—个新的“月亮”

这是一个偶然的发现。1978年夏天的一个日子里,美国天文学家克里斯蒂在查看他用大反射望远镜拍摄的冥王星照片时,突然发现在一张照片上行星的星象有一边是稍许突出的。为了证实这一现象,他取了迟一小时拍得的另一张照片。此刻他惊奇地发现星的一边更加突出了。行星圆面的那个地方好像出现了一个鼓泡。要把这个奇怪的“大疙疽”看作是冥王星上的一座“喜马拉雅山”,那它同行星本身相比又显得太大了。然而在下一张照片上,却已经无法认出这颗行星的任何变态了。

克里斯蒂奔赴资料室,一一翻阅过去年代拍摄的照片,从这些照片中找出了以前从研究者视场中滑过去的东西:相同大小的“肿瘤”或看得清清楚楚,或消失得干干净净。难道这是行星附近的一颗卫星吗?要知道,冥王星从来都被认为是一个单独的行星……

克里斯蒂请求设在智利托洛洛山的美国美洲际天文台给予帮助。那儿有一架望远镜被认为是当今世界最完善的大望远镜之一。重要的是要在地球南半球拍下冥王星的照片。可是连镜面400厘米的望远镜也无法拍下新月亮”的单身像。从这个天文台寄来的照片上清楚地看到有一颗卫星,但它始终是“紧偎”着自己的主人。

在笔尖上

冥王星—这是离太阳最遥远的第九颗行星,它是被偶然发现的。

天文学家知道了在海王星轨道外应当存在一颗未知的行星。勉勉强强能觉察出的天王星运动的不规则性,只能用还没有被发现的一个大天体的引力作用来解释。

着手寻找这颗神秘行星的是美国著名的天文学家洛韦尔,他珍惜地怀着一种理想,要再现十九世纪中期“在笔尖上”发现海王星的科学家所作出的卓越功绩。当时,根据天王星的摄动干扰,数学家们计算出了这颗新行星的全部轨道参数,并且相当精确地指出,在天空的什么地方去寻找它。可是,此刻任务复杂多了。未知行星对天王星运行的影响是微不足道的。而它环绕太阳运行的周期又是大得惊人。

计算进行了多年,要知道当时没有电算机,忘我的劳动终于结出了丰硕的果实。洛韦尔宣称,第九颗行星离太阳的距离要比地球远40倍,它在不寻常的扁的轨道圈上回转,环绕太阳一整圈要250年。他还认为,这颗未知行星的质量应超过地球质量的5……

生日的那一天

把望远镜对准指定的星座,拍摄一个相当大的行星,已经不再是一件难办到的事了,要知道德国天文学家伽勒就是从法国数学家勒威耶的信中得知海王星的坐标后的当天夜晚在星空发现海王星的。可是,无论洛韦尔每个夜晚观察恒星花了多少时间,无论当时各国天文学家怎样竭力在做同一件事,他们始终也未尝到发现的甜头。学者们的失败往后终于找到了解释:这几年第九颗行星正处在自己轨道上离地球最远的那一点上。因此,由于它从太阳获得并反射出来的光线太弱,在勉强可区别出的恒星中间它就被丢失了。

这个入迷的行星猎人”去世后只过了十四年,他的事业继承者汤博才最终找到了这颗拼命要隐蔽起来的太阳系家族的成员。汤博在显微镜目镜旁消磨了七千个小时,在照片上比较了几百万颗光点的相互配置,终于在一大堆不动的亮星星和几乎觉察不出的暗星星中间,在天空飞驰的小行星中间发现了一颗慢慢漂浮着的、微弱的小星点——第九颗行星。在一昼夜间隔的照片上,它在恒星“灯塔”间只移动了半毫米。现在弄明白了,为什么这样长久地在寻找这颗行星。直到1978年才搞清楚,实际上“老九”的体积差不多是地球的五分之一洛韦尔所指出的其余数据接近真实,他们的发现轰动一时。

