§1-1. 在太陽系裡


這是我們美麗的家園 ─ 地球. 在人類有機會從外太空看地球之前, 我們怎麼知道地球是圓球狀的呢?

在遠離家園之前, 再看看地球吧. 有一個颱風耶.

這是一張分別在上弦 和下弦月時所拍的月球組合照片. 月球是地球在這浩瀚無垠的宇宙中最為靠近的伙伴. 看到許多環形山的結構了嗎? 月球表面較黑暗的部分假如不是兔子和吳剛, 又為什麼會比較黑呢?

和地球一樣, 火星上也有四季, 這是“春天”時候的火星. 我們假如在太陽系裡旅行, 朝遠離太陽的方向, 第一個可以遇到的行星就是火星. 這是哈伯太空望遠鏡在 1995 年 2 月 24 日所拍的一張照片. 圖中火星北極的極冠已經縮小了 (圖的上方). 以前的人用望遠鏡看到火星表面有各種“痕跡”, 以為是人工運河. 今天已有多艘太空船登陸火星表面, 雖然沒有找到火星人, 但也發現很多奇怪的事情.

火星上的景像. 這是 1976 年的海盜二號 (Viking 2) 所拍攝的.

大約 20 年後, 火星風貌依舊. 這是 1997 年火星探路者號 (Mars Pathfinder) 所拍的一張照片. 圖中的石塊大多有尖銳的稜角.

在火星軌道之外, 有一塊區域充滿了許多小行星. 小行星大多長得不規則, 像馬鈴薯一樣. 這一張 Gaspra 小行星的照片是伽利略太空船 1991 年在前往木星的路上所拍的. Gaspra 的大小大約是 19×12×11 公里. 請注意它也有像月球表面上一樣的圓形坑洞.

在 1993 年伽利略太空船傳來這張特別的照片 -- 小行星 Ida 和它的衛星 Dactyl. Ida 有 52公里長, Dactyl 則只有 1.6 公里大. 它們相距大約 100 公里.

離開了小行星帶, 我們會到達木星軌道, 就像這張航海家一號太空船 1979 年在距離木星三千萬公里處所拍的照片一樣. 木星是太陽系內最大的行星, 表面的大紅斑至少已經存在幾百年了. 這些表面紋路是木星的大氣造成的. 一般相信木星大氣很厚, 中心可能有一個很小的固體核心.

航海家一號又更靠近木星了, 這是在距離二千萬公里處所拍的照片. 在圖中我們可以看到木星的兩個衛星. 大紅斑上空的是艾歐 (Io), 最右方的是歐羅巴 (Europa). 木星到目前已被發現有 39 個衛星 (2002 年 5 月為止), 其中四個最大的可以用小望遠鏡看得到.

這就是木星的四個最大的衛星, 因為伽利略首先使用望遠鏡發現它們, 所以它們也叫木星的伽利略衛星.

這四個衛星其實和行星相去不遠, 其中的艾歐還有類似火山的活動.

樹大招風. 在太陽系裡除了行星, 小行星還有許多彗星. 而“彗星撞地球”雖然只是部電影, 彗星撞木星卻是實實在在, 活生生地在 1994 年七月間發生. 這個彗星在撞到木星之前已經分裂成好幾塊. 撞擊發生在木星背面那一邊. 隨著木星自轉, 我們可以在哈伯太空望遠鏡所拍的這幾張連續照片裡看到撞擊留下的痕跡.

現在我們再透過哈伯望遠鏡看向更遠的一顆行星 -- 土星. 土星最特別的是它的環. 事實上木星, 天王星和海王星也都有環, 只是比較不明顯而已.

這是航海家一號 1980 年在距土星 530 萬公里處所拍的. 土星環的許多環縫清晰可見.

這是更近距離的土星環照片. 土星環事實上是數以千計的細環所組成的.

這是太陽系裡四個 “木星型”行星的大小比例. 木星, 土星, 天王星, 海王星都是平均密度較低, 體積較大的行星, 和較靠近太陽的水星, 金星, 地球, 火星等“地球型”行星有明顯不同.

再往外走, 我們會遇到一個比較奇怪的“行星”-- 冥王星. 圖中左框框是用夏威夷山上一個 3.6 公尺大的望遠鏡所拍的冥王星和它的衛星查隆 (Charon), 右框框則是哈伯拍的照片. 這大概是到目前為止最好的照片了. 冥王星和其他八個行星不太相同, 它的公轉軌道比較橢圓, 而且和黃道面夾角比較大. 它在四個木星型行星之外, 但又非常小 -- 只有 2300 公里直徑, 比我們的月亮要小. 它的“衛星”查隆是它的一半大, 和冥王星互繞的軌道半徑只有 2 萬公里. 這一對兄弟般的“行星”系統近年來漸漸被歸類為 "庫柏帶物體" (請參考第六章 "彗星撞地球"). 如此一來太陽系就只有八大行星而已.

彗星常常是很壯觀的景象, 但也常被視為不祥的徵兆. 不過, 它們就像行星和小行星一樣, 是太陽系的一員. 這張照片是 1997 年海爾-波普彗星在天鵝座的美麗風采. 圖右紅色部分是北美洲星雲.

這是一張珍貴的彗核照片. 1986 年哈雷彗星靠近太陽時, 歐洲太空總署的一艘太空船吉歐圖 (Giotto) 在 600 公里的近距離取得這張圖片. 圖中彗核大小是 15×8 公里, 有氣體與微細塵埃從向陽的那一面噴發出來.

接下來我們所再來看看太陽系的主角 ─ 太陽. 太陽表面其實有許多的活動在進行, 其中最明顯的就是太陽黑子.

太陽表面還常有一些能量和物質的爆發. 像這張照片就是一個例子 ─ 日焰.

太陽表面噴發的物質因為帶電的關係, 常會被磁場局限住, 形成拱形弧狀, 稱為日珥.

這一張紫外線的照片顯示太陽表面各地有許多噴發的日珥.

這是太陽的 X 光照片. 在太陽外圍稱為日冕的區域裡有許 X 光輻射. 在太陽表面某些區域上空也有較強的 X 光, 而某些區域則幾乎沒有.