行星是从哪里来的（精选20篇）

天狼星是个双星系统，这两颗天体的质量都比较大，而且两者的距离并不是非常远，相当于太阳到海王星的距离。更不利的条件是两者的轨道偏心率都比较大，那么如果有行星围绕它们运行的话，需要和它们保持着一样的轨道偏心率才可以，然而这在现实中几乎是不可能存在的。

天狼星位于大犬座，也称做大犬座α星，距离我们约8.6光年，质量为太阳的2.1倍左右，但是它是个双星系统，我们常说的天狼星指的是天狼星A，它还有一个白矮星伴星——天狼星B，质量和太阳基本相等，但体积只有地球这么大，正是这颗白矮星的存在，使得天狼星系统极难存在宜居行星，而且迄今为止，天文学家们还没有在天狼星发现一颗行星存在。

由于这两颗天体的质量都比较大，它们处于一种相互绕行的状态中，天狼星a的质量比天狼星b的质量大一倍多点，而且两者的距离并不是非常远，相当于太阳到海王星的距离。更不利的条件是两者的轨道偏心率都比较大，那么如果有行星围绕它们运行的话，需要和它们保持着一样的轨道偏心率才可以，然而这在现实中几乎是不可能存在的。

更何况如果这两颗恒星有行星围绕运行的话，那么它势必会同时受到这两颗恒星引力的影响，其轨道也会变得很不稳定，因此这两颗恒星引力的影响下，行星就有可能撞到恒星上，或者会被两颗恒星的引力甩出天狼星系统成为流浪星球。

因此，天狼星系统是很难存在行星的，不过还有一个更重要的原因，就是如果天狼星系统中有行星的话，那它们也很可能早在1亿多年前就已经被摧毁了。因为天狼星B形成白矮星的时间大致是1.2亿年前，其前身恒星质量大致是太阳的5倍左右，在其发生超新星爆发的一刻，会有大量的物质被极快的速度抛单出去，因此这个行星系统中的行星也会被吹跑，如果有行星位于其发出的伽马射线上的话，那么甚至会被气化掉。

根据《美国新闻周刊》网站上最近的报道，《自然》杂志发表的一项研究称，45亿年前，木星可能被一颗新生的行星迎面撞上。巨大的撞击从根本上改变了木星的命运和特征。

一个国际研究小组在运行了大量三维计算机模拟后得出了这个结论。他们说，这一发现可能有助于解释目前围绕木星运行的“朱诺”号探测器收集的一些令人困惑的测量结果。

利用“朱诺”任务的数据，科学家绘制了木星重力场的精确图像，从而推断出木星的组成和内部结构。他们发现木星的核心比预期的更松散、更大。事实上，朱诺的数据显示，这颗行星的核心已经被稀释，并含有除氢和氦以外的重元素。它的直径几乎是木星半径的一半，这挑战了行星形成的标准理论。

英国莱斯大学的安德里亚·艾塞拉说:“这令人费解。它表明发生了一些事情，并搅动了木星的内核，这可能已经遭受了巨大的影响。”

研究人员表示，一种可能的解释是，木星的核心刚刚开始变得更加致密，并随着时间的推移慢慢被摧毁。然而，这一假设包含许多不确定性。

因此，科学家们认为，在太阳系的早期，一颗仍在形成的大行星与年轻的木星迎面相撞，可能会打碎行星最初的致密核心，导致重元素与它的低密度外层混合。

研究小组进行了数千次计算机模拟，结果表明这是可能的，唯一的可能性是木星与一颗质量约为地球10倍的正在形成的行星迎面相撞，导致其核心变成现在的样子。

“朱诺”号于2011年8月5日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，并于2016年7月抵达木星。到目前为止，它已经完成了几次围绕木星的科学飞行，为我们提供了许多关于这个气态巨行星的起源、结构、大气和磁场的信息。

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卫星指的是围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，卫星的特点是不会发光，围绕行星运转，随行星围绕恒星运转。不过，如果两个天体质量相当，它们所形成的系统一般称为双行星系统，而不是一颗行星和一颗天然卫星。

人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星是由人类建造，以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。

卫星按它所围绕的行星可分为地球卫星或其他星球的卫星。按来源分，地球卫星又可分为天然卫星和人造地球卫星。月球就是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星都有天然卫星。

太阳系已知的天然卫星总数（包括构成行星环的较大的碎块）至少有160颗。天然卫星是指环绕行星运转的星球，而行星又环绕着恒星运转。就比如在太阳系中，太阳是恒星，我们地球及其它行星环绕太阳运转，月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着我们地球及其它行星运转，这些星球就叫做行星的天然卫星。

行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。众所周知的行星当属太阳系八大行星，他们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星。长久以来，科学家就一直在宇宙中寻找新的行星，以揭开更多的星系未解之谜。日前，天文学家观测发现了一颗神秘行星一小时内可爆发上万亿次闪电。

据《arxiv》杂志报道，英国天文学家埃尔发现了一颗神秘行星。这颗行星在一小时之内可以爆发出上万亿次闪电，这颗神秘的行星被命名为:kepler_10b，其表面有持续爆发的火山带，造成了该行星上的大气层上带有强电流，因此才会有闪电不间断发生。令人惊奇的是，这颗行星上的闪电居然还有几种不同的类型。这是我们以前闻所未闻的。为什么同一片天空下会产生如此奇怪的现象呢?

