太阳系八大行星形成之谜

太阳系八大行星形成之谜_探解地球之谜

第二节　太阳系八大行星形成之谜

八大行星中，离太阳最近的水星、金星、地球、火星是固体行星，虽然它们内部核心仍有较高的温度而处于熔化状态，但星体外壳已完全凝固，这从它们外壳受撞击的情况可以得到充分证明。四大固态状的行星构造说明，它们在生成星体演化时的初期，围绕太阳公转的速度较快，自身旋转的周期很短，星体外壳上的云气尘等星际介质围绕星体核（由超高密度、超高温度的粒子团块组成）旋转的同时被星体吸收，使星体不断增大体积和密度，再加上星体表面单位面积上吸收太阳的热量相对较多，依附于星体外壳的云气水分蒸发较快，使“原星体”星云逐步浓缩成了炽热熔岩状的热行星，随着星体演化时间的推移，星体的表面温度不断降低，造成了星体外壳冷却为固态形状，这就是太阳系四个固态状行星的演化进程；而气态状的木星、土星、天王星和海王星（它们的中心部分有可能是氢、氦等元素为主组成的液态核心），它们相对离太阳较远，单位面积上吸收太阳的热量相对较少，还处于太阳系形成初期的气态星体中，它们自身质量虽然较大，但密度较小，温度较低，虽然经过了若干亿年的演化，但仅靠自身的热量难以转变催生为熔岩状的固态行星！

图2.24太阳黑子的下方

图片版权与提供：MDI，SOHO Consortium，ESA，NASA

现在让我们思考一个问题，太阳系中为什么只发现了固态和气态状的行星，而在这两类行星之间却没有中间状态的液态行星？固态行星和气态行星何以有如此明显的区别？宇宙中的物质除了气态相、固态相外，还有没有液态相？或者有半气、半液、半固态状的其他存在形式？

太阳表面的黑子大小如行星，外观黝黑，同时也是磁场很强的区域。但是它下方的情况又是如何呢？天文学家利用SOHO卫星上的麦克尔森-杜卜勒影像仪（MDI），推导出图2.24这张珍贵的影像，清楚地显示在可见光波段所看到的黑子，它下方物质是如何流动。这部分的MDI数据指出，在黑子的下面有很强的向内物质流，如上图箭头所显示。这种向内汇聚的物质流，把黑子附近的表面物质向黑子集中，同时也避免了黑子的溃散，否则在相同磁极强大排斥力的作用下，黑子会散开来。这种流动组态，会使从太阳内部升起的电浆流转向，产生结构上能够自我维持的黑子。MDI影像仪靠着侦测太阳声波在表面所造成的振动，来探索太阳内部的性质。

1766年，德国天文学家提丢斯（1729—1796）按照当时已发现太阳系六大行星的运行规律，提出了一个能完整表达太阳和六大行星距离的“提丢斯数组”，简明扼要地计算出水星、金星、地球、火星、木星、土星到太阳的大致距离，给我们留下了一份宝贵的遗产。但“提丢斯数组”却留下了一个悬念，这就是在数组2.8处缺一颗行星！这颗行星到底有没有？如果没有，为什么在火星和木星之间会有那样大的空间？如果有，为什么又不显出它的尊容？（《破解中国太极图中的宇宙奥秘》一书中有详细解释）

让我们再看一看太阳系八大行星已发现的卫星状况：水星（无）、金星（无）、地球（月亮）、火星（2颗）、木星（16颗）、土星（18颗）、天王星（17颗）、海王星（8颗），如此之多的小卫星到底来自何方？太阳系四大固体行星（水星、金星、地球、火星）和众多的小卫星身上都有许多被撞击的疤痕，这些疤痕的撞击物除了太阳系外的来客之外，太阳系内自身的撞击物有多少？

在火星和木星之间虽然没有大行星，但却有一个柯伊伯小行星带，小行星的全部总质量大约占地球质量的万分之四，其中谷神星（Ceres）和灶神星（Vesta）的直径分别为950千米和530千米，是火星及木星间主要小行星带数十万颗小行星中最大的。在固态火星和气态木星之间的这个小行星带是如何生成的，而其他行星之间却没有小行星带？“提丢斯数组”2.8处到底有没有过大行星？如果没有，柯伊伯小行星带是怎么来的？它会不会是提丢斯数组2.8处的神秘行星造成的？

带着这个疑问，我们再回头看看太阳系星云在刚演化初期时的表现：前面已介绍过银河系和太阳的形成机理，现在重点讨论太阳系提丢斯数组2.8处的大行星和柯伊伯小行星带的关系。宇宙大爆炸产生银河系后，太阳系星云也已成熟，当太阳发光后，太阳系中其他高密度、大质量的粒子团块也吸纳周边的星际尘埃介质，在不断地长大并成为了太阳系的行星，这些行星和太阳的距离同样遵循宇宙大爆炸扩张的黄金分割规律，每一颗行星都处在太阳和它们连线的黄金分割点上。从水星、金星、地球、火星、提丢斯数组2.8处行星、木星与太阳的距离来看，它们之间的相互关系基本上接近黄金分割规律，这也证明宇宙星系的物理状态遵循着数学美，因此，数组2.8处应该有一颗大行星，而且是液态的！我们姑且把它称为“提丢斯行星”。

美丽的Henize 3-401星云和M2-9蝴蝶星云均呈现出了细长状的形态，它们是被什么力量拉伸成这样？“提丢斯行星”在它原始婴儿时期，是否也是如此？

“提丢斯行星”不仅是一个液态行星，而且它围绕太阳运动的轨迹和其他行星的运动轨迹相差较大（各行星围绕太阳运行的平均轨道面，除水星轨道倾角达7度以外，其他行星轨道倾角偏离太阳赤道的角度不超过3.4度，其中火星与木星的轨道倾角最小，分别为1.8度和1.3度），呈现出了靠近太阳和木星时，分别向太阳和木星靠近近动的特质，在太阳和木星巨大潮汐力的作用下，它演化的原始液态星体生命终于被撕裂成数块，形成了大量的彗星和小行星，在太阳和木星引力（木星围绕太阳旋转的引力使太阳的摆动距离达80万千米左右）的作用下，分别围绕太阳和木星在公转，在它们公转的轨道上又发生了多次碰撞，这种爆炸式的碰撞改变了太阳系行星之间黄金分割的数学格局，使各大行星与太阳的距离发生了变化，四个固态行星离太阳近了，四个气态行星离太阳远了。

