天文常識1001條
第六章 外太陽系：巨型行星的世界
328 木星是很巨大的行星。木星是太陽系中最大的行星。舉例來說：如果木星是個金魚缸，它將盛下1200顆地球大小的玻璃球。另一種說法是，把太陽系中的其他行星全塞到木星里，還會有剩余的空間。
329 木星和土星，天王星，海王星同屬于巨行星行列。除去冥王星外，木星和土星，天王星，海王星這四顆行星與水星，金星，地球，火星有顯著的區(qū)別。它們的質(zhì)量更大，大氣層也厚達幾千公里，區(qū)別于水星等的幾十公里厚大氣。
330 木星上一直是多云的天氣。當(dāng)我們用望遠鏡觀測木星時會發(fā)現(xiàn)木星上有稠密活躍的云系。各種顏色的云曾像波浪一樣在激烈翻騰著。由于木星有快速的自轉(zhuǎn)，因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的，明暗交替的帶紋，其中的亮帶是向上運動的區(qū)域，暗帶是向下運動的區(qū)域。
331 從化學(xué)組成上來講，木星更像太陽。雖然木星也和地球一樣有鐵核，可是它的85%是氫元素，其余15%主要是氦元素。其它元素只占1%。這是因為木星有強重力場，它保持了太陽系剛形成時期的大氣組成。而地球的較弱的重力讓它失去了大多數(shù)的原初元素。
332 木星上的云五彩斑斕。和地球上只有白色的云不一樣，木星上的云五顏六色。這主要是因為木星大氣中復(fù)雜的化合物造成的。
333 木星上的日子過得比太陽系中的任何行星都快。盡管木星是太陽系中塊頭最大的一個，可這并沒有阻止它成為太陽系中自轉(zhuǎn)得最快的行星。一個木星日只有不到地球上的10個小時。像太陽一樣，木星表面不是固體，在不同的緯度，木星的自轉(zhuǎn)速度不一樣（較差自轉(zhuǎn)），一天的長短也就不同。在赤道附近，一天有9小時50分（地球時），在極地附近，一天有9小時56分（地球時）。
334 木星有“大紅斑”。大紅斑于1665年被法國的天文學(xué)家卡西尼發(fā)現(xiàn)。它位于南緯23°處，東西長4萬公里，南北寬1.3萬公里，可以和整個地球的大小相比。探測器發(fā)現(xiàn)大紅斑是一團激烈上升的氣流，呈褐紅色。
335 木星有太陽系中最狂野的天氣。由于溫度太低，木星上會下氨雪。大氣中會結(jié)成比整個地球還大的冰雹。在巨大的暴風(fēng)雨中的閃電的能量足以把一個地球上的城市氣化掉。
336 木星和地球的天氣是由不同的能源驅(qū)動的。地球上的天氣主要是由太陽輻射的能量驅(qū)動的，太陽照射造成大氣不同地方的溫差從而形成風(fēng)，太陽能把海水氣化形成雨。而木星天氣動力的來源則在它的內(nèi)部，木星大氣頂端的溫度為零下150度，在核心處溫度可高達上千度，這是因為木星有內(nèi)部熱源。
337木星沒有固體表面。和地球不同，木星沒有固體表面。從木星的大氣層頂部下降到幾千公里以下的地方，你會發(fā)現(xiàn)一個巨大的海洋。與地球上看得到的海洋不同，這個海洋不是由水組成的，而是由可以導(dǎo)電的液態(tài)金屬氫組成的。它是氫在相當(dāng)于幾百萬個地球大氣壓下形成的液體。在這個太陽系中最奇異的海洋下是由熔融狀的鐵和硅酸鹽組成的木星幔和木星核。
338 木星的內(nèi)部能源來自于塌縮。太陽系中所有的行星都起源于46億年前的一團炙熱的的氣體和塵埃。木星的表面能有那么高的溫度，是因為它有內(nèi)部能源在釋放能量。科學(xué)家推測是木星的內(nèi)部仍然在塌縮，在塌縮過程中，引力能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來。
339不需要太大的塌縮就會釋放出足夠大的能量。火星巨大質(zhì)量的核每年幾厘米的下沉就會釋放出足夠多的能量維持木星表面難以置信的高溫。結(jié)果是，木星每年輻射向太空的能量相當(dāng)于它從太陽接受輻射能的2.5倍。
340 木星會變成恒星嗎？木星如果想變成一顆恒星，它的核心溫度必須達到100萬度，這才足以點燃熱核反應(yīng)（氫聚變成氦的反應(yīng)），釋放出巨大的能量。而要達到那么高的核心溫度，木星的質(zhì)量至少要比現(xiàn)在大100倍，而它沒法從其他地方獲得這么大的質(zhì)量，所以它不可能成為一顆恒星。
341 木星有塵埃環(huán)圍繞。過去有人猜測，在木星附近有一個塵埃層或環(huán)，一直未能得到證實。直到1979年3月，“旅行者1號”考察木星時拍攝到了木星環(huán)的照片。木星光環(huán)的形狀象個薄圓盤，厚度約為30公里，寬度約為6500公里，離木星12.8萬公里。它也圍繞木星運行，每七小時繞木星轉(zhuǎn)一周。它主要由許多黑色碎石構(gòu)成，不反射太陽光，所以長久以來未被發(fā)現(xiàn)。
342 木星有強大的磁場。木星有鐵核存在，使得那里好像有個條形磁鐵埋在木星表層下。木星的磁場強度達3~14高斯（地磁場表面強度只有0.3~0.8高斯）。木星的磁場也束縛了許多太陽風(fēng)中的帶電粒子，形成了類似地球周圍的范艾倫帶的帶狀物。那些被束縛的粒子如果打到人身上會使人喪命，所以無人飛船仍將是今后探索木星的主力。
343 在1994年7月，木星受到重大撞擊。當(dāng)時電視臺直播了整個撞擊過程：20多塊山一樣大小的彗星碎片以13萬公里每秒的速度撞擊了木星，釋放出的能量相當(dāng)于幾百萬噸的TNT炸藥爆炸釋放的能量。撞擊激起的激波有整個地球大小，由激波掀起的物質(zhì)所組成的暗云在空中持續(xù)了長達一年的時間。
344 在1995年末，木星探索進入新的篇章。在1995年12月7日，經(jīng)過六年的長途旅行，“伽利略”號飛船到達并進入了木星的軌道（它以前的“先驅(qū)者”和“旅行者”都只是從木星旁經(jīng)過）。“伽利略”將發(fā)揮至少兩年的珍貴木星資料，并放出第一個人造機器人進入木星大氣層探索。“伽利略”號的照片比“旅行者”有更好的地面分辨率，會提供更還得資料給我們。
345 “伽利略”發(fā)現(xiàn)木星上的風(fēng)速比科學(xué)家預(yù)期的要大。“伽利略”放出的進入木星大氣層的機器人在受到木星上高溫高壓環(huán)境影響前發(fā)揮了一個小時的資料。結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，木星上的風(fēng)速達到了335公里/秒，比科學(xué)家預(yù)期的200公里/秒要大。