这颗新星怎样称呼呢?太阳系中的一切行星都是以古希腊和罗马的神名来命名的。比方说,水星是贸易与旅行之神;金星是爱与美之神;地球是造山造海之神,是神之始祖;火星是战神;木星是主神,是光、雷、闪电之神;土星是农神;天王星是天神;海王星是海神。

这样一来,要给第九颗行星命名,势必要从神的大名单中挑选一个合适的名字,汤博竭力要以应有的荣誉来报答艰苦探索的引路人。要使得行星的称呼和神的名字正好用来纪念自己的老师,最后,他找到了一个最好的应征者冥间王国之神普鲁托Pluto)。冥国之神的名字的为首的两个字母Pl,正是洛韦尔的姓与名(P. Lowell)的第一个字母。汤博关心的是发现新星的消息能在1930年3月30日这天,也就是已故学者诞生的那一天传遍世界。令人愉快的巧合是这一天正是海王星发现的周年。

星球有可能碰撞吗?

不久以前,我们对遥远的冥王星还了解得很少,'比如它的大气、表面、密度甚至它的大小。在它发现的随后年代里,学者们只是在照片上,端详这颗发光的星点。1950年掌握了新的,比较敏锐的望远镜,才开始研究行星的圆面。而现在,红外照片、电子放大、电子计算机、以及自动卫星望远镜和行星际站这些宇宙的探索者都在为天文学家们效劳。

我们已十分精确地了解到冥王星的轨道,它的形状很扁,在离太阳最远的那一点(远日点)上,行星同太阳的距离为74亿公里,而在最近的一点(近日上,距离缩小到45亿兮里。这样扁的轨道意味着冥王星始终是一颗最遥远的行星。在环绕太阳遨游的248年中,会出现一次它同我们太阳的距离比硕大的海王星还要近的情况。正是此刻,海王星远远落在自己近邻的后面。

对太阳系的顶视图投一眼,就会得到这样的印象:海王星和冥王星的轨道在“交叉”,不知在什么时候可能要出现碰撞的威胁。这儿应当说说冥王星在行星的环舞中的古怪行为。只有它个行星以很大的倾斜度同黄道(以太阳为中心的地球和其它行星的轨道面)形成17°的交角在回转。这就是为什么在顶视图中看起来在交叉点”的天区,冥王星在海王星轨道以北15亿公里的地方。

假想一下,两列火车以高速度互相驶近,在接近同一高度的轨道交接点时,是有可能发生车祸的。而如果在不同的高度上从桥上穿过另一条轨道呢?你会说一切正常”科学家们根据数学计算,深信冥王星和海王星的碰撞是永远不会发生的。

然而,在海王星每绕太阳公转三周期间,冥王星准确地环绕太阳两周,并且每次当它向远日点飞去时却离海王星很近;而这时,在“运行者之间延伸着27亿公里的深渊,多么巨大的宇宙“高架桥”啊

冥王星运动还有另一个特征很少为人们所知。它与天王星相遇的距离,比同自己的近邻海王星近得多!在难得相遇的情况下,他们对面遥望,间隔仅21亿公里。

1989年冥王星将跑到自己的近日点上,天文学家们抱着很大的希望在等待着这一天的到来。照片上的星象将是这颗行星最大的投影,观测和测量的结果必将是最准确的数据。这样的幸运机会再下一次要到公元2217年了。

肮脏的冰球

天文学家根据冥王星在海王星和天王星运动中产生的很小摄动干扰,确定了冥王星的质量。现在电子计算机提供了非常精确的数据。我们知道,随“洛韦尔行星”发现时间的推移,它变得“消瘦了”。还在五十年代,它以自己的庄重的外貌被列入地球行列,后来成了介乎于火星和水星之间的什么东西,而现在,由于1978年发现它有一颗卫星,而落得个声望扫地,原来它的质量只有月球的1/6,就是它的体积也缩小了不少。

考虑到冥王星卫星的运动,最新计算结果表明,这颗行星的直径是2700公里,就是说冥王星比我们的月亮还要小。

知道了天体的质量和直径,就很容易算出它的平均密度。真是令人惊奇:冥王星的质量稍许大于水的质量1在太阳系边缘的宇宙空间中飞翔的竟是一颗由冻结的水和各种气体与石块、小碎片以及流星尘的混合体组成的一个肮脏的冰球!

