赵致真：我们的宇宙
趙致真：我們的宇宙
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[主持人
人類最古老又最年輕的科學(xué)，大概莫過于天文學(xué)和宇宙學(xué)了。
很難想象當我們的祖先剛剛直立起來的時候，面對如此浩瀚而遼闊、深邃而宏大的天空，該會發(fā)出怎樣的驚嘆和疑問，激起怎樣的遐思和浮想。
有位哲學(xué)家說過：“如果地球上只有一個地方能看得到星星，那么，全世界的人便一定會集中到這個地方來。”人類與生俱來的好奇心和尋根究底的求知欲，也許是天文學(xué)最原始和樸素的動機。而生存斗爭和生產(chǎn)勞動對天文知識的逐漸依賴，則更催發(fā)著人類最早的理性之光和智慧之花。
日升日落，月盈月虧，晝夜交替，四季輪回，世界的本源是什么？何處是天的起始和地的終極？幾乎每一個民族都有自己的創(chuàng)世神話，幾乎每一種文化都試圖作出自己的解釋和回答。
從地心說到日心說，從經(jīng)典力學(xué)到相對論，人類日益擺正了自己在宇宙中的位置，并加深著對時間、空間和物質(zhì)的認識。愛因斯坦說：“這個世界上最不可理解的事情，就是世界是可以理解的。”天文學(xué)作為貫穿人類整個歷史的科學(xué)，
也從根本上影響了每個時代哲學(xué)和宗教的發(fā)展。
無法逾越的巨大尺度使天文學(xué)不能成為實驗科學(xué)，人們只能根據(jù)觀察到的很
少現(xiàn)象進行推測和計算，但天文學(xué)卻一直是個大豐收的科學(xué)前沿。今天，我們已
經(jīng)能看到100億光年之外的宇宙深處，我們已經(jīng)能把自己的飛行器送到太陽系之
外的銀河之濱。這不能不說是自然的奇跡和人類的驕傲。
一想到夜幕上那些朦朧而密集的光斑，都是無比遙遠而龐大的實體，恒星的
數(shù)目比地球上的沙子還多；一想到在銀河系的萬家燈火中，我們在一盞叫做太陽
的溫暖燈光下成長了自己的文明并向著遼闊的宇宙張望；一想到在無數(shù)次毀滅和
創(chuàng)造中，按照精確規(guī)律構(gòu)建的宇宙竟有著如此錯綜的結(jié)構(gòu)與驚人的和諧。我們怎
能不充滿對大自然無限的神往和敬畏。
只有建立起清晰的宇宙概念，我們才能理解世界的根本秩序。如果對天文學(xué)
一無所知，則不能算受過完整的教育。
“縱談天地奧秘，飽覽宇宙神奇”。我們的節(jié)目將和您一起欣賞和享受天文
學(xué)的成果，共同經(jīng)歷一次最遙遠而神奇的心靈壯游。
一 ，美麗的地球
[主持人
說起地球，我們心中就會涌起無限溫?zé)岬母星椤ｋm然在茫茫宇宙中，地球只
能算得上滄海一粟，但她卻是我們?nèi)祟惪蓯鄣墓枢l(xiāng)，唯一的家園。
人類對大自然的一切認識，都是從地球開始的。作為地球的兒女，我們對于
這顆養(yǎng)育自己的行星又有多少了解呢？
（采訪：地球年齡，地球直徑，版塊理論）
[主持人
我們都毫無例外地生活在地球上，但面對有關(guān)地球的許多問題，究竟應(yīng)該作
出什么樣的回答？
希望下面的電視片能幫我們回憶起零碎的知識，并且增進一些對地球的了解。
[電視片解說詞
當宇航員從太空中俯瞰我們這顆云蒸霞蔚、生機勃勃的行星時，當月球上的
攝影機拍下一輪巨大的地球從月平線上升起時，我們都會為眼前的景象砰然心動。
這就是我們地球母親美麗的容顏，這就是我們?nèi)祟愑肋h的故鄉(xiāng)。由于大氣和水更
多吸收太陽光譜中的紅色，這顆玲瓏剔透的行星便靜靜煥發(fā)出獨特的、夢幻般的
蔚藍。
地球的年齡究竟有多大？這個難題曾經(jīng)考驗過許多科學(xué)家的智慧。有人想出
用沉積巖形成的時間來測定，有人主張用海水含鹽濃度的增加來推算，而最精確
可靠、量程最大的宇宙計時器，顯然要數(shù)放射性元素的蛻變了。放射性元素衰變
一半需要的時間叫半衰期，它不以外界物理化學(xué)條件變化為轉(zhuǎn)移。例如鈾235，
每隔4億5千萬年就有一半變成鉛與氦，釷232的半衰期是13億年，而銣82的半衰
期則將近50億年。從這些同位素和他們衰變產(chǎn)物的相對濃度中，我們測定出地球
最古老的巖石—西格陵蘭片麻巖已有38億年的歷史。但這顯然還只是地球從“天
文時期”進入“地質(zhì)時期”前后的時間。根據(jù)對月球巖石和太陽系隕星的測定和
比較，我們地球的高壽應(yīng)該是46億歲了。
古人發(fā)現(xiàn)遠處船舶的桅桿總是最先露出和最后隱沒，日月星辰總是從地平線
一邊升起另一邊落下，在月食中遮蔽月面的影子又總是一彎弧形，便猜想到大地
可能是一個圓球。今天我們知道，地球的平均半徑為6378公里。這是個恰倒好處
的尺寸。有人因為地球的赤道半徑比極半徑長21公里，北極到地心比南極到地心
遠15米，便把地球比做一只梨。其實，這些微小的不規(guī)則之處幾乎可以忽略不計。
地球的扁率僅為300分之一。從太空看去，它仍然不失為一個相當標準的圓球。
在我們的火箭已經(jīng)飛出太陽系的時候，我們的鉆頭卻最遠只能鉆到腳下12公
里的深處。這便是“上天有路，入地?zé)o門”的現(xiàn)實。但地震波傳播速度和方向的
變化，卻能如同用B超探測內(nèi)臟，披露出地球深處的許多秘密。地球是從均勻的
球體逐漸演化成四個同心球?qū)咏Y(jié)構(gòu)的，即內(nèi)核、外核、地幔與地殼。固體內(nèi)核的
密度為水的13倍，溫度為攝氏6000多度，壓力達370萬個大氣壓。根據(jù)計算，這
種狀態(tài)下存在的物質(zhì)只能是鐵。而落到地面的鐵質(zhì)隕石作為解體行星的殘片，也
恰恰印證了地球內(nèi)核由鐵和鎳構(gòu)成。地球外核的成分雖然也主要是鐵和鎳等金屬
元素，但卻為流動的液態(tài)。大約3000公里厚的地幔主要由橄欖巖構(gòu)成，在高溫高
壓下處于固態(tài)或半流動粘稠狀態(tài)。薄薄的地殼則平均只有33公里厚，上部是花崗
巖，下部為玄武巖。海洋中最薄處僅有5公里。當?shù)貧さ挠行┎课话l(fā)生裂縫，地
幔上部熾熱的熔巖噴涌而出，這便是火山爆發(fā)了。
地球70%的面積被海水所覆蓋，陸地面積僅占30%，上面還布滿了河流與湖泊。
循名責(zé)實，把地球稱為水球也許更為恰當。如果按化學(xué)元素的含量來排序，那么，
鐵、氧、硅、鎂大概能算構(gòu)成地球90%以上物質(zhì)的四大家族。
1912年，臥病在床的德國氣象學(xué)家魏格納凝望著墻上的世界地圖，一個偉大
的思想火花突然照亮了他的視野。歐洲的西海岸和加拿大的東海岸，非洲西海岸
和南美洲的東海岸，雖然隔著大西洋遙遙相望，但輪廓線竟如此地相似和對應(yīng)，
如果拼接在一起幾乎能完全吻合。魏格納勇敢地提出了大陸飄移學(xué)說。他認為地
球上的陸地原本是連在一起的，稱為聯(lián)合大陸或泛大陸。為了給自己的理論尋找
充分的科學(xué)根據(jù)，魏格納奔走于世界各地進行考察。1930年，在他50歲生日的第
二天，不幸犧牲在格陵蘭島的冰天雪地中。
然而，大陸漂移學(xué)說卻一度被人們視為荒唐的臆想而飽受嘲諷。堅實的大地
難道能象解開纜繩的木筏一樣隨波逐流，象七巧板一樣任意拼裝嗎？直到20世紀
60年代海底擴張學(xué)說建立，古地質(zhì)學(xué)、古氣候?qū)W、古生物學(xué)的許多證據(jù)紛紛提出，
魏格納的理論才得以東山再起。此后，科學(xué)家們整合了各種孤立散亂的觀察和發(fā)
現(xiàn)，用統(tǒng)一的版塊構(gòu)造學(xué)說描繪出了全球動力學(xué)的清晰圖景。原來我們地球的巖
石圈被一些構(gòu)造帶分割為六大版塊，即亞歐版塊、非洲版塊、美洲版塊、太平洋
版塊、印度版塊和南極洲版塊。地幔物質(zhì)的對流如同巨大的傳送帶，運載著版塊
緩緩移動。版塊之間的相互碰撞、錯動、拱抬與張裂，形成了地球上各種各樣的
山脈、峽谷、斷層和海溝。雄居世界之顛的喜馬拉雅山，便是印度版塊向亞洲版
塊沖撞擠壓后隆起的巨大褶皺。山上那些沉積巖和三葉蟲、海葵、石菊等水生物
化石，都向我們訴說著2000萬年前這里曾經(jīng)是一片古地中海。而地震則是版塊推
擠中產(chǎn)生應(yīng)力的釋放。不過，我們大可不必擔心版塊之間會象碰碰車那樣撞來撞
去。事實上，大陸漂移的速度比我們的指甲生長還慢。但億萬年后，這些微小變
化的積累卻會讓世界地圖面目全非。
地球的質(zhì)量到底有多大？這個問題同樣困擾了科學(xué)家許多年。真正第一個給
地球過磅的人是英國科學(xué)家卡文迪許。1798年，他用扭秤法測定出地球的平均密
