【行星假说】 (第3/3页)

  科学家计算出，当时的海啸大浪最高达350米，低的也有100米。据他们研究，当年那一带的海平面比现在约高出200米，灾星就撞在200米深的浅海海底。

    由于小行星撞在浅海海底，所以引起的海啸与撞击的能量相比并不算大，但海水向撞击坑回流时引起的海啸却十分巨大。他们认为，小行星要是落在了深海之中，所引发的海啸将会比落在浅海区大出近10倍！据认为大海啸发生时，海水淹没了整个墨西哥和大半个美国。

    当发生撞击时，溅起的尘埃长时间挡住了阳光，使浮游植物无法进行光合作用而死亡。那时海洋中的生存环境变得相当恶劣。当时海洋表层的浮游植物在短时期内大量死亡就是一个很好的例子。

    又据氧同位素的研究，显示撞击后大洋表面水温下降约10℃。研究者估计，在相当长的一段时期内，地表平均气温下降约数摄氏度，导致全球冰川化，形成新冰期。

    那时的地球进入了漫长而黑暗的冬天，大地久久不见天日，地面急剧降温，景况十分可怕。据说地球上要是发生了核大战，其情景将与6500万年前的那幕惨剧相似。所以说核大战实在是打不得。

    据近年研究，小行星肇事后，有好长一段时间天上下的雨是富含硫酸的“硫酸雨”。研究者说，小行星撞击点的地下岩层中夹有大量石膏矿，石膏中的硫便是硫酸雨的直接来源。硫酸雨对地球表面的生物所造成的伤害有多大，不言自明。研究者认为，小行星要是撞在别处（不含石膏矿的地方），结局就会比这好得多。

    小行星对地球的这一击，使地球表面又是大火，又是海啸，又是降温，同时天降酸雨，大地一片昏暗。不用说，由撞击而引发的火山和地震，肯定也会跟着一同出来可劲地闹腾。一个好端端的地球，瞬时变成了人间地狱。可怕！

    大量证据表明，6500万年前确有一颗小行星袭击了我们的地球，并酿成了一场空前的生态环境大灾难，地球的生态系遭到了彻底的破坏。有一种观点认为，白垩纪末的这场大灾难系当时强烈的火山活动所为，但种种证据显示，火山没有这么大的能耐。

    由于科学家已掌握了大量的证据，小行星现在已很难洗刷自己的“罪名”。然而，小行星真的是“屠龙凶手”吗？（当然我们也不否认它曾杀死过大量恐龙）；如果6500万年前小行星没来“轰炸”地球，恐龙是否就会一直繁衍到今天？小行星究竟对白垩纪末期的大绝灭事件负有多大的“责任”？这些仍然是难以解开的谜。

    【开普勒的行星运动假说】

    开普勒关于行星运动的理论，完全不同于以前所提出的假说；他的关于行星运动的轨道“是椭圆”的断言，更超越了他前人所做的各种各样的改进。在有关行星运动的分析中，开普勒并不偏重于各种几何问题，相反，他提出了以下一些问题：“行星运动的原因是什么？”“如果像哥白尼的假说所指出的那样，太阳是太阳系的中心，那这一事实就应该能够由行星本身的运动和轨道辨别出来。”这些都是物理问题，而不像以前所设想的那样，都是几何构造的问题。

    尽管开普勒解决行星运动等问题的方法，完全不同于他以前的任何人，但他的工作仍然是从对观察结果进行仔细分析后得出一般结论的方法，而且是这种方法的一个杰出的例子。他的分析过程漫长并且极其艰辛：他在20多年的时间里，坚持不懈地进行工作，从来没有放弃他的目标。如果用呕心沥血这个词来形容他的努力，也是丝毫不过分的。

    开普勒从一开始就认识到，仔细研究火星轨道是研究行星运动的关键，因为火星的运动轨道偏离圆轨道最远，它使得哥白尼的理论显出了严重的缺陷。开普勒还认识到，对第谷·布拉赫准确的观察资料进行分析是整个问题的必不可少的先决条件。开普勒曾经写道：

    我们应该仔细倾听第谷的意见。他花了35年的时间全心全意地进行观察……我完全信赖他，只有他才能向我解释行星轨道的排列顺序。

    第谷掌握了最好的观察资料，这就如他掌握了建设一座大厦的物质基础一样。

    我认为，正当朗高蒙太努斯（Longomonta－nus）全神贯注研究火星问题时，我能来到第谷身边，这是“神的意旨”，我这样说是因为仅凭火星就能使我们揭示天体的奥秘，而这奥秘由别的行星是永远揭示不了的……。