科学家们经过对行星的各方面反馈资料分析得出，这颗行星具有多颗系外行星的特点。一般科学家把系外行星大致分为六大类，它们分别是:和地球相似的行星、水行星、岩石行星、金星、气态行星和褐行星。每种行星都有自己独特的特点，而kepler_10b一颗行星却汇聚了几乎六大行星的类型，所以它才会产生不同类型的闪电。

在这行星上充满了太多的未知。时时刻刻都在爆发的火山，每分每秒都在闪电的天空等等，我们了解的只是凤毛麟角而已。面对浩瀚的宇宙，我们人类只是星海中的沙粒，我们应孜孜不倦，兢兢业业的去探索未知，去拓展我们的眼界。

据国外媒体报道，在太阳系家族的合影中，现在又多了一个新面孔。在太阳系内冥王星以外的地区，科学家在太阳系内发现一颗新矮行星。根据美国国家公共电台(NPR)的报道，这颗矮行星叫作“2014UZ224”，直径约有530千米，距离太阳约有137亿千米远。科学家表示，该矮行星的发现或有助于研究人员揭示太阳系起源和演化历程。

日前，太阳系家族又添新“面孔”：美国科学家在太阳系内发现了一颗新的矮行星2014UZ224，美国小行星中心证实了它的存在。NPR12日报道称，这颗矮行星直径约530千米，离太阳约137亿千米。相较之下，冥王星最大的卫星“卡戎”直径为1200公里，离太阳最大距离为73亿公里。这颗矮行星上的一年约为1100个地球年;而冥王星上的一年约为248个地球年。此前太阳系内最小的矮行星是“谷神星”，它也是太阳系中唯一位于小行星带(木星和火星之间)的矮行星，直径约为950公里。

目前，除了谷神星，太阳系内另外4颗矮行星也早已被“验明正身”，但美国国家航空航天局的科学家认为，可能有数十颗，甚至超过100颗矮行星尚未被发现。

据国外媒体报道，在太阳系家族的中，现在又多了一个新面孔——矮行星2014UZ224。

NPR报道说，科学家们历时两年才证实探测到了2014UZ224，尽管其确切的轨道路径还是个未知数，但他们认为，2014UZ224是太阳系内已知的离太阳第三遥远的天体。

据了解，发现这颗矮行星的是“暗能量相机(DECam)”，其本来的主要任务是观测星系和超新星的运动，提供更多线索帮科学家揭示暗物质究竟是“何方神圣”。

德州大学阿灵顿分校天体物理学家曼弗雷德·昆特兹接受美国《基督教科学箴言报》采访时说：“最新发现将有助于我们理解位于海王星之外的天体，进一步厘清太阳系的起源、形成以及演化进程。”

在2006年以前，冥王星还是被当做行星的!但是后来被踢了出来，九大行星就只剩下八大行星!那么为什么它会被踢出来呢?下面就由小编来为大家说说看!

新定义：

如何定义行星这一概念在天文学上一直是个备受争议的问题。国际天文学联合会大会2006年8月24日通过了“行星”的新定义，这一定义包括以下三点：

1、必须是围绕恒星运转的天体;

2、质量必须足够大，来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球体);

3、必须清除轨道附近区域，公转轨道范围内不能有比它更大的天体。

一般来说，行星的直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上。

所以，冥王星就这样被踢出了行星家族!

什么是行星?行星的定义

行星(A planet)通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。

传统的行星定义：

行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大(相对于月球)且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。2007年5月，麻省理工学院一组太空科学研究队发现了已知最热的行星(摄氏2040度)

密度最小的行星是土星吗

土星在行星行列中，也可堪称为一个“巨人”。它的赤道半径有60000千米，仅比木星小10000千米，所以环游它一圈就相当于我们到月球去探险旅行。但土星的质量却只有木星的29.9%，为5688万亿亿吨，因此不难算出，它的平均密度只有0.7克/厘米3，亦即比水还小30%。倘若真有一个硕大无边的大海，则土星可以像软木塞那样，浮在这个海上随波逐流……

土星虽然巨大，质量有我们地球的95倍，可是它的表面引力并不大，只比地球上大15%，也就是说，地球上体重为50千克的人，在土星上也只不过重57.5千克。

在距离地球410光年的处女座方向，一大块铁和镍金属正围绕着一颗死星高速旋转。科学家认为它应该是一个星球的尸体。

这一现象首先由英国沃里克大学的科学家发现，他们认为金属块可能是曾经存在的行星的核心。在恒星死亡期间，行星的外层被剥离了。现在，这颗曾经闪耀的恒星已经不存在了，只剩下它的高密度残骸:一颗编号为SDSS J122859.93+104032.9的白矮星。

因此，我们目睹了这样一个奇怪的场景:一颗死星的金属核心正围绕着一颗死星的碎片旋转。天文学家以前只见过一个这样的场景。相关研究成果已在最新一期《科学》杂志上发表。对这些场景的观察将有助于我们窥探地球未来的命运。

我们之所以这样说，是因为我们也可能面临类似的情况:当一颗恒星接近生命的尽头时，它会迅速膨胀，变得越来越大，成为一颗“巨星”，并在这个过程中吞噬或摧毁它周围的行星。

地球的命运几乎是注定的:有一天，随着太阳的膨胀，地球将被毁灭。英国华威大学的物理学教授克里斯多佛·曼苏尔博士是这项最新研究的共同作者之一，他说:“随着恒星年龄的增长，它们会变成红巨星，在这个过程中，许多轨道更靠近恒星的行星会受到影响。在我们的太阳系中，膨胀的太阳最终会膨胀到今天的地球轨道之外，吞噬我们今天知道的所有水星、金星和地球。火星和其他行星将会幸免于难。

对于一些大质量恒星来说，它们结束生命的方式是一种剧烈的爆炸，即所谓的“超新星爆炸”现象。爆炸后，黑洞或脉冲星将被留下。对于较小的恒星，如太阳，它们的死亡会平静得多。它们将继续膨胀，外层气体物质将逐渐消散到宇宙中，只留下一个白矮星核心。然而，围绕白矮星运行的行星碎片将有更大的机会相互碰撞，并由于它们的轨道被破坏而产生新的行星。

