十万个为什么大全集(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：刘晓菲

出版社：华文出版社

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十万个为什么大全集试读：

前言

为什么恒星会发光而行星不行？为什么日本的火山特别多？为什么变色龙会变色？为什么说草木也有感情？为什么天上会下酸雨？为什么火焰通常是橙色的？为什么电脑不能代替人脑？为什么贫铀弹会带来巨大的危害……这些问题的答案或富含丰富的科学文化知识，或蕴含大自然的神奇奥秘，或标示人类社会发展的里程碑……寻求这些答案，是青少年朋友好奇和求知的天性使然。《十万个为什么》正是为满足他们的这种需求而编著的。

最早的《十万个为什么》产生于20世纪60年代，是一批富有使命感的学者奉献给亿万青少年的一部经典的通俗科普读物。自从它问世以来，便因其独特的体例、丰富的知识，深受广大青少年朋友的喜爱，至今销量已累积超过1亿册，是我国发行量最大的百科类图书。可以说《十万个为什么》影响了中国几代人，各种版本也层出不穷。然而时代在进步，知识在更新，原有的许多版本已经无法满足广大读者朋友日益增长的阅读需求，这就要求编者必须不断创新，不断改进，及时更新、补充和调整，并注入更多的时代元素，于是这套《十万个为什么大全集》应运而生。为使读者更快了解本书，现将本书特点做简单介绍：

一、内容丰富，信息海量。编者开拓思路，力求出新，将《十万个为什么》由科普读物扩展为融自然科学与人文科学于一体，集合诸多领域的百科全书。全书共分为

宇宙探索

地理探秘

动物王国

植物世界

环境保护

数理化天地

应用技术

军事博览

交通运输

人类历史

生活万象

人体健康

文化艺术

体育竞技

二、语言生动，体例科学。编者首先将各个领域的问题以“为什么”的形式逐一提出，在读者的脑海中产生警醒提示的作用，随后用精确、简洁却不失生动有趣的语言做出解答，加深读者印象；在内容编排上注重各条目间的内在联系和逻辑顺序，结合青少年朋友的知识结构和阅读习惯，有些还附有图表加以拓展和延伸，扩大读者知识面。

三、图片丰富，视觉多元。400余幅高清照片、绘画，其中不乏风景照片、手绘图片、文物图片、原理展示图片以及结构清晰、解释详尽的分解图片，与文字相辅相成，对相关内容进行说明和补充，使深奥难懂的知识变得直观易懂，让读者朋友在接受完整、全面知识的同时，获得更加鲜明而具体的认知，从而牢牢掌握。

四、版式新颖，理想读本。新颖、科学的版式设计，既增加了信息含量，又使页面变得更加生动、活泼，符合青少年朋友的阅读习惯，使他们在轻松愉悦的问答中获取知识，开阔视野，提升想象力。更难能可贵的是，编者在版式设计、图文编排过程中注重知识和现代审美的有机结合，并贯穿始终。加上先进的装帧设计，全力为读者打造一个融汇文字、照片、绘画等多元素的全新视读世界，彰显本书的欣赏价值和艺术价值。

希望这本《十万个为什么大全集》能使你在轻松阅读中掌握知识，在严谨求知中体验快乐，逐一击破“十万个为什么”！宇宙探索

为什么银河系与银河是两个不同的概念？

河外星系为什么又称“宇宙岛”？

为什么天体都是球形的？

为什么说太空很拥挤？“黑洞”理论为什么是天文学研究的热点？

光为什么不能从黑洞中逃脱？

脉冲星为什么能产生脉冲？

……为什么银河系与银河是两个不同的概念？

在中国，牛郎织女在天河鹊桥相会的美丽传说一直流传到今天。夏天晴朗的夜晚，我们可以看到犹如一条白色飘带的银河横跨天际。那么，我们经常在神话故事中提到的“银河”与天文学上的“银河系”是不是同一个概念呢？

其实银河系是一个由1000多亿颗恒星组成的盘状的恒星系统，而太阳系正处于这个系统中。银河系中的大部分恒星集中在一个叫做银盘的盘状结构里。从地球上看去，由于人类的肉眼分辨不出密集的恒星，因此就将它看做一条银白色飘带，这就是我们所说的银河。银河系也因此而得名。所以说，银河系和银河这两个概念是不同的。

后来，天文学家沙普利先后观测了约100个球状星团。他的统计表明，人马座以内的球状星团占总星团的1/3，而以人马座为中心的半个天球竟分布了90％以上的球状星团。这一结果引起了沙普利的猜想。假定在银河系内，球状星团与恒星一样对称分布，并且银河系中心是太阳，那么，地球上人们看到的天空上的球状星团就应该是对称分布的。可是，观测结果与之矛盾。沙普利想到是否存在另一种可能，即太阳实际上处在远离银河系中心的地方。这样，地球上人们看到的球状星团才会呈现不对称分布现象。美丽的银河系银河系的外形像一个中间厚，边缘薄的扁平盘状体。圆盘部分称为银盘，银盘的直径为10万光年，由年龄不满100亿年且重金属含量较高的星球组成，银河系的主要物质都密集在这个盘状结构里，银盘是银河系的主体，中央厚约1万光年，边处厚约3000～6000光年。河外星系为什么又称“宇宙岛”？

茫茫宇宙中分布着大量的星体及各类星际物质。就像烟波浩渺的大海是由无数颗水滴组成的一样，宇宙中的星体和星云等各类星际物质的数量之巨也是超乎人们想象的。银河系以外的其他星系，被人们统称为河外星系。河外星系大小不一，外观和结构也显得多种多样。而庞大的河外星系相对于整个宇宙来说，只能算是微不足道的一小部分。

根据天文学家的观测，在苍茫的宇宙空间里，分布着至少超过1000亿个星系。每个星系大概由近1000亿颗恒星，以及弥漫于星际间的大量的气体和尘埃组成，每颗恒星的体积都可能和我们的太阳一样大。而我们的太阳所在的银河系只是那千亿个星系大家庭中的普通一员，如同宇宙汪洋中的一个小岛。因此，人们把河外星系称为“宇宙岛”。为什么天体都是球形的？

天体并不都是标准的球形，它们只是看上去像是球形，或者说几乎是球形的罢了。

地球就是一个两极稍扁的扁球形；木星和土星由于其密度极高的大气，因而它们的两极看上去更扁。

恒星、行星和其他天体之所以都是球形，而不是正方形或是别的什么奇形怪状的样子，完全是万有引力作用的结果。

任何物体都会对其他物体产生吸引力。依据牛顿定律，万有引力的大小与两个物体间距离的平方成反比，而与物体相互间的位置无关。因而，有限多个不均匀分布的、一样的粒子总是倾向于聚在一起形成球状的团。在行星和恒星形成的过程中，同时还有许多其他力的作用。

假设在宇宙大爆炸后一段时间里，有大量不同的粒子不均匀地分布于宇宙空间中，由此形成了一大片分布不均的物质云，在这片物质云中，粒子彼此吸引，但整体的万有引力却没有达到平衡，就仍有某种扰动力使其旋转。特别地，可能因此而得到一颗伴星，那么两个天体间就有引力相互作用。当然，这其中还涉及电磁学、摩擦和热学等等各方面的复杂问题。

