作者：汪敬东
出版社：新疆人民出版社
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宇宙之谜试读：
前言
百年奥秘系列丛书，是一套益智科普读物，共8本。该套书从不同角度分别对太空、大地、动物、植物、海洋、野人、飞碟、数学、物理、化学等方面的谜团及奇异现象进行了科学的介绍和解释。编著者花费了大量心血，对浩如烟海的科学资料进行了筛选、提炼、整理和加工，挑选出了最有意义、最有价值，同时也是最具趣味性的未解之谜或已经破译的奥秘，编著成书。因此，本套书不仅适合于广大青少年阅读，而且，对一般读者，对从事科普工作的专业人员也有一定的参考价值。
科学的不断发展，对人类已有的常识提出了挑战，使我们对太阳系和宇宙、宏观世界和微观世界有了新的认识。另一方面，随着人类的触角向各个角落延伸，随着我们头脑中不断闪现的“天问”，奇怪的东西和神秘事件的发生与发现也对人们的常识提出了质疑。事实上，我们对宇宙、对人类中所发生的事了解得越多，它们对我们来说就越显得神秘。
在科学高度发达的今天，人类不仅可以登月球，访火星，下深海探秘，而且可以分裂原子，释放巨大的原子能；可以改变生物的基因，进而改变许多物种；可以克隆动物，甚至克隆出人类本身……总之，尽管人们对周围的世界有了更加深入、更加全面的认识，然而人类未知的世界依然非常广阔，正等待着人们去探索，去破解。
融新奇性、奥秘性、疑问性于一炉，集知识性、趣味性、科学性于一体——品读本套系列丛书，定能开阔读者的科学知识视野，激发读者的科学钻研探索精神。所以，本套丛书不愧是广大青少年读者的良师益友。
太阳系起源之谜
因为太阳同人的关系太密切了，所以两个多世纪以来，许多杰出的思想家都探讨过太阳系的起源。关于太阳系的起源问题，200年来因为没有一种权威说法，因此人们提出了一种又一种假说，累计起来，已经有40种之多，但其中影响比较大的，主要有以下几种观点。
灾变假说：这个假说的首创者是法国的布封。20世纪前50年，又有一些人相继提出太阳系起源于灾变。这个假说认为太阳是先形成的。在一个偶然的机会中，一颗恒星（或彗星）从太阳附近经过（或撞到太阳上），它把太阳上的物质吸引出（或撞出）一部分。这部分物质后来就形成了行星。根据这个假说，行星物质和太阳物质应源于一体。它们有“血缘”关系，或者说太阳和行星是母子关系。他们都把太阳系起源归结为一次偶然撞击事件，而不是从演化的必然规律去进行客观的探讨。因为银河系中行星系是比较普遍的，太阳系绝不应是惟一的行星系。只有从演化的角度去探求才有普遍意义。就撞击来说，小天体如果撞击到太阳上，它的质量太小，不可能把太阳上的物质撞出来，小天体必被太阳吞噬掉。1994年彗星撞击木星就是极鲜明的例证。21块彗核对木星发起连续的攻击，在木星表面仅引起小小一点涟漪，被消化掉的是彗星。如果说恒星与太阳相撞，这种机率就更小了。因此，曾提出灾变学说的一些人，后来也自动放弃了原有的观点。
星云说：这种观点首先由德国的伟大哲学家康德提出来，几十年以后，法国著名数学家拉普拉斯又独立提出了这一问题。他们认为，整个太阳系的物质都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分形成了太阳，星云的外围部分形成了行星。然而康德和拉普拉斯也有着明显差别，康德认为太阳系是由冷的尘埃星云的进化性演变，先形成太阳，后形成行星。拉普拉斯则相反，认为原始星云是气态的，且十分灼热，因其迅速旋转，先分离成圆环，圆环凝聚后形成行星，太阳的形成要比行星晚些。尽管他们的假说之间有这样大的差别，但是他们假说的大前提是一致的，因此人们便把他们捏在一起，称“康德—拉普拉斯假说”。
俘获假说：这个假说认为太阳在星际空间运动中，遇到了一团星际物质。太阳靠自己的引力把这团星际物质捕获了。后来，这些物质在太阳引力作用下加速运动。类似在雪地里滚雪球一样，由小变大，逐渐形成了行星。根据这个假说，太阳也是先形成的。但是，行星物质不是从太阳上分出来的，而是太阳捕获来的。它们与太阳物质没有“血缘”关系，只是“收养”关系。
尽管各种假说都有充分的观测、计算和理论根据，也都有致命的不足，所以一直也没有一种被普遍接受的假说。太阳系在等待着新的假说。
太阳系有第十颗行星吗
自从1930年发现太阳系第九颗冥王星以后，轨道偏移问题仍然没有解决，因为天王星的计算轨道，还是和实际观测到的不相符合。而海王星的计算轨道，也只是符合近期，时间越长产生误差越大。人们用这一方法希望来寻找第十颗行星。所以天文学家们一直没有停止对第十颗行星的寻找，可是直到今天收效甚微。“冥外行星”是否存在？从理论上说是有可能的。因为太阳的质量相当于九大行星质量总和的740倍，附近却只有九个行星，这种结构不太合理。太阳的引力作用范围是很大的，大约应该可达到4500个天文单位，而冥王星最远距离太阳只有49个天文单位。因此推断，太阳系的边缘，远在冥王星之外很远很远。在这片冥外空间，应该存在第十颗、甚至第十一颗行星。
有天文学家曾经宣称发现了第十颗行星，并指出行星的距离、轨道、质量、位置和亮度，但多家天文台据此寻找，却怎么也发现不了，因而也不可能确认它。1977年底，美国天文学家科瓦尔在天王星和土星之间发现一个环绕太阳运行的天体，后经天文学家半年多的努力观测，认为它还不够大行星的资格，基本上认为它只是一颗小行星——这就是“喀戎”小行星。
现在，我们完全可以不借助已知行星的偏移来寻找新的行星了！空间探测器的精密仪器已经伸进了遥远的行星际空间，本世纪70年代美国先后发射“先驱者10号”和“先驱者11号”。“旅行者1号”和“旅行者2号”，它们都担负着考察太阳系外围空间的重大任务，在一路上飞掠过木星、土星、天王星、海王星后，会飞出太阳系，到茫茫的宇宙中去探索！但就目前发回的照片及资料中，还没找到新行星的证据。
地面上的天文学家并不泄气，他们一边等待航天飞船带回更新更奇的成果，一边也坚持不懈地借助大型望远镜搜巡天空。
每当发生日食时，天文学家的观测项目总有一项寻找水星内侧行星的任务。人们利用日全食时月亮影子遮住太阳圆面的一瞬间，对太阳附近的区域进行搜索，验证水星以内还有大行星的设想，但长期以来，也是毫无结果。
从发现天王星到发现海王星相隔了65年，从海王星到冥王星的发现又隔了74年。冥王星自发现以来到现在还不到70年。空间技术的发展却是突飞猛进的，一艘艘无人太空船或载人宇宙飞船带着人们无限希望相继升空。探索宇宙之路是永无止境的，我们相信总有一天会揭开太阳系的奥秘。
距离我们1.5亿千米的巨大火球——太阳之谜
中心温度高达1600万度的巨大火球
——大小：直径约140万千米，是地球的109倍.
——重量：1.989×1033千克，约为地球的33万倍.
——温度：表面温度约6000度，中心温度约1600万度.
——组成：氢：73.46%氦：24.85%氧：0.77%碳：0.29%
其他：0.63%
太阳与地球、月球的最大区别在于它是发光的巨大的气体恒星。
为研究的方便，天文学家把它分成了“里三层”和“外三层”。
太阳内部有“里三层”。从中心向外，依次是核反应区，这里是太阳热能产生的基地。辐射区，太阳能先通过这里传播出去。对流区，太阳能经过这里向太阳表层传播，它们是“输送带”。
太阳外部有“外三层”。
光球。发出明亮耀眼的太阳光，这里是人们平时看到的太阳光辉的圆面。光球并不完美，常有黑斑出现，称为太阳黑子。太阳黑子并不真黑，只是温度比周围光球低点，大约低1500度，以致相对“发黑”。黑子经常成群结队出现，酷似太阳大气涡旋。黑子在太阳上的位置每日在变化，据此，可以知道太阳也在自转，约27天自转一周。黑子变化呈周期性，即黑子数量的多少以大约11年为一个周期。
光球面上也不纯净，布满着米粒般的粒状结构，科学家形象地称它们为“米粒组织”，其实，太阳的“米粒”硕大无比，每个的直径都有1000千米，相当于四川省那么大，“米粒”们紧密相挨，上下翻滚，酷似一锅煮开了的大米粥。
色球。在光球外层，只有用专门的仪器才可观测到这层厚约2000千米、呈玫瑰色的气体，这一层是太阳大气中最为波澜壮阔的。
首先是色球层面，它由无数细小的火舌组成，其宽度约有几百千米，高度可到6000～7000千米。远远望去，像大片燃烧的草原。
其次是色球边缘，常常突然急剧串升一片火舌般的气柱，高度达到几万千米，甚至100多万千米，这就是日珥。日珥可谓千姿百态，有的像脱兔，有的如飞鸟，有的如轻烟浮云，有的状如喷泉飞瀑，这里可以算得上是太阳“名胜”，是太阳上最壮丽的景色。
再有，色球还有耀斑，太阳表面最“惊天动地”的爆发现象。常出现在黑子群上空的色球层中，耀斑来势凶猛，去则迅疾，短短时间里，突然增亮，耀眼一片，同时释放出巨大能量，不亚于几万～几十万个氢弹爆炸的能量。
色球爆发，地球遭殃。1989年一次超级耀斑爆发，地球上连连作出反应。除了高纬度地区绚丽的极光让人赏心悦目以外，其余的都具破坏性。许多地方电讯突然中断，这是因为地球上的短波无线电波是靠大气中的电离层对它们的反射而传向远方的。耀斑的X射线会使电离层发生剧变，从而导致无线电通讯衰退甚至中断，给通讯部门和军事部门带来不少麻烦。地磁站记录到强烈磁暴。我们知道地球是个大磁体，自由支悬的指南针静止时总是呈南北方向的，耀斑的爆发使地磁场受到干扰，这时的指南针失灵，称为磁爆，甚至连输电网都遭到破坏。如果没有地球大气和地球磁场的双重保护，地球创伤还会更重。
日冕层。只有在日全食中，才能看到一片青白色的日冕光区。日冕层的温度比它的发源地——太阳表面高出许多，有100万度，因此日冕物质不断向外膨胀，把许多沿着太阳磁力线的粒子流不断地喷射到行星际空间，形成著名的太阳风。太阳风风速强劲，平均每秒350千米，最高的可达到每秒1000千米，这股太阳风比地球上记录的最快风速快了500多倍。太阳风每秒带走的物质也惊人的巨大，有1000万吨太阳物质。但太阳始终还是圆形的太阳，这跟烛火原理一样，烛火中的物质不断离开火焰的可见部分，又不断从烛心得到补充。物质不断更新，外形基本不变。我们平时说，“太阳每天都是新的”，看来是与现实相符的。
太阳风使我们免遭宇宙射线袭击。科学家用精密仪器观测，证明太阳风可见的踪迹可飞到太阳以外七千万千米的地方，可以说，太阳风不仅吹拂着最近的水星，还包围金星、地球和火星，实际上可能包括其它行星。即整个太阳系都在太阳大气范围之内，只是越来越稀薄，在太阳系与宇宙空间形成一道屏障，这道无形的屏障对地球作用非同小可，它可以不让颇具杀伤力的宇宙辐射粒子长驱直入，耀武扬威，从而使地球受伤害。那么，太阳风高速粒子流不是同样对地球产生冲击吗？答案是，地球磁场使带电粒子流被迫转向、减速，迫使它们飞向南北两极。再说，太阳风到达地球时密度也有限了，威力不算很大。而这一切，都是我们看不见摸不着的无声较量。
