浩瀚宇宙谜中谜(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：《大科技》杂志社

出版社：人民邮电出版社

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浩瀚宇宙谜中谜试读：

前言

本次结集出版的《浩瀚宇宙谜中谜》、《外星生命狂想曲》、《神秘现象大揭秘》、《不可思议的生命奇观》和《有趣的科学世界》均是从《大科技》历年刊发的文章中挑选并重新编排的精华文章。《浩瀚宇宙谜中谜》主要讲解了与月球、太阳系、黑洞、宇宙起源、暗物质等有关的神秘而有趣的科学知识，介绍了这些科学前沿问题的最新研究进展和最新发现；《外星生命狂想曲》从科学的角度对外星生物和外星人可能的相貌、生活习性以及寻找外星人和外星生物的方法等研究成果做了多角度描述，全面介绍了人类目前对外星生命的主要研究成果；《神秘现象大揭秘》主要介绍了自然界中与史前文明、地球灾难、神秘建筑等相关的一些诡异而神秘的现象，并对这些现象作了合理的科学解释；《不可思议的生命奇观》分别介绍了与动物、植物和人类相关的各种神奇的生命现象和超乎想像的神奇能力，并对其进行了科学解释；《有趣的科学世界》主要讲述了一些著名科学家的奇闻轶事、传奇故事，并从科学的角度对一些历史事件等进行了重新解读，试图用科学的方法找出其背后的真相。在选编中力争做到选材角度独特，新颖有趣，适合普通读者，特别是青少年阅读。

大千世界，大至茫茫宇宙、日月星辰，小至一草一木、原子夸克，都有无穷奥秘等待我们去探索、去发现。在科学技术日新月异的今天，我们不仅要学习科学知识，更要培养勇于探索、勇于发现的精神。这也正是本套丛书出版的意义所在。《大科技》杂志社2011年5月

太阳系的诱惑

你不知道的月球秘密

自1969年“阿波罗”11号宇宙飞船首次在月球着陆以来，宇航员已先后带回了360多千克岩石泥土之类的月球物质，给科学家研究月球提供了珍贵的第一手材料。

令人惊异的是，从月球带回的岩石标本，经分析发现其中99％样品的年龄要比地球上90％年龄最大的岩石年代更长。阿姆斯特朗在“寂静海”降落后拣起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁——它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大，而地球上最古老的岩石是37亿岁。1973年，世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。更令人不解的是，这些古老的岩石都采自科学家认为的月球上最年轻的区域。伽利略号宇宙飞船拍摄的月球背部照片

此外，科学家在月岩样品中发现了近60多种矿物，其中有6种在地面上尚未发现。

月球古老的岩石已使科学家束手无策，然而，和这些岩石周围的土壤相比，岩石还算是年轻的。据分析，土壤的年龄至少比岩石大10亿年。乍一听来，这是不可能的，因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是，测定了岩石和土壤的化学成分之后，科学家发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的。

关于月球的形成，目前在科学界大致有三种理论：第一种是“俘虏”理论，一些科学家认为，月球原是一颗流星，当它在宇宙空间漫无边际飞行时，偶然进入地心引力范围，受到地球引力的约束，因而才意外地纳入了地球轨道；第二种是“分裂”理论，持这一说法的科学家认为，月球是从被一片炽热旋转的云状物包围着的地球中分裂出来的，因而月球是地球的“孩子”；第三种是“碰撞”理论，该理论认为，约45亿年前，一个比火星更大的行星，以4000千米/小时的速度猛然撞击早期的地球，碰撞结果使这个巨大天体的大部分与地球融合，只有一部分作为炽热的蒸气与其他碎片一道汹涌地喷射入外层空间，后来这些蒸气冷却下来并凝固成尘埃，然后与其他碎片混杂在一起凝聚成团，我们的邻居——灰色的月球从此诞生了。

无论哪种理论，都认为月球是太阳系的产物，最早也是与地球同时产生的，当然更不可能早于太阳系的形成。但是月球上这些比太阳系还古老的岩石和土壤，又如何解释呢？因此，有些科学家提出，月球可能是来自远离太阳系的另一个星际空间，在太阳系形成之前很久就已经存在了，后来被年轻的太阳系的引力俘获进来。但这种说法还需要更多证据来支持，也许只有等到人类重返月球时，月球的形成问题才会有一个明确答案。月球真是地球的卫星吗？

不仅月球的年龄问题科学家还没有定论，就是早已有定论的月球的卫星资格问题，现在也遭到一些科学家的质疑。他们认为，月球作为地球的卫星很不正常。“碰撞”理论认为，月球是由一颗比火星还大的行星撞击早期地球后形成的

——月球个头太大了。如果只比较大小，木星的卫星比月球大，但与太阳系中最大的行星木星相比，在其卫星中最大的木卫三直径只有木星的1/27；而月球不一样，它的直径是地球的1/4多一点，这么巨大的直径比值在我们太阳系中还是极少见的。现在还知道在遥远的冥王星那里有一颗“卫星”，直径是冥王星的1/2，其资格也同样很可疑。

——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，太阳对月球的影响应该比地球大得多，月球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。

——将月球看作地球的卫星不符合“类地行星”的规律特点。“类地行星”包括水星、金星、地球和火星，其特点之一是卫星较少。而这一特点纯粹是针对地球而言的，因为除地球有一个“卫星”月球外，其他类地行星严格地说都没有卫星，但地球的这一特殊现象目前并无令人信服的解释。

——大量观察表明，月球并没有绕地球旋转，而是伴着地球对转。天文学家们经研究发现，月球作为地球的伴星，两者在太阳引力作用下，沿着共同的轨道——地月轨道围绕着太阳运转，地月轨道是两者的质量中心，地球质量大于月球，这个中心轨道就离地球近。

所以，“月球围绕地球转，是地球的卫星”的传统观点值得商榷，也许月球和地球是一对伴星。目前，这一理论正逐渐受到科学界重视。月球的引力异常之谜

地球上的大西洋百慕大三角区，是一个神秘的多灾多难的地区，被人们称为“魔鬼海”和“死亡三角”。在对月球的探测过程中，科学家们发现在月球上也存在类似的神秘地区。

美国的“月球轨道探测器”4号和“月球轨道探测器”5号在飞近月球的“雨海”、“危海”等月海上空时，发现下面的吸引力特别强，探测器飞过时禁不住要倾斜，且探测器上的无线电设备也因受到干扰而失灵。因此，探测器在经过这一地区上空的轨道时，不得不加速通过，以防止坠落。

后来研究发现，那里似乎埋藏了一些来历不明的高密度物质，科学家把这种地区形象地称为“质量瘤”。那么，这种质量瘤的组成成分及化学性质如何呢？虽然天文学家还没有肯定的答案，但根据测量得的引力数据，“质量瘤”的形成和巨型陨石撞击有莫大关系。陨石撞击后，月面物质飞散本应令该区引力减小，但假如撞击力足够猛烈，有可能导致陨石坑的反弹，使密度较大的月幔向上涌，形成“质量瘤”。雨海、澄海、危海、酒海、洪堡德海等几个最大的盆地都有“质量瘤”存在。目前，月球上已发现了12处这样的质量瘤，且全部集中在月球正面。

另一方面，静海、丰富海、云海、汽海等地区的引力却低于正常值，这可能是陨石撞击力度不足，不能令月幔上涌，它们表面的熔岩可能是由其他盆地流过来的。至于直径100千米以下的陨石坑，也由于撞击力不足呈现为低引力区。此外，由于月球背面的月壳较厚，月幔难以上涌，因此即使是大如月球南极的艾托肯盆地也是低引力区。反观其外围，由于物质堆积，以致引力高于平均值。

有关月球的不解之谜还有很多很多，它们都在等着人类重返月球时再一一揭开。

月球破碎的时代

在中国文化里，月亮是普通老百姓直至文人墨客心中挥之不去的情结，于是有了嫦娥奔月的美丽传说，于是有了诗人骚客千古流芳的词句。人们更是喜欢用“玉盘”，“银盘”，“明镜”之类的物件来比喻月亮，让人感觉月亮是如此的冰清玉洁。

可真当你用望远镜仔细观察月亮时，你会发现月亮的表面实际上是满目疮痍。那个被我们称为玉兔的月亮上的“嫦娥”、“吴刚”的那个区域其实只是一个被科学家们命名为“玛丽亚”的大陨石坑的巨大黑影，它位于一块明亮的背景里，那个地方被称为“高地”。月球表面满目疮痍，布满大大小小的陨石坑

哪怕只使用一台很小的望远镜，你都能看到月球上布满了大大小小的陨石坑。比如月球高地上就镶嵌着很多陨石坑，要是再有新的陨石坑要形成的话，它就得把其他的陨石坑给抹去，因为那里已经是伤痕累累，没有一块平整的地方了。那些陨石坑大小不一，直径从几米到几百千米不等。玛丽亚陨石坑看上去像个黑圈，那是因为它是月球上一个非常大的陨石坑，这样的大陨石坑叫大盆。月球上有50个以上的大盆陨石坑，这些陨石坑是由非常猛烈的碰撞而形成的，每一陨石坑都有我们的一个省那么大。

行星表面的陨石坑数量和物体撞击它的频度以及行星地表的年代远近有关。在太阳系形成的初期，太空中的小行星类的天体比现在多得多，也容易飞落得到其他星球上，这样就形成了为数众多的陨石坑。但随着时间推移，碰撞的频率就越来越少，陨石坑形成的进度也就明显趋缓。这就意味着，行星较古老的地表面上的陨石坑比行星较年轻地表面上的陨石坑要多。月球的情况也应如此。

如果与月球陨石坑的形成进行对照的话，情况应该是在月球形成初期，碰撞发生最多，所以形成的陨石坑也最多，以后会逐渐减少，因此，按常理，从月球上带回来的岩石的年龄，应该是“古老”（45亿年左右）的多，而“年轻”（33亿～36亿年左右）的少。

