太陽系八大未解之謎

天文學家近期發現了一些特殊的近鄰恆星，這些恆星之所以特殊，是因為它們將有可能在未來數十億年內運行到非常靠近太陽系的位置，並對太陽系產生擾動。

天文學家們計算了4萬顆小質量的M型矮星的軌道，並發現其中有18顆的軌道將使它們在未來數十億年內運行到非常接近太陽系的危險距離範圍內。

儘管研究人員稱這種情況真實發生的可能性可能很小，但一旦發生，後果將非常嚴重。

「這樣一顆M型矮星徑直撞擊太陽的可能性幾乎為零，」這項研究的第一作者，來自賓夕法尼亞州立大學的約翰·博坎斯基(John Bochanski)說。

他將這一結果提交給了上個月在美國西雅圖召開的第217屆美國天文學會會議。

他說：「但即使是靠近太陽系，它也將引發危險的彗星風暴。

」

追蹤4萬顆恆星

博坎斯基和他的同事們找到了40000顆M型矮星，這是紅矮星非常常見的類型。

而事實上，宇宙中所有恆星里有超過70%屬於M型矮星。

他們的小組獲取了這些矮星的徑向速度，距離以及自行的數據。

基於這些數據，研究人員算出了這些恆星在未來數十億年內的運行軌道。

博坎斯基說，起初他們是將這項工作作為另一項更大型研究課題的一部分進行的，即通過對這些矮星運行參數的考察研究銀河系銀盤的旋轉情況。

但研究小組很快意識到這項研究還有另一個重大價值，那就是了解是否在這4萬顆矮星中會有某些成員將來運行到太陽系附近並造成影響，比如引發彗星風暴等等。

博坎斯基說：「我們擁有所有4萬顆恆星的數據，這就像是擁有4萬顆子彈，讓我們看看會不會有一顆命中太陽系呢?」

運算的結果顯示，這些恆星中有18顆具有被稱為「復仇女神軌道」的軌道。

「復仇女神」(Nemesis)是一些科學家認為存在於遙遠的宇宙深處，圍繞太陽運行的矮星的名字。

這18顆恆星將周期性的接近太陽系，然後逐漸遠離。

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一部分科學家希望藉助這種周期性出現的恆星接近擾動事件來解釋地球歷史上反覆出現的周期性生物滅絕事件。

據研究，太陽系外圍應當存在一個巨大的小天體帶，稱奧爾特雲，天文學家們認為這裡布滿著無數不活躍的彗星。

存在這種擾動將可能使一部分彗星體進入內太陽系，並最終在地球引發毀滅性的撞擊事件。

民眾不必擔心

但是民眾大可不必擔心，因為該小組計算的不確定性比較大，尤其是對數十億年時間之後軌道的計算上。

而近期太陽與另一顆恆星發生碰撞的幾率更是渺茫。

博坎斯基介紹說，在地球將近50億年的歷史中，這樣的毀滅性撞擊事件屈指可數，他估計，這18顆恆星中，在未來數十億年內可能有1顆會真正靠近太陽繫到可以察覺的地步，而這還算是較高的估計了。

這樣的事件機率是非常低的，但我們已經鎖定了最有可能導致那樣的撞擊的潛在目標天體。

太陽系中的八大未解之謎

謎之一：水星如何誕生

太陽系由九大行星其中水星、金星、地球、火星及冥王星，是以岩石為主要成份的「地球型行星」；木星、土星、天王星及海王星，是大量氣體包圍的「木星型行星」。

最靠近太陽的行星是水星,它是如何誕生的呢？有兩種說法：一、由於水星最靠近太陽，科學家認為水星是在原始太陽系星雲中的高溫區域，由凝固的金屬鐵及其它富含物質的材料物質堆積而成。