    实际上，开普勒曾千方百计想获得他梦寐以求的第谷的观察资料。如果说他犯了偷窃罪，似乎也并不夸张，因为他自己就曾经承认：“我承认，当第谷死的时候，我正是利用了没有或缺乏继承人这样的有利条件，使第谷的资料由我照管，或许可以说霸占了观察资料。”他自己又解释道：“争吵的原因在于布拉赫家族有怀疑的天性和恶劣的态度；另一方面，也在于我自己有脾气暴躁和喜欢挖苦人的毛病。必须承认，滕纳格尔（Tengnagel）有充分的理由来怀疑我。我已占有了观察资料并且拒绝把它们交给继承人。”

    得到了第谷的观察资料以后，开普勒不断向自己提出了这样的问题：“如果太阳确实是行星运动的起源和原因，那么这一事实在行星自身运动中如何体现出来？”他注意到，火星的运动在近日点比在远日点要快些，并且“想起了阿基米德”，于是，他用矢径（连接太阳和火星瞬时位置的矢量）的方法，算出了沿轨道运动的面积。开普勒写道：

    当我认识到，在运动的轨道上有着无数个点以及相应产生了无数个离太阳的距离，我产生了这样的想法：运动轨道的面积包括了这些距离的和。因为我回忆起阿基米德用同样的方法，将圆面积分解成无数个三角形。”

    这就是开普勒于1603年7月发现面积定律的经过。牛顿把它称为开普勒三大定律的第二定律。从此以后，人们都这样称呼面积定律。开普勒用了5年多的时间才建立起这个定律；其实，早在1596年他发表《宇宙的奥秘》这本书之前，他就在探求这一规律，那时他用的方法是把五个规则的多面体与当时已知的6个行星联系起来。

    面积定律能够确定轨道上各点的速度的变化，但不能确定轨道的形状。在他得出面积定律的最终表述的前一年，开普勒实际上就摒弃了行星运动轨道是圆的假说。1602年10月他曾写道：“行星轨道不是圆。这一结论是显而易见的——有两边朝里面弯，而相对的另两边朝外伸延。这样的曲线形状为卵形。行星的轨道不是圆，而是卵形。”

    在作出火星轨道是卵形这一结论之后，开普勒又花了3年时间才确定它的轨道实际上是椭圆，当这一结论确立时，他写道：

    为什么我要在措词上作文章呢？因为我曾拒绝并抛弃的大自然的真理，重新以另一种可以接受的方式，从后门悄悄地返回。也就是说，我没有考虑以前的方程，而只专注于对椭圆的研究，并确认它是一个完全不同的假说。然而，这两种假设实际上就是同一个，在下一章我将证明这一点。我不断地思考和探求着，直至我几乎发疯，所有这些对我来说只是为了找出一个合理的解释，为什么行星更偏爱椭圆轨道……噢，我曾经是多么的迟钝啊！

    开普勒用了10年多的时间才发现了他的第三定律，即任何两个行星公转周期的平方与他们到太阳的平均距离的立方成正比。1618年，开普勒在他的《宇宙的和谐》一书中表述了这个定律。下面就是开普勒自己对发现这个定律的描述：

    准确地说，就是在1618年3月8日这天，这一结论显现于我的脑海中。但不幸的是，当我试图用计算来证实它的时候，我又以为它是错误的，因而我抛弃了它。5月15日，这个念头终于又回到了我的脑海中，并且以一种全新的方式使我豁然开朗。它与我17年来对第谷观察资料进行分析所得出的数据吻合得如此之好，以致刚开始的瞬间，我感到我好像在梦幻之中。

    至此，开普勒呕心沥血的漫长而艰辛的追求，终于结束了。

    在他的第一本书《宇宙的奥秘》中，开普勒就说过：“但愿我们能够活着看到这两种图像能够相互吻合。”22年后，当他发现了他的第三定律，从而使得他的梦想得以实现时，开普勒在《宇宙的奥秘》再版中加进了这样的注释：“22年后，我们终于活着看到了这一天，并为此感到欢欣鼓舞，至少我是如此；并且我相信梅斯特林（Maestlin）及其他人将分享我的快乐！”

    【行星磁场】

    ·行星磁场成因的一种假说

    关于行星磁场的产生机理，至今仍然是一个谜。关于它产生的原因有多种假说，这些假说虽然能够解释一些现象，但都有它们的理论缺陷。为了揭开行星磁场之谜，我在这方面进行了一些探索并取得了一些进展，希望拿出来和大家一起进行讨论。下面就是我的一些不成熟的观点。