而事实则相反。30多年前，依据对阿波罗号宇航员带回来的月球岩石的分析，科学家们发现碰撞岩石年龄大致差不多，大约为39亿年，比这些年龄更大的岩石就寥寥无几了。科学家们认为，那是因为大约在39亿年前，月球上发生了一件非同寻常的大事，也就是月球大劫难。在那场劫难中月球受到了一次前所未有的撞击风暴，产生了许多像玛丽亚坑那样的大盆陨石坑。

但是，阿波罗号宇航员收集的岩石样本只是来自一个很小的月球区域。为了宇航员的安全起见，他们得在月球赤道附近登陆，这样指令仓就能每隔几个小时经过他们头顶一次，以防万一发生什么意外。而且，他们还得在月球面向地球的一侧登陆，以利于和地球保持无线电联系。这样，宇航员们在月亮上的登陆地点局限性就非常大。阿波罗号在月球上有6个登陆区，都处在月球上一个相对有限的范围之内。美国宇航员在20世纪70年代时带回地球的编号为76535的月岩标本

除了安全和技术原因，登陆区被选在月球面向地球一侧的月球赤道附近之外，这些登陆地点还都在大盆陨石坑边缘附近，所以阿波罗号收集的月球岩石就有可能只能说明月球大盆区的情况。从严格的科学意义上讲，这些奇怪的、年龄在39亿年的岩石还不足以代表整个月球上所发生的事。或者说，如果这些月球岩石能提示月球曾经遭受一场大劫难的话，它有可能只是一个局部的劫难。

要想得到科学完整的答案，最好的办法是要检测一下来自月球其他地方来的岩石，比如月球的背面。可它在哪呢？这场劫难存在与否，它的范围有到底有多大，在什么时候发生？带着这些疑问，科学家们开始了的新探索。地球上月球陨石的证据

人类一直对收集地球上的来自太空的岩石有着浓厚的兴趣，这些天外来客就是陨石。编号为ALHA81005的月球陨石

一般情况下，对陨石来源的判断非常难。除了通过对陨石进行分析并将它和地球岩石比较以确定它们是陨石外，一般很难断定陨石到底来自何方。要准确判断一块陨石到底来自哪个星球，科学们首先要取得这个星球上的岩石样本，并经过分析比对，才好下结论。而阿波罗号宇航员带回来的月球岩石为科学家们甄别出哪些陨石是月球陨石提供了可能。

当科学家们对众多陨石进行仔细研究分析的时候，他们发现，一块编号为ALHA81005的陨石和阿波罗号带回的月球陨石有许多相似之处。最终他们一致确认，这块陨石来自月球。后来，又有十几块月球陨石相继被发现，这些月球陨石主要是收集自美国和撒哈拉大沙漠。

在从月球到地球的漫长旅程中，这些陨石飞行的速度较为迟缓，这使得它们在穿越太空和地球大气层的过程中能够保持相对的完整。

但要证明月球大劫难的观点，这些陨石所来自的月球区域必须和阿波罗号取样地区不同，这样才能从科学意义上确保证据的随机性、全面性和可靠性。同时，还必须证明这些陨石来自大的月球陨石坑，以确认它们和造成月球劫难的大碰撞相关。

通过研究，科学家们发现，“阿波罗”登陆地的岩石在化学品质上相当的独特，它们当中某些元素的含量非常丰富，像钾、磷等。而那些在地球上发现的月球陨石，钾、磷的含量则较低。因此，尽管没人准确地知道这些陨石到底来自月球的什么地方，但可以确认的是，那些地方和“阿波罗”号采样之处完全不同。

为了确认这些岩石是不是和大碰撞相关，科学家们努力地在陨石里的岩石碎片中寻找“晶状碰撞熔岩”。因为只有碰撞规模足够大，并产生巨大能量和热量的时候才可能熔化岩石。而且，只有更大的碰撞才有可能产生大量的熔岩，这样一些熔岩才有可能被深埋起来，并在一定的温度下慢慢地冷却，最后才能形成晶体。

幸运的是，科学家们找到了这些晶状碰撞熔岩。接下来就是要想方设法确定它的年代。年代测定3940

测定这些满足条件的碰撞熔岩年代的采用的是Ar-Ar（氩39-氩40）测定法。这个技术以放射性物质的衰变为基础，就像著名的40碳14年代测定技术一样。放射性同位素K（钾40），每过10亿多年40其放射性才衰减一半，衰变成氩的同位素Ar，而碳14每过5700年放3940射性就衰减一半。所以，Ar-Ar技术可用来测定年龄在10亿前以上的物体的年代，比如像月球大劫难发生的年代。

钾元素在众多岩石中普遍存在，例如在地球上，花冈岩里的粉红色的长石里就有钾。月球上也有长石，所以也含有钾元素，只是含量4040很小。随着时间推移，钾的同位素K就会衰变成氩的同位素Ar。氩元素和氦元素一样，是惰性元素，这意味着它们不会和其他矿物质40发生化学反应。而且氩原子是大原子，不会从岩石里溢出，所以Ar40能保存于陨石内部。通过测量岩石内部的Ar的含量，和能衰变成氩40元素的钾元素的含量，我们就能计算出Ar形成的时间年限。换句话说，就能测定岩石的年龄。

科学家们认为，如果有许多大碰撞发生在39亿年以前的话，那么就能产生年龄在39亿年以上的碰撞熔岩，而如果这些熔岩在月球表面非常丰富的话，那么他们就能在为数不多的月球陨石中找到年龄在39亿年以上的溶岩碎片。3940

事实上，应用Ar-Ar年代测定技术，科学家们没有找到年龄在39亿年以上的熔岩碎片，这就更加证明了月球大劫难的真实性。那就是，在大约39亿年前，月球经历了一次惨烈的打击，并且这种打击不是局部的，而是遍布月球全境。这表明，月球表面所看到的陨石坑是在一段不太长的时间里形成的，而不是从天阳系形成之初就开始慢慢形成的。

是什么引发了这场劫难？至今这还是个谜。

可能的情况是，小行星带里的一颗小行星崩裂，飞入太阳系的内部，并最终撞上了月球，引发了这场劫难。那应该是一个相当大的小行星，至少有目前我们所知的最大的小行星那么大。还有一种可能是，那时候天王星和海王星还在清理太阳系的碎片，结果给月亮下了一场冰冻的流星雨。但我们都知道，月球一直非常干燥，现在是如此，以前也是如此，所以看上去不太可能是天王星、海王星，更不是彗星作的案，因为如果是它们的话，他们会给月球带去丰富的水，月球也就不至于像今天这样干燥了。3940

这场劫难持续了多久？再次应用Ar-Ar技术检测阿波罗号带回的岩石，科学家们发现，这场劫难历时1亿年之久。地球幸免于难了吗？

地球和月球是一个小的行星系统，相距非常近。如果月球在39亿年前经历了那场劫难的话，地球肯定不能独善其身。地球比月球的体积至少大10倍，所以地球那时会受到10倍于月球的撞击。那么，如果月球在1亿年的时间里，横遭1700颗巨大小行星体冲撞的话，地球受到的打击可就要远远不止1700次了。

39亿年前我们的地球大概也同样遭受了一场持续上亿年的毁灭性打击，使地球上古老的简单生物遭受了灭顶之灾。我们地球上最古老生物化石的年龄有38.5亿年，也许所有最早在地球上所发育的生物都在那场大劫难中毁灭殆尽，只留下一些化石了吧。

所幸的是，还有几种生物会发现大劫难没有那么可怕。现在还有一些单细胞体，或者叫它们嗜热微生物，生活在深海火山口和黄石公园的热泉中。这些地方的高湿热的环境和当时地球被撞击的情形类似，这也成了它们最合适的栖息之所。也许对于它们来说那次大劫难是件乐不可支的大好事呢。

事实上，今天地球上所有的生物从基因学意义上说都和这些嗜热微生物有关联。所以，也许这些生命体在当时惨烈的情境下不仅幸存了下来，而且快乐地在整个地球大量移民繁殖，就像是一个微生物“诺亚”化身。也许正是有了它们，才有了今天地球物种的繁荣，才有了人类的进化。

我们应该为这次大劫难造成的毁灭痛心疾首，还是举杯欢庆呢？也许正像我们平时所感叹的那样：世事难料，人生无常。

月球上怎样打网球

这是个绝妙的问题！2004年，美国宣布：“人类正在向广大宇宙迈进！”虽然没有说网球会向宇宙迈进，但是网球运动员在兴奋地考虑这个问题。毕竟，不管人们去往哪里，体育运动都会接踵而至。几十年以后，网球可能成为月球上消遣娱乐最流行的项目。被称为“火箭人”的网球明星安狄·罗迪克

请想像这幅图景：两个穿着太空服的运动员盯着对方，他们中间是插入到月球尘埃当中的隔网。在他们头顶上，太阳明亮地挂在天上，但天空却是黑色的。地球看起来很美，今天是“新月”。

一个选手发球，球飞起来、继续飞、继续飞，啪！无声地，一个时速250千米以上的球滑翔过球网，直着飞，一直飞……对方没到接球，球还一直飞，飞过球界，还在飞……

出问题了，在月亮上，上旋失灵了！

实际上，球还是会正常旋转，但是这种旋转并不会让球形成向下的运动曲线。因为月球上没有空气，而球的旋转只有在空气中飞行时才会形成曲线。当然，月球的引力也会让向上旋转的球向下弯转，但是弯转程度太小了，不足以挽回每次发球。

物理学家把地球上“上旋”现象的形成原因归结为“伯努利效应”：对于一个旋转的球，一面的气压总比另一面要高。高压推动球往低压的方向跑，于是才有了曲线。瑞士物理学家伯努利在18世纪就观察记录下了这个现象，还建立了方程式，给300年后罗迪克等运动员非凡的球技打下了基础。

