杂谈 魔法(2/2)
木星释放的能量
物理特性气态行星
石质的内核
行星表面有高速飓风
内核处可能高达20,000开
有较强的磁场
木星光环亮度仅次于金星
有一个尘埃层或环
有一层厚而浓密的大气层
大红斑
卫星木卫一
木卫二
木卫三木卫四木卫五来自地球的使者
“先驱者”冲锋在前“旅行者”不负众望“伽利略”功勋卓著“朱诺”继往开来历史记载
《史记·天官书》《马王堆帛书·五星占》地形外观表面环境星体结构行星环观测资讯1994年木星被撞事件2009年木星被撞事件研究发现木星曾吞噬一个10倍于地球的行星占星学中的木星展开基本参数
木星图像(29张)公转轨道:距太阳778,330,000千米(5.203天文单位)公转周期:木星绕太阳公转的周期为4332.589天,约合11.86年。自转周期:木星赤道部分的自转周期为9小时50分30秒,两极地区的自转周期稍慢一些。直径:142,800千米(赤道),133800千米(两极)质量:1.90*10^27千克平均密度:1.33(水是1)核心密度:160(水是1)表面重力加速度:.12米每二次方秒。逃逸速度:60.2千米/秒质量(与地球比):317.89体积(与地球比)1316表层温度:其表面有效温度值为-168℃,而地球观测值为-139℃。
简介
木星
木星图像(15张)在太阳系的八大行星中体积和质量最大,它有着极其巨大的质量,是其它七大行星总和的2.5倍还多,是地球的317.89倍,而体积则是地球的1,316倍。按照与太阳的距离由近到远排,木星位列第五。同时,木星还是太阳系中自转最快的行星,自传一周只需要9小时50分30秒,所以木星并不是正球形的,而是两极扁,赤道鼓的三轴不等椭球体,扁平显著。木星是天空中第四亮的星星,仅次于太阳、月球和金星(在有的时候,木星会比火星稍暗,但有时却要比金星还要亮),因为木星体积巨大,反射太阳光的能力也强。木星主要由氢和氦组成,其中氢元素含量是82%,氦元素含量是17%,其他仅为1%,中心温度估计高达30,500℃。木星表面有一个大红斑,位于木星赤道南部,从东到西最长时有48,000千米,最小时也有20000多千米,从北到南最长有14,000千米,最短时也有11000千米,面积大约453,250,000平方千米,能容纳三个地球。对于它是什么目前仍有争论,很多人认为它是一个永不停息的旋风,这个大红斑是1665年由法国后裔的天文学家卡西尼发现,距今300多年了形状一直没有改变。
发现
木星是天空中第四亮的物体
木星图像(15张)(次于太阳,月球和金星;有时候火星更亮一些),早在史前木星就已被人类所知晓。根据伽利略1610年1月7日夜对木星四颗卫星:木卫一,木卫二,木卫三和木卫四(现常被称作伽利略卫星)的观察,它们是不以地球为中心运转的第一个发现,也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。许多年来人们一直认为木卫三是1609年由伽利略通过他自制的望远镜发现的,连同木卫一、木卫二、木卫四被称为伽利略卫星。其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德发现的,他著有《岁星经》和《天文星占》两书,可惜均已失传。唐朝天文学家瞿昙悉达编著的《开元占经》第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰:单阏之岁,摄提格在卯,岁星在子,与须女、虚、危晨出夕入,其状甚大有光,若有小赤星附于其侧,是谓同盟”。甘德早在公元前346年发现了木卫三,比伽利略早了将近2000年。
木星释放的能量
近年来,对木星的考察表明:木星正在向其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
木星图像(30张)说明木星释放能量的一半来自于它的内部。木星内部存在热源。众所周知,太阳之所以不断放射出大量的光和热,是因为太阳内部时刻进行着核聚变反应,在核聚变过程中释放出大量的能量。木星是一个巨大的液态氢星球,本身已具备了无法比拟的天然核燃料,加之木星的中心温度已达到了28万K,具备了进行热核反应所需的高温条件。至于热核反应所需的高压条件,就木星的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看,木星在经过几十亿年的演化之后,中心压可达到最初核反应时所需的压力水平。一旦木星上爆发了大规
木星图像(15张)模的热核反应,以千奇百怪的旋涡形式运动的木星大气层将充当释放核热能的“发射器”。所以,有些科学家猜测,再经过几十亿年之后,木星将会改变它的身份,从一颗行星变成一颗名副其实的恒星。木星和太阳的成分十分相似,但是却没有像太阳那样燃烧起来,是因为它的质量太小。木星要成为像太阳那样的恒星,需要将质量增加到现在的100倍才行,根据天文学家的计算,只有质量大于太阳质量的7%,才能进行聚变反应,发出光和热。
物理特性
气态行星
气态行星没有实体表面,它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大(我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径)。我们所看到的通常是大气中云层的顶端,压强比1个大气压略高。木星由82%的氢和17%的氦(原子数之比,75/25%的质量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。木星的大气层很浓厚,厚度达3000千米,在大气层之下有一层厚达27000公里的液态氢层,再下面是金属氢,这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成,也是一层浓密的大气层,大气层下有一层厚达26000公里的液态氢层,再下面也是金属氢。但天王星与海王星的组成中,氢和氦的量就少一些了。我们得到的有关木星内部结构的资料(及其他气态行星)来源很不直接,并有了很长时间的停滞。(来自伽利略号的木星大气数据只探测到了云层下150千米处)
石质的内核
木星可能有一个石质的内核,相当于10-15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在,木星内部就是这种环境(土星也是)。液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部,不过温度低多了)。在木星内部的温度压强下,氢气是液态的,而非气态,这使它成为了木星磁场的电子指挥者与根源,木星的磁场强度大约10高斯,比地球大10倍。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰。木星还是天空中已知的最强的射电源之一。最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成,它们在内部是液体,而在较外部则气体化了,我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿。云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰,铵水硫化物和冰水混合物。然而,来自伽利略号的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少(一个仪器看来已检测了最外层,另一个同时可能已检测了第二外层)。但这次证明的地表位置十分不同寻常--基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船的最近观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星表面最温暖又是云层最少的地区。来自伽利略号的大气层数据同样证明那里的水比预计的少得多,原先预计木星大气所包含的氧是目前太阳的两倍(算上充足的氢来生成水),但目前实际集中的比太阳要少。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度。
行星表面有高速飓风
木星和其他气态行星表面有高速飓风,风速达每小时400千米,并被限制在狭小的纬度范围内,在接近纬度的风吹的方向又与其相反。这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带,支配着行星的外貌。光亮的表面带被称作区(zones),暗的叫作带(belts)。这些木星上的带子很早就被人们知道了,但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多(大于400英里每小时),并延伸到根所能观察到的一样深的地方,大约向内延伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱,这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动,不像地球只从太阳处获取热量。木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩缤纷的视觉效果,但是其详情仍无法知晓。色彩的变化与云层的高度有关:最低处为蓝色,跟着是棕色与白色,最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓(这个发现常归功于卡西尼,或是17世纪的RobertHooke)。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆,足以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区,那里的云层顶端比周围地区特别高,也特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。
内核处可能高达20,000开
木星向外辐射能量,比起从太阳处收到的来说要多。木星内部很热:内核处可能高达20,000开。该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的(行星的慢速重力压缩)。(木星并不是像太阳那样由核反应产生能量,它太小因而内部温度不够引起核反应的条件。)这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体层的对流,并引起了我们所见到的云顶的复杂移动过程。土星与海王星在这方面与木星类似,奇怪的是,天王星则不。木星与气态行星所能达到的最大直径一致。如果组成又有所增加,它将因重力而被压缩,使得全球半径只稍微增加一点儿。一颗恒星变大只能是因为内部的热源(核能)关系,但木星要变成恒星的话,质量起码要再变大80倍。
有较强的磁场
宇宙飞船发回的考察结果表明,木星有较强的磁场,表面磁场强度达3~14高斯,比地球表面磁场强得多(地球表面磁场强度只有0.3~0.8高斯)。木星磁场和地球的一样,是偶极的,磁轴和自转轴之间有10°8′的倾角。木星的正磁极指的不是北极,而是南极,这与地球的情况正好相反。由于木星磁场与太阳风的相互作用,形成了木星磁层。木星磁层的范围大而且结构复杂,在距离木星140万~700万公里之间的巨大空间都是木星的磁层;而地球的磁层只在距地心5~7万公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所屏蔽,使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带,木星周围也有这样的辐射带。“旅行者1号”还发现木星背向太阳的一面有3万公里长的北极光。1981年初,当“旅行者2号”早已离开木星磁层飞奔土星的途中,曾再次受到木星磁场的影响。由此看来,木星磁尾至少拖长到6000万公里,已达到土星的轨道上。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,主要由黑色碎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9400公里宽,但厚度不到30公里,光环绕木星旋转一周需要大约7小时。
木星光环
光环距离
(千米)宽度
(千米)质量
(千克)
Halo10000022800?
