太阳系连环爆炸案

作者：韩雪松 发布时间：2007-06-05 03:26 阅读次数: 2001 次 来自：《大科技·科学之谜》2007·05

2006年，冥王星被开除出了太阳系的行星队伍，太阳系现在只剩下八大行星。然而，科学家们却宣称，太阳系当年至少有十二大行星，而且目前的行星当年只不过是小跟班。欲知太阳系往事，请看—— 　　18世纪下半叶，德国天文学家波得发现，太阳系的行星似乎都很守规矩：行星们围绕太阳旋转的轨道半径R与它们的序号n（从内到外依次排开，例如水星的序号是1，地球的序号是3）之间满足一定的关系R=0.4+0.3×2(n-2) （R的单位是天文单位，1天文单位=1个日地距离）。目前的八大行星基本上都遵守这个规矩，但是根据计算表明，应该在第5条轨道上还有一颗行星，而天文观测那里只是成千上万的小行星组成的小行星带。显然，有一颗行星神秘消失了。它遇到了什么不测？ 　　第5轨道爆炸案 　　在漫长的岁月里，太阳家族肯定发生过巨大的变故。到底发生了什么，科学家根据现场所留下的蛛丝马迹来为我们分析。从小行星的分布可以看出，轨道半径为2.8天文单位处几乎没有陨石碎片，而以2.8天文单位处为中心，向两边（火星方向和木星方向)各种偏心率的小行星分布越来越多。这种小行星分布表明，变故发生在轨道半径为2.8天文单位处，小行星是向两边崩出的，由于自身质量和速度的不同，形成了不同偏心率的小行星。显然，太阳系第5条轨道处发生了爆炸案，激烈的爆炸崩出具有极高速度的物质，小行星带由此产生了。 　　这些小行星揭露了几十亿年前的一幕场景：在远古，原本处于第五条轨道上的一颗气态大行星爆炸了，爆炸产生的火焰和气浪横扫一切，冲击波摧毁了周围的一切，连行星的卫星子女们都被崩得支离破碎。石质的卫星最后只剩下了一些岩石碎片，这些岩石碎片都可以观察到熔化过或部分熔化过的迹象，并且被爆炸的冲击波和粒子流冲撞熏染得灰头土脸。 　　原本大行星带着卫星们围绕太阳旋转，现在大行星消失了，大部分碎片又经历了猛烈冲击，于是它们以不同的椭圆轨道围绕太阳运转，成为了小行星，成千上万的小行星组成了小行星带。无论是类地行星还是气态大行星，爆炸都会使物质瞬间蒸发，能够剩下的所有碎片质量总和都会很少。实际上太阳系中比地球大的行星都是没有固体表面的气态星球，若发生爆炸，几乎什么也不会留下，能留下的就是遭殃的卫星被炸碎后的碎片，这些碎片质量不会大。现在火星和木星之间的小行星带的所有小行星加起来，质量也只有地球质量的0.1%。 　　邻居遭殃 　　巨大的爆炸不仅炸飞了行星和自己的卫星，也在太阳系掀起巨大的冲击波，把周围裸露的天体喷黑。许多天体的表面都变黑了，成为灰尘弥漫的世界，例如火星和月球，即使是具有冰质表面的卫星也不例外。若冰质卫星的自转足够慢，还会给我们留下一颗一半黑一半白的星球，土星的第八颗卫星就是这样一个例子，因为它自转一周需要80天，是月球自转周期的两倍多。土卫八正好具备了距离较近、表面冰质、没有大气层、自转很慢的所有条件，从而被喷成了黑白分明的壮观容貌。（有关土卫八的详细情况参阅我刊2007年01期《双面怪兽土卫八》。） 　　距离爆炸发生地点较近的地球当然也会遭受影响，只是地球具有大气层，它可以为地球抵挡住较小的枪林弹雨。但较大的石块就抵挡不住了。在地球历史上，曾发生多次天外来客导致的生物大灭绝事件，多数应该是行星爆炸产生的较大碎片飞向地球造的孽。 　　