由于碰撞爆炸产生的高温，使“提丢斯行星”的分裂物质分别演化成了太阳系各大行星的小卫星和柯伊伯小行星带，这个观点和目前天文学家的看法还不一致，但笔者相信，天文学家会认真考虑笔者的这个推断。由于“提丢斯行星”分裂后发生碰撞的能量很大，太阳系内所有的行星和行星的卫星都受到了爆炸碎块的冲击（包括太阳）。四个固态行星身上伤痕累累，四个气态行星所有的卫星上同样也是千疮百孔。也许，“提丢斯行星”分裂多次爆炸的高能还会产生不为我们观察到的暗物质在围绕太阳运转，太阳每11年的“耀斑”、“黑子”周期很可能与此有关。

图2.25 H enize 3-401

图片版权与提供：R.Sahai（JPL/NASA）et al.，HST，NASA，ESA

濒临死亡的恒星如何抛出它们的外层呢？上面影像中的美丽行星状星云称为H enize 3-401，会产生这类星云的恒星其实蛮常见的，所以天文学家怀疑我们的太阳有一天也会变成这样。H enize 3-401是现知行星状星云中狭长者之一，对一颗球状的恒星来说，会产生这种星云真是很怪异。有些天文学家认为它狭长的形状，正好是解开外层抛射机制的线索。形成的机制包括恒星的磁场把它的外层引出去，而另一个看不见的恒星也凑上一脚。经过数千年后，星云会散开，只留下一个白矮星。H enize 3-401位于南天的船底座（Carina）内，距离我们约有1万光年。

图2.26 M 2-9美丽的蝴蝶星云

图片版权与提供：B.Balick（U.Washington）et al.，WFPC2，HST，NASA

是否恒星也和艺术家一样，在去世之后，他们艺术作品反而会更受重视呢？用像太阳和上图中的M 2-9这类低质量恒星为例子，当这些正常的恒星在抛去了它们外层的气壳后，就会蜕变成白矮星。它们所抛出去的扩张气壳，经常会形成非常美丽动人的行星状星云，然后在数千年内慢慢消散无踪。M 2-9是一个蝴蝶形状的行星状星云，距离我们2 100光年。在上面这张彩色影像里，它美丽的蝶翼形状告诉我们一个很奇特但是不完整的故事。在星云的中心，有两个恒星以大约10倍于冥王星轨道的距离，在一个气盘内互相绕行。濒临死亡的恒星所抛出去的气壳，在这个气壳的影响下，形成了双极瓣的形态。不过要形成行星状星云，到底牵涉到哪些物理过程？到目前为止，仍然有许多不明之处。

英国卡迪夫天体生物学研究中心科学家的一项研究表明，在太阳系及其周围有上千亿颗彗星，极有可能存在相当数量含有液态水的彗星。太阳系是由超新星爆炸而成的第三代星系，而“提丢斯行星”又是太阳星系中发生撕裂爆炸形成含有大量液态水的第三代星际介质，其中有相当部分生成的彗星在初期含有液态水，这些彗星在运动中的轨道一旦接近行星和太阳，在引力的作用下，会发生撞击和挥发，把水和有机物质带到了星体和太空，让我们观测到了它们的存在。笔者大胆地推测，“提丢斯行星”是太阳系中的生命之源！正是它液态状的分裂和碰撞爆炸，才使太阳系中的行星和它们的卫星有了微生物生命生存的机会，这个推测可用下面美国科学家的发现来进一步证明。

美国宇航局哥达特航天中心研究人员格拉文（Daniel G lavin）和他的研究小组通过四年的研究，发现有一种碳质球粒的陨石样品中存有缬氨酸的氨基酸；还发现三种碳质球粒陨石上含有的左旋氨基酸都大大高于右旋氨基酸。格拉文认为：“在很多陨石样品上发现如此高比例的左旋缬氨酸，可认为地球上的原始氨基酸分子是通过这类星体和彗星的携带进入地球的，这就是地球上一切生命的蛋白质基础为何都是左旋氨基酸的根源。”

1990年，美国科学家在地球白垩纪界限附近地层中发现了有机尘埃，科学家分析后普遍认为是由彗星留下的氨基酸等物质形成的。这也证实彗星上面有水湿环境并富含有机物质分子，为原始细菌的生长和繁殖提供了生存条件。如果这个研究成果成立，那么，地球上的生物来源就有可能与彗星有关。

彗星身上布满的尘埃微粒是硅酸盐结晶体，是地球岩石和其他寒冷星体岩石的主要组成成分。这种硅酸盐晶体需要700℃～800℃的高温才能形成。一个最有可能的解释是：太阳系及周边的彗星是液态状的“提丢斯行星”发生撕裂爆炸冷却后形成的，彗星尘埃中包含着“提丢斯行星”中的硅酸盐结晶体，让水冰构成了各类彗星的主体。

“提丢斯行星”消失时的威力依然深藏在太空中，它的存在和消失之谜，应该是太阳系中最重要的事件之一。太阳系各大行星和小卫星身上伤痕累累，除了“提丢斯行星”的影响外，还有其他“天外来客”和众多彗星“光顾”的影响。

NASA与ESA（欧洲航天局）在1990年10月6日发射的尤利西斯号完成空间探测任务后，一致决定结束这个探测器的探测使命。尤利西斯号探测器为我们提供了几项极有价值的信息：

一是发现了太阳磁场能够捕捉从太阳磁极喷射出的带电粒子，并且在改变方向后将它们送往地球和其他行星，成为了意想不到有害辐射的源头。

二是探测器上加载用于研究星际尘埃的仪器探测到了来自深空中惊人数量的中性氦原子。

三是它对从外太空进入太阳系的宇宙尘埃进行了探测和分析，发现星际尘埃的数量和质量比预期的要大，发现其至少比过去认为的要多出30倍。

四是尤利西斯发现太阳两级地区的磁场强度几乎不随纬度变化，但是其极性却是紊乱的。太阳磁场的影响遍及整个太阳系，对行星空间物质有着不可忽视的作用。

五是它还发现太阳风的速度会随着纬度的增加而加快。从太阳赤道到纬度50度的区域，太阳喷出的高速高温带电粒子流即太阳风的速度，由400千米/秒增加到800千米/秒，提高了2倍。在超过纬度50度的地区，太阳风的速度却基本不变，说明太阳两极地区的太阳风速度达到最高值。当然，这里说的是平静太阳风，而非扰动太阳风。