这时，分散的物质云在引力的作用下逐渐聚合在了一起，同时由于其本身的非均一性和某些外力的作用而开始自转，于是便形成了一个大致的（不是完美球形的）旋转天体。它的形状将取决于其自转速度的大小，自转速度越快，其形状就越趋近于扁圆形。此外，这个天体的形状也与其组成物质的密度相关。

如果假设有一个呈标准球形的台球，在旋转中它会保持自己的外形近乎为球形；但若是一个旋转着的充水气球，则会呈两头扁、中间凸出的扁球形。事实上，天体大都有很大的质量和很高的自转速度，赤道附近的物质很可能会因此被甩离该天体，给它来一次“瘦身运动”。被甩脱的“赘肉”可能会四处分散开来，在某些情况下也可能会通过类似的过程形成一颗球状的卫星。为什么说太空很拥挤？

因为大量人造物体的逐渐增加，事实上太空正变得相当拥挤，并且由于这些东西互相碰撞而造成了更多的碎片。

做一个估测，太空中有7000个大型的物体，大约位于500～900千米高的位置上。其中2000个是仪表装置，但仅有大约5％在运行。还有4万个小块和碎片是碰撞的产物或是火箭分解后的残留物。还要加上大约300万个微粒，可能是剥离的涂料或是尘埃，其中的一些可能会以28.8万千米/小时——足以使国际空间站的窗子出现裂纹的速度前进。“黑洞”理论为什么是天文学研究的热点？

美国科学家惠勒根据爱因斯坦的理论证明了黑洞的存在。他认为太空中有一些质量很大的天体，会由于内部存在的强大的引力，自行坍缩成一种新的、体积很小但密度极大的天体。只要在它的旁边，任何物质，包括光线，都会吸引进去而消失。它不向外面释放任何物质和能量，用探测仪器也不能看到它，所以惠勒给它起了一个形象的名字——黑洞。黑洞宇宙中最神秘的物体，之所以被称为黑洞，不仅仅由于它的不可见的特性，更由于它能吞噬所有靠近它的物体。

惠勒的黑洞理论的提出，在物理学史上刻下了永久的标记。他后来又写了一部关于黑洞的专著《引力理论与引力坍缩》。在书中，他详细分析了黑洞的形成及特点，这本书也被认为是宇宙理论研究中里程碑式的著作。“黑洞”一时间成了天文学研究的热点。光为什么不能从黑洞中逃脱？

如果你完全坚守着牛顿的万有引力，那么解释黑洞这个问题就变得非常困难了。我们在日常的活动中如玩撞球或掷球时，牛顿定律被使用得很好——甚至连火箭发射都是遵循牛顿定律的。但是当它面对向黑洞这样复杂的问题时，你不得不开始考虑是什么引力在空间中起作用。这就是爱因斯坦在20世纪早期所研究的问题。他的引力理论认为引力影响着一个叫做时空的由时间和空间组成的组合体。爱因斯坦认为引力扭曲了时空，以至于光不能沿着直线前进。从A点到B点之间直线运行是最快的方式，除非它沿的并不是直线。

这将帮助你去理解如下问题：你也许会认为从伦敦到加拿大西海岸的温哥华最便捷的方式就是沿着直线飞越过太平洋，但实际并不是这样。它们会先向北飞向苏格兰，然后穿越格陵兰的上方，因为这才是最直接并且最短的航程，虽然它看起来并不是。这个世界在我们的视界里就是一个平面——我们使用的所有地图都是平的——所以看起来直线穿越大海好像是最短的路线。但是如果你看着一个地球仪——这个世界的真实模拟物，你会很容易的发现最短的路线是穿越过格陵兰的一个大圆弧。

这同样适用于时空。在我们看来太空是一个平面，而且这个观点被广泛接受，即使是对我们最想做的事即登上月球也是如此。但是，一旦我们开始讨论太空中引力非常强的那些地方——例如黑洞——我们就不得不开始考虑时空中引力的作用。想象这里有一张划有一条直线的蹦床，如果你将一包很重的马铃薯放在它的中间，蹦床将向中间陷下去，而这条直线也不再是直的。这时如果你将一个弹球从蹦床的一头滚到另一头，在蹦床上它不会沿着一条直线前进，而是会在蹦床上曲线前进。而那就是时空和光线之间发生的事。引力扭曲了时空，而光跟随着已经被引力弯曲的直线穿越时空。黑洞将时空扭曲得太厉害以至于直线实际上已经被弯曲成一个圆，而光就沿着圆形轨道不停地旋转，直至消失。所以说，光是无法从黑洞中逃脱的。由于黑洞强大引力的作用，恒星上的气体不断被吸引过来，并形成一个旋涡——吸积盘——围绕着黑洞。脉冲星为什么能产生脉冲？

脉冲星是一种体积小、密度大、高速旋转的恒星，它在旋转的同时发出窄束无线电波，就像旋转的灯塔，只有它朝向我们的时候才能够检测到这些无线电波。所以从地球上看，这种奇怪的恒星发出的好像是脉冲信号。

脉冲星是一种中子星：有时，巨大的恒星会在激变爆炸中结束生命，而中子星就是这种爆炸的产物。

一个中等大小的恒星（如太阳）有上百万个地球那么大。而一个巨星或超巨星的直径是太阳的10～1000倍，中子星就是一个如此巨大的恒星塌陷为一个城市的大小之后形成的。这就是中子星的不同之处，它具有普通恒星的质量，但体积却小到难以想象的程度——一汤匙大小的中子星物质足有10亿吨重。

恒星爆炸后的残留物质会发生塌陷，塌陷时，它的重力越来越强，原子则被挤得越来越靠近。在一般情况下，原子之间会保持一定距离，因为原子中绕原子核运动的电子使原子间相互排斥。但在中子星中，电子受到强大的挤压离开原来的轨道，进入原子中心。原子的中心是原子核，由质子和中子组成，进入原子核的电子与质子发生反应，形成更多中子。最终，该恒星充满了中子，于是中子星就形成了。

科学家认为，中子星在人类发现它之前已经存在很长时间了。1967年11月，人类第一次发现它存在的迹象：英国的一个射电望远镜阵列发现了宇宙中一个新的无线电波源。

宇宙中有许多种无线电波源，比如说，在恒星间漂移的水分子和氨分子就会发出无线电波，这些无线电波可以被射电望远镜的碟形天线接收。

脉冲星发出的无线电波与其他无线电波都不相同。乔瑟琳·贝尔是一位研究生，当她偶然发现这些奇怪的信号时，她仔细研究了这些电波的特点，她惊奇地发现，这个无线电波源规律地发出无线电波——每次间隔时间是1.337秒。

贝尔的发现公之于众后，很多人以为她发现了地外文明建造的无线电信标机，但是几个月之后，另一个脉冲射电源被发现了。于是，科学家不再认为贝尔发现的是人造物体发出的无线电波。天文学家最终认定，这些无线电波源是恒星塌陷的产物，并将其命名为脉冲星。事实证明，脉冲星是中子星的一种。从此之后，成百上千的脉冲星陆续揭开了它们神秘的面纱。

不过脉冲星为什么会产生脉冲呢？科学家认为是因为其高速自转的缘故。所有的恒星都会自转，太阳自转一周需要近1个月。所有旋转的物体，当其缩小时旋转速度都会加快。想一想花样滑冰运动员，当他们做旋转动作时，慢慢地把手臂缩向胸前会让他们转得越来越快。对于塌陷的恒星也是同样的道理。一个城市大小的脉冲星可以每秒自转一周，还有转得更快的。