由此看来，今天有一点是很清楚的，要是没有太阳创造的特别环境，我们在地球上就不能生存，太阳不仅是光和能的赐与者，还是我们免受宇宙射线袭击的保护者。
黑子、耀斑、日珥、太阳光等太阳活动丰富多彩，太阳的“天气”变幻莫测，对地球气象、水文、地震等各方面都有不同程度的影响，因此，越来越多的国家不仅预报地球天气，还重视太阳“天气”的预报，因为两者确实有千丝万缕的联系。
离太阳太远或太近，我们都将毁灭
我们距抬头可见的太阳，足有1.5亿千米。如果一个婴儿乘坐时速200千米的高速列车去太阳，到达时他已经白发苍苍了，因为需要整整86年。
太阳，每天赐给我们光明，并且从很远的地方给我们送来温暖，因为它，地球才充满生机。可以说，太阳是我们生命的源泉。
太阳是银河系里离我们最近的恒星，这颗最近的恒星相距我们1.5亿千米，这样长的距离，如果是时速1400千米的超音速飞机，也要连续飞12年才能到太阳；如果乘坐时速200千米的高速列车，需要花86年时间，也就是说，一个婴儿坐上这趟列车的话，到太阳时也只能安度晚年了；如果是步行，即使日夜兼程，也要走上4000年。光速是很快的，每秒钟30万千米，可以绕地球七周半，但是光从太阳那里照射到地球也需要8分19秒。
如此遥远的太阳，对地球这颗行星来说却是远近适中的；如果近若金星，表面温度灼热惊人，海洋都会蒸发得滴水不剩；如果远如冥王星，只是一片冻僵的世界，无论如何也不可能成为现在的地球，不可能有生命的出现，不可能有生机盎然的世界。
地球每分钟在每平方厘米的土地上能得到太阳输送的2卡路里的热量，对整个地球来说，每分钟太阳放出相当于燃烧4亿吨煤的热量。而这么多的热量，仅仅是地球表面得到的，它只占太阳辐射出去的总能量的二十二亿分之一，即使是这样，这些热量也比全世界的发电量高出好几万倍。在盛夏季节，炽热的太阳还是令人望而生畏，人们会想方设法来避暑。
奥地利物理学家斯特凡总结出辐射和温度的关系，从而得知太阳表面温度达5500摄氏度，太阳中心更可高达1500万摄氏度，真令人难以想像。英国天文学家金斯是这样说明高温的惊人程度的：如果在太阳中心取别针大小的一块放在地球上来，那么站在150千米远的人都不能幸免于难，他会被烧死。
这样炽热的天体简直像团燃烧的火球，然而是什么东西可以旷日持久地燃烧达50亿年呢？据科学家推测，太阳寿命约100亿年，现在正处于中年时期，也就是说太阳光耀地照射了50亿年，并还将一如既往地照耀下去。
巨大的原子反应炉
我们看到的太阳每时每刻都发生着巨大的核爆炸，太阳就像个天然的原子炉，中心的温度和压力极大，氢原子核相互作用，结合成氦原子核，同时发出巨大的光热，这样放出的能量比化学元素燃烧的能量大上100万倍。我们看到的太阳每时每刻都发生着核爆炸，源源不断地向外输送能源，成为所有生命赖以生存的基础。并且，太阳核原料——氢元素丰富，至少还可供应50亿年。太阳能在一定程度上可以说取之不尽，用之不竭，还是免费的且没有污染。
太阳普照大地，不仅带来光和热，同样还让过去的地球获得了非常大的恩泽，其中的有些东西正被现代人所享用，比如煤和石油。煤和石油是地球上主要使用的燃料，它们其实也是间接的太阳能。
并不美丽的天宫——月球之谜
荒漠死寂的广寒宫
传说嫦娥奔月，住在广寒宫，人们看见月亮上忽明忽暗的阴影，就想像出一片鸟语花香的神仙世界，有长青不老的月桂树，有蹦蹦跳跳的玉兔。在西方也认为月中有美女常驻。在天文学家和太空人眼里，月球是什么样子呢？
如果你有架望远镜，不难看见月亮上有大片暗色的平地，它们就是“月海”。这是17世纪天文学家定下的名称，他们以为月球上也有地球上那种波澜起伏的广阔海洋。
我们能看到较大的月球“海”有10个。它们都有很诗意的拉丁文名字，如位于西部的静海、澄海、丰富海，位于东部的雨海、云海、暴风洋。每月阴历初五前后的黄昏，我们可以看到出现在西方天空的一弯眉月，上面的两个明显阴暗区，就是危海和丰富海。等到阴历二十五前后的清晨，月亮出现于东方天空，我们会观察到一大片阴暗区域，那就是暴风洋和雨海。这10余片“海”都在月球面向地球一侧，在月球“背面”，这种“海”面是少见的。
月球上最具特色的就是座座环形山，它们数量惊人。地面天文学家借助天文望远镜能够辨清近3万个这样的圆形坑。我们越是凑近月球，看到的越多。估计，直径在1千米以上的环形山有100万个以上。普遍认为环形山大部分是由陨星冲击而成的。月面没有空气保护，因而坑洞满布。大的环形山都是用一些杰出的科学家、数学家和哲学家的姓氏命名的。如月球可见面中南端的第谷环形山，东部哥白尼环形山，月亮背面有四座以中国古代天文学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬命名的环形山。
月球上也有嵯峨起伏的山脉，高可达8000米（与周围平原相比较），大多数山脉的名字与地球上的山脉名字同出一辙，因而月球也能找到亚平宁山脉、阿尔卑斯山脉、高加索山脉和喀尔巴阡山脉。
仔细观看月面，还有些迷人的细节。比如从一些比较年轻的环形山（第谷、哥白尼环形山）向外辐射出亮线状条带。这些呈辐射状的条带称为辐射纹，它们是月面上的隆起部分。在满月时，看得很清楚。
这一切表明，月球不是仙宫。
以往神话传说中的花草树木，飞禽走兽，美丽仙女全是人们遥望月亮时美好的联想。登上月球，迎接你的只是凹凸不平的不毛之地。没有大海，没有蓝天，没有空气，没有生命——一个死气沉沉，冷冷清清的世界。惟一的活动是不时飞来的流星体、小行星和彗星及尘埃的撞击。
月与日同辉吗
在地球的天空中，月亮和太阳是同样显著的天体，看起来一般大。太阳是白天主角，金光灿烂，月亮是夜晚明星，明亮皎洁。因此，古人曾长期把太阳和月亮相提并论，日月同辉。
然而，月球无论从哪方面都无法与太阳平起平坐。日月并提只因月球是离地球最近的天体。
月球距地球384400千米，如果波音飞机能飞到月球，要连续不断地飞12天左右，这种距离在太阳系里简直不算什么。可以说近在咫尺。太阳距地球是1.5亿千米，是月地距离的390倍。
月球距离近，看起来大小和太阳差不多，月球在大卫星世界中，其大小还能占据一席之地，纵观太阳系的这些卫星，它们明显地分为两大类。66颗卫星中，有7颗称得上是“大卫星”，直径在3000～6000千米，可与大行星之一的水星媲美。另外的卫星大多在1000千米以下，非常小，有的直径只有几十千米，被戏称为“飞行的大山”。
在7颗大卫星中，月球列第五，仅次于土卫六5120千米、木卫三5276千米、木卫四4820千米、木卫一3632千米，月球直径为3476千米，是地球半径的1/4，是太阳半径的1/400。
现在，虽半径只有太阳1/400的月球，距离地球比太阳近390倍，于是，太阳看起来和月球一般大。
月球本身不发光，夜晚的“明灯”效果是反射太阳光的结果。月面真实颜色是灰黑的，月面吸收了93%的太阳光，反射率仅7%，但已足使人十分欣赏。其亮度可与白天的太阳交相辉映。
月球质量是地球1/81，半径是地球半径的1/4。据此，人们知道月球表面引力很小，月面重力是地面重力的1/6，这一点使登月的宇航员感受很深，他们觉得整个人像要飞起来，轻飘飘的。举足很轻易，要落足却费力，可以轻而易举地做一回飞檐走壁的侠士，也可以扮一回力举千钧的力士。在地球上举起50千克重物的人，到月球上便能举起地球上300千克的重物。一切的行动极像电影中的“慢动作”一样轻灵飘忽。重力那么小的月球无法保持住大气，月球上比真空还要真空。无大气的月球又显现出地球所没有的景观。
月球的昼夜都是突然来临的。月球面对太阳的一面光明而酷热，看到的太阳比地球上明亮千百倍，温度可达127℃，石头热得烫手。背对太阳一面却黑暗、奇冷，温度可一直下降到零下183℃，温差竟达300多度。在月球上看太阳东升西落需很长时间。月球白昼长达两个星期，月亮上的一天等于地球上29天半时间，需要耐心地等待。
月球没有空气，抬头可看到的人们，声音却无法传播，任何人在月球上都会又聋又哑，太空人靠无线电通话，广寒宫是死寂一片。
月球大气无水，更没有风、云、雨、雪、电等风起云涌、闪电雷鸣的天气变化。
日食、月食奇观
日食、月食长期吸引成千上万的人们的兴趣。
满月之夜，一轮明月悬挂在天穹上，突然一块阴影跑来，把圆月遮去一牙，有时甚至整个月面都在阴影中，过了一段时间，月亮才缓缓恢复原状。这就是月食。
晴朗的白昼，骄阳当空，光芒四射，突然明亮浑圆的太阳逐渐发生缺口，光色越来越暗，甚至完全失去光辉。不过，不久，光辉又倾洒大地了。
古时日食特别令人恐慌，以为是天狗啃太阳，地球上的人们便敲锣赶走天狗，让太阳重现光辉。据说，哥伦布1504年在南美的牙买加与当地人严重冲突，就在他们被重重围困、又断水缺粮的时候，月食发生了。哥伦布灵机一动，利用月食恐吓土著人，“如果今晚不把食物送来，就不给月光”，当地人惊恐异常，纷纷请求宽恕，哥伦布这才躲过一难。
太阳和月亮相比，太阳看来有着完美的圆满和耀眼的光芒，月亮却是有圆有缺，“月有阴晴圆缺，人有悲欢离合，此事古难全”。
月球绕地球旋转；同时，地球又带着月球绕太阳旋转，月球是既不发热，也不发光的，我们能看到它主要是反射太阳光而发亮。随着月球的转动，我们所见的月面会经历稳定变化的太阳光角度，而这个角度要看它相对于太阳的位置状况来决定。在农历中一个月的开头，只有在日落时分才能看到一弯月牙出现在夕阳的东边。月球这时正好运行在地球与太阳之间，地球上见到的月面几乎照不到太阳光，这叫新月。夜复一夜，月球沿轨道离太阳越来越远时，弯弯的月牙愈来愈厚，等到有一半月面照到阳光时，我们看到月亮变成半圆，称为上弦月，月亮的厚度仍在增加。当月球运行到与太阳相对的位置时，月球隔着地球与太阳相望，太阳光便通过地球的“肩膀”照亮整个月面，我们便看到滚圆的满月。
圆月之夜只有一两天。夜复一夜，月亮明亮部分逐渐变少，我们又可看到半个月亮，但明亮部分和上次半圆相反，叫下弦月。最后又回到最初的一弯峨眉出现在朝阳的西边，但弯钩的方向和月初的月牙相反，这时，月球再度通过太阳。这以后，月亮开始回到月初，又开始一轮盈亏圆缺变化。以29天半为周期，叫做一个朔望月，这是早期人类历法的基础，也是我国旧历历月的长短依据。
在这个变化过程中，你应该注意到太阳、地球、月球有两次机会是并列成直线或近于一直线，一次是月初，月球和太阳位于地球的同侧，月亮隐没不见，我们称为朔。太阳被月球遮挡。我们知道形影相随，如果月球的影子扫在地面上，站在阴影里的人们，便照不到光线，也就看不到被月球遮蔽的太阳，在月影通过的地带，就产生日食，日食总是发生在朔。
月球的影子有三种类型。影子的主要部分叫本影，本影的延伸部分叫伪本影，它们的四周叫半影。
当日食发生时，在本影内的人，完全看不见太阳，看见日全食。在半影中的人，只能看见部分太阳，缺少一角，见到日偏食。月球的本影还有延伸部分“伪本影”，月球本影未到，但本影的延长点到了，在伪本影区的人们可有幸看到太阳剩下的一圈光环——日环食。