六是它发现太阳上来自宇宙深处的宇宙线密度比预期的要低，宇宙线密度随纬度升高变化幅度不大，改变了以前科学家关于太阳两极上空的宇宙线密度应该比赤道附近高得多的认识。

七是它用氦同位素的新测量方法，确认了宇宙产生于“大爆炸”的理论以及宇宙未来可能的命运。

尤利西斯号取得的成果不仅有珍贵的科学价值，而且延伸了科学家就太阳对周围环境造成影响的理解，为人类今后探测太阳积累了经验。

图2.27水星：满布陨石坑的炼狱

图片版权与提供：Mariner 10，NASA

水星的直径大约是4 828千米，它的表面和我们的月球表面很相似，两者都是由岩石构成的，而且到处都是陨石坑。当信使号宇宙飞船飞过水星巨大的卡洛里斯盆地（Caloris Basin）时，发现了一个拥有辐射状的条纹，由中心向外放射的蜘蛛网状陨石坑，如图2.28。像这样位于谷底的陨石坑以前从未在太阳系之中看到过。为什么水星上面有这么多的陨石坑呢？至今仍不确定。当信使号探测船（Messenger spacecraft）飞掠这个位在太阳系深处的行星时，惊人地发现水星上的陨石坑竟然比月亮还多。信使号位在水星表面2万千米上空拍下这张影像，其陨石坑足足横跨了80千米。神秘的是水星上有这么多的辐射特征，在水星的太空天气（如大量的尘埃以及太阳风侵袭）远比月亮恶劣，上述理论成立之下，大量的水星质量受到太阳的猛烈侵袭而逸散成水星的尘埃，致使水星质量在逐步减少。

图2.28水星上蜘蛛状的陨石坑

图片版权与提供：MESSENGER，NASA，JHU APL，CIW

水星在许多方面是很独特的，例如水星是最靠近太阳的行星，它的轨道半径大约是地球轨道半径的1/3。水星离太阳最近，水星距太阳最近时仅有4 600万千米，由于强烈日光的干扰，水星是唯一无法用哈勃太空望远镜直接观测的行星。“水手10号”探测器发现水星有微弱的磁场，它的磁场强度仅有地球磁场强度的1%。在太阳系中，除地球以外，水星又是第二个拥有全球性磁场的岩石行星。2008年1月，“信使号”探测器飞越水星时传回的数据显示，水星磁场并非来自水星内部，而是来自水星外层，并且越靠近表面磁场越强，磁场的形状符合简单条形磁铁产生的偶极磁场。水星每88个地球日环绕太阳一周。由于太阳引力的强大作用，水星的自转很缓慢，自转周期为58.6个地球时，表面温度的分布由极冷的-180℃到难以忍受的400℃高温。水星绕太阳运转轨道的最近点，每一圈皆不同，当年爱因斯坦就是用水星的这个特性，来验证他刚发现的广义相对论。

水星的密度为5.43克/立方厘米，在太阳系所有行星中仅次于地球，它的铁核重量可能占整个星体质量的2/3左右，而太阳系其他固态行星内铁核的质量只占星球总质量的1/3左右。水星自形成以来，直径已缩短4.8千米，比科学家过去估计的至少多出1/3，这一现象在太阳系内尚无先例。科学家还推测认为，水星早期可能遭受某个相当于其一半体积的天体撞击，致使原始水星的岩石地幔熔化并被抛掉。例如，水星表面的“卡路里”盆地是太阳系最大的撞击陨石坑之一，直径达1 544千米。2006年，瑞士伯尔尼大学的科学家用计算机模拟实验推断出，水星的原始质量是现在的2.25倍。由于水星在45亿年前经受了一次体积约有其一半大的巨型小行星的撞击，使原始水星的一半物质被撞击流失到了太阳系的其他地方！这是否又是“提丢斯行星”碎块的恶作剧结果？

爱因斯坦的方程虽然准确地证明了水星接近太阳旋转运动时近动43″的差额，但不能确保这个标准差额值不变，因为太阳系中各星体之间的相互作用和引力的叠加效应，使所有的行星都有着向太阳靠近的现象，因此，所有行星围绕太阳转动的轨迹并不是恒定不变的，只不过没有像水星那样靠近得明显。除了水星向太阳明显逐渐靠拢外，地球环绕太阳转动轨道的长轴也在明显缩短。

恒星对离它越近的行星影响很大，行星的轨道会离恒星越来越近，直至最后湮灭吞食它们。同理，行星也会对它的卫星产生同样的影响。因此，宇宙星系的平衡要有星体间的一定距离，并能有一定的旋转速度。所以，从一定意义上讲，宇宙的深奥美丽是由星体间的距离和旋转速度造成的。

金星的自转速度缓慢得惊人，赤道处的自转速度仅为6.5千米/小时，它的一天相当于地球上的243天，这样的旋转速度将会使金星的未来前景令人担忧，它可能会彻底失去旋转功能被太阳的引力吸引飞入炽热的太阳而熔化，巨大的爆炸力和冲击波有可能再次改造太阳和太阳系的格局。金星的大气里有96%的二氧化碳，而地球大气中的二氧化碳目前只占0.033%，地球大气中二氧化碳较少的原因之一是大量的水能溶解二氧化碳，把它变成碳酸盐沉积到了岩石层之中，保护地球少受温室效应之灾。但是，金星大气中有一种“紫外线被吸收现象”，似乎大气中有“紫外线吸收剂”，分布在金星大气层的上面，几乎吸收来自太阳辐射50%的能量，这种“紫外线吸收剂”为什么有如此之高的吸收效率，地球科学家还暂时不能了解它们。

金星、地球、月亮受小行星撞击的程度不亚于水星，这里不再细述。

图2.30中火星陨石坑的白色石柱值得一谈，这是一个星外来客遗存在陨石坑中的孤例。从石块上的纵向裂缝情况来分析，它应该是一根长条状的白色石块插入火星松软陨石坑表面的杰作！石块的前半部分撞入火星表面时，因巨大的撞击力和速度，撞出了近一百千米直径的陨石坑，这样大的撞击效应中，一般不可能留有撞入者的“遗体”。一般小行星撞击星体后，基本上都是“壮烈牺牲、灰飞烟灭”，很少留有自己的“原体”。而火星上的这个石柱却意外地保留了下来，实在匪夷所思！这种星体、陨石相撞后能存在的状况还有一种可能，那就是陨石坑不是这个石柱撞出的，而是另一个小行星撞出的，只不过这个石柱是在陨石坑形成后额外插入的。无论当时的情景多么偶然，但这种偶然性的几率微乎其微。可大自然总会有许多杰作超出了我们的思路和观测。也许，火星上的这个奇观正是太阳王国有意留给地球人的难题，看我们有没有能力来破解它。