度，所算出的地球質(zhì)量很接近于今天公認的60萬億億噸。無處不在的萬有引力，
使行星在自身重量的壓力下必須保持各方向的平衡。于是球體就成了一切龐大天
體的穩(wěn)定外形。在地球上，巨大剪應(yīng)力使所有山峰的高度都不可能超過11千米。
而自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力則讓地球赤道部分略略鼓起。
曾經(jīng)發(fā)生過這樣一件真實的故事。一艘歐洲的貨船抵達赤道附近的非洲碼頭
后，發(fā)現(xiàn)原封未動的貨物少了十幾噸。這樁“失竊案”令偵探人員一籌莫展。后
來才發(fā)現(xiàn)是萬有引力開的玩笑。地球上一切物體的重量，都是地球中心的引力與
地球自轉(zhuǎn)離心力的合力。赤道比高緯度地區(qū)距離地心遠，自轉(zhuǎn)的線速度快，這船
貨物的“蝕秤”就在所難免了。根據(jù)計算，兩極地區(qū)的重力要比赤道附近大
0.53%。
地球引力如同一條無形的鎖鏈，把我們牢牢栓在地面上。法國著名科幻小說
家儒勒.凡爾納曾寫過一種大炮，能把人發(fā)射到月球上去旅行。那時他并不知道，
火箭的速度只有達到每秒11.18公里才能掙脫地球引力。這便是地球上的逃逸速
度。領(lǐng)會這一點，有利于理解地球上大氣的狀況。事實上，如果氣體分子的運動
速度大于逃逸速度，我們的行星將無力吸引住它們而只能任其跑個精光。氣體分
子的平均速度是和他們的絕對溫度成正比，和分子量的平方根成反比的。今天，
我們地球的引力和溫度，能夠綽綽有余地抓住氧和氮的分子。至于飄到幾百公里
高空的氫和氦，則只能隨他們開溜到太空中優(yōu)游逍遙了。不妨設(shè)想，如果地球質(zhì)
量小一些，那么我們的空氣將變得不勝稀薄，甚至不復(fù)存在。如果地球質(zhì)量大一
些，也許就留住了氫和氦并生成大量甲烷，使我們的空氣變得完全無法呼吸了。
今天的大氣早已經(jīng)不是地球誕生時的第一代大氣。地球幾十億年地質(zhì)活動和
生命活動共同創(chuàng)造了一個相對穩(wěn)定的最佳配方：21%的氧，78%的氮，1%的二氧化
碳、水蒸氣和其他氣體。我們就生活在這樣一個數(shù)千公里厚的空氣海洋底部。應(yīng)
該深深感謝原始海洋中無數(shù)代綠色海藻光合作用的卓著功勛。是它們把濃重的二
氧化碳吞噬殆盡，并為地球上生命大潮的涌動準備了必要條件，那便是富氧氣圈
的形成。美國著名科學(xué)家薩根說：“地球上的天空是用生命換來的。”還應(yīng)該知
道，大氣雖然只占地球質(zhì)量的百萬分之一，但卻阻擋了來自太空的隕石撞擊，維
持了地球適宜的溫度，以水蒸氣的分壓，確保了地面上的游離水不被蒸發(fā)干凈，
并用20-60公里高空的臭氧層濾掉了足以殺傷生命的太陽紫外線。這便是我們今
天為什么對南極上空出現(xiàn)臭氧空洞憂心忡忡的原因。
[主持人
我們已經(jīng)看到了一幅地球簡略的畫像。但地球不是靜止不動的，它不僅在繞
著地軸自轉(zhuǎn)，還繞著太陽公轉(zhuǎn)。
地球也不是孤立的，它和太陽、月亮都有著十分緊密和復(fù)雜的關(guān)系。因此，
我們必須在運動中，在和太陽月亮的關(guān)系中進一步認識地球。
（采訪：四季，潮汐，日食，月食）
[主持人
為什么會有四季輪回？為什么會有潮落潮起？為什么會有日食月食？還有很
多很多的為什么。
讓我們一起繼續(xù)看看地球的故事。
[電視片解說詞
我們的地球象一只陀螺，繞著地軸不停地自西向東旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周需要
23時56分4秒平太陽時。于是，我們便有了白天黑夜的輪番交替，日月星辰的東
升西落。
1851年，法國科學(xué)家傅科做了一個著名的實驗，他從巴黎國葬院的穹頂上懸
掛了一副67米長的繩索，下面吊著一個28公斤重的擺錘。隨著每一次擺動，地上
巨大的沙盤便留下擺錘運動的痕跡。令觀摩者們相顧驚詫的事情發(fā)生了。這只大
擺沒有始終按一條直線來回往復(fù)，而是經(jīng)過一段時間后，擺動的方向偏轉(zhuǎn)了很大
的角度。傅科宣布說：“我們看到了地球的轉(zhuǎn)動。”假如這個實驗搬到北極去做，
傅科擺一晝夜便會轉(zhuǎn)過360度。而在赤道上，擺動就不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)了。
人們還發(fā)現(xiàn)在北半球，南北方向的河流更多沖刷右岸，南北行駛的火車更易
磨損右側(cè)的鐵軌，南北發(fā)射的炮彈也會向右發(fā)生微小偏移。而在南半球則情況正
好相反。這便是我們所說的科里奧利力。地球不是一個慣性系，自轉(zhuǎn)的時候，赤
道的地面24小時要走完4萬公里的大圓圈，而極點的地面卻沒有動。地球高緯度
和低緯度之間旋轉(zhuǎn)半徑的差，便是造成科里奧利力的原因。大氣的流動也不能超
越這一影響。當赤道的空氣被加熱上升，造成永久的低氣壓帶后，回歸線附近高
壓帶的空氣便向赤道流動，并受科里奧利力的作用發(fā)生東西方向的偏轉(zhuǎn)。于是在
赤道以北形成東北風(fēng)，赤道以南形成東南風(fēng)。這種吹徹全球的萬里長風(fēng)曾鼓動麥
哲倫和哥倫布遠航的船帆，由于它恪守信用，千古不變，所以被叫做信風(fēng)。當然，
科里奧利力只能在大尺度和長時間里才會顯示出微弱的影響。我們無須擔心在田
徑場上由北朝南奔跑時會偏離方向。
除了自轉(zhuǎn)以外，我們的地球以每秒29.79公里的速度，沿著一個偏心率很小
的橢圓繞著太陽公轉(zhuǎn)。走完大約10億公里的一圈路程要花365天又6小時。于是地
球上便周而復(fù)始跨進了新的一年。
烈焰噴薄的太陽僅僅把22億分之一的光熱投射到地球上，但這對于我們的行
星已經(jīng)足夠了。每平方厘米1353瓦，我們把這一高空測出的單位面積垂直輻射能
叫太陽常數(shù)。太陽是“地球發(fā)動機”永不熄滅的“鍋爐”，提供了大氣運動、水
循環(huán)和萬物生長所需要的全部能量。我們從事農(nóng)業(yè)活動，其實是在利用植物做媒
介收獲陽光。而地下埋藏的煤炭、石油、天然氣則可以看作地球生命億萬年間制
造出來的“陽光罐頭”。沒有太陽，生機盎然的地球?qū)⒆兂杀渌兰诺氖澜纭?/p>
地球上為什么會有寒暑交替，春去秋來？其中的玄機和奧妙，原來盡在于地
球的自轉(zhuǎn)軸有一個23度27分的傾角。當北半球接受太陽光的直射而處在盛夏時，
南半球則面對太陽光的斜照而正值隆冬。北半球的春天又對應(yīng)著南半球的秋天，
兩半球得到了同樣多的陽光。這便是四季的由來。我們把北緯23度27分的緯圈叫
北回歸線，南緯23度27分的緯圈叫南回歸線，意思是太陽的直射到此為界，然后
便開始掉頭轉(zhuǎn)向，打道返回了。而北極圈、南極圈則會有半年時間照耀著不落的
太陽，另外半年陷入漫長的黑夜。由于地球繞日軌道不是一個標準的正圓，因此
南半球稍稍比北半球的夏天更熱，冬天更冷。有研究者認為，以數(shù)萬年為周期的
地軸變化和日地距離的疊加效應(yīng)，可能是地球上冰川時期形成的宏觀原因。
除太陽之外，沒有哪個天體對地球的影響比月亮更大。千百年來，美麗的月
輪一直是神話創(chuàng)作的素材和詩人靈感的源泉。但實際上，這座“廣寒宮”卻是個
十分枯燥乏味的地方。月亮距地球的平均距離有38萬4400公里。半徑1737公里，
面積不及亞洲大，質(zhì)量是地球的81分之一，引力也只有地球的6分之一。月亮上
的逃逸速度僅為每秒2.38公里，因此根本無法留住自己的大氣。億萬年間，長驅(qū)
直入的宇宙流星轟擊著毫不設(shè)防的月球表面，因為沒有空氣和水的活動去風(fēng)化和
撫平，那些瘡痍滿目的隕石坑至今仍保持著碰撞時的模樣。我們稱為“月海”的
較暗區(qū)域是低洼而開闊的平原。33000多個環(huán)形山是月球表面最醒目的地形特征。
月亮無疑是第一個讓我們有了多星球概念的天體。有人猜測它是被地球抓來
的“俘虜”，有人認為是從地球身上甩出去的，并言之鑿鑿說太平洋的凹陷便是
留下的“疤痕”，應(yīng)將月亮視同地球的“第八洲”。而更合乎科學(xué)的解釋，月亮
和地球應(yīng)該在太陽系誕生中同時形成。當然，按照主星和衛(wèi)星通常的尺寸比例，
月亮的體積有些過大了。倒不如把月亮看成地球的伴星更為恰當。實際上，地球
