太陽系的極端之地

楊孝文

■ 最怪異的旋轉 ■

土星衛星土衛七可是太陽系中的“大家伙”，三軸長度大致為255×163×137英里（約410×260×220千米）。由于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后散開的碎片。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。它不僅旋轉速度（白天長度）不定，而且其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后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。所以，想要預測土衛七旋轉軸心的方位是完全不可能的，因為它可能會指向任何地方！

■ 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，表面遍布火山坑。不過，造訪木衛一注定無法給人帶來美好的體驗。因為，木衛一上散發著像臭雞蛋一樣的味道。這種臭味緣于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?；鹕絿姲l在木衛一上相當常見，它們不斷給木衛一的大氣輸入新的硫氣。由于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”號飛船掠過木衛一時，觀測到一次火山噴發，當時含硫羽狀物升到距其表面180英里（約290千米）的高空，而地球上最大規?；鹕絿姲l所釋放的羽狀物高度只有12英里（約19千米）。

■ 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10.9千米）。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，其深度可達62英里（約100千米）。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，這次任務有望于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。

■ 最大的峽谷 ■

想象一下，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，于是它便以“水手”命名。“水手”號峽谷在火星表面延伸2 485英里（約4 000千米），深度達6.2英里（約10千米），相比之下，美國科羅拉多大峽谷最深處不過1.1英里（約1.77千米）?！八帧碧枍{谷被認為是個大裂谷，是由火星地幔的物質沸騰并延伸至地殼形成的。

■ 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44千米），是地球最高峰珠穆朗瑪峰的3倍。奧林帕斯山的形成方式可能與地球上的火山一樣：由于處于“熱點”上方，在一定條件下，熱巖的羽狀物從火星內部噴涌而出。由于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。

■ 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中，為獲取額外引力而飛掠地球。從距地面5.5萬英里（約8.85萬千米）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1.6億千米）以外的地方，探測到表明是土星強大雷暴天氣的無線電脈沖。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。

■ 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致相同，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，金星是一顆受硫磺云控制的熾熱星球。金星與太陽之間的距離比日地距離近了2 600萬英里（約4 180萬千米），當然，這并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，厚厚的云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460℃，令其成為太陽系中表面溫度最高的行星。

■ 持續時間最長的風暴 ■

這場木星“大紅斑”風暴，最早是由意大利天文學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1665年發現的。許多天文學家認為，這場風暴自發現以來，已經持續了345年。目前，仍未表現出自動平息的跡象?！按蠹t斑”風暴的強度是地球風暴的3倍，風速最高可達每小時400英里（約644千米）。這場風暴為何能持續數百年之久？據科學家解釋，其能量來自于木星內部和更小的氣旋。木星內部向云頂提供的能量比其從太陽獲取的能量多出70%。引力收縮就像一臺大型空氣壓縮機，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云頂。更小的風暴則被“大紅斑”吞噬，令其得以繼續咆哮。endprint