Main1228006400le13
Gossamer129200850000?
(距离是指从木星中心到光环内侧边缘)[1]木星环较土星为暗(反照率为0.05)。它们由许多粒状的岩石质材料组成。
木星有一个同土星般的环,不过又小又微弱。(右图)它们的发现纯属意料之外,只是由于两个旅行者1号的科学家一再坚持航行10亿千米后,应该去看一下是否有光环存在。其他人都认为发现光环的可能性为零,但事实上它们是存在的。这两个科学家想出的真是一条妙计啊。它们后来被地面上的望远镜拍了照。木星光环中的粒子可能并不是稳定地存在(由大气层和磁场的作用)。这样一来,如果光环要保持形状,它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星:木卫十六和木卫十七,显而易见是光环资源的最佳候选人。伽利略号飞行器对木星大气的探测发现在木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带,大致相当于电离层辐射带的十倍强。惊人的是,新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子。1994年7月,苏梅克-利维9号彗星碰撞木星,具有惊人的现象。甚至用业余望远镜都能清楚地观察到表面的现象。碰撞残留的碎片在近一年后还可由哈勃望远镜观察到。
亮度仅次于金星
在夜空中,木星是空中最亮的一颗星星(仅次于金星,但金星在夜空中往往不可见)。四个伽利略的卫星用双筒望远镜可很容易的观察到;木星表面的带子和大朱庇特及木星符号
红斑可由小型天文望远镜观测。迈克·哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节,越来越好的图表将被如灿烂星河这样的天文程序来发现和完成。
有一个尘埃层或环
过去有人猜测,在木星附近有一个尘埃层或环,但一直未能证实。1979年3月,“旅行者1号”考察木星时,拍摄到木星环的照片,不久,“旅行者2号”又获得了木星环的更多情况,终于证实木星也有光环。木星光环的形状像个薄圆盘,其厚度约为30公里,宽度约为9400公里,离木星12.8万公里。光环分为内环和外环,外环较亮,内环较暗,几乎与木星大气层相接。光环的光谱型为G型,光环也环绕着木星公转,7小时转一圈。木星光环是由许多黑色碎石块构成的,石块直径在数十米到数百米之间。由于黑石块不反射太阳光,因而长期以来一直未被我们发现。
有一层厚而浓密的大气层
木星有一层厚而浓密的大气层,大气的主要成分是氢,占80%以上,其次是氦,约占18%,其余还有甲烷、氨、碳、氧和水汽等,总含量不足1%。由于木星有较强的内部能源,致使其赤道与两极温差不大,不超过3℃,因此木星上南北风很小,主要是东西风,最大风速达130~150米/秒。木星大气中充满了稠密活跃的云系。各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴。由于木星的快速自转,因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹,其中的亮带是向上运动的区域,暗纹则是较低和较暗的云。木星的大红斑位于南纬°处,东西长4万公里,南北宽1.3万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。由于木星离太阳平均距离为7.78亿公里,因此木星的表面温度比地球表面温度低得多。从木星接受太阳辐射计算,其表面有效温度值为-168℃,而地球观测值为-139℃,“先驱者11号”宇宙飞船的探测值为-148℃,仍比计算值高,这也说明木星有内部热源。“先驱者号”探测器对木星考察的结果表明,木星没有固体表面,木星是一个流体行星。主要是氢和氦。木星的内部分为木星核和木星幔两层,木星核位于木星中心,主要由铁和硅构成,是固体核,温度达3万K。木星幔位于木星核外,以氢为主要元素组成的厚层,其厚度约为7万公里。木幔外就是木星大气,再向外延伸1000公里,就到云顶。
大红斑
木星大红斑(40张)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。大红斑是位于赤道南侧、长达2万多公里、宽约1.1万公里的一个红色卵形区域。从17世纪中叶,人们就开始对它进行时断时续的观测,1879年以后,开始对它进行连连续的记录,并发现它在1879~1882年,1893~1894年,1903~1907年,1911~1914年,1919~1920年,1926~1927年,特别是在1936~1937年,1961~1968年,以及1973~1974年这些年代中,变得显眼和色彩艳丽。在其他时间,显得暗淡,只略微带红,有时只有红斑的轮廓。大红斑是个什么结构?为什么是红色的?如何能持续这么长的时间?要了解这些问题,仅凭地面观测实在是无能为力的。按照科学家雷蒙·哈依德的理论,大红斑是位于其下面的某种像山一类的永久特征所造成的大气扰动。但是“先驱者”发现木星表面是流体,完全排除了木星外层具有固态结构表面的可能性,上述理论也就是自然被扬弃了。“旅行者1号”发回的照片使人清晰地看到,大红斑宛如一个以逆时针方向旋转的巨大漩涡,其浩瀚宽阔足以容纳好几个地球。从照片上还可以分辨出一些环状结构。仔细研究后,科学家们认为,在木星的表面覆盖着厚厚的云层,大红斑是耸立于高空、嵌在云层中的强大旋风,或是一团激烈上升的气流所形成的。在木星上,类似大红斑的特征还有一些。譬如,在大红斑的偏南处,有3个白色卵形结构,它们首次出现于1938年。另外,1972年,地面观测发现木星的北半球上出现一个小红斑,18个月以后“先驱者10号”到达木星时,发现其形状和大小几乎同大红斑相似。再过一年,“先驱者11号”经过木星时,这个红斑竟踪迹皆无,看来这个红斑只存在了两年左右。木星上的斑状结构一般持续几个月或几年,它们的共同特点是在北半球作顺时针方向旋转,在南半球作逆时针旋转。气流从中心缓慢地涌出,然后在边缘沉降,遂形成椭圆形状。它们相当于地球上的风暴,不过规模要大得多,持续时间也长得多。木星云的绚丽多彩,证明木星大气有着十分活跃的化学反应。在探测器拍摄的照片上,可以看到木星大气明暗交错的云带图形。从南极区到北极区依稀可辨17个云区或云带。它们的颜色、亮度均不相同,也许是氨晶体所组成;褐色云带的云层要深些,温度稍高,因而大气向下流动;蓝色部分则显然是顶端云层中的宽洞,通过这些空隙,方可看到晴朗的天空。蓝云的温度最高,红云的温度最低。据判断,大红斑是一个很冷的结构。令人不解的是,如果按平衡状态而言,所有的云彩都应该是白色的,只有当化学平衡被破坏后,才会出现不同的颜色。那么,是什么破坏了化学平衡呢?科学家们推测,可能是荷电粒子、高能光子、闪电,或是沿垂直方向穿过不同温度区域的快速物质运动。大红斑的橙红色一直使人困惑不解。有人认为是大红斑中上升气流形成的云中放电现象。为此,美国马里兰大学的一位名叫波南贝罗麦的博士做了一个有趣的实验。他在一只长颈瓶中放上木星大气中存在的一些气体,如甲烷、氨、氢等,对这些气体施加电火花作用,结果发现原先无色的气体变成云状物,一种淡红色的物质沉淀在瓶壁上。这个实验为人们解开大红斑颜色之谜似乎提供了某种有益的启示。相当一部分天文学家认为,磷化物可以说明大红斑的颜色。自从卡西尼发现大红斑以来,到今天已有300多年了,它为什么能持续如此长的时间呢?有人认为木星的大气又密又厚是大红斑长寿的主要原因,但这只是一种猜测。大红斑和木星上其他卵形结构的长寿,主要包含两个问题:一个是这些斑状结构必须是稳定的,不然它们只能存在几天;另一个就是能源问题,一个稳定涡流如果没有能源维持,很快就会下沉。木星大红斑每小时时速可达400千米,而地球上的龙卷风最高时速连它的3/4都达不到,而且持续时间与木星大红斑大小都比地球龙卷风长和大。至于这是为什么至今仍是个迷。
卫星
木星有62颗已知卫星。由于伽利略卫星产生的引潮力,木星运动正逐渐地变缓。同样,相同的引潮力也改变了卫星的轨道,使它们慢慢地逐渐远离木星。木卫一,木卫二,木卫三由引潮力影响而使公转共动关系固定为1:2:4,并共同变化。木卫四也是这其中一个部分。在未来的数亿年里,木卫四也将被锁定,以木卫三的两倍公转周期,木卫一的八倍来运行。木星的卫星由宙斯一生中所接触过的人来命名(大多是他的情人)。卫星距离