太阳是被月球遮住了，“天狗”原来是月球，它也吃不了太阳。月球在轨道上运行速度较快，日食的时间总不会很长，大多只有两三分钟。月食的发生是月球进入了地球本影，地球遮挡了阳光，月食总发生在望，且时间长达两三小时。
20世纪来，1997年我国漠河地区发生日全食，成为天文一大盛事，吸引无数人竞相观看。日食，是人们认识太阳色球和日冕的极好机会，可以研究太阳辐射变化、月球运动理论及搜寻隐藏的水内行星。那么，发生日月食机会多吗？
一年中发生日食的次数比发生月食的机会多，但日食带只在局部地区，一生都没目睹过日食的人是大有人在的。月食发生时，整个夜半球的人都能看到，所以给人感觉上好像月食比日食见到要多些。
一年中，至少会发生两次日食。
一年中，月食可能一次都不发生。
一年中，最多会有五次日食、两次月食，或者是四次日食和三次月食。
一般情况下，常见的是一年有两次月食，两次日食。
人类登月壮举
历史会记住这一天——1969年7月20日。这是人类第一次离开地球抵达其他的天体，这是人类首次登上月球的特殊日子。
人们也记住了第一个踏上月面的太空人——美国人阿姆斯特朗，以及他登月时说的第一句话：“这对一个人来说只是一小步，但对人类而言却是向前进了一大步。”这句话早已成为名言。“阿波罗11号”成了举世瞩目的飞船明星，第一艘实现载人登月的飞船。阿波罗计划从1966年2月起，就经过一次次的试验飞行，做了最完整的准备与精确的调整。其间，还发生了三名太空人在练习中被烧死在太空舱内的惨剧，他们成为太空时代最先牺牲的太空人。
经过失败的教训和多次实验以后。阿波罗11号终于在1969年7月16日从美国肯尼迪基地发射升空，4天以后，飞船放出的登月小艇平安降落在月球表面的“宁静海”，时间是1969年7月20日下午4时17分。晚上10时56分，阿姆斯特朗从小艇扶梯走下来，左脚踏上月球。顿时，月球上出现了人类的第一个脚印。他发现月球上到处布满细密的粉末状尘土，阿姆斯特朗称，他本人的足迹陷入了3毫米的深度。随后太空人奥尔德林也走下登月舱，成为第二个踏上月球的人。他比阿姆斯特朗迟19分钟。
两名宇航员在月面活动长达2小时21分钟之久，他们完成的工作有：采集月面的岩石、土壤标本（共挖24千克）；安装了激光反射器用来测月地距离；设立地震仪；另外，设置一块铅箔，用来收集太阳发出的带电微粒。
他们还尝试各种不同的运动方式。宇航员身着宇宙服，背负无线电装备和仪器，手持工具，但是一点不感觉吃力，工作和活动都十分轻松，月面重力只及地球重力的1/6，所以重达84千克的太空衣只有14斤重了。人在月面上行走，经过宇航员们的实践，证明用双脚跳比行走更快更省力。
太空人在月面上要交谈的话，只有靠无线电通话，不能靠空气来传播声音，因为月面上没有大气。
太空人当然也不会忘记回头看看自己的故乡——地球。地球也像月牙一样悬在空中，有圆缺的变化，不过，体积有4个月亮那么大，亮度也是月亮的80倍。这是地球大气反射太阳光的缘故。抬头望天，即使在白昼，天空也是漆黑的，可以看到点点繁星。低头观月，阳光照射到的地方，特别明亮；阳光照不到的地方，几乎绝对的黑暗，这都因为缺少大气对阳光的吸收、散射和反射，物体的阴暗面和光明面“黑白分明”。
两个多小时后，两位宇航员结束首次月球漫步，回到太空舱，再过12小时，他们就要做此行最危险的返回飞行了。
结果登月舱与指令舱成功完成了对接工作。25日，宇航员就一帆风顺地按照计划，安全无恙地飞回人间。
阿波罗计划一直进行到1972年底才结束。其间，阿波罗登月成功共6次，将12位太空人送上月球，在月面上停留时间总共80多小时，合12天零17小时，带回地球的月球岩石、土壤标本达472千克，并做了许多的观测与实验。活动的最远半径约20千米。这些非凡的成就，使我们获得许多月球知识，人类对月球的认识进了一大步。
阿波罗计划虽然耗资巨大，但是把人类送往另一天体，是人类太空史上的重要里程碑。我们更不会忘记不幸遇难的三位太空人，以及众多参与的科学家和宇航员们的重大贡献。
1989年，美国总统布什曾经提出在月球上建立永久居住地，但没得到国会的支持，月球探测停滞了一段时间。1994年发射的“克莱门汀”无人驾驶宇宙飞船又使月球探测研究复兴起来。“克莱门汀”获得了迄今最详尽的月面地形图，对其矿物构成和引力分布进行了分析，得到许多最新的探测数据。
月球上最近的火山活动在10亿年，而不是以前认为的30亿年前，月球南极地区一处盆地在较近时期还有过熔岩流动的现象。
月球上有一处环形山非常年轻，估计是1178年欧洲中世纪，地球上记录到的月球泛起火光，剧烈颤动之后留下的痕迹，是一颗小行星或彗星撞击月球的结果。
月球上有高低反差很大的地貌。南极地区有一最深的谷地，盆地周围点缀多座高峰，或许只有一个庞大天体，以极小角度撞击月球才会留下如此反差巨大的地形。
月球南极的一个盆地中可能存在一个冰湖。这个深陷的盆地，在凹地边缘的阴影下常年能躲避阳光照射，可能存在固定形式的水。
月球真的有水吗
我们知道月球是个没有大气没有水非常干燥的世界，“月海”里是滴水不存的广阔平原。但一些科学家还是怀疑这个结论。理由是，月球上曾经有过火山活动，火山喷发时会逸出大量的水蒸气。而另一些科学家却对月球上有水持反对意见，他们认为月球的月海和高原是由流动的熔岩流形成的，月球上的水可能全被烤干了。阿波罗宇航员带回的月球样本证实了后一种推测，月球土壤和月岩很干燥，而且在形成的几十亿年里始终未受到水的侵蚀。
月球还有没有其他水源呢？从理论上说，是有的。1961年，有科学家提出在漫长的岁月中，撞在月球上的彗星和小行星，会把自己所携带的水洒在月球上，它们可能以冰的形式贮存在月球两极的环形山中。
怎么发现极冰呢？
月球探测器为技术和安全考虑，着陆点均在月球赤道附近，当然不可能找到极冰。直到1994年“克莱门汀”的发现，为月球寻水注入了兴奋剂。美国决定再向月球发射先进的探测器“月球勘探者”，为了对月球上是否有冰给个说法。
1998年1月6日，“月球勘探者”升空，对月球表面进行七个星期的扫描。分析资料后，艾伦宾德博士宣称，“我们找到了水！”，他说，月球的水是后来加上去的，水总储量可能在1100万吨到3.63亿吨之间，以水冰的形式埋藏于陨石坑底土壤中。他们认为，即使月球上的水储量只有3300万吨，也可保证2000人在月面生活100多年。
最后证实月球是否有冰湖，还要靠以后飞船上的仪器对月球表面直接取样。如果不需花费太多的钱就可将月球上的水复原成饮水，将会使月球移民成为可能。
月球将成为第八大洲
月球上发现水，对于人类走向太空具有里程碑式的意义。
自从阿波罗11号登月成功以后，联合国就宣布，月球是全人类的财富，月球归全人类共同所有。人类雄心勃勃地设想，在月球上开发一片永久性住人宇宙观测基地，建立人工城市，其后，用大型火箭把人送上月球旅行，或者移民。21世纪将有成百上千的人定居月球城市。
日本“月球行星协会”就指出，“月面上的真空、太阳能、安静的环境和自然资源很有吸引力”。
太阳光挟着宇宙射线穿过1.5亿千米左右真空直达月面，一个直径为61米的阳光反射镜就可聚集3900千瓦的能量。充足的太阳能可能保证居民生活、工业、农业的一切需要。
月球岩石大多是含氧化合物，利用太阳能高温可以从月岩中提取氧。氧不仅是人类生存必需品，而且占化学火箭推进剂成分的85%，液氧是火箭发动机不可缺少的。月面表层土壤中含稀有同位素元素氦-3，如果加以开发，可以完全地供地球上热核聚变站使用。
月球居住地必须食品自给。月球土壤中作物生长所需的元素与地球土壤大致相同，只是缺少锌、硼、钼等微量元素，但有水后，作物应该能茁壮成长。月亮白天黑夜各有14天，植物背阳14天并不会枯萎，向阳的14天则长势加快。太空生物学家建议土壤中可以优先种植蔬菜——西红柿、胡萝卜、茄子、白薯、洋白菜等，再扩大到种粮食和水果，逐步形成月球生态系统。有一个45万平方米的农业区，就可以为1万名居民提供丰富的食物了。
月面的天空清晰无比，观看星象在白天都可进行，遥望地球是别有一番景象。如果在月面建立光学天文望远镜的话，观测清晰度可以比哈勃太空望远镜高10万倍。甚至在望远镜观测中可以看清地球上的人穿的是什么衣服！
月球表面的环形山、山脉、山谷和尘土是让人置身于地球上找不到的旷野环境。
重力只有地球1/6的月面环境是老年人和儿童非常乐意的去处，摔跌下去不会疼痛，爬起来也不费吹灰之力；不会老态龙钟，行动起来也不会蹒跚学步。
在月面上游泳、跳舞和打球该是一幅多么有趣的画面！
人类和月球的距离在太空时代里越拉越近，也许过不了多久，地球上的人们将到第八大洲——月球去，体会“乘风归去”的飘逸、领略广寒宫的“琼楼玉宇”。
但愿我们不仅在地球上生活得好，也在月球上生活得好。
月球的来历之谜
多少年来，科学家都在努力探索月球的来历——月球是怎样形成的？它为什么会成为地球的卫星？这个问题被列为“月球最深不可测的谜”。“阿波罗11号”飞船带回的月面土壤标本，其历史已长达46亿年，与太阳系的年龄大致相当。
以前，曾流行三种月球起源假说。
第一种假说是“同源说”。它认为，月球和地球都是大约46亿年以前，由同一块尘埃云——太阳星云形成的。由于凝聚作用，形成原始地球，它周围气体团块状物质形成月球，由于引力和离心力的作用，于是形成各自的运行轨道。
第二种假说，叫“分裂说”。认为月球和地球曾是同一个星球，当熔融状的地球自转速度很快时，月球被抛了出去，独立成为月球。
第三种假说是“俘获说”。月球是在遥远宇宙形成的天体，后来因为飞到地球附近而被地球引力俘获。
科学家多数认同第一种假说，但阿波罗计划实现之后，三种假说都有致命的缺点。从天体力学角度来看，“俘获说”站不住脚，从月球上发现了六种地球上没有的矿物来看，“分裂说”就不能自圆其说。甚至还否定了“同源说”，因为月球甚至有可能历史比地球还长。
科学家对月球的卫星资格也提出许多疑问。简而言之，月球作为地球的卫星很不正常——月球个头太大了。月球直径是地球的1/3多一点，这么巨大的直径比值在我们所见到的宇宙中还是绝无仅有的。现在还知道在遥远的冥王星那里有一个“卫星”，直径是冥王的1/2。同样，冥卫的资格也很可疑，如果只比较大小，木星卫星比月球大，但与太阳系中最大的木星相比，最大的木卫三直径只有木星的1/27。
——月球离地球过于远了。从力学角度来讲，月球不应当在地球周围沿一条圆形轨道运行，而且也不应当始终“待”在那里。如果地球与太阳相比，太阳的影响应该比地球大得多，它应当被太阳吸引过去才是。我们要承认它是地球“俘获”的，可月球的个头显然大了些，离地球又过于遥远了。专家们认为，月球要接近地球又不至于与地球迎头撞上，还要在目前轨道上运行，实际上是不可能的。
