太陽系十個最極端的地方(組圖)

2010-10-31 21:55

1.最怪異的旋轉

土星衛星土衛七可是太陽系中的「大傢伙」，三軸長度大致為255×163×137英里（約合 410×260×220公里），由於這種規模的衛星通常具有足夠的引力將其拉升為橢圓形，天文學家由此認為，土衛七或許是一顆更大衛星遭到撞擊後散開的碎片。正如貝克和拉特克里夫所說，土星的奇特形狀解釋了這顆行星為何讓人覺得「亂七八糟」。多數質量偏大的衛星都會被潮汐力鎖住，也就是說，衛星的一側總是朝著其行星的方向。不過，土衛七的奇特形狀避免其被潮汐力鎖住，因為土星和另一顆衛星土衛六的引力對土衛七的影響不均衡。

結果，土衛七的旋轉模式就難以預測。貝克和拉特克里夫寫道：「每天的情況都不一樣。不僅旋轉速度（白天長度）存在著差異，而且土衛七的北半球總是指向太空中不同地點。」按說，天文學家知道了這一原理後應該能預測土衛七的旋轉運動，問題是，只要土衛七初始地點或速度的測量數據存在一點兒不確定性，隨著時間的推移，就會轉換成非常大的不確定性。他們指出，對於土衛七來說，「300天過後預測其旋轉軸心方位，這完全是不可能的——它可能會指向任何地方！」

2.最深的海洋在地球上，太平洋的馬里亞納海溝給我們留下了深刻印象，其深度達到6.8英里（約合10.9公里）。然而，木星衛星木衛二上的海洋令馬里亞納海溝相形見絀。雖然木衛二表面覆蓋著隕石坑和縱橫交錯的冰層，但美宇航局「伽利略」號飛船和其他探測器獲取的測量數據表明，木衛二地下隱藏著液態海洋。有些測量數據認為其深度達到62英里（約合100公里）。研究人員認為，在土星和其他質量偏大衛星對木衛二施加的潮汐壓力及輻射能的影響下，這顆衛星的內部溫度應該很高。木衛二浩瀚的液態海洋令其成為我們尋找外星生命最具前景的目的地之一。因此，美宇航局和歐洲航天局正在準備聯合實施一次探測任務，這次任務有望於2020年實施，探測木星、木衛二和另一顆名為木衛三的衛星。任務的主要目標是確定木衛二冰殼厚度，科學家可以從這一結果中獲知木衛二維持生命存在的潛力。

3.最臭的地方從行星科學角度來講，木星衛星木衛一是一個令人感興趣的地方——它是太陽系中火山活動最活躍的地方，表面遍佈火山坑。不過，造訪木衛一注定不是給人帶來美好體驗的經歷。貝克和拉特克里夫寫道，「木星衛星木衛一上面散發著像臭雞蛋一樣的味道。」這種臭味是因為木衛一表面及高層大氣所含的硫化氫，而從遠處看，木衛一之所以呈現獨特的黃色和紅色，也與硫化合物有關。火山噴發在木衛一上相當常見，它們不斷給木衛一大氣輸入新的硫氣。由於以橢圓形軌道繞木星運轉，木衛一顯得十分活躍。隨著木衛一不斷在距木星或近或遠的軌道上活動，其引力會在這顆巨行星內部產生潮汐可撓性，令地幔升溫，引起劇烈爆發。2007年，美宇航局「新地平線」號飛船掠過木衛一，觀測到一次火山噴發，當時含硫羽狀物升到距表面180英里（約合約合290公里）的高空，而地球上最大規模火山噴發釋放的羽狀物高度只有12英里（約合19公里）左右。

4.最狂暴的暴雨即便是鮑勃·迪倫，也從未想像過宇宙中會有這麼大的暴雨。冰質巨行星天王星和海王星在構成方面不同於氣態巨行星木星和土星；它們主要由水、氨水和甲烷等「冰」構成，這種構成對行星內核有利：在天王星和海王星地幔，高溫可能會將甲烷分解為氫和碳的成分。天文學家認為，強大的壓力可能會將碳擠壓成晶體點陣，即鑽石。正如貝克和拉特克里夫所說：「小到鹽粒、大到鵝卵石的‘鑽石冰雹’可能不停地衝擊液體地幔和岩質核心。核心可能覆蓋著厚厚一層鑽石，數量比地球上任何一座鑽石礦都多。」迄今為止，天王星和海王星的「鑽石冰雹」僅僅在理論上存在，行星科學家表示，他們還需要更多的數據才能確定這種奇特的現象是否真的存在。不幸的是，根據計畫，目前還沒有探測器會對這些遙遠的星球展開探索。