在球类运动中，伯努利效应很重要。在棒球比赛中，它让投手扔出曲线球；在网球比赛中，它让选手发出一流的上旋球；在高尔夫球比赛上，它让令人生畏的削球成为可能。

1971年2月6日，当阿波罗号宇航员谢帕德试着击打月球上的一些球状物体时，可以说他成了第一个太空高尔夫球手，他的球棒是自制的，由一个地质工具把手充当。“很不幸，太空服太笨重，太僵硬了，用两只手我打不了，但是我试着打一些月球表面的沙子。”谢帕德说，“有一个击球看起来像削球，笔直地出去，但只滚动了二三米远。后来我终于击出了一个漂亮的球，它跑了几千米，还没有停下。或许，作为训练场所，月球是个完美的选择。”“别具一格”的比赛

其实，与在地球上比，在月球上打网球在很多方面都不相同。比如说，月球表面上的引力只有地球表面的1/6，球会“懒洋洋”地在天上飞6倍于地球的时间，飞的高度也会高6倍。运动中感到渴了吗？发球吧，在球飞起的时候，你完全可以抽空去喝杯水。

在地球上，我们有沙地球场和草地球场，在月亮上，只有“灰土场地”。球场的表面当然会影响玩球的种类：在沙地上球无法弹起，而在草地上球就能欢快地弹跳。而“灰土”呢，很可能和沙地的性质差不多，除非事先将它压平，压实。

月球上的尘埃也给网球带来了有趣的变化。一方面，尘埃是极其干燥并绝缘的，所以很容易产生静电黏附力，就像从干衣机里带着噼里啪啦声把袜子拉出来一样。在这种尘土上滚来滚去，球会积累越来越多的带电的尘埃。想要用电击倒你的对手吗？自己做好保护措施，然后直接把球扔到他身上去！

还有呢，当球在月球场地上弹跳的时候，它会带起少量的尘埃。灰尘降落地慢，你巧妙地转动球，就可以让尘土飞射向对手，狡猾地让他目眩，从而失去判断力。穿着宇航服打球

可别忘了宇航服。在我们地球上，选手穿着短而且轻便的运动服。在月球上，他们必须钻进又大又笨重，充满压力的衣服中去。正如阿波罗宇航员发现的，穿上了宇航服，你并不能在一个1/6重力加速度的月球上灵活跑跳。你能跳跃，但会非常吃力，就像举着大石头往上跳一样。在地球上，你的网球教练总会对你大叫：“步法、注意步法！”可是在月球上，你怎么可能在双脚根本悬在天空中的情况下讲究什么步法呢？传统的训练策略在月球上显然不适用了。在月球上活动时必须穿着笨重的宇航服

此外，航天服的肘部、膝盖，特别是肩部的关节并不像真正人体的关节那样灵活。对不起了，罗迪克！你的好多发球绝招因此也就无法施展了。比如，在月球上尝试空中发球，要举起手臂超过头顶，就会变得非常困难；而反手击球的动作也可能会消失，因为要把手伸到臃肿的太空服对面，别提有多困难了！这样下来，正击或者手不过肩地发球，这些在地球网球赛只是很普通的动作，在月球上可能变得很难实现了。

最后，为了适应月球上的网球赛，人们可能会设计特殊的太空服，到时候，正常的奔跑、发球、反手击球都会变成可能。场地的范围也可以变化，很可能会做得更大，以适应无伯努利效应的发球，以及低引力下的用力发球。让我们等待着去亲身体验吧

低引力、无上旋、大服装，在月球上打网球的体会将是独特的。将来，当各种措施都到位了，你想体验一下吗？罗迪克说：“那会很酷的！”

等一下！故事远没有完呢！虽然这个故事是建立在物理理论基础之上的，但是我们还是别太当真了，因为除非有人去亲身体验一下，否则谁也不敢肯定在月球上打一场网球会是什么样。在月球球场上来回滚动一定会给球带来越来越多的电荷吗？不尽然，这其实取决于球是由什么材料组成，又是如何和尘埃进行相互作用的。科学家只是知道，和地球上的情况一样，如果有静电，在月球上的情况也会和地球上一样，会发出劈啪声响；还有，当人类真的住到月球上时，高级的太空服当然早就被改造得又轻便又灵活，比阿波罗号太空服要强得多，这无疑有助于宇航员们顺利完成任务：探测、建立居住区、做地质学者类似的工作。改进的太空服也会帮他们打网球，反手击球和空中发球也许会很容易操作。当然，如果将来的技术水平能让科学家建造一个大的“压力帐篷”，也就是相当于一个巨大的宇航服一样的建筑，那么宇航员就能扔掉自己的太空服，在这个大的环境下尽情玩球了。“大帐篷”里变得和地球上没有什么差别了——没有月球尘埃，有的是充足的空气和充足的伯努利效应！

月球上的网球赛会有多大不同？只有时间才能说清。

地球的“诺亚方舟”

复杂的生命用了几亿年的时间才在地球上打下一片天地，这真的很不容易。如果可以，我们应该制定一个宏大的计划，保存这份了不起的“生命图纸”，以便让生命在某个巨大的全球性灾难爆发后重获新生。那么，这样一个缜密而又宏大的计划应该在哪里实施呢？哪里才最安全、最便利、最容易实施呢？

地球生命有很多我们人类可以预见或预见不了的威胁，这很可怕，绝不是杞人忧天。

首当其冲的就是“小行星”对我们的威胁。据科学家估计，一颗直径1千米大小的星体，就可以将地球现有的大部分生命毁灭。而像这样大小的小行星，在近地轨道围绕太阳运转的不在少数。欧洲航天局月球任务专家伯纳德说，有一些太阳系外“游手好闲”的小游星，它们就相当难以发现，说不定在某个时间就会给地球生命带来灭顶之灾。很多人都相信，6500万年前的恐龙大灭绝事件就是一颗小行星或彗星干的。月球会成为地球的“诺亚方舟”吗？

除了上述的天外灾难会导致世界末日不定期到来之外，核战争与流行性病毒也极有可能让人类彻底灭亡。现在，世界上的“核大国”越来越多，恐怖主义越来越猖獗，谁能保证某个狂人在掌握了“核按钮”之后，不会做出毁灭自己、毁灭人类的事来？只要核武器一天不被彻底销毁，核战阴影就不会消散。

还有生化武器以及各种我们难以预知的原因可以导致的致死性非常强的病毒，它们都是看不见的“黑白无常”，它们的大流行也足以让人类和其他生物大灭亡。公元6世纪，东罗马帝国爆发的瘟疫肆虐了50年之久，造成上亿人死亡；16、17世纪，欧洲爆发的黑死病，让欧洲损失1/4的人口；迅速蔓延的艾滋病，至今没有可以治愈的良药；2003年爆发的非典型性肺炎也给我们人类敲响了警钟……对于迅速进化、变异的病毒，我们的科学技术很难追上它们，它们对于高等动物的侵害，我们常常无能为力。拯救生命的一线生机

在遥远的未来，人类当然可以在灾难来临之前，移民到别的星球上去，但从目前的技术来看，大规模的星际移民似乎还只是痴人说梦。现在能登上月球的人也只有屈指可数的几个宇航员，更不要说移民到其他远一点的星球了。因此，欧洲航天局月球任务专家伯纳德曾说：“现在必须让一部分生命到月球上生活，躲过浩劫。当太阳在小行星撞击地球扬起的烟尘中重新露面，当核战之后的强辐射物质尘埃落定，当流行性病毒无以为附、自行消亡后，生命可以再回来。”当然，这是一个漫长而艰难的过程，却也是唯一的生机。

建立月球生命基地常见的想法是：建造一个巨大的月球生物圈，然后慢慢建立起所有地球生命平衡相处的“图书馆”。在地球偶然的灾难过后，一切风平浪静了，据此“复制”，然后让这些生命回归地球，重塑地球的生物圈和人类的文明。但这种方法实行起来有相当大的难度，这需要建立一个高水准的巨大的月球基地，这听起来就像科幻小说，不是很现实。除了鲸鱼、大象之类的大型动物的居住地很难解决之外，月球的重力环境也很可能不适合地球生物体的进化与发展。而在目前地球危机四伏、时不我待的情况下，我们需要一种可以力所能及又可以快捷地转移生命的方式。有鉴于此，伯纳德认为建立若干个“DNA储存舱”的办法似乎更好。储存舱里储藏着尽可能多的地球生命DNA信息，堪称一个“DNA图书馆”。比起建立一个能够自我供养、自我平衡的复杂生命系统来，把生命信息转移到一个储存舱中，不是更容易吗？

伯纳德说：“我们把这样的DNA图书馆保存在月球上，生命在劫难之后将从月球重新入住地球。这将重演圣经中‘诺亚方舟’的故事，这就是生命的第二次机会。”

其实，类似的概念几年前美国的“拯救文明联盟”也曾提出过，他们鼓吹说需要建立一个“月球避难所”，以保存在小行星撞击地球造成大毁灭之前所有的生命纪录。“月球避难所”跟“DNA图书馆”是个相似的概念。有趣的是欧洲的伯纳德与美国的“拯救文明联盟”之前谁也不知道谁，他们是在各自独立的情况下，差不多同时提出来这个有创意的概念的。为什么是月球？

作为保存生命的一种场所，为什么是月球呢？

无论是月地距离、还是生命的适应性，月球的条件都明显优于其他地外星球，可以说这也是一个没有选择余地的选择。试想在火星——一般人最憧憬的星球、或者金星上建立这样一个“DNA图书馆”，那简直难以想像。首先，我们根本就不了解它们，它们距离地球太远了，我们的宇航员甚至都没有登上过它们。而我们的这个计划又是如此紧迫，我们实在没办法等待；其次，距离遥远会增加了生命运输过程中的成本和不确定性。毫无疑问，火星或者金星，或者其他什么星球肯定不能是我们的最佳选择。

月球则不一样，我们曾经登陆过它，几乎像了解一个大洲一样了解月球。它距离地球最近，人类花几天工夫就可以来回月球。劫后重生的生命可以便捷地回归地球。月球有很多资源，月岩中含有氧，这为生命以及与之相关的蛋白质的存在创造了可能。这就是为什么我们选择月球作为“诺亚方舟”的充足理由。如何建立“DNA图书馆”

