化合物的情况与45亿年前的地球非常相似。正是因为如此,科学家们才希望通过研究土卫六、监测其化学反应以查清地球生命诞生的条件。

有英国专家认为,土卫六现在可能正处于孕育生命形态的初始阶段,但其表面的温度过低,可能会阻碍这一过程的发展。如果太阳的辐射能力再强大一些,土卫六很有可能会演化为孕育新生命的摇篮。据估计,当太阳在40亿年后进入暮年状态时,土卫六完全有可能成为一颗新的“地球”。

“惠更斯”号由“卡西尼”号探测器运抵土星轨道。这两部探测器于1997年发射升空,总价值高达33亿美元。之所以将它们分别命名为“惠更斯”和“卡西尼”,是为了纪念18世纪从事太阳系和土星研究的两位欧洲天文学家。

土卫六“黑猫”之谜

由美国航天局与欧洲航天局及意大利航天局合作的项目工程:探索土卫六“卡西尼一惠更斯”项目引起了科学界的重视。科学家们已经知道土卫六不是一个布满火山口的死世界,而是一个非常有趣的地方。

探索的初步成果显示,土卫六的地表是比较年轻的,但是存在**的可能性极小。

据美国国家航天局发布,“卡西尼”雷达探测显示土卫六有着年轻而又活跃的地表结构。

“从此次飞行开始的两天内,我们对土卫六的理解得到了惊人的增长,”“卡西尼”跨专业科学家亚利桑那州图森大学乔森那·鲁尼耐博士说道,“土卫六是一个有着复杂而又活跃的地质进程的地方。我们仍然不知道有多少的固体和**。我们在它的表面几乎看不见陨石坑,这个事实告诉我们土卫六的地表是年轻的。”

飞行中,“卡西尼”测绘了土卫六大约1%的地表图。土卫六北半球仍然不能使用光学成像,但是雷达成像能够显示出低至300米高空的一些详细数据和特征,可以看出土卫六的地质特征有相当大的差异。

雷达的测绘在土卫六北半球覆盖了一个长1960千米、宽l加千米的狭长地带。在“卡西尼”发回的首批关于土卫六的雷达图像里面,主要可以分为两个部分,就是明亮的区域和黑暗的区域。

较为明朗的区域代表着粗糙的地带,较黑暗的地域被认为是平滑面。图像突出了一些较为黑暗的地带,这个地带被“卡西尼”队称为“茜茜猫”或“万圣节猫”,这是以一个“卡西尼”队员的女儿的名字来命名的,因为这个女孩指出它的表面看起来像猫的形状。

据美国国家航天局介绍:由于“卡西尼”空间探测器得到的新观测数据,关于土卫六性质的观念正发生着一场彻底的革命。据美国航空局喷气推进实验室的行星科学家罗伯特·尼尔森称,一切都改变了。他在美国天文学协会的行星学分会年会上说:“原先示例的基础已经被动摇了。”在雷达的图片中,能看到一个符合活跃地质特征的显著明亮地带,至于它是什么,存在多种可能性,但一个大的可能性是它是一个火山熔浆流或者冰火山。

“卡西尼”雷达小组成员、安雷泽那大学的来佛·罗伦兹博士说:“它可能是流动的某种东西,它也可能是因腐蚀而形成的沟壑,现在下结论还为时过早。但是它看起来非常像从土卫六表面冒出来的东西,它可能是某种火山熔浆流,它类似于地球上的火山活动。”

其中相对黑暗区域比较光滑,该事实导致科学家推测出这个区域可能是一系列湖泊,但是他们十分谨慎地指出这些推测还不能确定。

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