落秋文学

第九章 高科技激发天文新突破（第1页）

第九章高科技激发天文新突破

灿烂群星新发现

火星气候也变暖

火星

美国科学家公布一项研究结果，证明火星正在遭遇短期气候变暖，而且其表面温度升高速度是地球的4倍。

科学家长期以来一直密切关注火星表面温度变化。根据季节和地点不同，火星表面温度变化范围为-87～-5℃。

计算机模型数据显示，20世纪70～90年代，火星表面平均温度上升了0．65℃。相比之下，地球表面平均温度在整个20世纪升高了0．75℃，变暖速度仅是火星的四分之一。研究人员说，过去4年里，火星南极的冰层正在逐渐融化。

科学家们经过长期实际观测，认为火星气候变暖与尘埃密切相关。火星表面大量颜色明亮的尘埃可以将太阳发出的光线和热量反射回宇宙空间，科学家称这一现象为“反照”，并将天体反射太阳辐射的比例称为反照率。

但是当火星表面红色尘埃被大风吹散到空中，同时经受暴雨洗刷后，就会失去反射太阳辐射的性能，即反照率降低。这时，火星吸收太阳辐射热量就会增多，表面温度也随之升高。

美国宇航局行星研究专家洛丽·芬顿对比分析了美国20世纪70年代“海盗1号”火星探测器发回的热量分光计测绘图像和90年代“火星环球勘测者”发回的类似图像。而后证实，过去30多年里，火星表面大片区域明亮程度发生了改变。

火星上暴风雨与反照率变化互为因果，芬顿形容这一因果现象为“正反馈”系统，换言之，这是一种“恶性循环”。

这一理论在地球上同样适用。当地球表面积雪覆盖的区域气温升高，冰雪融化，这一区域反照率就会降低，吸收太阳热量增多；而这一来又会导致气温更加升高。只有当这一区域再次降雪时，降温过程才会重新开始。

科学家说，除反照率因素之外，导致气候变暖因素还有很多。如地球变暧的主要原因是人类活动向大气中排放大量二氧化碳等温室气体，使气温升高。同时，一些自然原因也导致气候变暖加剧。如地球处于近地点和远地点时温度会产生差别，火山喷发和一些植物也会排放大量温室气体。

芬顿和其他研究人员在论文中写道：“我们的研究结果显示，火星表面反照率变化会影响近期气候和大范围天气情况。”他们认为，今后任何关于火星气候变化的研究都应将反照率作为一项重要因素来考察。

虽然研究得出了火星上暴风雨与反照率变化互为因果的结论，但是火星暴风雨的成因仍然是待解之谜。

火星表面积约2300万平方公里，按距离太阳由近及远的次序排在第4位，自转周期是24．62小时，公转周期是686．93日。火星大气主要成分是二氧化碳，表面平均反照率是地球的30多倍。

古老彗星尘埃现身

美国宇航局的“星尘”号从一颗彗星尘埃中带回了样本，科学家在其中发现了比太阳还要老的尘埃，这为探索太阳系起源的基础性问题提供了线索。

据英国《泰晤士报》报道，这些来自“维尔德2”号（Wild2）的彗星尘埃样本是“星尘”号在2007年1月带回地球的。经过近一年的研究，科学家发现其中一颗仅有1微米宽并富含氧元素的尘埃年龄超过了太阳系。

由于这颗“原始尘埃”太小，科学家只能挑选其他较大的尘埃分析其矿物成分。结果，科学家从中发现了不少有机物和水的组成元素。科学家由此推论，太阳系早期比此前所认为的更加不稳定。一直以来的主流理论认为，太阳系行星具有不同组成成分是因为它们处在太阳系的不同位置，而不同位置所包含的矿物成分也不同；但现在这些彗星尘埃在一定程度上说明，太阳系各个区域的成分并非截然不同，而是有很大的重合和交叉。

科学家还发现尘埃样本中有10％的成分是在有热能的情况下才能形成的，这说明“维尔德2”号中的一部分在形成时所处的位置比现在要更靠近太阳，整个彗星的形成是分阶段的。

太阳系的形成开始于45．7亿年前，而“维尔德2”号彗星被认为出现在此后1000万年内。它曾长期孤独地游离于太阳系的边缘，直到受到木星的引力吸引才向太阳靠近了一点。由于长期在外围游**，因此它的成分没有因太阳热能而改变，也没有受行星和小行星带脱落的碎片的影响，被认为是研究原始太阳系的最佳样本。

宇宙之地狱，雨水皆由铁构成

不久前，美国麻省理工学院的阿达姆·伯加瑟尔和华盛顿大学的卡塔琳娜·罗德斯宣称，褐矮星上的天气状况很可能是宇宙中最为恶劣的。

褐矮星常常被科学家们称为“失败的恒星”——体积非常小，还足以诱发热核聚变。自诞生之日起，这类天体便一直在缓慢地燃烧并逐渐变凉。

尽管如此，褐矮星上却并非一片沉寂。计算机模型（基于红外望远镜的观测数据构建）的演算显示，这类天体也拥有大气层，只不过它们主要由气态的铁和硅酸盐组成。

上述现象在那些表面温度高达2000K的年轻褐矮星上最为普遍。不过，随着温度逐渐降低，褐矮星上的云团也会不断凝聚并最终形成降雨，并且是真正的“铁雨”。

虽然通过平常的观测活动并不能发现褐矮星上的金属云团，但科学家们还是成功找到了一些猛烈风暴的踪迹。除此之外，他们还查明，褐矮星的亮度主要取决于其上的云团数量和天气情况。