5.最大的峽谷想像一下一條從美國舊金山延伸至華盛頓特區的峽谷，你便會對火星水手號峽谷的規模有初步的認識。這個巨大的峽谷最早是由美宇航局「水手9」號飛船在1972年發現的，於是，它便以「水手」命名。水手號峽谷在火星表面延伸2485英里（約合4000公里），深度達6.2英里（約合10公里），相比之下，美國科羅拉多大峽谷最深處不過1.1英里（約合1.77公里）。水手號峽谷被認為是個大裂谷，是由火星地幔的物質沸騰並延伸至地殼形成的。

6.最高的山峰火星不僅擁有太陽系最深的峽谷，還擁有最高的山峰。火星火山奧林帕斯山的高度達到27英里（約合44公里），是地球最高峰珠穆朗瑪峰的三倍。奧林帕斯山的形成方式可能與地球上的火山一樣：由於處於「熱點」上方，在一定條件下，熱岩的羽狀物從火星內部噴湧而出。貝克和拉特克里夫解釋說，由於火星不受所謂板塊構造理論的約束，其表面火山高度可以慢慢超過地球上的火山。他們寫道，在地球上，構造板塊的活動就像「火焰上方的傳動帶。當構造板塊在熱點上方經過產生大量火山時，火山也因此經歷從形成、消失到重新形成的全過程。」由於火星上沒有活動的構造板塊，奧林帕斯山可能會長時間處於那些形成火山的熾熱羽狀物上方。

7.最令人震驚的雷擊20世紀90年代末期，美宇航局「卡西尼」號飛船在趕赴土星的途上，為獲取額外引力而飛掠地球。從距地面5.5萬英里（約合8.85萬公里）的高空，「卡西尼」號發現了無線電波爆發，那其實是地面閃電的信號。閃電會以不同波長釋放電磁輻射，包括可見光和無線電波。21世紀初，隨著「卡西尼」號繼續向火星進發，任務控制人員獲得了一個重大發現。「卡西尼」號在1億英里（約合 1.6億公里）以外的地方，探測到表明是土星強大雷暴天氣的無線電脈衝。無線電信號的強度大概是「卡西尼」號從地球上收到的無線電信號的100萬倍左右。雖然多年來科學家並沒有直接看到土星的雷暴天氣，但無線電爆發表明，它們發生在土星南半球一個名為「風暴巷道」的區域。這張照片顯示了那個區域出現的暴風雨，即所謂的「龍形風暴」。最終，「卡西尼」飛船在今年春天首次捕捉到土星雷暴的瞬間。

8.最極端的磁體這張壯觀的照片顯示了磁活動極為活躍的太陽，此外還有明亮的太陽耀斑、光弧以及流狀電漿體。太陽外層的帶電電漿體產生了一個規模相當於得克薩斯州的狂暴泡狀物，形成許多區域性磁場。通過閃光的電漿體，常常可以看到這些磁場結構的大體輪廓，原因就在於，帶電粒子沿著磁力線流動。這也是閃亮的絲狀物可以標出太陽黑子輪廓的原因，在太陽黑子所處的區域，電漿體被劇烈的磁場捕獲，接著會冷卻下來。在磁力線經過的地方，它們可以釋放被稱為太陽耀斑的巨大能量，甚至是日冕質量拋射物（CME）。單個日冕質量拋射物就能將10%的日冕以極快的速度拋向太空。

9.最具破壞性的全球氣候變暖金星的大小、密度和構成與地球大體相同，當金星厚厚的大氣最早被發現時，尋找外星生命的科學家曾想搞清它上面是否有茂密的叢林和奇異的生命。實際上，金星是一顆受硫磺雲控制的熾熱星球。金星與太陽之間的距離比日地距離近了2600萬英里（約合4180萬公里），但這並不是金星表面溫度如此之高的唯一原因。地球表面溫度因全球變暖現象而持續上升。在溫室效應的作用下，太陽輻射到達地球表面，而地球以紅外輻射的形式釋放出來自太陽的部分能量。不過，在金星表面，厚厚的雲層和主要由二氧化碳構成的稠密大氣捕集到熱量，避免其逃逸到太空中。金星的表面溫度高達860華氏度，令其成為太陽系中表面溫度最高的行星。

10.持續時間最長的風暴這場風暴仍未表現出自動平息的跡象。木星「大紅斑」最早是由義大利天文學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1665年發現的；雖然在18世紀和19世紀初只是偶爾對其進行過觀測，但許多天文學家認為，這場風暴自發現以來，已經持續了345年。「大紅斑」風暴強度是地球風暴的三倍，風速最高可達每小時400英里（約合每小時644公里）。這場風暴為何能持續數百年之久？據貝克和拉特克里夫解釋，其能量來自於木星內部和更小的氣旋。他們寫道：「引人注意的是，木星內部向雲頂提供的能量比其從太陽獲取的能量多出70%。引力收縮就像一台大型空氣壓縮機，在木星深處產生強大的壓力和熱量。而木星大氣中的強大雷暴又將部分熱量輸送至雲頂。」更小的風暴則被「大紅斑」吞噬，令其得以繼續咆哮。