【行星假说】 (第2/3页)
temath说,“它在晚上像太阳一样明亮”并且他认为这颗星就是LientGreely在1881年10月2日在格陵兰看到的。Waltemath还预言在1898年的2月2日、3日、4日,这颗卫星将经过太阳,这再次唤起了公众的热情。在2月4日,Greifswald邮局的12个雇员不加任何保护地用裸眼观察太阳。(HerrPostdirektorZiegel便是其中的一个)可容易想象当时那个有趣的场景:一个在普鲁士战役中的军人在办公室的窗前,指着天际,对着他唯命是从的雇员讲着Waltemath的预言。在被采访时,那些目击者说看到一个黑色的天体出现在太阳的直径上,并于柏林时间1:10至2:10通过太阳。但后来被证实是错误的,因为就在那个时候,两位有经验的天文学家:澳大利亚Pola的BaronIvovonBenko和Jena的W.Winkler也在仔细地观察。据他们说只是一些太阳黑子罢了。这次的失败并未使Waltemath气馁,他仍旧坚持自己的预言并呼吁大家去证实。当代的天文学家已被一次又一次的诸如“嘿,顺便问一下,那颗新卫星怎么样了?”之类的问题激怒了。但占星术家的理论却变得流行了--在1918年名为Sepharial的占星术家把这颗卫星命名为Lilith。他认为它在大部分时间里是暗而不可见的,只有在它离得相当近或通过太阳时才可看到。Sepharial在Waltemath观察成果的基础上,建立了一套Lilith的理论。他认为Lilith与月球有大致相同的质量,虽然很难观察到,却以干扰了地球的运行而显示它的存在。甚至到了今天,Lilith--这颗黑色卫星仍被一些占星术家标在自己的天宫图上。
总有一些观察者不时地报告看到“其他的地球天然卫星”。德国的天文杂志《DieSterne》报道说名为W.Spill的德国业余天文学家在1926年5月24日观察到这第二颗卫星通过月球。
在1950年左右,当人造地球卫星刚开始被提出时,每个人都预见它只能被分级式火箭送上天,不载任何无线电发射装置,而由在地雷达跟踪。如果这样的话,一些近地的小卫星会产生极大干扰,它们会反射雷达发射到人造卫星上的波。但这却提供了人们寻找天然卫星的好方法,ClydeTombaugh发展了这项技术:在离地5000千米高的卫星速率被预测出。一个拍摄站便以这个速度跟踪拍摄。恒星、行星等天体在照片上显现一条直线,但在这一高度的卫星却显示成一点。如果卫星不在这个高度,那么它在照片上表现为一条短小的直线。
Lowell天文台的观测始于1953年,并且真正地探索了一块处女地:除了这个德国天文台外,没有人注意到地月之间的这块空间。到1954年秋,各类享受很高声誉的周刊和日报报道说这个天文台的观测已得到了初步结果:有一个离地高度为700千米和一颗离地高度为1000千米这样两颗卫星。人们普遍地产生这样的疑问:“它们是否是天然卫星呢?”没有人知道这些报道源自何处--因为天文台的观测根本没得到什么结果。在1957年和1958年当第一颗人造卫星发射后,其上携带的相机才又继续追踪那些卫星。
但是这并不意味着地球只有一颗天然卫星。地球可能在很短的时间内有一颗近地卫星。流星体飞过地球,穿过上层大气时会损失很大动能而进入围绕地球的卫星轨道。但由于它经过大气上层的每个近地点,它不会维持很长时间,或许只有一或两个周转,也可能达到一百个周转(相当于150小时左右)。一些报告表明这样的“瞬间卫星”曾被看到过,可能当初Petit所看到的便是这样的卫星。
除了“瞬间卫星”这种解释外,还可能有两种可能性。一个可能是月球有自己的卫星--但是尽管经过许多次搜索,都没有发现过(据现在所知的,月球的引力场十分不稳定或者说太“不平”了,以至于它的任何卫星轨道也十分不稳定--那绕月卫星便会在运行相当短一段时间后,一般几年或十年左右,撞向月球)。另一种可能是存在着绕月球运行的特洛伊卫星,落后或超月球公转轨道60度。