346 “伽利略”還發(fā)現(xiàn)木星上的化學(xué)成分很少。“伽利略”放出的機器人還發(fā)現(xiàn)了木星上沒有科學(xué)家預(yù)言造成木星五顏六色云的多種化合物，如乙烷，磷化氫等。它還發(fā)現(xiàn)木星上的氦要比預(yù)想的少一些。不過，這還不足以否定科學(xué)家們以前的推測，因為這個機器人探測器只對木星大氣的頂端進行了一個小時的探測，而不是全面的探測。
347 木星最大的四顆衛(wèi)星由伽利略于1610年發(fā)現(xiàn)。當(dāng)伽利略觀測木星時，發(fā)現(xiàn)了木星兩旁直線排列著四個亮點，連續(xù)的觀測發(fā)現(xiàn)這四個亮點雖然會互換位置，可是它們一直在木星周圍。伽利略正確的判定它們是木星的衛(wèi)星，并以他的研究資助方富有麥迪斯家族的人命名這四顆衛(wèi)星。可是，后人均稱這四顆衛(wèi)星為伽利略衛(wèi)星。
348 伽利略衛(wèi)星亮到我們可以用肉眼看到。這四顆衛(wèi)星實際上比我們可以用肉眼看到的最暗的星要亮。可是直到望遠鏡發(fā)明我們才發(fā)現(xiàn)那四顆衛(wèi)星是因為木星的光輝遮蓋住了它們。
349 伽利略衛(wèi)星也有希臘名。 在希臘神話中，宙斯是統(tǒng)領(lǐng)眾神的上帝，木星代表著宙斯。所以，人們就形象地把那四顆衛(wèi)星以宙斯的仆人和情人命名：卡利斯托，甘米迪，歐羅，愛莪。
350 木星有一大群“隨從”。自從伽利略發(fā)現(xiàn)木星的衛(wèi)星以來，一共有60多顆衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn)。其中伽利略衛(wèi)星是最大的四顆。它們圍繞著木星以不同的方向運行，就像是一個迷你太陽系。其中有一些衛(wèi)星已經(jīng)被飛船近距離觀測過，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些衛(wèi)星之間的差異很大。最小的只有一般巖石大小，最大的比地球還大。
351 木衛(wèi)四是一個“臟雪球”。木衛(wèi)四直徑為3000公里，比月球要大。它是水冰占一半以上的冰衛(wèi)星，表面很暗，隕擊坑累累。木衛(wèi)四最讓人印象深刻的地質(zhì)構(gòu)造是被隕石撞擊的瓦爾哈拉中央?yún)^(qū)，那下面可能可以開采出清潔水。
352 木衛(wèi)三是太陽系中最大的衛(wèi)星。木衛(wèi)三直徑5262公里，成為太陽系中最大的衛(wèi)星，比水星還大。它是由冰雪層包圍著巖石核組成的。木衛(wèi)三有很多隕擊坑，也有“海”，高地和冰峰，暗地貌區(qū)更多。
353 木衛(wèi)二有臺球般的地形。從木衛(wèi)三向內(nèi)繼續(xù)航行就到達了木衛(wèi)二。木衛(wèi)二有2千公里寬，光譜顯示其表面為較純的水冰，地質(zhì)上較年輕。它就像個臺球，表面異常平坦，整個衛(wèi)星的表面海拔相差也超不過幾十米。
354 科學(xué)家最終在木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了他們想在火星找到的河流。木衛(wèi)二的表面有縱橫交錯，綿延上百公里的條紋結(jié)構(gòu)。這讓科學(xué)家們聯(lián)想起了地球上的海洋部分結(jié)成冰，然后融化過程中所形成的海洋冰的結(jié)構(gòu)。所以有人相信在木衛(wèi)二的表面下有海洋存在。
355 木衛(wèi)二上可能有生命。由于可能存在水，木衛(wèi)二也是太陽系中生命可能存在的候選天體之一。不久，飛船可能會把木衛(wèi)二的一片冰帶回地球進行研究。
356 木衛(wèi)一看上去五彩繽紛。它以活火山和不斷更新的彩色表面成為太陽系最美麗的天體。在旅行者1號飛船看到的8個火山噴發(fā)羽中，有7個又被四個月后的旅行者2號看到，像巨大的噴泉，升騰高大300多千米，寬達1000多千米。木衛(wèi)1頻繁的火山噴發(fā)可能原因是木衛(wèi)一與木星和木衛(wèi)二的潮汐作用。木衛(wèi)一表面幾乎沒有隕擊坑，其外殼也不存在冰。
357“伊娥”（木衛(wèi)一）的這種奇特的外貌是由一個特別的現(xiàn)象引起的。為什么“伊娥”看上去如此奇怪？在旅行者號傳回的“伊娥”的陰暗地區(qū)的深度曝光（為了顯現(xiàn)出星星進而確認旅行者號是朝著正確的方向前進）的圖象中，科學(xué)家們找到了答案。在那里，衛(wèi)星邊緣升起的是來自活火山的被噴到接近200英里高空的熔巖物質(zhì)。很快的，又找到了其它超過六座的活火山，全部都在噴發(fā)大量的熔巖狀硫磺。每一座火山都有法國大小。由于“伊娥”表面經(jīng)常被其噴發(fā)出來的內(nèi)部物質(zhì)重新覆蓋，所以它沒有環(huán)形山。伊娥是太陽系中活動最劇烈的地方——一個幾乎要把它自己翻出來的世界。
358“伊娥”的火山作用要歸功于木星。“伊娥”離大質(zhì)量的木星很近是它有那令人難以置信的火山的原因。正像月球?qū)Φ厍蚴┘映毕σ粯樱拘且矊?#8220;伊娥”施加這種作用。但木星是十分巨大的以至于它的潮汐影響是極端強的。就如一個網(wǎng)球在一個有力的夾子里會持續(xù)變形一樣，在軌道上“伊娥”的表面也被迫的突出和凹進去300英尺左右。它就跟裝在一個很薄的球殼里的巨大熔化狀硫磺一樣，沖破外殼的洞和裂縫，內(nèi)部物質(zhì)全爆發(fā)到附近真空中，產(chǎn)生了巨大的羽毛狀火山煙塵。處于不同化學(xué)狀態(tài)和不同溫度的硫磺構(gòu)成了“伊娥”表面的種種顏色。
359“伊娥”持續(xù)地劇烈活動。70年代末，當(dāng)旅行者號太空船在“伊娥”背面發(fā)現(xiàn)火山時，哈勃空間望遠鏡已經(jīng)可以讓我們持續(xù)地密切關(guān)注這個不平凡的世界。在1995年7月，一個新的黃白斑點在“伊娥”上出現(xiàn)了。接近200英里寬，幾乎可以認為是另一個巨大火山的噴發(fā)物
360“伊娥”有一個很大的鐵核。在1996年5月，伽利略號空間船發(fā)現(xiàn)木星磁場的變化可歸因于“伊娥”那大概1000英里寬的鐵核——幾乎有這個衛(wèi)星它自己直徑的一半。因此“伊娥”成為第一個被我們所知的有自身磁場的衛(wèi)星。
361“伊娥”是個“有點喜歡亂扔垃圾的人”。在“伊娥”圍繞著木星運行并同時噴出它的硫磺煙霧時，它靠著在所過之處留下的硫分子云“弄臟”軌道。隨著時間慢慢過去，這已經(jīng)形成了一個完整的環(huán)繞著木星并描繪出“伊娥”整個軌道的圓環(huán)狀云。
