人与自然 系列丛书- 第68节

哈勃太空望远镜　
　　人类有一双明亮的眼睛，可是眼睛看到的东西，最远也不过1千米。　
　　1609年，伽利略发明了一架望远镜，可把物体放大1千倍，人们用它可以看到月亮上的陨石坑。从此，人类有了“千里眼”。　
　　而从1990年4月24日开始，在距离地球约610千米的轨道上，有一架围绕地球旋转的太空望远镜。人们为了纪念美国天文学家爱德华·哈勃，把它命名为哈勃望远镜。它的观测距离可达150亿光年，是赫尔望远镜的7到10倍，观测范围比赫尔望远镜扩大350倍。如果把哈勃望远镜安装在美国华盛顿，远在350千米外纽约自由女神头上的一枚硬币，也能看得清清楚楚。　
　　这才是真正的“目光远大”！？　
　　哈勃望远镜是巨大的光学望远镜，样子像个圆筒，全长约13。3米、宽4。3米，总重量12。5吨。它由天线、主镜、副镜、护镜头的盖子、各种科学观测仪器和太阳能电池板等组成。　
　　哈勃望远镜的“心脏”是两面镜子：主镜和副镜。主镜直径2。4米，副镜直径0。3米。铸造和打磨这两面镜子，前后用了五年的时间。这是为什么呢？由于“哈勃”环绕地球飞行，有时受到太阳的照射，会热得像发烧一样，有时绕到地球的背后，照不到太阳，会冷得直哆嗦，就像我们得了疟疾打摆子一样。在这种环境下，我们就得想法保护“哈勃”的心脏不受损害。科学家们使用了一种不受温度变化影响的玻璃做镜坯，镜坯中间镂空成蜂窝状，使得镜子90％是空气。在镜坯表面再镀百万分之六厘米厚的铝，镀了铝层的镜面能反射可见光，然后，在铝层外面再镀上一层厚百万分之二厘米的氟化镁。这样，“哈勃”的心脏才能保证正常跳动。　
　　哈勃太空望远镜是怎样工作呢？星体发出的各种电磁波由望远镜的前端开口进入，由主镜反射到副镜，然后，再由副镜把电磁波通过两块主镜之间留出的空洞，投射到主镜后面的科学仪器上。这些科学仪器主要是各种用途的照相机。　
　　哈勃太空望远镜在1990年4月24日，由美国“发现号”航天飞机携带升空。它在太空中的运行，主要由装在镜内的电脑和地面指挥中心控制。它的维修、检修主要由航天飞机负责。　
　　预计哈勃望远镜能在太空中工作15年。在15年里，它会慢慢地从轨道上掉向地面。因此，每隔五年，必须派航天飞机到太空中把它拉回到原来的轨道上去。　
　　宇宙空间中的星体，会释放出各种电磁波。但是，这些电磁波经过地球大气层时，大部分被吸收了，只有少量能抵达地面上的望远镜内。哈勃太空望远镜是运行在大气层外的太空里，它能观测到没有被大气层吸收或干扰的星体图像。它在升空约1个月后，传回了第一张照片。这张照片证明，用地面望远镜看到的一条拉长的光线，原来是两颗星。