(千米)半径
(千米)质量
(千克)发现者发现日期
木卫十六128000209.56e16Synnott1979
木卫十五129000101.91e16Jewitt1979
木卫五181000987.17e18Barnard1892
木卫十四222000507.77e17Synnott1979
木卫一42200018158.94e22伽利略1610
木卫二67100015694.80e22伽利略1610
木卫三107000026311.48e伽利略1610
木卫四188300024001.08e伽利略1610
木卫十三1109400085.68e15Kowal1974
木卫六11480000939.56e18Perrine1904
木卫十11720000187.77e16Nicholson1938
木卫七11737000387.77e17Perrine1905
木卫十二21200000153.82e16Nicholson1951
木卫十一22600000209.56e16Nicholson1938
木卫八500000251.91e17Melotte1908
木卫九700000187.77e16Nicholson1914
木卫一、木卫二、木卫三、木卫四于1610年由伽利略发现,称为伽利略卫星。1892年巴纳德用望远镜发现了木卫五,其他卫星都是1904年以后用照相方法陆续发现的。“旅行者号”飞船于1979年发现了木卫十四,1980年又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外,其余的卫星半径多是几公里到20公里的大石头。木卫三较大,其半径为2631公里。木卫可分为三群:最靠近木星的一群——木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星等8颗,轨道偏心率都小于0.01,顺行,属于规则卫星;其余均属不规则卫星。离木星稍远的一群卫星——木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七,偏心离为0.11~0.21,顺行。离木星最远的一群——木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九,偏心率0.17~0.38、逆行。木星的四个伽利略卫星和木卫五的轨道几乎在木星的赤道面上。“旅行者1号”对这五颗卫星作了考察。
木卫一
木卫一伊奥,是16颗卫星中最著名的一颗,离木星很近,平均距离约42万千米。它的体积并不是很大,直径约3630千米,密度和大小有些类似月球,呈球状,整个表面光滑而干燥,有开阔的平原、起伏的山脉和长数千千米、宽百余千米的大峡谷,还有许多火山盆地。它的颜色特别的鲜红,比火星还红,可能是太阳系中最红的天体,上空由稀薄的二氧化硫大气及钠云所包围,并有很频繁的火山活动。旅行者1号探测器在木卫一的表面共发现了9座火山,火山的喷发高度为70~300千米,喷发速度平均每秒1000米,比地球火山爆发大。这些火山不断地喷出由二氧化硫组成的烟,降落在木卫一的表面,木卫一表面温度是-150度左右,而火山周围大约17度。这些烟是木星磁层中许多粒子的主要来源,也就是木星磁层中辐射带最强的部分。木卫一是迄今在太阳系中所观测到的火山活动最为频繁和激烈的天体,也是航天探测器在地外观测到的第一个有火山活动的天体,木卫一的火山活动剧烈是因为后方的木卫二与前方的木星对木卫一的引力产生的潮汐作用很强,前拉后扯使木卫一内部的物质不断的翻搅,就像一个要被扯破的汤圆一样。
木卫二
木卫二“欧罗巴”
木卫二欧罗巴,是一颗体积比月球略小,但密度和月球差不多,表面非常光滑,被大量的冰覆盖着,好像是一个冰与奶油巧克力混合而成的大球体。它的直径3138千米,所以从望远镜中看是一颗显得非常明亮的天体。木卫二的另一特征是冰面上布满了许多纵横交错、密如蛛网的明暗条纹,很可能是冰层的裂缝。在木卫二的表面覆盖一层50千米厚的冰层,冰层下有一层厚度97千米的海洋,也许这就是木卫二的表面如此光滑,反照率又这么高的原因。木卫二是太阳系储水量最大的天体。
木卫三
木卫三“加尼美德”
木卫三甘尼米德,是木星最大的一颗卫星,直径5262千米,水星的直径为4878千米,它的体积比水星大,但是质量远不能比。它是表面呈黄色,可分为盖满冰层的明亮区和冰上堆积着岩质灰尘的黑暗区,并有几处横向错开的断层、线状地形、互相平形的山脊与深沟。这些线状地形互相重叠,显示它们形成的年代不同。因此,天文学家推断,木卫三可能曾经发生过类似地球的板块活动。
木卫四
木卫四卡利斯多,直径4800千米,比水星小78千米,它的表面布满了密密麻麻的陨石坑,最明显的特征是一个像牛眼似的白色核心,外面被一层圆环包围着,类似同心圆盆地,直径达600~1500千米。木卫四除了坑洞以外再也找不到其他特殊的地形,因而推断它是太阳系中最古老的卫星表面,在如今还有内部活动。
木卫五
木卫五是天文学家巴纳德于1892年在木卫一的轨道内发现的,形状呈卵形,平均宽度98公里。“旅行者1号”发现它为浅灰色,上有一个长约130公里、宽200~220公里的微红区域。木星光环正位于木卫五的轨道里。
来自地球的使者
“先驱者”冲锋在前
先驱者10号
美国宇航局于1972年3月发射了“先驱者”10号探测器,这是第一个探测木星的使者,它穿越危险的小行星带和木星周围的强辐射区,经过一年零九个月,行程10亿千米,于1973年10月飞临木星,探测到木星规模宏大的磁层,研究了木星大气传回了三百多幅木星图形。1973年4月美国有发射了“先驱者”11号探测器,1974年12月5日到达木星。它离木星表面最近是只有4.6万千米,比“先驱者”10号更近。送回了有关木星磁场、辐射带、中立、温度、大气结构等情况,并观测到了木星南极地带。
“旅行者”不负众望
1977旅行者1号
年8月20日和9月5日,美国先后发射了旅行者2号和1号探测器,这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行。担负探测太阳系外围行星的任务。发射一百天后,旅行者1号超过旅行者2号,并先期到达木星考察。1979年3月5日,旅行者1号在距木星27.5万公里处与木星会合,拍摄了木星及其卫星的几千张照片并传回地球。通过这些照片可以发现木星周围也有一个光环,还探测到木星的卫星上有火山爆发活动。旅行者2号于1979年7月9日到达木星附近,从木星及其卫星中间穿过,在距木星72万公里处拍摄了几千张照片。
“伽利略”功勋卓著
伽利略号木星探测器
“伽利略”号探测器于1989年升空,1995年12月抵达环木星轨道。它旅行了28亿英里,它的终结日期比原来预计的晚了六年。伽利略号绕木星飞行了34圈,获得了有关木星大气层的第一手探测资料,在1995年将一个探测器放到了木星上。它发现在木星的卫星欧罗巴(Europa)、Ganymede、Callisto的地下有咸水,还发现木星卫星Io上有剧烈的火山爆发。“伽利略”号探测器在2003年年9月21日坠毁于木星,以此结束其近14年的太空探索生涯。这将是美国宇航局自1999年以来首次控制探测器在地球之外的天体上坠毁。
“朱诺”继往开来
朱诺号探测器