362 木星的潮汐力在它的最大的衛(wèi)星們之間引起了顯著的結(jié)構(gòu)的不同。在我們逐漸接近木星時它四個最大的衛(wèi)星的密度會依次增加，內(nèi)部溫度也會依次逐漸上升。“卡利斯托”（木衛(wèi)四）和“蓋尼米得”（木衛(wèi)三）差不多是一個“臟雪球”，與此同時“歐羅巴”（木衛(wèi)二）在它薄薄的冰質(zhì)外殼下基本上是海的世界。“伊娥”則幾乎完全是由熔融態(tài)的硫和鐵構(gòu)成，表面根本沒有環(huán)形山和一點水和冰。類似地，“卡利斯托”的表面完全是十分古老的，事實上沒有跡象顯示它有內(nèi)部活動。對比之下，“蓋尼米得”彎曲的山脈則證明一些地質(zhì)活動正在那里進行。“歐羅巴”上的交叉的冰樣也許說明了甚至可能一直到現(xiàn)在的重復(fù)的溶化和結(jié)冰過程，還有它的薄的或半溶狀的冰質(zhì)外殼在過去已經(jīng)湮沒了許多環(huán)形山的痕跡。最后，“伊娥”，由它那些噴發(fā)的火山，正持續(xù)地讓它的表面“再鋪”。事實上，“伊娥”有全太陽系“最年輕的面孔”。
363 木星是導(dǎo)致它的大衛(wèi)星們之間的主要不同的原因。簡單的說，一個衛(wèi)星越接近木星，它所受的潮汐力越強，潮汐能越大。因此，遠一點的地方（比如說“卡利斯托”和“蓋尼米得”）是冰凍的固體，同時更接近木星的則比較溫暖。這說明了一個衛(wèi)星是固態(tài)、液態(tài)或者是熔融態(tài)，決定了衛(wèi)星最初的水是在一個地方保持結(jié)冰狀態(tài)還是很久以前就蒸發(fā)跑進太空了，留下重物質(zhì)讓衛(wèi)星又更大的密度。
364 土星是戒指中的王者。二十年前，天文學(xué)家想知道為什么在所有行星中僅僅只有木星有環(huán)。今天，我們知道四個大行星（木星、土星、天王星、海王星）都有一些類型的環(huán)，但沒有一個可以跟土星壯麗的環(huán)相比。華麗而燦爛地，土星的光環(huán)跨越了超過200000英里（幾乎是地球到月球的距離），甚至還可以在一個小孔徑的業(yè)余愛好者的天文望遠鏡里被看見。
365 土星的環(huán)首先是被伽利略看見的，不過那時他也不知道他看見的是什么。當(dāng)伽利略通過一架天文望遠鏡第一次看見土星時，他注意到這個行星有些不一般。他宣稱說“這第六個行星是三個”（即是說是一個三星）并且形容說“薩杜恩”（羅馬神話里的一個老人）顯然需要兩個仆人在左右?guī)退谔焯弥g來來去去。伽利略知道他在天文望遠鏡里所看到的不是像木星一樣的球狀物，但對他來說它看上去好像一個行星一邊有一個小行星。在其它場合他也把這個物體描述成一個茶杯的把手或者是一對“耳朵”。
366 克里斯丁·惠更斯解答了第六顆行星的這個謎團。數(shù)年以后，另一個天文學(xué)家，克里斯丁·惠更斯，意識到伽利略所看到的其實是一個完全圍繞這顆行星的獨立的環(huán)。事實上伽利略沒有成功的辨別這個環(huán)也許是由于他早期望遠鏡較差的光學(xué)成像質(zhì)量，也有可能是由于之前從沒人看到過在行星周圍有環(huán)，所以伽利略的頭腦無法向他解釋他所看到的是什么。
367 在地球上通過望遠鏡觀察時，土星的環(huán)是一個三層的環(huán)。從地球上看，土星顯現(xiàn)出有三個環(huán)。它們被簡稱為A環(huán)（外層）、B環(huán)（中間）和C環(huán)（內(nèi)層）。最寬的B環(huán)和A環(huán)被一個稱為“卡西尼環(huán)縫”（來自發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家）的縫隙所隔開。它寬得足夠放下月球，并且可以在中口徑的業(yè)余愛好者的望遠鏡里被看見。C環(huán)由于它那紗狀的、半透明的外貌，因而也被稱為“紗環(huán)”。
368 當(dāng)我們談及土星環(huán)時，會有比我看見的多得多的東西。在1980到1981年間，旅行者號到達土星后，土星環(huán)更完整的結(jié)構(gòu)開始展示在我們面前。在地球上看見的三個環(huán)變成了成百上千個小環(huán)。接近看，土星的環(huán)像一個留聲機唱片。另外，旅行者號還發(fā)現(xiàn)了地球上從沒見過的新環(huán)，包括一個像散開的女孩頭發(fā)的神秘發(fā)辮狀物體。
369 雖然土星的環(huán)看上去像一條跑道或一張CD，但它不是固體整盤。很早我們就知道這些大大小小的環(huán)不是固體的盤，而是由上百萬的臟冰塊構(gòu)成。它們中有沙粒般大小的顆粒，還有小房子般大小的冰山。每一個物體在這暴風(fēng)雪中運行就好像一個微小的行星在它自己的軌道上運行。與行星繞著太陽運轉(zhuǎn)一樣，離土星越近的環(huán)里的小顆粒或大石頭運動速度越快。有的環(huán)繞速度可以高達50000英里/小時。對于我們的眼睛來說，所有的迷你衛(wèi)星像風(fēng)扇扇葉一樣快速旋轉(zhuǎn)而模糊，形成了我們所謂“環(huán)”的美麗裝飾品。
370 土星的B環(huán)有輪輻。在土星寬廣的中層環(huán)上飛行，旅行者1號發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)出來的有暗的輪輻狀的條紋。科學(xué)家們認為這些輪輻可能是被土星磁場俘獲并被迫在自旋的同時繞著這顆行星運行的帶靜電的塵埃懸浮在環(huán)上面造成的。
371 環(huán)縫也是土星的衛(wèi)星們激烈競爭的結(jié)果。除了3000英里寬的卡西尼環(huán)縫外，其它在環(huán)內(nèi)部的縫也是可見的。同時，天文學(xué)家意識到這種分離不僅僅是環(huán)系統(tǒng)的暫時特征，而是土星幾個衛(wèi)星的引力牽引的直接結(jié)果。某幾個衛(wèi)星間的作用力擔(dān)當(dāng)看不見的行動者，清理掉離土星某些距離的某些區(qū)域的環(huán)物質(zhì)，于是產(chǎn)生了環(huán)縫。
372 其它的幾顆土星衛(wèi)星扮演“牧羊犬”的角色來防止環(huán)消失。旅行者1號在A環(huán)的外側(cè)較遠處發(fā)現(xiàn)了一個很薄的環(huán)，科學(xué)家們對于它能存在感到十分驚奇。理論上組成它的巖石塊和冰塊應(yīng)該在很早以前就散開，消失在太空中了。然而當(dāng)太空船近距離看時竟發(fā)現(xiàn)了兩個很小的衛(wèi)星，環(huán)的一邊一個。被形象地叫為“牧羊衛(wèi)星”的兩顆衛(wèi)星扮演著牧羊犬的角色，用它們的引力把成群的開始向外逸散的環(huán)中的粒子物質(zhì)拉回環(huán)中。