再来看看脉冲是如何形成的。脉冲星有强磁场，南北极附近的自由质子和电子沿着磁场线被扫射出来，当这些粒子加速时，就会放出能量光子——从X射线到无线电波。因此，脉冲星旋转时，窄束辐射闪出，就好像旋转的灯塔发出的光忽明忽暗。太空为什么是黑的？

地球上，白天的天空是亮的，这是因为空气分子能够反射阳光，就像一面面小镜子。但是在月球上没有大气层，所以天空一片漆黑，连星光也消失了。同样的道理，宇宙空间本身也是空荡的，几乎没有能够将光线反射进我们眼睛里的物质，所以我们看到的空间就是黑暗的——即使太阳周围也是漆黑一片。

但是关于宇宙的黑暗仍然存在着疑团：宇宙中所有的天体发出的光为什么不能合在一起形成明亮的光？天空为什么会在晚上变黑？

托玛斯·迪奇斯是16世纪的天文学家，他当时也研究了这些问题，他认为宇宙是无限的，宇宙在各个方向上拓展，在这个无尽的空间里，有无数颗恒星。但是按照他的推理，如果宇宙里充满了恒星，天空被星光笼罩，那么夜空将和白天一样明亮。然而事实并不是这样。迪奇斯终其一生都没能解开这个难题。夜晚，我们看到的天空是黑的。

威尔海姆·奥伯斯（一位19世纪的天文学家）也花了许多年来思考同样的问题，并且关于天空为什么是黑暗的问题被称为“奥伯斯佯缪”。奥伯斯考虑了很多种可能，最后认为原因是宇宙空间里的尘埃：或许我们看不见远处恒星发出的光，是因为宇宙中的尘埃吸收了这些光。

但奥伯斯死后，天文学家们计算了所有恒星发光的总和，结果发现，这个能量足以让挡在半路的所有尘埃升温发光。也就是说，夜空在闪亮的尘埃的照耀下也变得一片光明。于是，问题又回到了起点。

显然，事实是夜晚被黑暗笼罩。一定是这个理论有问题。关键是，问题出在哪里？迪奇斯、奥伯斯和其他天文学家都认为在无限大的宇宙中有无数颗恒星。但事实上，他们错了。

美国马萨诸塞大学的爱德华·哈里森在他《夜的黑：宇宙之谜》一书中写道：宇宙中的恒星数量并不足以覆盖整个天空，所以夜空是黑的，其实宇宙本身也不是无限大的。

借助于强大的太空望远镜，我们几乎可以看到最远的恒星。光从遥远的恒星传播到地球上需要几百万年，所以当我们遥望夜空深处时，就是在回顾历史。最强大的天文望远镜能帮助我们看到某颗在100亿年前发出的光的恒星。

宇宙的历史只有150亿年，天文望远镜越发达，我们就能看见越远的恒星，也就是越远古时期的景象。埃德加·爱伦·坡受到这个理论的启发，写下了许多带有恐怖和超自然色彩的小说、诗歌，其中有《渡鸦》、《告密的心脏》等。1848年，爱伦·坡在《我得之矣：一首散文诗》中写道：在漆黑的夜空深处，我们看到了宇宙诞生前的虚无。

按照哈里森的理论，爱伦·坡的诗刻画了一个真实的宇宙。就像他诗中写的“穿过群星，我们看到了宇宙的源头。”星星为什么掉不下来？

抬头仰望，天空就像屋顶；低头俯视，脚下是大地。我们都不假思索地用“上”、“下”这样的词汇来表示方位。

我们通常会认为向上运动的东西总会落下来，这简直是显而易见的：把球抛向空中，它很快就会掉下来。但是我们看见星星也高挂在夜空，但为什么它们不会掉下来呢？

等一下，我们先来看看我们说的“上”、“下”是不是看起来的那样。如果你身处北半球，头朝上脚朝下，但如果你来到南极，你依然头朝上脚朝下。也就是说，无论我们走到地球上的哪处，天空仍在头顶之上，大地在脚下。我们通常把星体称为“天上的星星”。

物体落到地面上，我们认为是向下，因为它们受到的地球重力的方向是向下的，所以总会被拉回到地面上。但是如果我们远离地球进入浩瀚的宇宙空间，“上”、“下”就失去了意义。飘在太空里，根本没法说清哪是上哪是下，只有行星和恒星间巨大空荡的空间为参照。

在宇宙飞船的宇航员失去了重力作用，可以在飞船里随意行走，比如飞船舱内的顶上。向上或向下只适用于对某一个重力场的描述，而对于太空中的飞行员来说，这里不受重力影响，向上或向下没有任何意义。

但是当宇宙飞船准备着陆时情况就完全不一样了，飞船被拉回重力场，当飞船将着陆时，宇航员将深刻体会“下”的感觉。

每个行星都有引力场，恒星也是。太阳系就是靠着这种引力维持了八大行星的正常运转，包括地球围绕太阳运转。

夜空中的恒星距离地球太远了，以至于它们与地球之间的万有引力非常微弱。但如果它们靠近地球，地球就会飞向恒星，因为恒星的质量一般都比地球大得多。

恒星不会坠落在地球上，但是有时陨石会——这些石质或冰质物体被地球引力拉入地球，与大气摩擦产生火焰，划过天际的一瞬间形成一条亮线，被人们形象地称为“流星”。为什么恒星会发光而行星不会发光？

20世纪初，根据伟大的物理学家爱因斯坦的相对论推出了一个质量和能量的关系式，帮助天文学家解决了恒星为什么发光这一问题。原来，恒星内部温度高达1000万摄氏度，物质处在这样高的温度下会发生热核反应，由较轻的原子核聚变成为较重的原子核，在这个过程中损失一部分质量，同时释放出巨大的能量。于是，这些能量以辐射的方式由内传到外，从恒星表面发射至空间，使它们长期在宇宙中闪闪发光。

行星的内部温度远低于恒星，因此它们自己是不能释放出巨大能量的，也就不会发光。同样，行星的质量也比恒星小得多，即使是太阳系质量最大的木星也还不到太阳质量的千分之一，因此，行星由引力收缩而得到的能量，不会使其内部温度高到发生热核反应的程度。恒星为什么会有五彩斑斓的颜色？

淡黄色的太阳是离我们最近的恒星。宇宙中的恒星可不都是淡黄色的，它们的颜色五彩斑斓，一簇恒星就可以成为珠宝盒了。在宇宙里，一颗颗恒星就像蓝宝石镶嵌在上面一样，而当中一颗橘黄色的则发出耀眼的光芒。恒星恒星发出的红色和蓝色的光从四周气体云反射出来，使这一部分天空色彩缤纷。

恒星的颜色取决于它们自身的温度。光是以波的形式传播的辐射，相邻波峰之间的距离就叫做光的波长。光波很短，短到什么程度呢？如果将1英寸分成25万份，那么一个光波的长度仅相当于其中的几份加起来那么长。

但无论光波多么短，它的变化却足以引起人们视觉上的很大差异，因为波长的变化反映在人眼里就是颜色的变化。比如，红光的波长是蓝光的约1.5倍。而各种波长（也就是各种颜色）的光混合在一起就是白光。