Krakow天文台的波兰天文学家Kordylewski首先报告了这种“特洛伊卫星”。他是在1951年开始他的寻找的。他希望能在绕月轨道上找到一颗离月球为60度的大小合适的天体。可是探索一无所获。在1956年他的同国人,同事Wilkowski提出可能存在许多微小的天体,由于太小而不能被单独看见,但却多得合成云状粒子。如果这样的话,最好的观察方式将是用肉眼,而不是通过天文望远镜。用天文望远镜只会“漠视”了它们的存在。Kordylewski博士很愿意试一试。他所需要的是一个无月的晴朗的夜空。
1956年10月,Kordylewski终于首次在距月球60度的两个位置中的一处,看到了明亮的碎片。它不是很小,对角为2度(大约是月球的4倍),它很暗,只有众所周知的对日照(黄道带上正对太阳的明亮碎片)的亮度的一半。1961年的3、4月,Kordylewski成功地在预计位置上拍摄到了两片星云。它们看上去似乎在不断扩大,不过这可能只是由于亮度的改变而造成的视觉差而已。1975年,J.Roach运用OSO(公转太阳天文台)的6艘太空飞船探测了这些“云状卫星”。1990年它们再次被拍摄下来,这次是由波兰的天文学家Winiarski拍摄的,他还发现它们“徘徊”在高于“特洛伊卫星”10度的地方,它们的光比黄道带的光红一些。
至此长达一世纪的对于地球第二颗卫星的搜寻似乎已成功了,即使这颗卫星与当初任何人想预计的都不同。它们十分难找,也很难与黄道带的光发开,特别是那颗对日照。
但仍有人认为还存在另一些天然地球卫星。在1966年至1969年间,美国科学家JohnBargby声称他观察到至少十颗小到只能通过天文望远镜才观察到的地球天然卫星。Bargby发现了这些天体的椭圆轨道:离心率为0.498,半主轴长14065千米,远地点高度14700千米,近地点高度680千米。Bargby认为它们是在1955年破裂的天体的碎块。他得到的这些结论大都是建立在不稳定的人造地球卫星的基础上的。Bargby运用人造地球卫星所提供的资料,却没有意识到这些数据只是一些近似值,甚至于有时是错误的,因此根本不能应用于精确的科学分析。另外,根据Bargby的观察结果,当他所说的卫星经过近地点时,应为可见的一等星,应该轻易地就被肉眼观察到,可是却从没有人看到类似的天体。
1997年,PaulWiegert(等人)发现了小行星3753有一个很奇怪的轨道,似乎是地球的一颗伴星,可是它并不围绕地球运动。
【火星的卫星,1610-1877】
第一个火星有卫星的猜测是在1610年开普勒提出的。在试图解决伽利略有关土星光环的等速问题时,开普勒认为伽利略可能找到了火星的卫星。
1643年,Capuchin的修道士AntonMariaShyrl声称看到了火星的卫星。我们现在知道单凭当时的望远镜是根本无法观察到的--或许Shyrl看到的只是离火星较近的一颗恒星罢了。
1727年,JonathanSwift在《格列佛游记》中写了火星的两颗卫星,却鲜为人知。它们的运行周期为10小时和21.5小时。这两颗卫星在1750年Voltaire的小说《Micromegas》中又被延用,故事是描写一个来自天狼星的巨人来访我们的太阳系。
1747年,一位德国船长,Kindermann说他看到了火星的卫星(只有一颗)。Kindermann说他是在1744年的7月10日看到的,他还提供了这颗卫星的运行周期:59小时50分钟零6秒。
1877年,AsaphHall终于发现了Phobos火卫一和Deimos火卫二这两颗火星的小卫星。它们的运行周期分别为7小时39分钟和30小时18分钟,与JonathanSwift在150年之前所预测的十分接近。
【木星的第14颗卫星,1975-1980】
1975年,Palomar的CharlesKowal(95P/Chiron彗星的发现者)拍摄了一个天体的照片,它被认为是木星的一颗新卫星。它被几次看到,但却还没来得及计算它的轨道,便消失了。在70年代后期,它一度被作为角注放在课文中。
【天王星的六颗卫星,1787】