一个“DNA图书馆”应该包含现行DNA样本，它在干燥、寒冷、无辐射的情况下，可以保存上千年的时间。这些样本将以细胞或者组织的形式存在。纽约大学的夏皮罗说，它们是经过加工的DNA，在重新创造物种及个体时，比未加工过的DNA有用得多，因为在地球一切都遭到毁灭之后，艰苦的条件可想而知。

其实，相关类型的“DNA图书馆”已经在地球上建立成功了。来自伦敦动物学社团、冰冻方舟委员会会长霍尔特说这种做法被称作“冰冻方舟”，主要收录各种濒临灭绝的物种。这是人类为了拯救珍惜物种的DNA，为未来的研究而制定的计划。月球的“DNA图书馆”则是为了保存地球的全部生命，比“冰冻方舟”计划更伟大。

除此之外，另一件复杂的事情是一个物种要存活下去，必须要有一定的数量，以保证遗传的多样性。生物学家曾经讨论过确切的数字。霍尔特说：“你不能只有一个或两个DNA标本，而应有上百个。”据他估计，在基因组合中，至少要有50个雌性DNA和50个雄性DNA。霍尔特预测将来为了存储一个物种，可能就要花费100万美元。

在月球上建立DNA库，是一个长期的任务，也是一个迫在眉睫的任务，这项工作需要政府的支持，更需要全世界的努力。“诺亚”的宇宙“方舟”该启程了，越早越好！

火星旅途上的最大敌人

究竟什么是人类登陆火星的最大障碍呢？是技术达不到要求，还是资金短缺掣肘？也许，这些都不是最关键的因素。2007年年初的一则新闻提醒人们，人类登陆火星、征服更遥远的太空所面临的最大敌人，其实并不在遥远的火星上，而是人类自己。

2007年2月，美国航天史上发生了一件轰动世界的事件，它给世人带来的震撼足以“载入史册”。但可惜的是，这并非是由于美国在航天领域获得了什么激动人心的突破，而是一桩彻头彻底的丑闻。

事情起因于一件看起来很普通的情感纠葛。一个中年女子爱慕一个中年男子，在她怀疑心上人与另一个女子关系暧昧之后，从美国的休斯敦市驱车来到千里之外的奥兰多市，企图给这个女子“一点颜色看看”，结果她被警察拘捕。警方在她的皮包里发现了假发和一把玩具枪，在她的身上搜到一根钢棒、一把约10厘米长的折叠刀和橡皮管，在她的车上还找到一个辣椒粉喷射器、一个没有使用过的玩具枪弹药筒和一副橡胶手套。想像中的可产生人造重力的火星飞船

这是一个平凡的故事，但是主人公却有着显赫的身份。被捕的女子是美国著名的女宇航员莉莎·诺瓦克，一个美国海军上校，在2006年7月曾经执行前往国际空间站的飞行任务，并进行了3次太空行走，负责操作机器人手臂的工作。

被捕之后的诺瓦克被以绑架未遂、盗车、破坏证据和殴打等多项罪名起诉，如果绑架未遂的罪名成立，她最高可能受到的惩罚将是终生监禁。在迄今为止曾经在太空执行任务的400多名美国宇航员中，诺瓦克是唯一一个成了罪犯的人。女宇航员莉莎·诺瓦克被以绑架未遂、盗车、破坏证据和殴打等多项罪名起诉

征服太空的英雄转眼之间成为阶下囚，诺瓦克丑闻在全世界范围内迅速引起了强烈关注。人们对宇航员的信任打了折扣，如果人类计划登陆火星，他们真的能够承担如此艰巨的远航任务吗？在漫长的太空旅程中，宇航员会不会由于心理危机而使任务功亏一篑？带着怀疑的目光，人们开始严肃地审视这个特殊的群体，并发现情况很严重。走下神坛

在诺瓦克事件之前，宇航员从普通人那里收获的几乎全都是崇拜，他们也确实有理由受到这样的礼遇。宇航员都是经过严格测试筛选出来的精英。以美国为例，一个人要想报考宇航员，他必须要有正规大学的本科学历，他的专业必须是工程学、生物学、物理学或数学。而且本科还只是最低要求，事实上美国宇航员大都拥有硕士以上的学历。另外，报考者还必须通过美国航空航天局的太空体能测试。

除了门槛高之外，宇航员受人景仰的更重要的原因是，它代表了勇气、梦想、成就等神圣的字眼。上九天揽月，在浩渺的太空中回望地球、俯瞰群星，这是何等的豪情！将生死置之度外，几乎在孤立无援的条件下执行航天任务，这是多么非凡的气魄！而美国历史上关于航天题材的电影，如《征空先锋》、《阿波罗13号》等无不名利双收，既捞取了极高的票房，又获得了良好的赞誉，让宇航员这个形象在人们心中的地位越来越高大、越来越完美。

但事实又是什么样的呢？曾经以“自己的一小步，人类的一大步”闻名于世的美国首次登上月球的宇航员阿姆斯特朗，在返回地面以后一直被孤独和烦闷所困扰，精神接近崩溃的边缘，整日酗酒度日，婚姻也最终破裂。调查显示，很多宇航员也都有类似的精神问题，在完成伟大而艰巨的航天任务以后，心理上存在难以抚平的失落感。这一切都表明，宇航员执行太空任务期间，在身体劳累的同时，心理上也承受了巨大的压力和煎熬。艰难的旅程

那么，究竟是什么原因让太空中的宇航员心力交瘁的呢？

首先是难以忍受的孤独感。当地球渐渐远去，变成一个越来越小的蓝色斑点时，孤独和寂寞开始像浓雾一样笼罩在宇航员的心灵。过去的太空任务距离地球都不是很远，尚且给宇航员造成了严重的心理影响，更不用说遥远的火星了。尽管火星是与地球相邻的行星，但是它们相距最近时，也要6个月的时间才能到达。再加上由于绕太阳公转速度不同而带来的相对距离变动的影响，宇航员在地球与火星之间往返一次差不多要一两年的时间。

另外，太空旅行中偶然遇到的危险情况让宇航员时时处于惊惧之中，每一次的重大事故都会让他们长时间难以平静下来。飞船在航行过程中有时会遇到陨石碎片的突然袭击，曾经经历过类似事故的美国宇航员迈克尔回忆说：“那个瞬间非常吓人，我第一个念头就是我们要死了，因为空气很快会流失。两秒钟后，可怕的事没有发生，我们松了一口气，我甚至能听到周围人心跳的声音。”

太空环境给宇航员的身体带来的很多不适，这更进一步加剧了他们的烦躁情绪。在失重的情况下，宇航员容易出现肌肉萎缩、骨矿质脱失等现象；肆虐于宇宙空间里的高速粒子流大大增加了宇航员患癌症的概率；而突如其来的疾病，如牙疼、阑尾炎等急性病更会使宇航员的心理状况雪上加霜。所以一旦生病，宇航员的孤独无助的感觉就会越发强烈。应对之道

为了帮助宇航员保持良好的心理状态，地面上的科学家们曾经做了各种努力。

第一步是挑选出心理素质最好的宇航员。宇航员要接受心理素质测试，有关人员对参加选拔的人员进行评估，看他们是否有足够好的心理素质。美国航空航天局曾研究出一套专门的测试系统，用来检验宇航员可能出现的一些心理方面的症状。研究人员利用视频、音频、文字和图表营造出一种逼真的环境，并且雇来演员模拟太空中可能发生的场景，让宇航员观看并对一些特殊情况进行分析判断。比如演员会模拟两个宇航员发生争执的场景，测试者应当做出自己的判断，是保持中立、劝架还是倒向某一方。这种方法的确能挑选出心理素质好的人员，也能让宇航员学会在太空中调节心理状态，但是在漫长的星际航行中，谁也无法保证他们的心理状况会一直保持稳定。

航天飞机和国际空间站上都备有镇静剂等药物，对于执行短期太空任务的宇航员来说，这些药品或许会起到一些作用；但是，如果想要远涉火星，宇航员在几年的时间里决不可能仅靠药物的力量支持下去；而且一些抗抑郁的药物一般要好几周的时间才能发挥作用，所以药物并不是最佳之选。

另一种曾经采用的方法是，多让宇航员和地球上的人利用可视电话或电子邮件沟通。比如地球上的指挥人员会请心理医生对宇航员进行心理辅导，宇航员也被鼓励多与家人和朋友通话。在近地的太空作业中这是个很好的手段，但是在登陆火星的任务中，这种方法恐怕不大奏效，宇航员在火星上说一句话要经过45分钟才能传到地球，他还要再等45分钟才能听到回答，这并不能及时对宇航员提供帮助。同身体检查一样，宇航员的心理检查也很重要不断探索

看来，在远赴火星的探测历程中，由于距离地球太远，航行的时间太长，宇航员很难得到无微不至的关怀。一旦出现情况，最终还要靠宇航员自己来解决。在女宇航员诺瓦克的丑闻发生后，美国航空航天局担心在太空执行任务的宇航员由于精神问题而出现危险，于是出台了一个规定，用于处置在太空中出现自杀倾向或者精神不稳定的宇航员这种特殊情况。这个规定称，宇航员一旦出现心理不稳定的状况，其同事们应当使用胶带来绑住他的腕关节和踝关节，用绳索把他捆起来，必要时还可以注射镇静剂。

但是这种强制的方法显然不是上策，我们必须尝试更有效、更人性化的措施。它们既要方便快捷，能让宇航员得到及时的护理，又不会对身体造成伤害。一种可能的方案是定期在太空探测器上播放让宇航员心情舒缓的影像片断。这些片断包括轻松幽默的电影剪辑、亲人朋友鼓励的画面，也包括心理医生辅导的录像资料，使宇航员每天都处在放松的状态。