图2.29金星的北极

图片版权与提供：SSV，M IPL，Magellan Team，NASA

火星上这个白色的石头是如何形成的？人们对于它的成因感到好奇，猜想这可能是由古老湖床干涸之后，盐分沉积而形成的，但仔细研究这些石头后发现这种想法是错误的。浅色的物质缘于周围环境的腐蚀，因此它的成分密度非常低，可能含有火山灰或风中的沙尘。石头和周围的砂土间明显的对比也起因于砂土的异常黝黑。这张照片是由正绕着火星运行的火星特快车号宇宙飞船所拍摄。行星科学家Emily Lakdawalla对这个奇特的火星地景有强烈的好奇心，因而进行研究分析，并发表于《行星协会网志》中。神秘的白色石堆大小约15千米，位于一个100千米宽的陨石坑中。

图2.30火星上神秘的白色石头

图片版权与提供：G.Neukum（FU Berlin）et al.，Mars Express，DLR Mars Express

火星还有两颗小卫星，它们只比上面冲入火星的白色石块大一点，而且围绕火星旋转的轨道离火星越来越近，它们最终都会消失到火星之中。火星的自转周期和地球自转周期极为接近（24.6小时），但小行星离开它的逃逸速度仅需5.02千米/秒，远小于地球的逃逸速度，这就决定了火星只能有小卫星。从火卫一这样小的卫星身上存在众多相似性的陨石坑可看出，太阳系内曾发生过陨石雨袭击行星和卫星的事件。从木星、土星、天王星、海王星等行星的卫星表面上存在同样密集的陨石坑来看，一定有过太阳系大规模陨石雨的壮丽事件，那么，这个事件会不会就是改变太阳系行星运行规律的“提丢斯行星”撕裂爆炸事件？

在火星和木星之间的空间，宇宙科学家已发现越来越多的双小行星，个别的还有三合小行星系统。它们和柯伊伯带小行星共同运行在火星和木星之间。对火星和木星之间热闹异常的小行星群的构成，科学家有不少的推测想法，虽然有些想法和推测有一定道理，但仍不能完美地说清楚它们的成因，使得地球人仍处在“难得明白之中”。但笔者推想出的“提丢斯行星”撕裂爆炸事件的结果与现代观测结果最为接近。液态状的“提丢斯行星”被撕裂并发生碰撞爆炸后，分裂爆炸的碎片经历了由液态碎片变为固态碎片的演化过程，像较低密度的乱石聚合的松散小行星，组成众多双小行星和三合小行星很能说明笔者的这一观点。

火星拥有两颗很小的卫星：“火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos），它们原来很可能是火星和木星间小行星带里的小行星，或者是太阳系更外围的天体，后来被火星俘获而成为火星的卫星。火卫一的直径大小约是27千米，每8小时绕行火星一周，火卫一的轨道高度约为5 800千米。火星无情的潮汐力正把火卫一向下拉，再过1亿年左右，火卫一应该会撞上火星，或被残酷的潮汐力扯碎后形成火星的行星环。”

“火星发现最大冰盖，融化后将淹没星球11米。”这一发现又让我们想到了“提丢斯行星”的液态水，火星之水和地球之水应该是同宗同源，它们均来自于“提丢斯行星”。

“火星探测捷报频传，众多证据不断证明液态水曾在这个星球上流淌。在火星南极，存在一大片广袤的冰盖，如果融化，整个火星表面将被11米深的水层所覆盖。欧洲航天局的‘火星快车’号探测器发回的数据显示，火星南极的冰盖直径约有1 000千米，总面积比美国德克萨斯州还大。冰层厚达3.7千米，体积约有160万立方千米。同时，最新信息表明，在冰层的底层可能还存在一个薄薄的液态水层。科学家估计，火星上过去的水储量可能相当于覆盖其表面数百米深，但如今已知的水绝大部分集中在南、北极，如果融化为覆盖整个星球的水层，将有数十米深。”

木星是太阳系中质量最大的气态行星，我们观察到它的表面布满了厚厚的带状和条状等明暗不同的云层。这些云层中经常会发生像风暴一样的多样变化，例如长期存在于木星表面上最典型的大红斑（它延续的时间已经超过300年，而大小将近有地球的3倍）。还有一个大白卵形斑，属于带状云的一部分，环绕木星表面的速度比大红斑稍快，它们会发生碰撞，是典型的孤子风暴间的较量，较量的结果是达到新的平衡。木星目前已发现它有16颗卫星，其中4颗伽利略卫星（即木卫一、二、三、四）最为引人注目。木星的直径约为地球的11倍大，它的自转周期仅有9.8小时（地球时），如此巨大的木星，自转的速度又如此之高，真是不可思议。正是因为木星的巨大质量和高速度的自旋，才使得木星具有太阳系中最大的行星卫星——木卫三，否则，它不可能有众多的较大卫星。到目前为止，木星深层的构造还不完全清楚。笔者认为，木星应该有一个旋转的高密度的质量核心，这个核心的直径不大于木星直径的1/3。如果有一个飞行器想离开木星的巨大引力，则需要大约60千米/秒的逃逸速度，远远地超过了离开太阳系的逃逸速度（16.9千米/秒）。反过来思考，如果地球人要派出接近木星表面的探测器来揭开木星气云及其深处的奥秘，则必须克服木星的巨大引力，就目前地球人所具备的科技能力，还暂时无法进入木星的云层来揭开木星神秘的面纱。

图2.31木星全家照（其他小卫星未列入）

图片版权与提供：Galileo Project，JPL，NASA

Pwyll（凯尔特族神话中的人名）是木星的卫星欧罗巴表面上最年轻的陨石坑之一。Pwyll的中间暗黑区域的直径大约只有24英里，然而撞击之后所产生辐射状的残渣却绵延数百英里。这些白色的残渣或喷出物，明显地覆盖在欧罗巴表面的其他物体上，这显示这个陨石坑比周围的地貌都要年轻。这些明亮的白色物体可能是由水冰粒子所组成的。伽利略宇宙飞船上的仪器，已经确切地发现在欧罗巴冰冻的表面之下存在有液态水的证据。

从木星卫星的照片可知，木星的四大卫星有着“冰火两重天”的奇异表现。如果说木卫一是熔岩和火的炽热世界，那么木卫二、木卫三就是雪冰覆盖的冰冷世界。天文学家在木卫一上发现了一个高度有1千米高的熔岩喷泉。这个炽热的熔岩裂缝喷泉，是起源木卫一活跃表面上一个20千米长的峡谷。木卫一表面上缺少大量的陨石坑，这不符合太阳系卫星受陨石雨冲击的常理，至少说明木卫一是一个表壳尚未完全凝固的卫星星体。