和月亮是互相圍繞著共同的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)的地-月系統(tǒng)。地球繞日運行的軌道應(yīng)
該是地-月中心的軌道。至于地球自身行走的路徑，則是一條起伏很小的波浪線。
每當我們看到排山倒海的潮水滾滾而來的時候，便會驚嘆大自然磅礴的力量
和微妙的機制。潮汐便是月球引力最直觀而生動的演示。我們很容易懂得地球靠
近月亮的一面受到引力最大，中心部位次之，而背向月亮的一面最小。這個引力
差趨向于把地球擠扁和拉長。于是，向著月球的一面和背著月球的一面便同時鼓
起兩座水丘。由于地球的自轉(zhuǎn)，這兩座隔球相對的水丘追著地-月間的連線不斷
移動，潮汐便產(chǎn)生了。質(zhì)量大得多的太陽由于距離遙遠，起潮力只有月亮的三分
之一，當日、月和地球處于同一直線時，疊加效應(yīng)會使潮高出現(xiàn)極大值。其實作
為彈性體，地球的巖石圈也有固體潮。不過形變的幅度不大，“潮峰”只有70厘
米左右，平時不易被感知和覺察。還有大氣圈因潮汐作用而引起的流動和壓力變
化，則被淹沒在原因復(fù)雜、豐富多采的氣象活動中了。
潮汐作用對地球最深刻的影響在于，海水流動的摩擦，對海岸的沖擊，巖石
圈的形變，都阻礙著地球的自轉(zhuǎn)，起著一對“剎車片”的作用。盡管這一力量十
分微小，只會使地球的自轉(zhuǎn)在10萬年里減慢2秒，但我們卻不得不又一次驚嘆長
長的“時間杠桿”撬動的結(jié)果。16億年前，地球每晝夜只9小時，一年有800多天，
6億年前的每晝夜是20小時，一年440天。海底珊瑚蟲的化石生長線留下了古代的
時間刻度。遙想當年，比今天高得多的巨潮撲向海岸，地球生命從海洋搖籃登上
陸地顯然得力于潮汐的催發(fā)和運送。而遠古月亮比今天離我們近得多。伴隨著地
球自轉(zhuǎn)減慢，月球也遵循角動量守恒的規(guī)則，以每年3厘米的速度漸行漸遠。反
過來，地球在月球上引起的固體潮同樣帶來月球的“自轉(zhuǎn)失速”。直到月亮永遠
將一面朝著地球才告穩(wěn)定。說到引潮力也會使地球永遠以一面朝向月亮，那還需
要至少幾十億年時間。
讓我們祖先一代代備受驚嚇的天文現(xiàn)象，也許莫過于日食和月食了。當好端
端的一輪紅日朗照中天的時候，突然被什么東西“吃”成了一彎月牙甚至全部消
失，的確足以讓人類大起恐慌。其實這不過是日、月、地三者運動中產(chǎn)生的遮掩
現(xiàn)象。太陽的直徑雖然比月亮大400倍，但距離卻遠400倍。因此在天幕上的視角
直徑都是0.5度。月亮作為既不發(fā)光又不透明的天體，背著太陽的一面總會拖著
自己長長的影子。如果說“一葉障目”可以“不見泰山”的話，當月亮走到太陽
和地球之間的直線上時也會擋住太陽的光輝。在地球上，月亮本影掠過的地方就
會看到日全食，半影所及的區(qū)域則看到日偏食。如果月球本影的尖端達不到地球
表面，它延伸而成的偽本影掃過之處就看到日環(huán)食。同樣，當月亮走到地球背向
太陽的一面，并全部或部分鉆進地球的本影中后，就發(fā)生了月食。如果月亮只經(jīng)
過地球的半影，便出現(xiàn)半影食，它只會減弱月光的亮度，因而不易為人們所覺察。
對于地球上某一個具體地方來說，日食現(xiàn)象并不多見。但從全球范圍看，每
隔18年就會有43次日食。古人已經(jīng)懂得推算日月食的發(fā)生，今天對日月食的長程
預(yù)報早已達到了高度精確的程度。
打從華夏祖先發(fā)明指南針的時候起，人類便知道利用地磁來確定方向了。我
們的地球究竟是怎樣變成一塊大磁鐵的，科學(xué)家作了多種解釋。令人信服的說法
是，地球的高速自轉(zhuǎn)與核心流動的鐵鎳物質(zhì)形成電流回路，如同一個巨大的天然
發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成磁能，于是產(chǎn)生了大地的磁場。多虧疏而不漏的磁力線對
地球起著屏蔽作用，把許多有害射線束縛在“范艾倫帶”使其不能到達地面。南
北極地區(qū)美麗的極光，便是被偏轉(zhuǎn)的帶電粒子轟擊高空大氣所點亮的最壯觀的霓
虹燈。古地磁考察表明，地球南北磁極過去曾發(fā)生過多次游移和顛倒。大洋中脊
兩側(cè)巖石在冷卻中固定下來的磁性分子，為不同地質(zhì)年代地球磁場方向交替變化
留下了確鑿的物證。
[主持人
我們講了這么多地球的故事。對地球了解得越深，就會對她越加熱愛和珍惜。
地球確實得天獨厚。它是大自然妙手偶得的杰作。無論對地球的尺寸、質(zhì)量、
自轉(zhuǎn)速度、自轉(zhuǎn)傾角、與太陽距離等任何天文數(shù)據(jù)稍加修改，就會使今天的世界
秩序、氣候模式完全改變和亂套，帶來不可設(shè)想的后果。
幸運地生活在茫茫宇宙中這塊微小綠洲上，當人類終于認識了“我們只有一
個地球”的時候，才能真正成為擁有光明前途和希望的物種。
我們將和幾十億年間大地海洋孕育出來的無限生靈一起，共同乘著地球號宇
宙飛船，繼續(xù)奔向無盡的航程！
二，壯闊的太陽系
[主持人
人類文化中永恒的詩篇，便是對太陽的崇拜、贊美與謳歌。
太陽的名字是與威嚴和輝煌同在的。當這顆轟轟烈烈的恒星魅力四射，普照
天宇，作為他的第三個兒女，地球承接了屬于自己份額的光明和溫暖。于是我們
的行星上便有了萬紫千紅和滄海桑田。人類對太陽的感恩之情永遠是低首下心的。
我們的世代祖先日出而作，日落而息。然而。我們真正了解每天伴隨和照耀
我們的太陽嗎？
（采訪：太陽表面溫度，能量來源，太陽風(fēng)）
[主持人
我們雖然把太陽尊為地球的主宰，但并不一定都知道它的來歷及身世。
我們欣賞著紅日如輪，沐浴著陽光萬里時，還應(yīng)該多解讀出一點有關(guān)的知識
和道理。
我們現(xiàn)在就和大家一起，翻開這本叫做太陽系的煌煌大書。
[電視片解說詞
50億年前的時間已經(jīng)太遙遠了。一團巨大而混沌的原始星云塵埃，緩緩地吸
積、會合、糾結(jié)和躁動。遠處超新星的爆炸轟然傳來，激起千疊回波。在萬有引
力巨手的塑造下，星云中99%的物質(zhì)漸漸聚集濃縮，奠定了太陽的初始規(guī)模。拋
出的層層氣環(huán)則帶著98%的角動量，經(jīng)過千萬年的“滾雪球”過程，形成了圍繞
太陽旋轉(zhuǎn)的一群行星。康德、拉普拉斯提出的星云說幾經(jīng)興衰，仍然不失為對太
陽系起源的粗略描述。“災(zāi)變說”卻認為曾經(jīng)有另一顆恒星和太陽擦肩而過，拉
出了太陽中的一些物質(zhì)，或者被太陽吸出了一些物質(zhì)，成為組建行星系的最初原
料。還有理論證明，太陽并非“獨生兒”，它從更大規(guī)模星云的一個子旋渦中誕
生，太陽旋渦外圍的更小旋渦形成了行星。大自然對我們的眾說紛紜沉默不語。
太陽系這架龐大的“旋轉(zhuǎn)木馬”被安放在天宇的一角，開始了波瀾壯闊的演化歷
程。
用日常生活中獲得的直接經(jīng)驗去理解天文數(shù)字常常發(fā)生困難。當我們看到越
長的一大串“零”后，便越會失去清晰的概念，只剩下模糊的“很大”。因此，
說到太陽的直徑約為140萬公里時，我們不妨記住它的體積能裝下130萬個地球。
說到太陽質(zhì)量為大約2000億億億噸，我們可以記住它是地球的33萬倍。至于太陽
和地球的平均距離為1億5千萬公里，則可以記住光線從太陽照到地球上要走8分
19秒。我們把這段距離稱作一個天文單位。
太陽由大約79%的氫和19%的氦構(gòu)成，平均密度只是水的1.4倍，但核心區(qū)域
在3000億個大氣壓的作用下，密度比黃金還要大8倍。作為一個龐大而熾熱的等
離子氣態(tài)球體，太陽不能象地球那樣整體轉(zhuǎn)動。有人打比喻說，拿一只湯匙攪動
幾下，茶杯中轉(zhuǎn)動的水就類似太陽的自轉(zhuǎn)。觀測表明，太陽自西向東的自轉(zhuǎn)在赤
道上周期最短，兩極最長。我們一般說太陽25.38天自轉(zhuǎn)一周，是以日面緯度17
度的地方為標準的。
太陽的表面溫度為攝氏5700度，中心溫度則高達2000萬度，每秒輻射出38億
億億億爾格能量，相當于5200萬億億馬力，或者相當于每秒鐘爆炸910億顆百萬
噸級的氫彈。如果是靠燒汽油，每秒將要消耗3000億噸，地球上的全部石油還不
夠維持0.1秒。可見太陽絕不是“省油的燈”。如此巨大的能量又是從何而來？
太陽會不會哪一天“油盡燈干”呢？
原來在太陽形成過程中，當自身引力塌縮將溫度升高到700萬度的時候，大
自然最深層的能庫便被打開了。強大的熱核反應(yīng)猛烈啟動，兩個氫原子沖破電子
的庫侖力，聚合成一個氦原子，同時放出了巨額能量。于是，熱核反應(yīng)的膨脹力