——日月看上去相若，过于离奇了。从地球望过去的太阳与月球大小几乎完全相同，当发生日食时，月球和太阳准确无误地重合，真是令人惊异的巧合。
所以，有科学家提出：月球是否是地球卫星不能下断论，月球是否是太阳系的天体也要打个问号。
以后，关于月球来历的假说越来越多，月球的起源也更扑朔迷离。有人认为月球曾是太阳系的行星，被地球俘获并成地球的卫星。有人认为，原始地球形成以后，与相邻的原始行星相撞，结果，不少物质被撞散开，一些物质形成了围绕地球的气体尘埃云，并进而凝聚成月球。
有两位前苏联的科学家甚至大胆假说，认为月球是外表经过改装后中空的外星人宇宙飞船，如此一来，才能圆满解答月球留给我们的各种异端现象。不过这种太离奇的说法自然不会得到多数人的认可了。
各种假说，莫衷一是，“尽管在一个半世纪的光阴中，卓越的科学家对月球的起源和历史进行了详尽的研究，但它依然是一个谜团”。
无水的世界——水星之谜
太阳灼烤，难得露面
地球到月球的距离是38万千米，地球与水星最靠近时也有7700万千米，而水星跟月球差不多大小。难怪人们传说：哥白尼临终前最大的遗憾就是：一辈子没有看到过水星。
水星是离太阳最近的行星。它到太阳的平均距离只有5800万千米，这个距离只有地球到太阳距离的0.4倍。太阳光用8分多钟跑到地球上来，而只用3分钟多一点就可到水星表面了。
水星离太阳这么近，我们很难清楚地看到这颗最靠近太阳的内行星，连专业天文学家也经常看不到水星。
我们知道，水星的轨道在地球轨道的内侧，每88天围绕太阳运行一周。在地球上看水星，水星总是在离太阳不远的地方转来转去，就好像太阳母亲身边最离不开的小孩。水星和太阳形影相随，在天空中的角距离总是很小，最大时绝不会超过28°，这就是说，在最好的情况下，从地球上看水星，水星只能在东方天空比太阳早升起一个半钟头，或在西方比太阳迟下落一个半钟头。此时此刻，太阳的光辉映衬着天空，水星被淹没在曙暮的天光里，难得露出自己的身影。
其实，水星常常很亮，有时间与天空中最亮的天狼星不相上下，但同太阳的晨光余辉相比，未免黯然失色了。
水星的大小在太阳系行星里排在倒数第二，直径只有4880千米，甚至比不上大行星的某些卫星，比如木卫三（直径5276千米）、土卫六（直径5120千米）都要比它大。水星比地球的卫星——月球（直径3476千米）大不了多少，但是比起月球到地球的距离却远多了，月球到地球距离是38万千米，水星与地球最靠近时，距离达到7700万千米。
水星非常小，又总是靠近太阳，我们要见到水星比较难。要看到水星，只有当水星与太阳的角距离达到最大时，太阳在地平线以下，天色昏暗，而水星恰好在地平线以上的时候，我们才有机会看到它。这样的机会一年中只有很少的几次。当水星非常难得地恰好从地球和太阳之间通过时，我们有可能在太阳圆面上见到这个小小的行星，人们将这种现象取了个好听的名字：水星凌日，这种情形，每一世纪大约出现12次。
水星的行踪难觅，从地球上对它进行研究自然难以奏效。在地球上，用最好的天文望远镜观测水星时，只能分辨出水星上750千米大的区域，看不清水星表面的细节。曾经有人认为水星自转周期与公转周期一样，始终以同一面朝向太阳。但是，直到20世纪60年代，天文学家用射电望远镜对水星进行了雷达探测，观测结果清楚表明，水星自转周期是59天，是公转周期88天的2/3。换句话说，水星每绕太阳转两周，绕自己的轴线转三周，这种运动形式多么和谐！
水星上有生命吗
水星上没有大气，太阳近距离地灼烤着水星，以九倍于给地球的光和热倾注于水星上，使水星面向太阳的一面，最高温度可达到400℃左右，岩石中的铅和锡都会被太阳光熔化析出，更别说生命的存在了，这里是太阳系最热的地方之一，黑墨般的天空悬挂着巨大的太阳，比地球上看到的太阳大八倍，四周寂静无声，简直像一座炼狱。别以为水星只是个滚烫的星球，有时候又冷得吓人。在水星背向太阳的一面，由于没有大气起调节温度的作用，温度下降极为迅速，温度多在零下163℃以下。水星的昼夜大约30天交换一次，即在一个月的时间里，连续暴晒，接着一个月时间跌入寒夜，真是一个火与冰的世界！这样的水星世界，对地球上任何已知的生命都意味着毁灭，不可能有生命在水星上生存。
貌似月球，内似地核
由于水星太靠近太阳了，在地球上是看不清楚水星真面貌的。
1973年11月4日，美国宇航局成功地把“水手10号”送上了飞向水星的旅程。在1974年3月和9月、1975年3月，“水手10号”三次掠过水星表面，最近时距离只有300千米，拍摄了大量照片，再用电视发回地球，一幅又一幅清晰生动的画面向人们展现未曾看到也未曾料到的水星景象。人们发现，在1974年3月的那短短几天里，我们对水星的认识比以前整个人类历史积累起来的知识的总和还要多。
乍看上去，水星非常像我们的月球。
水星表面和月球一样，到处凹凸起伏，大大小小的环形山星罗棋布，悬崖峭壁耸立，长长峡谷幽深，随处可见绵延的山脉、辽阔的平原和盆地。远远看去，和月球没有什么两样。
仔细检查“水手10号”所拍的照片，科学家们还是发现了水星和月球地貌的差别。
首先，比较环形山密布地区，水星的多环形山地区，中间有不少平坦的山间平原，这在月球上基本看不到，月球表面上密布的环形山是一个叠一个，彼此之间根本不存在平地。科学家认为，这是由于水星和月球表面引力不同的缘故。同地球引力相比，月球表面引力是0.16，水星上表面引力为0.38（把地球的表面引力取作1.00。如果一个人在地球上重量是50千克，到月球上只重8千克，到水星上会重19千克）。由于环形山都是遥远的过去由无数陨星碰撞形成的，受撞区溅出的大量物质散落面积因引力大小而不同，水星上抛射物散落面积小，二次撞击后所形成的环形山紧挨着初次撞击所形成的环形山周围；而在月球表面上，二次环形山就可以远远分散在六倍大的面积上。由此，水星上未被撞击的古老平原不容易被环形山全部占据，而是间或存在于环形山之间。
其次，水星表面到处都有不深的扇形峭壁，称为“舌状悬崖”，高1～2千米，长几百千米，这些悬崖被认为是巨大的褶皱，但在月球表面是绝对看不到的。火星上最高的陡壁达3千米，延伸数百千米，例如北极附近的维多利亚悬崖。
除了反映水星地形上的特征以外，“水手10号”还发现水星有一个磁场，虽然地球磁场比它强上100倍，但水星上确实存在类似于地球的双极磁场，且比金星和火星的磁场强多了。这一点纠正了在1974年以前的观念，人们一直以为水星由于自转缓慢不会有磁场。
水星周围有磁场，就意味着水星必定有一个铁质的内核，只有这样，水星才会有永磁场。科学家计算出铁质内核的直径为3600千米，竟和月球大小相似。因为水星密度很大，它的体积只有地球的5%，所以水星这个铁质内核该是很巨大很坚硬的。不管水星和月球外貌多么相似，两者却有非常大的差别。月球是没有磁场也没有铁质内核的，水星的内核却与我们地球相似。
水星上的“海”
我们在照片上看到水星表面最大的地形特征是盆地，直径约1300千米，四面是高出周围平原达2千米的山峦，这个盆地在水星表层北纬30°、西经195°的地方。每当“水手10号”飞越该盆地时，水星正好运动到它的轨道上的近日点，这个盆地恰好处在日下直射点，温度骤升，成为水星最热的地方，也是太阳系所有行星表面最热的地方。人们给它取名为“卡路里盆地”。“卡路里”在拉丁语里的意思是“热”。热盆地貌似月球上的“月海”，因此也有人称它为水星上的“海”。
水星上的“冰山”
看到水星的名字，人们脑海里总会产生这样的联想：水星上面有水吗？水星和水有何关联呢？
很早的古代，日、月和五颗行星能被肉眼观测到。它们在天空有移动而且明亮，能发出连续不断的光，而那些遥远的星星，看来位置稳定，闪闪烁烁。我们的祖先，就给了日、月、五颗行星以特殊的位置，想像它们是主宰物质世界神灵的化身或是天神的住地。在西方，古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少，运行得最快，所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国，古时盛行用阴阳五行说，把宇宙简化成阴阳两大系统，揭示自然万物的构成变化，“阴阳者，天地之道也”。
为反映阴阳两大系统的动态变化，又引伸出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约，“阳变阴合，而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的，天、地、人也是三位一体。总之，任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天，就为日月星；在地，就为珠玉金；在人，则为耳目口。
于是，日月的名字分别又叫太阳、太阴，五大行星又可以用五行来表示，就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式，是东方的精神文化之花。难怪法兰西有句格言：“结论取决于观点”。行星的名字，可以反映当时的观点，流传到现在，成为人们习惯的称呼。
看来，水星和水不是一回事。
从现代天文观测事实上，水星上有水吗？“水手1号”对水星天气的观测表明，水星最高温427℃，最低温-173℃，水星表面没有任何液体水存在的痕迹。就算是我们给水星送去水，水星表面的高温会使液体和气体分子的运动速度加快，足以逃出水星的引力场。也就是说，要不了多久，水和蒸气会全部跑到宇宙空间，逃得无影无踪了。
水星大气中有水蒸气吗？
水星上的大气非常稀薄，大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一，水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小，本身吸引力不能把大气保留住，大气会不断地向空中飞逸。现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上，也有相似的系统，太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。
从水星光谱分析来看，水星有点大气，但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。
然而，宇宙的奥妙无穷，常会有人们意想不到的事发生。没有液体水，没有水蒸气的水星，却“发现了冰山”。
1991年8月，水星飞至离太阳最近点，美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测，得出了破天荒的结论——水星表面的阴影处，存在着以冰山形式出现的水。