日常生活中我们可以发现，当物体的温度改变的时候，它的颜色也会变化。比如，一块冷的烙铁是黑色的，把它放进火炉里，一会儿工夫，它的表面就变成暗红色——加热时间越长就越红。如果继续加热，在熔化之前，它会依次由红变成橘红、黄、白，最后变成蓝白色。

科学家已经发现了物体颜色与温度之间的关系，即温度越高的物体，来自它的辐射的能量越大，波长越短。我们知道蓝光的波长比红光短，所以加热能发出蓝光的物体就一定比发红光的物体热。

恒星中的热气体原子发射出光粒子——光子。气体温度越高，光子的能量越强，波长越短。所以，最热、最年轻的恒星会发出蓝白色的光。随着恒星上的核燃料慢慢消耗掉，它们的温度也慢慢降下来，所以年迈的恒星温度都比较低，通常会发出红色的光。而介于两者之间的中年恒星就会发黄光，比如太阳。

太阳距离地球只有1.5亿千米，我们可以轻而易举地看出太阳的颜色。但是有些恒星距离地球上万亿千米，比太阳远得多，即使用目前最大倍数的望远镜也很难分辨出它们的颜色。因此，科学家们让来自恒星的光通过一种特殊的过滤器，或者通过一种叫做滤光镜的光学仪器，这些仪器能够显示出来自某个恒星的光里每种波长的光各有多少。

天文学家们可以通过标出什么光的波长强度最高来确定恒星的整体颜色。只要知道了恒星颜色，就可以利用简单的数学换算公式来推断恒星的表面温度，还可以进一步估计恒星的年龄。科学家为什么能算出行星或恒星的温度？

天文学家常常借助分光镜来估算天体的温度。分光镜是由罗伯特·威廉·本生（本生灯的发明者）和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫这两位德国科学家于1859年发明的。分光镜最初的用途是将某种物质加热到白炽状态后分析其中的元素——每种元素发出可见光的特征化波长。本生还借助分光镜发现了两种新元素——铯和铷。在这之后，人们发现可以通过相同的颜色分析手段，并根据恒星或其他天体中元素发射和吸收光谱形成的谱线分析得知遥远天体上所存在的化学元素及其相应的温度。

许多年来，科学家们对恒星的分类方法不断加以改进。早期的分类方式是根据恒星光谱中氢吸收谱线的强度，按照字母顺序，从A到P划分成几个不同的等级。之后人们又根据表面温度的递减对恒星重新进行分类排序，绝大多数的恒星可被分入7种不同的光谱类型。新的星等序列从温度最高的O等星开始到温度最低的M等星为止，中间去掉了几个字母，即O、B、A、F、G、K、M。科学家们编了一句著名的口诀来记忆这7个字母的顺序：“啊，漂亮的姑娘，吻我吧！”（Oh Be A Fine Girl,Kiss Me.）

现在，天文学家不仅仅在可见光谱，而是在整个电磁波谱范围上观测宇宙。一般来说，低温物体的辐射波长较长，而高温物体的辐射波长较短。为了避免地球大气层的干扰，科学家们将红外望远镜送入宇宙空间里，用以探测红外短波辐射。与此同时，人们也不断拓展X射线望远镜和伽马射线望远镜所能探测的长波辐射的范围，以便对更高温度的天体进行观测。太阳为什么会发光发热？

太阳像一个无比炽热的大火球，每时每刻都在发光发热。太阳的表面是厚达500千米的热气沸腾的“海洋”，而不像地球那样坚固。太阳中心核反应释放出的能量，经过几千年缓慢而费力的旅途，最后突破光球层，发出耀眼的光芒。在光球层上，气体开始变得透明，使光线可以射向宇宙空间。

它的亮度，是其他任何天体都无法与之相匹敌的，它比肉眼能见到的最暗星要亮10多万亿倍。

如果把一层12米厚的冰壳覆盖在太阳表面，那么1分钟后，太阳发出的热量，就能将这层冰壳完全融化。而在人类有史可查的漫长岁月中，人们未曾发现太阳的光和热有丝毫的减弱。那么，如此巨大而持久的能量究竟是从哪里来的呢？

原来太阳中的燃料是氢，它燃烧后的余烬则是氦，氢的聚变反应产生了太阳能。

所以，在太阳上所发生的燃烧过程并非如一般人想象的那样是太阳内部的物质燃烧的结果。太阳内部进行着的氢转变为氦的热核反应才是其产生巨大能量的源泉。太阳上贮藏的氢至少还可以供给太阳像现在这样继续辉煌地闪耀50亿年！即使太阳上的氢全部燃烧完毕，也还会有其他的热核反应继续发生，因此太阳还是可以继续发射出它那巨大的光和热来！太阳为什么也自转？

我们知道，地球绕着地轴自转，朝向或背离太阳，形成了白天和黑夜。我们还知道，地球绕太阳公转，周期是365天多一点，也就是一年。但是我们往往会错误地认为太阳是静止不动的。实际上，太阳是不断运动着的。为了跟得上横穿太空的太阳，它的行星和行星的卫星也需要长途跋涉。

首先，太阳和地球一样，也会自转。其次，天文学家认为太阳会脉动，它的体积有节奏地胀大、缩小。另外，太阳会横穿太空，绕其旋转的行星就像飞蛾绕灯泡飞行一样，也要跟着遨游太空。

太阳之所以自转，原因和行星一样。46亿年前，太阳同地球和其他行星一起，由旋转的气体和尘埃云团演变而来。整个太阳系生来就是运动的。但是太阳不是固体，而是个闪光的气体球，这与地球有所不同，所以它的自转有它独特的方式。比如，太阳的不同部分可以以不同的速度旋转。在太阳赤道附近，也就是中间部分，自转周期是25天。而在顶部和底部，也就是极区，自转周期约为33天。而我们地球是固体的，整个地球的自转周期是24小时。

有很多关于太阳的奥秘，其中之一就是太阳中心的超热核。天文学家认为，这个热核有特定的自转周期，速度大约是其他部分的4倍。

在自转的同时，太阳还会脉动，即大约每5秒钟胀大、缩小一次，就仿佛整个巨大的恒星在呼吸。目前还不清楚太阳究竟为什么会脉动，但有人猜测，这种有规律的膨胀和收缩是由穿过太阳气体的复杂的声波引起的。

太阳上还存在另外一种形式的脉动。天文学家认为引力使太阳每半小时脉动一次：太阳中心附近浓稠的炽热气体向周围气体密度较稀薄的区域扩散，使太阳的体积胀大；随即，引力又将气体拉回到中心，于是体积又缩小了。太阳系中的行星为什么都在旋转？

众所周知，太阳系中的行星都在围绕太阳旋转，但它们开始旋转的起点在哪里？是什么促使它们不停地运动呢？八大行星与矮行星冥王星绕太阳运转示意图

要回答这个问题，必须追溯到太阳系的形成。太阳系是气体和尘埃在重力的影响下慢慢聚集形成的一个巨大的球体后爆发而成的。当尘埃聚集时，粒子互相撞击，球体中央变得越来越热，直到它变得足够热，最终形成了一个我们现在称之为太阳的物体。随着温度的升高，太阳达到了一个临点，它变成了“导体”，就像火突然燃烧起来一样。这一燃烧导致了气体和尘埃脱离了太阳而形成了行星的最基本的物质结构。