終于抵擋住了龐大質(zhì)量的收縮力而達到平衡。太陽從此進入了穩(wěn)定的主序星階段。
這是一座無與倫比的空中“核鍋爐”。每秒鐘要燒掉4億噸氫，聚變?yōu)?.96億噸
氦，同時減少400萬噸質(zhì)量。而大自然是什么也不會丟失的，按照愛因斯坦不朽
的公式E=MC2，這400萬噸“質(zhì)量虧損”全部兌換成了能量而輻射出來。在50億年
的時間里，太陽“只出不進”的驚人揮霍已經(jīng)損失了6000萬億億噸質(zhì)量，相當于
100個地球。幸好這個數(shù)字只占太陽質(zhì)量的33000分之一。因此，我們還用不著為
天上的“核能量危機”而憂慮。太陽上的“受控核爆炸”將會以今天穩(wěn)定的模式，
至少繼續(xù)進行50億年。
一個鮮為人知又難以置信的事實是，在太陽這個巨大的宇宙熔爐中，每單位
質(zhì)量產(chǎn)生的熱量其實是極少的。甚至比人體新陳代謝的產(chǎn)熱率還低得多。我們不
難說清其中的道理。假如一只大象的長度是老鼠的100倍，它的皮膚面積將是老
鼠的1萬倍，體重則是老鼠的100萬倍。如果大象按老鼠的代謝速度存在，就會被
活活燒死。反過來，老鼠按大象緩慢的代謝速度生活，就會很快凍死。太陽上的
高溫是無與倫比的質(zhì)量以立方關(guān)系所產(chǎn)生的熱，不能立即從以平方關(guān)系形成的表
面散發(fā)出去所造成的。
對于太陽來說，沒有象切開西瓜那樣會出現(xiàn)的層次分明、界限清晰的結(jié)構(gòu)。
我們大體上可以將它劃分為兩大部分，即包括日核、輻射層、對流層的太陽內(nèi)部
和包括光球、色球、日冕的太陽大氣。
直徑50萬公里的日核，集中了太陽質(zhì)量的一半，是氫發(fā)生大規(guī)模聚變的高溫
高壓產(chǎn)能區(qū)。日核外面包裹著60萬公里厚、溫度達70萬度的輻射層，成為熱核反
應(yīng)能量輸出的必經(jīng)通道。但這里卻是太陽上“交通堵塞”最嚴重的地方。密集的
輻射根本無法在瞬間暢行無阻達到太陽表面。那些從核禁錮中釋放出來的高能射
線在輻射層中被無數(shù)次地吸收和再發(fā)射，大約經(jīng)過200萬年曲折漫長的“掙扎”，
才能以可見光和其他形式的輻射“擠”出去和“鉆”出去。不過，若是沒有輻射
層的中介作用，太陽將失去明亮的光輝，成為一個主要發(fā)出高能射線的天體。
15萬公里的對流層是太陽內(nèi)部物質(zhì)相對運動最劇烈與活躍的區(qū)域。這里熱浪
升沉，流火縱橫，氣旋聚散，能量跌宕，構(gòu)成宏大而錯綜的壯闊場面。太陽舞臺
上幾個重要角色黑子、日珥、耀斑都是從這里出發(fā)登場的。
籠罩在對流層之上500公里厚的太陽大氣叫做光球。平時所看到的圓圓日輪
就是它的邊界。光球中的氣壓不及地球上的萬分之一，但卻是太陽洞開的門戶。
灑滿天庭的萬丈光芒就從這里發(fā)出。我們說太陽表面的溫度為5700度，指的就是
光球的溫度。
留心觀察便會發(fā)現(xiàn)，光球的亮度并不均勻。日面邊緣不如中心亮。這種“臨
邊昏暗”現(xiàn)象是因為光球垂直于表面的輻射大于散射造成的。天文學(xué)家拍下的太
陽照片上還能清晰地看到一種熾熱氣體運動造成的景觀，酷似飯鍋里沸騰的米粥，
于是被稱為“米粒組織”。這種變幻不定的“米粒”直徑有一兩千公里，存在時
間從幾分鐘到數(shù)小時不等，是光球?qū)拥囊淮筇卣鳌?/p>
對太陽黑子的觀察，中國人比歐洲人整整早800年。但首先窺見黑子真面目
的，則是伽利略制造的第一個望遠鏡。黑子實際并不黑，它是光球?qū)由下晕⑾孪?br />的氣體旋渦。因為溫度比周圍低千余度，于是顯得稍黑稍暗，形成所謂本影和半
影。一般黑子的大小和地球相當。經(jīng)過長期追蹤觀察，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)各年份黑子出
現(xiàn)的數(shù)目很不相同，大約11年為一個周期。太陽的南北極是從來見不到黑子的。
如同起于“青萍之末”的風(fēng)，黑子總是先在太陽緯度30度附近生成，然后向赤道
移動。在太陽活動的極大年份，平均分布在緯度15度一帶。有趣的是，黑子常常
成雙成對出現(xiàn)，而一對黑子又總會顯示出彼此相反的磁極，如同一塊巨大的馬蹄
形磁鐵埋藏在太陽深處而恰恰露出兩端。有人則把它比做貫穿太陽某一部分表面
的“磁纜”。黑子是太陽活動的主要標志。它密切影響著地球上的氣候、水文，
以及動植物生長。
光球外面的一層太陽大氣是色球。平均厚度為2000公里。因為富含的氫離子
呈玫瑰色而得名。色球表面長滿了密集細小、旋生旋滅的針狀物，看上去象“燃
燒的草原”。當然，這些太陽風(fēng)光都要通過特別儀器來欣賞。由于色球幾乎完全
透明，我們平常只能在日全食的瞬間一賭它那層美麗的輝光。
日珥則是色球?qū)由鲜纸k爛多彩的奇景。核火焰的紅色舌頭從這里伸出來，
一直吐出幾十萬到百余萬公里長。又象巨大的蠕蟲高高探出頭去，然后慢慢縮回。
這些湍動的日珥物質(zhì)扶搖升騰、千姿百態(tài)，有的如火焰噴泉、節(jié)日禮花，有的如
藤蔓纏繞、亂草雜生。科學(xué)家把日珥分為寧靜日珥、活動日珥和爆發(fā)日珥。壽命
最長的寧靜日珥可以存在一年以上。爆發(fā)日珥則最為磅礴和壯觀。有時拋出去的
流火能象“飛去來器”那樣，繞行一個百萬公里的大圈后返回，被稱為環(huán)狀日珥。
太陽大氣中最驚心動魄的爆發(fā)便是耀斑。這種色球?qū)雍腿彰釋又g耀眼的斑
塊直徑達數(shù)億公里，常常在幾分鐘之內(nèi)來如閃電，去如逝波，驟然間釋放出幾百
萬枚百萬噸級原子彈的能量，強大的輻射遍及光學(xué)波段和X線波段、紫外波段、
射電波段。太陽的這種“天怒”和“天威”會讓地球上的每一個小小磁針顫抖不
已。耀斑還是最強大的“干擾臺”。當千萬根能量的箭鏃射穿大氣電離層，劇烈
的磁暴能讓地球上的短波通訊中斷。甚至輸電網(wǎng)絡(luò)和變電設(shè)備也因電磁攪動產(chǎn)生
的感應(yīng)而超載和失靈。1989年的太陽磁暴曾造成加拿大魁北克省水電系統(tǒng)崩潰，
使北美廣大地區(qū)數(shù)百萬人蒙受損失，并讓一顆衛(wèi)星提前跌入較低軌道。對于太空
中宇航員來說，突如其來的太陽耀斑則是需要特別防護的致命危險。平均大約4
至5年，強大的耀斑便會出現(xiàn)一次。
太陽最外面的“桂冠”叫日冕。這是一頂彌散至600萬公里的“高帽子”。
論亮度不及光球的百萬分之一，論密度比地球上制造的任何真空還要空虛萬倍，
只有在日全食中才能看到它淡雅、素潔的珍珠色光暈。但這些異常稀薄的粒子卻
有百萬度的高溫。日冕層的大片黑暗區(qū)域叫冕洞，也是我們稱之為太陽風(fēng)的“風(fēng)
洞”。高能量的質(zhì)子、電子和少量重原子核沿著開放形的磁力線從這里“吹”出，
“風(fēng)力”可達每秒400公里。太陽風(fēng)帶走的亞原子流約每秒40億噸，這是太陽質(zhì)
量的又一種損失。
除了觀察到“太陽之光”外，如果我們能傾聽到“太陽之聲”，便會發(fā)現(xiàn)那
里是一個喧鬧嘈雜、噪音鼎沸的世界。山呼海嘯般的氣浪翻騰，震耳欲聾中的電
磁爆發(fā)，都會引起不同程度的日震。正象地震波幫助我們了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)一樣，
日震也使太陽如同一口被敲響的大鐘，能夠泄露出許多深藏的秘密。
更為引人入勝的是，太陽的熱核反應(yīng)產(chǎn)生出鋪天蓋地的中微子。對于這些沒
有質(zhì)量的“小顆粒”來說，連一千光年厚的鉛也是完全“透明”的，能毫不費力
一舉穿過。因此不象光子那樣要經(jīng)過200萬年的糾纏、吸收和再輻射才能“爬”
出對流層，中微子是瞬間便從日核直達太陽表面的。并且在夜間透過地球，從腳
下向上“照耀”我們。但目前天文學(xué)家探測出的中微子數(shù)大大低于理論計算值。
這些“失蹤”的中微子可能是在來到地球的路上通過振蕩悄悄“改變了身份”。
有朝一日中微子望遠鏡技術(shù)充分發(fā)展的時候，我們就能對太陽中心的核反應(yīng)進行
“現(xiàn)場直播”了。
[主持人
太陽是我們唯一能看到表面細節(jié)的恒星。是我們目前手頭上研究恒星珍貴的
“孤本”，是最宏大的太空實驗室。
太陽對于我們實在是太重要了。太陽上任何動靜，都和地球的命運息息相關(guān)。
沒有太陽，人類及其一切文明都根本無從談起。
我們的太陽系還是一個幅員遼闊的王國和人丁興旺的家族。
我們知道自己的左臨右舍嗎？我們了解太陽系里眾多的兄弟姐妹嗎？
