卞德培

二十一世紀(jì)的天文學(xué)史工作者將怎樣評(píng)論二十世紀(jì)天文學(xué)的發(fā)展呢?如果他們這樣估價(jià)，我們不會(huì)感到驚奇:

直到二十世紀(jì)五十年代，人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系天體的認(rèn)識(shí)還很膚淺，盡管一代又一代的科學(xué)家已作了幾百年或更長(zhǎng)時(shí)間的努力，但是，對(duì)一些行星和衛(wèi)星的表面構(gòu)造，物理狀況基本上仍是一無(wú)所知，或者知道得甚少，或者所下的結(jié)論是錯(cuò)誤的。

意料之外的新發(fā)現(xiàn)

二十五年前，第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功，開(kāi)辟了人類(lèi)探測(cè)空間的新時(shí)代。稍后，行星探測(cè)器的相繼發(fā)射，造成了前所未有的太陽(yáng)系探測(cè)的黃金時(shí)代。行星探測(cè)器不僅在很近的距離處分別為水星、金星、火星、木星和土星，拍攝了成千上萬(wàn)張照片，測(cè)得了各種數(shù)據(jù)，好些探測(cè)器還先后在金星和火星上軟著陸，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察。這樣的探測(cè)器不下四五十個(gè)，各有各的特殊探測(cè)任務(wù)。它們從遙遠(yuǎn)空間傳回地球的大量信息，使科學(xué)家們喜出望外，驚奇不已。許多意料之外的新發(fā)現(xiàn)接踵而至，使人們應(yīng)接不暇。例如:

第一次發(fā)現(xiàn)水星表面環(huán)形山之多，竟然與月球不相上下；

第一次測(cè)得金星大氣的成分；

第一次發(fā)現(xiàn)金星表面的某些地形特征；

第一次在火星表面直接研究火星上的生命現(xiàn)象；

第一次發(fā)現(xiàn)木星也有光環(huán)；

第一次揭開(kāi)了木星大紅斑的秘密；

第一次獲悉了土星光環(huán)的真相；

這樣的“第一次”，還可以舉出好多。

簡(jiǎn)要說(shuō)一下行星探測(cè)器所發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星，就足以說(shuō)明它們?yōu)樘?yáng)系天文學(xué)的發(fā)展做出了多么巨大的貢獻(xiàn)。自從意大利科學(xué)家伽利略在十七世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)木星的四個(gè)衛(wèi)星，到本世紀(jì)六十年代，三個(gè)半世紀(jì)中，除了月球之外，總共發(fā)現(xiàn)了三十顆衛(wèi)星，而在最近十多年中，新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星卻達(dá)十九顆之多。這樣，太陽(yáng)系已知的衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到五十顆。

二十世紀(jì)上半葉，不少科學(xué)家認(rèn)為，人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)已經(jīng)差不多了，今后不會(huì)有太多和太重要的發(fā)現(xiàn)了?，F(xiàn)在才知道，過(guò)去的發(fā)現(xiàn)僅僅是為今后更有計(jì)劃的探測(cè)開(kāi)了一個(gè)頭，更多的發(fā)現(xiàn)和更多地解疑還在后面。

推翻了舊理論

1980年11月和1981年8月，“旅行者”一號(hào)和二號(hào)兩個(gè)探測(cè)器，先后從土星附近飛過(guò)，傳回來(lái)了有關(guān)土星的最新消息。

地面觀測(cè)確認(rèn)土星有七層環(huán)，環(huán)與環(huán)之間的環(huán)縫有的很明顯。科學(xué)家估計(jì)“旅行者”的近距離觀測(cè)也許會(huì)再增加幾個(gè)環(huán)。結(jié)果是，土星環(huán)平面內(nèi)的情況比原來(lái)估計(jì)的要復(fù)雜得多:有數(shù)百條甚至數(shù)千條大小不等的環(huán)，簡(jiǎn)直像是一張大唱片上的波紋。環(huán)的形狀有的對(duì)稱(chēng)，有的不對(duì)稱(chēng)，有的是鋸齒形，有的是輻射狀，有的光滑勻稱(chēng)、線條清晰，有的竟然象女人的發(fā)辮那樣互

土星光環(huán)相絞纏在一起，真是千姿百態(tài)，蔚為奇觀。土星環(huán)的構(gòu)造既令人費(fèi)解，也使天文學(xué)家大開(kāi)眼界，如果有一位太空畫(huà)家能把土星環(huán)的種種特征如實(shí)畫(huà)下來(lái)的話，準(zhǔn)可以用來(lái)開(kāi)一個(gè)別開(kāi)生面而大受歡迎的畫(huà)展。

尤其令人感興趣的是，“旅行者”發(fā)現(xiàn)環(huán)縫里還有或多或少的環(huán)，只是密度小一些罷了。這一下可使天文學(xué)家們大傷腦筋。原先的理論證明:環(huán)縫里不應(yīng)該也不可能存在任何東西。現(xiàn)在，事實(shí)否定了這個(gè)理論，那么，正確的理論又該是什么呢?

冠軍稱(chēng)號(hào)屬于誰(shuí)?