月球之谜　月球从何而来
　　到目前为止，关于月球的起源，一直是科学家争论的热点。可100多年过去了，科学界的争论不但没有统一，反而分歧越来越大。1969年，“阿波罗”登月计划不但没有带回科学家们预期的答案，而是带回比登月以前多出不知多少倍的新疑问。关于月球的起源问题，目前一共提出三种假说：一、捕获说；二、同源说；三、地球分裂说。所谓的捕获说是指月球是地球引力从空中抓过来的。持这一假说的人们认为，月球原来是太阳系或宇宙中一颗自由自在的行星，当这颗冒失的行星闯到地球引力范围之内时，立即被地球不客气地把它强行留在轨道上，成了地球的卫星。但是，这一假说从天体力学的角度来讲，有许多致命的弱点，同时在统计学上也是站不住脚的。难怪不少天体物理学家和天体力学家认为：地球捕获月球作为卫星的可能极小，甚至完全“无此可能”。　
　　地球有能力把月球“抓”过来吗？好像不太可能。月球的直径是地球的1/4，这么巨大的卫星在我们所知的宇宙中还是绝无仅有。太阳系最大的卫星除月球外是木星——木卫3号，但它的直径也只是木星的1/27。要想在宇宙中抓住这样大的卫星，地球显然有点力不从心。另一方面，月球虽然在地球轨道上，但它离地球又太远了，在现在月球这个位置，实际上地球对它的引力影响远远没有太阳对它的引力影响大，单从引力的角度说，月球被太阳吸引过去的可能性要远远大地球，可它偏偏成了地球的卫星。这不是很奇怪吗？　
　　还有，太阳系中有一“巨人”，那就是木星，它的直径是143，200公里，相当于地球的11。23倍。由于它的密度比地球要小，虽然体积是地球的1415倍，但质量只是地球的318倍。尽管如此，它也比地球大得多，具有更为强大的引力。美国华盛顿的卡内基研究所，用计算机进行模拟试验的结果表明，木星的引力是地球的一个自然屏障，它将来自太阳系以外的天体吸引向自己，使地球免遭巨型陨石的轰击。他们认为，如果没有这道屏障，地球遭外力撞击的可能会比目前增加1000倍，那样地球就不会出现人类。如果月球是太阳系以外的天体偶然闯入，那么它会被距地球9。67亿公里的木星吸引过去，而不会成为地球的卫星。　
　　月球是如何进入现在这条轨道的。实在令科学家们大惑不解。




月球环形山之谜　
　　月球不但从起源上是个神秘的星球，其自身也有许多令人不解之处。据历次宇宙飞船拍回的月表照片显示，月球显然是个月貌分配极不平衡的星球。月球的地貌分三种，即环形山、山脉和月海。月球向着我们这一面的环形山和山脉很少，而且有一大片平坦的月海。出乎意料的是，月球背面的照片显示，那里的环形山竟是那样密集，一个紧挨着一个，与月球正面的地貌完全不相同，这是自然形成的吗？对环形山的形成，一般认为是小天体或陨石撞击后留下的“星伤”，像我们地球上的陨石坑。但奇怪的是，为什么陨石过多撞击月球的一面，而另一面却比较少呢？　
　　如果环形山真是像人们认为的那样，是由巨大陨石撞击形成的，那么月球环形山本身就立即否定了这一看法。如果一个巨大的陨石以每秒4。8万公里的高速撞击月球的话，其效果相当于一枚数百万吨级的核弹。苏联科学家说，一个重百万吨的陨石给月球造成的破坏相当于爆炸一枚一万吨级的核弹。因此只有上百万吨的巨型陨石才能给月表以如此巨大的破坏。这就引出一个问题，按一般道理，大的陨石撞击后形成深坑，小的陨石撞击后形成浅坑。月亮上的环形山与月球体积相比，有些大得出谱，这本身就是一种奇怪的现象。在如此巨大的连续撞击下，月球没有被撞碎，本身就是一个奇迹。　
　　非但如此，月球上的环形山不论有多大，可深度几乎一致，大多数都在4～6公里之间。有些环形山达到直径160公里，可深度却只有2～3公里。这是为什么呢？