（采訪：九大行星）
[主持人
我們雖然和太陽系其他行星比鄰而居，但卻并不都能對他們的狀況如數(shù)家珍。
整個太陽系是地球直接的“生態(tài)環(huán)境”。幾十億年間，與我們一起在這個
“旋轉(zhuǎn)舞臺”上“同臺演出”的大小行星，是我們由近及遠認識宇宙的臺階和跳
板。
毫無疑問，我們應(yīng)該了解太陽系這一家子相依相伴的每個成員。
[電視片解說詞
這是一只永不停息的宇宙走馬燈。在中心天體太陽周圍，依次排開的是水星、
金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它們繞日的軌道具
有共面性、同向性和近圓性。有科學(xué)家比喻說，如果制作一個立體的太陽系模型，
那么可以放進很淺的平底鍋中。
17世紀偉大的德國天文學(xué)家開普勒雖然是哥白尼的忠實信徒，卻敏銳發(fā)現(xiàn)了
哥白尼太陽模型的局限和失誤。哥白尼從畢達哥拉斯學(xué)派深厚的傳統(tǒng)出發(fā)，先驗
地認定所有行星都是勻速的，繞日軌道都應(yīng)該是高度神圣和完美的圓。為了在計
算上自“圓”其說，不得不設(shè)定出一個平均值的虛擬太陽。開普勒繼承和研究了
丹麥天文學(xué)家第谷多年觀察的珍貴資料，發(fā)現(xiàn)太陽系行星繞日運動的軌道原來是
橢圓。于是一切疑難迎刃而解。虛擬的太陽變成了處于橢圓一個焦點上的真實的
太陽。這便是著名的開普勒三定律中的第一定律。另外兩條定律說的是，行星軌
道的向徑在單位時間里掃過的扇形面積相等，公轉(zhuǎn)周期的平方和行星與太陽平均
距離的立方成正比。開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的鐵的法則，將太陽系整合成了統(tǒng)一
的物理體系。后人將他譽為“天上的立法者”。
如果說，開普勒的定律還只是停留在觀察和描述的層次，那么，牛頓的運動
定律則真正揭示了宇宙的機理。但牛頓是站在開普勒肩上的。沒有天文學(xué)的觀察
與研究，就沒有牛頓定律的發(fā)現(xiàn)和經(jīng)典物理學(xué)的誕生。
該輪到我們逐一介紹各具風(fēng)姿的太陽系之星了。距太陽最近的這一顆是水星。
其實它上面一滴水也沒有，但確實象一顆滴溜溜滾動的水銀。中國古代稱它為辰
星，西方人則稱它為希臘神話中腳生雙翼、為諸神送信的飛毛腿赫爾姆斯。它的
運動也的確比太陽系中所有行星都快。繞日一周只用88個地球日。強大的潮汐效
應(yīng)雖然還沒有使水星以固定一面朝向太陽，但自轉(zhuǎn)周期已經(jīng)慢到59個地球日。水
星自轉(zhuǎn)3圈才看到一次日落日出，因此每晝夜長達176天。比一個水星年還長一倍。
因此，“度日如年”的說法在水星上就幾乎等于“時間過得真快”了。
水星由于距太陽近，平時淹沒在耀眼的日光里，所以很難觀察。它的半徑為
2440公里，體積和質(zhì)量都不到地球的6%。根本無法維持住自己的大氣。這里的地
貌酷似月亮，有環(huán)形山、平原、盆地和高過萬米的險峰與縱貫赤道的峽谷，當看
去比地球上大3倍的太陽火辣辣照耀著水星悠長的白晝，地面溫度便達到攝氏460
度。這片“焦土”上足以形成鉛和錫這類金屬融成的湖泊。1300公里的卡路里盆
地是太陽系九大行星表面上最熱的地方。而背著太陽一面則冷到零下173度。水
星上實在乏善可陳。不過這里有15座環(huán)形山是以伯牙、蔡琰、李白、李清照和魯
迅等中國人的名字命名的。
抬眼望去，除了太陽月亮之外，天空中最明亮的星體就數(shù)距地球僅4000萬公
里的金星了。它宛如一顆晶瑩璀璨的寶石綴在天幕。《西游記》中的太白金星是
一位眉須皓然的老神仙，西方人則將它視為愛與美的化身維納斯。黃昏時眾星尚
未登場，金星便早早出現(xiàn)在落日的余輝里。拂曉前群星早已引退，金星還獨自停
留在黎明的朝霞中。這便是《詩經(jīng)》中說的“東有啟明，西有長庚”。希臘人也
是通過畢達哥拉斯的傳授，才從巴比倫人那里知道晨昏兩次出現(xiàn)的金星是同一顆
星。
金星沿著幾乎正圓的軌道，224.7個地球日繞太陽一圈。而自轉(zhuǎn)周期卻達到
243天，也是個一天要比一年長的行星。在望遠鏡的視場中，能看到金星和月亮
一樣有朔望盈虧變化。當它運行到地球和太陽之間的直線上時，便出現(xiàn)了百年難
遇的“金星凌日”。但這只會造成太陽面龐上的一顆“小黑痣”，而不會發(fā)生日
食。金星赤道的平均半徑為6052公里，密度為地球的95%，質(zhì)量則為地球的81%，
表面是巖石覆蓋著的平原和高山。由于地球和金星的個頭體形都相差無幾又近在
咫尺，人們稱它們是一對孿生姐妹。然而，金星卻有著許多古怪的秉性。太陽系
中所有行星的自轉(zhuǎn)都是自西向東，惟獨金星是自東向西。因此，“太陽打西邊出
來”這句話，到了金星這個“左撇子”那里就成了天經(jīng)地義的真理。
不過，金星的地面上是看不到日出的。假若有人能在這里睜開雙眼，視線大
概最多如同潛水員沉到渾濁的水底。金星大氣的壓力是地球上的92倍，全球溫度
常年高達450度，一層25公里厚的硫酸霧在高空形成酸雨，來不及落到灼熱的地
面便又被蒸發(fā)。沒有任何生命能消受起這種煉獄般的硫酸“桑那浴”。金星“發(fā)
高燒”的病根在于溫室效應(yīng)。由于這里的大氣成分97%是二氧化碳，如同暖房的
玻璃屋頂，幾乎完全阻隔了地面向外的紅外輻射，于是，金星上的光線“收支相
抵”便只能平衡在450度上。有學(xué)者研究，地球和金星的大氣當初并沒有什么根
本性不同。我們僅僅因為很僥幸的原因逃脫了溫室效應(yīng)失控。而今天人類活動造
成二氧化碳含量急劇增加，究竟又會通過什么樣的因果鏈帶來何種遠期后果？金
星是一座溫室效應(yīng)災(zāi)難的“展覽館”。當我們朝朝暮暮遙望它的光輝時，應(yīng)該當
作無言的警示和永遠的告誡。
由于金星是個“蒙面逆子”，火星便成了能夠觀察到表面的最近的行星。火
星繞日一周為687天，因此地球大約每隔兩年便會處在火星和太陽之間，稱之為
火星的“沖”。偏心率較大的軌道使火星的“大沖”每15至17年發(fā)生一次，這時
候，處于近日點的火星距地球僅5600萬公里，并在一整夜中東升西落，因此成為
人們觀察和研究的最好機遇。
火星之所以在西方被稱作戰(zhàn)神馬爾斯，是因為它紅色的光芒使人想到了血與
火。其實，火星75%的表面覆蓋著赤鐵礦、硅酸鹽等鐵的氧化物，形成棕紅色的
大戈壁，完全是一個“生銹”的星球。這里也絲毫感覺不到“火”的炎熱，平均
溫度只有零下50度，晝夜溫差達到100度。
火星的直徑為3400公里，質(zhì)量只有地球的10分之1，一條和赤道成30度的大
圓，把火星幾乎平分為地質(zhì)結(jié)構(gòu)很不相同的南北兩半球。南半球是布滿山脈和隕
石坑的古老高地，北半球則由熔巖鋪設(shè)成了太陽系中最為廣闊、低凹和坦蕩的平
原。著名的奧林匹斯盾形火山高達26公里，比喜馬拉雅山高3倍，是太陽系中最
高的山。長達2400公里的赫拉斯隕石坑則是太陽系中最大的隕石坑，其深度能放
進喜馬拉雅山而露不出峰頂。綿延5000公里的水手大峽谷同樣創(chuàng)下了太陽系之最。
火星上幾千條干枯的河床，顯示當年曾經(jīng)有過奔流的濤聲，但今天，所剩無多的
水可能一部分遁入了地下，另一部分則和二氧化碳干冰一起，凍結(jié)成火星兩極大
面積的白色“冰帽”。而四季交替又帶來極冠的消長和大地被浸潤后的色澤改變。
由95%二氧化碳構(gòu)成的火星大氣非常稀薄，氣壓只有地球的千分之七，但這
并不妨礙它制造出駭人聽聞的惡劣氣候。火星上每年四分之一的時間刮著難以想
象大風(fēng)，每秒180米的風(fēng)速超過地球上臺風(fēng)的3倍。隱天蔽日的沙塵暴有時能吞沒
整個火星并持續(xù)幾十天。看來火星氣候?qū)W將會是一門大有前途的學(xué)科。
和地球擁有的月亮相比，火星的兩個衛(wèi)星未免太寒磣了。它們是1877年“大
沖”時被美國天文學(xué)家霍耳發(fā)現(xiàn)的。因為質(zhì)量太小，所具有的重力不足以使自己
成為球形，所以談不上直徑。火衛(wèi)一叫福波斯，長20公里，火衛(wèi)二叫德莫斯，長
15公里。它們的模樣雖然被譏笑為“病土豆”，但在火星赤道平面上一大一小、
一低一高、一快一慢、一正一反地運行，倒也營造出雙月競輝的奇觀。
[主持人
我們剛才一一領(lǐng)略了水星、金星、火星的風(fēng)采，它們和我們的地球盡管有諸
多差異，但畢竟有更多共同之處，可以歸入同一個類型。