373 偶爾土星的環(huán)也會“消失”。在伽利略第一次發(fā)現(xiàn)土星那令人迷惑的外形后兩年，他更加迷惑了，因為他發(fā)現(xiàn)這個行星的“仆人”或“附屬物”完全消失了，在望遠鏡里僅留下一個圓圓的行星。今天，我們知道每過15到17年當(dāng)環(huán)的邊緣朝向地球時，這環(huán)看上去就像是消失了一樣。這上天的魔法騙局是可能實現(xiàn)的，因為這個環(huán)雖然有200000英里寬，但是僅僅只有不到100英尺的厚度！在地球上去試著看環(huán)的邊緣就好像在20英里外看唱片的邊緣一樣！最近一次環(huán)的邊緣朝向地球是在1995年。
374 土星環(huán)處于一個強潮汐力的區(qū)域。每一個物體都有一個假象的表面叫“洛希極限”。在這個表面內(nèi)，中心物體產(chǎn)生的潮汐力大于其它物體自身的引力。因此，在土星的洛希極限內(nèi)任何進入的物質(zhì)都不可能聚集成衛(wèi)星，一定只會保持獨立的小塊。在某些情況下，冒昧地進入洛希極限的物體甚至?xí)怀毕λ撼伤槠模谑黔h(huán)產(chǎn)生了。
375 土星是由極輕的原料構(gòu)成，以至于如果你能找到一個能放下土星的浴缸的話，土星可以在里面浮起來。跟木星一樣，土星也是一個被云覆蓋的大行星，有上千英里厚的大氣。同時，跟木星一樣，土星幾乎全是由自然界兩種最輕的元素構(gòu)成：氫和氦。土星也含有少量的重元素和較多的復(fù)雜化合物，但它的實際總密度還是比水小。這意味著，找一個足夠大的浴缸，土星會像放在一杯熱可可里的軟糖一樣上下沉浮。
376 雖然木星是五彩繽紛的，但土星更像一大塊白色的糖果奶油布丁。從“大紅斑”到它橙色和棕色的帶紋，木星的大氣呈現(xiàn)出生動的顏色的旋渦和斑點。對比之下，土星是十分柔和的。它的柔和的黃棕色云帶點綴在白背景上。這種原因看上去似乎是兩種因素共同作用的結(jié)果。首先，在土星大氣高空有一薄霧層，它使得我們看這顆行星時好像透過了起霜的玻璃。第二，土星有更徹底的混合氣候系統(tǒng)，所以大片的單色云很罕見。
377 旅行者號在土星上發(fā)現(xiàn)了奇怪的颶風(fēng)。旅行者號的照相機偵察到了旋轉(zhuǎn)火焰狀的漩渦云，很可能是下著氨水的有亞洲大的颶風(fēng)。但是這種現(xiàn)象與土星上每三十土星年才會發(fā)生的令人不可思議的事情相比是不算什么的。
378 土星也許有太陽系內(nèi)最大的暴風(fēng)雪。每次土星位于近日點時，它所接收到的更多的熱會引發(fā)一個極大的上升氣流。當(dāng)大量的氨氣飛快地上升到土星大氣最高層時，它們就變成了數(shù)以萬億計的雪花。被超過1000英里每小時的快速的氣流俘獲，雪花氣流很快地爆發(fā)式增長為暴風(fēng)雪，能包圍好幾倍地球面積的一個區(qū)域。看上去像一片巨大的覆蓋上百萬平方英里的白云，在衰減慢下來之前，這個暴風(fēng)雪持續(xù)橫行了幾周。
379 跟木星的“卡利斯托”和“蓋尼米得”一樣，土星的許多衛(wèi)星也是由冰構(gòu)成的。就像土星自己的環(huán)，它許多的衛(wèi)星是由冰構(gòu)成的。然而，在距太陽10億英里的地方，冰的溫度是十分低的，所以這土星衛(wèi)星上的冰性質(zhì)跟地球上的很不一樣。事實上，完全失去了它的彈性后，土星衛(wèi)星上的冰像鋼鐵一樣堅硬但也像玻璃一樣脆。
380 衛(wèi)星“特提斯”（土衛(wèi)三）上有一個巨大的峽谷。在“特提斯”上，有一個叫“伊薩卡峽谷”的地方，它延伸出這顆衛(wèi)星三分之二周長的長度。“伊薩卡峽谷”也許是“特提斯”內(nèi)部冷卻、凍結(jié)而膨脹時裂開的一條裂縫（跟你向你的汽車的冷卻系統(tǒng)中的水箱放了太少的防凍液所發(fā)生的一樣）。
381 土衛(wèi)一看上去像達斯·維達（星球大戰(zhàn)里的黑暗君主）的死亡之星。小小的土衛(wèi)一是一個僅僅三百英里寬的小冰球，然而它有一個突出的超過65英里寬的被命名為“赫歇爾”的沖擊坑，在坑中心還有一個三英里高的山峰。不僅僅是這個特征讓土衛(wèi)一看上去像星戰(zhàn)里的死亡之星，它還顯示了在這樣大一個衛(wèi)星上可以有多大的隕石坑。如果狠狠砸上土衛(wèi)一的物體再稍稍大一點，它就會把這顆衛(wèi)星撞成碎片。
382 土衛(wèi)一同樣展示了剛好多么小的一個星體可以是并一直是圓形。太陽系里的比土衛(wèi)一大的衛(wèi)星全是跟行星一樣是球形的。但比土衛(wèi)一小的衛(wèi)星在形狀上就是典型的不規(guī)則了。土衛(wèi)一大小和更大的物體有足夠的質(zhì)量讓它們在剛形成時保持熔化狀態(tài)一段時間。在熔化狀態(tài)時，引力自然的把它自身塑造成一個球形。更小的衛(wèi)星（比如小行星和彗星）決不會經(jīng)過一個熔化階段，所以形狀不規(guī)則。
383 我們已經(jīng)找到了在土星軌道上的亞瑟王的宮殿。土衛(wèi)一的許多地表特征已經(jīng)被天文學(xué)家根據(jù)亞瑟王的傳說而稀奇古怪地命名了，包括“圭尼維婭”、“蘭斯洛特”、“梅林”，當(dāng)然還有亞瑟王自己。
384 “恩克拉多斯”（土衛(wèi)二）是巨人的冰淇凌勺子。“恩克拉多斯”是土星的另一個有隕石坑的冰衛(wèi)星。它上面也有一個又長又寬的條狀區(qū)域，看上去就像是一個巨大的舌頭伸出來把這部分舔干凈了，除去了所有細節(jié)一樣。這個區(qū)域的邊緣甚至分布著一些一半完整一半消失的隕石坑。特大的地外宇宙尺度的雪可能不是假設(shè)了，科學(xué)家們認為在這里，這顆衛(wèi)星的冰在過去至少溶化過一次，爆發(fā)式的涌出來沖過這片地形。熱源來自哪里呢？也許是來自土星潮汐地拉扯。
385 土衛(wèi)八是一個兩面的世界。在太陽系里土衛(wèi)八是最奇怪的地方之一。它有大約900英里寬的一面半球是覆蓋著冰，像新下的雪一樣亮；然而反面半球的很大一部分幣瀝青還暗。天文學(xué)家推測這種很暗的物質(zhì)可能是某些有機物質(zhì)（就像焦油），受土衛(wèi)八和土星之間的潮汐熱的影響，不知何故從這衛(wèi)星內(nèi)部深處涌出。