现在对于旋转，有一条运动定律叫做“角动量守恒定律”，它描述的是当某些东西逐渐变小时，它会旋转得越来越快。这就是为什么溜冰者环抱双臂紧贴身体使身体变小时，速度会加快。这同样适用于尘埃和气体：任何正在旋转的物体，当它的体积逐渐减少时，旋转都会越来越快。当物体旋转时，离心力会把中部推开，把顶部拉回来。这发生在一个球体身上时，会最终使这个球体不再是一个球体，而是成为围绕着太阳旋转的圆盘。行星也来自于这个圆盘，这就是为什么它们都在固定的平面轨道上围着太阳转。

最初的气态球体不一定需要太多的旋转来产生我们今天看到的太阳系的轨道，尽管最初是什么造成的轨道我们仍不清楚。但宇宙中的物体如果有任何变化，一般都可能是在旋转。事实上，来自银河系的每个物体都在旋转。为什么说“太阳系”不是唯一的？

行星、卫星、小行星和彗星围着太阳旋转，就像围着篝火狂欢的人群。太阳和绕它旋转的各种天体一起组成了太阳系。

太阳是个中等大小的恒星，这对于我们人类的生存是很有利的。夜空里有成千上万的恒星和太阳一样大，一样明亮，但是它们离我们太远了，看起来就是一个亮点。遥远的恒星还远不止这些，在银河系里，数以亿计的恒星需要借助于天文望远镜才能看得见。

但是我们的星系也并不是唯一的星系。在漆黑空旷的宇宙里，可能有上千亿个星系，每个星系都包含数十亿颗恒星。宇宙之大让人难以想象。

宇宙中有数不清的恒星，那么为什么我们的太阳是唯一一颗有行星绕行的恒星呢？天文学家一直在研究这个问题。看起来，即使不是所有的恒星都有行星环绕，至少有一些其他恒星有，这简直是显而易见的。

据天文学家估计，宇宙中大约有1兆兆亿颗行星。关键是，如何找到它们，而这项工作虽然是一件困难的事。因为同恒星相比，行星又小又暗。虽然有时可以反射其邻近恒星的光，它们自己并不发光。所以，即使使用最强大的天文望远镜，在地球上可能也无法看到遥远恒星的行星。一个普通大小的行星将消失在它的恒星的光芒中。可以想象一下这样的情景：在你前方3.2千米处有一只1000瓦灯泡，你所要做的是寻找这只灯泡附近的一粒灰尘。在地球上寻找其他恒星的行星就是这么艰难，所以天文学家试图尝试其他方法。他们认为最好的方法就是找出它们对自己恒星的万有引力作用。

万有引力是由质量引起的，所有天体之间都存在相互吸引的力。恒星吸引行星，于是行星绕恒星旋转。同样的，行星也会反作用在恒星上一个相同大小的拉力。而且，我们知道恒星在自转的同时也会在宇宙穿行，而它的行星也跟着它运动。太阳系的起源与发展

天文学家们试图寻找恒星在穿过宇宙时微小的摇摆。因为这些摇摆很可能是我们看不见的行星在绕恒星旋转过程中施加给恒星的力的方向不断改变而形成的。

1991年，英国天文学家们曾经宣布，他们发现了行星大小的绕脉冲星旋转的天体。脉冲星在旋转的过程中，会发出无线电波。天文学家之所以认为有行星绕它旋转，是因为他们发现无线电信号发生了波动——就像该脉冲星在摆动。几个月后，美国科学家在第一颗脉冲星上也发现了类似的波动，看起来绕脉冲星旋转的是两三颗行星。

但是1992年1月，英国天文学家又宣布了一个出人意料结果：他们之前的发现是错误的。科研小组没有把我们自己星球的绕日运动考虑进去，这也会影响对数据的分析。

但是美国科研小组的研究成果似乎没有问题。他们的发现和其他科研小组的类似发现几乎可以肯定我们生活的太阳系不是宇宙里唯一的“太阳系”。为什么说太阳消失了地球将会变得很糟？

在太阳光突然消失以后的最初8分钟里，我们仍没什么感觉，因为我们还不知道太阳消失的事实。很快，事情将变得糟。

8分钟是光和重力波从太阳上到达地球的时间——光每秒能走30万千米，而太阳距我们有1.5亿千米远。将距离除以速度得到的时间是500秒，约8.3分钟。

在那之后，因地球不再有太阳可以围绕着旋转，轨道将开始变化；地球将可能会以直线前进而不再是在一个圆形的轨道里运动，不过这一点很难被确认。总之，地球将陷入一片黑暗之中而且突然转向到谁也不知道的宇宙里。

一场迅速的冰冻是否会发生还存有疑问，因为地球已经从太阳中吸取了很多热能，而且还有它所独有的、滚烫的、熔融的核守在它的中心，以及一个像毯子一样的大气层，所以地球的冷却可能需要一些时间。更有可能的是地球会经历类似于日落后的降温过程，但是随后温度将急剧地下降。

最悲惨的是失去了植物需要进行光合作用的阳光：庄稼将停止生长，而饲养动物的植物将很快死亡，动物将被饿死。但仍会有大量的生命能够在没有阳光的情况下继续生存——例如，化学自养的细菌和某些深海生物（如生活在热喷口的管虫）——它们将比人类存活得更久，虽然很难说能有多久。

同样也很难预知当太阳不再是最强的引力，而月球对潮汐的影响变得更大时，海洋将会怎么运动。并且月球可能也会远离自己的轨道而使我们的行星处于潮汐减弱的境地。为什么木星上有红斑？

木星是太阳系八大行星中最大的一个，赤道长度约为44.56万千米。这是一个寒冷的星球，大气中弥漫着氢气，还掺杂着氨和水的冰晶云。在气态物质下面，液态金属氢覆盖整个星球表面。

在木星赤道南侧有一个大红斑。这不是行星得了“麻疹”，而应该是一个巨大猛烈的风暴，这个风暴跨越约5万多千米，宽约1.1万千米，足以包下整个地球。同地球上普通的气旋相似的是，它也旋转，但由于尺寸实在太大，它转一周需要花去地球上6天的时间。

木星上这阵红色的风暴已经刮了很久了。1664年，英国天文学家罗伯特·胡克首次发现了它，后来人们称之为“大红斑”。很难说它在被发现之前已经持续了多久，但人们清楚的是，300年后它将依然强劲。木星及其表面左下角清晰可见的大红斑

随着它沿逆时针旋转，强大的上升气流吹过上部和下部。随之而来的一个问题就是这个大红斑为什么没有逐渐分解？

为了找到问题的答案，加州大学伯克利分校的菲利普·马库斯专门在计算机上为红斑建立了模型。一时间，许多相关学者都对这个模型产生了兴趣。如何才能在实验室环境下制造模拟气旋？得克萨斯大学奥斯汀分校的科研小组将大桶盛满水，用它来模拟木星上的气旋。

从木星内部发出的热量使气流形成并以乳白、褐、红色的云的形式旋转，样子就像大锅里即将沸腾的水。

为了模仿这种气流，他们将大桶旋转起来，再用水泵将大桶里的水抽出又灌入。同时，水里加入了红色颜料，以便观察水的运动情况。

一种运动模式终于从混乱中显现出来，桶里的水逐渐形成了涡旋。然后，许多小的涡旋慢慢汇集在一起，形成一个大的椭圆形水涡。事实证明，他们成功地塑造了一个微型大红斑。

这个实验告诉我们，是无数小气旋汇集在一起才形成了火星上的大红斑。虽然它时刻有被分解的趋势，但它同时也在不断吸收周围新生成的小气旋。就像大鱼吃小鱼，大气旋靠吞噬小气旋来维系自己的生命。