从天文观测中证实，“木卫一的表面一直不停地在改造。这颗木星的卫星，拥有太阳系火山活动最活跃天体的头衔。它怪异的表面在岩浆流的影响下，不停地改变和再生。木卫一表面看不到陨石坑，这显示它表面火山沉积物的覆盖速率，远比陨石坑出现的速率要快。不过，推动这种火山活动的能源何在呢？一种可能的来源是木卫一绕这颗大质量气态行星运行时，由木星和其他邻近卫星所引起的潮汐力和重力牵引给木卫一内部加热，使木卫一的火山爆发从来就没有停止过。科学家推算，木卫一大约每经过100万年时，它的表面便足以被新的火山岩覆盖一遍。

太阳系的八大行星在演化初期，遵循越靠近太阳，越早成形的规律，也就是八大行星在最初混沌的太阳系中，发生着由内到外逐渐成形为行星的演化结局，太阳系大规模的陨石雨发生于“提丢斯行星”被撕裂爆炸的时代。由于“提丢斯行星”被撕裂后发生爆炸的时间大约在40亿年前，那时木卫一还是一个刚成形的炽热熔球，故木卫一受到陨石雨冲击时，像木星表面的气体云一样，炽热的熔岩会吞噬陨石雨而不留痕迹。从木卫一“普罗米修斯烟柱”、“熔岩喷泉”到木卫一的表层来看，木卫一向我们提供了太阳系行星卫星演化的极好图景。木卫一上有其他卫星不具备的特点，说明了它是一个外壳极薄、内里尚未完全凝固的炽热卫星。木卫一表壳尚未定型，就像地球刚生成的联合大陆一样，正在寻求各自的归宿。木卫一的整体向外辐射温度应该比较高，科学家应进一步观测和探求木卫一的性质，以期发现固态行星凝固前后的各种表现。

图2.32 Pw yll：欧罗巴卫星（木卫二）上的冰陨石坑

图片版权与提供：PIRL，Galileo Project，NASA

木卫一的这张照片是绕行木星的伽利略号探测船，在近距离飞越火卫一时拍摄一系列火山爆发的照片，然后再组合成能清楚看到这个喷泉的近距离影像。我们感谢科学家提供了如此清晰的木卫一照片，因为伽利略号在拍摄熔岩的原始影像里，熔岩所形成的云烟非常明亮，导致被拍影像过度曝光，尽管不是原始图像，但拍摄的资料不会影响科学家的出色合成能力，所以这些影像经过数字技术加以重建呈现，让我们看到了木卫一表面发生的喷泉奇观。

在木卫二、木卫三中发现有液态海洋，是一个振奋人心的消息，对这个液态海洋的存在，科学家作出了如下的解释：

图2.33木卫一的普罗米修斯烟柱

图片版权与提供：Galileo Project，JPL，NASA

图2.34木卫二上的冰线

图片版权与提供：PIRL（Univ.of Arizona），Planetary Geosciences Group（Brown Univ.），Galileo Project，NASA

在图片右侧有一道划过木卫二（Europa）冰层表面的白色刻痕，这个笔直的划痕被称为是阿吉诺线（Agenor Linea）。阿吉诺线的总长度有1 000千米，宽度为5千米，这张从伽利略号宇宙飞船所拍摄的彩色和黑白照片组合出来的影像，只呈现了其中的一小段。虽然木卫二有许多神秘的表面结构，但伽利略号观测获得大量的探测数据支持木卫二表面龟裂及冰层下面有个液态的海洋。

“气态巨行星木星有强烈的磁场，它远远地波及许多卫星的轨道之外，形成了称为‘磁层’的广阔区域。伽利略号轨道飞船发现木星磁场在木卫二表面之上100千米处产生电流，这表明有一个感应层存在，这也证明木卫二的冰壳下有辽阔的咸水海洋。产生海洋的原因是木卫二表面温度虽为-160℃，但由于木卫二内部受引力效应加温，产生了地热的力，再加上木星巨大的引力耦合，引发潮汐应力，使木卫二有了类似地球上使海水流动形成潮汐的力，因而木卫二冰壳下有了海洋。”而这个地球之外的海洋，也让人类寻找地球以外生命的努力存着一丝希望。

图2.35土星暗影内的景观

图片版权与提供：SSI，JPL，ESA，NASA

另外，木卫三的冰层覆盖更厚，可能达150千米厚，和木卫二存在相似的磁场，这表明它的冰层下面可能有导电的含盐海水、冰或冰雪混合海水。

从以上的介绍可以看出，木星家族中的多数卫星有着许多还不为地球人所知的秘密，我们应该设法搞清楚。如果连我们近邻的真容都不了解，就谈不上对太阳系的全面了解。

下面再通过对奇幻多变的土星进行研究，就能更清楚地知道，为什么太阳系两个最大的行星有着最多的卫星？

土星美丽的光环直径有30万千米，但厚度仅有10米左右。2009年8月13日是土星的昼夜平分点，它的巨大光环在地球观测者的眼中已难以观察到。绕行土星无人驾驶的卡西尼号宇宙飞船，在这颗巨行星的暗影内飞行了12个小时，给我们拍摄了土星暗影极为漂亮的奇景，土星和壮丽行星环所反射的光，显得非常明亮。上面影像中最外围的土星E环更是格外清晰，它是由土卫二最近刚发现的冰喷泉所产生的。

土星环上的突点是土星的卫星，可能在一亿年前某颗与月球大小相当的物体在土星旁碎裂而形成。有新的证据显示某些土星环的寿命可能已长达数十亿年，几乎和土星的年龄相当。

土星环有多老？到目前为止，还没有确定的答案。有新的证据显示某些土星环的寿命可能已长达数十亿年，几乎和土星的年龄相当。对于土星环年龄的证据包括了环的稳定性分析，有些土星环上的粒子会暂时突起并相互碰撞。

组成土星环的粒子有多大呢？绕行土星的卡西尼号宇宙飞船，在三个电波波长（波长为1厘米、3.5厘米及13厘米）透过土星环系向地球传输信息。这个实验是对土星环系内粒子大小的灵敏检测，因为远大于广播电波波长的环系内粒子，会把电波反射消去。从传回的信息分析，大部分环系内粒子的大小大于5厘米，某些环系内粒子的大小可以有数米。而中间白色的土星B环，则因为环系内粒子的密度太高，无法有效测定。

卡西尼号拍摄到了一颗直径只有400米的小卫星正在穿越土星的B环。如果它无意间撞上B环中的数个小碎块，又将会发生光彩夺目的小型碰撞，碰撞的结局是增多了B环的碎块，也许小卫星会改变运行轨道。

美国航空航天局的科学家最近发现了土星巨大的隐形光环，与土星主光环面形成27度的倾角，其内侧距土星约595万千米，光环宽度约1 190万千米，它的直径相当于土星直径的300倍，可以容纳10亿个地球。