沼气外壳

冥王星的体积过去被夸大了,那是因为学者们把石头表面的行星的平均反照率(太阳照射时的反射本领)当作了它的反照率。现在光谱分析得出了另一种结果,冥王星表面覆盖着一层冻结着的沼气。大家知道,雪和冰反射光线是很强烈的。早先所不知道的、行星外壳的这一特性,也导致得出了错误的结论。想一想,一个穿上浅色上装的人,看上去总觉得比穿上深色上装的人要胖一些。

在太阳系中,除了冥王星,是不存在由沼气结成的冰块的。要知道,在这个遥远的世界,温度计表明的几乎是绝对的零度。设想一下,不变的温度是-230°!而它的大气层又是怎样的呢?科学家们认为,它最多不过是氖气和氩气的可怜的痕迹,一切别的气体都冻结了

白色沼气外壳反射的阳光是淡黄色的。冥王星那淡黄色的光辉,变化周期是6天9时17分。很清楚,这不是别,的正是行星绕轴自转的周期

冥王星的一昼夜是很长的,它差不多等于地球上的一周。

摆渡的舵手

给冥王星的月亮”取个什么名字呢?按照传统的做法,就像汤博一样,克里斯蒂也到古代神话中去寻找。应给这颗新卫星找个“神名”,而这个神话中的主人公在冥间也要有某个“神称”。

找到了一个叫哈隆”的渡送死者灵魂到阴间去的渡手。

哈隆首先是以自己的身材显眼而为科学家们所垂青的。在最清楚的照片上可以看到,它的直径仅次于冥王星本身宽度的三分之一,就是说卫星的直径约850公里,相当于月亮大小的四分之一。如果把“冥王”和“摆渡水手”的质量比较一下,则是30:1。如果哈隆的体积同自己的行星相比,哈隆就是整个太阳系中最大的卫星。从前以为地球与月亮的质量之比(81.4:1)是独一无二的,甚至说,地球同月亮在一起实质上并不是行星携带着卫星,而是真正的“双行星”。此刻,注意力集中到冥王星——哈隆系统这新的奇观,这一系统的大小胜过地球- 月球系统一倍半,它是有权得到“双行星”的封号的。

根据对哈隆在行星圆面上出现和消失的时间的计算,他在自己“伴侣”的身旁环绕一圈的时间是6天9时17分。注意;这个时间正好和冥王星一昼夜相吻合,就是说,卫星应处在静止的轨道上。换句话说,它在冥王星上空从未升起,也从不下落。

哈隆固定悬挂”在行星赤道上空的同一个点上,离行星19000公里。

现实真的是这样吗,下断言还早。如果行星亮度的变化仅受恩于哈隆的运动(周期6.39天)又怎样呢?而我们到现在还一点儿也不晓得冥王星绕轴自转的速度有多大呢;当然,这一假说的作者们可怜地抛弃了关于哈隆在冥王星上空“不动”的想法,但他们指出了一个有利于自己的并非不太重要的事实,即在照片上卫星看起来比行星暗得多。可是为什么在一切照片上“冥王”体上的“小硬瘤”总是出现在行星圆面的同一方向呢?这又是一个谜……

冥王星上有亮光吗?