另一种值得研究的方案是研制“心理医生机器人”，它具有高度的智能，能够敏锐地关注宇航员的精神状态，一旦宇航员有任何的心理问题出现，机器人能够像真人一样对他进行心理辅导。机器人的“大脑”里储存了应对各种心理问题的方案，它会针对宇航员出现的不同症状做出相应的处理，并自动与地球指挥部联系，及时沟通必要的信息。

无论采取何种方式，保护宇航员的心理健康都已是迫在眉睫。当人类吹响飞向火星的进军号角，拉开这项伟大的太空计划的帷幕时，必须要有一群冷静、果敢的宇航员整装待发。

登陆火星的可怕代价

火星总是充满诱惑地吸引着人类的目光，被它发出的红色光芒所诱发的人类幻想已经有上千年。人类第一个登陆火星的计划不久将要实施，勇敢的宇航员将怀着探索生命和宇宙起源的伟大理想再次到一个陌生的星球去冒险，可是又有谁知道我们将付出怎样可怕的代价呢？

对于宇航员而言，最显而易见也是最直接的威胁是来自空间探测计划发射过程中的意外事件，最惨痛的教训莫过于1986年美国挑战者号航天飞机失事事件以及2003年哥伦比亚号航天飞机爆炸事件。1986年“挑战者”发射前及发射时连续多天的气温过低，造成了助推火箭连接处的“O”形合成橡胶密封圈失去弹性，实际上无法起到密封作用。在火箭发动机点火后，这个橡胶密封圈因受热而发生了破裂，造成燃料外泄。“挑战者”号航天飞机起飞仅仅73秒钟后，便因燃料外泄引起了爆炸，航天飞机在空中当即解体，机舱里的7名航天员血撒长空。时隔17年之后的2003年2月1日，载有7名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后返回地球，但在着陆前发生意外，航天飞机解体坠毁。最终调查报告称，是因为泡沫脱落撞击航天飞机左翼隔热层和美国国家航空航天局在管理方面存在的问题共同导致了事故的发生。同样，这次航天飞机上也有7名优秀的宇航员为人类的航天事业献出了宝贵的生命。除此之外，前苏联宇航员也有多人在航天飞行过程中牺牲。由此看来，能否避免意外事件将成为一个非常重要的技术问题。图为正在飞往火星的宇宙飞船，在这个漫长的旅途中，宇航员面临的最大敌人是心理压力宇宙辐射

对于在太空中的宇航员个体来讲，宇宙辐射也是引起科学家关注的星际旅行基本危险之一。在现阶段，宇航员在太空中每天受到的辐射量是发射过程受到辐射量的100倍。平均算来，甚至比在地球上待上一年所受到的辐射量总和还要多1000倍。在以往，航天飞机的轨道高度较低，仍处于地球磁场的保护之下，所以不会受到太多的太空辐射。但如果碰上日晕活动期，宇航员可能受到的辐射量将会大大增加。一旦发生这种情况，就只好让航天飞机提前返航，如果预测到日晕活动，则不得不推迟既定的发射日期。这就是人类航天事业的现状。而当人类一旦踏上征服火星的旅程，将失去地球磁场的保护，也将不会轻易地因为日晕活动而取消航天计划，所以宇航员将直接面对宇宙辐射杀手的威胁，因此也就必须为宇航员设计出相应的保护装置，当然这绝对不是轻而易举的事情。生理系统发生的变化

比较隐蔽的是生理系统发生的变化，这跟独一无二的宇宙空间的微重力环境有关。这种变化包括骨质疏松和肌肉萎缩，心脏血管机能弱化和人体免疫功能削弱。由于受到宇宙辐射和重力改变的影响，因此生理学意义上的退化，在长时间的往返火星的路程中将变得非常严重，以至于会使人类第一次登陆火星计划变成有去无回的单程线。

火星计划的支持者们争论说，空间旅行过程中出现健康问题的生理退化可以被用来获得科学特别是医学意义上的突破。约翰·格雷是美国第一位于1962年进行环绕地球飞行的人，也是进入过太空至今活得最长寿的人。他指出，微重力环境下对宇航员的影响和在地球上发生的衰老现象是很类似的，许多困扰老年人例如骨质疏松、免疫反应系统遭到破坏、心脏血管弱化的健康问题也会影响年轻健壮的宇航员，只不过这个影响过程发生的比较快。但是这样一来，研究工作的进展也就可以大大加快了，这样我们就有可能尽早寻找出出现健康问题的原因，提出不断发展的适合生存的对策，也许会对地球上发生疾病（比如说骨质疏松症）的治疗有帮助。费用以及其他因素

太空探索计划同样也将花费不计其数的金钱，每一次发射回收大约花费5亿美元，而这仅仅是用于人类登陆火星探索的可能性研究的花费。据美国航空航天局估计，整个人类登陆火星计划将需要550亿美元之巨。面对如此庞大的开支，一些科学家甚至建议说不如将这些资源投入到机器人计划之中。机器人探索仍然有争议，其优点是花一部分钱就可以达到相当于人类探索火星的探测水平，而且还消除了威胁人类生命的风险。在着手开始探测任何一个遥远的太阳系内的行星之前，地球目前存在的问题（例如污染、饥荒和战争），都应该优先得到解决。人类在荆棘中奋勇前行

支撑探测火星最重要的因素还是因为，对于每一个行星社会而言，来自外层空间的危险总是无法回避的。就地球来说，1996年，编号为JA1的小行星几乎与地球相撞的危险无疑会在未来再次上演，任何一个生存着的文明被迫去思考最实际却又最无法想像的情形——继续生存。因此火星探索并不仅仅是在彰显人类的勇气和精神，更具有深远意义的是，火星探索将成为打开探索人类永恒生存之门的一把钥匙。

自从加加林成为第一位太空人以来，在超过40年的时间里有400多位先行者先后进入过充满危险的太空。天文学家和宇航员很清楚现实中存在的空间飞行的危险性，但是还是有相当多的国家前赴后继地开展探测火星的计划，即使他们永远都不会有返回的可能性，就像战斗机的试飞员明知在每一次飞行中将要面对的危险一样，可他们仍然执着前行，他们是推动人类文明的先锋。

如果有谁还对人类计划登陆火星感到困惑的话，那么让我们回顾一下从1903年怀特兄弟成功制造第一架飞机，到原子被分离，再到尼尔·阿姆斯特朗和布兹·阿德林漫步月球所体现出的技术进步，我们就会明白科学探索的潮流是不可阻挡的，人类总要朝着未知世界不断前进。

星际探索登陆火星的成功，将不仅仅是空间科学的成就，而且也将重申人类社会不断追求未知的精神。我们将以科学和生存的名义，在这个世纪里继续探索火星这个红色的星球，因为人类追求成就的努力是无止境的。

谁在指挥火星碎石

火星上的碎石分布似乎很有规律。直径在几个厘米的碎石会以一定的距离散布在地面上，它们的间距往往很固定，在几个厘米到十几厘米之间，不会出现几块碎石靠得近，另外的碎石离得远的现象。就好像有个魔法师指挥着所有的碎石站队一样。这个现象在火星大陨石坑底的平原上尤其常见。

另外，如果我们俯身观察那些碎石，就会发现有一部分碎石似乎拖着长长的细沙尾巴，长度大概是碎石直径的数倍。碎石好像在河流中游动的蝌蚪一样，它们尾巴的指向居然都是相同的，而附近的另外一些碎石却并没有这种尾巴。

火星碎石的怪现象曾经让科学家十分困惑，莫非这是火星人和我们开的一个玩笑？火星碎石经常带有细沙尾巴，而且它们彼此分散，不喜欢扎堆强风作怪？

火星上当然没有火星人这样的智慧生命，要解释火星碎石的怪现象，还是要从自然界找原因。

一些科学家提出，火星碎石的这种奇怪分布也许是火星上的强风造成的。大的石块由于风化而崩解形成小的碎石，强风则吹动这些碎石在平原上翻滚，最终形成了今天看到的这种有规律排列的场景。

不过，火星上的大气比地球的大气层稀薄得多，因此风力十分微弱，只能吹动一些细小的沙粒，对于直径几厘米的碎石是无能为力的。火星碎石有规律分布的现象不可能是依靠风力翻滚碎石而形成。科学家又猜测，碎石的分布也许是在火星早期形成的。那时火星的大气还很浓密，风力也比现在大。但是，这个猜测同样站不住脚，因为太阳长期的光照会令碎石分解成细沙，根本不会保留到现在。

如果风无法推动碎石运动，那还有什么原因能让碎石动起来呢？火星上曾经有水流动，但那是几十亿年前的事情了，如今火星表面已经完全干涸，没有能推动碎石的水流了。其他的自然力量似乎都无法让碎石运动起来。火星大气稀薄，没有强风弱风的“化骨绵掌”

最近，美国亚利桑那大学的科学家在地球上利用风洞实验，成功地在实验室里再现了火星碎石规律分布的现象，从而揭开了这个谜团。

让火星碎石运动的力量还是——风！科学家解释说，当碎石在一处形成后，火星上的风虽然不能吹动它们，却能吹动碎石周围的细沙。碎石迎风面的细沙就被不断地吹走，于是碎石迎风面的底部就形成了一个小沙坑。日积月累，小沙坑越来越大，在重力的作用下，碎石会滚落到了小沙坑里。此后，迎风面的细沙继续被搬走，碎石一次又一次地滚向风吹来的方向，碎石堆就散开了。

这个现象有点像中国古代的一则故事：笨重的石狮落入河中。过了一段时间，人们打算打捞石狮，但在坠落点下方却打捞不到，在坠落点的下游也打捞不到，最后发现石狮居然“逆流而上”，出现在坠落点上游的河底。这是因为河水通过冲刷石狮迎水面的泥沙，使石狮翻滚到了上游。这个道理和火星上碎石的翻滚是一样的，只不过火星上是风在起作用。

