第二章 歡迎光臨太陽系

如今,天文學家可以辦到最令人瞠目的事。要是有人在月球上劃一根火柴,他們能看到那個火焰。根據遠處星星最細微的搏動和抖動,他們能推算出行星的大小和性質,甚至潛在的適於棲居的可能性,而這些行星可是遠得根本看不見的啊--它們如此遙遠,我們乘宇宙飛船去那裡也要花250萬年。他們能用射電望遠鏡捕捉到一絲一毫的輻射,而這種輻射是如此微弱,自開始採集(1951年)以來,所採集到的來自太陽系之外的全部能量,用卡爾·薩根的話來說:"還不到一片雪花落地時所產生的能量。"

總之,宇宙里沒有多少東西是天文學家發現不了的,只要他們願意。因此,想起為什麼在1978年之前還沒有人注意到冥王星有一顆衛星,這就更為尋常了。那年夏天,亞利桑那州弗拉格斯塔夫的美國海軍天文台有一位名叫詹姆斯·克里斯蒂的年輕天文學家,正在對冥王星的照片作例行審查,突然發現那裡有什麼東西--模模糊糊、不大確定的東西,反正肯定不是冥王星。他跟一位名叫羅伯特·哈靈頓的同事討論片刻以後下了結論:他觀察到的是顆衛星。它還不是一般的衛星。相對於那顆行星而言,它是太陽系裡最大的衛星。

這對冥王星的行星地位實際上是個打擊,而這個地位又從來沒有牢固過。原先認為,那顆衛星佔有的和冥王星佔有的是同一個空間。這意味著,冥王星比任何人想像的要小得多--比水星還要小。實際上,太陽系裡的七顆衛星,包括我們地球的衛星,都要比冥王星的衛星大。

此刻,你自然會問,為什麼發現我們自己太陽系裡的一顆衛星要花那麼長的時間。回答是:這跟天文學家把儀器對準什麼地方、他們的儀器旨在探測什麼東西有關係,也跟冥王星本身有關係。最重要的是他們把儀器對準什麼地方。用天文學家克拉克·查普曼的話來說:"大多數人認為,天文學家在夜間去天文台掃視天空。這是不真實的。世界上差不多所有的望遠鏡都旨在觀察遙遠天空中的極小東西,觀察一顆類星體,或尋找黑洞,或觀察一個遙遠的星系。惟一真正用來掃視天空的望遠鏡網路是由軍方設計和製造的。"

我們受了藝術家藝術表達的不良影響,以為圖像的清晰度很高,這在天文學裡其實是不存在的。在克里斯蒂的照片上,冥王星暗淡無光,非常模糊--只是一片宇宙絨花--它的衛星並不像你會在美國《國家地理雜誌》上看到的那種球體:背景很亮,非常浪漫,線條清晰,陪伴著冥王星;而只是小小的、極其模糊的一團。事實上,正是由於這種模糊,人們過了7年時間才再次見到那顆衛星,從而確認它的獨立存在。

克里斯蒂的發現有一點妙處:它發生在弗拉格斯塔夫,冥王星就是1930年在那裡首次發現的。這個天文學上的重大發現,很大程度上要歸功於天文學家珀西瓦爾·洛厄爾。洛厄爾出生於波士頓一個最古老、最富裕的家族(就是那首關於波士頓是豆子和鱈魚故鄉的著名歌謠中提到的家族。歌詞中說,洛厄爾家族只跟卡伯特家族說話,卡伯特家族只跟上帝說話)。他捐贈了以他的名字冠名的著名天文台,但人們最不會忘記的是他這樣的看法:火星上到處是由勤勞的火星人修建的運河,用來積儲來自極地的水,以灌溉赤道附近那乾旱而又豐產的土地。

洛厄爾另一個令人不忘的看法是:在海王星以遠的某個地方,存在著未被發現的第九顆行星,他給它起名為行星X。洛厄爾的這種看法是基於他在天王星和海王星的軌道上發現的不規律的現象。於是,他把生命的最後幾年致力於找到那顆氣態巨星。他斷定它就在那裡。

不幸的是,他於1916年突然去世。至少在一定程度上,這是他的探索工作過於疲勞所致。洛厄爾的繼承人為了遺產爭吵不休,探索工作暫時擱置下來。然而,1929年,某種程度上是為了轉移對火星運河傳說的注意力(到那個時候,它已經成為一件非常令人難堪的事),洛厄爾天文台的負責人決定恢複探索,並為此從堪薩斯州請來了一位名叫克萊德·湯博的年輕人。

