| 作者：韓雪松 發(fā)布時間：2007-06-05 03:26 閱讀次數(shù): 2001 次 來自：《大科技·科學(xué)之謎》2007·05 |
| 2006年，冥王星被開除出了太陽系的行星隊伍，太陽系現(xiàn)在只剩下八大行星。然而，科學(xué)家們卻宣稱，太陽系當(dāng)年至少有十二大行星，而且目前的行星當(dāng)年只不過是小跟班。欲知太陽系往事，請看—— 18世紀(jì)下半葉，德國天文學(xué)家波得發(fā)現(xiàn)，太陽系的行星似乎都很守規(guī)矩：行星們圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道半徑R與它們的序號n（從內(nèi)到外依次排開，例如水星的序號是1，地球的序號是3）之間滿足一定的關(guān)系R=0.4+0.3×2(n-2) （R的單位是天文單位，1天文單位=1個日地距離）。目前的八大行星基本上都遵守這個規(guī)矩，但是根據(jù)計算表明，應(yīng)該在第5條軌道上還有一顆行星，而天文觀測那里只是成千上萬的小行星組成的小行星帶。顯然，有一顆行星神秘消失了。它遇到了什么不測？ 第5軌道爆炸案 在漫長的歲月里，太陽家族肯定發(fā)生過巨大的變故。到底發(fā)生了什么，科學(xué)家根據(jù)現(xiàn)場所留下的蛛絲馬跡來為我們分析。從小行星的分布可以看出，軌道半徑為2.8天文單位處幾乎沒有隕石碎片，而以2.8天文單位處為中心，向兩邊（火星方向和木星方向)各種偏心率的小行星分布越來越多。這種小行星分布表明，變故發(fā)生在軌道半徑為2.8天文單位處，小行星是向兩邊崩出的，由于自身質(zhì)量和速度的不同，形成了不同偏心率的小行星。顯然，太陽系第5條軌道處發(fā)生了爆炸案，激烈的爆炸崩出具有極高速度的物質(zhì)，小行星帶由此產(chǎn)生了。 這些小行星揭露了幾十億年前的一幕場景：在遠古，原本處于第五條軌道上的一顆氣態(tài)大行星爆炸了，爆炸產(chǎn)生的火焰和氣浪橫掃一切，沖擊波摧毀了周圍的一切，連行星的衛(wèi)星子女們都被崩得支離破碎。石質(zhì)的衛(wèi)星最后只剩下了一些巖石碎片，這些巖石碎片都可以觀察到熔化過或部分熔化過的跡象，并且被爆炸的沖擊波和粒子流沖撞熏染得灰頭土臉。 原本大行星帶著衛(wèi)星們圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)在大行星消失了，大部分碎片又經(jīng)歷了猛烈沖擊，于是它們以不同的橢圓軌道圍繞太陽運轉(zhuǎn)，成為了小行星，成千上萬的小行星組成了小行星帶。無論是類地行星還是氣態(tài)大行星，爆炸都會使物質(zhì)瞬間蒸發(fā)，能夠剩下的所有碎片質(zhì)量總和都會很少。實際上太陽系中比地球大的行星都是沒有固體表面的氣態(tài)星球，若發(fā)生爆炸，幾乎什么也不會留下，能留下的就是遭殃的衛(wèi)星被炸碎后的碎片，這些碎片質(zhì)量不會大?，F(xiàn)在火星和木星之間的小行星帶的所有小行星加起來，質(zhì)量也只有地球質(zhì)量的0.1%。 鄰居遭殃 巨大的爆炸不僅炸飛了行星和自己的衛(wèi)星，也在太陽系掀起巨大的沖擊波，把周圍裸露的天體噴黑。許多天體的表面都變黑了，成為灰塵彌漫的世界，例如火星和月球，即使是具有冰質(zhì)表面的衛(wèi)星也不例外。若冰質(zhì)衛(wèi)星的自轉(zhuǎn)足夠慢，還會給我們留下一顆一半黑一半白的星球，土星的第八顆衛(wèi)星就是這樣一個例子，因為它自轉(zhuǎn)一周需要80天，是月球自轉(zhuǎn)周期的兩倍多。土衛(wèi)八正好具備了距離較近、表面冰質(zhì)、沒有大氣層、自轉(zhuǎn)很慢的所有條件，從而被噴成了黑白分明的壯觀容貌。（有關(guān)土衛(wèi)八的詳細情況參閱我刊2007年01期《雙面怪獸土衛(wèi)八》。） 距離爆炸發(fā)生地點較近的地球當(dāng)然也會遭受影響，只是地球具有大氣層，它可以為地球抵擋住較小的槍林彈雨。但較大的石塊就抵擋不住了。