康奈尔大学卡尔·萨根研究所所长丽莎·卡尔特涅格没有参与这项研究。她评论道:“这项研究涉及年轻白矮星周围行星的形成。”她说:“随着白矮星逐渐冷却下来，这些行星将在相对合适的温度下保持数十亿年。”

然而，尽管听到地球未来的命运似乎有点令人不寒而栗，事实上，读者根本不用担心或恐慌。因为据估计，太阳的寿命至少有50亿年。

英国华威大学的科学家利用位于非洲海岸西班牙加那利群岛上的34英寸加那利望远镜，结合光谱方法，做出了这一发现。这也是科学家第一次通过光谱学发现围绕白矮星运行的固体物体。

这项研究的另一个合作者鲍里斯·冈恩斯克说:“我们发现的这颗小行星位于白矮星的引力场中，它的距离比我们最初想象的要近得多。我们没想到它会在这么近的距离存在。”他说:“如果它是一块纯铁，那么它确实可以在这么远的距离生存，但也有可能它是一个富含铁的天体，但同时它有很强的内部重力，可以将所有的物质聚集在一起，这也与它是一颗行星留下的大质量核心的假设相一致。”

在所有的观察线索中，科学家们相信有很多证据表明这可能是之前一颗行星留下的金属核心。然而，最明显的证据是，即使它在如此近的距离内以短的2小时周期绕着一颗致密的白矮星运行，这个固体小天体显然没有解体的迹象，但仍然完好无损。正如曼瑟所说:“这颗白矮星的引力非常强，其引力强度比地球引力场高10万倍以上。如果你在这么远的距离接近这样一个白矮星，普通的岩石物体会被撕成碎片。”

保持安全和健康的可能性几乎只有一种，那就是，它是由金属组成的，包括铁、镍、镁和其他较重的金属元素。研究人员表示，他们将继续使用更强大的望远镜来寻找更多类似的案例。他们说:“我们有信心在未来会发现更多围绕白矮星运行的碎片行星，更多的案例将有助于我们研究它们的共同特征。”

宇宙中的第九行星一直是科学家、天文学家们最关注的行星，尽管它还未被确认，但已有不少科学家已经在对它进行研究了。近日，就有天文学家称，第九行星极有可能是一颗系外行星，得出这一结论的是来自瑞典兰德大学的天文学家亚历山大-马斯蒂尔和他的研究团队。亚历山大表示，在最新研究成果中，第九行星可能是太阳从系外窃取来的。

据外媒报道，目前,瑞典兰德大学的天文学家表示，“第九行星”很可能是一颗系外行星。他们认为,在宇宙早期进化时期这颗行星运行至太阳较近距离时被太阳“窃取”,它是迄今完全未探测到的太阳系一部分。它将成为太阳系内部发现的第一颗系外行星。兰德大学天文学家亚历山大-马斯蒂尔说:“非常有趣的是,当天文学家在数百光年之外的其它行星系统中寻找系外行星时,我们的太阳系竟然隐藏着一颗系外行星。”

他们认为,在45亿年前太阳处于年轻阶段,太阳窃取了第九行星,系外行星的定义应当是位于太阳系外部,但目前这一定义的限定方式变得模糊。

天文学家指出,许多信息表明第九行星被年轻时期的太阳捕获,从那时起至今未被完全探测到。据悉,恒星诞生于星团之中,经常有其它的恒星擦肩而过,当两颗恒星近距离遭遇时,一颗恒星很容易“窃取”另一颗恒星轨道中的一颗或者多颗行星,第九行星就可能是被太阳窃取的行星。

在一项计算模拟实验中,亚历山大和同事们发现第九行星很可能被太阳捕获,当它与太阳近距离接触时。他指出,第九行星很可能是被其它行星“推挤”下被太阳捕获,或者它位于原行星系统最远端,当运行至太阳较近距离,同时与主恒星的引力束缚较弱时,最终脱离了原轨道,之后第九行星进入一个环绕太阳运行的轨道。

亚历山大表示,目前我们仍未拍摄到第九行星的图像,也未发现它释放的光线。我们不知道这颗行星是由岩石、冰层还是气体构成,我们猜测它的质量很可能是地球的10倍。在确定第九行星的具体身份之前,我们仍需要进行大量的工作。如果该理论是正确的,那么这项最新研究提供了理解太阳和地球的重要信息。

荧惑是指火星。

由于火星荧荧似火，又能在天空中移动位置，行踪捉摸不定，所以我国古代将其称之为荧惑。火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二个小的行星，还是太阳系中四颗类地行星之一。在古欧洲将其称之为马尔斯；古罗马神话中的“战神”，也被称之为“红色星球”。

火星的橘红色外表是因地表被赤铁矿覆盖，该行星的直径大约是地球的一半，自转周期、自转轴倾角和地球是比较相近的，但是公转周期是地球的两倍。火星大气是以二氧化碳为主，不仅稀薄又寒冷，还遍布了峡谷、砾石、撞击坑以及沙丘，且没有稳定的液态水。

除了月球外，金星是与我们最靠近的行星。很自然地，它是人们进行行星际探索的“第1号种子”。

1961年2月4日，前苏联发射了一个重640千克的“试验卫星”飞往金星，但是当它从绕地球轨道再启动时，运载火箭不听指挥，于2月26日坠毁。

金星探测一开始就“出师不利”。前苏联头3艘飞船不是运载火箭出故障，就是无线电失灵。美国1962年7月22日发射的“水手”1号，还没飞出大气层就爆炸了。但人们并不气馁。美国在1962年8月27日发射的“水手”2号飞船，经过111天的长途跋涉，终于在12月24日飞抵金星区域，在离金星表面3万多千米的地方，拍摄了许多金星的“特写镜头”。这是人类第一批拍到的近距离金星照片。“水手”2号还首次测量了金星大气中的温度情况及化学组成等，向地球送回了重要的资料。