386 在土衛(wèi)七上，沒有兩天是一樣的。土衛(wèi)七大約有160英里寬，看上去像一個漢堡包和一個冰球的交叉部分。它的完全不像球形的形狀可能是因為遠古時的一次撞擊撞掉了它一塊或者更多部分，并把剩下的炸進一個蛋形軌道里。它不對稱的形狀和奇怪的軌道造成土衛(wèi)七十分混亂的旋轉(zhuǎn)速率以至于在它上面每一天的長度都在變。如果較長的天都是周六和周日，那這也許不是一個很糟的住處。
387 “泰坦”（土衛(wèi)六）是籠罩在天然氣里的世界。“泰坦”，土星最大的衛(wèi)星，是太陽系里第二大的衛(wèi)星（僅次于“蓋尼米得”）。直徑3200英里，“泰坦”比水星和冥王星大。她不僅僅是一個只有行星般大小的星體，它也有一個行星的典型特征：大氣。事實上，“泰坦”大氣的厚度是地球大氣厚度的2.5倍。當(dāng)旅行者號飛過“泰坦”時，科學(xué)家們希望能看到它的深藏不露的奇異外貌，但他們所能看見的只是隱藏在一層毫無特色的橙色霧里的球。有豐富的甲烷（就是我們通常所知的天然氣），“泰坦”的大氣受太陽光推動，制造碳氫化合物的煙霧。一些科學(xué)家推測再過幾年有機化合物的霧會通過大氣滲透下去，并在“泰坦”的地面聚積形成橙色的泥狀堆積物。其他人則假設(shè)乙烷云會降落到液態(tài)甲烷形成的海或者湖。
388 在1994年，科學(xué)家們終于能看透“泰坦”的遮擋云霧了。最近，天文學(xué)家已經(jīng)用哈勃空間望遠鏡來透過“泰坦”的遮擋煙霧看內(nèi)部。在特殊的紅外波段，大氣變得稍微有點透明，能瞥見地表了。迄今為止，明暗特征已經(jīng)描繪出來了，但對于10億英里遠的東西，即使是哈勃也無法把細節(jié)處理得足夠好讓我們能判斷出我們看見的是什么。
389 下一波的土星探測將會在進入21世紀后不久。21世紀早期，“卡西尼”號太空船預(yù)定將航向土星。主航空器將進入沿著巨大環(huán)的軌道。惠更斯號探測器將脫離母船，借助降落傘進入“泰坦”的神奇的大氣里。然而探測器上不會攜帶相機（由于預(yù)算原因而減掉了），其它的儀器將會告訴我們這個不一般的衛(wèi)星的更多的氣候和化學(xué)組成信息。
390 在遙遠的未來，“泰坦”會成為一個有趣的居住地。離太陽幾乎有10億英里遠，“泰坦”的溫度不會很溫和一點也不讓人奇怪。觀測者和電腦模型假設(shè)地表溫度讀數(shù)大約在華氏零下250度左右。然而在過40到50億年前事情也許完全不一樣。隨著我們的太陽變老，它某一天會變成紅巨星，吞沒并燒焦水星和金星、蒸發(fā)掉地球上的水。這種讓地球不再適合生存的變化也許會促使“泰坦”變得“繁盛”。“泰坦”的組成在科學(xué)上是令人著迷的，因為“泰坦”是真正的有機化合物實驗室，含有大量的科學(xué)家們堅信的地球生命開始出現(xiàn)時存在的分子。如果“泰坦”的溫度能有效地上升，一些有趣的進化（先化學(xué)后生物）就可能發(fā)生。這樣當(dāng)我們古老的居住地不再適合居住時我們遙遠的祖先就能在土星軌道上找到一個新家。
391 天文學(xué)家很早就知道了太陽系里土星有最多的衛(wèi)星，但也許這個家族比推測的還要大。最近天文學(xué)家們利用一個特殊事件來找土星周圍更多的衛(wèi)星。每15到17年，地球都會指向能同時看見土星環(huán)頂部和底部的方向。然后，接下來的十五年我們能看見環(huán)的背面。但在這兩段時間之間，有一個幾周的時間，環(huán)是邊緣指向地球的。在那段時間里，因為環(huán)很薄所以會消失。隨著環(huán)明顯的消失，它們眩目的太陽反射光也減弱了。這就允許天文學(xué)家去找原來沒發(fā)現(xiàn)的微小衛(wèi)星。在1995年的夏天，天文學(xué)家利用環(huán)平面轉(zhuǎn)換的時機，用哈勃最新的銳利的眼睛去搜索出能被證明是家族新成員的物體。未來的觀測被要求確定這些。
392 天王星是望遠鏡發(fā)現(xiàn)的第一個行星。1781，天文學(xué)家威廉·赫歇爾（順便說他不是那個半吊子音樂家）在他的望遠鏡里發(fā)現(xiàn)了天王星。跟恒星不一樣，天王星有一個小的圓盤，赫歇爾起初以為他發(fā)現(xiàn)的是彗星。然而經(jīng)過仔細記錄它位置的變化，赫歇爾能繪出天王星的軌道，并且發(fā)現(xiàn)它不是依循彗星的長橢圓路徑而是行星的近圓路徑——根據(jù)這個，天王星成為繼土星后又一個行星。
393 在良好的情況下，你可以用裸眼看見天王星。在最亮?xí)r，天王星的亮度實際上在干凈、黑暗、無月的晚上足夠被裸眼看見。毫無疑問，好幾個世紀以來，很多的人都看到過，但他們沒有能成功地注意到這個行星在眾多恒星間一晚接著一晚的緩慢運動，所以也就沒意識到它是行星。
394 如果赫歇爾堅持他自己的做法，這第七行星就不會有一個無論你怎么念都會讓初中生發(fā)笑的名字了。赫歇爾，第一個正式發(fā)現(xiàn)一顆行星的人，覺得他應(yīng)該有權(quán)利給行星命名。如果堅持他的做法，行星（由內(nèi)向外）就會是“墨丘利”（水星），“維納斯”（金星），地球，“瑪爾斯”（火星），“朱庇特”（木星），“薩杜恩”（土星）和……“喬治”（天王星）。雖然是在德國出生的，但赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星時是在英國生活，并且，作為王的忠誠的子民，他認為把他的發(fā)現(xiàn)根據(jù)最近的君王—喬治三世—命名為“喬治王之星”是一個英明的決定。在赫歇爾的努力下，他試圖成功地讓這個幾年前丟掉美洲殖民地的人獲得了一個完整的新行星（雖然不能否認那是一個很難收稅的地方）。其他的天文學(xué)家（特別是法國天文學(xué)家）不知何故反對英格蘭國王得到這個行星，所以，最終這個新地方被命名為“優(yōu)利納斯”，羅馬神話里“薩杜恩”的父親。
395 天王星大概是最乏味的行星。即使在地球上最大的天文望遠鏡里，天王星看上去就跟一個藍色的小點一樣。其實不是這個行星真的小（實際上它的直徑大約是地球的四倍），只是因為在18億英里的平均距離下，任何東西看上去都很小。當(dāng)旅行者2號1986年靠近天王星時，科學(xué)家們希望能看見細節(jié)。但是雖然天王星在旅行者2號的相機里變大了，它仍然是一個毫無特色的圓盤。
396 旅行者2號給了我們天王星的第一眼的細節(jié)。在離天王星最近的時候，旅行者2號終于能看見類似于地球上的雷暴的復(fù)雜的巨大云狀物體的頂部（但可能沒有雷和閃電）。每一個都差不多有美國這么大。近幾年，哈勃有時觀察到了類似結(jié)構(gòu)的云，但更多的時候，天王星在視覺仍是很平靜的。土星的云上有高空霧層的存在給了它一個比木星更平靜的外貌。然而在天王星的情況下，情況更極端。事實上，除了薄霧外，太陽的紫外射線在天王星云上創(chuàng)造了一層厚的乙烷霧，通過這個我們看不見什么細節(jié)。