太陽系外側(cè)的行星就完全是另一番景象，屬于另一種“體制”了。
（采訪：類地行星，類木行星）
[主持人
科學(xué)家將太陽系行星分為類地行星和類木行星是符合實際的。
讓我們看看類木行星有哪些成員，它們和類地行星有什么不同。
[電視片解說詞
顧名思義，類地行星是象地球一樣主要由巖石和金屬構(gòu)成的足夠“結(jié)實”的
行星。有著可以“腳踏實地”的表面。水星、金星、火星都能歸入此類。它們的
共同特點是體積、質(zhì)量小、平均密度大、衛(wèi)星少。類木行星則沒有“過硬”的固
體外殼架構(gòu)和堅實的表面。他們體積、質(zhì)量大，平均密度低，自轉(zhuǎn)速度快，衛(wèi)星
數(shù)目多并有行星環(huán)。木星、土星、天王星、海王星都是這一族類。至于冥王星，
則屬于一個特例而另當別論了。
現(xiàn)在，讓我們把目光肅然投向太陽系行星中的頭號巨人——木星。在夜空中，
光芒僅次于金星的第二亮星便是木星了。中國古人雖然不懂得木星繞日一周的時
間是12年，但卻發(fā)現(xiàn)它在黃道12宮上每年移動一個星座，于是創(chuàng)造了12地支，并
把木星當作記歲的歲星，也就是俗稱的太歲。西方人則把它尊為眾神之王朱庇特。
木星距太陽的平均距離7.78億公里，體積比地球大1316倍，質(zhì)量則是地球的318
倍，其他八大行星質(zhì)量的總和還不及它的一半。盡管木星的身軀如此龐大而笨重，
卻是太陽系中轉(zhuǎn)動最快的行星，自轉(zhuǎn)一周僅用9小時50分。這個由82%的氫和17%
的氦構(gòu)成的流體大球雖然在巨大離心力的作用下還不至于散架，但也已經(jīng)變得中
間鼓起，兩頭扁下，赤道半徑比極半徑長5000公里。木星負載著太陽系60%的動
量矩，并以強大的引力把無數(shù)小行星鎖定在它與火星之間，成為一方天域穩(wěn)定和
安全的重要保障。
一般認為，木星有一個溫度高達3萬度的石質(zhì)固體核，核外是在巨大壓力下
失去電子的金屬氫，表面則覆蓋者液態(tài)的氫和氦，并和千余公里厚的大氣沒有界
面地融為一體。由于遠離太陽，木星表面溫度約零下140度。頂端云層在高速旋
轉(zhuǎn)中被拉得絲絲縷縷，形成許多和赤道平行的氣體環(huán)流，這便是我們看到的帶狀
彩色條紋。木星上眾所周知的大紅斑在赤道南22度的地方，這個卵形區(qū)域能容下
3個地球。從300年前伽利略發(fā)現(xiàn)它的時候到今天，大紅斑只見大小和顏色的變化，
卻始終保持人們熟悉的外形輪廓和反時針旋轉(zhuǎn)方向。它是木星上的一個持久的颶
風(fēng)系統(tǒng)。有科學(xué)家推測，大氣中的帶電粒子在比地球上強10倍的木星磁場作用下
產(chǎn)生螺旋運動，也許和大紅斑的形成有關(guān)。
當28個大大小小的月亮在木星的天空穿梭往返時，我們看到了又一個縮小了
的太陽系。4個伽利略衛(wèi)星中的木衛(wèi)一叫做伊奧，這個比月球稍大的紅色星球有9
座活火山，能以每秒1000公里的速度將熔巖噴射到300公里的高度，是太陽系中
火山活動最激烈頻繁的地方。木衛(wèi)二歐羅巴比月亮略小，明亮光滑的表面覆蓋著
布滿裂紋的堅冰。木衛(wèi)三加尼默德直徑5200公里，比水星還大，是太陽系中的
“長子長孫”，它冰面上的亮區(qū)和覆蓋巖質(zhì)灰塵的暗區(qū)都能看到斷層、深溝和平
行的山脊，可能有類似地球的版塊活動。木衛(wèi)四卡里斯特也比水星大，牛眼似的
白色盆地直徑達千余公里，瘡痍滿目的隕石坑和環(huán)形山展示了最古老的地質(zhì)表面。
木星赤道上也有一圈旋轉(zhuǎn)的環(huán)，因為是反光度很低的塵埃和碎石組成的，在遠處
甚至不易看見，更談不上璀璨與華麗了。
最令科學(xué)家感興趣的話題是，木星如果比今天再大十幾倍，也許將會變成另
一顆太陽。那么，我們星系中“天無二日”的格局將完全改變。據(jù)測量，今天木
星上輻射的熱量比來自太陽的熱量多兩倍。特別當其它行星溫度都在降低時，木
星溫度卻在緩慢升高。可見內(nèi)部進行著微弱的核反應(yīng)。有科學(xué)家不無惋惜地說：
“木星是一顆沒有成功的太陽。”它會不會在漫長的歲月里吸收質(zhì)量，蓄精養(yǎng)銳，
有朝一日再度“脫穎而出”呢！
如果在九大行星中選美，土星應(yīng)該會輕取頭籌。它象戴著華貴的“大沿帽”，
舞步輕盈走過天庭，又象腰間永遠轉(zhuǎn)動著閃亮的“呼啦圈”。古人叫土星為鎮(zhèn)星。
西方則稱它為克洛諾斯，恰好都是主管農(nóng)業(yè)的天界神仙。土星是僅次于木星的第
二巨星。赤道半徑6萬公里，體積比地球大755倍，質(zhì)量卻只是地球的95倍。因為
它的密度僅有0.7，便成了太陽系中唯一密度比水小的行星。土星如果掉到一個
足夠大的海洋里是不會淹著的，它能夠輕松地漂起來。
土星在和太陽平均距離為14億公里的巨大軌道上慢慢趕路，繞日一周要29年
半。但自轉(zhuǎn)周期卻比起木星并不多讓，只用10小時14分。結(jié)果不但把自己轉(zhuǎn)成了
太陽系最扁的球，極半徑比赤道半徑短了6000公里，還把日子過成了1年等于2萬
天。土星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也和木星十分相似，巖石和冰的核心包裹著金屬態(tài)和液態(tài)的
氫，外面是由氫、氦、氨和甲烷組成的大氣，磁場為地球的600倍。土星的表面
溫度大約零下170度。赤道上勁吹的強風(fēng)達每秒500米，在高緯度地區(qū)回旋，有時
便形成長達土星直徑5分之1的大白斑。
論衛(wèi)星的數(shù)目，土星是九大行星中的第一位。它的30個“月亮”大部分都按
近圓軌道，在赤道上以固定一面朝著土星運轉(zhuǎn)。有些衛(wèi)星還共享一個軌道。特別
值得一提的是土衛(wèi)六。自1655年被荷蘭天文學(xué)家惠更斯發(fā)現(xiàn)后，便用克洛諾斯的
妻子泰坦來命名。科學(xué)家長期認為泰坦是太陽系中最大的衛(wèi)星。直到更精確的測
量扣除了它的大氣厚度，確認固體表面半徑為2575公里，才把冠軍座次讓給了木
衛(wèi)三。但泰坦獨特的地位也正在于它是太陽系中唯一擁有濃厚大氣的衛(wèi)星。盡管
它表面的重力只及地球的7分之1，但零下180度“冷凍”下的氣體分子卻處于能
量低態(tài)而無力向外逃逸。因此泰坦上的大氣壓力是地球上的1.5倍。最可寶貴的
是，大氣成分除了同地球上相似的氮以外，還含有甲烷、乙烷和氫氰酸等其他有
機化合物。來自遙遠太陽的微弱光線透過微紅色的沼氣云層，汽油的雨滴飄灑在
灰綠色的甲烷海浪上。巨大的土星升起了，百米狂潮拍天而起，撲向巖石和冰的
海岸……科學(xué)家們認為這里很類似地球上氧產(chǎn)生以前的洪荒時代和古老環(huán)境。對
于研究生命的起源是天造地設(shè)的最好實驗室。至于其他衛(wèi)星，不妨稍稍介紹一下
土衛(wèi)八。它半邊臉潔白如雪，半邊臉漆黑一團。這也是造化的一個獨特設(shè)計。
我們可以仔細欣賞一下土星的“專利”——這圈驕人的光環(huán)了。1610年伽利
略用手制的望遠鏡向木星聚焦時，看到它兩邊長出了“耳朵”，當時還以為是兩
顆衛(wèi)星。1656年，惠更斯用更精密的望遠鏡發(fā)現(xiàn)這是一層圓環(huán)。意大利天文學(xué)家
卡西尼在9年之后又進一步看到光環(huán)中有條狹縫，被人們稱為“卡西尼縫”。此
后，就象眼睛越好的人越能看清視力檢測表上細小的字母一樣，找到縫隙的記錄
不斷刷新。土星光環(huán)終于成了一張“密紋唱片”。但實際上，它并不象安裝在軸
承上旋轉(zhuǎn)的“薄砂輪”或“電鋸片”。而是層層相套，由內(nèi)到外依次被標定為D，
C，B，A，F，G，E的7個環(huán)。它們寬窄、明暗、色澤各不相同。其中A環(huán)最亮，E
環(huán)最寬，F環(huán)竟如同幾股細線扭結(jié)在一起。如果再近看，則發(fā)現(xiàn)原來是許許多多
“一川碎石大如斗”的天上“泥石流”。這些石頭冰塊其實是無數(shù)小衛(wèi)星排成的
浩蕩隊列，連A、B環(huán)間的卡西尼縫中也能找到幾行。它們自東向西不停旋轉(zhuǎn)，內(nèi)
環(huán)速度高于外環(huán)。從土星云頂開始，巨大的彩虹般光環(huán)向上延伸10余萬公里，直
徑幾乎等于月亮到地球的距離。而內(nèi)環(huán)的厚度卻只有1公里。如果有什么力量把
它們捏合到一起，至少會比月亮大。至于光環(huán)的起源，有人認為是天體碰撞的碎