众所周知，月球是地球的卫星，但美国国家航空航天局的一些科学家提议在地球物理学的框架内重新定义行星，即强调恒星的内在物理特征，而不是外部环境特征，并认为月球应被归类为行星。做了这么多年的地球卫星，这次月球真的需要升级吗？然而，吃甜瓜的人说月亮仍然是月亮，不管它是否升起。

最近，美国国家航空航天局的一些专家指出，月球像木星和土星的卫星一样，具有行星的特征。因此，他们呼吁学术界重新审视行星的定义，将月球重新定义为行星。

月亮是地球的卫星，从童年起就深深地扎根于我们的心中。让它“升级”成为一个与地球平等的星球。吃甜瓜的人说他们的头确实有点不正常。我们总是计算错月亮的位置吗？它应该是卫星还是行星？

科学家要求重新定义行星

月球会“升级”成为行星吗？

根据英国报纸《独立报》网站上的一篇报道，美国宇航局冥王星“新视野”任务首席研究员艾伦·斯特恩和他的五位同事写了一份声明，试图重新定义构成行星的元素。他们认为月球具有行星的所有属性，像围绕土星旋转的土卫六和土卫二，以及围绕木星旋转的木卫二和木卫三。“许多人认为所谓的‘非行星’似乎不够有趣，因此不具有科学探索的意义，”声明说。为了符合更严格的科学定义并提高公众意识，他们提议在地球物理学的框架内重新定义行星，即强调恒星的内部物理特征，而不是外围特征。

根据这份报告，在新的标准下，如果恒星有足够的重力由混合岩石形成，它们也应该被视为行星。没有必要为了被视为行星而绕着太阳转。围绕其他行星的恒星也可以被视为行星。地球和月球将成为双线星系。

如果这些建议被国际天文联合会采纳，不仅冥王星可以回到行星的名单上，而且太阳系中有8颗行星的100多颗卫星有望升级为行星。

用混合石头做成的月亮

形成过程像行星还是行星？

当美国宇航局的科学家要求重新定义这颗行星时，他们强调说，“如果这颗恒星有足够的重力从岩石混合物中形成自己，它也应该被认为是一颗行星。”我们为什么要强调这一点？

中国科学院国家天文台科学交流中心主任、行星科学家郑永春告诉《科学日报》，这应该从行星的形成开始。

恒星可能被大量尘埃粒子和气体包围。以太阳为例:大约46亿年前，太阳周围的尘埃粒子相互碰撞并附着在一起。在很长一段时间里，有大量被称为小行星的行星胚胎。那时，至少有几十亿颗小行星围绕太阳运行。小行星之间的作用定律是:如果两个小行星的大小非常不同，彼此之间的速度很小，碰撞后，较小的小行星将被较大的小行星吸引并合并。这样，大星子变得越来越大。如果两个小行星大小相同，速度非常快，它们会在碰撞后分裂，形成许多小碎片，然后一个接一个被大行星吃掉。这样，剩下的小行星就越来越少了。当较大的小行星逐渐合并并长大时，行星就形成了。小行星是幸运的，它们相互融合时不会被吃掉。"从这个角度来看，月球就像一颗行星一样形成."郑永春说，“但仅仅因为它是一颗行星，只能说它具有行星的某些特征，但它不同于被定义为行星。”

对行星的理解一直在不断发展。

什么样的天体可以被定义为行星？

那么，什么样的天体可以被定义为行星呢？

郑永春说，人们对行星的认识随着历史不断演变，从古典时代的神圣的游荡的星星到科学时代的真正的天体。行星的概念不仅延伸到太阳系，还延伸到太阳系以外的天体。

“将月球定义为行星”的想法很久以前就提出了，但是负责天体分类和命名的国际天文联合会对行星有严格的定义，而月球并不符合这一定义。目前，行星的国际定义遵循2006年8月24日IAU大会通过的结果。这个定义包括三点:首先，它必须是一个围绕恒星运行的天体；第二，质量必须足够大，其自身的吸引力必须与旋转速度相平衡，使其成为球形。第三，它不受其轨道周围其他物体的影响，并能清除其轨道附近的其他物体。

尽管月球、土卫二和木卫二相对较大，但它们都围绕行星运行，这不符合“绕恒星运行”的定义，因此不能被定义为行星郑永春说:“这三个条件必须同时满足。一个是不可或缺的。冥王星被从最初的“太阳系九大行星”中移除，因为它不符合上述第三个要求因为冥王星位于柯伊伯带，有许多大小与冥王星相似的天体。目前，太阳系符合这些行星的要求，1900年以前只发现了8颗行星。“现在不可能将月球定义为行星，未来几年也不可能。”郑永春说。

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关于月球身份的争论由来已久。

尽管月球不是行星，也从未被定义为行星，但我们发现，长期以来，在行星科学研究中，月球经常被作为“类地行星”的样本进行研究。顾名思义，类地行星是与地球相似的行星，这仍然意味着月球是一个“行星”？

对此，郑永春表示，水星、金星和火星一直被视为类地行星。虽然有来自火星的陨石，但迄今为止人们还没有掌握这三颗行星的样本。月球是一颗岩石星，由月壳、月亮核心和月亮地幔组成的层状结构。它有许多与类地行星相似的表面特征和地形，是离地球最近的天体。目前，人类已经把六个人送上了月球，带回了381.7公斤的月球样本。因此，在行星科学研究中，月球将作为研究类地行星的样本，从而推断水星、金星和火星的情况。“但这只是一种研究需要。”郑永春强调。

