【行星假说】 (第1/3页)

【简介】

    行星假说，顾名思义，即是建立可科学的基础上关于宇宙中行星的一系列假说。

    例如：有些星体的存在只是取决于某些天文学家一时的想法，后来却“消失”了。

    这里是一份有关它们的故事：

    【水内行星】

    ·Vulcan,1860-1916,1971

    在1860年海王星被观测到之前，法国的数学家勒威耶和亚当斯就已经预测了它的位置。这一准确预测表明有关水星的运动偏差或许是由于水星的内部行星或是在水星的运行轨道内存在着第二个小行星带引起的。而这些只有在它们经过太阳或在日全食的时候才有可能被观测到。在Zurich的太阳资料中心的Prof.Wolf曾经在太阳上看到一些可疑的小点，另一个天文学家也曾看到一些相似的东西。一共二十四个点，看来与水星的内部行星轨道十分匹配，一个的运行周期为26天，另一个为38天。

    1859年，勒威耶收到一封属名为Lescarbault的天文业余爱好者的来信，信上说他在1859年3月26日在太阳上观测到一个黑圆点，看来似乎是一颗行星通过太阳表面。他看这个黑点在一个小时零一刻钟的时间内，移动了相当于太阳直径四分之一的距离。Lescarbault估计它的轨道倾角在5.3到7.3度之间，它中心点的经度约为183度，它的离心率“十分大”，它通过太阳的时间为四小时又三十分。勒威耶研究这一观测结果，并计算出它的自转周期为19天又7个小时，离太阳距离为0.1427天文单位，倾角为12度10分，中心点为12度59分。它的直径比水星小，质量约为水星的十七分之一。由于它太小了，因而无法计算出它的轨道与水星轨道的偏差，但或许这是在水星内的小行星带中最大的一颗。勒威耶倾注了所有的精力在这个黑点上，并命名它为Vulcan（火神）。

    在1860年发生了一次全日食。勒威耶动员所有的法国以及其他国家的天文学家去找寻Vulcan，但却无人寻得。勒威耶开始更倾向于Wolf的“太阳黑子”的解释了，并且这种猜测在1877年勒威耶逝世之前便得到了更多有力的证据。在1875年4月4日，一位德国天文学家H.Weber在太阳上看到一个圆点。值得注意的是，勒威耶的计算表明Vulcan可能在那年的4月3日经过，而Wolf发现那个周期为38天的行星也可能在那个时候出现。这个“圆点”当时被设在格林威治和马德里的天文台拍摄下来。

    在1878年7月29日的日食之后，也曾有过一阵骚动，两个观测者声称在太阳附近看到小的亮的圆盘状物体，而这物体只可能是在水星内轨道上运行的小行星：J.CWatson(密歇根大学的天文教授)确信发现了两颗水星的内部行星！LewisSwift(1992年回归的Swift-Tuttle彗星的发现者)也认为他看到那颗星就是Vulcan。但他所看到的星的位置却与Watson所看到的位置完全不同。另外，无论是Watson还是Swift所看到的，都不符合勒威耶或是Lescarbault对Vulcan的描述。

    自此以后，尽管天文学家在全日食时仍竭力观测，却再也没有看到Vulcan。在1916年爱因斯坦出版了《广义相对论》，书中没有依靠引进未知的水星内部行星便解释了水星运行轨道偏差的原因（根据广义相对论的观点，质量产生引力场，质量越大引力场越强，引力场也是一种质量，这一质量产生了较小的引力场，引起了水星轨道的偏差。类似于电磁波的发散，电场与磁场的相互转变。－－译注）。在1929年的5月，波茨坦人ErwinFreundlich拍摄了整个全日食的照片，并且仔细研究这些照片，再于六个月后拍摄了太阳周围的照片，发现在太阳附近并没有比九等星更亮的天体了。

    但是，过去人们看到的又是什么呢？Lescarbault不可能去编造一个“童话”，勒威耶也不可能无道理地相信他。或许Lescarbault当时碰巧看到了一颗正在地球轨道上运行的，离地球十分近的小行星，而那颗小行星在当时还未被人知晓，所以导致Lescarbault产生的唯一解释便是这是水星的一颗内轨道行星。而至于Swift和Watson或许是观察时比较匆忙，而错把某些恒星认成Vulcan。