二、水星是在巨大的原始行星互相碰撞的時候，由彼此的金屬鐵融合而成。

謎之二：木星為什麼有大紅斑

木星是太陽系星之冠，它的直徑達14.28萬千米，體積是地球的1316倍，質量是地球的318倍。

從地球上看木星，總放射著金色的光芒。

表面有許多連綿不斷而明亮的條紋，以及奇妙的大紅斑點。

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地球人觀測位於木星南半球的大紅斑，已經有300多年了。

大紅斑差不多有兩個地球那麼大。

大紅斑是反時針旋轉的高度壓雲形成的巨大旋渦。

它之所以呈現紅色，是因為雲下層的磷化氫被搬運到上空，受到太陽紫外線照射而轉化為磷的緣故。

大紅斑是如何形成的呢？目前科學家還不清楚。

為解開木星之謎，美國於1989年10月18日發射了「伽利略」木星探測器，開始了對木星的專門探索。

「伽利略」木星探測器對科學界意義重大，因為科學家認為，了解木星有助於揭開行星系統的起源之謎，找到太陽系形成和演化的模型。

1994年7月22日，「伽利略」到達距木星一億多公里的地方，觀測到了蘇梅克-列維9號彗星的碎片與木星相撞的壯觀景象，並發回了第一張相撞的圖像。

它還捕捉到最後一塊彗星碎片撞擊木星的情景。

這在當時轟動了全球。

1998年10月，「伽利略」發現木星的兩顆衛星上存在海洋，因而很可能有生命。

謎之三：金星為什麼灼熱

據人類目前所知，相對於火星來說，金星的自然環境要嚴酷得多。

其表面溫度高達500℃，大氣中的二氧化碳占到90％以上，時常降落狂暴的具有腐蝕性的酸雨，還經常刮比地球上12級颱風還要猛烈的特大熱風暴。

金星的周圍是濃厚的雲層，以致於20餘年(1960～1981年)間從地球上發射的近20個探測器仍未能認清其真實面目。

謎之四：行星為什麼有環

木星、土星、天王星、海王星全部有環，各不相同。

土星的環又薄又暗，由岩石粒子構成。

土星的環又大又亮，有水冰構成。

環的成因，有幾種不同的說法。

其中一種是：過去存在的衛星或彗星被行星的潮汐力破壞，分裂成小碎片，有的碎片進入環繞行星公轉的軌道，因而形成了環。

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謎之五：3個關於月球的未解之謎

形狀不規則

「謎團在於月球太扁了，」美國麻省理工學院地球物理學與行星科學教授瑪麗亞·T·朱伯告訴《紐約時報》記者。

20世紀六七十年代，太空探測器發現，處於月球與地球地心連線上的月球半徑被拉長，也就是說，如果沿赤道把月球分成兩半，截面不是正圓，而是像橄欖球一樣的橢圓，「球尖」指向地球。

但迄今無人能就月球當前形狀的成因給出完全令人信服的解釋。

質量不均勻

一般認為，45億年前，一個火星大小的天體撞擊地球，產生的部分碎片形成月球，但這也僅限於推測。

月球形狀的另一個謎團是，月球面對地球一面在物質構成及外貌方面與背對地球一面差異很大：前者地殼比另一面地殼薄許多，並擁有由玄武岩構成的廣闊平原，這些平原被稱為月海，這是很久以前月球表面火山噴發的結果。

背對地球的一面地殼厚很多，有更多隕石坑，幾乎沒有月海。

一定程度上，月海中密度較高的玄武岩使月球的質量中心不在幾何中心，偏離了約1.6千米。

但是，遷移的發生過程尚不清楚。

月地漸遠離

法國人拉普拉斯在18世紀末發現月球形狀不規則難能可貴，然而，他沒有看到的是，月球正在逐漸遠離地球。

月球每年遠離地球約3.8厘米。

現在的月球自轉和公轉周期相同，所以它的一面總是朝向地球。

科學家估計，和現在約38萬千米的距離不同，早期的月地距離可能只有約2.6萬千米。

由於天體運行軌道半徑與天體轉速有關，按照這一假設，1比1的自轉公轉周期比可以解釋當前月球形狀不規則的現象。

還有一些科學家假設，月球形成初期的自轉公轉周期比為3比2，也就是公轉2周期間自轉3周，這種情況至多持續了幾億年，最後因為潮汐力而自轉降速，自轉公轉比穩定為現在的1比1。

計算結果表明，這段自轉比公轉快的時期可能提供足夠的力，為月球形成目前的形狀準備了條件。

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謎之六：真的有火星人嗎？（此謎已解）

1996年8月美國航空太空總署研究小組發表研究成果說火星曾有生命存在，證據是掉落在南極大陸的火星隕石。

研究小組在隕石中的碳酸鹽部分檢測出有機物，推斷遠古時代的火星，應該像30多億年前的地球。

那時地球已有生命，因此不能否定火星曾有生命的可能性。

謎之七：冥王星以外有什麼宇宙探索

以前有人主張，冥王星以外可能有第十顆行星星。

1992年夏天，科學發現冥王星軌道外面有一顆直徑250公里左右新天體接著41顆軌道長半徑大于海王星的天體陸續現身。

此外，1950年，天文學家歐特統計了當時已經觀測到的周期彗星的軌道，結果發現絕大多數周期彗星都是從距離太陽幾萬AU（天文單位）的地方全方位飛來，可能有一個呈球殼狀包住太陽系的彗星巢。

整個彗星巢，叫做「歐特雲」。

謎之八：太陽系盡頭在哪裡

科學家說，太陽會噴出高能量帶電粒子，稱為「太陽風」。

太陽風吹刮的範圍一直達到冥王星軌道外面，形成一個巨大的磁氣圈，叫做「日圈」。

日圈外面有星際風在吹刮，但是太陽風會保護太陽系不受星際風侵襲、並在交界處形成震波面。

日圈的終極境界叫做「日圈頂層」，這就是太陽所支配的最遠端，可以把這裡視為太陽系的盡頭。

至於日圈層頂距離太陽有多樂？它的形狀如何？航海家1號和2號已分別飛到距離太陽66AU和51AU的地方，希望日後能夠揭開太陽系最遠的面貌。