片。流行的解釋則說，當一顆衛(wèi)星軌道低于主星赤道半徑的2.44倍時，也就是超
過“洛希極限”，就會被潮汐力裂解。特別有趣的是，幾顆“牧羊衛(wèi)星”忠實地
走在光環(huán)內(nèi)外，照料著自己的“羊群”。如果不是靠它們引力的凝聚，有些石頭
冰塊可能就一哄而散了。
長期以來，天文學(xué)一直認為土星的軌道就是太陽系的邊疆。直到1781年赫歇
爾發(fā)現(xiàn)了天王星后，我們這個行星系的版圖又一舉擴大了4倍。人們在赫歇爾的
墓碑上刻著：“他突破了蒼穹。”天王星在西方叫烏拉諾斯，是統(tǒng)治整個宇宙的
天王。它和太陽的距離29億公里，整整比土星遠一倍，因此肉眼幾乎無法看到。
天王星的半徑為25559公里，體積比地球大52倍，質(zhì)量為地球的15倍，自轉(zhuǎn)一周
16.8小時，繞太陽一圈則需要84年，自我們發(fā)現(xiàn)它以來才轉(zhuǎn)了2圈半。天王星的
結(jié)構(gòu)也和木星、土星類似，大氣中主要是氫和氦，所含甲烷能吸收紅光，使天王
星呈現(xiàn)出藍綠色。它的21個衛(wèi)星都質(zhì)量太小，不成氣候。10個光環(huán)也大多稀薄暗
淡，不值一提。海王星最獨具特色和富有戲劇性的行為，是它自轉(zhuǎn)軸的傾斜角竟
達到98度。太陽系其他行星都是“立”著轉(zhuǎn)，惟有它是“躺”著轉(zhuǎn)的，連它那些
衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動平面也跟著一起掉了個90度。于是，一路“打滾”的天王星上便出現(xiàn)
了奇怪的季節(jié)。并且兩極竟有42年是白天，42年是黑夜。不過，天王星離太陽太
遠，它所接受的日光僅為地球的千分之三，表面溫暖度低到零下200度，季節(jié)概
念已經(jīng)沒有多大意義了。
1845年，英國青年亞當斯發(fā)現(xiàn)天王星運動軌道異常，便推測是由于一顆未知
行星的攝動并算出了它的軌道。可惜這位22歲的劍橋?qū)W生因籍籍無名，把報告寄
給英國皇家天文臺臺長后未被理睬。法國天文學(xué)家勒威耶則幸運得多。他也幾乎
同時完成了這一研究結(jié)果，并寄給了柏林天文臺。1846年9月23日晚上，加勒博
士按照勒威耶預(yù)報的方位，在望遠鏡前細細查看那塊天空。果然很快便找到了一
顆新的行星。人們用海神涅普頓的名子叫它為海王星。這顆被稱為“從筆尖下發(fā)
現(xiàn)的行星”，“用方程式解出來的行星”，標志著天文學(xué)開始進入了精密階段。
海王星可以看做天王星的孿生姐妹。它距太陽45億公里，赤道半徑24764公
里，略小于天王星。但比地球大44倍，質(zhì)量是地球的17倍。自轉(zhuǎn)一周約16小時，
繞太陽一周則長達165年。大氣中的甲烷使海王星顯出碧藍的顏色。南半球有一
個大小、形狀都和木星大紅斑十分相似的大黑斑，是海王星上驚心動魄的風(fēng)暴區(qū)。
海王星知名度最高的“驕子”，是它8顆衛(wèi)星中的老大特里同。這個比月亮
稍小的天體有許多不尋常之處。它是太陽系中唯一與主星旋轉(zhuǎn)方向“倒行逆施”
的衛(wèi)星；是唯一的蘭色衛(wèi)星；是溫度只有零下235度的全太陽系最寒冷的地方；
是太陽系中除了地球和泰坦以外唯一擁有含氮大氣的星球——盡管這種大氣稀薄
到只有地球上的7萬分之1。這里還能看到冰的火山猛烈噴射出比喜馬拉雅山高出
4倍的液態(tài)氮。特里同無疑是個古怪的世界，充滿著神奇的誘惑和陌生的美麗。
太陽系中第九顆行星的發(fā)現(xiàn)，簡直是一個大海撈針的故事。美國天文學(xué)家洛
威爾在仔細研究了天王星和海王星軌道異動的剩余誤差后，認定還存在一顆更遠
的行星。但他直到臨終也沒有找到蛛絲馬跡。1930年，美國天文學(xué)家湯博終于捉
住了這顆遙遠、暗淡又微小的行星。11歲英國女孩貝爾娜的提議從雪片般的命名
征集方案中勝出。這顆行星被叫做主管地獄之神普魯托，即冥王星。至此，太陽
系家族主要成員便算是聚齊了。
冥王星的軌道和地球軌道相比傾斜17.2度，是一個長長的橢圓。遠日點距太
陽70億公里，近日點卻只有43.44億公里，繞太陽一周需要249年，其中有20年比
海王星離太陽還近。幸虧這種軌道的重疊如同立交橋，不會引起冥王星和海王星
相撞。冥王星自轉(zhuǎn)一周6.4天。它的半徑僅1195公里，體積只有地球的1000分之5，
質(zhì)量還不及月球的6分之1。此后又發(fā)現(xiàn)了它的一顆衛(wèi)星，人們以冥河上的船夫卡
戎命名。卡戎直徑卻達到冥王星的一半。更令人驚訝的是，它們的距離只有
19600公里，比地球和月亮之間近20倍。完全是一對“啞鈴”般的雙星。
自冥王星發(fā)現(xiàn)以來，它的軌道幾乎就是人們心目中太陽系“王國”的“國境
線”了。但冥王星之外真是一無所有的曠野嗎？太陽系真有一個整整齊齊的邊緣
嗎？荷蘭裔美籍天文學(xué)家?guī)煲敛?951年就提出，一大群遙遠的小天體在繞著太
陽系外圍運動。科學(xué)家們便設(shè)想海王星和冥王星之間的區(qū)域有一個“庫伊伯帶”。
有人還相信存在“冥外行星”，并一直進行著不懈的搜索。直到1992年，美國科
學(xué)家首先在的“庫伊伯帶”內(nèi)找到了一顆直徑200公里的天體QBI。此后，“庫伊
伯帶”內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的數(shù)字不斷攀升，至今記錄在案的大小天體已有400多個。但據(jù)
估計這只是“冰山一角”。特別2000年3月發(fā)現(xiàn)的EB173，直徑為冥王星的4分之1；
同年底發(fā)現(xiàn)的“伐樓拿”直徑910公里；2001年8月又發(fā)現(xiàn)了更大的KX76，直徑達
1240公里，超過了冥王星的衛(wèi)星卡戎。它究竟能不能算第十大行星？一向活躍的
天文界又增添了熱門話題。
于是，關(guān)于冥王星“行星資格”的“公案”被再次提出來。鑒于冥王星質(zhì)量
小，軌道偏，許多天文學(xué)家都主張開除它的“行星籍”，“降級”為其他族類。
如今更認為它只是千千萬萬個“庫伊伯帶”天體中的一員，不過因為反照率稍高
而早被發(fā)現(xiàn)了幾十年罷了。以后很可能發(fā)現(xiàn)比冥王星更大的“庫伊伯帶”星體。
這樁太陽系中的“訴訟”引發(fā)了對確定行星的標準再次定義。即必須有獨立繞恒
星運行的公轉(zhuǎn)軌道；有圓球狀外形；質(zhì)量達10億億噸以上。經(jīng)國際天文聯(lián)盟最后
裁定，盡管冥王星和第三條標準尚有差距，但總算“破格”保住了它的行星身份。
這個遠離光明和溫暖的“小兄弟”得以繼續(xù)享受現(xiàn)在的地位，除了有利于我們這
個行星家族的豐富多樣性，大約還有歷史、文化和心理上的原因。冥王星的“官
司”至少使我們更清楚地認識，太陽系沒有“一刀切”的疆界，只有一個模糊而
彌散的邊緣。目前還有不少天文學(xué)家正信心十足，為尋找太陽系的第十大行星而
孜孜努力。
[主持人
類木行星和冥王星和我們擁有同一個太陽，面貌特性卻又迥然不同，我們不
禁再一次感慨大自然的鬼斧神工。
應(yīng)該說，九大行星是太陽系的主要框架和基本實體。但太陽系大家庭還有其
他成員嗎？
[主持人
我們切不可把小行星和彗星當作太陽系中無足輕重的“小字輩”。
對于我們?nèi)祟?#xff0c;小行星和彗星的影響甚至比其他行星更為直接和重要。
[電視片解說詞
現(xiàn)在我們需要再回過頭去拜訪一個至關(guān)重要的特殊群落，那便是太陽系內(nèi)的
小行星。早在18世紀中期，德國科學(xué)家提丟斯和波德便從當時所知的6顆行星中，
發(fā)現(xiàn)它們之間的距離有確定的數(shù)學(xué)關(guān)系。根據(jù)提丟斯-波德規(guī)則，各行星應(yīng)依次
處在0.4、0.7、1、1.6、2.8、5.2、10個天文單位的位置上。但火星和木星之間
的2.8天文單位卻是個空白。于是天文學(xué)界把整個黃道帶天空分成24區(qū)域“承包”
給各國科學(xué)家進行搜查。德國還組織了 “天上巡警隊”。當1801年元旦的鐘聲
剛剛敲過，西西里島傳出喜訊，巴勒莫天文臺長皮亞齊發(fā)現(xiàn)了一顆新的天體。
“數(shù)學(xué)王子”高斯很快計算出了它的軌道，果然在距太陽2.77天文單位的地方。
唯一遺憾的是，這顆行星直徑不足1000公里，質(zhì)量只有月亮的50分之1，頂多能