    根据现代电磁理论：磁场是由运动的电场产生的。就电场产生磁场产生的具体形式来说主要有如下几种：

    1、分子电流----分子、原子内的电子绕核旋转而产生磁场，这是永磁体磁场的产生机理；

    2、普通电流----这是普通电磁铁产生磁场的机理；

    3、点电荷的机械运动----这是罗兰实验中罗兰盘产生磁场的机理。

    所以，行星磁场的产生无非就来自于上面的几种原因；

    一、由分子电流产生（即传统的永磁体假说）；

    此观点认为：行星内部存在着一个巨大的铁镍质的永磁体核心，是它产生了行星磁场。

    对于这个观点有人提出了否定的理由：他们认为永磁体是有居里点的，即永磁体在一定的温度下将失去磁性。铁镍永磁体的居里点约770摄氏度，而许多行星内部的温度普遍超过1000摄氏度，在这个温度下铁镍永磁体早已失去了磁性。所以，行星磁场来源于行星内部永磁体的观点已逐渐不被人接受。

    二、由恒定电流产生；

    该假说认为地核是一个带正电荷的等离子体。行星核中央部分由于高温高压而将电子“挤”出来，使它带正电荷；行星核外层是一个全部由电子充满的壳层，这个壳层是超导体，是超导体永不衰减的电流产生了行星的磁场。

    这个假说符合一定的科学道理，也能解释一些现象，是一种比较有前途的假说。

    三、个人的观点：由做宏观机械运动的点电荷产生。也就是和罗兰实验中，罗兰盘的磁场的产生机理是一致的。

    就前面的两种假说而言，它们都难以解释行星磁场的强度和行星的自转密切相关的现象。而从八大行星的有关数据来看，行星的磁场强度和行星的自转似乎是密切相关的。例如：金星，它和地球其它参数很接近，但是它的自转速度很慢，几乎没有磁场；而自转周期很短的行星几乎都有强磁场，如：木星、土星。所以，本人的观点是：

    行星的磁场来源于本身所带电荷的机械运动。

    也就是行星的某个特定的区域由于某些物理、化学原因而带上了某种电荷，这些电荷随着行星的自转而做圆周机械运动，这种圆周机械运动的电荷必然产生一个磁场，这个磁场就是该行星的磁场来源。

    关于所带电荷的来源，这里有两个不成熟的观点：

    一：从太阳风中不均等的俘获带电粒子

    二：压电陶瓷原理，从行星的核心部位压出电荷

    观点一，电荷是来自于太阳风。

    当这些电荷被俘获后，它们必然的必然分布于行星的外层大气的某个圈层，并且必然随着随着行星的自转而和大气层一起绕行星自转轴做圆周运动，这些做圆周运动的电荷必然产生一个磁场，这个磁场可能就是行星磁场的来源。

    这里必须解释两个本观点中提到的问题：

    1、电荷为何分布在外层大气？

    2、为什么行星会选择性的俘获太阳风中的某种电荷？

    对于问题一：基于这样一个常识，如果一个物体带上了电荷，这些电荷必然由于排斥作用而分布于物体的外围。同样，如果行星带上了某种电荷，这些电荷由于排斥作用而分布于行星大气的外围，即外层大气。

    对于问题二：我认为太阳风中的正负电荷是等量的，行星是如何选择俘获其中的某种粒子的呢？基于物质拥有电负性（是化学上的概念，和负电荷是两码事），即不同的原子同带电粒子的作用力是不同的。例如：一个中性的氧原子或氧分子，可能会和一个电子或质子发生电磁作用，但他们的作用力的大小是不一样的。氧的电负性大，它必然倾向去俘获一个电子而不是一个质子。同理，钾原子则应倾向俘获一个正电荷而不是一个负电荷。从行星的物质组成来看，氧站49%、硅占26、其它金属性比较强的元素的总和也不到20%，所以从行星的总体来看，电负性比较强的元素占比较高的比例。并且在行星的外层——行星大气是多种元素组成的混合体，可能是由于物质比例的不均衡，最终导致行星倾向于俘获负电荷。这些负电荷由于前述的原因而集中在行星外层大气（可能是在电离层），当它们随着行星自转而和大气层一起绕地轴做圆周机械运动时，必然产生一个磁场，产生的磁场可能就是行星磁场。