小行星们并非同根生 　　然而，科学家对小行星的进一步分析，又发现爆炸案并不简单，而是案中有案。 　　从小行星们的成分看，尽管主行星带的小行星成分都有些差别，但是80%的小行星是C型（碳质的）的，其他20%是S型的（硅质的）。前者大部分位于行星带的中部和外圈，而后者则主要位于里圈，距离火星较近。若小行星是一颗大行星爆炸产生，怎么会明显分为两种截然不同的类型？ 　　况且，来自同一行星天体的岩石，其氧同位素比率应该是相似的，例如所有的地球或月球岩石具有极其相似的氧同位素比率。而小行星的氧同位素比率明显分两类。这充分证明，这两种类型的小行星应该不是来自同一颗行星，而是来自两个甚至更多天体。 　　可是根据波得定则，火星和木星之间就只有一条轨道——第5轨道，那里应该只能容纳一颗行星。那么另一颗行星的位置在哪里？它又发生了什么故事呢？ 　　火星竟然是卫星 　　对于火星的研究给我们提供了神秘的另一颗行星的线索。 　　火星有许多古怪的现象让人疑惑。火星的质量小，只是地球质量的1/9，与太阳系内最大的卫星质量相似；火星的轨道偏离圆形较大，好像曾受到过冲击；火星的自转也比较大的行星都慢，且火星的形状与自转不协调，因为火星的质量不在中心，难道经过了漫长的演化，它还没有把自己的运动姿势调整好？火星的极轴甚至曾发生过90度旋转，例如火星的南极点曾是赤道地区。 　　尤其引人注目的是，火星的南半球布满了撞击坑，而北半球则很少；南半球具有20千米厚的地壳，而北半球地壳只有1千米厚，且南半球的地壳在接近赤道的过程中，逐渐变薄，在赤道线附近处则突然变薄，赤道处的断崖峭壁林立，形成一个比较标准的圆弧界线。这一切迹象表明，火星的南半球遭受了一次岩石尘埃冲击波的洗礼，好像火星南半球面对的星球发生爆炸了。而且火星上放射性元素氙极为丰富，这种元素是巨大爆炸所产生的核裂变产物。 　　上述特征显示，火星不像是一颗正常的行星，而像是在那个轨道上运行的已经爆炸了的大行星的卫星！ 　　那颗神秘的行星爆炸时，剧烈的岩石尘埃雨喷厚了面对着它的卫星——火星，而火星的另一面由于背对着行星，很少被岩石、尘埃所撞击。于是面对着行星的一面布满了撞击坑，岩石、尘埃堆厚了正面的火星地壳，这在火星高度图上可以明显看出。这时的火星被冲击波冲离卫星轨道，变成直接围绕太阳运行的星球。同时由于自身的一半增厚，质量分布不均匀，于是自转轴发生变化。地壳增厚的那半球（假设为西半球）逐渐调整到南半球，但至今还没有调整好。 　　太阳系的连环爆炸案 　　现在，我们又找到了在小行星带附近发生爆炸的第二颗行星，它就是在第4条轨道上绕太阳运转的另一颗大行星，火星其实是它最外圈的一颗卫星。这次爆炸发生的来龙去脉是这样的：第5条轨道的行星爆炸完全是自发的，体内积蓄的能量更大，爆炸更猛烈，爆炸的火焰点燃了火星轨道上的这颗行星的气体，引发了又一起爆炸，但是毕竟引发的爆炸猛烈程度稍小，位于最外层的卫星即火星没有遭到毒手，只是在暴风烈火中遭受了一场枪林弹雨的轰击。 　　太阳系曾经发生了两起爆炸案，但是案件还不到结案的时候。在海王星的外侧，还有两个小行星带。这些小行星的来源与火星、木星之间的小行星们不一样。这两个小行星带又向我们讲述了另外的爆炸案。 　　海王星外侧曾经有两颗大质量的行星，在目前还不知晓的原因作用下，它们发生了爆炸，爆炸的碎片形成了海王星外侧的小行星带。而大名鼎鼎的冥王星被这起爆炸案产生的冲击波冲离了它的轨道。