冰山直径15～60千米，多达20处，最大的可达到130千米。都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处，那里的温度在-170℃。它们都位于极地，那里通常在-100℃，隐藏着30亿年前生成的冰山。由于水星表面的真空状态，冰山每10亿年才融化8米左右。
天文学家是这样解释水星冰山形成的：水星形成时，内核先凝固并发生剧烈的抖动，水星表面形成褶皱——高山，同时火山爆发频繁，陨星和慧星又多次相冲击，致使水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的，还是后来由陨星和慧星带来的，看法上还有许多分歧。
虽然，水星有水的说法尚待证实，但有水就有生命。美国科学家们的新发现，引起学术界的浓厚兴趣。
恐怖“地狱”——金星之谜
金星为何如此明亮
金星是天空中最亮的星星，仅次于太阳和月亮。在空中，金星发出银白色亮光，璀璨夺目，因而有“太白金星”之说，西方人认为爱与美的女神“维纳斯”就住在金星上。金星最亮时，亮度是天空中最亮的恒星——天狼星的10倍。
金星如此明亮的原因有两点。一方面，是因为它包裹着厚厚的云雾，这层云雾可以把75%以上的光反射回来，反射日光的本领很强，而且对红光反射能力又强于蓝光，所以，金星的银白光色中，多少带点金黄的颜色。另一方面，金星距离太阳很近，除水星以外，金星是距太阳第二近的行星，它到太阳的距离是10800万千米，太阳照射到金星的光比照射到地球的光多一倍，所以，这颗行星显得特别耀眼明亮。
金星比地球离太阳近，绕日公转轨道在地球的内侧，这点与水星很类似。但金星的轨道比水星轨道大一倍，所以，金星在天空中离太阳就要远些，容易被看到。金星被我们看到时，它与太阳距角可以达到47°。也就是说，金星在太阳出来前三小时已升起，或者在太阳下落后三小时出现在天空。这样，很多地区的人很容易见到它。在我国古代，当它在黎明前出现时，叫做“启明星”，象征天将要亮了；而当它在黄昏出现的时候，叫它“长庚星”，预言长夜来临了。“启明星”、“长庚星”就是金星，往往是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。
地球的“孪生姊妹”，却无生命痕迹
在伽利略以后的几个世纪中，人们渐渐发现金星与地球有很多近似之处，一度被当作地球的“孪生姐妹”，站在太阳系外看这两个星球，确实可以一眼看出两者有许多共同点：
金星 地球
大小 半径6073千米 半径6378千米2727
质量 4.87×10克，是地球的4/5 5.98×10克33
密度 5.26克/厘米，略小于地球 5.52克／厘米
表面重力 是地球的88%
大气层 全部被浓云包围 部分地区有云层
按理说，轨道与地球并列，距离又很近的金星，是最方便地球上的人们观察的，然而，金星被厚厚的大气遮得严严实实，就像罩着厚厚的面纱，一点缝隙都不露，终日不肯以真面目示人。地球上的人们看来看去，产生了很多猜想，甚至推测金星上可能存在大量生命。
悬而未决的问题一直延续到20世纪60年代，才由宇宙飞船撩开了面纱一角，金星的奥秘正逐步揭开。
撩开面纱，高热恐怖
宇航时代的开始，意味着金星神秘时代的结束。美国和前苏联前后发射20多个金星探测器，频繁地对金星大气和金星表面进行探测。
首先是前苏联的“金星1号”，这是人类历史上发射的第一艘金星探测飞船，在1961年2月12日升空，但并不成功。
首度成功观测金星的是美国的“水手2号”，于1962年8月27日升空，同年12月14日，通过了距离金星34830千米的地方探测金星。
首次在金星大气中直接测量的是前苏联的“金星4号”，于1967年10月18日，打开降落伞，降落于金星大气中。
首次软着陆成功的是前苏联的“金星7号”，它于1970年12月15日，降落于金星表面，送回各种观测资料。
前苏联从1961年开始，直至1983年，共发射飞船16艘，除少数几艘失败外，大多数都按原计划发回不少重要资料。
美国在1962年发射“水手2号”以后，又在1978年5月20日和8月8日先后发射“先躯者金星”1号和2号，其中“先驱者金星”2号的探测器软着陆成功。至此，美国也先后有6个探测金星的飞船上天。
金星神秘的面纱——大气首先被人们所认识。
金星的天空是橙黄色的。金星的高空有着巨大的圆顶状的云，它们离金星地面48千米以上，这些浓云像硕大无比的圆顶帐悬挂在空中反射着太阳光。这些橙黄色的云是什么呢？原来竟是具有强烈腐蚀作用的浓硫酸雾，厚度有20～30千米。因此，金星上若也下雨的话，下的便全是硫酸雨，恐怕也没有几种动植物能经得住酸雨的洗礼。金星是个不毛之地。
金星的大气又厚又重。金星的大气不仅有可怕的硫酸，还有惊人的压力。我们地球的大气压只有一个大气压左右，在金星的固体表面，大气压是95个大气压，几乎是地球大气的100倍，相当于地球海洋深处1000米的水压。人的身体是承受不起这么大的压力的，肯定在一瞬间被压扁。
金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了气体总量的96%，而氧仅占0.4%，这与地球上大气的结构刚好相反，金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出1万倍，人在金星上会喘不过气来，一准会被闷死。这里常常电闪雷鸣，几乎每时每刻都有雷电发生，让你掩耳抱头，避之不及。
金星是真正的“火炉”。地球上40℃的高温已经让人受不了，但金星表面的温度高得吓人，竟然高达460℃，足以把动植物都烤焦，而且在黑夜并不冰冻，夜间的岩石也像通了电的电炉丝发出暗红色光。金星怎么会有这么恐怖的高温呢？这也是二氧化碳的“功劳”。白天，强烈阳光照射下，金星地表很热，二氧化碳具有温室效应，就是说大气吸收的太阳能一旦变成了热能，便跑不出金星大气，而被大气挡了回来，二氧化碳活像厚厚的“被子”，把金星捂得严密不透风，酷热异常。再加上金星的一个白天相当于地球上58天半，吸收的热量更是越聚越多，热量只进不出，从而达到了460℃的高温，比最靠近太阳的水星白昼的温度还要高（水星约430℃）。
温室效应使金星昼夜几乎没有温差，冬夏没有季节变化。因而金星上无四季之分。
其实，地球上也有温室效应，只不过地球大气中二氧化碳只有3.3%，所以地球温室效应远不如金星的强烈。但是，就是这么点二氧化碳，就可使地球的平均温度达到17℃。近年来，工业污染加剧，致使地球上二氧化碳有增加的趋势，地球的气候也逐渐有变暖的趋向，严重时，两极冰川融化，海平面上升，一些陆地将被淹没。这该是地球上引起高度重视的问题，因为我们不想成为第二个金星。
金星上如此恶劣的环境，是以前的人们不曾想到过的，这位曾经是地球“孪生姐妹”的金星，一旦面纱撩开，即刻让人们对金星上存在生命的幻想破灭了。
茫茫大沙漠，沙尘铺天盖地
不过，人们头脑中还有一丝希望，那就是，金星上有水吗？金星有很少量的水，仅为地球上水的十万分之一。这些水分布在哪里呢？由“金星13号”和“金星14号”探测表明，在硫酸雾的低层，水汽含量比较大，为0.02%，而在金星表面大气里有0.02‰。金星表面找不到一滴水，整个金星表面就是一个特大的沙漠，在每日的大风中，尘沙铺天盖地，到处昏昏沉沉。
金星地表与地球有几分相似。金星因为有大气保护，环形山没有水星、月球那么多，地形相对比较平坦，但是有高山。山的高度的最大落差与地球相似，也有高大的火山，延伸范围广达30万平方千米。大部分金星表面看起来像地球陆地。不过，地球陆地只有3/10，其余7/10为广大海面。金星陆地占5/6，剩下的1/6是小块无水的低地。至今金星表面未发现有水。
金星有过卫星、大海吗
金星与地球有相似的大小、质量和密度，同时还有含水汽的大气。所以，人们推测，金星上可能有大海，如果有大海的话，就可能有生物存在。尽管70年代，前苏联的“金星号”系列飞船在金星着陆，推翻了有大海的假说。尽管金星有相似的地貌，平原、峡谷、高山，可人们向金星寻海并不死心，至80年代，这个问题又提出来。
重新提出这问题的是美国科学家彼拉克·詹姆斯。他认为大海存在过，后来又消失了。分析原因，一种可能是太阳光将金星水气分解为氢和氧，氢气因重量轻而纷纷背叛金星。第二种可能是，在金星早期，它的内部曾散发像CO那样还原的气体，由于这些气体与水的相互作用，把水分消耗掉了。第三种可能是，由于金星上大量的火山爆发，大海被炽热的岩浆烤干了。还有一种可能是，水源来自金星内部，后来又重新归还原处。
美国密执安大学的科学家多纳休等人，在彼拉克·詹姆斯的基础上，又提新看法。他们认为，太阳早年不像这样亮和热，辐射热量也少30%，那时金星气候就不像现在这样热了。有适宜气候，大海应运而生，生物有可能在大海繁衍生息。可后来，太阳异常的热起来，加上金星一天等于地球117天的缓慢运转，经不起烈日的酷晒，金星上的大海烤干了。
后来有不同看法提出。美国依阿华的科学家弗里克认为，根本不存在大海，观测表明，金星大气是在不断进入大气层的慧星核造成，慧核成分是水冰。至今，金星大海仍是个未解之谜。
金星另一个问号是卫星哪去了？在太阳系的67颗卫星中，水星、金星没有卫星，不过金星曾有过卫星。那是1686年8月，法国天文学家、巴黎天文台第一任台长卡西尼宣布发现金星卫星。并推算这颗卫星的直径为金星直径的1/4即1500千米，类似于地球、月亮的比例，当时卡西尼已发现了9颗卫星，结果金星的卫星又轰动一时。
很多人就这颗卫星的位置、亮度、轨道、半径、周期进行研究，在1764年，就有发表观测金星卫星的文章。
后来观测技术进步了，却再也没发现金星的卫星，是失踪了吗？怀疑和简单否认是不客观的。
假如有卫星，哪里去了？什么时候、又是什么原因？这又是金星的第二个谜。
逆向自转，太阳从西边升起
金星自转是卫星中最独特的。自转与公转方向相反，是逆向自转。换句话说，从金星看太阳，太阳是从西方升起，在东方落下。
金星逆向自转，是科学家用雷达探测金星表面根据反射器回来的雷达波发现的，还知道金星自转非常缓慢，每243天自转一周，如果我们在金星上观看星星，每过243天，才能在天空看到同一幅恒星图景，如我们以太阳为基准测量金星自转周期，仅仅是116.8个地球日。因为，在这段时间，金星沿公转轨道前进了很大一段距离，在这243天中，可以看到两次日出和日落。所以，一个金星日是116.8个地球日，金星上的一天等于地球上116天多。
神秘莫测的红色星球——火星之谜
火星是另一颗“小地球”吗
人类在地球上生活了二三百万年，地球是我们舒适的家园。人类一直没有停止过对同伴的寻求。除了地球之外，还有另一个星球存在着生命吗？人们的眼光自然投向了月球投向金星和火星。金星的面纱初步揭开了，火星又是怎样一颗行星呢？
火星距离太阳约2.28亿千米，在地球轨道外侧，公转周期比地球长，每687天绕太阳转一周。
火星距离地球变化在5570万～12000万千米之间，除金星外，就数火星距地球最近了。