这个超级光环由冰和尘埃微粒组成，温度仅有-193℃。它虽然温度很低，但却会散发出热辐射，正是它能散发热辐射，使斯皮策太空望远镜捕捉到了它的热辐射才发现了太阳系内最大的隐形光环。“这是一个超级光环。”弗吉尼亚大学航天学家安尼·沃比瑟说，光环由冰和尘埃微粒组成，它们之间的距离如此之大，“即使你站在光环上也看不清楚”。另外，太阳照射到土星的光线很少，光环反射出的可见光更少，令它难以被发现。

图2.36 NASA的科学家发现土星周围存在一个“隐形”的巨大光环

土星卫星“菲比”的轨道穿越该光环。科学家认为，光环内的冰和尘埃来自于菲比与彗星的碰撞。“长久以来，航天学者一直认为菲比与土卫八表面之上的黑色物质之间存在某种联系，新发现的光环为此提供了令人信服的证据。”新光环的发现者之一、马里兰大学专家道格拉斯·汉密尔顿说。

有趣的是，这个光环的旋转轨道与土卫八相反，这让我们想到了一个天文之谜：1671年天文学家卡西尼首次发现土卫八提出的神秘问题，卡西尼发现土卫八拥有奇特表面，卫星的一半呈白色，另一半为黑色，就像太极图一样，这个近400年的太极符号问题一直没有人能解答。

从卡西尼宇宙飞船在2004年底飞过土卫八时所拍下的图像来看，一条奇特的峰脊横在卫星接近赤道的地方，就在图中接近底处清晰可见，使得土卫八看起来就像核桃的中缝凸起一样。有半边的土卫八已经暗到即使从卡西尼宇宙飞船上观看，也像几乎消失的样子。最近的观测显示，该区域表面上布满坑洞，而另一半则是相对明亮但又怪异地布满了又长又细的深色条纹，一个400千米直径的冲击坑在图近中间处可见，是被深深的碎片直接掉落在表壳所勾勒出来。究竟土星的卫星土卫八上发生了什么事？

图2.37土卫八：拥有奇特表面的卫星

图片版权与提供：Cassini Imaging Team，SSI，JPL，ESA，NASA

土卫八、土卫十、土卫十一等应该属于同一时期的生成卫星，都曾被“提丢斯行星”分裂爆炸的碎块撞击过。土卫八受的撞击尤为严重，几乎被撞去了一小半星体！强大的撞击使上下两半星体挤出了中间的凸脊，而且左半面挤出了许多细长的皱褶，右上方缺少外壳的表面布满了参差不齐的陨石坑。土卫十、土卫十一的外貌并不是通常的球形，而是不规则的形状，如果它们原来是一颗行星的话，也应该是受到巨大撞击后才分裂为两块的。

土卫十（Janus）和土卫十一（Epimetheus）是土星的两颗小卫星，它们在绕行母行星时位置会发生对调。这两颗卫星绕行土星轨道半径的分隔少于卫星本身的半径，大约50千米。在开始，其中一颗卫星在很前方领头公转，在彼此的重力吸引下，距离逐渐缩短，每隔数年，它们会擦身而过且位置互换。这种奇特的卫星之舞，让天文学家怀疑土卫十与土卫十一原来是一颗更大的卫星，后来才分裂成两颗。这两颗卫星正在土星的F环之外绕行土星。土卫十、土卫十一是如何形成的？没有人能肯定。为了要回答这个问题，正在绕行土星的卡西尼号宇宙飞船，最近再次拍摄这两颗小卫星的高解析影像。土卫十一的大小约为115千米，和土卫十的面貌一样，因受过巨大的撞击使表面遍布着陨石坑，又因为陨石坑比较光滑，说明它们是一对年老的卫星。

无独有偶，加拿大MOST空间望远镜观测到了距地球260光年、位于室女星座“角宿一”的“双星交食影子舞”现象，这是银河系内非常罕见的双星之舞。加拿大科学家发现，“角宿一”每四天就发生一次周期性的变化，造成这一变化的直接原因是两颗蓝矮星相互旋转时重叠，让我们看到了它们的运动形态。角宿一是室女星座中一对著名的蓝矮星，它们的形状巨大且呈气球形而非球形，这种形态是它们自身之间强大的潮汐力造成的。如果它们之间的旋转半径扩大或者缩小，都会影响这对蓝矮星的命运，当然，那是若干万年以后的事了。

土星的E环看起来似乎是由活跃的土卫二所造成的。土卫二位于画面接近中央处，也正是土星E环的中央附近，可以看出从土卫二朝着E环正喷出冰和水蒸气。影像中看起来很明亮的E环本来非常暗淡，这张照片调整了卡西尼号的角度，当土星挡住太阳时才拍摄。用这种观测法，环上的小粒子更能有效率地反射太阳光。卡西尼号还会捕捉到数次土卫二的冰火山喷发影像。

土星晶亮的内卫星土卫二（Enceladus）爆发了冰喷泉。这张照片呈现了这颗卫星背光的南方临边以及一丛壮观的冰烟尘，它是由卡西尼号宇宙飞船在2005年11月近距离飞越土卫二时所发现的。经过辨认之后，现在知道这些冰喷泉共有8个喷口，而且源自这颗卫星南极区的巨大表面裂缝。研究人员怀疑这些喷泉的水源，是靠近表面且温度接近摄氏零度的水窟，因为和这颗遥远卫星-200℃的表面温度比起来，这种水温算是相当炽热的。这种冰火山活动明确地指出，这颗直径只有500千米的小卫星出乎意料的活跃。土卫二的冰喷泉很可能是土星宽广但昏暗E环的源头。

土星共有7个明显的土星环，以字母A到G编序，E环是最外围的环，土卫二的直径有500千米，是太阳系存在地质喷发活动的三个星体之一。德国海德堡大学科学家已从土卫二南极附近的四个大裂缝喷射出的冰柱冰粒中发现了钠盐，这预示冰的下面，液态水可能与溶解了盐的岩石有过接触。卡西尼号探测器穿越这些冰柱时对这些冰粒进行了分析，美国行星科学家John Spencer认为是“迄今为止在天体表面下发现液态水的最清楚的证据”。土卫二的地下海洋如果得到证实，加上温度和有机物等因素，土卫二就有了产生原始生命的基本条件。卡西尼号探测计划会有更多的收获，让我们等候它给我们即将带来的惊喜。