月海之谜　
　　总面积1125平方公里的月海，平得像台球桌一样！阿波罗采回的月岩分析认为，月海岩石由钛、铬、锆等耐高温、高强度、高防腐的金属凝固而成。　
　　进一步分析认为，熔解以上合金需要4000℃以上的高温。地球物理学家罗斯·迪勒惊呼：谁能将钛熔化并覆盖如此大的地域？　
　　事实上，人们在对月岩分析中的确发现了某种智能活动的痕迹，因为人们在月岩中真正发现了纯金属颗粒。有纯铁颗粒，也有一些近似纯钛的金属，这对科学家来说又是一个不解之谜。几乎所有的科学都证明，在星球自然演变的过程中是不可能形成纯金属状态的。也有一部分人认为，这些纯金属颗粒是由陨石带到月面上来的，但科学否定了这种看法。美国《纽约时报》的科学编辑约翰·诺布尔·维尔福德说：“这种纯铁颗粒肯定不是陨石带来的物质，因为陨石中的铁成分应与镍等金属形成合金。”这一看法，也是科学界的普遍看法。　
　　月海还有一个使人不解之处，那就是几乎都呈圆形。如果是巨型陨石或小行星等撞击，是会形成圆形的环形山或巨大的陨石坑，可月海平坦如境，根本找不到环形山或陨石坑的影子；如果月海是熔岩喷发形成的，那么外流的炽热熔岩也应该是个极不规则的形状，决不可能几处月海都呈圆形。那么月海为什么会是圆形的呢？　
　　从地球上看去，月球上有一片昏暗的地带，那就是月海，以前一直是这样解释的：月海由于地热低洼，所以反射太阳光的能力较差，这样从地球看去就是昏暗一片。可是，美国“阿波罗”15号的宇航员在登月之后说：月海是个昏暗的区域。那么也就是说，月海之所以昏暗并非由于反射太阳光的强弱造成，以往的解释大错而特错。错在哪里呢？现在的研究证明，月海几乎是由重金属构成的，所有的月海都是由钛及其他金属按一定比例组成的，其中铁的成分最大。美国航空航天局的一份报告说：“在月海的玄武岩中有难以想象的铁”（地球岩石的含铁量是3。6。而月岩中含铁量却接近20）。科学家们终于搞清楚了使月海昏暗无光地真正原因——月海中含有令人难以置信的铁和钛，由于含钛的物质呈黑色，铁也呈黑色，所以月海看上去才十分昏暗。这样，月海的密度要远远大于月球的其他部分，简直是坚不可摧。




火星上有“人类”吗　
　　很多人都相信，在茫茫宇宙中，地球不可能是唯一有生命的星球。在地球以外的所有星球中，与地球最为相似的就是火星：它们有相同的自转周期，它们自转轴倾斜的角度也相同，它们都有大气，都有冰冠因而也都有水。火星上也有与地球十分相似的四季变迁；在夏天，冰冠缩小，在冬天则又变大。　
　　因此，地外最有可能存在着生命的应该是火星。　
　　人们甚至还有理由认为，火星上可能存在着比我们人类更先进的文明。　
　　这种想法的基础可追溯到法国天文学家拉普拉斯（1749～1827）于1799年提出的太阳系起源学说。　
　　拉普拉斯认为，太阳系肇始于一团巨大的尘埃——气体云，它在旋转着，并在自身的引力作用下缓慢地收缩。　
　　尘埃——气体云不断收缩，它的旋转速度也不断加快。最后，它的自转速度快得使赤道隆起部分的物质“腾空”了，于是就留下一道物质构成的环，后来这个环又凝缩而形成一颗行星。　
　　尘埃气体云继续收缩，从它脱离出来一道又一道的物质环，它们形成了一颗又一颗的行星，最后在中央部分留下的物质聚焦成为太阳。　
　　按照拉普拉斯的上述理论，太阳系中越是外围的行星年龄便越老，越往里的行星越年轻。因此，地球要比火星年轻，金星又比地球更年轻。当时的人满可以由此设想：金星也许是一个原始的世界，它阴湿而多云，很可能布满着丛林，恐龙在那儿爬行，智慧生命则尚未萌芽。事实上，直到20世纪50年代，科学幻想作家们还经常这样描绘金星上的景象。　
　　按照上面的思路，火星上的智慧生物则在千百万年以前已经达到和超越人类目前的水平。它们的超级文明会不会已经使它们变得像神那样善良，抑或像恶魔那样可怕？　
　　火星的红色，兼