那么红色从何而来呢？克拉克·查普曼（美国亚利桑那州的图森行星科学研究所的一位研究员）认为是磷或硫等化学物染红了斑点，但却没有确凿的证据，所以仍不能确定。土星为什么有环围绕？

土星环是太阳系里最壮观的景色之一。1610年，伽利略成为第一个看到土星环的人，他说，从望远镜里他看到土星像是有一对“耳朵”。土星

1655年，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯使用更高级的天文望远镜再次观察了土星环，他发现土星的“耳朵”其实是围绕土星的漂亮的环系统。

在暗黄褐色宇宙的陪衬下，土星环闪烁着来自太阳的光芒，显得璀璨夺目。与木星一样，土星也是一个巨大的气体星球。表面大气的主要成分是氢气，其中飘浮着氨和水形成的冰晶云，在这下面则是包裹了整个星球表面的液态金属氢的汪洋。

耀眼的土星环主要由水态冰组成，而不是冻结的冰，冰块大小从像我们喝的刨冰饮料里的碎冰碴，到大冰砖，甚至北冰洋上飘浮的冰山不等。

这些冰块以7.2万千米/小时的速度绕旋转，从远处看去，它们组成了几条完整的宽光环。在1980年和1981年发射行星际探测器“旅行者1号”和“旅行者2号”探测土星前，大多数学者认为大概有三或四条土星环。但是探测器发回的照片却出乎人们意料，从图片上看，土星环远不止几条而已，而是数千条。有几条环间距显得非常宽，但大多数环排列紧密，环间隙看起来就像是光盘上的暗槽。“旅行者号”距离火星太远，照相机无法拍摄到单个冰块的样子。但这张照片却足以让我们见识土星环的样子，有些环非常薄，甚至可以透过它们看见后面的星星。

另一个惊人的发现就是小卫星，不同于土星的普通卫星（土星是太阳系中拥有卫星数目最多的行星，至少有17个），这些小卫星都是体积巨大的冰块，直径2～100千米不等。人们把这些小卫星想象成土星环中的牧羊人或牧羊犬。有人认为，通过研究小卫星和土星的卫星的万有引力，可以确定土星环的边缘和环与环之间的间隔。

在照相机拍照的同时，“旅行者号”上的无线电设备也在搜索着宝贵的信息。这些设备发现了静电噪，这种由静电发出的“劈啪”声来自于穿过环的看不见的闪电现象，因为宇宙空间里没有空气，于是闪电无法产生可见光。

关于土星环形成过程的解释众说不一，一种观点认为环中的颗粒是土星的卫星在受彗星或小行星撞击后爆炸，遗留下来并形成环状结构；还有一种观点认为是彗星运动到距离土星太近的位置，由于承受不了土星的引力作用，最终瓦解成碎片，构成土星环。

有些天文学家认为，一些邻近的小卫星受陨星撞击爆炸后的碎片很有可能会随时加入进来，壮大土星环。无论怎样，科学家们都希望有一天能够采集回土星环上的物质进行分析，以验证这些说法的真伪。

虽然土星与众不同，但它却不是太阳系中唯一的带有环状结构的行星，木星、天王星、海王星都有环状结构环绕，只不过它们的星环比较薄，而且不发光。为什么地球没有土星那样的环？

土星并不是唯一一个有环的行星：木星、天王星和海王星也有，不过和土星环不同的是，它们的环在地球上看不见。

为什么地球没有环呢？要形成形星环首先需要材料来源，而且这些材料必须不能太远，不能超过3倍行星半径——那将比卫星还近。关于木星，看起来它的尘环似乎是由流星碰撞到距木星很近的卫星上，爆炸所产生的碎片组成的。

另一个需要考虑的因素是太阳风的能量。太阳风是太阳向外释放的能量不断流动所形成的能量风。由于我们距离太阳较近，因此与其他距离太阳远的行星相比，太阳的能量风对地球的影响要更强烈。它会轻易地卷走任何试图绕着地球运转的小微粒。

即使地球拥有了提供环的材料来源，它们也将会相当灰暗，因为任何明亮的冰块（土星环的主要构成物）都会被太阳的热量所蒸发。它们不会持续很久的另一个可能的原因是日潮和月潮是相当强的，最后一定会将环的体系打乱。如果我们可以捕获一颗小行星并且使它在适当距离的轨道上解体，地球可能在短时期内拥有环，但这显然不会持续很久。为什么冥王星会从行星降格为矮行星？

冥王星是太阳系中距离太阳最远的天体，曾一度被认为是太阳系的第九大行星。它的体积很小，距离我们又很远，所以我们对冥王星的了解并不是很多。冥王星的表面可能主要由氮冰构成，绕日公转周期约为248个地球年。在冥王星上永恒的暮色中，太阳看起来就像是一颗比较明亮的普通恒星。站在冥王星上，你绝对不会感觉到太阳与其他普通的恒星有什么差别。

不过，有时冥王星与太阳之间的距离比它的近邻海王星要近，也就是说，有些时候海王星才是距离太阳最远的行星。1979年，冥王星穿越了海王星的轨道，这就好像一辆车从另一辆车眼前斜插过去。

其实，早在几十年前，科学家就发现，冥王星的轨道与太阳系中其他行星的轨道不同，其余8个行星的轨道几乎在同一平面内，类似于以太阳为中心的一系列同心圆（事实上没有任何一条轨道是正圆）。而冥王星的轨道平面则明显与其他八个行星的不重合，于是在绕日旋转的同时就免不了跨越海王星的轨道，所以它时而在八大行星的头上，时而又沉到它们的脚下。

后来，越来越多的天文学家开始重新思考冥王星的身份问题，它们觉得将冥王星划分为行星似乎有些不妥。原因是冥王星的体积太小。我们知道太阳系的前四大行星——水星、金星、火星和地球——都是体积较小的石质星球，接下来的四颗行星——木星、土星、天王星和海王星——是体积庞大的气体星球。冥王星的体积与月球差不多大，与外太阳系的大个头的邻居们相比，这个尺寸小得离谱。冥王星的卫星卡戎的体积大约是冥王星的一半，从这个尺寸来看，卡戎更像是冥王星的姊妹星，而不是卫星。

所以质疑的观点认为，冥王星和卡戎不属于九大行星体系。冥王星是类似于行星的星体，但却不是行星。冥王星和卡戎都是外太阳系边缘许许多多的准行星中的成员。还有些天文学家认为在冥王星和卡戎之外还有成千上万的“冥王星”。

2006年8月24日，国际天文学联合会第26届大会通过决议，冥王星被降格为“矮行星”，而其他许多同类的星体也被命名为“矮行星”。这些星体距离我们非常遥远，而且是黑暗的，所以很难被发现，它们都将在外太阳系很远的地方绕日旋转。太阳为什么能使行星按轨道运行？