图2.38土卫二创造出土星的E环

图片版权与提供：CICLOPS，JPL，ESA，NASA

图2.39土卫二的冰喷泉

图片版权与提供：Cassini Imaging Team，SSI，JPL，ESA，NASA

图2.40土卫五的古老陨石坑

图片版权与提供：Cassini Imaging Team，SSI，JPL，ESA，NASA

土星凹凸不平的土卫五（Rhea）拥有所知最古老陨石坑的表面之一，它的陨石坑是如此古老，边缘在较近期形成的陨石坑改造下，陨石坑的外观不再是圆形的。土卫五领头表面的陨石坑数量远高于坠后的那面，数个土卫五的表面特征成因仍未明，其中包括影像上方的数个大型的淡色区块。土卫五的主要组成是水冰，不过它可能含有25%的岩石和金属。据估计，土卫五过去数十亿年之间几乎没有改变。土卫五的大小约有1 500千米，排行在泰坦卫星之后，是土星的第二大卫星。就像地球与月亮一样，土卫五的自转受到土星的锁定，上面影像呈现了永远面向土星的那一面。

接下来我们再看看天王星、海王星的部分图片。由于这两颗行星离我们较远，科学家还不能完全分析判断它们的结构组成。天王星、海王星有自己土星的极光会和地球上的类似吗？为了帮助解决这个问题，在2004年1月卡西尼号接近这颗巨大的气体行星时，哈勃太空望远镜与卡西尼宇宙飞船同时监测土星的南极。哈勃在紫外光的波段撷取影像，而卡西尼则记录无线电波段的讯号并同时监测太阳风的状况。如同地球，土星的极光是绕着磁极的一个完整或一部分的圆环。但和地球不同的是，土星的极光持续数天，和地球上持续数分钟的情形大相径庭。虽然可以确定的是两者都是由带电粒子进入大气层时所产生，但土星的极光似乎比地球或木星的极光与太阳风的关系更密切。的行星规律，虽然我们了解甚少，但它们在太阳系大家族中扮演着重要的角色。至此，我们通过介绍NASA、ESA等科学机构的研究观测成果，已经将太阳系的八大行星初步浏览一遍，对奇幻莫测的八大行星的行为以及其小行星的五彩斑斓都有了初步的认识，再加上笔者对太阳系“太极规范场”的研究思想，为我们进一步了解太阳系的生成演化奠定了基础。

天王星和海王星是我们最不了解的气态行星，它们和木星、土星一样，都有不为人知的内部核心秘密。笔者推理，构成它们核心的物质应该是高密度物质，其核心密度的质量均占4个气态行星总体质量的70%以上，而高密度物质核心的直径只有4个行星各自直径的1/4左右。

图2.41持续不断的土星极光

图片版权与提供：J.Clarke（Boston U.）&Z.Levay（STScI），ESA，NASA

图2.42清晰的天王星影像

图片版权与提供：Law rence Sromovsky，（Univ. W isconsin-M adison），Keck Obser-vatory

这些气态巨大的天王星的影像，显现了这颗倾斜行星大气及行星环上的细微结构。这张精彩的地面影像，是用近红外光相机及加装调试光学系统的凯克望远镜（Keck）拍摄的，以降低地球大气所产生的散焦效应。2004年7月拍摄的这些影像，呈现了天王星的两面。影像可见到白色高层云主要出现在北半球（右），中高度云带以绿色标示，而蓝色的为低层云。这种人为的上色选择，让本来很昏暗的行星环，带了暗红色的色调。因为天王星自转轴倾斜度很高，这颗遥远行星的季节变得很极端，而且每个季节的长度近21个地球年。

图2.43（左）海王星南半球的春季

图片版权与提供：L.Sromovsky and P.Fry(Univ.W isconsin-Madison)et al.，NASA

图2.44（右）令人难忘的海王星大暗斑

图片版权与提供：Voyager Project，JPL，NASA

当旅行者2号宇宙飞船在1989年8月飞越海王星时，天文学家被宇宙飞船所拍到的影像吓了一跳！由于海王星所能接收到的阳光，只有木星的3%；因此天文学家认为它应该是一颗又暗又冷、像是处于冬眠状态的行星。然而，旅行者2号所拍到的影像，却显示出海王星是一个具有扰动的动荡世界。其中最引人注目的发现，是如这一张特写镜头所示的大暗斑（是一个左旋的“中国太极图”像）。令人惊讶的是：它的大小与木星南半球的大红斑差不多，而且也是一个类似的暴风系统。靠近暴风圈的风速直逼每小时2 500千米，是太阳系所有行星中最大的风速。从旅行者2号的数据，可以知道大暗斑的大小在旅行者2号飞跃的期间也有相当大的变化。当1994年哈勃太空望远镜再去观测海王星时，却发现这个在南半球的大暗斑消失了，而在北半球却又出现另一个暗斑。

至此，我们已经基本了解了太阳大家族和太阳系行星的生成和运行状态，现在再让我们共同看看太阳“族长”的特殊表现：

图2.45是一次非常典型的日冕质量抛射（Coronal Mass Ejection，CME）！已绕着太阳运行的SOHO卫星清晰地拍摄到了许多爆发性的物质从活跃的太阳表面冲向太空。这幅影像的视野，大约涵盖太阳表面向外延伸200万千米的范围。在太阳活动周期的极小期时，日冕质量抛射平均每星期发生一次，但接近太阳活动极大期时，每天发生两次以上日冕质量抛射是很正常的。强烈的日冕质量抛射，尤其是那些直接朝着地球喷发的，会对太空天气和地球磁场造成严重的影响。

除了日冕外，太阳表面上还会发生像地球一样的海啸！美国新墨西哥州的光学太阳巡天网（Optical Solar Patrol Network，OSPAN）观测到一个从地球大小般的太阳黑子发出的闪焰并产生了海啸般的震波。这次日啸传播的速度在几分钟内便能环绕太阳一圈。

图2.45太阳风暴：日冕质量抛射

图片版权与提供：SOHO Consortium，ESA，NASA

图2.46太阳风几乎消失的那一天

图片版权与提供：PIXIE，POLAR，NASA

太阳日冕、黑子、耀斑、闪焰、太阳风等对地球和太阳系其他行星及其卫星都会产生重要影响，尤其是我们的地球母亲！从太空角度观察到太阳风与地球磁极的相互关系，为我们提供了一副太阳风影响地球磁极的极好画面，直观地让我们看到了太阳系大家族之间的依存关系。

PIXIE、POLAR、NASA等观察到在1999年5月10日那天，太阳风几乎完全停住了，其原因还不清楚。通常太阳常会发射出秒速高达500千米的太阳风，而且每立方厘米的体积内，大约含有5颗～10颗高能粒子。但在5月10日的晚间，这个“暴风”降成每5立方厘米的体积内只含有1颗粒子的“微风”。当时太阳的日冕，几乎在没有阻碍的情况下自由地奔流入太阳系，造成高能的电子束疾射向四面八方。在图2.46这张照片中，可以很清楚地看出其中一束电子，正好射向地球的磁北极，产生极不寻常的X射线波段的极光。这个观测结果证实地球的磁北极和太阳连接在一起，而地球的磁南极是和太阳系的远程连接在一起的。