不寻常的冥王星全景图,是会展现在来到这行星冰冻表面的奇异世界的宇航员的眼前的。哈隆在暗黑的天空看起来会有五个月亮大,尽管它离太阳比我们远40倍,它发出的光也相当于月亮1/4圆面投到地球上的光。

人们常常称冥王星是阴暗的世界”。但是这种说法是不对的。同样那个宇宙旅行家也会看到,在不闪耀的星星中间,太阳像一颗闪光的钻石。它投到这颗行星上的光的强度要比满月照到地球表面的大得无可比拟。太阳的光线之所以大大增强,是由于它被巨大的天然反射镜——沼气冰壳反射的缘故

年轻的行星

当今,学者们中间再次议论起来:冥王星来自何处,而现有又新出现了一个哈隆?要知道在太阳系的外界冥王星是异族。一切行星是巨人,而它是一个小人。所有“合乎常规”的行星的轨道都近似于正圆形,而“冥神”却沿着扁圈圈飞跑,就像在运动场跑道上奔跑一样。是的它的轨道是歪斜的。所有行星都是循规蹈矩地在一个平面上回转,而它与众行星相反,一会儿跃到黄道之上,一会儿潜入黄道之下……

不,情况并不是这样。冥王星是属于别的天体系统的,看来不定是哪一个行踪无定的天体,不久前才成了太阳系的行星。天文学家们计算过,在海王星、天王星的引力对它的强大摄动干扰下,它是不能在现今的轨道上留处二亿年的。而要知道这同太阳系的年龄相比,是一点也不大的。

这个云游的天体究竟来自何方?从它的大小和密度来看倒像巨大的外行星的许多卫星。也许,冥王星果真是昔日的“月亮”吗?为了证实这个猜测,天文学家们指出海王星及其卫星的奇异行为。真的:为什么海神”和“冥神”的轨道交叉,哪怕是在不同的“平面”上?可能在这方面有什么共同的东西?是海王星家族中极端的不守规矩者?海王星的“月亮”是惯于不守纪律的,海卫1沿着时钟方向运行,而海卫,却相反,同自己的弟兄相比更有甚者是沿着不规则的椭圆轨道弯弯曲曲地绕行(它的路径同太阳系的任何行星或卫星的轨道相比,都要扁一倍)。

有人提过这样一种假说,质量超过地球2—3倍的一个大天体,曾经在海王星旁边掠过(假定冥王星当时是海王星的卫星)。这位“过路者”以自己的引力把海王星的卫星引开,这些卫星除了冥王星以外,都留在主人的管辖之下(只是它们的轨道变化混乱)而冥王星由海王星的怀抱中挣脱出来了,脱离了海王星,仅听从太阳的支配。在一次灾变中,同“入侵者”最靠近的时刻,强大的潮汐力使冥王星撞裂,破碎为两个天体,其中之一成了哈隆。正是这样形成双行星。

而假说的作者怎样来解释侵入海王星家族的神秘的天体以后的命运呢?让我们来谈谈著名的哈雷彗星吧。

每隔75年这位有尾巴的客人访问一次太阳,然后又飞离到遥远的宇宙中去。1986年初哈雷彗星将对太阳和地球作最近一次的例行访问,当它出现在我们的上空时,它的尾巴会长到几千公里,夜间在不同的纬度上肉眼都能看得清。

天文学家勃莱第(BP3 AH)研究了哈雷彗星轨道的形状,发现了摄动干扰,也就是它的路径的偏离,学者把这种现象归咎于在冥王星轨道外很远地方运行的一个未知行星的影响。勃莱第声称,“第十颗行星”应当在仙后座中去寻找,这个天体比太阳离地球远64倍,环绕太阳一圈要464年……

莫不是这第十颗行星”在某一个时候破坏了海王星家族的安宁?然而我们不知道,实际上是否存在“老十”。如果是的话,它可能长久地处于看不见的状态,因为它反射的太阳光太少了。

来的宇宙研究必将证实或推翻所提出的假说。人们总是要竭力去揭开大自然的奥秘,在许多道路中或迟或早要找到通向真理的道路,现在来强调这一点是非常需要的。

[XoчуBсё Знамь1980年版]