太阳系是我们所居住的星系,它由太阳和八大行星以及众多的小行星、彗星、卫星等天体组成。太阳系的形成和演化是天文学的重要研究课题,也是人类探索宇宙的起点。然而,尽管科技日新月异,太阳系仍然隐藏着许多谜团,等待着我们去揭开。以下是太阳系的七大未解之谜:
1.什么事件摧毁了金星?
金星是太阳系内最接近地球的行星,也是和地球最相似的行星,它们的大小、质量、密度和重力都很接近。然而,金星的表面却是一个地狱般的环境,温度高达多华氏度(约摄氏度),是太阳系内温度第二高的行星(仅次于水星)。金星的大气几乎完全由二氧化碳气体构成,造成强烈的温室效应。由锋利的火山岩石构成的地貌怪石嶙峋,山间弥漫着高腐蚀性的硫酸烟雾。金星表面的气压大约是地球海平面气压的92倍。
一些科学家估计金星以前的环境和地球相似,表面也有液态水和海洋。那么,到底是什么事件让金星从一个温暖湿润的世界变成了一个干燥灼热的地狱呢?目前科学家提出两种猜测,一种猜测是太阳烤坏了金星,因为金星离太阳很近,受到太阳辐射和风暴的强烈影响,导致水分蒸发和大气逸散;另一种猜测是火山运动摧毁了金星,因为金星上有很多活跃的火山,可能在某个时期爆发了大规模的喷发,释放出大量的二氧化碳和硫化物,改变了大气组成和温度。
2.月球到底是从哪里来的?
月球是地球唯一的自然卫星,也是人类登陆过的唯一一个天体。月球对地球有很多重要的影响,比如潮汐、昼夜、季节等。月球也是人类探索太空和宇宙起源的重要窗口。但是,月球究竟是怎样形成的呢?
在人类登上月球之前,科学家以为月球就像各种行星一样,由太阳形成之后剩余的尘埃物质汇聚到一起而生成。但是上个世纪美国的阿波罗(Apollo)项目派遣宇航员登月采集回来的样品分析显示,月球应该不是这样形成的。采集回来的样品显示,月球表面布满了一种特殊的石头——钙长石(anorthosite)。这种石头闪闪发光、颜色浅、反光度好,正是这些石头使得月球在夜空中熠熠生辉。那时,科学家就想,只有非常特殊的过程才会产生这种石头。
科学家认为这种石头要在大规模的高温事件中产生,比如一次巨大的碰撞。目前最被广泛接受的月球形成理论是“大碰撞假说”,即在地球形成的早期,有一颗火星大小的天体(被称为“原行星Theia”)撞击了地球,造成了地球和原行星的部分物质融合,而另一部分物质则被抛出到太空,形成了一个环绕地球的尘埃盘。这些尘埃在引力作用下逐渐凝聚成了月球。这个理论可以解释月球上钙长石的存在,以及月球和地球的化学相似性。
3.人类粪便里的细菌还存活在月球上吗?
阿波罗登月项目离开月球的时候,一共在月球上留下了96包垃圾,里面包括人类的排泄物。人类的排泄物内含有大量微生物,当时并没有想到要进行这样的试验,只是为了减轻宇航员返程的负载而作的决定。然而现在,这个行为成了一个意外的试验:地球上的微生物在月球那样极端的环境下能存活、繁衍吗?
如果它们能够在月球上存活,这意味着通过陨石或其它太空碎片,这些微生物有可能在星球之间传播。这就是所谓的“生命跨行星传播”(panspermia)假说,即认为生命不是在某个特定的星球上起源,而是可以通过太空中的物质在不同的星球上传播和演化。如果这个假说成立,那么我们就可能和其它星系或者甚至其它银河系中的生命有着共同的祖先。
目前,我们还没有办法确定人类粪便里的细菌是否还存活在月球上,因为我们还没有回去检查过。但是有些科学家认为,在那些密封好的垃圾袋里,有些细菌可能还活着,因为它们具有很强的适应能力和抵抗力。如果有一天我们能够重新登陆月球,并且回收那些垃圾袋进行分析,我们就可能得到一个惊人的答案。
4.为什么水星的一天比一年还长?
水星是太阳系内最靠近太阳的行星,它的轨道周期只有88个地球日,也就是说它绕太阳一圈只需要88天。但是,水星的自转周期却有58.6个地球日,也就是说它自己转一圈需要58.6天。这样一来,水星的一天(从太阳升起到下一次太阳升起的时间)就有个地球日,比它的一年还要长两倍。为什么水星会有这样奇怪的时间呢?
要解释这个问题,我们需要了解两个概念:轨道共振和潮汐锁定。轨道共振是指两个或多个天体的轨道周期之间存在着一定的整数比例关系,比如木星的四颗伽利略卫星就存在着1:2:4:8的轨道共振。潮汐锁定是指一个天体的自转周期和公转周期相等,使得它总是对着另一个天体同一面,比如月球就是潮汐锁定在地球上的。
水星和太阳之间存在着3:2的轨道共振,也就是说水星每绕太阳转三圈,就自己转两圈。这种轨道共振可能是由于太阳对水星强大的潮汐力造成的,它使得水星不能完全被潮汐锁定在太阳上,而是保持了一个稳定的共振状态。这样,水星就能避免在靠近太阳和远离太阳的时候受到极端的温差影响,而是保持了一个相对均匀的温度分布。
由于水星和太阳之间的3:2轨道共振,水星的一天就等于它的两个自转周期加上一个公转周期,也就是个地球日。这意味着在水星上,你可以看到太阳在天空中缓慢地移动,然后在中午时分停下来,然后反向移动,直到再次升起。这样的一天,你觉得怎么样呢?