美国宇航局2008年11月宣布,已将木星定为下一个探索天空的远大目标,NASA将在2011年8月发射一个新的木星探测器“朱诺”,展开对木星的深入探测,该探测器首先绕地球运行至2013年,利用地球引力将“朱诺”弹射到外太阳系;预计在2016年中期到达木星轨道。此后,“朱诺”每年大约绕木星运转32圈,探测木星内部的结构情况;测定木星大气成分;研究木星大气对流情况以及探讨木星磁场起源和磁层,通过它的探测,科学家希望了解木星这颗巨行星的形成、演化和本体内部结构以及木星卫星等。全部任务计划于2017年10月结束。据路透社报道,美国宇航局的一颗卫星已经在27日于卡纳维拉尔角的空军基地装载到了阿特拉斯5号火箭上,准备于下周发射完成一项史无前例的木星中心探测计划。这枚探测器叫做“朱诺”号,预计用一年时间在木星的辐射带内环绕,比此前任何一个空轨道空间器都要靠近木星。这次环行是为了知道这个巨大的行星有多少水,什么引发了其如此强大的磁场以及在其浓厚炙热的空气下有没有一个固体内核。德州圣安东尼奥西南研究所的首席科学家ScottBolton说:“木星蕴藏了我们星球如何形成的需对关键秘密。”科学家们相信木星是太阳形成后第一个诞生的行星,尽管其确切是如何形成的并不知道。其中一个关键的缺失数据就是在这个巨大的比地球绕太阳旋转距离远5倍的行星里面有多少水。木星像太阳一样主要由氢和氦组成的还有少量的其他物质,比如氧。科学家们相信氧和氢在一起结合成了水,水可以由此次“朱诺”号携带的八个工具之一的微波蜂鸣器检测。木星的水含量与它在哪里以及如何形成的有着密切关系。一些迹象表明木星是在太阳系内较冷的下方区域形成再一点点向内部靠近的,而其他的电脑模型显示木星就在它目前所在的位置通过不断聚集古老的冰冷雪球而形成。尽管木星不断变大,但最终以两倍于其他星球之和的团块形成。使得它有巨大引力能够把几乎所有其原始的构造材料都吸聚在身旁。Bolton说:“如果我们想回到过去了解我们从哪来星球如何形成的我们就要去了解它。这就是为什么它如此吸引我们。”她说这些探索都会帮助美国宇航局。朱诺号的木星之旅将会持续5年。2016年7月到达后朱诺号将会只身进入木星与其内部辐射带边缘之间狭窄的地带。这一太阳能动力的探测器将花费一年的时间在木星两极点处的轨道环绕,离它云层最顶端仅有3100英米。此前仅有美国宇航局的上一个木星空间探测器,由伽利略号发射的大气层探测器进入到过离云层更近的地方。那一空间探测器仅能在木星巨大压力和高热的情况下保留数据58秒。朱诺号的电子内核被保护在一个钛做的拱顶内,但是它最终也会在一年后投入到木星严酷的辐射环境内。朱诺号的最后一个行动将会是潜入木星的大气层,避免任何污染木星有生命迹象的卫星的可能。朱诺号的发射定于8月5号,该空间器由洛克西德马丁航天公司制造,这一计划将耗资11亿美元。这一任务是美国宇航局低成本快回收的新疆界星球探测计划的第二个任务。
历史记载
《史记·天官书》
察日、月之行以揆岁星顺逆。曰东方木,主春,日甲乙。义失者,罚出岁星。岁星赢缩,以其舍命国。所在国不可伐,可以罚人。其趋舍而前曰赢,退舍曰缩。赢,其国有兵不复;缩,其国有忧,将亡,国倾败。其所在,五星皆从而聚于一舍,其下之国可以义致天下。以摄提格岁:岁阴左行在寅,岁星右转居丑。正月,与斗、牵牛晨出东方,名曰监德。色苍苍有光。其失次,有应见柳。岁早,水;晚,旱。岁星出,东行十二度,百日而止,反逆行;逆行八度,百日,复东行。岁行三十度十六分度之七,率日行十二分度之一,十二岁而周天。出常东方,以晨;入于西方,用昏。单阏岁:岁阴在卯,星居子。以二月与婺女、虚、危晨出,曰降入。大有光。其失次,有应见张。其岁大水。执徐岁:岁阴在辰,星居亥。以三月与营室、东壁晨出,曰青章。青青甚章。其失次;有应见轸。岁早,旱;晚,水。大荒骆岁:岁阴在巳,星居戌。以四月与奎、娄晨出,曰跰踵。熊熊赤色,有光。其失次,有应见亢。敦牂岁:岁阴在午,星居酉。以五月与胃、昴、毕晨出,曰开明。炎炎有光。偃兵;唯利公王,不利治兵。其失次,有应见房。岁早,旱;晚,水。叶洽岁:岁阴在未,星居申。以六月与觜觿、参晨出,曰长列。昭昭有光。利行兵。其失次,有应见箕。涒滩岁:岁阴在申,星居未。以七月与东井、舆鬼晨出,曰大音。昭昭白。其失次,有应见牵牛。木星将成为下一个人类太空探索的首要目标
作鄂岁:岁阴在酉,星居午。以八月与柳、七星、张晨出,曰长王。作作有芒。国其昌,熟谷。其失次,有应见危。有旱而昌,有女丧,民疾。阉茂岁:岁阴在戌,星居巳。以九月与翼、轸晨出,曰天睢。白色大明。其失次,有应见东壁。岁水,女丧。大渊献岁:岁阴在亥,星居辰。以十月与角、亢晨出,曰大章。苍苍然,星若跃而阴出旦,是谓“正平”。起师旅,其率必武;其国有德,将有四海。其失次,有应见娄。困敦岁:岁阴在子,星居卯。以十一月与氐、房、心晨出,曰天泉。玄色甚明。江池其昌,不利起兵。其失次,有应昴。赤奋若岁:岁阴在丑,星居寅,以十二月与尾、箕晨出,曰天皓。黫然黑色甚明。其失次,有应见参。当居不居,居之又左右摇,未当去去之,与他星会,其国凶。所居久,国有德厚。其角动,乍小乍大,若色数变,人主有忧。其失次舍以下,进而东北,三月生天棓,长四丈,末兑,进而东南,三月生彗星,长二丈,类彗。退而西北,三月生天欃,长四丈,末兑。退而西南,三月生天枪,长数丈,两头兑。谨视其所见之国,不可举事用兵。其出如浮如沈,其国有土功;如沈如浮,其野亡。色赤而有角,其所居国昌。迎角而战者,不胜。星色赤黄而沈,所居野大穰。色青白而赤灰,所居野有忧。岁星入月,其野有逐相;与太白斗,其野有破军。岁星一曰摄提,曰重华,曰应星,曰纪星。营室为清庙,岁星庙也。
《马王堆帛书·五星占》
相与营室晨出东方·秦始皇帝元三五七九[二]与东辟晨出东方二四六[八][十][三]与娄晨出东方三五七[九]一[四]与毕晨出东方四六八[卅]二[五]与东井晨出东方五七九·汉元·孝惠[元][六]与柳晨出东方六八卅二二[七]与张晨出东方七九一[三][三][八]与轸晨出东方八廿二[四]四[元]与亢晨出东方九一三五五二与心晨出东方十二四六六三与斗晨出东方一三五七七与婺女晨出东方二四六八·代皇秦始皇帝元年(前246年)正月,岁星日行廿分,十二日而行一度,终[岁行卅]度百五分,见三[百六十五日而夕入西方,伏]卅日,三百九十五日而复出东方。[十二]岁一周天,廿四岁一与大[白]合营室。
地形外观
木星表面有红、褐、白等五彩缤纷的条纹图案,可以推测木星大气中的风向是平行于赤道方向,因区域的不同而交互吹著西风及东风,是木星大气的一向明显特征。大气中含有极微的甲烷、乙炔之类的有机成份,而且有打雷现象,生成有机物的机率相当大。木星表面最大的特征,首推南半球的大红斑。这个巨大的圆形漩涡超过地球直径的3倍。大红斑的豔丽红色令人印象深刻,颜色似乎来自红磷。科学家由舒梅克-李维9号彗星撞击后释出的大气成份检测出硫,得知木星大气含有硫的成份。
表面环境
木星的成份绝大部分是氢和氦。木星离太阳比较远,表面温度低达摄氏零下150度,木星内部散放出来的热,是它从太阳接受的热的两倍以上,所以如果木星只靠太阳的热来加温,表面温度还会再低20度。
星体结构
木星的表面是由液态氢以及氦所组成的,在深入地心为液态的金属氢,其核心为一个岩质的核,约有地球的两倍大,十倍重。木星拥有非常大的磁场,表面磁场的强度超过地球的10倍。木星的磁气圈分布范围比地球磁气圈的范围大上100多倍,是太阳系中最大的磁气圈。由于太阳风和磁气圈的作用,木星也和地球一样在极区有极光产生。
行星环
随着行星际空间探测器的发射,不断揭示出太阳系天体中许多前所未知的事实,木星环的发现就是其中的一个。早在1974年"先锋11号"探测器访问木星时,就曾在离木星约13万公里处观测到高能带电粒子的吸收特征。两年后有人提出这一现象可用木星存在尘埃环来说明。可惜当时无人作进一步的定量研究以推测这一假设环的物理性质。1977年8月20日和9月5日美国先后发射了"旅行者1号"和"旅行者2号"空间探测器。经过一年半的长途跋涉,"旅行者1号"穿过木星赤道面,这时它所携带的窄角照相机在离木星120万公里的地方拍到了亮度十分暗弱的木星环的照片。同年7月,后其到达的"旅行者2号"又获得了有关木星环的更多的信息。根据对空间飞船所拍得照片的研究,现已知道木星环系主要由亮环、暗环和晕三部分组成。环的厚度不超过30公里。亮环离木星中心约13万公里,宽6000公里。暗环在亮环的内侧,宽可达5万公里,其内边缘几乎同木星大气层相接。亮环的不透明度很低,其环粒只能截收通过阳光的万分之一左右。靠近亮环的外缘有一宽约700公里的亮带,它比环的其余部分约亮10%,暗环的亮度只及亮度环的几分之一。晕的延伸范围可达环面上下各1万公里,它在暗环两旁延伸到最远点,外边界则比亮环略远。据推算,环粒的大小约为2微米,真可算是微粒。这种微米量级的微粒因辐射压力、微陨星撞击等原因寿命大大短于太阳系寿命。为了证实木星环是一种相对稳定结构这一说法,人们提出了维持这种小尘埃粒子数量的动态稳定的几种可能的环粒补充源。
观测资讯