地球的这一位邻居与地球酷似，可以说，是最为相似的两颗行星，且让我们看看地球的“孪生兄弟”的诸多有趣特征吧。
火星也是一个固态的行星。许多观测数据证实火星的结构与地球相似，有地壳、地幔及铁质地核，岩层很分明，火星的地核较小，直径只有约1380～1995千米，相当于地球半径。
火星比地球略小。半径为3381千米，大约是地球半径的一半，体积约为地球的1/7，质量约为地球的1/9。所以，只能当地球的“弟弟”了。
火星的自转周期与地球相似。火星绕自身轴线转一周是24小时37分，也就是说，火星上的一天仅比地球上的一天长41分钟，因为地球自转的周期是23小时56分。
火星自转轴与火星轨道平面的垂直方向相交成24°夹角，地球的这一倾角是23.5°。因而火星表面也有相应的四季变化，当然，火星每个季节持续的时间比地球上长将近一倍，因为火星每687天绕太阳一圈，差不多是两个地球年。
火星也有两个白色皑皑的极冠。这两块白色区域冬季增大，夏季消融缩小，这与地球何其相似。地球两极也有大量冰块，站在地球以外看去，它也是两顶极冠，分别在夏冬季也有消长。
火星上也有大气。只是非常稀薄，大气压只为地球上的1/200，主要成分是大量的二氧化碳（95%）和少量氮（2.7%）、氩（1.6%），还有微量成分为氧、一氧化碳、水蒸气、氖、氙等，这样的成分与地球平流层成分接近。
火星也有卫星。而且不是一个，是两个：火卫一，火卫二。火卫也是同步自转与月亮一样。它们外表可就不能与月亮相比了，月亮又大又亮，火卫一和火卫二又小又丑。它们的表面积分别与直径为21千米和12千米的球面相当。
在整个太阳系，能够获得地球“孪生兄弟”的资格恐怕非火星莫属了，归根到底，它是与地球最为相似的星球，所以，自19世纪以来，人们曾经毫不怀疑火星是有生命的星球。但随着宇宙飞船的拜访，结果却是给人们美好的梦想泼了一瓢冷水。
荒凉寒冷死寂的世界
火星探测器显示带给我们的火星表面却是一片荒凉、寒冷又死寂的世界。
火星上天气极寒冷。
1997年美国“火星探路者”探测的最新成果报道，“火星探路者”对大气层曾进行一整天的测定，那里白天气温-13.3℃，夜晚气温-76.1℃，昼夜的温度变化达到90℃。1976年的“海盗号”还测得夏季平均温度是-60℃，冬季平均温度为-120℃，一年四季都是冰天冻地的。另外，火星天气变化无常，极不稳定，气压、气温变化很快，往往在几秒钟温度变化17℃～22℃。
火星的天空有云却不会下雨。
火星在黎明前的天空最有生气，有粉红色和蓝色的云，但太阳一出来，就云开雾散了。云层主要由尘埃组成，蓝色的云含有水冰，大约位于距地面16千米的高空。但有云的天空却不会下雨。云散后的天空灰蒙蒙一片，看不到蓝天。
大气特有的现象是尘暴。
每年火星上大约有100次地区性尘暴；全球性的尘暴更是铺天盖地，横扫一切。这样的大尘暴从一个地区开始数天之内席卷全球，尘埃高达几千米，遮天敝日，漫漫的“粉红”、“黄色”尘土笼罩火星达数星期，甚至更长。
表面干燥而荒凉。
火星上有水但肯定不是液态水，不形成水圈。极冠是二氧化碳干冰和水汽结晶混合而成，温度在零下70℃到零下139℃。大气中水汽更加稀少，平均只有大气总量的0.01%。所以说火星上的水少得可怜。
红色是火星典型的颜色。
这是因为土壤中含铁量甚高（12%），而地球上土壤含铁低（5%），含铝较高。厚达20米的火星风化层土因含氧化铁而是呈红色，并有2米厚的氧化硫，这么厚厚一层“铁锈”般的土壤铺在火星上，火星不红才怪。火星的岩石上也有层红色的火星土，许多岩石有两种颜色：向风的一侧呈淡蓝色，背风的一侧呈土红色，而一半埋在土中的岩石则是白色的。
火星是一片赤红色的干燥荒凉的不毛之地，这又是让人大失所望的地方。
特殊地貌
火星的特殊地貌却是地球无法比拟的。
火星有最高大的火山。
奥林匹斯火山高大雄伟，它比周围的火星表面平均高度高出25千米，地球上最高的珠穆朗玛峰是8.85千米，要三个珠峰相叠才有奥林匹斯火山那么高。火山口也宽广无比，直径有数千米，地球上最大的火山在日本，火山口宽27千米，奥林匹斯火山之高大是雄居太阳系火山之冠的。
火星有最壮观的峡谷。
水手谷由一系列峡谷所组成，长4000千米，宽200千米，从边缘往峡谷底深达6千米，这是人类知道的最深长的峡谷。美国著名的科罗拉多大峡谷总长150千米，最深处是2千米，简直不能与水手谷相提并论。如果把火星大峡谷搬到中国的话，它可以从拉萨延伸到上海，是长江三峡的24倍长。火星峡谷成为火星上的暗标志，是地球上能够看到，又果真存在的惟一标志。
但火星确实有水，这一点，似乎并没让寻找火星生命的人完全失望，失去信心。
运河、河床和失踪水之谜
在地面上用望远镜观测火星，在有一些日子比较有利。地球每隔780天会追赶上火星一次，地球与火星这种近距离相遇在天文上称为“冲”，这时，在天空看到的火星位置正好与太阳相对。不过，火星轨道明显椭扁，而两者最近时5600万千米，最远时12000万千米。在最有利观测的冲日叫“大冲”，这时火星离我们最近，观测效果最好。
在19世纪60年代，人们在火星的几次冲日期间，对它进行了大量的观测，画出不少新火星图。
1863年，意大利天文学家赛蒙描绘了彩色的火星图，亮区呈黄色稍带粉红，暗区则好像灰中带绿。暗区有宽有窄，最窄变成细细直线或曲线。也许联想到地球上的大海和海峡，赛蒙把这些又窄又暗的部分称为“水道”。意大利语中“水道”称为（Canali）
1877年火星大冲。另一位意大利天文学家斯基帕雷利用一架优异的望远镜，仔细观测，看见了40条水道，又长又细，纵横交错，他觉得这些暗线把一些较大的暗区连了起来，记录下来，也像赛蒙一样，称它们为“卡纳利一水道”。
人们对此发现表现出极大热情，报道中，Canali这个意大利语的词汇被译成了英语，误为Canals.
Canals——运河。这可是非同小可。既然是运河，就像地球上的苏伊士运河、巴拿马运河，是人造的，当然火星运河只能是由智慧生物开凿的，人们对此表示极大兴趣。认为火星趋于干旱，居民把极冠雪水用以灌溉，修筑庞大运河系统。天文学界一片热闹，有的坚持发现了更多水道，如美国天文学家洛韦尔，专门于1894年建立天文台，观测火星15年之久，拍下数以千计的照片。并写了两本书：《火星和它的运河》，《火星，生物的居住地》。
与此同时，很多天文学家却一直抱怀疑态度，坚持说从未见过运河。
另外，生物学家、物理学家、化学家也从火星不具备居住性出发强烈评及盛极一时的“运河”说。
一时间科学家们各执己见，长期争论不休。
1965年，当“水手4号”从距离火星表面不到1万千米的地方掠过，发回了22张近距离的火星照片时，这样的争论才趋于平息。照片上的火星荒凉、干燥，丝毫没有运河的迹象。
接着，又有多艘火星探测飞船上天。1969年，“水手6号”和“水手7号”飞临火星，200多张清楚的照片传回地球，还是没有运河的痕迹。“水手9号”在1971年又证实了这一点。最后，1976年夏季，两只宇宙飞船“海盗1号”和“海盗2号”在火星着陆成功。它们看到的是一片荒凉的景象，测到大气中大部分是二氧化碳，火星表面温度极低，曾有过剧烈的火山活动，从沙土的分析实验里，连微生物都没发现。直到这时，火星运河之争才在确凿的事实面前画上了句号。
科幻小说家的想像幻灭了。然而，天文学家又面临着新问题。“水手9号”意外发现，火星上有许多蜿蜒曲折，外貌酷似干涸的河床类的地貌特征。有的延伸几千千米，有分支也有汇合，但其中并没有水。位置与洛厄尔描述的“运河”大相径庭。同时在火星上还发现许多水流侵蚀后的迹象。
什么东西能够造就这样的特征？科学家认为，只能是流动的液体。而且，惟一可能存在于火星的流动液体就是水，再看干涸河道的位置，大多位于火星的赤道，那里温度最高，最有可能存在过水流。
在现存条件下，水不可能存在于火星上。那里大气压太低，只要有一点水，都会立即沸腾殆尽，或者在低温下冻结起来，像两极地区水冰组成的极冠。那么，水到哪里去了呢？
我们可以推断，也许火星上某些地区的土壤中埋藏了大量冻结的水，就像我们地球极地的冻土地带那样。这里就是水的贮存库。可能是由于火山活动，内热使这些冰或者永久冻土层融化，致使其表层的岩石和尘土向下面水洼地塌陷。这样，地表下已经是液体的水会汹涌而出，发生全火星的洪水泛滥。
可能出现这样情况。火星上气候发生周期性变化，某些时候，气候寒冷，冻土带安然无恙，另一些时候，气候温和，冻土解冻融水成河流。也许我们观测到的正是火星某一次周期。“火星探路者”也发现火星上有卵石、沙子，与地球河道情况很近似，由此推测，火星上曾有过静止水。
究竟哪种情况更符合实际，更正确，不能妄下断论。这需耗费时日和心血去继续探测和研究。然而，河床、极冠，毕竟很可能象征着火星上曾经一度相当温暖，流水充盈。在这段温暖时期内，有可能形成生命。
70年代，美国海盗号登陆火星，发现干涸河床似乎比“水手9号”更多，大气中有水蒸气又支持了关于生命的设想。而且，更具爆炸性的发现还在后面。
南极陨石之谜
近年来，一个美国科学家小组在南极大陆上收集陨星。南极大陆荒无人迹，陨星往往能滞留在陨落之处成千上万年而维持原状。该小组对搜集到的陨星进行了地质化学分析和放射物理实验后，验明证身，其身份——它们来自火星。在八块中的一块最高龄高达45亿年。其中一块陨石据认为是距今38亿～40亿年前，由位于火星和木星之间的小行星群与火星相撞后，留下了当时事件的痕迹。约在1600万年前，又有小行星或慧星撞上了那个区域，使一些岩体碎块飞离火星，在行星际空间遨游，直到1300万年前，和地球在太空遭遇，进入地球大气，落在南极大陆阿兰山，成为1.9千克的陨石。
科学小组借助先进的检测设备，先在陨星裂缝深处发现多环式芳香族碳氢化合物的有机物，在行星生成过程中或微生物生命活动中才有可能产生该有机物。继而又在该处检测出类似于地球上细菌产生的晶体物质那样的细小的铁化合物，从而认为它们很像细菌滴。
以如此清晰的具体痕迹显示地球以外可能存在的生命体，在人类发展史上尚属首次。消息一经发出，又引发了一场围绕“火星生命之说”的争论。
美国麻省理工学院的科研小组，用计算机根据普通物理化学规律模拟这种多环芳香烃结构的形成过程，结果表明这种结构并不仅是由生命现象形成的。即它并不是生命形成过程的“专利”。多环芳香烃这类有机物，在已有的陨星标本中早有发现，不能就此视之为早期生命。将细小的铁化物晶体认为包裹着微生物的证据，也不能不引起质疑。
况且，这真是来自火星的陨石，也并不一定。一个可能是，来自太阳系某个小天体的残块，如小行星的碎块。还有可能是，早期地球受撞后飞出的岩石体，绕日在行星际空间飞行，并于13000年前与地球相遇重回地球怀抱，成为今日南极大陆的“陨石”。
一时众说纷纭，仅就一块出处尚待最终确凿认定的陨星，以及观察到的有机物的定性还有争议的铁化合物。就宣布已取得火星上早期有生命的证据，确实为时尚早。