在地球歷史上，曾發(fā)生多次天外來客導(dǎo)致的生物大滅絕事件，多數(shù)應(yīng)該是行星爆炸產(chǎn)生的較大碎片飛向地球造的孽。 小行星們并非同根生 然而，科學(xué)家對小行星的進一步分析，又發(fā)現(xiàn)爆炸案并不簡單，而是案中有案。 從小行星們的成分看，盡管主行星帶的小行星成分都有些差別，但是80%的小行星是C型（碳質(zhì)的）的，其他20%是S型的（硅質(zhì)的）。前者大部分位于行星帶的中部和外圈，而后者則主要位于里圈，距離火星較近。若小行星是一顆大行星爆炸產(chǎn)生，怎么會明顯分為兩種截然不同的類型？ 況且，來自同一行星天體的巖石，其氧同位素比率應(yīng)該是相似的，例如所有的地球或月球巖石具有極其相似的氧同位素比率。而小行星的氧同位素比率明顯分兩類。這充分證明，這兩種類型的小行星應(yīng)該不是來自同一顆行星，而是來自兩個甚至更多天體。 可是根據(jù)波得定則，火星和木星之間就只有一條軌道——第5軌道，那里應(yīng)該只能容納一顆行星。那么另一顆行星的位置在哪里？它又發(fā)生了什么故事呢？ 火星竟然是衛(wèi)星 對于火星的研究給我們提供了神秘的另一顆行星的線索。 火星有許多古怪的現(xiàn)象讓人疑惑。火星的質(zhì)量小，只是地球質(zhì)量的1/9，與太陽系內(nèi)最大的衛(wèi)星質(zhì)量相似；火星的軌道偏離圓形較大，好像曾受到過沖擊；火星的自轉(zhuǎn)也比較大的行星都慢，且火星的形狀與自轉(zhuǎn)不協(xié)調(diào)，因為火星的質(zhì)量不在中心，難道經(jīng)過了漫長的演化，它還沒有把自己的運動姿勢調(diào)整好？火星的極軸甚至曾發(fā)生過90度旋轉(zhuǎn)，例如火星的南極點曾是赤道地區(qū)。 尤其引人注目的是，火星的南半球布滿了撞擊坑，而北半球則很少；南半球具有20千米厚的地殼，而北半球地殼只有1千米厚，且南半球的地殼在接近赤道的過程中，逐漸變薄，在赤道線附近處則突然變薄，赤道處的斷崖峭壁林立，形成一個比較標(biāo)準(zhǔn)的圓弧界線。這一切跡象表明，火星的南半球遭受了一次巖石塵埃沖擊波的洗禮，好像火星南半球面對的星球發(fā)生爆炸了。而且火星上放射性元素氙極為豐富，這種元素是巨大爆炸所產(chǎn)生的核裂變產(chǎn)物。 上述特征顯示，火星不像是一顆正常的行星，而像是在那個軌道上運行的已經(jīng)爆炸了的大行星的衛(wèi)星！ 那顆神秘的行星爆炸時，劇烈的巖石塵埃雨噴厚了面對著它的衛(wèi)星——火星，而火星的另一面由于背對著行星，很少被巖石、塵埃所撞擊。于是面對著行星的一面布滿了撞擊坑，巖石、塵埃堆厚了正面的火星地殼，這在火星高度圖上可以明顯看出。這時的火星被沖擊波沖離衛(wèi)星軌道，變成直接圍繞太陽運行的星球。同時由于自身的一半增厚，質(zhì)量分布不均勻，于是自轉(zhuǎn)軸發(fā)生變化。地殼增厚的那半球（假設(shè)為西半球）逐漸調(diào)整到南半球，但至今還沒有調(diào)整好。 太陽系的連環(huán)爆炸案 現(xiàn)在，我們又找到了在小行星帶附近發(fā)生爆炸的第二顆行星，它就是在第4條軌道上繞太陽運轉(zhuǎn)的另一顆大行星，火星其實是它最外圈的一顆衛(wèi)星。這次爆炸發(fā)生的來龍去脈是這樣的：第5條軌道的行星爆炸完全是自發(fā)的，體內(nèi)積蓄的能量更大，爆炸更猛烈，爆炸的火焰點燃了火星軌道上的這顆行星的氣體，引發(fā)了又一起爆炸，但是畢竟引發(fā)的爆炸猛烈程度稍小，位于最外層的衛(wèi)星即火星沒有遭到毒手，只是在暴風(fēng)烈火中遭受了一場槍林彈雨的轟擊。 太陽系曾經(jīng)發(fā)生了兩起爆炸案，但是案件還不到結(jié)案的時候。在海王星的外側(cè)，還有兩個小行星帶。這些小行星的來源與火星、木星之間的小行星們不一樣。這兩個小行星帶又向我們講述了另外的爆炸案。 海王星外側(cè)曾經(jīng)有兩顆大質(zhì)量的行星，在目前還不知曉的原因作用下，它們發(fā)生了爆炸，爆炸的碎片形成了海王星外側(cè)的小行星帶。