一般小型的双筒望远镜可以看到木星以及身旁的四大卫星,因为他的光度十分明亮,所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望远镜中,可以看到木星较清晰的结构如大红斑以及与四大卫星,且卫星与木星的相对位置会随时间而改变,就像一个"小太阳系"一样,十分有趣。人造卫星怎样通过木星引力场加速?如果以木星为参照系,你说的没错,人造卫星飞临木星时的速度和它离开木星的速度是相等的(在距木星同样距离的时刻,例如10万公里),因为离木星的距离没有变,引力势能没有变,根据能量守恒的原则,卫星与木星相对运动速度所具有的动能不会变,所以相对于木星的运动速度数值也不会变(但速度方向会变),但我们所说的加速不是以木星为参照系的,而是以太阳。木星本身是绕太阳运动的,卫星要想获得加速,必须以与木星运动轨道的有一定角度的方向接近木星,并尽量以木星运动同方向的角度(沿轨道切线方向)离开木星。这样一来,相对于木星,卫星进入木星引力场和离开后的速度是相等的,但相对于太阳系,卫星的速度就增加了。
1994年木星被撞事件
1993年3月24日,美国天文学家尤金·苏梅克和卡罗琳·苏梅克以及天文爱好者戴维·列维,利用美国加州帕洛玛天文台的46厘米天文望远镜发现了一颗彗星,遂以他们的姓氏命名为苏梅克-列维9号彗星。这颗彗星被发现一年零两个多月后,于1994年7月16日至22日,断裂成21个碎块,其中最大的一块宽约4公里,以每秒60公里的速度连珠炮一般向木星撞去。根据对苏梅克-列维9号彗星运行轨道进行的计算,这颗彗星曾于1992年7月8日运行到距木星表面仅4万公里的位置。由于受木星引力的影响,彗核断裂成21个可反光的碎块,远远望去像是一串光彩夺目的珍珠悬挂在茫茫宇宙中。天文学家们推测,这颗彗星环绕木星运行大概已有一个多世纪了,由于它距离地球太遥远、亮度太暗淡而久久未被发现。据当时推测,太阳系外围有一个由数十亿颗彗星构成的彗星带,由于过往星体产生的引力摄动的原因,不时有一些彗星脱离彗星带而进入太阳系。有的彗星像匆匆过客,只是从太阳系掠过,然后再回到外层空间,有的彗星则像哈雷彗星一样被吸进太阳系轨道作周期性运行。苏梅克-列维9号彗星就是被木星轨道捉住的一个“不速之客”。这次彗木相撞的撞击点正好在相对于地球的背面阴暗处,人们在地球上无法直接观察到撞击的情况。但是木星周围有16颗卫星和两道暗淡的光环,科学家们可以观察到撞击对木星的卫星和光环产生的反光效应。此外,木星的自转周期为9小时56分钟,众多的撞击点可以随着木星的快速自转运行到面对地球的位置,使人类每隔20分钟左右就能观察到撞击后出现的蘑菇状烟云和其他效应。苏梅克-列维9号彗星的第一块含有岩石和冰块碎片于格林尼治时间7月16日20时15分以每小时21万公里的速度落入木星大气层,释放出相当于6亿吨TNT炸药的能量。撞击后产生的多个火球绵延近2000公里,发出强光,是人类有史以来见过最强烈的光,瞬间温度3万度。科学家们通过天文望远镜,看到木星表面升腾起宽阔的尘云,高温气体直冲至2000公里的高度,并在木星上留下了如地球大小的撞击痕迹。在彗木相撞前的一段时间里,木星发出的强电磁波比平时强9倍,撞击时溅落点温度瞬间上升到3万摄氏度。
2009年木星被撞事件
7月21日,据国外媒体报道,澳大利亚一位业余天文爱好者安东尼·卫斯理,在当地时间20日凌晨1点利用自家后院的14.5英寸反射式望远镜发现木木星被撞图片
星被彗星或者小行星撞击,在木星表面留下地球般大小的撞击痕迹。安东尼·卫斯理介绍说,他起初曾认为该斑点是木星的一颗卫星,但随后的进一步观测表明,其运动轨迹与任何一颗已知的木星卫星的均不相同。除此之外,这一斑点所处的位置和形状也显示,不可能是某颗木星卫星投下的阴影,故推断为是一次撞击事件。这个撞击木星的星体本身直径可能仅有80至160千米左右,当时该星体撞向木星的速度可能为50-100千米/每秒。此次撞击事件应该发生在两天以内。人们仍然可以在未来几天观察到撞击发生以后木星的变化。几小时以内,卫斯理发布的照片就遍布科学网站。这一发现在空间观察领域掀起轩然大波。美国航空航天局喷气推进实验室在20日晚上9点证实了卫斯理的发现,并于21日证实,木星在过去相当短一段时间内再次遭遇其他星体撞击,使木星南极附近落下黑色疤斑,撞击处上空的木星大气层出现一个地球大小的空洞。据报道,美国航天局仍在继续追踪观测木星,以获取更多信息,包括证实撞击物究竟是彗星还是其他物质。由于此次相撞的时间很可能与15年前的彗木相撞重合,科学家还希望研究其间是否存在某种规律。
研究发现木星曾吞噬一个10倍于地球的行星
据《每日邮报》报道,木星是太阳系中最大的一颗行星,科学家近日经研究发现,它体型如此巨大的原因是它曾吞噬一个相当于地球10倍大小的行星。木星的体积是地球的1316倍,然而根据宇宙飞船的测量结果,这个庞然大物却有一个非常小的内核,只有地球内核的10倍重。科学家认为,木星曾与一个相当于地球10倍大的星体碰撞,它的内核中的金属等重元素物质在剧烈的撞击中汽化,与大气中的氢气和氦气混合在一起,这也是木星大气层密度较大的原因。而那颗本可以成长为大型行星的星体则在这场碰撞中被木星吞噬殆尽。这个最新研究成果揭示了在太阳系形成之初,各个行星之间曾经展开残酷而激烈的“生存竞争”。当时的太阳系是一个弱肉强食的战场,小行星之间不断发生碰撞结合,产生的较大行星则继续吞噬其它小行星。事实上我们的地球也是在这样的过程中诞生的,两颗体积相当于火星和金星的星体撞击在一起,形成早期的地球和月球,当时地球的温度达到7000摄氏度,岩石和金属都被熔化。[2]
占星学中的木星
木星在星盘中属于“非个人行星”,它是神话体系中的主神“宙斯”,大约十二年绕行黄道宫一周,每一年行一宫。木星是颗女性的、阴性的星,代表健康、休闲时光、大型企业、高等心智、乐观、身高、生长、道德、繁荣与放纵。它的本质是阳性的、温暖的,但带有一些潮湿。其性质是两性的,即干燥又潮湿。表示仁爱与保护的驱力。在人物方面则代表男性的、中青年期的。木星的图腾符号象征是扩张翅膀的老鹰,或表示宙斯神希腊名字Zeus的第一个子母。火星的外围就是木星,属于木星的字诀是“扩张”。它的影响范围包括:个人的直觉、理解的事物、思想和意识发展的保护者,成功、荣耀、长途旅行、法律事件、监护、天父身份、友谊、尊严、保护、宗教溯源。易变的木星,支配着高等教育、哲学推理、抱负、理想、梦想。木星在星盘中的宫位,是你好运和机会的所在,和能安度休闲时光的领域。木星对身体也有相对感应的部位,如动脉血液循环、肝脏、臀部、大腿、足部、右耳、上前额、肝、脂肪的组织、胰脏。所代表的疾病如血液毛病、肝脏的麻烦、牙齿的困扰、肋膜炎、脂肪的变质、糖尿病、中风、高血压、心脏的疾病。木星正面的特征有:仁心的、有礼的、愉快的、受欢迎的、行政的、坚忍的、聪明的、公正的、有同情心的、敬畏上帝的。而负面的特征如:挥霍无度的、浪费的、自大的、狂热的、自我放纵的、伪善的、无决断力的、懒惰的。
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1.人类对地球以外智慧生物的统称人类对地球以外智慧生物的统称2.足球球星罗纳尔多绰号足球球星罗纳尔多绰号3.戴尔笔记本Alienware戴尔笔记本Alienware1.人类对地球以外智慧生物的统称编辑本义项外星人求助编辑百科名片
“外星人”照片外星人是人类对地球以外智慧生物的统称。古今中外一直有关于“外星人”的假想,在各国史书中也有不少疑似“外星人”的奇异记载,但现今人类还无法确定是否有外星生命,甚至是“外星人”的存在。2011年4月初,美国联邦调查局最新披露的一段奇特备忘录证实,在1950年之前曾有外星人着陆美国新墨西哥州。
目录
外星人生成过程
诞生条件
各方态度
各种解释
理论依据
主要假说地下文明说
杂居说
人类始祖说
平行世界说
四维空间说
未来生命说
科学探索寻找地外生命
培养专门人才
接触方式大金字塔
飞碟坠毁事件
动物神秘死亡
FBI揭秘
相关轶闻
学者观点俄天文学家预言人类将遭遇外星人
主要疑问
文艺作品外星人生成过程
诞生条件
各方态度
各种解释
理论依据
主要假说地下文明说
杂居说
人类始祖说
平行世界说
四维空间说
未来生命说
