小雨、多云轉(zhuǎn)晴……生活中常見的天氣預(yù)報(bào)在科幻小說中也不乏使用。比如在哈爾·克萊蒙特的《重力使命》里,人們就為一起合作探險(xiǎn)的外星本土生物提供天氣預(yù)報(bào)。在韋恩·巴洛的《遠(yuǎn)征——2358年達(dá)爾文第四星球之旅》里,地球派往達(dá)爾文四號星球的無人探測器,抵達(dá)后第一時(shí)間釋放了衛(wèi)星與探空氣球,為的就是獲取當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)。
那么,你想過外星球的天氣預(yù)報(bào)會是怎樣的嗎?
行星都有天氣預(yù)報(bào)嗎?
天氣預(yù)報(bào)并非隨處可報(bào),起碼要先有“天氣”。換句話說,沒有空氣的星球是不行的。比如我們的鄰居月球,沒有空氣也就沒有風(fēng)云雨雪等氣象,太陽升起就是晴天,地面溫度達(dá)到零上一百多度,太陽落下立馬漆黑一片,地表又變成零下一百多度——如果一定要預(yù)報(bào)月球的“ 天氣”,也只能報(bào)一下溫度了。
有空氣的星球就可以有“ 正經(jīng)的”天氣預(yù)報(bào)。比如火星,盡管地表氣壓還不到地球的1 %,但它和地球一樣有四季,也有大風(fēng)、霾和沙塵暴。再比如木星,厚達(dá)數(shù)十千米的云層至少分為兩層,由氨晶體和可能存在的水冰等構(gòu)成,運(yùn)動劇烈而復(fù)雜。由于所含的微量硫、烴類等物質(zhì)有所不同,云團(tuán)在木星表面呈現(xiàn)出復(fù)雜的彩色條紋,其中最為著名的當(dāng)數(shù)大小裝得下兩個(gè)地球的木星大紅斑。
恒星也能預(yù)報(bào)天氣嗎?
恒星由氣體構(gòu)成,它也能預(yù)報(bào)“ 天氣”嗎?確實(shí)可以。
比如針對太陽就有專門的“太陽活動預(yù)報(bào)”,重點(diǎn)關(guān)注黑子、耀斑等太陽大氣中的異常區(qū)域。太陽釋放出攜帶高速粒子流的太陽風(fēng),在宇宙空間中延展成一個(gè)偏心率極大的橢球形,可以包裹住太陽周圍50到150倍日地距離的范圍。如果把太陽風(fēng)看作太陽大氣的延伸,我們也算是生活在廣義的“太陽大氣”內(nèi),由此誕生了可以被當(dāng)成“太陽天氣預(yù)報(bào)”的“空間天氣預(yù)報(bào)”,專門報(bào)道太陽風(fēng)、高能粒子及空間磁場的情況,以避免人造衛(wèi)星等太空設(shè)備被破壞。
外星也有風(fēng)云雨雪嗎?
在天氣方面,地球算是相當(dāng)豐富的星球,因?yàn)榈厍虮砻娴臏囟葎偤媚茏審V泛存在的水體呈現(xiàn)出固態(tài)和液態(tài)兩種狀態(tài),再加上大氣中的水蒸氣,可謂“ 三態(tài)齊全”。在太陽系中,僅有土衛(wèi)六可以與之媲美。土衛(wèi)六上面也有云有雨,雖然因?yàn)闇囟群艿?,?雨水”和地表的江河湖海都是由液態(tài)烴構(gòu)成的,但一樣可以做出多種天氣預(yù)報(bào)。相比之下,其他星球的天氣預(yù)報(bào)內(nèi)容則會單調(diào)很多,比如風(fēng)力、風(fēng)向、氣溫變化,還有氣態(tài)星球的云層等。
有沒有更“酷”的天氣?
除了常見的風(fēng)云雨雪,外星可能還有不少更酷、更奇特的天氣。巨型氣態(tài)行星存在強(qiáng)烈的輻射區(qū)域,其輻射足以威脅電子器件的安全;有厚重云層的星球譬如金星,容易出現(xiàn)大規(guī)模閃電;恒星活動劇烈時(shí),擁有強(qiáng)大磁場的星球會出現(xiàn)大規(guī)模極光;圍繞多顆恒星運(yùn)行的行星上,在某些時(shí)段,空中會出現(xiàn)多個(gè)“太陽”,大概會有類似“多倍光照”的超級白晝預(yù)警。這些都可能作為外星天氣預(yù)報(bào)的一部分,甚至有的星球上大氣層也不是一直存在的,比如冥王星的軌道是橢圓形,運(yùn)行到距離太陽較遠(yuǎn)時(shí)氣溫下降,大氣層會逐漸凝固,進(jìn)而凍結(jié)在星球的表面,這時(shí),當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)就可以縮減項(xiàng)目了。
還有更夸張的。比如一顆距地球約640光年的名為WASP- 76 b的星球,由于潮汐鎖定,永遠(yuǎn)只有一面朝向所繞轉(zhuǎn)的恒星,其向陽面溫度極高,接近鐵的沸點(diǎn)??茖W(xué)家通過觀測該星球晨昏線兩側(cè)的光譜推斷,鐵元素在向陽面以鐵蒸汽的形式存在,并形成鐵云,隨風(fēng)轉(zhuǎn)移到星球背陽面,溫度下降后再以鐵雨的形式降落下來。只是這樣一來,那里大抵不會有生命存在,天氣也就不用“ 預(yù)報(bào)”了吧?
月球上真的沒有空氣嗎?
嚴(yán)格來說,月球上并非一點(diǎn)兒空氣都沒有。月球雖小,但作為太陽系第五大衛(wèi)星,其表面引力仍有地球的六分之一,是可以留住微量氣體的。同時(shí),月球內(nèi)部早期的放射性物質(zhì)衰變、彗星撞擊帶來的氣體物質(zhì),太陽風(fēng)帶來的粒子等,都可以為月球補(bǔ)充氣體。另外,月球雖然距離地球約38萬千米,但仍然處于地球周圍的“氣體暈”內(nèi)——在遠(yuǎn)離太陽的方向上,地球的氣體暈厚度可達(dá)60萬千米,可以在月球經(jīng)過時(shí)為之“補(bǔ)氣”。經(jīng)測量,月面氣壓相當(dāng)于地表的10-13 到10-14 倍,比實(shí)驗(yàn)室里的“真空”還稀薄,但依然遠(yuǎn)超過宇宙空間的氣體密度。