"天文学和行星科学对月球的定义一直存在分歧。"郑永春说，行星科学界一直希望将月球定义为基于上述类似于类地行星属性的行星。然而，行星的定义属于国际天文联合会。天文学家坚持行星定义的三个要求。因此，不可能支持行星科学界将月球定义为行星。

其次，我们也许会怀疑，哈勃的发现似乎意味着所有的遥远天体均在远

① 布鲁克林，美国纽约市的一个区——译者离我们而去。为什么是“我们”呢？要是我们对科学史有所了解的话，就一定知道哥白尼（Copernicus）证明了地球并不位于宇宙的中心。肯定地说，要是我们认为一切都正在远离我们而去，那么我们岂非又把自己恢复到了无垠宇宙之中心位置上了吗？但是，情况并非如此。膨胀的宇宙并不象源于空间中某一点的一场爆炸。并不存在宇宙向其中膨胀的任何固定的背景空间。宇宙包容了客观存在的全部空间！

设想空间有如一块弹性膜，而不是一块平的桌面。在这个具有韧性的空间上，物质之存在与运动造成了这块弹性膜的凹陷与弯曲。我们的字宙的弯曲空间，有如某个 4 维球上的 3 维表面。我们无法直观地看透这一点。设想我们的宇宙是一块只有 2 个空间维度的“平地”。这时，它就好像是某个不难描绘的 3 维球的表面。现在再设想这个 3 维球可以变大——如我们在下面描绘的膨胀气球。该气球的表面变大了，它是一个正在膨胀的 2 维宇宙。如果我们在它上面标出两个点，那么随着气球的膨胀，这两个点就会彼此朝后远退。现在在这个气球的整个表面作出许许多多的标记，并再次将它吹胀起来。这时，无论你停留在哪个标记上，你都将发现其他所有的标记仿佛都随着气球的膨胀而离你远去，当你观察其他标记的退行时，你将会看到某种哈勃膨胀律。这个例子告诉我们，该气球的表面代表了空间，但是气球膨胀的“中心”却根本不在那个表面上。在这个气球的表面上并不存在膨胀的中心，也不存在任何边缘。你不可能掉出宇宙的边缘：宇宙不是膨胀到任何东西里面去。它就是存在着的一切。

至此，我们可能会产生一个问题：我们目睹的这种宇宙膨胀，是否会无限地继续下去。如果我们朝空中扔一块石头，那么由于地球引力的拉曳，它将会落回地面。我们扔得越使劲，就是把越多的能量给了这块运动着的石头，这块石头在就会上升得越高。现在我们知道，如果以超过每秒 11 公里的速度发射一枚导弹，那么它就可以彻底摆脱地球重力的拉曳。这就是火箭的临界发射速度。空间科学家们称它为地球的“逃逸速度”。

类似的考虑适用于任何受重力拉曳而迟滞减速的爆发或膨胀着的物质系统。如果往外运动的能量超过往内的引力拉曳产生的能量，那么它就将超过其逃逸速度而一直保持膨胀。但是，如果重力在该系统各部分之间所施加的拉曳作用超过了往外运动的力量，那么膨胀中的物体最终将会重新回聚到一起，恰如前述的石块与地球之所为。正在膨胀的种种宇宙①亦皆如此（见图 2· 4）。在它们膨胀之初也有一个临界“发射”速度。如果它们膨胀得比这更快，那么宇宙中全部物质的引力拉曳将永远也不能制止这一膨胀，宇宙将保持永远膨胀下去。另一方面，如果“发射”速度小于该临界值，那么到头来膨胀将会停止并转为收缩，直至收缩到尺度为零而告终——与其开初时的状态全然相同。介乎上述两者之间，存在着一种我称之为“英国式折衷宇宙”的情况，它正好具有临界发射速度，即能使其保持永远膨胀下去的最小速度值。关于我们的宇宙，最不可思议的事情之一，就是它目前正以极其接近于这种临界状态的方式膨胀着。事实上，我们还无法肯定地说出我们的宇宙处于这种临界状态的哪一边。我们不知道应该对我们的宇宙作出何种长期预报。

事实上，宇宙学家们认为，我们如此接近于临界状态这一事实，乃是我

①    “宇宙”原文用复数 universes，意谓理论上可能存在的、处于不同状态下的彼此互异的各种宇宙——译者们这个宇宙的一项特殊性质，对于它，人们应该作出解释。这种情况是很难理解的，因为如果它不是精确地以临界“发射”速度肇始的话，那么随着宇宙的膨胀和成长，它就会离开该临界状态越来越远。这就成了一个很大的难题。我们的宇宙已经膨胀了大约 150 亿年，却依然如此接近于临界状态，以至于我们无法说出它究竟处于分水岭的哪一边。为了经历这么长的时间之后仍然如此接近于临界状态，宇宙的“发射”速度仿佛已经作过这样的“选择”：它与临界速度的差异不超过 1036（1 后面跟着 36 个 0）分之一。这是为什么呢？往后我行将会看到，人们对宇宙膨胀的最初时刻可能发生过什么事情所作的研究，为这种似乎极不可能的事态提供了某种可能的解释。但是在这里，我们将局限于了解为什么任何一个有人的宇宙在膨胀上百亿年之后，必须仍然非常接近于那种临界状态。