科学探索寻找地外生命
培养专门人才
接触方式大金字塔
飞碟坠毁事件
动物神秘死亡
FBI揭秘
相关轶闻
学者观点俄天文学家预言人类将遭遇外星人
主要疑问文艺作品展开编辑本段外星人
生
霍金眼中的外星人(12张)命只出现在能发出光和热的恒星周围的行星上,但并非所有恒星都必然带有行星。星云说认为,恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快,又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状。当中心温度达700万度时出现由氢转变为氦的热核反应,恒星就诞生了。盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星。星云说可以合理解释许多观测事实,但也存在一些困难。另一方面,计算机理论模拟计算表明,如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移,那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星,而是会形成双星。在双星系统中即使形成行星,不用多久它们也会落入某颗恒星中,或者被抛入宇宙空间,不可能长期在恒星周围存在。看来大自然给原始星云两种发展的可能:物质保持它原有角动量,演化后形成双星,或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬镳,结果生成中央恒星以及绕它运转的行星。外星人Extra-Terrestrial(E.T.),是人类对地球以外智慧生物的统称,现在人类还不确定是否有外星人或外星生物的存在。外星人有时被用来比喻完全不了解社会现状的人,以及在某方面能力超过常人的人。1977年9月5日发射的旅行者1号探测器,是人类第一次以科学的方法尝试联系“外星智慧”。
生成过程
北美传说可优特
生物的进化是一种极为缓慢的过程,所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现,早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物,称为蓝——绿藻类。根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道,太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年。太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类。现在设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”。用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年,1秒钟相当于160年。从宇宙大爆炸起到太阳系诞生,已经过去了大约2年时间。地球是在第3年的1月份中形成的。3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物。之后,生命在缓慢而不停顿地进化。9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞,10月下旬可能已有了多细胞生物。到11月底植物和动物接管了大部分陆地,地球变得活跃起来。12月18日恐龙出现了,这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11时北京人问世了,子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上。现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面,而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟。近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现,子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍。由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命,但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式。
诞生条件
现在我们看到了,智慧生物的诞生要求恒星必须至少能在约50亿年时间内稳定地发出光和热。恒星的寿命与质量大小密切相关。大质量恒星的热核反映只能维持几百万年,这对于生命进化来说是远远不够的。只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者,银河系内这样的恒星约有1000亿颗,除双星外单星大约是400亿颗。单星是否都有行星呢?遗憾的是我们对其他行星系统所知甚少,但是确已通过观测逐步发现一些恒星周围可能有行星存在。考虑到太阳系客观存在,甚至大行星还有自己的卫星系统,比如太阳系中的木星。不妨乐观地假定所有单星都带有行星。外星人图片
有行星不等于有生命,更不等于有高等生物。关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处,远了近了都不行。由于认识水平所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式,特别要假定必须有液态水存在。太阳系有八大行星,但明确处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球。金星和火星位于生态圈边缘,现已探明在它们的表面都没有生物。对一颗行星来说,能具有生命存在所必须满足的全部条件实在是十分罕见的。太阳系中地球是独一无二的幸运儿。详细计算表明,在上述400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星。另一个限制条件是地外生命应该与地球上生命有类似的化学组成。天文观测表明,除少数例外,整个宇宙中化学元素的分布相当均匀,因而完全有理由相信在遥远行星上也能找到构成全部有机分子所需要的材料。事实上已经在不少地方发现了许多比较复杂的有机分子。因而可以认为,生命在某个地方只要理论上说可以形成,实际上也确实会形成。于是银河系中就会有100万颗行星能有生命诞生,不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段。
各方态度
外星人的报道时常见诸报端,很多人声称见过飞碟,甚至见过外星人,同时他们也拍到了各种各样的有关飞碟的照片。这一切到底是真是假,外星人真的存在么?据自称见过外星人的人们描述,他们所见到的外星人大多是一些个子矮小,脑袋圆大、嘴巴窄长如裂缝、身穿紧身衣的类人生物。另一些人则热心于寻找外星人在古代留下的痕迹。他们认为撒哈拉沙漠壁画上人物的圆形面具、复活节岛和南美的巨石建筑以及金字塔等种种无法解释的史前奇迹都与外星人有关。还有的学者提出人类是外星人的后裔,或人类中一些民族(如玛雅人)是外星人与地球人的后裔等种种观点。但这些也只能作为猜测和假说,其中大多数仍缺少足够的证据。对于目前外星人的存在情况,科学家们提出了种种可能的设想,这些设想很大胆,现在看来也很离奇,但是谁又能责怪人类的想象力呢,也许这些幻想有一天会变成可观的存在。如果我们为100万这个大数目感到欢欣鼓舞的话,认为找到外星人不成问题,那就高兴得太早了。对于地外高级生物只有当能同他们建立联系时才有意义。就人类目前的认识来看,无线电讯号是建立这种联系的唯一可行的途径,因而必须进一步探讨有多少个行星上居住了有能力发送这种讯号的文明生物。如果他们从存在以来一直在发送这种讯号,那就应该有100万个正在进行无线电发播的行星。但事实上不要说藻类,就是人类在100多年前也还没有这种能力。另一方面,技术已遭到破坏,以及本身已遭到毁灭的生命形态也是不会这样做的。