算一顆小行星。人們以西西里島主管糧食的神為它命名，稱做谷神星。接著，智
神星、灶神星、婚神星也被相繼發(fā)現(xiàn)，列為小行星中的“四大名旦”。隨著搜索
繼續(xù)進行，小行星花名冊漸漸成了各路“神仙”的“簽到簿”。眼看神仙資源有
限，科學(xué)家又用地上的城市和人物來命名。1928年，張哲鈺作為發(fā)現(xiàn)小行星的第
一個中國人，將小行星1125號命名為“中華”。
預(yù)計火星木星之間的小行星總數(shù)在2萬以上，至今已經(jīng)編號的有5000多個。
這些“行星娃娃”的個頭大都在一公里到百余公里之間。有碳質(zhì)的C類，金屬質(zhì)
的M類，和反光強的S類。千姿萬態(tài)，光怪陸離。它們的自轉(zhuǎn)周期一般約2到16小
時，艾達和尤金妮亞等小行星還有自己的衛(wèi)星。它們中的95%運行在和太陽系圓
盤大體一致的小行星主環(huán)帶上，但分布卻并不均勻。木星強大的攝動造成了幾條
空蕩的“柯克伍德縫隙”，同時以確定的比例關(guān)系影響著小行星的公轉(zhuǎn)周期。一
部分“遠距小行星”在木星軌道的“拉格朗日點”上形成“純脫羅央群”和“希
臘群”。一大批阿莫爾型、阿波羅型和阿登型小行星則把軌道深入到內(nèi)太陽系。
最出格的小行星伊卡魯斯，扁長軌道的一端竟比金星離太陽還近一倍。坦塔羅斯
的軌道面則豎起64度，如哥特式建筑傾斜的房頂。這類小行星的“危險動作”，
很容易引起“空中交通事故”。小行星帶還是宇宙航行必須小心的“太空雷場”。
對小行星形成的原因曾經(jīng)作過各種猜度。有人說是一顆行星爆炸后的碎片，
有人說是兩個天體相撞后的殘骸。觀察研究更支持的結(jié)論則認為，由于木星的引
力使2.8天文單位軌道上的行星沒有“長成”。它們是一顆“流產(chǎn)”了的行星，
或者是大自然“制造”行星的“半成品”。這些小行星的總質(zhì)量大約等于一個月
球。
最讓人類提心吊膽的事，莫過于小行星會不會有朝一日和地球相撞。從這個
意義上，中國古代的杞人，應(yīng)算得上深思遠慮的先哲。在地球誕生的46億年里，
已經(jīng)發(fā)生過多次小行星的碰撞。這種“空中打擊”對我們的地質(zhì)演變和生命進化
都發(fā)生過深刻影響。著名的美國巴林杰隕石坑，人所共知的西伯利亞通古斯大爆
炸，都可能是小行星撞擊的典型案例。而據(jù)信6500萬年前擊中墨西哥灣的一顆小
行星，導(dǎo)致了恐龍時代的終結(jié)。但話說回來，如果沒有那次碰撞，地球上也許至
今仍是爬行類統(tǒng)治的世界，永遠也輪不到人類登場。根據(jù)計算，直徑大于10公里
的“近地小行星”撞上地球，平均1億年才會發(fā)生一次。較小的撞擊大約每百萬
年3次，其中兩次會落入海洋。所以我們大可不必隨時有“身處靶場”之感。何
況人類早已不是當年的恐龍，科學(xué)進步會提供足夠手段來保衛(wèi)我們的文明。
太陽系天體中還有一個奇特而觸目的品類，那便是民間稱為“掃帚星”的彗
星。東西方文化都不約而同地認為，彗星是災(zāi)難降臨的可靠征兆。古老的漢字則
留下了人類對彗星的最早記載，使我們至今還能從這些典籍中推算出諸如“武王
伐紂”等歷史事件的準確年代。
英國科學(xué)家哈雷在觀察了1682年的彗星后，認為它和1531、1607年出現(xiàn)的彗
星軌道十分相似，便斷定這是同一彗星的三次回歸，并預(yù)言了它將在1758年再度
出現(xiàn)。這便是家喻戶曉的哈雷彗星。許多沿著拋物線和雙曲線運行的彗星都是浪
跡天涯的匆匆過客，它們在太陽系中“招搖”一趟后便永不復(fù)返。只有沿著橢圓
軌道運行的彗星才能去而復(fù)來。科學(xué)家把200年定為短周期彗星和長周期彗星的
界限。
彗星的質(zhì)量幾乎全部集中在彗核，它是由水、氨、甲烷、一氧化碳及硅酸鹽
等凍結(jié)而成的“臟雪球”和“小冰山”。長度在數(shù)百公尺到100公里之間。周圍
揮發(fā)出的氣體包層形成不同“發(fā)型”的彗發(fā)，與彗核共同組成彗頭。那些被太陽
風(fēng)“吹”起來的“彗星煙云”，則由于反射陽光和受紫外照射發(fā)光，成為背向太
陽的明亮彗尾，可延伸幾百萬公里到上億公里之長。其實，最惹眼的彗尾比實驗
室里制造的真空還要稀薄。一般彗星都有兩條尾巴，由一氧化碳等氣體離子形成
的淡蘭色尾巴質(zhì)量輕，受光壓的加速度大，幾乎直指和太陽相反的方向。微小塵
埃形成的白色尾巴則質(zhì)量較大，自身軌道運動與光壓的合力使它看上去粗壯而彎
曲。冷凍狀態(tài)的彗星，到了距太陽2個天文單位時就開始汽化而變得“披頭散
發(fā)”，越走向近日點尾巴就拖得越長。而每“朝見”太陽一次，都會被“剝掉一
層皮”。等到它的揮發(fā)性物質(zhì)消耗凈盡后便永遠“熄滅”，只剩下一付巖石骨架
了。
至今發(fā)現(xiàn)的彗星已有1800多顆。科學(xué)家認為，那些幾萬，甚至上百萬年才能
到太陽系走一遭的長周期彗星，來自距我們大約5萬到10萬天文單位的奧特星云。
那里是個擁有上萬億存量的“彗星倉庫”，是彗星家族遙遠的“故鄉(xiāng)” 和真正
的“大本營”。而短周期彗星的“根”則扎在太陽系邊緣的庫伊伯帶。彗星漫長
的軌道常常因大行星攝動而發(fā)生改變。1994年7月，休梅克-列維9號彗星解體后
的21個碎片遞次撞上木星；2001年10月，一小群彗星“飛蛾撲火”般地撞向太陽。
對這些行蹤難料的“流浪漢”，我們決不可掉以輕心。
最后，也許還需要討論一下那些地球上空曇花一現(xiàn)的流星。在太陽系寬廣遼
闊的空間里，除了行星、小行星、彗星外，還活躍著無數(shù)微小塵埃和固體碎塊。
當它們的行進路線和地球邂逅時，便可能“失足”跌進我們的大氣中。從前面撞
上來的那些小顆粒，速度達到每秒達72公里。從后面攆上來的也有每秒12公里。
摩擦產(chǎn)生的高溫使它們汽化和燃燒，在空中形成明亮的流星。晴朗的夏夜里，平
均每小時能見到10來個流星。下半夜比上半夜的多而且亮，這是因為對面來的流
星出現(xiàn)在下半夜。有些來不及燒盡而墜到地面的便成為隕星，南非發(fā)現(xiàn)的最大鐵
質(zhì)隕星達54噸，美國堪薩斯州落下的石質(zhì)隕星重1噸。不過至今還沒有聽說一例
隕星砸傷人的報道。
和“放冷槍”般的偶發(fā)流星相比，“萬箭齊發(fā)”的流星雨則又當別論了。它
們的成因和彗星大有瓜葛。結(jié)構(gòu)松散的彗星總是一邊行走，一邊把自身的物質(zhì)拋
滿一路。當?shù)厍蜍壍篮退鼈兊能壍老嘟粫r，有些從彗星母體抖落的“雜碎”便會
從某一個天區(qū)掉到地球上。由于透視關(guān)系，它們就象從一個淋浴噴頭灑出來一樣。
1966年11月，北美夜空出現(xiàn)了從獅子座一小時瀉下10萬流星的壯觀景象，其實它
們不過是坦普爾-特塔爾彗星留下的“陳糠爛谷”。為寶瓶座流星雨和獵戶座流
星雨提供原料的是哈雷彗星。在金牛座播撒流星雨的“龍王” 則是恩克彗星。
由于彗星留在軌道上的物質(zhì)密度并不均勻，加上大行星的“清掃”作用，流星雨
在不同年份有不同規(guī)模。如獅子座流星雨每33年會出現(xiàn)一次“流星暴”。這和坦
普爾-特塔爾彗星的周期是一致的。
地球上每天平均會降下天外物質(zhì)1千至1萬噸。累計46億年間我們的行星已經(jīng)
“長胖”了大約1億億噸。對于60萬億億噸的地球來說，不過如同人的眼睛里迷
進一顆灰塵。
從更大的尺度上觀看，我們的太陽正攜帶著自己龐大的家族，以每秒20公里
的速度，向武仙左方向運動，同時和億萬恒星一道繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)。太陽這種
“拖家?guī)Э凇钡摹肮D(zhuǎn)”速度為每秒250公里，大約2億年轉(zhuǎn)一圈。如果把繞銀河
系一周算做一個“銀河年”，我們的太陽則正是23歲的妙齡。
[主持人
我們僅僅走馬觀花，對太陽系作了一番粗略的巡禮。
我們不能不驚嘆大自然的手筆，創(chuàng)造了太陽系這樣渾倫磅礴、氣象萬千又結(jié)
構(gòu)精巧、秩序井然的體系。
回望我們的地球，不過是太陽系里種類繁多的天體之一。
但沒有比較就沒有鑒別。只有地球才是億萬生命唯一的樂園和真正的“天
堂”。
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總結(jié)
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