太阳系的四大奥秘

　　时至今日，人类虽已将探索宇宙的触角伸向太阳系之外的行星系统，但对太阳系家园里的一些奥秘仍然知之甚少。不过，凭借各路探测器在太空中“八仙过海，各显神通”，太阳系小心翼翼守护着的那些秘密也许就要被我们一一揭开了！

　　

　　为什么天王星横卧而行？

　　天王星的旋转方式十分奇特，其自转轴呈98°倾斜，几乎是横躺着绕日运行。长期以来，研究人员认为这是由于在形成之后不久，天王星遭受了某颗巨型天体的撞击，导致自转轴急速翻转。这一设想颇具诱惑力，但遭遇了极大的难题。由于天王星的所有卫星都在其赤道面（因天王星自转轴的倾斜而倾斜）上公转，因此它们的运行轨道也跟着倾斜。然而，倘若事实如研究人员所假设的那样——天王星遭受撞击后急速翻转，那么，它的卫星又如何能在短时间内适应这种运动呢？

　　对此，2010年初，法国巴黎天文台的雅克·拉斯卡尔和格温纳埃尔·布艾尝试作出解答。这2位天体物理学家认为，天王星的翻转过程可能非常缓慢，因而其卫星都有足够的时间跟进。这样的解释似乎更合逻辑，然而，还有一个问题有待解答：撞击的肇事者是谁？或许是天王星形成初期的某颗伴星。对此，科学家只能进行粗略描述：某颗巨型卫星产生的引力与太阳的引力一起逐步使天王星的自转轴翻转。研究人员计算出位于离天王星130万km处、质量约为天王星1%的卫星可能正是那次撞击的始作俑者。但是，在天王星所有目前已知的卫星中,没有一颗符合这些条件。那么，这个谜题仍旧无解吗？未必。或许是因为后来在另一颗气态巨行星（木星、土星……）的引力作用下，天王星的这颗颇有影响力的伴星被抛射得很远，以至于我们还没有发现这颗卫星。一些模拟实验已经证实：在太阳系漫长的形成过程中，这些气态巨行星的轨道可能移动过不少。至于后续的研究进展，就让我们拭目以待吧。

　　

　　水星有颗大心脏吗？

　　没搞错吧！这片布满陨石坑的贫瘠之地竟也藏有秘密？水星没有大气层，没有水分，饱受太阳的强烈辐射，似乎令研究者兴味索然。殊不知，就在这颗和月球有几分相似的行星深处竟然隐藏着一个令人困惑的秘密：铁质核心。其实，具有铁质核心并不稀奇，毕竟金星、地球以及其他类地行星也都不乏类似的金属核。这些行星大致都是在相同时期以相同物质形成的。因此，它们的成分按理也应相似。在构成行星的主要成分中，铁是最重的。因此，当天体形成时，它会下沉至该天体的最深处。作为地球核心部分的地核，其直径约为地球半径的1/2。相形之下，水星的半径为2400km，而其铁质核心的半径却达1900 km，也就是说，这个神秘的铁核几乎占满了整个水星。水星的心脏如此巨大，实属罕见！

　　对于这一点，科学家普遍认为是由威力无穷的太阳造成的。由于水星离太阳非常近，仅6000万km（地球距离太阳约1.5亿km），因此在受到太阳的强烈辐射时，温度可达460 ℃。而45亿年前太阳系形成之初的情形似乎更糟糕：那时的太阳十分狂暴，向宇宙空间散发的能量比现在多得多，使早期的水星温度高达2000℃！热量使水星外层的岩石发生气化，徒留500km厚的行星幔。

　　

　　木卫二上有汪洋大海？

　　什么？这颗浑身布满条纹、其貌不扬的小冰球竟是生命绝佳的藏身地？是的，这个深藏不露的家伙是木卫二，其实力不可小觑。木卫二上具备生命诞生的3个必要条件：热量、有机分子和液态水。科学家深信，在木卫二厚厚的冰层下存在着一片广袤的海洋，而它表面那些纵横交错、密如蛛网的条纹便是明证。这些条纹是冰层裂缝，即各大型冰块的连接点。在地球上，地壳并非一个整体，而是由几大板块组成的。这几大板块在灼热的岩浆上漂浮。而在木卫二上，冰层代替了岩石陆地，岩浆换成了地下雨。

　　如果说冰层下一定有汪洋大海，那么这海里是否存在作为生命基础的有机分子？对此，研究人员也颇有信心。目前，我们已知的地球上最初的有机质正是源自早期太阳系中撞击地球的陨石，而木卫二同样没有任何理由逃脱陨石雨的袭击。

　　令研究人员兴奋的是，木卫二的环境与沃斯托克湖（位于南极俄罗斯沃斯托克站附近约3000m厚的冰层下，是世界上最深和最大的冰川湖）颇为相似。倘若能在沃斯托克湖中发现生物，或许就能印证木卫二冰层下的海洋中存在生命。事实是，科学家曾在该湖的冰芯样品中发现过细菌！没错，即便在这样极端恶劣的自然环境中（终年没有阳光，厚重冰层造成巨大压力，来自地心的热量使湖底的温度甚至高达350℃）仍可孕育生命。既然如此，是否意味着木卫二上也存在生命？问题是，勘察冰川湖或许相对容易，但探测距离地球将近8亿km的木卫二则困难得多！首先要经历一段极其艰难的旅程，即使成功抵达木卫二，接下来还得在深不可测（2~100km）的冰层上钻孔。看来，若想揭开木卫二深藏的秘密，恐怕还得等上数十年……

　　

　　太阳有个隐身的“兄弟”？

　　太阳还有个“兄弟”？它在哪里？为何我们看不见它？分明只有一个太阳在天空中闪耀啊！假如太阳还有一个“兄弟”，那么它可能存在于太阳系之外，距地球至少1光年，且非常暗淡，是一颗褐矮星，因此从未被空间望远镜探测到。这颗太阳伴星被天文学家命名为“涅默西斯”（希腊神话中的复仇女神）。在引力作用下，太阳和“涅默西斯”围绕着共同的质量中心旋转运行。

　　研究者为何假设存在这颗未曾谋面的星体呢？因为它可能是导致太阳系（包括地球）遭受陨石周期性轰击的元凶。6500万年前的恐龙灭绝可能正是某颗小行星撞击地球所致。抛射物可能来自“奥尔特云”。具体说来，当“涅默西斯”经过“奥尔特云”附近时，由于引力的作用，它以某种方式摄动“奥尔特云”，从而将一些长周期彗星从“奥尔特云”里抛射出去，引起彗星雨。能证明太阳存在伴星的另一个重要线索是，冥王星轨道之外，有一颗被称作“赛德娜”的神秘矮行星。不过，这颗矮行星那怪异的运行轨道着实令人不解：它循着一个罕见的、偏心率非常大的轨道绕太阳运行。其近日点和远日点分别约为76天文单位和975天文单位。“赛德娜”的存在间接证明了太阳还有一颗伴星。假如它在太阳和“涅默西斯”间左右为难，那么这惊人的偏心率就很好解释了。鉴于这些证据，研究者于是假设太阳并非孤家寡人，而是和银河系1/2的恒星一样拥有伴星。科学家余下的工作是把太阳的这位隐藏的“兄弟”找出来，可是，20多年来天文学家孜孜以求却始终无果。不过，于2009年末发射升空的“广域红外巡天探索者”天文观测卫星或许能觅得它的踪迹。一出围捕好戏业已开场……