冥王星的轨道特别扁，其轨道甚至与海王星的轨道交叉，冥王星自身也特别小，现在已被剔除出了行星的队伍。据推测，爆炸案发生前，冥王星曾是海王星的卫星，爆炸的冲击波冲散了海王星与冥王星的“父子关系”,最后冥王星变成了绕太阳运动的矮行星。 　　在太阳系的最外圈，还有一个大量小行星和彗星聚集的区域——柯伊柏带，这个柯伊柏带原本也应该是另外两颗大质量的行星由于爆炸产生了这些太空碎片。这起爆炸案的直接后果应该与火星和木星之间发生的爆炸案相似。 　　调查至此，整个太阳系至少发生过6起爆炸案，也很可能在一处发生过多起爆炸。太阳系当年的行星成员数量比现在要多。有趣的是，太阳系的这几起爆炸案似乎都是紧紧相挨的行星发生连环爆炸，这个古怪的现象至今还没有定论。 　　太阳系的行星全家福 　　那些在爆炸中遇难的几位行星弟兄姐妹找到后，太阳系的行星成员们就差不多齐全了，让它们排号入座，来为它们拍个全家福吧！ 　　在第5条轨道的主行星带附近有两颗行星，我们给它们取名叫行星V和行星K。它们也许是像木星那样的气态的大质量的行星，其中一颗还拥有火星这样巨大的卫星；在海王星之外，另外两颗行星爆炸后形成了两个小行星带，它们叫做行星T和行星X。太阳系早期最外圈还有两颗巨大的行星发生爆炸，它们是行星A和行星B。而现在的八大行星中，水星曾是金星的卫星,火星是行星V的卫星；此外，冥王星及其卫星卡戎曾是海王星的卫星。因此，太阳系起源之时拥有12颗行星。 　　这12颗行星都成双成对，好像恩爱的夫妻一样，成对的行星性质比较接近，轨道比较靠近，而且一方遭难，另一方也难以幸免。这一对对行星从内到外依次是：地球与金星，行星V和行星K，木星和土星，天王星和海王星，行星T和行星X，行星A和行星B。 　　连环爆炸案元凶是谁？ 　　昔日的行星为什么会爆炸？它们爆炸的能量来自哪里？ 　　最早的、最简单的解释是：这些行星自身的温度和压力在运行中会发生很大变化，无论一颗在引力积聚下形成的行星是冷还是热，在漫长的岁月里，表面温度都会因向外辐射热量而冷却下来，行星内部的温度和压力也会因为运行中的内部变化，发生很大变化。当地心的温度和压力达到内部某些物质正常状态的极限时，物质状态就会改变，例如由液体变成固体，或者由液体变成气体。这种变化就会使整个星球出现裂缝，裂缝的出现减低了内部压力，内部液体就会大量气化，像炸弹爆炸时那样，气体瞬间猛烈膨胀，行星在很短的时间内解体爆炸。 　　此外，还有另一种对于爆炸案的解释。自然界存在着自发的核反应，例如放射性物质的衰变和核裂变等，这些都会释放出大量的能量。例如，地球上20亿年前自然界中铀235的比例好像要比现在高三倍，有许多铀235在漫长的岁月里衰变并释放出了能量。通常，物体会以各种方式排出这种能量，使自己的温度基本保持不变。但是若什么东西阻住了这个过程，就会打破平衡。例如，行星核心的剧烈变化很可能形成绝缘层。这个情况下，热量无法自由散发，越积越多，直到冲破这个绝缘层，使行星出现裂缝，引起爆炸；甚至积蓄的能量直接让行星爆炸，最终灰飞烟灭，留下大量的太空碎片。 　　以上两种解释适合于固态的类地行星，对于气态的大行星，更可能发生的情况是，行星的引力场总处于不断的变化中，所有的物质都会在这个变化中吸收能量。如果行星的某处，物质吸收的能量很巨大，无法释放，最终会对星球产生致命的影响。 　　太阳系这几起爆炸案到底是谁引爆的，目前还无法确认，凶手至今还逍遥法外……