请不要忘记,差不多在能发射无线电讯号的同时,人类也研制成了大规模核武器,它们足以把地球上全部生物彻底毁灭掉。外星人会不会为失去理智的战争狂所支配而毁掉自己呢?这种可能性也许不能完全排除。让我们又一次乐观地认为外星人有能力、有理智解决那些我们所担心的问题,并假定他们在和平繁荣的环境中生活了100万年。由于科学技术极为发达,生活充分富裕,他们必然会想到、也完全有能力耗费巨资来从事有重大意义的开创性研究,其中包括试图同外部世界同类建立联系。他们在100万年内不停顿地向外界发送强有力的无线电讯号。这么一来在上述100万颗行星中,就有一小部分正在发播这种讯号,这部分所占的比例是100万年除以40亿年,即0.025%。这意味着目前正在发送讯号的只有250颗。如果它们均匀地分布在银河系中,则相邻两颗之间的距离约为4600光年。人类发出的讯号要经过4600年才能送到离我们最近的外星人那儿。如果他们收到了并随即发出回答,那要收到他们的回音我们还得再耐心地等上9200年!奥兹玛计划的联系对象离开我们只有十几光年,这样做实在没有多大意义。要使计划变得有实际意义,必须监听4600光年范围内每一颗类似太阳的单星是否在发出有含义的讯号。要是更实际一点是,想想人类有历史记载的只有4000年。如果外星人只是在4000年长的时间内有能力进行无线电发播,那么今天在向外界播发讯号的就只有一颗行星!于是,整个银河系中除地球外充其量也就再有一种文明生物在发送讯号,我们用射电望远镜在银河系内留心倾听这种讯号的种种努力就完全是徒劳无功之举的!读者也许会为这一结论深感失望。那么实际情况同这里所估计的会有多大差异?上面的讨论中有许多不确定因素。每颗单星周围都有行星吗?生命是否只能在地球这样的环境下诞生?还有,实际上我们并不知道一种智慧生物到底能生存多久,他们能一直生存下去吗?这些问题恐怕在相当长时间内还无法作出明确的回答。然而原始人又何尝想到今天的大型客机、彩色电视、快速电子计算机和登月飞行呢?只要人类能在和平繁荣的环境中一直生活下去,科学的发展会逐步回答这些问题。不过就目前来看,外星人即使存在,我们也暂时无法同他们进行有效的联系。因而,把不明飞行物同天外来客的宇宙飞船联系在一起恐怕是不可信的。
各种解释
有科学家认为:地球上之所以还没有外星人,是因为他们在有可能到达地球之前,就被伽马射线杀死了。伊利诺伊州费米加速器国家实验室的詹姆斯·安妮斯博士说,外星人尚未到达地球的原因是,只是直到最近,我们的银河系才为生活于太空中的生命提供了繁荣发展的机会。安妮斯说,直到几亿年以前,我们的银河系还经常受到伽马射线爆发的辐射:使恒星碰撞和黑洞都释放出大量致命射线。只是到了现在,这些碰撞才变得稀少起来,外星生命才有可能出现,并从自己居住的行星旅行到相当遥远的地方。安妮斯希望,他在英国《新科学家》周刊上提出的理论,将能够解决有关外星生命是否存在的最著名的争论之一——费米悖论。这个悖论是根据意大利裔物理学家恩里科·费米这位诺贝尔奖获得者的名字命名的。据说费米在50年代提出了这个悖论,其要点是:如果外星人确实存在,他们在什么地方呢?这个问题之所以具有说服力,是因为它是基于我们银河系的两个事实:一是银河系非常古老,已有约100亿年的年龄;一是银河系的直径只有大约10万光年。所以,即使外星人只能以光速的千分之一在太空旅行,他们也只需1亿年左右的时间就可横穿银河系——这个时间远远短于宇宙的年龄。所以,外星人究竟在哪里呢?费米显然把这个理由当成了根本不存在外星人的证据。如今安妮斯则声称,他发现费米的这个推论存在一个漏洞:外星人很可能存在,但只是直到最近伽马射线的爆发周期才越来越长,从而为外星人提供足够的时间间隙作星际旅行。英国科学家保罗·戴维斯则讨论了“生命种源传播”的假设,即地外智慧生物不一定要用**来进行星际航行,可以用高智能的机器人携带生命种源(存放在绝对零度环境下)乘搭宇宙飞船进行生命传播殖民,如此一来即可避免星际航行中宇宙伽马射线、接近光速航行所需惊人能量以及生命年龄有限的障碍。只要在航行所需能源充足的情况下,这种“生命种源传播”方式即可得到实现,据此推理得出在宇宙漫长的时间历程里,高智慧生命应该几乎遍布了整个宇宙中适宜生存的行星,并存在着广泛的星际交往,包括地球在内。然而事实上地球并没有接收到外星生命的信息,因此有科学家据此得出结论:外星人之所以迟迟不露面,是因为地外生命并不存在。可见,对地外生命是否存在一说,至今科学家们依旧未能统一意见或拿出确切的证实或否定证据。不过,目前外星人研究不再是科幻而是一门前景诱人的交叉学科———天体生物学的重要课题。
编辑本段理论依据
对于外星人的研究,其实也是统计学的一部分,据科学家观测,整个银河系大约有100,000,000,000颗左右的恒星,而整个宇宙大约有100,000,000,000个左右的银河系。我们假设出现生命体的概率是1/1,000,000,000,000,那么依然会有100,000,000行星上会有生命体出现。许多人认为时空旅行是不可能实现的,毕竟星际之间的距离是以光年计算的。可是他们却忽略了一个问题,那就是19世纪中期,科学家认为55Km/h是人类所能达到的最大极限速度,可是现如今的时代,我们已经远远的把音速抛在了身后,用了区区不到200年的时间。那么为什么不能在这100,000,000颗可能出现生命体的行星上,有某个种族超越了人的智慧,发明并且掌握了星际旅行的方法。(比如说反物质的应用)从而来到地球呢?虽然科学家们一直都在争论黑洞存在与否,毕竟从天文学的角度,黑洞是不可能被常规望远镜观测到的,但是绝大部分天文学家还是相信射电望远镜观测的结果,认为的确有这种连光都可以吸纳的天体存在。也许我们不曾看到过外星高智能生物,但是单凭眼睛和“古老的”科学技术就武断的以为并不存在外星人,未免有失科学严谨的风范。
编辑本段主要假说
地下文明说
在《哆啦A梦·大雄的创世日记》里,说的是在地球上是人类进化的天堂,但是在地球内部却存在另一个由进化后的昆虫统治的文明世界,最终地下的昆虫为了地上的生存权与人类开始了战争。据悉,美国的人造卫星“查理7号”到北极圈进行拍摄后,在底片上竟然发现北极地带开了一个孔。这是不是地球内部的入口?另外,地球物理学者一般都认为,地球的重量有6兆吨的上百万倍,假如地球内部是实体,那重量将不止于此,因而引发了“地球空洞说”。一些石油勘探队员都在地下发现过大隧道和体形巨大的地下人。我们可以设想,地球人分为地表人和地内人,地下王国的地底人必定掌握着高于地表人的科学技术,这样,他们——地表人的同星人,乘坐地表人尚不能制造的飞碟遨游空间,就成为顺理成章的事了。这个理论的荒诞在于地球根本不是空心的。所有有关地球空洞的说法全部都是谣言和假新闻.地球是太阳系中密度最大的星体,如果内部真的有个巨大的空洞,地球的质量决不可能达到这个数字。更何况地球拥有很强的磁场,行星强磁场(恒星磁场产生机理和行星不同)意味着具有一个巨大的铁质核心,这就彻底排除了地心空洞的可能.
杂居说
该观点认为,外星人就在我们中间生活、工作!研究者们用一种令人称奇的新式辐射照相机拍摄的一些照片中,发现有一些人的头周围被一种淡绿色晕圈环绕,可能是由他们大脑发出的射线造成的。然而,当试图查询带晕圈的人时,却发现这些人完全消失了,甚至找不到他们曾经存在的迹象。外星人就藏在我们中间,而我们却不知道他们将要做什么,但没有证据表明外星人会伤害我们。这个理论就如同信徒无法证明神的存在一样,把所有需要证明的部分都推给了不可证明的原因。
人类始祖说
有这么一种观点:人类的祖先就是外星人。大约在几万年以前,一批有着高度智慧和科技知识的外星人来到地球,他们发现地球的环境十分适宜其居住,但是,由于他们没有带充足的设施来应付地球的地心吸引力,所以便改变初衷,决定创造一种新的人种——由外星人跟地球猿人结合而产生的。他们以雌性猿人作为对象,设法使她们受孕,结果便产生了今天的人类。事实上人类的基因演化是很规律的,并没有大量新型基因在极短时间内(相对于地质时间)爆发性的出现,更重要的是,猿人的存在时间要早的多,数万年前人类早就成型了,如果外星人对此做了什么干涉的话,那应该是在距现在400万年以上的时代,地质跨度在200万年以上,这个数字又太大了,决不是高科技的结果.