    在1970～1971年，"Vulcan"又再次被提起，原因是一些观测者认为他们在全日食时探测到了一些在太阳附近的微弱的光。但这也可能只是一些暗淡的彗星。后来人们确实看到了这几颗彗星，而它们由于运行轨道离太阳过近而撞上了太阳。

    【冥外行星】

    冥王星于１９３０年被发现之后，一致认为它的质量太小，不足以用来解释海王星和天王星运行位置中的偏差，于是，一些人考虑，冥王星轨道外面是否还有一颗比较大的、尚未被发现的大行星。它就是人们常说的“冥外行星”，太阳系第十大行星。(假设冥王星还未被踢出“九大行星”。)

    很多人从哈雷彗星的运行周期，从彗星族的存在，乃至以各种别出心裁的方法，来讨论是否存在第十颗大行星的问题，答案以肯定的居多。有人甚至还描述了这颗未知行星的大小、质量、距离以及现在在天空中什么方向等。

    冥王星的发现者、美国天文学家汤博想用发现冥王星的办法，即一片一片地检查未知行星可能出现的天区的照相底片的办法，来寻找冥外行星。他花费了７０００小时，检查了９０００万颗星像，获得了许多意外收获，就是没有找到新行星。新西兰的布莱克伯奇天文台的专家们于１９９０年３月至５月继续寻找这颗“第十大行星”，他们一直认为这颗未知的行星可能有地球的３～５倍那么大，绕太阳１周约需１０００年，它与太阳的距离约为冥王星与太阳距离的５倍。

    到底是有没有这颗未被发现的“第十大行星”？１９９１年１１月各国天文学家在伦敦召开的“行星Ｘ国际研讨会”上，多数人认为根本不可能形成另外的较大的行星。

    哥白尼提出日心说时，土星是太阳系的边界，后来随着天王星、海王星和冥王星的发现，太阳系边界一次次外延。然而从理论上说，太阳系的范围应比现在的九大行星的范围大干百倍，甚至上万倍。太阳系中是否还存在冥外行星？对此，天文学家做了十分浩繁和艰苦的工作。汤博在发现冥王星后的14年里，一直在用发现冥王星的方法寻找冥外行星。他用闪视比较仪仔细检查了362对底片（这些底片所覆盖的面积大约为全天的70％），从每张底片中寻找可能存在的新行星。他发现了大量新天体，却没有冥外行星。科学家认为冥外行星如果存在，势必会使飞近它的探测器受到摄动，其影响足可以在探测器的运行轨道中反映出来。然而旅行者号探测器在飞越过海王星和冥王星轨道之后，运行正常，没有提供一点点证明未知天体存在的蛛丝马迹。到底有没有冥外行星，目前还是一个待解之谜。

    【水星的卫星,1974】

    1974年3月27日，水手10号飞行探测器飞经水星，探测仪器感应到理应不存在的剧烈的光波场。第二天它消失了。三天后它又出现了，并且这天体似乎在离开水星。一开始，天文学家们认为这是一颗恒星。但是他们却在两个完全不同的位置观测到它；并且众所周知，如此强烈的紫外线波是无法在星际媒介中传播很远的，除非这是一个离我们十分近的天体。难道是水星的卫星吗？

    经过一个令人激动的星期五，这个天体的速度已被估测出了，大约为4千米每秒，这个速度恰与卫星的速度相符。JPL的管理员被叫来了，他们把这艘即将完成使命的飞行器完全转交给了UV组，每个人开始担心在星期六的新闻中将如何报道这件事。这个猜想会被公布吗？但是媒介早已获得消息。一些较大的、较为正统的报纸直接公开了这个猜想。而另一些报刊却把这颗水星的卫星当作惊险小说来写。

    这颗“卫星”究竟是什么呢？它从水星直飞过来，终于被确认为一颗热恒星Crateris。而那个强烈的发射场的由来，它如何能达到行星上却仍是个谜。有关水星卫星的故事便这样结束了。可与此同时，在天文学上又产生了另一种说法：强波并非如以往所认为的那样被星际媒质完全吸收。比如说，Gum星云已被证明能发射十分强烈的紫外线波，在夜空中呈140度以540埃波长辐射。天文学家们又找到了新的探知点，这或许是天文学家观察“天堂”的又一扇“窗”吧。