397 天王星是“躺著”繞太陽轉(zhuǎn)的。雖然地球轉(zhuǎn)動軸的傾角有23.5度但天王星的軸是令人難以置信的超過了97.9度。這意味著這顆行星的軸幾乎是躺在軌道平面上的。結(jié)果，天王星繞太陽運動時就是側(cè)對著太陽的。許多天文學(xué)家猜測天王星奇特的傾斜性是大質(zhì)量物體在太陽系早期碰撞的結(jié)果——把天王星撞得“躺”下了的碰撞。
398 天王星有奇怪的白天，奇怪的晚上和奇怪的季節(jié)。天王星的軸傾斜97.9度導(dǎo)致每42年指向太陽的磁極會交換。換句話來說，在天王星兩個磁極附近的地方，極夜和極晝會分別持續(xù)42年。同樣的，夏季和冬季會持續(xù)等長的時間。然而，由于大氣循環(huán)的急轉(zhuǎn)，冬天比夏天要稍微暖和一點，雖然兩個季節(jié)在云頂層溫度都是很少超過華氏零下300度的。
399 天王星由于它大氣里的甲烷氣體而顯藍色。像木星和土星一樣，天王星是另一個被由氫和氦組成的運所包圍的世界。然而，它的大氣也有微量的甲烷氣體。甲烷吸收紅、橙、黃光同時散射藍光到我們眼里，因此這讓這個行星顯現(xiàn)出藍色。
400 1977年，圍繞天王星的環(huán)在沒有人真正看見的情況下被發(fā)現(xiàn)了。1977年，天文學(xué)家正在觀測天王星，等它從一個遙遠的恒星前通過。在這個過程中當(dāng)恒星被天王星擋住后它的光會變暗，科學(xué)家可以趁機推斷出一些關(guān)于天王星外部大氣的結(jié)構(gòu)的結(jié)論。然而，在行星和恒星成一條直線之前，恒星的光閃耀了幾次。天文學(xué)家們恰當(dāng)?shù)赝茢喑鲞@個現(xiàn)象是因為圍繞在行星附近的很薄很暗的環(huán)狀系統(tǒng)引起的恒星光的“蝕”。這個過程就像期望的一樣在恒星通過行星后面時又重復(fù)了一次。從閃耀的次數(shù)和持續(xù)時間，天文學(xué)家估計天王星被九個很薄的環(huán)圍繞。
401 1986年，我們才第一次真正地看見了天王星的環(huán)。旅行者2號接近到足夠距離去高清晰地繪出天王星的環(huán)。在為了能首先看見這個的目的而特別制定的計劃下，科學(xué)家們仔細地決定旅行者2號的位置讓它能看見另一顆恒星從天王星環(huán)后面掠過。旅行者2號的照相機確定了蜘蛛網(wǎng)般的很薄的環(huán)，并且增加了地球上沒發(fā)現(xiàn)的特別模糊的第十號環(huán)。旅行者2號同時也證實了一個很好的關(guān)于為什么這些環(huán)在地球上從沒被真正觀測到過的假設(shè)。不僅僅是因為它們很薄，而且它們?nèi)咎恳粯雍凇Ｒ粋€可能的假設(shè)解釋說這些組成環(huán)的粒子也許涂上了一層當(dāng)太陽光照射時就會變暗的甲烷冰外衣。跟木星和土星的環(huán)一樣，天王星的環(huán)被束縛在行星的赤道面上，所以它們跟天王星一樣，以一邊繞著太陽旋轉(zhuǎn)。
402 天王星有一個我們已經(jīng)知道怎么搖擺的磁場。地球、木星和土星，它們的磁極非常接近行星的轉(zhuǎn)動軸。但是天王星給我們證明了不是所有都是這樣的。天王星的磁極與它的轉(zhuǎn)動軸有59度的夾角，只要天王星轉(zhuǎn)動下去，我們就能重復(fù)看到兩個磁極。
403 對于天王星，它轉(zhuǎn)動得有多快是根據(jù)你所談?wù)摰臇|西而定的。像木星和土星，天王星上不同緯度的地方旋轉(zhuǎn)速度不一樣，所以僅僅是一天有多長就決定于你在哪里。但天王星是完全沒有特色以至于科學(xué)家們經(jīng)常用磁極的轉(zhuǎn)動速度當(dāng)它的轉(zhuǎn)動速度。實際上這也從一個方面說明了這個行星的核轉(zhuǎn)動得有多快，磁極也被這熔融的鐵芯所束縛。然而我們不能直接看見內(nèi)部的核，旅行者2號上叫磁力計的儀器能感應(yīng)出天王星的磁場并繪出磁場圖。
404 一個太空船在幾天里發(fā)現(xiàn)了是地球上所發(fā)現(xiàn)的這顆行星的衛(wèi)星兩倍數(shù)量的衛(wèi)星。1787到1948年，天王星五個最大的衛(wèi)星在地球上被發(fā)現(xiàn)了。1986年，旅行者2號在這個行星的飛越點上發(fā)現(xiàn)了十多個以70到不足20英里的距離排列的衛(wèi)星。
405 “米蘭達”（距離天王星最近的天王星衛(wèi)星）是一個“拼湊的棉被”般的地質(zhì)奇跡。在太陽系所有的衛(wèi)星之中，天王星的“米蘭達”是最大的無主珍寶。然而“米蘭達”直徑僅僅大約300英里，在這個微小的地方的邊界到處是懸崖、絕壁、峽谷和只能被描述為混亂的地形。科學(xué)家們相信在早期“米蘭達”至少被一個質(zhì)量大到可以把它撞成碎片的物體撞過一次。在碎片間的引力作用下它們有重新合在一起了，但不是依照他們原來的排列，因此產(chǎn)生了一個類似于三維七巧板的衛(wèi)星。
406 “米蘭達”的冰的懸崖不僅是地質(zhì)奇跡，有一天它們也會成為一個巨大的騎車的主題公園。幾乎沒有地質(zhì)特征能與“米蘭達”上的垂直冰的懸崖相匹敵，其中最高的一個，維羅納·魯比，高9英里，并且宣稱是太陽系里最峻峭的落差。如果你在山頂跨一步到太空中，你會發(fā)現(xiàn)這個小星球的引力是如此的小以至于你得花接近半個小時才能到達谷底。
407 海王星被發(fā)現(xiàn)是因為天王星脫離了推算的軌道。在天王星發(fā)現(xiàn)后一個世紀里，當(dāng)這個行星繞太陽運行足夠遠的距離后，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)它沒有按他們所預(yù)計的那個軌道運行。一個叫J·C·亞當(dāng)斯的剛從劍橋大學(xué)畢業(yè)的英國天文學(xué)家，計算出這顆行星不正常的行為可以解釋為在天王星更遠處有另外一個行星在用它的引力牽引著天王星。亞當(dāng)斯甚至算出這個未知的行星可能出現(xiàn)的位置，但是在英格蘭沒人愿意去找它。一年以后，一個叫U·李維爾的法國天文學(xué)家獨立地做了同樣的計算得出了同樣的結(jié)果，但是也沒有一個法國天文臺為他找這個行星。失望之余，李維爾把他的計算結(jié)果在1846年秋天帶給德國柏林天文臺的天文學(xué)家J·G·加勒。加勒把他的望遠鏡指向那片天區(qū)，在第一晚就找到了這顆星。