科学家认为，万有引力是世界上最神秘的力，也是最奇妙的力。没有它，八大行星早已像弹珠一样，跑到离太阳老远的地方去了。

其实，如果没有万有引力，世界也上根本不会出现行星。是万有引力使物质之间彼此相吸，才形成了今天的星球。

太阳的万有引力很大，足以“牵”住八大行星、几十颗卫星、上千颗小行星和彗星绕它旋转，就像飞蛾绕着手电筒的光柱打转一样。要不是太阳的引力，这些天体会沿着直线运动。它们之所以沿着圆形轨道运转，是因为太阳的引力是持续的，这个力时刻改变着它们的运动方向。拴在树干上的大马只能围着大树打转，周围跟着小马。同样，行星绕着太阳打转，就好像太阳在它们身上拴上了看不见的绳子。

但随着距离的增大，两个物体间的万有引力会迅速减小。

万有引力随距离的变化是显著的。如果地球处在距离太阳3亿千米处，也就是目前距离的2倍，那么太阳对地球的引力将减小为原来的1/4；如果远3倍，那么太阳对地球的引力就减少为原来的1/9，以此类推。如果地球距离太阳足够远，就可以使地球脱离太阳的束缚。照此推理，如果宇宙足够大，超过了星体之间万有引力的作用范围，那么宇宙将不再是一个整体：星体之间不受约束，彼此远远地分开。太阳系的八大行星与矮行星冥王星运行轨道

除了距离因素，物体的质量也会影响万有引力的大小。两个物体之间的万有引力与这两个物体的质量都有关。比如说，太阳和地球互相吸引，太阳受到地球的引力作用的同时，地球也受到太阳的引力作用，而且这两个力的大小相等。

有人认为，万有引力塑造了宇宙的形状。物体周围的空间由于物体的质量而发生扭曲，而且物体质量越大，扭曲越明显。为了形象地说明这一理论，我们可以想象两个人拉床单的情景：床单被拉紧，拉平，这时，如果向床单上放一个铁球，那么床单就会被压弯。如果再往上放东西，物体就会沿着斜坡向铁球滚去。同样，恒星周围的宇宙空间被恒星的巨大质量扭曲，这样才使附近的行星绕着它打转。火星为什么呈火红色？

在太阳系众多的行星中，火星是最有趣的行星。

当夜色笼罩大地时，如果你稍加注意，就会发现火星就像火焰一般在夜空中发出火红色的光芒。假如你能从望远镜中观看的话，你会发现火星宛若一团燃烧的火球在夜空中格外明亮。

我们知道，行星本身是不会发光的，所以我们所看到的火星火红的颜色一定是它反射太阳光的结果。既然如此，是什么物质能够使火星如此强烈地反射太阳光呢？科学家们在分析了从火星探测器上发回的照片及其带回的一些物质后，认为火星之所以呈火红色是因为火星表面的岩石含有较多的铁质。由于火星表面非常干燥，这些岩石很容易受到风化作用而成为沙尘，而其中的铁质也被氧化成为红色的氧化铁。干燥的火星表面由于没有液态水的存在，使得火星上的沙尘，极易在风的驱动下到处飞扬，甚至发展成覆盖全球的尘暴。正是这种经常发作而且覆盖面极广的尘暴，使火星表面几乎到处都覆盖着厚厚的氧化铁沙尘，这样，在太阳光的照射下，火星就会在夜空中荧荧似火，发出火红色的光芒。人类为什么不能居住在火星上？

火星是太阳系的行星之一，而且它还是地球的近邻，因此它和地球有许多相同的特征。比如火星也有卫星，火星上也有明显的四季变化，有移动着的沙丘和大风所扬起的沙尘暴。火星的两极甚至还有白色的冰冠，只不过这些冰冠是由干冰组成的；火星的自转速度约为24小时37分，轴心的倾斜角是25度，这些都和地球相差无几。既然和地球如此相似，那么人类要是居住在火星上会怎么样呢？火星概况

如果你已经迫不及待地要移居火星，那么在整理行装之前，你最好了解一下火星和地球有什么不同，这或许会让你改变主意。火星绕地球公转一周所用的时间比较长，火星上的1年大约是地球上的两年，也就是说火星上1个季节的长度大约相当于地球上半年的时间。当然，这对你来说可能并不是什么不可适应的问题，况且火星上的夏季气温非常宜人，只有20摄氏度左右，比老家地球上凉爽多了。但是，一旦到了冬季你可能就会怀念地球的生活了，因为火星上冬天的温度能够达到-140摄氏度，没有什么词汇能够形容这种温度带给人的寒冷感受，因为没有人有过这样的经历。火星上的冬天之所以这么寒冷，是因为火星的大气层既稀薄又干燥，留不住多少太阳的热量。

火星大气层的主要组成成分是二氧化碳和红色的细微尘埃。因为有大量的细微尘埃存在，火星的天空呈现出美丽的粉红色，和红色大地连成一片，这种景象十分壮丽。居住在火星上，不管你情不情愿，在欣赏美景的同时，必须带上一个笨重的氧气罐。因为，火星的大气中氧气含量太低，根本不适合生物的呼吸。

居住在火星上，你将不会有雨中漫步的浪漫，火星上从来不下雨，因为火星上没有水。虽然火星上有干涸的河床的痕迹和许多水滴型的岛屿，但是这些只能说明：在遥远的远古时代，火星上存在过液态水，而且水量特别大，这些水在火星的表面上汇集成一个个大型湖泊，甚至是海洋。现在，科学家们经过多方探测，已经得出了火星上极度干旱的结论。火星上的水为什么那么少？

科学家们相信，现在干旱寒冷的火星上曾经也有过惊涛拍岸的景象，火星表面的部分地区也曾被咸海所覆盖。那么曾经浩瀚的大海到哪里去了呢？沧桑变化的原因是什么呢？

日本科学家研究发现：磁场的毁坏是火星水消失的重要原因。火星的磁场大约在30多亿年以前伴随着火星内部的冷却和凝固而逐渐被破坏，火星无法阻挡太阳风暴的袭击，火星大气中水蒸气因此被分解成氢和氧，消失在宇宙中。

另外，火星的体积只有地球的一半大，引力仅仅相当于地球引力的40％，维系大气的力量比较弱，这也是水消失的一个原因。在观测数据的基础上，科学家们还推算出火星的大气压曾是地球大气压的3倍，而现在只有地球的1/50了，在这种情况下，火星表面即使有液态水，也会马上被气化。

也许，火星上的水并没有全部消失。科学家推测，随着火星逐渐变冷，大气中的水经过冷冻后降落到地面，因此火星上的水可能会像冰川一样藏在地下。当然这些还都是猜测，随着人类火星探测计划的逐步实施，关于水的谜团，最终都会真相大白的。为什么金星表面温度特别高？

金星离太阳比地球近30％左右，科学家们通过观测发现金星表面温度高达465～485摄氏度。

为什么金星表面温度会如此高呢？

现在已经知道，金星大气中二氧化碳的含量高达97％以上。大气底层的二氧化碳含量还要更高些，达99％。

金星在天空中显得特别明亮，它的大气可以反射约76％的太阳光。其余24％的太阳光穿过金星大气，照射到金星地面。这照射到金星地面的24％的太阳光中，本来有一部分会从地面返回太空，可是，金星大气层就像给金星盖了一床大棉被，起到了阻碍作用，由于这床棉被的作用，太阳辐射的热量在金星表面附近越积越多，产生所谓的“温室效应”，温度也越来越高，以致达到了难以想象的程度。金星地貌为什么月球、水星和金星上面遍布陨坑？