不过，搬走迎风面的沙土只能让碎石集体逆风而动，并不能让其完全散开。要让碎石散开，还另有原因。实际上，处于碎石群迎风面的那些碎石确实是这样运动的，但同时它们也为后方的碎石阻挡了风力，使风力不能对后方的碎石做同样的事情，风只能搬动后方碎石两侧的细沙。这样，在前方碎石向前滚动的时候，后方碎石由于两侧细沙逐渐被搬走，往往会向旁边滚，因此整个碎石群就出现了一部分碎石向前翻滚，另外一部分碎石向左右两侧翻滚的现象，碎石群就均匀散开了。

至于那些跟在碎石后面的沙尾巴，主要是前方的碎石留下的。风把它们前面的细沙吹走，却堆积在它们的身后，形成了尾巴，而且尾巴指向风吹向的地方。而对于后方碎石来说，细沙不会堆积在它们身后，因此也就没有沙尾巴了。

弱风也有自己的招法，能让火星碎石乖乖地听话。

打响火星变地球的第一枪

那么，用人类的智慧和技术，把火星改造成另一个地球怎么样？这个想法听上去有些不可思议，其实完全可以实现，而且只需要使用21世纪的技术，在几十年的时间中就能够彻底改造火星的环境。火星变地球的设想中，最重要的其实是第一步，而这第一步并不难实现。

地球上目前面临一个严重的环境问题——全球变暖。科学研究表明，这是因为大气中二氧化碳等温室气体增加导致的。火星的目前环境刚好与地球相反，我们的地球似乎该降温，而火星恰恰需要升温。为什么不让火星也遭受一次“全球变暖”呢？宇航员登陆火星想像图

火星大气中并不缺少二氧化碳这样的温室气体，它当年也曾经有过温暖而潮湿的气候环境，这一点从它的表面发现的河流冲刷的痕迹可以判断。直到现在，火星大气中仍含有大量的温室气体二氧化碳。火星现在寒冷的原因是由于火星当年的水循环，许多空气中的二氧化碳以沉积岩或冰块的形式被固定住了，火星大气又比较稀薄，于是火星温暖的气候被终止了。幸好，那些丧失的二氧化碳并没有离开火星，火星的土壤里含有相当多的二氧化碳成分，而火星南极冻土带似乎是由冰和干冰组成的，干冰就是固态的二氧化碳。

要让固体形式的二氧化碳重新回到大气中，只需要把火星表面的温度提高一点点就够了。只要火星上的温度提高一些，就会有很多固态的二氧化碳重新回到火星大气中。而一旦火星大气的二氧化碳浓度增加，温室效应就开始发威，升温过程将持续，又会有更多的二氧化碳从固态变成气态。这就是火星上温度与大气中二氧化碳含量之间的正反馈原理。可以想见，如果我们能触发这个正反馈作用，火星长久以来的严寒就会被一举扭转。“炮轰”火星的新武器

怎样打响火星改造的第一枪，让火星温度提高那么一点点呢？最直接的想法是提高火星表面对太阳光能的吸收能力，比如撒一些黑色的碳粉到两极的冰冻地区，增强火星对光能的吸收，就像冬天我们向有积雪的路面上撒灰土，让雪更快融化一样。

日新月异的纳米技术让我们有了更好的方案。一些科学家设想，如果纳米技术继续发展，就会使我们掌握制造纳米级机器人的方法。这些肉眼看不到的机器人完全可以大批量生产，统一编制程序，然后把它们像灰尘一样撒到火星的冻土带上。人类在地球上就可以统一指挥数以亿万计的纳米大军，直接分解土壤和冰层中的物质，让二氧化碳、水、氧气从里面跑出来。假如技术允许，能够让纳米机器人在火星上利用当地物质复制自身，壮大队伍，改造速度将更快。当火星大气被改造好后，人类再发出指令，让这些纳米机器人全体转业，就地分解。即使纳米技术暂时达不到那么美妙的水平，我们还可以建设巨大的、高反射率的轨道反射镜，把太阳光更多地反射到火星的表面。这个方案在技术上并不困难，利用目前的太阳帆制作原理就可以实现。为了达到启动温度上升正反馈的效果，也许我们需要一架半径100千米的超大型反光镜，将阳光反射到火星的南极冰盖上，在融化冰的同时，二氧化碳也被释放出来。如果采用太阳帆的材料制造大镜子，镜子的总质量将达到20万吨。这么多的材料从地球上运过去成本实在太昂贵了，可以考虑在火星附近的星体，比如它的卫星上就地取材，就地制造。太空工厂开工需要的资源可以从火星的卫星上获取，需要的能源可以通过兴建一座核电站来得到。太阳帆技术能够对太阳光压做出反应，因此我们可以适当地调整反射镜的角度，随心所欲地将阳光照射到火星表面需要阳光的纬度上。

二氧化碳是最受人关注的温室气体，其实在使气温升高的气体中，二氧化碳的能力并不算强的，人类已经合成了比二氧化碳的温室效果强上万倍的“超级温室气体”，这就是全氟丙烷（CF）。要改38造火星，我们的目光不必盯住二氧化碳不放，火星表面土壤中就含有碳元素和氟元素。因此，在火星上人工合成全氟丙烷很方便。只需在火星上建一些“温室气体”合成工厂，就可以彻底改造火星的未来。科学家通过计算机模拟实验发现，当火星大气中的全氟丙烷浓度达到百万分之三时，就可以引发不可阻止的连锁温室效应，让火星持续升温，最终让火星在数百年后变成一个气候如春、冰消雪化的温暖湿润世界。但这个威力无比的武器必须慎重使用，因为在对火星有全面、深入的了解之前，人们无法判断到底该向火星大气中投放多大量的全氟丙烷合适。投放多了，也许会让火星高烧不退，真正成为“火”星，难以接近，人类就弄巧成拙了。返老还童的火星

21世纪的技术水平完全可以使火星发生翻天覆地的变化。崭新的火星其实更像火星早期的样子，温暖、湿润，有河流和海洋，可惜依然没有氧气。在新火星上工作和生活，人类可能还需要呼吸设备。好消息是我们不需要穿压力服，我们可以用前面提到的各种方法增加二氧化碳浓度，提高火星的大气压强，让它达到人类觉得舒服的水平。随着火星大气压强的上升，人类可以开始在火星的表面大兴土木了。一旦火星上很多地域一年中的有些时候温度达到0℃以上时，我们就可以把许多地球植物移栽到火星上去。松树、冷杉、白桦树、橡树、樱桃树这些寒冷地区的物种应该会喜欢改造后的火星环境。植物的繁盛和扩张将制造出大量的氧气，这又可以让地球上的动物移居到那里去，最终火星上的人类也会把笨重的氧气瓶扔掉，如在地球上一般自由自在地行动。

毫无疑问，只要改造火星的第一步实现了，一切将水到渠成，我们将得到一个新的地球。

“火星森林”猜想

有人认为，这根火星“烂木头”可能是某个专家搞出来的“恶作剧”，他用图像处理软件炮制出了这个火星“烂木头”照片。因为如果仔细观看这张照片，人们可以发现“烂木头”的阴影显示太阳几乎笔直地位于“烂木头”上方，而“机遇号”火星车的阴影却显示太阳并不是笔直地位于火星车上方，因此有作弊的嫌疑。但另一些网民则排除了这种可能性，因为这张照片最初就发表在美国航空航天局内部的网站上，他们不可能和自己圈子里的科学家们开玩笑。

否定是“恶作剧”产物的网民还认为，这张照片显然是美国航空航天局官员不慎泄露出来的，说明他们一直在向世人隐瞒火星上的许多真相，也说明他们关于火星是一个“荒芜的世界”的说法纯粹是谎言。因为这根“烂木头”的存在，就说明火星上可能存在森林。这些网民还进一步推测认为，这张照片暗示火星直到最近还有水存在，因为这根“烂木头”可能是跟随水流漂到“耐力陨石坑”附近的；由于这根“木头”表面看起来还算完好，所以它被水流带到这儿的时间一定在40年之内，因为一根木头不可能经过成千上万年的风化而依然能见棱见角。支持这个观点网民还举出了20世纪70年代美国“海盗号”火星探测器在火星表面拍到的一张照片，在这张照片上人们可以看到一些貌似“树林”的东西。把这两张照片放在一起，更会让人们相信火星上应该有森林。“机遇号”火星车拍摄到的火星地表上面的“烂木头”

不过，也有网民认为，这根“烂木头”可能并不是木头，更不会是“烂木头”，因为火星车从它身上碾过后，它仍然没有破碎或有破损，因此它像是形状像木头的“人造物体”，说明火星上可能存在“古老文明”。

在网民不断提出质疑和进行火爆争论的过程中，美国航空航天局一直没有对此进行任何解释。这反倒促使人们一再追问：“火星森林”到底存在不存在？火星有植物生长的条件吗？

科学家认为，在人类足迹尚未遍及整个火星的情况下，要推测“火星森林”是否存在，先应该寻找火星植物生长的必备条件，具体要涉及水、环境温度、二氧化碳气体、太阳辐射等诸多方面。

根据目前火星探测的众多新发现，有利于“火星森林”存在的条件还是有的。如美国“勇气”号火星车于2004年1月9日那天，首次测量了火星上的地表温度：白天最高温度约为5℃，而夜间最低温度约为-15℃。科学家认为，火星上的这个温度非常“宜人”，与地球上初冬季节的温差变化颇有相似之处。2008年６月，科学家认定美国“凤凰”号在火星北极区域表面下发现的白色物质是水冰——由水或融水在低温下凝固的冰；同年11月，美国火星勘测轨道飞行器上的雷达又探测到火星岩石堆下存在绵延数十千米的，可能有2亿年历史的古老冰川，这也是我们已知火星北极之外的最大冰川。这些新发现表明，“火星森林”生长的适宜温度和水的来源都存在。

那么，这些有利因素的存在是否意味着“火星森林”真的存在呢？科学家认为，其存在条件实际上并不完全具备：温度适宜，这固然对树木生长有利，但固态冰和水的性质不同，它无法浸润到植物细胞中，发挥促进生长的作用；更重要的是，火星表面的二氧化碳气非常稀薄，无法让植物进行正常的光合作用；此外，强烈的宇宙射线也无法让植物进行正常的“光合作用”。因此，“火星森林”的说法，纯属天方夜谭。美国航空航天局也曾拍到过“火星森林”