如果宇宙开始膨胀的速度远大于临界速度，那么重力就永远不能将局部的物质岛拉曳到一起，以形成星系和恒星。恒星的形成乃是宇宙演化中至关紧要的一步。恒星是聚集在一起的大堆物质，在其中心部分产生的压力大得足以启动自发的核反应。在恒星一生的历程中——我们的太阳正处在这一历程的中途，有一个漫长的稳定时期，在整个这一阶段中，恒星内部的氢燃烧而生成氦。但是在它们一生的最后阶段，恒星遇到了某种核能危机。它们经受某种快速变化的爆发阶段，在此期间氦燃烧而形成碳、氮、氧、硅、磷，以及一切在生物化学中起着至为重要的作用的其他元素。当恒星以超新星的形式爆发时，这些元素被洒入太空，并通过各种途径最终融入各种物质颗粒、行星、以及人体中去。恒星是种种复杂事物和生命赖以存在的一切化学元素的源泉。我们人体中的每一个碳原子核皆起源于恒星中。

这样，我们就看到，膨胀速度远大于临界状态的宇宙将永远不会产生恒星，从而也永远不能产生为造就像人类那样复杂的“活”物、或者以硅为基础的计算机所需的构件。类似地，如果一个宇宙以较临界速度慢得多的速度开始膨胀，那么在积累足够的时间以供恒星形成、爆发、并创造出生命物质的部件之前，它的膨胀就将逆转为收缩。这就再次留下了一个不能产生生命的宇宙。

于是，我们就得到一个令人惊异的结论：只有那些历经了数十上百亿年之后其膨胀依然十分接近临界状态的宇宙，才能产生出必要的“部件”，以供拼成足以被称为“观测者”的复杂结构。我们不应为发现自己的宇宙膨胀竟是如此接近于临界状态而惊奇。我们不能存在于任何其他种类的宇宙中（见图 2.5）。

现代宇宙学的主要目的是，利用在地球及其附近确立的物理学定律，或利用从这些局部成立的定律合乎逻辑地作出的推论，根据今天所得到的证据，详细地重现宇宙过去的历史。当然，我们在时间上回溯得越久远，宇宙环境就变得越极端，我们或许需要作出的外推与那些能在实验室中检验的物理学定律也就偏离得越远。事实上，这种情形往往会带来不少好处。如果一个人有独立的天文证据表明，我们重现的历史中有某一特定的部分正确无误，那么我们就可以通过考察这些假说对于天文观测会有什么后果，而用上述证据来检验有关物质在高密和高温下的行为的理论，或是检验存在着尚未探测到的物质新基本粒子之可能性。如果存在某种新型的基本粒子就会使宇宙早期阶段的膨胀大为改观，以至于今日不可能存在任何恒星和星系，那么我们就不必花费巨额资金用粒子加速器来做庞大的实验，即可径直排除存在那种粒子之可能。

我们关于膨胀宇宙图景的发展、及对其既往史之重现进展非常缓慢。在 20 世纪 30 年代，比利时牧师兼物理学家乔治·勒梅特（George Lemaltre）在此事的起步阶段起了带头作用。他的“原始原子”理论乃是我们如今所说的“大爆炸”理论的鼻祖。 40 年代后期，一位移居美国的俄国人乔治·盖莫夫（George Gamov ）与他的两位年轻研究生拉尔夫·阿尔弗（ Ralph Alpher）和罗伯特·赫尔曼（Robert Herman）一起，又迈出了最重要的几步。他们开始认真考虑将已知的物理理论用于勾画宇宙早期阶段状况的可能性。他们认识到了关键之所在。如果宇宙肇始于遥远过去的某种既热且密的状态，那就应该留下某种从这个爆发式的开端洒落的辐射。更具体地说，他们认识到，过去应该存在着某个时候，其时宇宙的年龄仅为几分钟，它热得足以使每个地方都发生核反应。后来，更加详细得多的预言和观测结果应该说已经证实了这些重要的见地。

1948 年，阿尔弗和赫尔曼预言，从大爆炸散落的残余辐射由于宇宙膨胀而冷却，如今它所具有的温度约为绝对零度以上 5℃，或者说 5 开（绝对零度等于摄氏零下 273 度，即—273℃）。但是他们的预言并未引起人们的普遍重视，而被埋没在浩瀚的物理学文献之中。另外几位科学家考虑了一个热的膨胀宇宙之起源问题，但是他们谁也不知道阿尔弗和赫尔曼的论文。理由是很明白的。当时的通讯、交流无法与今天同日而语。在 40 年代和 50 年代，在大多数物理学家看来，再现宇宙早期史的细节并不是一种非常严肃的科学活动。但是多年以后，即 1965 年，美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程师阿尔诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）却十分意外地发现了这种宇宙辐射场，当时他们正在为跟踪第一颗“回声号”（Echo）卫星而校准一具很灵敏的无线电天线。与此同时，在附近的普林斯顿大学，由罗伯特·迪克（Robert Dicke）领导的一个科学家小组已独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器以供搜索大爆炸的残留辐射。他们听说了贝尔实验室这台接收器中存在着无法阐明的噪声，并立即将它解释为源自大爆炸的残余辐射。它相当于在电磁波谱的微波部分波长为 7. 35 厘米的某种无线电波信号；如果假设它是热辐射，那么它所具有的能量就相应于 2. 7K 的温度——这与阿尔弗和赫尔曼富于灵感的估计非常接近。它被称为“宇宙微波背景辐射”。作为其预言与发现始末的一项追记，我们应当提及：1983 年，人们开始获悉前苏联无线电物理学家什茂诺夫（Shmaonov）也许早在 1957 年就已发现了这种辐射，并用俄文公布了这一事实。什茂诺失建造了一具对微波信号敏感的天线，并报道探测到了某种在天空中各个方向上均匀的信号，与之相当的辐射所具有的温度介乎 1K 和 7K 之间。当时无论是他本人或是其他任何人都不清楚这项发现的重要性。事实上，什茂诺夫直到 1983 年才闻知大爆炸的预言以及彭齐亚斯和威尔逊的发现，而这已经是后两人因 18 年前作出他们那项卓越的发现而荣获诺贝尔奖之后 5 年的事情了。