    【金星的卫星,1672-1892】

    在1672年，当时最优秀的天文学家之一－－卡西尼观测到一个离金星十分近的天体。金星有卫星吗？卡西尼决定先不把他的发现公诸于世。但十四年后，在1686年，他再次观测到了这个天体，于是他把这一发现写入了自己的日记。据估计这个天体的直径约为金星直径的四分之一，并且与金星有相同的相位。后来，这个天体又被其他天文学家观察到：JamesShort在1740年，AndreasMayer在1759年，J.L.拉格朗日在1761年（拉格朗日宣布这颗卫星的运行轨道面与黄道面垂直）都分别看到了它。在1761年的一年中，它被五位观察者总共观测到18次。在1761年6月6日，Scheuten的观察经历犹其有趣：他看到金星沿着自己的轨道围绕太阳公转，在一侧有一个较小的黑点跟着它一起运行。但在英国切尔西的SamuelDunn，这位同时看到这一景像的人却没有发现那个黑点。在1764年两个观察者一共8次观测到这个天体。其他的观察者却没有看到这颗卫星。

    当时天文学界存在一个争论，在一些人报告看到这颗卫星的同时，却也有不少人花了很大功夫却仍没有发现它。1766年，维也纳天文台的负责人FatherHell发表了一篇论文，提出那些自称看到金星卫星的人所看到的不过是视觉幻觉而已－－因为金星的光太强烈，从望远镜再到人眼中，就形成了一个较小的叠影。其他人却发表论文说人们所看到的卫星是真实存在的。1777年，德国的J.H.Lambert在柏林公布了这颗卫星运行轨道的有关数据：轨道半径为66.5个金星的半径长，运行周期为11天又3个小时，与黄道的倾斜角为64度。他还预测可在1777年的7月1日当金星通过太阳时看到它。（后来证明在Lambent的计算中有错误：那颗卫星与金星之间的距离，相当于月球到地球的距离。而金星的质量只比地球小一点。它卫星的运行周期却只为月球绕地球周期的三分之一多，这显然是不正确的。）

    1768年，在哥本哈根的ChristianHorrebow也曾看到过这颗卫星。当时也有三个观测者，其中包括最伟大的天文学家之一的威廉·赫歇耳－－但三个人都没有发现这颗卫星。后来在1875年，德国的F.Schorr出版了一本有关这颗卫星事件的书。

    1884年，皇家天文台的前负责人，M.Hozeau提出了另一种假设。在分析各项数据的基础上，他提出所谓的金星的卫星大约每隔2.96年（或1080天左右）出现在邻近金星的区域。他认为这并不是金星的卫星，而是一颗行星，每283天绕太阳运行一周，而与金星每1080天交会一次。Hozeau还把它命名为Neith，而它也从此不再具有神秘感了。

    1887年，也就是在Hozeau解开“金星卫星”之谜三年之后，培根学院发表了一份报告，上面详细报道了每一次观察的调查报告及各种细节。一些观察看到的只是金星附近的恒星。特别是Roedkier的观测被证实是由于接连地把ChiOrionis,MTauri,71Orionis,和NuGeminorum误认为是卫星而造成的。至于JamesShort是看到了一颗比8等星稍暗的恒星。由此，勒威耶和Montaigne的观测便可以解释了。Lambert的轨道相关数据的计算也可被推翻了。而1768年Horrebow在观测结果也可归于塞塔图书馆了。

    在这篇调查报告出版后，只有一个新观测被公布。E.E.Barnard很早就开始观测，却从未看到过Neith。可在1892年的8月13日，他报告在金星附近发现一颗相当于7等星的天体。据他说，在这个方位，没有恒星，而且他的视力又是众所周知的好。我们仍无法知道他看到的是什么。会不会是一颗还未标明的小行星呢？还是一颗短命的新星呢？

    【地球的第二颗卫星,1846】

    1846年，Toulouse天文台的负责人－－FredericPetit宣布他们发现了地球的第二颗卫星。它是在1846年3月21日傍晚时被三位观察者看到的，他们是Toulouse的Lebon和Passier以及Artenac的Lariviere。Petit发现这颗卫星的运行轨道是椭圆的，运行周期为2小时44分59秒，它离地球（表面）最远距离为3570千米，最近距离为11.4千米。听到这个发现后，勒威耶抱怨说由于空间距离的阻隔，许多事都无法得到确证。而Petit却义无反顾地致力于对这第二颗地球卫星的研究，并终于在15年后宣布正是这颗小卫星造成了地球的主要卫星－－月球的一些特殊的运行情况，可是这一点几乎被所有的天文学家所忽视。要不是法国作家凡尔纳在书中提及，它几乎就被遗忘了。在凡尔纳的小说《从地球到月球》中，写到一艘航空船差点撞上一个小天体，而小天体却没有撞向他们，而是绕着地球运行：