408 海王星是一個深藍色的奇觀。海王星是深藍色的，所以用海神的名字命名。像天王星一樣，它的大氣包含了甲烷氣體，這種氣體吸收太陽光譜中的紅光并把其它的反射到我們這里，讓海王星成為了深藍色世界。然而，與天王星不一樣的是海王星的大氣不是被一層厚厚的霧擋住的，有時會顯示出一種難以置信的動態(tài)排列特征。
409 1989年，旅行者2號飛過了海王星并拍到了一個巨大的盯著右后方的黑藍色“眼睛”。被稱為“大黑斑”的這個東西足足有太平洋般大，并且已經(jīng)確定它是一個巨大的暴風(fēng)系統(tǒng)，在海王星頂部的云盤弄了一個很深的“井”，讓我們能通過這里窺探到更下面的更暗的深藍色云層。旅行者號單獨成像的大黑斑的定式影像顯示了它的流動性。實際上，隨著時間的流逝，它也會改變形狀，時而長時而短，時而圓時而扁，總之，看上去像一條“巨大的蛞蝓”。
410 巫師之眼和海王星風(fēng)暴是海王星上更有意思的兩個特征。除了大黑斑，旅行者2號也發(fā)現(xiàn)了一個被科學(xué)家們稱為“小黑斑”的一個比較小的黑斑。更進一步地受海王星大氣上白色的云一直聚集在這深藍色“井”中間的啟發(fā)，科學(xué)家們給這個現(xiàn)象取了一個“巫師之眼”的綽號。由甲烷冰晶體構(gòu)成的白色的云跟地球大氣上部的卷云（就是所謂的馬尾云）很相似。另一個突出的白色云因為它繞著海王星跑得比其它的云都快，被取了“海王星風(fēng)暴”的綽號。
411 海王星有甲烷冰風(fēng)暴。旅行者號拍到了投影在深藍色云層頂部的白色條紋。它們是可以從紐約延伸到巴黎的由甲烷冰晶體構(gòu)成的巨大云層。
412 海王星上還發(fā)現(xiàn)了太陽系里最快的風(fēng)。木星上的急流速度在每小時300英里以上，在土星上的則超過了每小時1000英里，然而海王星的噴流最高速達到了令人驚駭?shù)拿啃r1400英里——太陽系里最快的風(fēng)。如果地球上有這么強的急流，它會在僅僅兩個小時內(nèi)橫掃美國，但商業(yè)噴氣式飛機可以在更短的時間橫跨兩邊海岸。
413 哈勃最近記錄到了一個海王星天氣系統(tǒng)值得注意的改變。1994年，維修過的哈勃提供了自從1989年旅行者2號飛過海王星以后的第一張海王星的特寫圖案。這幅圖顯示了很多戲劇性的變化，包括海王星北半球完全消失的大黑斑和南半球突然出現(xiàn)的一個同等大小的黑暗風(fēng)暴！一同消失的還有巫師之眼和海王星風(fēng)暴。哈勃所得到的更多的最近的照片暗示海王星不知為什么可以在幾周這么短的時間里經(jīng)受如此猛烈的變化。
414 但是最新的圖片顯示海王星在變得更安靜更溫和。哈勃1995到1996年的照片顯示所有的，大的小的暗斑全消失了，海王星大氣里只有那些很亮的云還在。
415 云層可能是海王星的氣候和太陽黑子周期之間的聯(lián)系。當(dāng)1989年旅行者號到達海王星發(fā)現(xiàn)非常活躍、有好幾個黑暗風(fēng)暴的大氣層時，太陽正處于太陽黑子周期的極大年。到九十年代中期，海王星的大氣已經(jīng)沒有風(fēng)暴時，太陽黑子周期也正處于極小年。這之間有聯(lián)系嗎？接下來這幾年哈勃更多的觀測會告訴我們答案的。
416 伽利略事實上也許已經(jīng)觀測到海王星了，不過他不知道那是行星。從1612年12月開始，在伽利略的筆記本里有一幅木星和它四個最大的衛(wèi)星的素描圖。同樣包括了一個他認為是恒星的物體。如果他更仔細地觀測一下，他會發(fā)現(xiàn)這個物體每晚上在緩慢移動進而意識到這是一個行星。如果這一切發(fā)生了，這個太陽系第八號行星就會在第七號行星之前被發(fā)現(xiàn)了。
417 “特賴登”（海衛(wèi)一）是處于太陽系邊緣的令人吃驚的一個衛(wèi)星。在海王星和它的衛(wèi)星所處的離太陽30億英里的沒有太陽溫暖刺激的地方，科學(xué)家們幾乎不期望能找到有活動跡象的地方。然而，海王星和它最大的衛(wèi)星“特賴登”沒有讓科學(xué)家們失望。旅行者2號和“特賴登”相遇后，噴射推進實驗室的地質(zhì)學(xué)家Larry Soderblum 在記者招待會上以“太陽系盡頭是多么遙遠啊！”作為開場白。這個直徑1700英里的粉紅和灰白的世界有變化多樣的地形。在幾處有寬300英里的的交叉過隕石坑地形的冰封谷，并且整個半球看上去是被一種像哈密瓜外皮一樣的地形所覆蓋。它的形成原因仍然困惑著科學(xué)家們。
418 “特賴登”也有一個不受控制的“油田”。在“特賴登”背面半球上，有一個很大的幾十英里長的暗條紋群。在一些條紋內(nèi)部的運動被看見以前，這些奇怪的特征一直令科學(xué)家們困惑。旅行者2號發(fā)現(xiàn)了大量的噴出8或者更高的氮煙霧的活動噴泉。這些煙霧被風(fēng)吹著形成了很長的暗條紋外貌。
419 “特賴登”，太陽系最冷的地方，同時也是最亮的地方。在華氏零下400度左右，“特賴登”的表面是到現(xiàn)在為止太陽系里最冷的地方。表面覆蓋著冰的地表也反射90%多的照射到這上面的微弱太陽光，使“特賴登”成了太陽系里最亮的地方。
420 科學(xué)家們再次讓旅行者2號去獲取關(guān)于海王星和“特賴登”的更多圖片。當(dāng)旅行者2號最初于1977年從地球發(fā)射時，它的主要目標是木星和土星。科學(xué)家們知道可以利用非常難得的行星相對位置的機會把旅行者號送到天王星和海王星那里去，但他們不相信用60年代末的技術(shù)在70年代初建造的太空船到了這些行星附近時還可以工作。然而，到1986年為止，當(dāng)它到海王星時，旅行者號工作狀態(tài)仍然良好。然而，在旅行者號從天王星傳回有用的信息以前，有一個需要解決的問題：由于離太陽太遙遠，在海王星上的光強僅僅是地球的0.025倍。為了得到效果較好的照片，必須進行長時間曝光，照相機必須要在太空船運動時對行星進行跟蹤。
421 在旅行者2號到達海王星時奇特的照相是可靠的。當(dāng)旅行者號離開地球時，它僅僅帶了剛好夠它這漫長旅行的燃料。但科學(xué)家們利用170年以上才會出現(xiàn)一次的巨行星罕見的位置排列和重力援助技術(shù)。重力援助是在太空船以恰當(dāng)?shù)木嚯x和角度經(jīng)過行星時起作用的，讓太空船改變航線，到通往下一顆行星的航向上。
