宇宙-第16章

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　　因为看不到金星上的任何东西，一些科学家就得出了这样奇怪的结论：金星的表面是沼泽地，像石炭纪的地球。这个论点——如果我们可以大言不惭地这么说的话——是这样推导出来的：

　　“我看不到金星上的任何东西。”

　　“为什么看不到？”

　　“因为它的四周云雾弥漫。”

　　“云雾的成分是什么？”

　　“水，那还用说。”

　　“那么，为什么金星的云层比地球的云层厚呢？”

　　“因为那里的水比较多。”

　　“但是，如果云里的水分比较多的话，星球表面的水

　　分也必定比较多。什么样的表面很湿呢？”

　　“沼泽。

　　如果金星上有沼泽的话，为什么不能有蜻蜓甚至恐龙呢？观察：见不到金星上有什么东西。结论：它一定是一个生机勃勃的地方。金星的毫无特色的云雾反映了我们自己的偏爱。我们自己是生物，所以我们想象别的地方也有生物。但是只有对证据进行耐心的积累和认真的估价之后我们才能断定某一个特定的星球是否有生物。看样子，金星并不赏识我们对它的偏爱。

　　我们是通过棱镜首先获得认识金星性质的真正线索，这种棱镜是用玻璃制成的，或者是用一种叫做衍射光栅的扁平面制成的（上面布满了细密而规则的直纹）。当一束强烈的普通白光穿过一个狭缝之后，再穿过一个棱镜或光栅的时候，这束白光散成五颜六色的彩带，我们把它叫做光谱。这种光谱从高频可见光到低频可见光依次排列，即紫、蓝、绿、黄、橙、红。因为我们可以看见这些颜色，所以这个光谱叫做可见光谱。但是光并不仅仅是可见光谱上的那么一小部分。在这种光谱高频区域紫光以外的那部分光线叫紫外线。这是一种地地道道的光，能够杀死微生物。我们看不见这种光，但是用大黄蜂或光电管立即就能够测出来。还有许许多多的光是我们看不到的，在这个光谱的紫外线以外是X射线部分，X射线以外是伽马射线。在这种光谱低频区域红光的另一边是红外线。我们把测量微电流用的温差电偶安培计放置在黑暗的红外区时发现了这种光。经这种光照射，温度上升了，有光照射在安培计上，但我们的肉眼看不到这种光。通过响尾蛇和掺杂半导体能很明显地测出红外辐射光。红外线以外是广阔的无线电波光谱区。从伽马射线到无线电波，所有的光都是不可低估的，它们在天文学上都是有用的。但是，由于我们肉眼观察的局限性，我们对称为可见光谱的这一小段五颜六色的彩带持有一种偏见和偏心。

　　1844年，哲学家奥古斯特·孔德曾寻找一种永不可知的知识的例子。他挑选了遥远的恒星和行星的成分作为例子。因为他认为，我们永远不可能实地访问它们。在手头没有标本的情况下，我们似乎永远不可能了解它们的成分。但是孔德死后才3年，人们就发现一种可以用来测定遥远物体的化学成分的光谱。不同的分子和化学元素吸收不同频率（即不同颜色）的光——有时候是可见光谱上的光，有时候则是在光谱之外的部分。在行星大气的光谱上，一条黑线表示一个没有光线的狭缝，表示太阳光在穿过另一个星球的大气层时被吸收了。每一条这样的黑线都是由某种特定的分子或原子形成的，每一种物质都有其典型的光谱特征。我们从地球上可以验明6000万公里以外的金星上的气体，我们可以推测太阳的成分（氦——根据希腊太阳神赫利俄斯的名字而命名的——最先是在太阳里发现的），推测富铕的A磁星的成分（通过对1000亿个小星的集合光的分析），推测遥远星系的成分。天文光谱学简直是一种魔术般的技术，它现在仍然使我惊愕不已。奥古斯特·孔德真是挑选了一个非常不恰当的例子。



电磁光谱图解：从波长最短的γ射线到波长最长的无线电波。光的波长单位有：埃（A）、微米（μm）、厘米（cm）和米（m）。

　　假如金星是湿淋淋的，那么，我们一定会很容易地在它的光谱上看到水蒸气的谱线。但是，大约在1920年，威尔逊山天文台在首次进行的光谱学探索中并没有发现金星的云层上方有任何水蒸气的迹象，这说明金星的表面像沙漠一样干涸，在它上面漂浮着一层层的硅酸盐粉末。后来的研究发现，金星的大气层里含有大量的二氧化碳。有些科学家认为，这种现象说明，这个行星上的所有水分已经跟碳氢化合物结合，所以才形成了二氧化碳。因此，金星的表面是一个全球性的大油田，是一个全球性的石油的海洋。另一些科学家认为，在云层上方之所以没有水蒸气，是因为云层的气温很低，所有的水分都凝结成了液滴，而这些液滴的谱线跟水蒸气的谱线是不同的。因此，他们得出结论：这个星球的表面覆盖着水，也许偶然间会有一个像英国多佛峭壁那样镶满石灰石的岛屿。但是，因为在大气层里有大量的二氧化碳，海里不可能是普通的水，物理化学中要求碳化水。他们认为，金星上有一个大海洋，海里含有大量游离碳酸的塞耳特斯矿水。