这项发现是人们开始认真地研究大爆炸模型的一种信号。渐渐地，人们对宇宙微波作了更多的观测，这些观测揭示了宇宙微波背景辐射的其他性质。这种辐射在所有的方向上都有相同的强度，精度至少高达千分之一。而且，人们在不同频率上测量了它的强度，开始揭示出其强度随频率变化的方式（即它的“谱”）具有纯热的特征。这样的辐射称为“黑体”辐射。不幸的是，地球大气中的分子对于辐射的吸收和发射阻碍了天文学家去证实整个背景辐射谱确为热辐射谱。人们仍然怀疑，它或许是由宇宙开始膨胀之后很久发生的种种剧烈事件产生的，而并非产生于大约 150 亿年以前的膨胀之始。只有在地球大气外观测这种辐射才能消除这些疑虑，而这正是美国国家宇航局（NASA）的宇宙背景探测器（COBE）卫星于 1989 年开始从空间测量整个背景辐射谱的第一项巨大成就（见图 2.6）。那是人们在自然界中所曾见到的最完美的黑体谱，它非常引人注目地确认了宇宙过去曾比今天要热成千上万度①。因为只有在如此极端的条件下，宇宙中的辐射才有可能呈黑体形式而达到如此高的精度。

人们利用高空飞行的 U2 型飞机进行了另一项关键性的实验，以证实背景辐射并非近期起源于宇宙中邻近我们的部分。这些早先的间谍飞机机身极小、冀展却很大，这使它们成了非常适合于进行天文观测的稳定平台。这时，它们是朝上测天而不再是往下观地了！它们探测到天空各处的辐射强度具有某种系统的变化。倘若这种辐射起源于遥远的过去，那么出现这种变化便在意料之中。如果这种辐射形成了某种均匀膨胀的“海洋”——它生成于宇宙的早期，那么我们就将是在这海洋中航行。地球环绕太阳运动，太阳环绕银河系中心②运动，银河系又在本星系群中运动，如此等等；这一系列的运动意味着我们正沿着某个方向在背景辐射中穿行。当我们沿此方向观看时，辐射强度将显得最强，在与之相差 180°的方向上辐射强度则显得最弱；在这两者之间，辐射强度应随角度而呈某种富有特征的余弦变化（见图 2·8）。这很像在暴雨中奔跑。你的胸前湿得最厉害，背后则湿得最少。这里，在我们运动的方向上被扫过的是微波。正如预期的那样，观测揭示了某种完美的“余弦式”变化。

接着，几项不同的实验证实了这一发现——它又被称为“天空大余弦”（The Great Cosine in the Sky）。它肯定了这样一个事实：我们，以及包含我们寓居其中的本星系团在内的那个区域，都正相对于宇宙微波海而运动。因此，背景辐射不可能是局部区域产生的，因为不然的话，它就会和我们一块儿运动，这样我们就不会看到其强度与温度的余弦变化了。

我们穿越来自大爆炸的背景辐射而运动，并不是造成其强度随方向稍有变化的唯一可能的原因。倘若宇宙在不同的方向上正以稍稍不同的速率膨胀，那么在膨胀得较快的方向上，辐射就将较弱较冷。类似地，如果在某些方向上存在着某些物质特别集中或特别匮乏的区域，那么这也将使我们从这些方向上接收到的辐射强度发生变化。发射 COBE 卫星的动机就是搜索这些变化；1992 年，这些变化之发现成了世界各国报纸的头条新闻。

当我们考察来自天空中不同方向的背景辐射强度时，我们就获悉了有关宇宙结构的大量引人注目的事情。我们发现，它正在所有的方向上以相同的速率膨胀，其精度优于千分之一。我们说这种膨胀近似地是“各向同性的” ——也就是说，在每个方向上都相同。如果有人从某个“宇宙博览馆”中随机地挑选有可能存在的宇宙，那就会有无数个在某些方向上远比其他方向膨

①    “成千上万度”，原文 hundreds of thousands of degrees，仅具象征意义，故不宜直译为“数十万度”之类的具体数量——译者

② 原文为 Milkyway，直译作“银河”或意译作“银河系”均不确，故据实际情况译为“银河系中心”——译者胀得更快的宇宙品种，或者是以很高的速度旋转、或者甚至是在某些方向上收缩而同时又在其他方向上膨胀着的宇宙变种。我们的宇宙确实很特殊。它似乎处于某种安排得极为妥善的状态之下：在所有的方向上膨胀都以相同的速度进行下去，其精度非常之高。这就好像你回到家里发现所有孩子的卧室都极其整洁——一种非常不容易遇到的事情。这一定是施加了某种外界的影响。同样地，对于宇宙引人注目的各向同性而言，也必定存在着某种解释。

宇宙学家们长期以来都把宇宙膨胀之各向同性视为必须予以阐释的一大疑谜。为此所采用的某些方法可以说明在该领域内人们的思维方式，以及为阐明这种各向同性而寻求的解释的类型。最后，寻找这些解释又会把我们带回到宇宙本身的起源问题上去。

宇宙学家们在寻找这些解释时，构造了各种可能的宇宙史，它们能够说明已知的事实，并为尚未说明的性质提供解说。利用某一种假设，能对尚未说明的性质解释得越多，工作就做得越好。宇宙学家们最感兴趣的是这样的假设：它既能解释有关宇宙的令人困惑的特征，又能预言某些尚未探测到的宇宙新属性。搜索这种预期的特征，就可以凭藉观测来检验原先的假设，这恰如利用实验室中的实验来检验其他科学理论的预言。遗憾的是，我们并不能保证自己的仪器灵敏得足以进行我们想要的一切观测。由于这种现实的局限性，对于许多理论作出的预言，我们尚无法用观测来检验。确实，正是此类预言往往支配着未来将会发展何种新型的天文台或人造卫星。