随着年龄的增长，组织和细胞的老化，老年人的脸上都会留下岁月的印记；微笑和皱眉都会在眼角和嘴角刻下皱纹；日晒会形成斑点；水痘和痤疮则会导致麻点……

46亿岁高龄的行星和卫星的脸上自然也少不了各种印记。大陆板块互相挤压，形成山脉；火山爆发，喷出岩浆灼热的液态岩石，随后岩浆冷却，又变成固体岩石。如果这些星球上有大气，风吹雨淋也会改变地貌。

还有很多更剧烈的因素可以塑造行星和卫星的表面，比如小行星、彗星和陨星的冲撞，它们从宇宙空间里呼啸而来，狠狠地撞在星球表面上。这种直接的冲撞会形成“撞击陨坑”。

直接撞击会严重破坏星球表面。比如，一个直径30米的陨石以54400千米/小时的速度与地球相撞，产生的能量相当于400万吨炸药或者好几颗核弹爆炸放出的能量。

大约2.5万年前，就有一块这样的陨石突然落在美国亚利桑那州，至今，在温斯洛镇附近仍可以看到撞击的遗迹，一个撞击陨坑——巴林杰陨坑。陨坑位于沙漠中，大约200米深，陨坑口的边缘高出地面。在陨坑的周围散落着冲撞溅出的物质。

在陨星或类似物体撞击行星和卫星固体表面瞬间，发生碰撞的部位就会有残片被溅射起来，而且残片的运动速度极快。与此同时，星球表面的岩石被压扁，冲击波在周围岩石中迅速传播。如果陨石的体积较大，冲击波还会使岩石开裂甚至崩裂。如果陨石体积非常大，那么岩石很可能会在因碰撞产生的热量作用下熔化。

由于碰撞产生热量，受压岩石受热膨胀，自己也会裂开来。岩石碎片从火山口里喷射出来，散落在周围，给地面覆盖上一层厚厚的碎石（在大陨石坑附近就有碎石层）。整个爆炸性过程持续大约1分钟。

随着时间的推移，陨坑的形状会发生变化。坑壁可能会坍塌；风吹雨淋会侵蚀陨坑，陨坑中央被填入碎石和沙粒；地下深处的岩浆会沿着岩石的缝隙涌上地表，填充陨坑，然后凝固。

目前地球上已经发现200多个陨坑。当然，在46亿年的历史长河中，袭击过地球的外星来客远不止这些，但是它们留下的痕迹却由于侵蚀、岩浆等作用消失得无影无踪。

但是月球上没有风和雨，因为这里根本就没有大气。虽然月球上也曾经有过火山爆发，但与地球上的环境相比，那里仍然平静得多。所以宇宙空间来的陨石撞击月球留下的痕迹可以保留很久，有些甚至已经有40亿年的历史。这些痕迹大小不一，大的有960千米宽，小的甚至只有图钉帽那么大（这些小坑是由一些很小的陨石撞击形成的）。为什么天空中的星星会组成图案？

你有没有过躺在草地上看云彩的经历？天上的云彩像白花花的棉花糖，缓慢地向着一个方向飘过去。有时你会突然发现云团中有奇特的图案，可能是人脸，或是某种动物。其实，星座是人们在看到天上的星星之后，根据它们之间的位置关系想象出的图案。这就像是把点用线连接起来，最后围成某个图案的游戏。

人类从远古时期就开始寻找天空中的图画了，苏美尔人至少在4000年前就在画星座的图案了。毫不奇怪，人们会画看到的各种有趣的图案。比如说，在游牧民族对星象的记载中经常出现动物形状的星座，而经常在海上漂泊的船员则会在天空中找到指南针的图案。天文学家认为，人们可以通过发现熟悉的星空图案获得一些有用的信息，而其中最重要的一点就是确定方向和位置。图为北半天球的大熊星座。它的其他别名还包括“犁”和“过山车”。

观察恒星组成的图案也有助于人们探究天空的奥秘。古时候的天文学家将天空分成不同区域，每个区域由一组恒星组成，叫做星座。人们会给每个星座命名，再编出一些关于它们的故事。

不同的文化有不同的星座图案，关于星座的故事自然也就不一样了。有些民族的对星座的描述很奇怪。我们现在知道，大熊星座周围有一组恒星，当古埃及人看到这组恒星的时候，他们想到了这样的情景：有一头公牛，牛后面是一个躺倒的人，这只牛同时还被一只河马追逐，而这只河马是用两条腿走路的，河马背上还背了一只鳄鱼！

许多关于星座的故事来源于希腊神话。那么我们就来说说大熊星座和小熊星座的来历吧：女神朱诺非常妒忌她的侍从卡里斯托公主的容貌，所以朱诺的丈夫朱庇特十分担心卡里斯托的安危，为了保护她，朱庇特把美丽的卡里斯托变成了一只熊。

但是故事并没有就此结束。一天，卡里斯托的儿子出外打猎，见到一只大熊，他向这只熊瞄准，却不知道这只大熊就是他的亲生母亲。这时，朱庇特又突然出现挽救了卡里斯托的生命，他把她的儿子也变成了一只小熊。这就是故事的经过，所以天空中有一个大熊和一个小熊，今天我们又把这两个星座分别叫做大熊星座和小熊星座。

你可能听说过猎人奥里恩和猎户座的星光带，还有刀枪不入的巨狮里奥（狮子座）。可是不要得意，天空中的图案可远不止这些：凿子（雕具星座）、打气筒（唧筒座）、画架（绘架座）、望远镜（望远镜星座）、变色龙（蜓星座）、鲸（鲸鱼座）、长颈鹿（鹿豹座），还有横扫天堂的王后的秀发（后发座），应有尽有。

在现代星图中，人们将南、北半球天空中的恒星划分入88个星座，而这其中大多数星座的历史可以追溯至公元前2600年。

同一个星座中的恒星看起来相距都不远，但事实并非如此，随意两颗恒星之间的距离都可能有数万亿千米。但很远的恒星可能非常亮，所以看起来与另一些距离我们近的但是黯淡的恒星很近。

星座并不是不变的，因为总是有恒星出生或死亡，并且是不断运动的。一百万年前，北斗七星（大熊星座的七颗星组）的形状不像是一个勺子，而是更像一支长矛。可想而知，一百万年以后天空中的星宿会完全变成另一般模样，那么未来的人们也很可能会重新为各个星座取名字。

最后，让我们想象一下其他星球上的夜空。在另一个遥远的太阳系里，可能也有一个类似地球的星球，我们的太阳就成为他们眼中群星中的一颗，在某个星座图案中扮演重要角色，或许正是某种奇怪动物的尾巴呢！为什么说南北半球看到的星座不同？

从南半球（赤道以南）和北半球（赤道以北）看到的星座是不同的。很多星座都是由公元前2000年前巴比伦的天文学家命名的，到公元150年为止，希腊天文学家托勒密已能罗列出48个星座。直到欧洲探险家航海至南半球并观测到北半球无法看到的星座后，才增添了新的星座。夜空中布满了星星，因而难以辨认出各个星座，集中注意力找到最亮的恒星对观测会有所帮助。从北半球看到的星座群与南半球所看到的并不相同。远离城市炫目的灯光，在没有月光的夜晚可以更清晰地

观测到恒星。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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