1787年,威廉·赫歇耳宣布发现了天王星的六颗卫星。赫歇耳犯了一个错误--只有其中的两颗(Titania天卫三和Oberon天卫四,最大和最外层的两颗)是真的,其余4颗还只是碰巧在近旁的恒星(……我想我已经听过这类的故事……:-)
【行星X,1841-1992】
1841年,JohnCouchAdams开始解决天王星运动的一些疑问。1845年,勒威耶和亚当斯分别提出这些问题的答案。他们认为还存在着一个未知行星的引力场造成了天王星运行轨道的背离。亚当斯试图把这一想法提供给格林威治天文台,但由于他年轻又没有知名度,因此他的设想未被重视。勒威耶在1846年发表了他的假设,但法国当时缺少必要的设备而没有找到那颗行星。勒威耶不得不转而求助于柏林天文台,台中的Galle和他的助手d'Arrest终于在1846年9月23日发现了海王星。现在,亚当斯和勒威耶共同分享预言海王星存在与所处位置的荣誉。
(受到成功的鼓励,勒威耶又着手于解决水星轨道背离的,问题并提出水星内部行星--Vulcan的存在,但后来这被证实是不存在的。)
1846年9月30日,也就是海王星发现后的一个星期,勒威耶宣布在海王星之外可能存在着一颗卫星。10月10日,海王星的大卫星Triton被发现了,这便为计算海王星的质量提供了精确的方法。计算结果是,它比根据天王星的摄动的计算结果大了2%。看来天王星的轨道背离真是由两颗卫星造成的--另外海王星的真实轨道也与亚当斯和勒威耶所预料的完全不同。
1850年,Ferguson观察着次级行星Hygeia的运动。Ferguson的报告的一个读者Hind,校到了Ferguson用过的参照恒星表。他无法找到Ferguson的一颗参照恒星。Naval天文台的Maury也无法找到这颗恒星。在一段时间内,它被认为是另一颗未确定的行星造成的,但是在1879年另一个解释产生了:Ferguson在记录时犯了一个错误--当这个错误被纠正后,另一颗恒星填补了这颗“失踪的参考恒星”的缺。
1877年,DavidTodd开始了寻找海王星外行星的第一次严肃的尝试。他运用了“图象法”,尽管仍旧没能解决天王星轨道背离的问题,他却得到了一些海王星外行星的初步数据:距日52个天文单位,周期为375年,比13等星还暗。它的倾角为1.4度,轨道与黄道交角的中心角为103度。
1879年,CamilleFlammarion提供了另一项证明在海王星外存在行星的线索:周期性的彗星一般集中在主要行星的轨道处。木星拥有这样的彗星的数目最多,土星、天王星和海王星也有一些。Flammarion发现了两颗彗星,1862III的运行周期为120年,远日点为47.6个天文单位,1889II的运行周期稍长,远日点为49.8个天文单位。Flammarion预测那颗假设的行星可能在距日45个天文单位处运行。
一年后,就是1880年,Forbes教授发表了一篇学术论文,是有关于远日彗星与行星轨道的关系。到1900年止,已有5颗远日卫星在海王星外发现。于是Forbes提出一颗海王星外行星距日为大约100个天文单位,另一颗距日大约为300个天文单位,周期分别为1000年和5000年。
在以后的五年中,一些天文学家及一些数学家纷纷发表他们对在太阳系的外层部分能发现什么的设想。巴黎天文台的Gaillot提出在距日45个天文单位及在距日60个天文单位处分别存在着一颗海王星外行星的假设。ThomasJeffersonJacksonSee预言存在着三颗海王星外行星:“Oceanus”距日41.25个天文单位,周期为272年;“trans-Oceanus”距日56个天文单位,周期420年,最后一颗距日72个天文单位,周期为610年。德国Munster的TheodorGrigull博士在1902年设想在距日50个天文单位存在着一颗周期为360年的他称之为“哈迪斯”的行星。他假设的主要依据是海王星外远日彗星的运动轨道,以及这样的天体的存在确实会造成天王星的轨道背离的证明相辅助。1921年,Grigull又把“哈迪斯”的轨道周期缩小到310~330年,以此来更好地解释轨道背离问题。