    “它只不过是一颗比较大的陨星而已，”Barbicane说，“但它似乎被地球吸引着作环绕地球的运动。”

    “可能吗？”MichelArdan惊叫说，“难道说地球有两颗卫星？”

    “是的，我的朋友，地球有两颗卫星，而不是像我们通常所认为的那样只有一颗。这是因为这第二颗卫星太小，运行速度又太快，以至于地球人一直没有看到它罢了。据说，法国的天文学家MonsieurPetit已证实了它的存在，并计算了它的运行轨道。他说这颗卫星公转周期约为3小时20分钟……”

    “其他天文学家同意他的看法吗？”Nicholl问道。

    “没有”，Barbicane回答说，“但是，如果他们能像我们一样亲眼目睹的话，肯定不会再有怀疑了……它还提供了一个我们确定方位的方法……它的离地距离我们知道，那么，我们是在离地7480千米与它相遇的。”

    成千上万的人阅读了凡尔纳的这本书，可是直到1942年才有人注意到他小说中的不一致之处：

    一个离地距离为7480千米的卫星的运行周期应为4小时48分钟，而不是3小时20秒。

    由于它是在太空舱中被看到的，而月球却不能被看到。而这两颗卫星应当作的是逆向的运行，这是十分值得记录的一笔，而凡尔纳却忽略了。

    在任何情况下，这颗卫星都是在阴暗中，不能被看到的。因为抛射体在十分长的一段时间内是不会离开地球的阴影的。

    威尔逊山天文台的R.S.Richardson博士，在1952年描述了这颗卫星的运行轨迹：近地点为5010千米，远地点为7480千米，离心率为0.1784。

    由于凡尔纳使Petit所发现的第二颗卫星闻名于世，越来越多的业余天文学家发现这是一个成名的好机会－－任何人只要发现这颗卫星，他的名字便会被载入天文学的史册。没有几个主要的天文台从事这地球第二颗卫星的研究，即使有也要暗自进行。而德国的业余爱好者们却在积极地跟踪着那个被他们称为Kleinchen(“一点点”)的天体－－虽然他们从未找到它。

    W.H.Pickering一直笃信着这样一个理论：如果卫星的轨道离地球的表面距离为320千米并且它的直径为0.3米，又拥有月球般的反照率，那么它必然可以通过3英寸的天文望远镜观察到。一颗直径为3米的卫星可能成为第5星等的裸眼可见的天体。虽然Pickering并未寻找Petit所说的天体，他却在进行着寻找第二等卫星－－即月球的卫星的工作（1903年的《大众天文》中报道“通过图象来寻找月球的卫星”）。可是他没有找到，事后他总结认为月球的卫星的直径小于3米而无法观察到。

    Pickering那篇关于一颗极小的卫星存在的可能性的文章－－《一颗流星般的卫星》刊登在1922年的《大众天文》上，不想又引起了业余天文爱好者的一阵骚动。主要原因是这篇文章提供了观察上的一些实际的要求：“一架3～5英寸的天文望远镜和一个低倍的目镜即可。这无疑对业余爱好者是一次好的机会。”可惜又一次的，一无所获。

    有一种理论认为向来无法解释的月食运行轨道的偏离是由于这第二颗卫星的重力场引起的。那就意味着这个天体的直径至少应有几千米这么大－－但如果存在这样大的一颗卫星，那它早应被古代巴比伦人发现了。即使它十分小，但由于它相对比较近又移动得十分快，也应当是十分明显的，就像我们看到人造卫星与航天飞机一样。可是另一方面，又无人有兴趣去观察过小的天体。

    当然还有不少人提出地球的第二颗天然卫星存在的想法。1898年，GeorgWaltemath博士声称他不仅发现了第二颗卫星，还发现了一系列的白矮星。Waltemath提供了这卫星的轨道数据：距地球1.03亿千米，直径为700千米，运行周期119天，synodic周期177天。“有时”，Wal

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