旅行者號經(jīng)過木星時恰好以一個特殊的航向，可以讓這顆巨行星的引力改變它的軌道，把它送上當(dāng)它到土星軌道時正好遇到土星的軌道。輪到土星時，土星也扮演同樣的角色，把它送到五年后幾十億英里遠與天王星相遇的航道。天王星也同樣如此讓太空船和海王星相遇。所有這一切僅僅需要一點點的火箭助推來微微調(diào)整飛行方向就可以實現(xiàn)了。在電腦精確導(dǎo)航的情況下根本不需要發(fā)動機來進行調(diào)整。在這樣精確的設(shè)計下，天文學(xué)家看見了四顆行星和更多的衛(wèi)星，而不是兩顆。做到這一切的技術(shù)相當(dāng)于在22英里長的臺球桌上打臺球。
422 冥王星發(fā)現(xiàn)的過程跟海王星一樣。19世紀40年代中期，天王星奇怪的偏離正常軌道的行為導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。然而到了20世紀早期，天文學(xué)家們測量出海王星的軌道也偏離了正常軌道，所以大家自然就假設(shè)在海王星外還有一個行星。經(jīng)過長時間系統(tǒng)地尋找，小小的冥王星被美國亞利桑那州弗拉格斯塔夫市的羅尼爾觀察站的天文學(xué)家Clyde Tombaugh找到。起初，Tombaugh簡單的把它叫做X行星。全世界的人們給它提了很多正式的名稱，但國際天文聯(lián)合會最后把它正式定為“普路托”（冥王星）。“普路托”事實上是英格蘭的一個小女孩起的，不是來自米老鼠里那只狗的名字。但因為“普路托”是希臘神話里地獄的神，因此看上去很適合作在如此遙遠如此黑暗的地方的行星的名字。
423 冥王星是最小的行星。半徑僅僅略多于1400英里（比紐約到丹佛的距離還要短），冥王星成立太陽系里最小的行星。事實上，冥王星比月球、伊娥、歐羅巴、蓋尼米得、卡利斯托、泰坦和特賴登這七顆衛(wèi)星還要小。
424 到現(xiàn)在為止，哈勃只給了我們很少的關(guān)于冥王星的細節(jié)。冥王星實在是太遠太小了，以至于在地球上最大的望遠鏡里看上去跟一個斑點差不多。在我們地球紛亂的大氣層外的哈勃最近能分辨出冥王星地表的一些細節(jié)。在這里，地表上最大的特征也被描述為明暗的光斑。它們真正的地質(zhì)特點要等某一天太空船去觀測。
425 在太空船還沒去訪問冥王星時，科學(xué)家們認為可以從“特賴登”身上獲得冥王星的概況。在1989年“特賴登”的大量數(shù)據(jù)開始從旅行者號傳回來時，科學(xué)家很快注意到了“特賴登”和冥王星之間的一些基本的相似之處。“特賴登”直徑大約1700英里，同時冥王星半徑是1400英里多一點。它們的密度也十分接近（都是水的兩倍）。另外，這兩個天體大部分的軌道上離太陽的平均距離差不多。所有的這些導(dǎo)致的結(jié)論是如果有一天我們我們發(fā)射一個太空船到冥王星去，我們會發(fā)現(xiàn)一個跟“特賴登”差不多的天體。諷刺的是，當(dāng)旅行者號和“特賴登”相遇后，科學(xué)家們多多少少開始認識到冥王星的不同。現(xiàn)在“特賴登”已經(jīng)證明它自己有迷人的，多種多樣的地形和活躍的地質(zhì)與氣候。冥王星也開始被很多人認為是潛在的更有趣的地方。幾個發(fā)射小型太空船到冥王星去的計劃已經(jīng)提到議事日程上了。在21世紀前20年里，我們也許可以與這個遙遠的天體作第一次親密接觸。
426 有時從太陽開始由遠及近的說出全部行星的名字需要你改換一下思維。如果你叫70年代入學(xué)的人一次說出全部行星的名字，他們很可能會說：“水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星”。然而，這個答案徹徹底底是錯的。還有一種情況。冥王星的軌道是十分扁的橢圓以至于這顆小衛(wèi)星會周期性的比海王星離太陽還近。從1977年開始，冥王星已經(jīng)比海王星更接近于太陽了，直到1999年海王星再次處于第二遠的地位。所以在1999年，小記憶術(shù)“My Very Educate Mother Just Send Us Nine Pizzas”將再次幫助你以正確的順序記住九大行星的名字。（然而應(yīng)該注意的一點是，海王星和冥王星的軌道并不交叉。因此，說近期它們會相碰是不可能的）
427 冥王星既不像原來認為的那樣大，也不像原來認為的那樣亮。70年代以前印刷的天文教科書都把水星列為最小的行星。但這是建立在對冥王星不正確的假設(shè)上的。天文學(xué)家假設(shè)冥王星沒有衛(wèi)星，所以把來自天空中那個斑點的所有光線都認為是來自冥王星的。然而在1978年，一顆圍繞著冥王星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn)了。科學(xué)家們意識到以往部分歸于冥王星的光線和體積現(xiàn)在必須軌道它的衛(wèi)星身上。冥王星“普路托”是以地獄的神來命名的，所以它的衛(wèi)星當(dāng)然就命名為“卡戎”—把死去的靈魂擺渡過冥河的艄公。
428 冥王星和“卡戎”看上去更像小型的雙行星系統(tǒng)而不是一個行星和它的衛(wèi)星。直徑分別為1430和745英里，冥王星和“卡戎”在體積上比太陽系里其它行星和它們的衛(wèi)星都接近。此外，它們間的距離只有12000英里，使它們看上去向一個由一個無形的軸連接著在太空里翻滾的小杠鈴。
429 在冥王星外有第十行星嗎？在發(fā)現(xiàn)冥王星后不久，一些科學(xué)家們提出疑問說冥王星的質(zhì)量太小了，不足以解釋天王星和海王星所有的軌道偏移。他們猜測冥王星外還有一顆第十行星。既然九號行星現(xiàn)在有了名字，在第十顆行星就應(yīng)該被稱為X行星，并開始搜索。幾十年間，世界各地的天文學(xué)家們仔細的搜索了天空來找這個難以捉摸的物體，但都失敗了。最終，在1992年他們知道原因了。加利福利亞噴射推動實驗室的一個科學(xué)家復(fù)查了一下舊的天王星和海王星的資料，發(fā)現(xiàn)它們沒有被正確分析。修正這個錯誤后，他發(fā)現(xiàn)天王星、海王星和冥王星的存在恰好解釋外層行星的軌道偏移。再也沒有人有好的理由去找第十號行星了，因為它根本就沒存在過。
430 然而，一些科學(xué)家仍然相信在冥王星外有被冰覆蓋的物體。那些物體直徑不是幾十就是上百英里，就像冥王星和“卡戎”一樣。你可以叫它們小行星、“冰侏儒”或者其它的更帶有口頭語言的名字。如果它們存在，冥王星也許某一天會被看作這些太陽系里的流浪者里的最大和最近的一個而已。1996年，一個被命名為1996TL66的這樣的物體被發(fā)現(xiàn)了。它的直徑300英里。更多的發(fā)現(xiàn)很可能接踵而來。