研究太阳系中的行星和众多的行星卫星是宇宙行星科学家的主要任务，应该从由近到远的研究之路出发，逐一搞清楚它们的真容。我们已知到太阳系八大行星和它们的卫星都有各自不同的特点，除了我们的地球母亲外，可以说是对它们的了解仅仅是表面的。比如，离我们最近的地球卫星——月亮的秘密就没有完全揭开！月球比我们想象的要复杂得多。离我们最近的月亮的秘密都未搞清楚，就谈不上对其他行星和行星卫星的科学认知。要想彻底了解清楚太阳系中的行星和行星卫星的奥秘，就必须先解决涉及月亮的众多谜团。

对月亮的研究涉及一门新的学科——行星科学及其探测。行星科学包含有行星物质的组成、地质构造、重力场、磁场、火山、水冰，表面陨石坑演化历史及行星的成因等，涉及行星球体科学、物理学、化学、生物学、地质学、矿物学、行星光谱学、行星遥感新方法观测学等多门学科，是地球人研究宇宙奥秘的首选学科。对行星的探测需要国际上精诚合作，走多国联合探测行星和宇宙深空奥秘之路是地球人最明智的选择，这样做的好处是可以最大限度地利用人类已有的科学资源和经济实力，最为理想地完成和共享对太阳系行星、行星卫星和宇宙深空的探测。中国虽然在这方面落后于美国和俄罗斯，但中国选择了一条正确的探索宇宙奥秘之路，借鉴其他国家的成功经验，利用本国科技和经济实力崛起的后发优势，正加快赶上或超过其他国家。利用之路是中国科学家扎扎实实地从地球卫星——月亮的研究做起，力求首先突破对月亮未知秘密的了解。中国绕月工程已取得了初步成果：中国科学家依据搭载在嫦娥一号卫星上的微波探测仪在月球轨道上发回的全月“微波亮温”分布数据，成功地绘制出了全球第一幅“微波月亮图”（国际上已建立了“可见月亮”和“红外月亮”的数据资源，唯独缺少“微波月亮”）；利用微波探测仪实际测量了全月的土壤厚度分布，反演出了月球土壤层的平均厚度为5米～6米；精确地确定了月球地壳浅层内含有氦3的资源量为100万吨左右（我们已知道氦3是一种高效安全的核聚变发电燃料，10吨氦3就能满足中国一年的能源需求。但是，氦3在地球上的蕴藏量很少，目前仅知道地球上可取用的氦3仅有500千克左右）。这几项初步探测成果已大大提高了中国科学家探求月亮的信心。

图2.47缤纷的月亮

图片版权与提供：NASA/GSFC/DLR/A rizona State Univ./Lunar Reconnaissance Orbiter

这张彩色的月球地形图，是月球永远背着地球的那面。图片中影像分辨率在月球表面约300米，高度分辨率为10米到20米。白色、红色、绿色到紫色代表着海拔高度逐渐降低。大范围的紫色盆地，是月球背面南极的艾特肯盆地（South Pole-A itken Basin），其直径约2 500千米，深12千米，是太阳系内最大的陨石撞击坑。

月球的背面崎岖不平，到处都是陨石坑。相较之下，我们日常所看见的月球正面算是很平滑了。因为月球的自转被锁住了，正面一直对着地球，所以人类一直到20世纪才看见月球的背面。背面的淡色高原区比正面深色的月海古老。一般认为，正面的表壳较薄，暗色岩浆较容易流出，可能是导致这种差异的原因。不过为何表壳会有厚度上的差异，仍然是科学研究的课题。

中国“嫦娥一号”探月卫星在进入月球轨道探月时，发现了宇宙微波背景辐射2.7K在局部位置变化的微小差异。月球上没有大气层，完全暴露在了宇空中。在几十亿年的演化中（北京粒子探针中心教授刘敦一获得美国科学家带来的月球陨石样品——锆石的测年数据是39.18亿年左右），宇宙线、太阳风、小行星碰撞的外部影响痕迹完整地留在了月球表面上，用微波亮温的方法可以测定月表不同地区的温度和这些痕迹，就可以分析月球内外的物理特性和外界因素对它的影响。“嫦娥一号”卫星在围绕月球轨道上工作时，观测仪器在定标月球的亮温基准选取上显得非常关键，特别是定标天线指向不同星座、太阳、地球、月球本身时，定标天线输入的温度数据差异很大，这说明冷空中的物体都有自己的温度辐射。如果只把寒冷的太空温度定为一个固定值，将会产生较大的误差（在地球轨道上探测寒冷太空温度的定标过程中，通常都以2.7K作为宇宙微波背景辐射的标准），因此，要把定标天线指向的影响考虑进去，才可获得较为精确的月球亮温数据。

中国又发射了针对火星探测的“萤火一号”探测卫星，显示出中国已有了发展行星科学的能力。我们相信，中国将有更多的行星探测“使者”深入到太阳系各大行星周围，中国太空科学的发展会越来越快、越来越好。再有50年，中国科学家会向世界提供揭示太阳系八大行星全部奥秘的成果，人类将从对太阳系的初知发展到对太阳系的全知，进而全面了解银河系，了解宇宙。

众所周知，人类对太阳系和宇宙的认识经历了无数的曲折，在探索地球、太阳、宇宙的过程中，无数的先贤哲人创造了一个又一个的探索神话，引领着后来者不断地完成对宇宙的认识：从最初认为地球是整个宇宙，到认为太阳系是整个宇宙，再到银河系又代表了整个宇宙，直到1946年宇宙大爆炸理论产生起，人们才知道宇宙中所有的物质是从“奇点”大爆炸中产生出来的。随着人类科学技术的飞速发展，人类有希望能够找到外层空间其他的生命，甚至也有可能在这个空间中自由地穿梭飞行，最终探索揭示出宇宙的全部构成和几何结构。在这个伟大漫长的探索过程中，“中国太极图”、“太极几何”、“太极规范场”会发挥出不可替代的作用，无论我们的科学发展程度如何，中国伏羲文化肯定将会在太空中找到新的闪光发现点。如果缩短时空距离来有意识地设想，我们相信，在一千年后的今天，人类可能会用我们现在难以想象的方式与手段来描绘出他们所知道的宇宙。

图2.48张掖东大山雪景（毛奕宏摄）

这是一张拍摄于张掖东大山的雪景照片，您能看出图中有什么吗？