而大名鼎鼎的冥王星被這起爆炸案產(chǎn)生的沖擊波沖離了它的軌道。冥王星的軌道特別扁，其軌道甚至與海王星的軌道交叉，冥王星自身也特別小，現(xiàn)在已被剔除出了行星的隊伍。據(jù)推測，爆炸案發(fā)生前，冥王星曾是海王星的衛(wèi)星，爆炸的沖擊波沖散了海王星與冥王星的“父子關(guān)系”,最后冥王星變成了繞太陽運動的矮行星。 在太陽系的最外圈，還有一個大量小行星和彗星聚集的區(qū)域——柯伊柏帶，這個柯伊柏帶原本也應(yīng)該是另外兩顆大質(zhì)量的行星由于爆炸產(chǎn)生了這些太空碎片。這起爆炸案的直接后果應(yīng)該與火星和木星之間發(fā)生的爆炸案相似。 調(diào)查至此，整個太陽系至少發(fā)生過6起爆炸案，也很可能在一處發(fā)生過多起爆炸。太陽系當(dāng)年的行星成員數(shù)量比現(xiàn)在要多。有趣的是，太陽系的這幾起爆炸案似乎都是緊緊相挨的行星發(fā)生連環(huán)爆炸，這個古怪的現(xiàn)象至今還沒有定論。 太陽系的行星全家福 那些在爆炸中遇難的幾位行星弟兄姐妹找到后，太陽系的行星成員們就差不多齊全了，讓它們排號入座，來為它們拍個全家福吧！ 在第5條軌道的主行星帶附近有兩顆行星，我們給它們?nèi)∶行行荲和行星K。它們也許是像木星那樣的氣態(tài)的大質(zhì)量的行星，其中一顆還擁有火星這樣巨大的衛(wèi)星；在海王星之外，另外兩顆行星爆炸后形成了兩個小行星帶，它們叫做行星T和行星X。太陽系早期最外圈還有兩顆巨大的行星發(fā)生爆炸，它們是行星A和行星B。而現(xiàn)在的八大行星中，水星曾是金星的衛(wèi)星,火星是行星V的衛(wèi)星；此外，冥王星及其衛(wèi)星卡戎曾是海王星的衛(wèi)星。因此，太陽系起源之時擁有12顆行星。 這12顆行星都成雙成對，好像恩愛的夫妻一樣，成對的行星性質(zhì)比較接近，軌道比較靠近，而且一方遭難，另一方也難以幸免。這一對對行星從內(nèi)到外依次是：地球與金星，行星V和行星K，木星和土星，天王星和海王星，行星T和行星X，行星A和行星B。 連環(huán)爆炸案元兇是誰？ 昔日的行星為什么會爆炸？它們爆炸的能量來自哪里？ 最早的、最簡單的解釋是：這些行星自身的溫度和壓力在運行中會發(fā)生很大變化，無論一顆在引力積聚下形成的行星是冷還是熱，在漫長的歲月里，表面溫度都會因向外輻射熱量而冷卻下來，行星內(nèi)部的溫度和壓力也會因為運行中的內(nèi)部變化，發(fā)生很大變化。當(dāng)?shù)匦牡臏囟群蛪毫_到內(nèi)部某些物質(zhì)正常狀態(tài)的極限時，物質(zhì)狀態(tài)就會改變，例如由液體變成固體，或者由液體變成氣體。這種變化就會使整個星球出現(xiàn)裂縫，裂縫的出現(xiàn)減低了內(nèi)部壓力，內(nèi)部液體就會大量氣化，像炸彈爆炸時那樣，氣體瞬間猛烈膨脹，行星在很短的時間內(nèi)解體爆炸。 此外，還有另一種對于爆炸案的解釋。自然界存在著自發(fā)的核反應(yīng)，例如放射性物質(zhì)的衰變和核裂變等，這些都會釋放出大量的能量。例如，地球上20億年前自然界中鈾235的比例好像要比現(xiàn)在高三倍，有許多鈾235在漫長的歲月里衰變并釋放出了能量。通常，物體會以各種方式排出這種能量，使自己的溫度基本保持不變。但是若什么東西阻住了這個過程，就會打破平衡。例如，行星核心的劇烈變化很可能形成絕緣層。這個情況下，熱量無法自由散發(fā)，越積越多，直到?jīng)_破這個絕緣層，使行星出現(xiàn)裂縫，引起爆炸；甚至積蓄的能量直接讓行星爆炸，最終灰飛煙滅，留下大量的太空碎片。 以上兩種解釋適合于固態(tài)的類地行星，對于氣態(tài)的大行星，更可能發(fā)生的情況是，行星的引力場總處于不斷的變化中，所有的物質(zhì)都會在這個變化中吸收能量。如果行星的某處，物質(zhì)吸收的能量很巨大，無法釋放，最終會對星球產(chǎn)生致命的影響。 太陽系這幾起爆炸案到底是誰引爆的，目前還無法確認，兇手至今還逍遙法外…… |