5.为什么木星的大红斑不消失?
木星是太阳系内最大的行星,也是最引人注目的行星之一。木星的表面是由厚厚的气体云层构成的,其中最显眼的特征就是一个巨大的红色旋涡,被称为“大红斑”。大红斑的直径约为1.4万公里,相当于地球的11倍,是太阳系内最大的风暴。大红斑已经存在了至少多年,自从望远镜发明后就被人类观测到了。但是,科学家们至今还不清楚大红斑为什么能够持续这么久,而不像地球上的风暴那样消散。
一种可能的解释是,大红斑是由木星强大的自转和内部热量驱动的,它在木星上形成了一个稳定的气流循环。由于木星没有固体表面,大红斑也没有遇到任何摩擦阻力,所以它可以一直旋转下去。另一种可能的解释是,大红斑是由多个小风暴合并而成的,它不断地吞噬周围的气体和其他风暴来维持自己的活力。但是这些解释都还没有得到充分的证据支持,大红斑的真正本质和形成机制仍然是一个谜。
科学家们通过观测和模拟,发现大红斑并不是一成不变的,它的大小、形状、颜色和位置都会随着时间而变化。近些年来,大红斑似乎在缩小,它的风速也在减弱。有些科学家认为,这可能是大红斑正在衰退的迹象,也许有一天,它会完全消失。但也有些科学家认为,这可能只是大红斑的一个周期性变化,它会在未来重新恢复原状。无论如何,大红斑仍然是木星上最神秘和壮观的现象之一,它值得我们继续探索和研究。
6.为什么土星有那么多环?
土星是太阳系内最美丽的行星之一,它拥有壮观的环系,由数千万个冰块和岩石组成。土星的环系有7个主要的环,分别用A、B、C、D、E、F、G来命名,其中A、B、C是最明显的三个环,D是最靠近土星的一个薄弱的环,E是最外面的一个扩散的环,F是一个窄而锋利的环,G是一个微弱而不规则的环。土星的环系在太阳系中是独一无二的,它们为什么会形成呢?
目前科学家还没有完全确定土星环系的形成机制,但有几种可能的假说。一种假说是,土星的环系是由一个或多个被土星引力撕裂的卫星或彗星形成的。这些卫星或彗星可能在很久以前靠近了土星,被土星强大的引力和潮汐力撕裂成碎片,这些碎片就围绕着土星形成了环。另一种假说是,土星的环系是由土星原始盘中剩余的物质形成的。土星原始盘是指在太阳系形成时,围绕着土星旋转的气体和尘埃组成的圆盘。这些气体和尘埃可能没有聚集成卫星,而是因为某些原因保持在了环状分布。
无论哪种假说,都需要解释为什么其他行星没有像土星那样明显的环系。一种可能的原因是,其他行星没有足够大和足够近的卫星或彗星来提供足够多的碎片来形成环。另一种可能的原因是,其他行星周围没有足够强大和复杂的卫星系统来维持环系的稳定性。土星有很多卫星,其中一些卫星对环系有重要的影响,比如通过引力摄动来清理环系中的间隙,或者通过重力共振来防止碎片向外逸散。
7.为什么冥王星不再是行星?
冥王星是太阳系内最小也最远的行星,它于年被发现,并被认为是第九大行星。然而,在年,国际天文学联合会(IAU)重新定义了行星的标准,并将冥王星降级为“矮行星”。这一决定引起了很多争议和不满,为什么冥王星不再是行星呢?
IAU重新定义了行星的标准主要有三个条件:第一,它必须围绕太阳运行;第二,它必须有足够大的质量和重力来使自己呈现为近似球体;第三,它必须清除了自己轨道附近的其他物体。冥王星虽然满足了前两个条件,但是没有满足第三个条件。冥王星的轨道与其他一些类似的天体重叠,这些天体被称为柯伊伯带天体,它们是一些由冰和岩石组成的小行星,分布在海王星之外的太阳系边缘。冥王星没有清除自己轨道附近的柯伊伯带天体,甚至有一个柯伊伯带天体——艾里斯,比冥王星还要大。因此,IAU认为冥王星不符合行星的标准,而是属于矮行星的一种。
这一决定遭到了很多人的反对,他们认为冥王星应该继续被视为行星,因为它有自己的卫星、大气层、地质活动等特征,而且它在太阳系中有着重要的历史和文化地位。他们认为IAU的标准是人为的、主观的、武断的,没有充分考虑到太阳系的多样性和复杂性。他们呼吁IAU重新审议冥王星的地位,或者至少给它一个特殊的分类。目前,这场争论还没有结束,冥王星是否应该重新成为行星,还有待未来的探索和讨论。
转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjszlff/8164.html