有趣的太陽家族

駱昌芹

今年春節(jié)期間上映的《流浪地球2》再次投下了一顆科幻炸彈，瞬間激起陣陣沖擊波。在影片中，曾經(jīng)源源不斷地傳遞給我們光和熱的太陽極速衰老膨脹，即將成為一顆紅巨星，甚至吞沒地球。為了拯救地球，中國科學(xué)家計(jì)劃讓地球“流浪”。

太空中的太陽系是一個(gè)以太陽為中心的大家族，成員包括太陽、行星及其衛(wèi)星、矮行星、小行星、彗星及行星際物質(zhì)。在這個(gè)家族里，有著許許多多令人們感到困惑的現(xiàn)象，科學(xué)家正在不斷地探索著，并對這些現(xiàn)象作出種種有趣的解釋。

金星上看太陽西升東落

在太陽系里，大多數(shù)行星的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向跟太陽自轉(zhuǎn)方向相同，從地球的北極上方觀測，它們都是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此，在這些行星上看到的太陽都是東升西落。

唯獨(dú)金星有點(diǎn)古怪，雖然它的公轉(zhuǎn)方向也隨大流，但是自轉(zhuǎn)方向是相反的。因而，在金星上看太陽就是西升東落了。而且金星自轉(zhuǎn)非常慢，自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間相當(dāng)于地球的243 天（5 832 小時(shí)）。也就是說，金星上的1 天相當(dāng)于地球上的243 天。

太陽系這個(gè)家族大致是在同一塊旋轉(zhuǎn)的星云里孕育誕生，按理說，它們的行動(dòng)應(yīng)該有相似的特點(diǎn)，為什么金星卻反常呢？ 科學(xué)家認(rèn)為，如果不是經(jīng)過猛烈的撞擊，行星很難改變自轉(zhuǎn)方向。如果太陽系中的其他天體自轉(zhuǎn)方向保持一致，只有意外狀況才能夠解釋金星的這一現(xiàn)象。所以，有較大質(zhì)量的行星撞擊從而導(dǎo)致金星改變自轉(zhuǎn)方向的解釋完全行得通。

東倒西歪的地球、天王星

在太陽系中，一些行星都遵循著自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)平面接近垂直的規(guī)律而運(yùn)動(dòng)，可是有些行星的自轉(zhuǎn)軸卻傾斜得很厲害，比如地球的自轉(zhuǎn)軸傾斜23°26′，而天王星竟達(dá)98°！ 它們一個(gè)是斜著身子繞太陽轉(zhuǎn)，一個(gè)是躺著繞太陽轉(zhuǎn)。

有趣的是，天王星上的晝夜交替和四季變化也十分奇特和復(fù)雜。天王星繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，周期為84 年。太陽輪流照射著它的北極、赤道、南極、赤道。因此，天王星上的每一晝、每一夜都要持續(xù)42 年才能變換一次。太陽照射到哪一極時(shí)，哪一極就是夏季，太陽總不下落，沒有黑夜；而背對著太陽的那一極，則處在漫長黑夜所籠罩的寒冷冬季之中。只有在赤道南北緯8°之間，才有晝夜的變化。假如以地球人一般的壽命計(jì)算，在天王星的南極或北極，一生最多只能有一次目睹日出或日落的機(jī)會(huì)。

不走“正道”的冥王星

冥王星是太陽系的一個(gè)矮行星，位于太陽系的邊緣。它的個(gè)性十分古怪，行動(dòng)也與眾不同，是個(gè)“不守交通規(guī)則的家伙”。

冥王星的軌道面是傾斜的，它與太陽系的其他行星的軌道面有17°的夾角。其他行星繞太陽運(yùn)行的軌道都是接近正圓的橢圓形，就像運(yùn)動(dòng)場上的跑道一樣井井有條，誰也不會(huì)干擾誰。而冥王星的軌道偏心率很大，有時(shí)距太陽很近，約有44 億千米；有時(shí)距太陽很遠(yuǎn)，約有74 億千米。在靠近太陽的時(shí)候，冥王星竟然跑到海王星的軌道內(nèi)側(cè)去了。冥王星繞日一圈是248 地球年，其中有20 年（1979 年1 月21 日—1999 年3 月14 日）時(shí)間離太陽比海王星還近！ 幸虧冥王星的軌道面是傾斜的，要不，人們真擔(dān)心它會(huì)與海王星相撞呢！

來歷不明的小行星

在火星和木星軌道之間，有一大群小行星正在繞太陽運(yùn)行。這群小行星中，最大的“谷神星”直徑約1 000 千米，最小的不到1 千米。

小行星的軌道有點(diǎn)特別，它們大多數(shù)都在火星和木星之間逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)著，少數(shù)小行星軌道是扁圓形的，遠(yuǎn)離太陽時(shí)，不超越火星與木星之間；靠近太陽時(shí)，卻能進(jìn)入金星軌道里面，有的甚至跑到水星軌道內(nèi)側(cè)去了。還有少數(shù)小行星，竟與太陽家族的“巨人”——木星以同樣的速度和軌道繞日飛跑著。

一些科學(xué)家提出，小行星帶的成員是一些未能聚成一顆大行星的星子；另一些科學(xué)家認(rèn)為，在小行星帶上曾經(jīng)存在一顆或兩顆大行星，后來那顆或那兩顆大行星發(fā)生了不明原因的爆炸，留下了許多殘骸碎片，依然在軌道上繞太陽轉(zhuǎn)。這兩種觀點(diǎn)，科學(xué)家爭論了多年，但至今仍然沒有結(jié)果。如果有一天人類能夠親臨小行星帶進(jìn)行調(diào)查研究的話，也許能得到答案。

拖著“長尾巴”的彗星

太陽家族中最古怪的成員莫過于彗星了。它們主要由冰凍著的各種雜質(zhì)和塵埃組成，沿著橢圓、拋物線、雙曲線3種軌道圍繞太陽運(yùn)行。

由于軌道的特殊性，彗星在太陽系里穿越十分廣闊的空間。有的可以與太陽靠得非常近，個(gè)別從距太陽表面僅6 萬千米處飛掠而過；有的可以飛到土星、木星附近，甚至飛到冥王星以外的極其遙遠(yuǎn)的地方去，而且一去不復(fù)返。

在遠(yuǎn)離太陽時(shí)，它們只是個(gè)云霧狀的小斑點(diǎn)；而在靠近太陽時(shí)，因凝固體的蒸發(fā)、汽化、膨脹、噴發(fā)，就產(chǎn)生了彗尾。彗尾體積極大，可長達(dá)上億千米，而且形狀各異，有的還不止一條，一般總向背離太陽的方向延伸。而且越靠近太陽，彗尾就越長。