　　关于金星的真实情况的最初迹象，我们不是通过对光谱可见光部分或近红外部分的研究获得的，而是通过对无线电光谱区的研究获得的。射电望远镜的工作原理与其说像照像机，不如说像光度计。当你把它指向天空中某个广阔的区域时，它会记录下多少能量以某种特殊的无线电频率传送到地球上。我们对各种智能生命——例如那些主持无线电台和电视台的人员——所传送的无线电信号比较习惯。但是由于种种原因，许多自然界的物体也会发射出无线电波，原因之一是它们有热量。1956年，当人们将一台早期的射电望远镜转向金星的时候，人们发现它似乎是一个温度极高的星球，它不断地发射出无线电波。但是真正证实金星的表面处于惊人的高温状态，是在苏联的“金星”系列宇宙飞船首次穿越朦胧的云层，并在这个最近行星的神秘而又难于捉摸的表面着陆的时候。我们现在知道，金星是一个炙热的星球，在那里没有沼泽，没有油田，也没有含大量游离碳酸的塞耳特斯矿水的海洋。在资料不足的情况下，我们很容易出差错。

　　当我跟一个朋友打招呼的时候，我是通过可见光（例如太阳光或白炽灯光）的反射看到她的，光线从我的朋友的身上反射到我的眼睛里。但是古人（包括欧几里得这样的人物）相信，我们之所以看见东西，是因为我们的眼睛发射出某种光线，这种光线使我们直接感触到我们要看的东西。这是一种很自然的想法，而且现在还会有人这样想，尽管我们不能用这种观点来解释暗室里看不见物体的原因。今天，我们将激光和光电管结合起来，或将雷达发射机和射电望远镜结合起来，这样，我们就可以让光跟遥远的物体直接接触。根据射电天文学原理，无线电波从地球上的望远镜发射出去，撞击在碰巧面向地球的金星半球，然后再反射回来。许多不同波长的无线电波能够穿透金星上的云层和大气层。金星表面的某些地方会吸收这些电波，或者，如果它的表面很不平坦的话，它们会把这些电波散射开来，结果呈现出一片黑暗。通过观测金星自转时表面特征的变化，我们现在已经能够准确地测定金星一天的长度——金星在它的轴上自转一周所需的时间。事实证明，金星自转一周需要243地球日，但它是逆转的，与内太阳系所有其他行星的旋转方向相反。结果，太阳从西边升起，从东边落下，从日出到日落需要118地球日。而且，当它最接近我们这个行星时，朝向地球的一面几乎是不变的。虽然地球的吸力终于使金星以这种地球锁定的速度自转，但这毕竟是一个漫长的过程。金星不可能才存在几千年，可以肯定地说，它跟内太阳系所有其他天体的年龄相当。

　　我们已经获得了关于金星的雷达照片，其中有些是通过地面的射电望远镜拍摄的，有些是通过环绕金星的飞船“金星先驱者”号拍摄的。这些照片向我们提供了关于撞击环形山的令人感兴趣的证据。金星跟月球上的高地一样，有同样数目的不大不小的环形山，数目之多再次向我们说明，金星已经有很长的历史了。但是金星上的环形山特别浅，似乎金星的表面高温使那里的岩石长期处于流动状态，它们像太妃糖或油灰一样，突起部分逐渐软化掉。这里有比西藏高原高一倍的大山，有一个极大的长峡谷，可能还有巨大的火山和一座像珠穆朗玛峰那样的高山。我们现在清楚地看到了一个过去被云雾笼罩着的星球，首次通过射电和宇宙飞船探索了它的特征。

　　根据射电天文学原理的推断和宇宙飞船直接测量的结果，我们知道金星的表面温度大约是480摄氏度（即900华氏度），比温度最高的家用烘箱的温度还要高。其相应的表面压力是90个大气压，等于我们在地球上所感受到的大气压的90倍。如果想在金星上长久停留的话，宇宙飞船不但要造得像深水潜水艇那么牢固，还要冷冻起来。

　　大约有10来艘苏制和美制的宇宙飞船已经进入浓厚的金星大气层，并且已经穿越过它的云层。其中有几艘实际上已经在它的表面上逗留过1小时左右⑦。苏联“金星”系列宇宙飞船已经有2艘在那里拍摄过照片。让我们继承这些先驱使命，访问另一个世界吧！

　　在普普通通的可见光里，金星上的淡黄色的云层是可以辨认得出来的，但是正如伽利略首先指出的那样，这些云层实际上并没有显示出任何特征。然而，如果摄影机是在紫外光里拍摄的话，我们就会看到在大气层高处有一个优美而又复杂的旋涡状天气系统，那里的风速每秒100米左右（每小时220英里左右）。金星的大气层里含有96％的二氧化碳，还有微量的氮、水蒸气、氩、一氧化碳和其他气体，但是那里的碳氢化合物或碳水化合物的含量还不到百万分之零点一。已经查明，金星的云层的主要成分是硫酸的浓缩溶液，此外还有少量的盐酸和氢氟酸。事实证明，金星是一个令人作呕的地方，即使在凉快的高层也是如此。

　　在可见的最高云层上方，大约在70公里的高度上，是一片朦胧的微粒。在60公里的高度上，当我们钻人云层的时候，我们发现我们的四周都是浓硫酸液滴。越是往深处走，云粒就越粗。在大气的底层有微量的刺鼻的二氧化硫（SO2）气体。这种气体环流到云层的上方，被太阳的紫外光分解之后跟那里的水重新组合，形成硫酸，硫酸又凝结成液滴沉降下来在底层又受热分解成地和水，从而完成了一个循环。在整个金星的上空不停地下着硫酸雨，但是从来没有一滴硫酸降落在金星的表面上。

　　硫黄色的薄雾一直延伸到离金星的表面约45公里的地方，从那里开始，我们就进人了一个浓密但又是清澈的大气层。然而，因为大气层的气压很高，所以我们看不到金星的表面。太阳光被大气的分子反射到四面八方，使我们无法看见金星表面的任何东西。这里没有尘埃。没有云层，只有越来越浓密的大气。上方的云层将大量的阳光（大约相当于我们在地球上阴天时所看到的那样多的阳光）传送