无独有偶。美国宇航局天体物理学家理查德·胡弗说，他在1969年从落在澳大利亚的陨石中发现了生物化石微粒，而这些生物并不是地球上原有的，又使外星生命之说得一证据，他们有充分证据证实这些微生物不是来自月球或火星，它们可能来自慧星、小行星。
这场争论也许旷日持久，公认的见解依然是：火星上现在没有生命，过去可能有，但需要充足的证据来证明。人们期待有朝一日航天技术发达，能找到满意的答案。
火星探索进行曲
人类探索火星的乐曲在1962年奏响了序曲。
60年代以来，相继发射了“火星”2、3、4、5、6、7号和“水手”4、6、7、8、9号宇宙飞船。
1975年8月20日、9月9日相继发射了“海盗”1号和2号火星探测器并于1976年7月20日和9月30日在火星着陆。
1996年12月4日，美国发射火星“探路者号”，并携带一个6轮机器人“漫游者”，于1997年7月4日着陆火星。
1992年，发射“火星观测者”，1993年在进入环绕火星轨道时，失去联系。
1996年11月7日，美国的火星“全球勘测者”号宇宙飞船发射。
至此，人类在探索途中走了35个年头。
对火星的空间环境、大气、表面地形、土壤、岩石、地质结构、内部构造进行一系列的探索研究，成为人类开展深空探测的关键性步骤。火星35年探测进行曲掀起一阵阵火星热。
派飞船掠过火星。1962年11月，前苏联“火星1号”飞船在飞离地球1亿千米时，与地面失去联系，从此下落不明。作为人类发射的第一个火星探测器，被普遍认为是人类火星之旅的开端。1965年7月15日，美国的“水手四号”飞船接近火星，从距离火星1万千米处拍摄了21幅照片，照片揭示：火星上坑穴遍地，与地球完全两样，大气密度1/100，无磁场，倒更像我们月球的模样。“水手4号”只拍摄到火星表面1/100的区域，但非常成功。
1969年2月和3月，美国“水手6号”再次飞掠火星，再次进行近距离观测。两艘飞船共发回200张照片，从它们上面可以看出火星的独特地貌，除了具有环形山以外，还能见到丘陵地带和一些大平原。火星表面的温度比预想的更低，大气中有大量CO2，水蒸气很难寻。它们只是一掠而过，未能再次返回。
让火星人造卫星长期观测火星。1971年11月，美国发射“水手9号”到达火星上空，进入火星轨道，成为第一颗人造火星卫星。它成功拍摄了火星全貌，火星的一个半球上有许多环形山，另一个半球则比较平坦，揭示了大火山和大峡谷，还发现了看起来像河床那样的地貌，但确认火星没有运河。另外，让我们有幸近距离观察到了火星的两颗卫星——两大块凹凸不平、坑穴不平的岩石，像“老鼠咬过的马铃薯”，比月球外貌差远了。
派飞船在火星上着陆。1971年5月19日和28日，前苏联的“火星2号”和火星7号飞船相继发射升空，“火星2号”和“火星3号”同年11月投下的探测仪器毁于火星表面，“火星3号”的登陆舱，同年12月在火星上软着陆，但仅送回22秒钟信息就停止工作了。1976年7月和8月，美国“海盗1号”、“海盗2号”飞船的着陆器分别在火星成功着陆，携带精密仪器，分析火星土壤，测火星风速、气压和温度，确定大气成分，确定火星上有水存在，并用尘土做了三项生物学试验，目的是要检测出火星尘土中的微生物，但未能发现，却肯定了尘土具有非凡的化学性。“火星探路者”在火星上行驶。1997年7月4日，美“火星探路者”携带6轮机器人“漫游者”，随后释放出“漫游者”号火星车，着陆器搭载的火星车，大小63×48×28厘米，重14千克，属微型，能爬岩石，前后车轮均可独立操作，转变速度1米/分钟，该车最重要的仪器是车底盘的能鉴定土壤成分的仪器。最初设计寿命为1个月，火星车仅1个星期。实际大大超过这一时间，它们总共传回有关火星地貌、日出日落、云层等照片1.6万幅，众多科学数据，及岩石、土壤完整化学分析结果15次。处理这些数据需要几年。大大超过科学家设想，这次探测大为成功。
照片展示，数十亿年前，火星这片称为阿瑞斯平原上曾发生过特大洪水，从而证实了海盗号于21年前的科学判断，火星上卵石、砂粒相似于地球，给“火星生命”又带来新希望。
派遣自动取样飞船。这是未来火星探测计划。按以往观测资料，选取火星的多种样品送回地球供分析研究。特别注意密封，以防止火星土壤岩石标本“毒害”地球。按照目前的航天计划，2008年，第三艘火星飞船将在火星着陆，搜集装有标本的容器，然后回到火星的轨道上绕行；这时第四艘火星飞船前去接应，然后带着装有标本的容器飞向地球。
对这个重量只有500克的火星标本，科学家们如临大敌。具体安全措施为标本密封用特殊化学爆炸性焊接法，把它焊死。确保万无一失时，摇摆的火星登陆车这时才会把两个容器放入返回的火箭内，并始终监视它。如果一切按计划实施，无人驾驶宇宙飞船将降落在犹他州偏僻的航天实验场上。经机器人检查后再送至专设的“火星生物消毒”实验室里。
将人送上火星实地考察。这是人类最初的梦想，却是最后完成的乐章。对这个21世纪的梦想，美宇航局负责人戈尔丁表示，他希望能在五六年内为展开火星之旅完成所有基础筹备工作，按目前的进展速度，不出10年，将会把人送上火星。但也有人认为为时过早，因技术不成熟，费用极高昂。在未来30年内就需花费4000亿美元。无论如何，让我们拭目以待，那时候，火星上是否有生命存在将由人类亲自找到答案。火星说不定也会成为人类的第二故乡。
行星世界的王者——木星之谜
有1300个地球大的最大行星
木星是颗巨大的行星。在太阳系所有行星中，木星是最大的一个。它的直径是14.3万千米，是地球直径的11倍多，体积是地球的1300多倍。这意味着，倘若木星是个中空的圆球，它里面能放下1300个地球。木星是太阳系行星中的头号巨人。
木星的质量很雄伟。虽然木星质量只及太阳的1/1000，但它的质量是地球质量的318倍，木星质量甚至比太阳系内全部其他行星、卫星、小行星、陨星和慧星的总和质量还要大，后者只及木星质量的40%。在众行星面前，木星显得伟岸无比。
木星在群星中显得很亮。虽然它到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍，得到的太阳光也弱得多，只有从地球上看到的太阳亮度的1/27。但木星个儿巨大，大气也浓密，反射太阳光的能力也强。在天空中除金星以外，木星就是最明亮的行星了。木星比恒星星空中最亮恒星天狼星要亮，也比火星亮。西方人把威严的罗马主神“朱必特”的宝座安放在了木星上。
木星又是位“脆弱的巨人”。拿木星质量和它庞大的体积相比较，却显不出任何优势。我们知道，质量与体积的比值是密度，木星的平均密度还不到地球平均密度的1/4。地球上1立方厘米的地球物质平均“重”5.52克，而1立方厘米的木星物质只“重”1.33克，只比水重一点点。它的这种惊人低的密度和巨大无比的体积无异告诉我们，木星是由很轻的物质构成的，木星中可能包含着相当数量的水和比水更轻的物质。原来，木星的基本成分是液态氢，除了可能有很小的熔融的岩核外，没有地球陆地那样的固体表面。
木星自转非常迅速。它虽是庞大行星，却行动灵活。木星比太阳系内任何别的行星自转都要块，木星上的“一天”只有9小时55分，微弱的太阳光，平均每天只有5小时左右照射时间，测得木星表面温度在-150℃左右，是极寒冷的世界。木星公转速度13千米/秒。比地球30千米/秒的公转速度慢多了，公转一周的时间几乎等于12年。
身披色彩缤纷的彩带
通过望远镜，我们就能看到木星的扁平的有趣形状。不过，恐怕最吸引你的，是木星顶部云层的那些云雾状的醒目条纹了。明暗相间的条带，大体规则又很有变化，而且都与赤道平行。条带颜色斑斓，除了白色外，还有橙红、棕黄色的。按照习惯，那些发白的浅色条纹叫“带”，那些较暗的红、棕等色条纹叫“条”或“带纹”。
这些条带都是木星云层，而且是木星顶部云层。木星被浓密大气包围得严严实实，这层大气有多厚，现在不得而知，估计大约1000多千米，它使我们想要窥视一下木星大气的下层也不能，更不用说看见木星表面了。几乎全是氢和氦，氢82%，17%氦，此外极少的甲烷、氨和水汽、碳、氧。
木星快速自转，云就被拉成长条形。科学家们不久后搞清楚了，浅色的带是木星大气的高气压带，温暖的气流在带里上升，呈现出白色或浅黄色。深暗色的条则是低气压带，气流在这里下降，呈现出红色和橙色。条带间像波浪一样激烈翻滚。换句话说，由于木星作高速自转，伴同高气压带和低气压带的旋风流和反旋风流完全把巨大的木星缠绕起来了。大气也不易跑掉，就因为木星有巨大吸引力束缚着漂泊不定的气体。
表面是液态氢形成的“海洋”
木星没有固体的表面。这与我们了解过的水、金、地、火、月球都不同。大气之下，很可能是液态的氢的“海洋”。在再往下离木星中心核大约一半的地方，那里的压强已十分巨大，可达300万个大气压，温度惊人的高，达11000℃，在这样的物理条件下，以致液态分子氢实际上已转化成液态的金属原子氢，这种液态的金属氢在地球的实验室中从未发现过，然而科学家坚信，在极端条件下会有这种液态金属氢存在。在木星最中心部分是木星核，木星核是固体的，主要由铁和硅之类的物质组成，不大的体积却相当于一二十个地球质量。这里必然承受非常大的大气压强，估计有上亿个大气压。温度高可达3万℃，那里必然有地球所无法想像的特殊环境。
以上只是科学家设想的木星结构模型。因为要想了解云的下面是怎样的细节非常困难，也非一日之功。
木星有强大的磁场。木星磁场强度为地磁强度的10倍，磁极方向和地球相反，在木星，指南针确实是“指向南方”，木星的磁层比地球的磁层要大100倍，可直接达到700万千米之处。地球磁层只在距地心7～8千米范围内。打个比方，如果我们在夜间能用眼睛看见木星和它的磁层的话，木星本身只相当于一颗亮星那么大，木星的磁层则要比月亮大16倍。另外，木星磁层随太阳风“吹拂”，十分迅速地频频收缩和膨胀着。
木星有极光。地球上极地地区出现极光，是因为磁场捕获了来自太阳的带电粒子，太阳风到达木星这么远的地方，带电粒子也衰减得很多了，但由于木星强大的磁场，仍然可能捕捉到太阳带电粒子，这在理论上完全成立，过去却一直没有观测到。1979年，当“旅行者1号”转到木星的背面时，观看到一场动人的极光“演示”，夜幕中，一条长约3万千米的巨形光带，正在长空摇曳生姿，翩翩舞动。这还是在地球以外的太阳系天体上头一回遭遇极光，既在意料之外，又在情理之中。再次说明物理规律的普遍性和准确性。
木星也有光环。这是1979年3月4日，由“旅行者1号”无意中发现的。4个月以后，“旅行者2号”再次飞抵木星，证实了这一发现。木星环像个薄薄的圆盘，很暗，也不大。其厚度只30来千米，宽度约6500千米，由大大小小的黑色块状物构成，外围也像离木星中心12.8万千米。由于黑色石块不反射太阳光，光环又小又薄，难怪我们在地球上长期都发现不了它。
于是，木星在土星、天王星以后，一跃而进入有光环行星的行列。