平行世界说
我们所看到的宇宙(即总星系)不可能形成于四维宇宙范围内,也就是说,我们周围的世界不只是在长、宽、高、时间这几维空间中形成的。宇宙可能是由上下毗邻的两个世界构成的,它们之间的联系虽然很小,却几乎是相互透明的,这两个物质世界通常是相互影响很小的“形影”状世界。在这两个叠层式世界形成时,将它们“复合”为一体的相互作用力极大,各种物质高度混杂在一起,进而形成统一的世界。后来,宇宙发生膨胀,这时,物质密度下降,引力衰减,从而形成两个实际上互为独立的世界。换言之,完全可能在同一时空内存在一个与我们毗邻的隐形平行世界,确切地说,它可能同我们的世界相像,也可能同我们的世界截然不同。可能物理、化学定律相同,但现实条件却不同。这两个世界早在200-150亿年前就“各霸一方”了。因此,飞碟有可能就是从那另一个世界来的。可能是在某种特殊条件下偶然闯入的,更有可能是他们早已经掌握了在两个世界中旅行的知识,并经常来往于两个世界之间,他们的科技水平远远超出我们人类之上。
四维空间说
有些人认为,UFO来自于第四维。那种有如幽灵的飞行器在消失时是一瞬间的事,而且人造卫星电子跟踪系统网络在开机时根本就盯不住,可以认为,UFO的乘员在玩弄时空手法。一种技术上的手段,可以形成某些局部的空间曲度,这种局部的弯曲空间再在与之接触的空间中扩展,完成这一步后,另一空间的人就可到我们这个空间来了。正如各种目击报告中所说的那样,具体有形的生物突然之间便会从一个UFO近旁的地面上出现,而非明显地从一道门里跑出来。对于这些情况,上面的说法不失为一种解释。这两个理论的荒诞在于,现在已经证明除了2维和三维空间,其他所有的维度都卷曲得厉害。。
未来生命说
有些科学家认为,现在所谓的外星人,即为人类世界的未来人。有数据表明,人类在近百年来进化程度比原始时期更加迅速。我们也不能否认,也许当人类进化到几亿年以后,就成为今天所说的外星人的模样,并且掌握了穿越时空的技术,来到现在的人类世界。外星人种并非确定存在的生物种族,只是人类社会中较常听到的几个称呼。昴宿星人天狼星人天琴星人耶洛因人爬虫人灰人
编辑本段科学探索
寻找地外生命
作为探索宇宙奥秘的工作的一个部分,科学家也在积极地探索地球以外的生命,也在积极地搜寻有没有外星人的信息。这种科学的探索早在上个世纪50年代就开始了。1959年,科可尼和莫里森两人合写了一篇文章,登在英国著名的《自然》杂志上。文章说根据他们的计算,如果宇宙中别的地方有智慧生命,而且它们的科学水平和我们1959年的水平相当。那么,它们应该可以收到地球人发射的无线电信号。同样,如果它们想向我们发射无线电信号,我们也可以收到。尽管距离极其遥远,需要几千、几百年才能交谈一句话,但是毕竟是可以交流的。他们俩还研究了进行星际无线电波交流的最佳波长,这个波长是氢原子的21厘米波长。因为,氢是宇宙中最丰富的元素,而且它的21厘米波长也容易探测到。这篇文章大大的激发了人们探测地外文明的热情,增强了人们的信心。因为它告诉我们,只要有外星人,只要外星人的科技水平和我们差不多,我们之间就可以互相交流。这篇文章是科学的探测外星人的开始。人类已经在地球上生活了大约两三百万年。从前,人类以为自己是万物之灵,宇宙间唯一有智慧的生命,甚至认为地球是整个宇宙的中心。后来,随着科学技术的进步,人们的眼界开阔了,才懂得宇宙的广大无边,它远远超越了我们的想象,而地球实在是太小了,当然更不是宇宙的中心。于是人们想象:宇宙这样宽阔,或许其它星球上会生活着一种与人类相似的智慧生物--外星人。这样的想法深深地吸引了一些热哀于寻找外星人的人们。十六世纪,有人用望远镜观测火星时,发现了许多互相交错的网纹,便以为那是“火星人”开凿的“运河”。1935年,美国一家电台广播说火星人来到了地球,引起了一场虚惊。而英国一位作家创作了一本名为《大战火星人》的科幻小说,其中对火星人作了许多绘声绘色的描述,更引发了一系列有关“火星人”的小说和电影的诞生。到底有没有火星人?在只有望远镜的时代,它一直是个谜。到了六十年代,探测飞船终于上到了火星,解开了这个一直困扰人们的谜:火星比地球冷得多,表面到处是泥土石块,经常狂风大作,飞沙走石,上面没有任何生物,当然更没有火星人。这个谜解开以后,天文学家进一步分析认为:在太阳系里,除地球外,其他行星都没有生物生存所必须的环境条件。因此,地球上的人类是太阳系里唯一有智慧的生物,要找外星人,必须到太阳系之外。1972年,美国发射了&quot;先驱者10号&quot;飞船,它于1987年飞出了太阳系,飞船上的金属片刻画了人类的形象、人类居住的地球以及太阳系的位置。1977年,美国的&quot;旅行者一号&quot;又给外面的世界带去了更丰富的信息,包括一部结实的唱机和一张镀金的唱片,唱片上收录了几十种人类语言和多首音乐作品(其中有中国的古曲)。人们热切地期望外星人会收到它。1977年9月5日发射的旅行者1号太空探测器,是人类第一次以科学的方法尝试联系他们。虽然科学家鉴于星球间存在着巨大的距离,认为即使有外星人,也不可能飞抵地球,但他们并未否定外太空存在生命的可能。为了和外星人取得联系,科学家们甚至还制造了庞大复杂的设备,试图向外星发射信息和接收来自外星的信息。但是,经过了许多努力,人们依然没有找到外星人。一些见到外星人的说法也仅仅是传说,难以得到有力的证实。值得一提的还有飞碟。许多人看到了它。也猜想它就是外星人驾驶的飞船,可这也仅仅是一种猜想而已。那么,到底有没有外星人呢?科学家分析,宇宙间象地球这样这样的行星肯定还很多,某些与地球环境相似的行星确实很可能有外星人,但是由于我们的航天、通讯技术尚未足够发达,要找到他们我们还必须加倍努力才行。为了寻找地外生命,1999年5月24日,一个名为&quot;相遇2001&quot;的公司借助克里米亚半岛的乌克兰叶夫帕托里亚直径70米的射电望远镜,朝4颗50-70光年远的类太阳恒星方向发射了一系列射电信号,这是人类25年来第一次有意识的星际广播。早在1974年11月16日,美国射电天文学家德雷克曾用阿雷西博直径305米的射电望远镜向24000光年以外的球状星团M13发送过信号。可那次信息的长度仅为3分钟,由1679个字节组成,其中包括了地球在太阳系中的位置、人类的外形和DNA资料、5种化学元素的原子构成形式以及一个射电望远镜的图形。相比之下,此次发送的信号比德雷克的那此内容更为丰富,而且被地外生命接收到的可能性更大。该信号的发送频率为5010千赫兹,比电视广播强10万倍,长度达到40万比特,它包括一系列页面,有地球和人类的详细资料、基本符号、用逻辑描述的数字和几何、原子、行星及DNA等信息,并在三小时内重复发送三遍。当然,两次信息的发送都使用同一种二进制数学语言,因为只有这种语言,我们才有可能和宇宙中假定存在的地外生命沟通。科学家们相信,任何具有一定数学知识的地外生命都有能力破译这些二进制编码,进而了解其内容。如果他/她/它真能截取并记录下这些信号,那么就会了解地球、太阳系、人体、人类文化和技术水平的大致状况。另一方面,由于缺乏功能足够强大的计算机,科学家们还建立了<a href="mailto:SETI@home">SETI@home</a>系统,以便在处理射电望远镜收集到的地外生命信号时,得到全球计算机用户的帮助,防止这些信号溜掉。除此之外,这个由国际上多家航天业、信息业和生物化学业领域的知名企业联合组成的“相遇2001”公司还肩负着另一项重要任务:在2001年年底发射一艘小型宇宙飞船。这艘飞船将一直在宇宙中漂流,直至有一天被地外生命截获为止。它将载有更多的人类信息,并可以将数以十万计的志愿参加者的照片、手写信息和头发标本送入太空。其中,头发标本经过特殊处理后,可以使其所含的人体DNA信息保存完整。目前,由中国、澳大利亚、法国、德国、意大利等全球20个国家的科学家们筹划建造的,全世界最大规模的射电望远镜阵列(SKA)已经进入倒计时。据悉,SKA项目由3000台直径大约15米的较小天线组成。按照计划,SKA项目工程将于2016年开工,在2020年底前完成第一阶段施工,全部工程将在2024年完成。SKA投入使用后,其灵敏度将比世界上现存最先进的宇宙探测设备高出50倍,分辨率高出100倍,而其搜寻速度将会高出1万倍。因此将来它可以更好地帮助科学家们对外星人进行监听,人类对于宇宙的探索肯定将会有更多激动人心的发现。
培养专门人才
华盛顿大学1998年9月份宣布,它将启动一项由国家科学基金资助的研究生教育项目,该项目旨在培养研究地外生命的博士研究生,这在宇宙生命学方面尚属首次。这门专业看起来似乎挺有意思,但真的学起来并不那么轻松。学生们必须先要了解地球上的生命是如何形成的,这就涉及到天文学、大气科学、海洋学以及微生物学。负责此项目的微生物学家简姆斯·斯特雷说:“我们想在地球的环境中研究生命,因此必须要研究地球上诸如火山口、海冰和地下玄武岩的形成过程,因为这些都是形成微生物的极好环境,而且很可能与其它星球上的环境相类似。”除此之外,学生们还要研究大量的在地球上了解较少的有机体。给学生尝尝寻找地外生命的滋味,并非华盛顿大学只此一家,美国航空航天局新成立的宇宙生命学研究所将提供同样的机会。日前,美国航空航天局的科学家们正和来自五所大学的教授们洽谈这项合作项目。