    如果有另一颗行星，它的物质组成和行星不同，它就可能带上和行星相反的电荷。即使它的自转方向和行星相同，也有可能形成和行星方向相反的磁场。同理，自转方向不同的行星，也可能会形成和行星方向相同的磁场。

    所以，根据上述假说，行星磁场强度应该取决于自转速度、行星半径、大气层厚度等几个因素。

    所以，如果使用本假说就很好的和如下现象相吻合：

    1、金星为何几乎没有磁场？

    2、为何类木行星拥有强大的磁场？

    如果根据观点二：压电陶瓷原理，从行星的核心部位压出电荷。或者说，本假说可以说是对假说二的一种发展。也就是：假说二中的恒定电流假说中，虽然解决了电荷的来源问题，但无法解决恒定的电流的推动力问题。因为理论上说，在一个超导的环形导线里，只要有电流产生，如果不受到外界的影响就不会停止，也能够产生一个恒定的磁场。所以该理论的观点也遇到了一个问题，即：拥有了超导体，但是没有一个电源，什么为它们提供合适的电压，或者说是什么为它们提供了一个电流的原始推动力的问题。

    如果借用该假说的电荷来源，或者说根据压电陶瓷原理。这些聚集的电荷由于行星的自转而做机械运动而产生一个磁场，这个磁场可能就是行星磁场的来源。由于负电荷集中在外围，它的随地球自转而做圆周运动的线速度必然会比内部的正电荷的线速度要大。产生的磁场自然要比内部的要强。内部的正电荷的数量虽然和外围的负电荷基本相等，由于它们位于内部，半径相对比较小，它们随地球自转而拥有的线速度必然比较小，所以它所产生的磁场必然比负电荷产生的磁场弱。虽然磁场方向和负电荷产生的磁场相反，仍不能够完全抵消负电荷所产生的磁场。这样两种方向的磁场的矢量和必然表现为负电荷随行星自转所产生的磁场。

    地球是太阳系的八大行星之一，她的磁场的产生机理应该也是这样的。

    【碳行星】

    「碳行星」（Carbonplanet），又称为「钻石行星」，是一种假设存在的类地行星，其内部拥有钻石内层，而厚度更可达几十公里。该理论由MarcKuchner首先提出，这些钻石行星可在不少恒星的原行星盘中产生，如果它们真的拥有大量碳元素及缺少氧，它们的演化将与地球、金星及火星这些主要以矽氧化合物的行星截然不同。

    据现时的理论推测，这些碳行星会拥有丰富的铁内核，与已知的类地行星相似，而内核上层则由很厚的碳化矽及碳化钛，然後是碳元素层，这些碳元素会以石墨形态存在，如果行星的体积大及有足够压力，碳元素层的底部便能挤压出钻石。碳行星的表面会充满碳氢化合物及一氧化碳，如果有水存在的话，它们更有机会孕育出生命，但在这样的环境下，「有机」的标准将以氧元素取代碳元素，这些生物会进食富氧的食物，呼吸富含碳的空气。

    绕脉冲星PSR1257+12公转的行星或会是碳行星，可能为年老恒星产生碳元素，再经超新星爆发而产生的。而其他可能拥有碳行星的恒星估计会在银河系的中心位置，这些恒星也会拥有充足的碳元素。

    【祝融星】

    祝融星（法文：Vulcain；德文：Vulkan；英文：Vulcan），也作火神星，是一个假设在太阳与水星之间运行的行星，这个十九世纪的假设为爱因斯坦的广义相对论所排除。

    名称

    祝融星的西方名称，源自罗马神话的锻冶之神「Vulcanus」。

    祝融星假设的出现

    祝融星的假设是用以试图去解释水星实际近日点移位与计算出移位的差距，按传统力学的方法计算，水星在受到太阳和其他大行星的引力作用下，其近日点在每世纪会东移574角秒，但实际观测的数字是531角秒，比预期差43角秒，於是人们便假设水星轨道以内，尚有一颗大行星未被发现。

    祝融星最初由法国数学家勒威耶(UrbainLeVerrier)於1859年提出，他曾以计算天王星受到的外来重力而成功发现海王星，於是试图以同样的方法去寻找祝融星。

    研究与探索

    1859年12月，勒威耶接到一位业余天文学家勒卡尔博尔(EdmondModesteLescarbault)的信，声称他之前看到未知行星的凌日现象，但其粗糙的观测方法(没有任何天文仪器辅助)，令勒威耶为之气结。

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