1900年,哥本哈根的Hans-EmilLau发表了两颗海王星外行星的数据:距日分别为46.6及70.7个天文单位,质量分别为地球的9倍和47.2倍,星等约为10~11。1900年它们的经度分别为274度和343度,都有180度左右的偏差。
1901年,GabrielDallet预测了一个距日47个天文单位的行星,星等为9.5~10.5,1900年的经度位置为358度。同年,TheodorGrigull预测的一颗海王星外行星的经度角比Dallet预测的那颗小6度,后来又将这个差值减小到2.5度。他预测这颗行星距日为50.6个天文单位。
1904年,ThomasJeffersonJacksonSee预测了三颗海王星外行星,距日分别为42.25、56、72个天文单位。最里的行星的周期为272.2年,在1904年的经度位置为200度。一位俄国军官AlexanderGarnowsky预测了四颗行星却没能提供相关的具体资料。
关于海王星外行星进行的最认真研究的两个都来自美国:Pickering的《有关海王星外行星的研究》(AnnalsAstron.Obs.HarvardColl,卷LXI部分II1909),PercivalLowell的《海王星外行星的研究报告》(Lynn,Mass1915)。他们研究的是同一个课题,却运用了不同的方法,得到的也是不同的结论。
Pickering运用图象分析法,提出存在“行星0”距日51.9个天文单位,周期为373.5年,质量为地球的2倍,星等为11.5~14的假设。他在后来的24年间又陆续预测了8颗其他行星。他的预测促使Gaillot把自己预测的两颗海王星外行星的距日距离改成44和66个天文单位,它们的质量分别为地球的5和24倍。
整体而言,在1908年至1932年间,Pickering预测了7颗行星--O,P,Q,R,S,T和U。他有关O和P的最后预测与其原始的数据完全不同,所以总数可以说是9颗,或许这就是9大行星的预兆。Pickering的大部分预言不过是不经意的预测。比如在1911年,Pickering预测行星Q的质量为地球的20000倍,比木星重63倍,是太阳的六分之一,接近于恒星的最小质量。Pickering说行星Q有一个很扁的椭圆轨道。
在今后的几年中,只有行星P真正受到他的关注。1928年,他把P的距日距离从123个天文单位缩小到67.7个天文单位,周期从1400年改到556.6年。他预测行星P的质量为地球的20倍,星等为11。1931年,在冥王星发现之后,他又更改了P的轨道:距日75.5个天文单位,周期656年,质量为地球的50倍,离心率为0.265,倾角为37度,接近于1911年所预测的数据。他的行星S,是在1928年提出假设,1931年提供数据:距日48.3个天文单位(接近于Lowell预测的行星X的距日距离:47.5个天文单位),周期为336年,质量为地球的5倍,星等为15。1929年,Pickering预测了行星U,距日5.79个天文单位,周期为13.93年,距海王星十分近。它的质量为地球的0.045倍,离心率为0.26。预测数据最少的是行星T,它是在1931年被提出的:距日32.8个天文单位,周期为188年。
【小行星撞击假说】
关恐龙绝灭原因的假说很多,但最有名的莫过于美国科学家阿尔瓦雷斯于1980年提出的小行星撞击理论了。
1991年,有科学家在墨西哥的尤卡坦半岛寻找石油,谁料到石油没找着,却发现了一个地下的隐伏构造。这一构造状似碗形,直径200—300千米,深约3千米,形成于6500万年前。科学家相信,这个隐伏构造当是撞击坑的所在。这个坑现被称为‘奇克苏鲁布’撞击坑,这是因为奇克苏鲁布镇正好坐落在撞击坑的中心部位。
现今的尤卡坦是陆地,但6500万年前这一带却是一片浅海水域。当年小行星以高速向地球撞来,在临近撞击点的上空,星体突然发生大爆炸,强大的冲击波在一舜间把撞击点炸出一个巨大的坑,100多立方千米的岩石被挖出。
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