木星，这个太阳系最大、最重，自转最快的行星之王，以一副彩云缭绕、头戴光环的特别容貌，“鹤立”于众行星之上。
木星的标记——巨大红斑
木星除了色彩缤纷的条和带之外，我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记，从地球上看去，就成一个红点，仿佛木星上长着一只“眼睛”。大红斑形状有点像鸡蛋，颜色鲜艳夺目，红而略带棕色，有时又鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。
很早以前，木星大红斑鲜明的颜色已引起人们关注。意大利天文学家卡西尼，在1665年首先觉察到，木星上有斑痕，并以此红斑为标志，测出了木星自转的周期，是在9时50分到9时56分之间的范围。这与现在公认的赤道部分的自转周期9时50分30秒相当吻合，这在当时天文观测仪器相当简陋的情况下是很不简单的成就。
自那时以来3个多世纪过去了，人们一直看到这块红斑，虽然颜色时而有浓也有淡，大小有增有减，但从未消失过，成为木星上醒目的半永久性标志。也是科学家观测、研究、讨论的课题。
大红斑十分巨大，南北宽度经常保持达1.4万千米，东西方向上的长度在不同时期有所变化，最长时达4万千米。也就是说，从红斑东端到西端，可以并排下三个地球。一般情况下，长度在2000～3000千米，大红斑在木星上的相对大小，就好像澳大利亚在地球上那样。
大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色，变化也是有的。20世纪20年代到30年代，大红斑呈鲜红色，从未这么好看过。1951年前后，也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间，颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色，有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质；有人认为，可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射，而发生了光化学反应，使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之，这仍然为未解之谜。
人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年，却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代，先有1972、1973年“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空，在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星；紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”，分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过。对红斑进行详细察看。它们发现，它是一团激烈上升的气流，即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转，像一团巨大的高气压风暴，每12天旋转一周。这巨大风暴气流可谓“翻江倒海”，“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地刮了3个多世纪，真让人乍舌，可以说是一场“世纪风暴”，那么，它是靠什么法力能长盛不衰、长期肆虐呢？
原来，大红班以自己实力占尽地利之便。巨大的漩涡像夹在两股向相反方向运动的气流带中，摩擦阻力很小，如果大红斑比现在要小得多，那么“阻碍”的力量便相应地要大得多，这团风暴要不了多久便会平息。大红斑不是独霸木星的风暴，也有小姊妹。“先驱者10号”1973年12月也发现过有小红斑，其扩大程度直逼大红斑了，然而“先驱者11号”1974年12月飞过小红斑时它却已经消失了。小红斑从形成到消失，只用了短短的两年时间，规模上也只与地球风暴差不多，这跟大红斑不能相比。也有人认为大红斑长久不衰应该还有别的原因。总之，关于大红斑，还需继续观测、研究，探索尚存的、未解开的疑谜。
木星卫星也最大
木星，与类地行星大不相同，这一点同样表现在它拥有的追随者卫星上面。
木星的卫星是个大群体，共有16颗，在太阳系中名列亚军，仅次于土星的23颗卫星，按照距木星由近及远的次序分别为：木卫十六，木卫十四，木卫五，木卫十五，木卫一、二、三、四，木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八、木卫九。最远的木卫九，达2370万千米，比木卫十六远了180多倍。最近的木卫十六，约12.7万千米，离大气顶层不远。这16颗卫星连同木星一起组成了一个庞大辽阔的木星系统，就像个小太阳系。
在太阳系的卫星世界里，木星的卫星也有鼎鼎有名的。请看，木卫三是太阳系里最大的卫星，直径5276千米，比月球（3476千米）大，甚至比水星（4880千米）大。在太阳系前6名里除月球名列第五，亚军是土卫六之外，其余都是木卫的天下。木卫四、木卫一、木卫二分别保持着前3、4、6位的排行。
木卫1、2、3、4是太阳系最早发现的卫星（除月球外）。
380多年以前，伽利略用自制望远镜发现了木星的4颗卫星，被后人统称为“伽利略卫星”。木卫五是1892年巴纳德发现的，其他的11颗卫星都是在20世纪发现的，其中3颗在70年代末80年初，则由空间探测器找到的。
这4颗伽利略卫星各有各貌，每个大小都与水星差不多。是天文学家重点研究对象。
木卫一距离木星最近，它距木星的平均距离为42万千米。以强烈的火山爆发而闻名。从木卫一的大小、质量、距离来看，与月亮十分近似，是木卫里最引人注目的。从“旅行者”发回的照片看，木卫一表面非常平坦，没有陨石坑，如果有的话，也许也被火山喷发的物质填平了。木卫一有大面积的平原和起伏不平的山脉，表面由火山灰装饰得五彩缤纷，红色、金红色、淡黄色和黑白色的地表景色动人。
木卫一的火山爆发之激烈最令人吃惊，远远甚于地球上的火山爆发程度。迄今记录到正在爆发的至少有9座，喷发时间很长，火山灰每年覆盖表面约1毫米厚，使木卫一表面更新很快。火山爆发时，大量的二氧化碳气体形成蓝色喷烟，气体冷却后凝聚形成雪。
木卫二离木星稍远，平均距离67万千米。表面江河花纹很显眼，可能存在软冰或液态水。“旅行者1号”发现木卫二是一颗由厚厚冰层覆盖的岩石球体，近乎白色，色调柔和。赤道一带有斑状的黑区和亮区，被黑色线条穿过有长、短，纵横交错如同乱麻。可能是相连接的环形山、方山，最高不过50米，是最平坦天体。
推测木卫二有带冰壳的固体核心，并且在冰壳和核心之间，可能有一层液态水。这样的构造形成平坦地形，并承受陨星撞击和形变。
估计，有个深120千米的水幔，天文学家史蒂文森等人前些时候计算了木卫二的热耗散，证实在核心和冰壳之间确有液态水层。在25千米深的冰层下，木星潮汐作用加热产生的热量，使冰壳变软甚至形成液态水。
冰壳可能不完全冻结，大部分冰像冰川那样在流动。
科学家认为木卫二是太阳系少数的，可能拥有原始生命存在的天体之一。
木卫三太阳系最大卫星，距离木星107万千米。“旅行者1号”测得朝向木星一面，与月亮类似。上面有严重环形山化了的多边形区域，横跨达几十千米。它们周围是明亮的网状系统，这些地形是相距很近的一些平行的山脊和山脊之间的沟组成的一个个区域。有的达20条之多。表面有断层和地壳变动痕迹。
木卫四最远距离188万千米，环形山在半球左面。还有同心环地貌，直径600千米，环形相距50～200千米，同心盆地放出奇特的光。
对木星的探测计划由70年代探测太阳系外围空间开始。70年代共发射了4艘宇宙飞船。“先驱者10号”于1972年3月20日升空，次年底在离木星13万千米处飞过，送回300多幅彩片，研究了木星云层和卫星，探测到了木星的磁场。“先驱者11号”于1973年4月6日发射，经过一年半的飞行，来到离木星表面4.6万千米的高空，送回更清晰的照片。对木星温度、大气、磁场及4个卫星作了多方面观测。“旅行者1号”和“旅行者2号”是在1977年9月5日和8月20日相继发射的，携带大量精密仪器，“旅行者1号”晚发射，却先期到达木星，1979年3月飞临木星，探测了木星和4个伽利略卫星，拍了数以千计照片。“旅行者2号”于1979年7月到达，两艘飞船在离开木星后，还要继续向太阳系外围空间进发。
美国航天局在完成“旅行者”计划后，为了深入探测木星，又推出了“伽利略计划”。“伽利略”探测器不像前面几艘，只通过木星附近，而是飞绕木星周围，并停留在木星那里继续观测20多个月。经过长期精心策划安排的“伽利略”号，于1989年10月升空。开始了为期6年的旅行。于1995年12月进入环绕木星的轨道，在其后的23个月期间，15次飞掠木星的伽利略卫星，环绕木星11圈，此番对木星磁层和木星卫星的考察，比“旅行者”1号、2号更靠近木星，获得的资料更为详细、丰富。
木星系统素有微型太阳系之说，是太阳系中最好的宇宙实验室，通过深入研究木星及其卫星系统，科学家们还希望能揭开行星系统起源之谜。
木星会成为第二个太阳吗
木星是行星，也或许是若干亿年之后生命的摇篮，或许是多少亿年之后的又一个“太阳”。这些关于木星的设想真是使人欢喜又让人忧。
木星是个特殊行星，不仅又大又重又快，有着举足轻重的作用，还因为它前途未卜，从而在科学家心中留下悬念。
其一，木星的温度。木星表面-148℃的温度，超出它目前从太阳获得的能量所能维持的温度。根据计算出的结果，木星表面的温度应该是-168℃，空间探测器“先驱11号”在1974年12月飞越木星测到-148℃，这应比地球上测量精确，但其中20℃的差异怎样解释呢？
木星哪来的热量来加热，使其升温20℃之多，莫非来自内部热源？
其二，木星亮度有增亮的趋势。我国天文史家刘金沂长期研究发现，水、金、火、土星的亮度在几千年来呈现减弱趋势。但木星亮度每年增加2%，每千年增加0.003个星等，这种反其道而行之的现象说明什么呢？行星反射太阳光而发亮，太阳在漫长演化过程中，亮度呈减弱之势，体积膨胀，表面温度从6000℃下降到3000℃左右，成为红原星，最后收缩为白矮星，表温达11000℃。这是50亿年以后的事。木星增亮只能从自己身后找原因。结论是木星有内部热源并且有增长之势。
其三，木星从太阳那里不断捕获能量。太阳风不仅向外辐射能量，
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