湯博沒有受過成為天文學家的專門訓練,但他既勤奮又聰明。經過一年的搜索以後,他在明亮的天空里終於看到了一個暗淡的光點:冥王星。這是個奇蹟般的發現。這個發現更引人注目的是,它證明洛厄爾的觀測結果是錯誤的。雖然是可以理解的,洛厄爾曾根據這些觀測結果來預言海王星以遠的地方存在一顆行星。湯博馬上意識到,這顆新的行星根本不是像洛厄爾所預料的那樣是個巨大的氣球--但是,他或別人有關這顆新行星的性質所持的任何保留,在極其興奮之中很快就一掃而光。在那個容易激動的時代,差不多任何重大的新聞故事都會激起這種情緒。這是第一顆由美國人發現的行星。有人認為它其實只不過是遠方的一顆冰粒,但誰也不會被這種看法轉移視線。它被命名為冥王星,至少一定程度上是因為它的頭兩個字母是由洛厄爾姓名的首字母組成的交織字母。已經不在人世的洛厄爾到處被頌揚為一流的天才人物,而湯博在很大程度上已被人們忘得一乾二淨,除了在研究行星的天文學家當中,他們往往對他懷有崇敬之情。

現在,有的天文學家繼續認為,冥王星之外也許還有行星X--一顆真正的龐然大物,也許有木星的10倍之大,只是它太遙遠,我們看不見。(它被照到的陽光太少,幾乎沒有反射的光。)他們認為,它不會是像木星或土星這樣的普通行星--它太遠,不可能是那個樣子;我們推測也許有7.2萬億公里之遠--而更會像一個沒有形成的太陽。宇宙中的大多數恆星體系都是成雙的(雙星體),這就使我們孤零零的太陽顯得有點兒怪。

至於冥王星本身,誰也不大清楚它有多大,是什麼組成的,有什麼樣的大氣,甚至它到底是個什麼東西。許多天文學家認為,它其實算不上是顆行星,而只是我們在銀河的廢墟帶(稱之為凱珀帶)發現的最大的物體。凱珀帶理論實際上是1930年由一位名叫F.G.倫納德的天文學家提出來的,他用這個名字來紀念一位在美國工作的荷蘭人傑勒德·凱珀。凱珀發展了這個理論。凱珀帶是所謂短命彗星的源泉--那種經常一閃而過的星星--其中最著名的就是哈雷彗星。比較長命的彗星(其中有最近光顧的海爾-博普彗星和百武彗星)產生於遙遠得多的奧爾特雲,我們過一會兒就會談到這個問題。

冥王星的表現與別的行星很不一樣,這種看法肯定沒錯兒。它不但又小又模糊,而且它的運行方式變化不定,一個世紀以後誰也說不準冥王星到底會在哪裡。別的行星多少在同一平面上轉動,而冥王星的運行軌道(似乎)是傾斜的,不和別的行星處於同一平面,而是形成一個17度的角,猶如有人頭上瀟洒地歪戴著帽子。它的軌道很不規則,在它寂寞地繞太陽轉動的過程中,每一圈都在相當長的時間裡比海王星距離我們更近。事實上,在20世紀80年代和90年代的大部分時間裡,海王星是太陽系裡離我們最遠的行星。只是到了1999年2月11日,冥王星才回到外側的軌道,此後它將在那裡停留228年的時間。

因此,如果冥王星真是一顆行星,那肯定是一顆很怪的行星。它很小,只有地球的四百分之一大。假如你把它蓋在美國上面,它還蓋不住美國本土48州的一半面積。光這一點就使它顯得極其反常,這說明,我們的行星系統是由4顆穩固的內行星、4顆氣態的外行星和1顆孤獨的小冰球組成的。接著,問題又來了。克里斯蒂發現冥王星的衛星以後,天文學家開始更加仔細地觀察宇宙的這一部分,截至2002年12月初止,又在天王星以外發現了600多個物體,其中一顆被命名為伐樓拿星,差不多和冥王星的衛星一般大小。天文學家現在認為,也許存在幾十億個這類物體。困難在於,它們當中有許多暗淡無光。一般來說,它們的反射度只有4%,大約相當於一塊木炭的反射度--當然,這些"木炭"是在60多億公里以外。

這到底有多遠?幾乎難以想像。你看,空間大得不得了--簡直大得不得了。出於了解和娛樂的目的,我們來想像一下,我們就要乘火箭飛行器進行旅行。我們不會走得太遠--只到我們自己太陽系的邊緣--不過,我們先要明白:空間是個多麼大的地方,我們佔據的是個多麼小的部分。

哎呀,恐怕是壞消息,我們回不了家吃晚飯了。即使以光的速度(每秒30萬公里)前進,也要花7個小時才能到達冥王星。而且,我們當然無法以這種速度進行旅行。我們不得不以宇宙飛船的速度前進。這個速度就很慢了。任何人造物體所能達到的最高速度是"旅行者1號"和"旅行者2號"宇宙飛船的速度,它們現在正以每小時5.6萬公里的速度飛離我們。

當時(1977年8月和9月)之所以發射"旅行者"號飛船,是因為木星、土星、天王星和海王星排成了一條直線,這種現象每隔175年才發生一次。這就使得兩艘"旅行者"號飛船能夠利用"引力幫助"技術,以一種宇宙甩鞭的形式,被

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