面对沸沸扬扬的质疑和争论，美国航空航天局的一位科学家被迫站出来说：“机遇号”火星车经常能在火星上拍到这种露出地面的平坦岩石。当我第一眼看到这张照片时，我也想，噢，它看起来真像是一根木头，但我接着又想：噢，一块看起来多么有趣的石头。这位科学家也表达了对发现火星文明的渴望，他直截了当地说：如果我们试图隐瞒在火星上发现木头的事实，那真是太愚蠢了，因为我们需要资金。如果我们在火星上真的获得了史前文明或外星人访问过火星的证据，那支持我们研究的资金就会滚滚而来，我们就不必再为缺少资金发愁了。

至于那幅貌似“树林”的拍自火星的照片，有关专家指出，那不过是火星岩石展现出的有趣图案和造型而已，就像地球上的花岗岩石，众多图案都彼此类似，但从高空看，你不能就此说它们是树顶图案。

由此看来，人们是被根火星“烂木头”和那幅貌似“树林”的两幅照片误导了。不过，科学家指出，从未来的角度看，人们关于“火星森林”的猜想，并不荒唐。“火星森林”不是梦

科学家推断，未来火星上出现森林，只是时间早晚的问题，因为现在科学家已经扎扎实实地开始了相关的准备工作。

科学家第一步要做的事情是改造火星气候。尽管火星上空有大量的紫外线辐射，以及极端稀薄的二氧化碳空气，但只要在火星上制造“温室效应”，增加火星表面的空气压力，那么他们在火星上就会出现一个支持吸氧生命的大气层，并能使植物进行正常的光合作用。为此，科学家已经探索到一些好办法：巧妙地把火星表面已有的四种氟化气体转变成温室气体，并避免对臭氧造成破坏；或向火星大气中释放类似甲烷或二氧化碳的温室气体等。

第二步是绿化火星。目前，美国航空航天局和墨西哥国立自治大学的科学家们正在对墨西哥最高山脉奥里萨巴火山上的松树林进行研究。积雪皑皑的奥里萨巴火山是一座海拔4200米的死火山，该火山上一些松树林的海拔位置比地球上任何树木的位置都高。这里的环境温度与火星表面的温度大致接近，所以这里的松树将是未来“火星森林”的优选树种。

令人兴奋的是，继发现火星存在巨大“冰库”后，美国“奥德赛”火星探测器又在其赤道附近发现了一个奇特的地下洞穴系统，其中包括至少7个巨大的洞穴。它们的昼夜气温变化不大，而且能阻挡飞沙走石、狂风暴雨。如果人类想在火星上进行各种活动，这里将是建立人类活动基地的最佳选择。未来一旦“火星森林”梦想成真，那么太阳系将出现人类第二个美好家园。

火星来客的真面目

火星陨石虽然数量稀少，但发现这样的陨石已经不会让科学家惊讶。可是，这颗火星陨石与其他陨石大不相同，因为初次研究它的科学家发现，在陨石中含有类似细菌的结构。假如陨石中的那些结构确实是细菌留下的，那人们就可以宣布，火星上曾经诞生过生命，这将是人类第一次发现地外生命。

这个推论实在太让人震撼，所以许多谨慎的科学家对这颗陨石发出了质疑的声音。比如，有的人认为，这颗陨石上的生命痕迹也许是被地球细菌污染后产生的。陨石在南极地区躺了几百万年，难免不会被地球的细菌光顾并留下痕迹。在南极冰原发现的火星陨石ALH8400

围绕这颗陨石上的细菌痕迹，科学家争执不下，难以断定火星上是否曾经出现过生命。一晃十几年过去了，就在这些争论渐渐平息的时候，一些科学家最近又重新研究了这颗陨石，并有了重大的新发现。火星生命来自火山？

美国科学家并没有对这颗陨石上的细菌痕迹做结论，而是分析了陨石的成分，发现里面有含碳和氢的有机化合物。这样的有机化合物是生命的组成成分之一，所以人们可以间接地推测，火星上即使不曾出现过细菌一类的生命，至少也出现过有机化合物。

在火星这个严酷的星球上，这些有机化合物是如何形成的呢？科学家想到了在挪威的一个发现。在挪威的北极圈内地区，气候的寒冷程度与火星类似，科学家研究了那里形成于100万年前的岩石，他们在岩石里发现了一些有机化合物。通过对比这次在火星陨石里发现的化合物，科学家发现两者非常相似。而挪威的那些岩石形成于火山喷发，这让科学家猜测，火星上的有机化合物也许是火星上的火山的杰作。ALH8400中类似细菌的结构

当然，仅仅有火山喷发，要形成有机化合物还是远远不够的。挪威岩石里的有机化合物出现在岩石中碳质的矿物小球颗粒中，并且总是和含有铁、氧元素的磁铁矿结伴而生，这说明某些矿物可能在有机化合物的形成中起到了关键作用。

恰好美国的火星漫游车在火星上也发现了碳质颗粒和磁铁矿等矿物，而火星上同样有火山喷发，这让人不得不相信，火星陨石中的有机化合物完全有可能是在火星上生成的。火星来的客人

科学家对这个“火星来客”给出了合理的解释，他们认为它经历了两个不同的事件。目前科学家基本可以确定，曾经有水流淌于寒冷的火星表面上，这种环境与今天挪威的北极地带很相似，然后火山喷发，在热量和特殊的矿物的作用下，火星表面出现了有机物。这是第一个事件。斗转星移，当有机物变成了含有机物的岩石后，在一次陨石撞击火星的过程中，火星岩石中的有机物又被改变了分子结构，而且岩石以很高的速度被抛射出去，这是第二个事件。经过一段时间的飘荡，火星陨石到达了地球。

火星来客的真面目被揭开了，但是火星上是否出现过生命，依然没有定论。不过对岩石中有机化合物的研究让人们更倾向于认为，只要有火山喷发等合适的条件，在火星甚至其他一些寒冷的星球上，生命的诞生不是难事。也许，下一个问题我们该问：火星生命是否曾经造访地球呢？

土、木“发病”，恐龙灭绝

这颗小行星自身随即发生气化，向太空散发出大量水蒸气，同时形成大量尘埃。这些气体和尘埃弥漫充斥于大气层之中，造成整个地球顿时天昏地暗、日月无光，使得阳光无法正常穿过大气层照射到地球上来，这种情况持续了几十年之久。有人估计，这次撞击产生的能量至少是地球现有核武器能量总和的1万倍。大批植物因为阳光照射不到，无法正常进行光合作用而相继死亡，大量食草动物因此断绝了食物来源而依次灭绝，大量食肉动物因此纷纷暴尸荒野。这样一来，包括恐龙在内的70﹪的地球生物在这次飞来横祸中惨遭“灭门之祸”。谁是幕后凶手？

一般而言，对“小行星撞击地球从而导致恐龙灭绝”这种说法，科学界基本上已经达成共识。但是，先前我们可能一直认为，小行星撞击地球事件只是一次偶然的天文事件引发的“飞来横祸”。这颗小行星到底来自何方呢？我们知道，太阳系中已知的小行星，大约99％都存在于火星、木星轨道之间的小行星带之间，小行星带中“游荡”着大约10万颗大小不一、形态各异的小行星，这些小行星的直径平均只有几千米，它们的质量之和大约只有地球质量的0.04％。先前，人们认为这颗小行星来自火星、木星轨道之间的小行星带，但是，却一直无从得知这颗小行星为何会撞向地球。6500万年前，一颗直径为10千米的小行星撞击地球

针对这个问题，最近美国一些科学家一语惊人：6500万年前的小行星撞击地球的悲剧其实是由木星、土星“联手导演”的结果。他们认为，平时貌似风平浪静、波澜不惊的太阳系，偶尔也会出现木星、土星两大行星运行轨道状态反常的“发病”景象，正是这种“发病”“传染”到火星、木星轨道之间的小行星带，使得里面的一些小行星脱离原来轨道而四处乱窜，其中一颗恰好撞上地球，从而导致地球生物大灭绝。恐龙因小行星撞击而灭绝木星、土星为何“发病”

人们不禁会问，木星、土星平时好端端地，为什么有时候会无缘无故“发病”呢？原来，太阳光以及从太阳吹来的由亚原子粒子组成的太阳风可以引发太阳系的太空压力起伏不定。在几千万年的日积月累过程中，这种压力可能对太阳系中其他天体的运行状态产生明显影响。特别值得注意是，这种压力对木星、土星的影响似乎更加明显。当这种影响作用于木星、土星之时，木星、土星的运动状态将会出现一定程度的反常，据说土星的轨道会出现0.1％的偏差。如果木星、土星两大行星这时恰好运行到太阳的同侧并且逐渐靠近，太阳系的这两个“庞然大物”的共同引力将会变化，从而将对太阳系中其他天体产生很大的影响。此前，理论界一直认为，这种影响也许微不足道，但科学家们在实验中发现：随着木星、土星轨道的变化，如果这时木星、土星恰好逐渐靠近，那么木星、土星的运动状态就会出现一定程度的同时“发病”现象，从而导致火星、木星轨道之间众多小行星的运行方式出现“混乱”。理论上推测，这种“混乱”的周期为几千万年一次。科学家们推算，6500万年前，木星、土星曾经同时“发病”，从而造成火星、木星轨道之间众多小行星的运行方式出现一次混乱。土星和木星是太阳系中的庞然大物附近小行星受“传染”