人們?cè)日J(rèn)為:土衛(wèi)六是太陽(yáng)系里最大的衛(wèi)星，經(jīng)過(guò)“旅行者”的實(shí)測(cè)，取消了它的冠軍稱(chēng)號(hào)，它已退居第二，最大的衛(wèi)星是木衛(wèi)三。人們?cè)认Ｍ谕列l(wèi)六這顆太陽(yáng)系中唯一有大氣的衛(wèi)星上能夠找到生命現(xiàn)象，結(jié)果也成了泡影。

由于“旅行者”的發(fā)現(xiàn)，土星已成為太陽(yáng)系里擁有衛(wèi)星最多的行星了。它擁有二十三顆衛(wèi)星。最令人驚奇的是，好幾顆土衛(wèi)都雙雙地在同一條軌道上，甚至三顆衛(wèi)星同居一條軌道，好似兩三個(gè)運(yùn)動(dòng)員在一條跑道上你追我趕，真是聞所未聞的驚人發(fā)現(xiàn)。如果以擁有衛(wèi)星的數(shù)量多少為標(biāo)準(zhǔn)，那么，土星就是太陽(yáng)系行星里的冠軍了。

木星環(huán)的發(fā)現(xiàn)

“旅行者”對(duì)木星的最大發(fā)現(xiàn)是:木星周?chē)灿协h(huán)，使它步土星和天王星的后塵，成為太陽(yáng)系中第三個(gè)帶環(huán)的行星。過(guò)去，科學(xué)家一直把土星環(huán)看做是一個(gè)特例，現(xiàn)在很自然地提出下列問(wèn)題:行星帶環(huán)是普遍規(guī)律嗎?還有別的帶環(huán)行星嗎?木星環(huán)寬只有幾千公里，厚不到三十公里，主要是由大量的黑色碎石塊組成的，這也許是一直沒(méi)有從地面觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)它的緣故吧。

大紅斑的秘密

木星南半球有個(gè)雞蛋形的紅斑，自從用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)它以來(lái)，三四百年間無(wú)大變化。它也許已經(jīng)存在上千年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。它究竟是什么呢?“旅行者”揭開(kāi)了它的秘密，原來(lái)它是木星大氣中的一個(gè)巨大旋渦，長(zhǎng)兩萬(wàn)多公里，寬一萬(wàn)多公里，地球上的氣團(tuán)和臺(tái)風(fēng)根本無(wú)法與它相比。

從地面上看去，木星上的紅斑，是一個(gè)溫文爾雅、變化不大的卵形區(qū)域。但是如果誰(shuí)真想鉆到里面去考察，那是難以想象的事情。大紅斑里，濃云密布，氣浪翻滾，用“翻天覆地”也不足以形容它的劇烈運(yùn)動(dòng)。

各有千秋，各具特色

已知木星有十六顆衛(wèi)星，“旅行者”對(duì)其中好幾顆做了比較仔細(xì)的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)它們各有千秋，各具特色。

最令人驚訝的是木衛(wèi)一。它上面至少有八座活火山，其中的一座正在噴發(fā)，在地球之外發(fā)現(xiàn)火山噴發(fā)這是第一次。木衛(wèi)一的表面呈現(xiàn)鐵銹那樣的暗紅帶黃的顏色，這很容易使人想起硫黃等火山噴出物，它很可能是太陽(yáng)系里數(shù)一數(shù)二具有紅顏色表面的天體。木衛(wèi)一上面沒(méi)有大的環(huán)形山，說(shuō)明它表面的地質(zhì)年齡不長(zhǎng)，也許只有數(shù)百萬(wàn)年甚至更短?；鹕交顒?dòng)的那些地區(qū)，由于噴出物的堆積和覆蓋，面貌在迅速變化著，繼“旅行者一號(hào)”四個(gè)月之后，“旅行者二號(hào)”掠過(guò)木衛(wèi)一，發(fā)現(xiàn)它的最大噴發(fā)中心之一的地形已經(jīng)有了明顯的改變，從近似心臟形變成了近似圓形。

木衛(wèi)二與木衛(wèi)一就迥然不同了，可見(jiàn)很多線條狀結(jié)構(gòu)縱橫交叉，密如蛛網(wǎng)，可能是冰凍了的巨大斷層。木衛(wèi)三為冰所覆蓋。木衛(wèi)四表面隕石坑之多，可能名列太陽(yáng)系天體之冠。木衛(wèi)五的形狀很特別，一頭大一頭小，這在太陽(yáng)系里也是絕無(wú)僅有的。

“旅行者”對(duì)木星的發(fā)現(xiàn)還很多:木星有強(qiáng)大的磁場(chǎng)，比地球磁場(chǎng)強(qiáng)二十倍；它在背太陽(yáng)一面的后面拖著一條超長(zhǎng)的“磁尾”，至少達(dá)七億公里；木星大氣中經(jīng)常發(fā)生大量的閃電，驚心動(dòng)魄。當(dāng)“旅行

木星大紅斑

木星環(huán)者”離開(kāi)木星飛向土星的時(shí)候，它拍攝了木星夜晚一側(cè)的天空照片，發(fā)現(xiàn)有流星體撞擊大氣所產(chǎn)生的流星現(xiàn)象。更加令人驚異的是，“旅行者”還發(fā)現(xiàn)木星上空有長(zhǎng)達(dá)三萬(wàn)公里的五彩繽紛的極光。在地球以外的天體上發(fā)現(xiàn)極光，這也是第一次。

如今，兩個(gè)“旅行者”探測(cè)器，都已先后從土星離去，各奔前程，“旅行者一號(hào)”將在1990年前后飛出太陽(yáng)系；“旅行者二號(hào)”還將前往探測(cè)天王星和海王星。它們的前途茫茫，但它們給我們留下的業(yè)績(jī)將永載史冊(cè)。

(題圖:王小飛)