木星、土星的这种“发病”为什么会产生如此巨大的影响呢？首先，这种“发病”可以产生某种“混沌效应”。混沌效应是指初始条件微小的变化可能导致出现难以准确预测结果的运动。混沌系统对初始条件极其敏感，可以套用一种夸张的类比：加勒比海的飓风是由远在夏威夷的一只蝴蝶扇动翅膀引起的。因此，木星、土星的“发病”极有可能造成火星、木星轨道之间的小行星带发生混乱。其次，木星、土星是太阳系中质量排位第一、二的两大行星——木星的质量大约是地球的328倍，土星的质量大约是地球的95倍。可以这样说，太阳系中其他七大行星的质量之和只有木星、土星质量之和的7％。木星、土星可以说是既是行星，又是某种意义上的“恒星”。到目前为止，木星、土星已知的卫星数量分别是16颗和31颗。有些科学家推测，如果有一天太阳突然消失了，太阳系现有的天体可能都会围绕着木星公转。与此同时，处在地球和木星之间的火星，质量只有木星的0.034％，所以只好任由木星、土星“肆无忌惮”地“为非作歹”，而火星、木星轨道之间的众多小行星面对木星、土星这两个“蛮横”的巨无霸更是“身不由己”，只好“任人摆布”！恐龙遭受“池鱼之殃”

那么，木星、土星的“发病”又是如何影响火星、木星轨道之间的小行星的运行情况呢？小行星又是因何撞向地球的呢？通过计算机的模拟，科学家们发现，木星、土星同时“发病”之时，火星、木星轨道之间的众多小行星由于质量较小，将会受到严重影响。这种情况与浮在水桶中的大球、小球的关系有些相似。我们可以发现，轻轻拍动一下大球，小球就会出现激烈的相应运动。

木星、土星同时“发病”的时候，在这个小行星带中，有些小行星的轨道会缩小，有些小行星的轨道则会增大；有些小行星的运行轨道变化幅度较小，有些则幅度较大；有些小行星的运行轨道可能会忽大忽小，变化不定。那些轨道拉长的小行星最终可能会受到木星、土星共同引力的扰动而“逃离”原来轨道，其中有些小行星的轨道与地球的公转轨道相交，从而可能撞向地球。

在6500万年前的那次木星、土星同时“发病”时，其中一颗直径大约10千米的小行星从小行星带中弹射而出，然后势不可挡地越过火星轨道，以大约3千米/秒的速度扑向地球，然后重重地撞击在现在的墨西哥尤卡坦半岛地区，引发了第五次地球生物大灭绝，从而造成了恐龙灭绝。木星、土星将来还会定期“发病”

如果这些科学家的观点是正确无误的话，那么恐龙的灭绝就绝非只是偶然事件，恐龙也许不是唯一的“受害者代表”。科学家们的模拟实验显示，还有一次行星混乱现象大约出现在2.5亿年前。这个时间似乎与二叠纪、三叠纪之交发生的地球生物大灭绝的时间恰好吻合。那次灾难导致90％的海洋生物灭绝，70％的陆地生物因为没有植物可供食用而从此销声匿迹。在地质年代表中，那场生物大灭绝是二叠纪和三叠纪之间的分水岭事件，也是地球在史前遭遇的五次生物大灭绝中最严重的一次。

根据研究，木星、土星也许仍会定期“发病”，地球生物大灭绝也许在不久的将来还会悲剧重演。模拟实验表明，未来还会发生木星、土星“联手”造成的小行星混乱现象。

不过，我们不必感觉如坐针毡、芒刺在背，仿佛头顶上悬挂着一把达摩克利斯之剑，因为预期的危险至少也要在3000万年后才有可能发生，人类还有充裕的时间从容不迫地撤离地球。

小行星变色之谜

陨石的种类按结构、构造、硅酸盐的含量，可分为：铁陨石、石铁陨石、石陨石（陨石）三大类。从直接坠落到地面随即收集到的陨石标本来统计，数量最多的是石陨石，可达90％以上。石陨石的化学成分主要是铁、镁硅酸盐。石陨石按内部有无球粒构造而分为球粒陨石和无球粒陨石。球粒主要由硅酸盐矿物组成，直径约在1厘米以下，它们约于46亿年前从太阳星云（太阳系起源的气体与尘埃云）中形成，后来随着石质天体开始聚集而成为小行星的主要组成成分。球粒陨石约占陨石总量的84％，是在地球上最常见到的陨石类型。

球粒石质陨石占了所有陨石的八成以上，数十年来，科学家一直努力想找出这种陨石来自哪种小行星。从位置上来看，球粒陨石最可能的来源就是那些主要位于小行星带内缘，被称为S型小行星的天体。但是这两者之间的组成似乎很不相同：S型小行星的颜色比较偏红，很少出现蓝色，这表示它们可能含有很多金属成分，而缺乏足够的硅酸盐矿物；而球粒陨石的颜色通体偏蓝，石体里面包被着五颜六色美丽的硅酸盐矿物球状颗粒。这似乎表明，S型小行星不太可能是球粒陨石的母体。然而，若球粒陨石来自其他种类的小行星，那么，为何在地球上从来没有发现来自S型小行星的红色陨石呢？球粒陨石由快速加热过程而产生的球粒所组成

近几十年来，围绕太阳系中普通球粒陨石的确切来历，天文学家可谓伤透了脑筋。他们为此动用了最好的天文望远镜，从可见光到红外光波长的望远镜，可怎么也不能跨越颜色差异上无法弥合的障碍，把球粒陨石与S型小行星联系在一起。为了解释这种矛盾，有些研究人员提出，某种“太空气候”作用可能遮掩了小行星真实的光学特性，使我们在地球上看到的S型小行星的颜色偏红。也有科学家认为，一群尚未发现、直径约10千米的天体才是这些陨石的真正母体。红色小行星的秘密

科学家们原本希望前几年造访伊达与加普拉这两颗S型小行星的伽利略号探测船能解决这存在已久的问题，但是，伽利略号传回来的资料非常模糊，只是进一步加深了人们的困惑。

2001年，“苏梅克号”近地小行星约会探测器绕着直径为34千米的S型小行星——“爱神”转悠了差不多半年，通过向“爱神”表面物质发出的X射线来分析其组成元素，终于发现了这些岩石的最大秘密：在这颗S型小行星红彤彤的外衣下，它的内部元素组成与陨落到地球上的球粒陨石吻合得很好。这一发现使困扰天文学家多年的问题迎刃而解：太阳系中原始物质聚合形成S型小行星后，因饱经太阳风暴的洗礼使表面发红，但是内部依然保持着原来的偏蓝色的本质；当小行星坠落地球时，绝大部分都在大气中燃烧，因燃烧而剥落掉的主要部分是陨石的外层，而最外面那层红色的“外衣”首当其冲，会被剥除得一干二净，从而露出了里面的面貌。因为颜色的这种变化，球粒陨石以及小行星对天文学家一直隐瞒着相互之间的真实关系。小行星，越老越红

从“苏梅克号”探测器的发现结果来看，S型小行星的表面在太空中会变红，那么这种变红的现象与什么有关呢？夏威夷大学天文系教授杰迪柯利用“斯隆数字巡天计划”研究了10万多颗小行星的颜色，它们的年龄分布在600万年到30亿年之间。他发现，小行星的外表虽然都是红色，但是颜色深度之间仍然具有较大的区别。通过将这些小行星按年龄排列，比较它们之间的颜色变化，杰迪柯终于发现了一个有趣的结果：随着年龄的增大，小行星的外表颜色也是逐渐加深的。

发现这个秘密之后，杰迪柯进一步进行了更仔细的分析。他发现小行星表面的红色深度与其年龄之间有一种非常恒定的比例关系，就像温度计的刻度与温度之间有着严格的一一对应关系一样，小行星愈老，其外表颜色会愈红。很快，杰迪柯通过比较小行星外表的红色不同深度，成功估计出小行星之间的相对年龄。这就像我们通过鉴别一个人的面容肤色，不用开口问对方就判断出了他的年龄一样奇妙。小行星的红色表面成了透露其年龄秘密的“无字书”。

其实，不但小行星外表会随着时间改变颜色越来越红，月球表面物质的颜色也会随着时间而变暗变红。在我们人类身上，时间也会越来越显著地改变我们的外表，从年轻时的青丝朱颜，而进入中老年时的人老珠黄，褐发霜鬓，直至皮肤上布满铜褐色的老人斑。这都是时间赋予生命的历史标记。对于没有大气保护的石质固体星球来说，太空生活只会使它们越来越红，最后变得大红大紫，这真是无生命宇宙世界的奇迹。太空变色，仍然是一个谜

杰迪柯虽然发现了小行星外表颜色随着时间变红之谜，但是他仍然无法解释究竟是什么使小行星越来越红。

在30多年前，天文学家就已提出“太空风化”效应的假说，试图解释小行星颜色的变化。他们认为：从太阳系形成至今数十亿年来，小行星不断受到来自太阳和宇宙的辐射、热、其他小天体撞击等的影响，因而使其表面颜色改变，这个道理就像地球上裸露的岩石会因风化的关系而改变颜色一样，没受到风化作用的岩石通常呈现新鲜的蓝色，而饱受风化经历的岩石则逐渐转为红色。

但是，究竟是什么东西变成了红色呢？1975年，美国匹兹堡大学的研究人员正在研究为何月球表面物质的颜色会随着时间而变暗变红时提出，这是由于太阳风的猛烈轰击将月球土壤中的矿物质慢慢蒸发，这些被蒸发的物质后来会在月球表面凝结，形成了厚度仅有数个纳米、完全由铁粒子构成的薄膜。2005年8月，陨石专家达成共识，相信这种太空气候作用的确发生在小行星上，而纳米大小的铁粒子薄膜正是颜色越来越红的关键所在。

那是什么使小行星风化、使纳米大小的铁粒子薄膜越来越红呢？在地球上，人们经常发现，大峡谷陡峭的石壁上掉落下来的石块从外到内是红色的，决不会出现外面一层红里面偏蓝色的情况，这是因为地球上的氧化作用完全可以深入到数十千米以下。但是，太空中没有这样的氧化风化条件，至今科学家们也没有搞清楚，太空中究竟是什么风化因素使小行星表面变得越来越红。杰迪柯等人希望继续分析更多非常年轻的小行星表面，试图从中了解任何一种小行星表面颜色随年龄改变的方式，并找出新的太空风化效应的影响。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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