可以采取的第一条途径是说宇宙就是各向同性地开始膨胀的。宇宙目前的状态只不过是其特殊的起始条件的某种反映。事情现在所以如此，乃是因为当初如彼。实际上，这解决不了什么问题。它什么也没有解释，也没有告诉我们任何新东西。当然，它也可能是对的。倘若果真如此，我们也许就可以指望，存在着某种更深刻的“原理”，它使宇宙必然（或者至少是以压倒优势的可能性）肇始于某种各向同性膨胀的状态之中。这一原理也许在较为局部的范围内还有着其他应用，据此便可以揭示其自身之存在。其令人不悦之处则在于，它把解释宇宙现状的重担完全置于未知的（而且也许是不可知的）宇宙起始状态之上。

第二条途径是将事物的现状考虑为在宇宙中进行的各种物理过程的结果。这样的话，也许无论宇宙的初始状态是多么地不规则，在历经数十亿、上百亿年之后，所有的不规则性均已刷尽，留下的则是某种各向同性的膨胀。这种做法有一个优点，即激励人们拟定某种确切的研究计划，以期发现它是否可能真的正确无误。是否存在这样的物理过程：它能够抹平膨胀中的非均匀性？“抹平”的过程历时多久？时至今日，它们能否摆脱所有的不规则性，抑或只是消除了其中的一小部分？不仅如此，这种做法还有一个令人满意的特点：它使我们对宇宙现状作出的假设尽可能少依赖于我们对未知的宇宙初始状态之了解。我们很乐于能够这么说：无论宇宙是如何开端的，在它的早期历史上必不可免地会发生一些物理过程，后者确保了宇宙在膨胀 150 亿年之后，看起来差不多就应该像它今天的那种模样。

这第二种哲学虽然听起来极富吸引力，但也有一个弱点。如果我们真能证明宇宙之现状确实与其起始时的条件无关，那么我们现在观测宇宙的结构也就不能告诉我们有关那些起始条件的任何情况了。因为这样的话，宇宙的现状便可与任何起始状态相容。但是，与此相反，如果宇宙目前的结构——其膨胀之各向同性、或是由星系成团性展示的结构图案——部分地反映了宇宙开初的方式，那么就存在着这样的可能性：通过我们今天对于宇宙的观测，或许便能断定有关宇宙初始状态的某些情况了。

提到太阳家族，人们自然会想到这个家族的中心天体——光芒万丈的太阳，还有大名鼎鼎的九大行星。对于绕行星运动的卫星，往往被人们忽视，似乎它们都是无足轻重的“小字辈”。其实，这些千姿百态的无名之辈也是太阳家族中的一个“阶层”。它们身上有鲜明的饱经沧桑的太阳系演化烙印，任何关于太阳系的研究，不充分考虑它们的特征是不行的。

如果把大行星比作太阳的儿女，那么卫星就是太阳的孙子辈。太阳家族可谓“三代同堂”。在太阳家族中，我们对“第三代”成员相识最早的就是地球的卫星——一月球。月球是和人类关系最密切的卫星，也是人类到达过的唯一的卫星。除月球外，人类最早发现的卫星是 1610 年 1 月，意大利著名天文学家伽利略通过天文望远镜发现的木星的 4 颗卫星。从此，揭开了人类认识卫星的新篇章。

从 1610 年到 19 世纪末的 290 年间，先后发现的卫星有火星两颗，木星 5 颗，土星 9 颗，天王星 4 颗，海王星 1 颗，共 21 颗卫星。这 21 颗卫星都是通过天文望远镜日视观测发现的，天文望远镜大大地武装了人类的眼睛。

1901～1974 年，在这 74 年间，又发现木星的 8 颗卫星，土星的 2 颗卫星，天王星和海王星各 1 颗卫星，共 12 颗卫星。这 12 颗卫星都是通过天文远镜用照相方法发现的。照相方法完全代替了人的眼睛。这样，太阳家族的卫星总数达到 34 颗。

1975～1989 年，在这 15 年间，先后又发现木星的 3 颗卫星，土星的 12 颗卫星，天王星的 10 颗，海王星的 6 颗和冥王星的 1 颗，共 32 颗卫星。近

15  年发现的卫星数几乎等于过去三个半世纪所发现的总和，使太阳系的卫星总数增到 66 颗。这里还要记住：与以前发现的卫星相比，这些新发现的卫星体积都很小，非常暗，在地球上用一般天文望远镜是看不见它们的，就更谈不上发现了。当然，在新发现的 32 颗卫星中，只有冥王星的卫星是 1978 年在地球上用天文望远镜照相观测发现的。其他 31 颗全是空间探测器飞临行星附近，做专门近距考察时发现的。宇航技术完全改变了天文观测的环境，使天文学的研究手段从观测进入考察。从上述三段历史时期看，新卫星的发现日新月异，这表明技术科学的发展对人类认识太空产生的巨大威力。如果说太阳家族是一个大家庭，每个大行星又是一个独立的小家庭，每个小家庭有多少“小字辈”呢？目前，已知九大行星所属 66 颗卫星的分布是：水星：0，金星： 0，地球： 1，火星： 2，木星： 16，土星： 23，天王星：15，海王星：8，冥王星：1。

我国天文学家戴文赛先生在研究太阳系的起源和演化时，根据九大行星的特征，将九大行星分成三大类型。即类似地球的行星，叫类地行星，有水星、金星、地球和火星；体积很大的行星，叫巨行星，有木星和土星；离太阳远的行星，叫远日行星，有天王星、海王星和冥王星。如果以这样三类来分，卫星的分布是；类地行星共 3 颗卫星，巨行星共 39 颗卫星，远日行星共

24  颗卫星。行星和卫星的分布是研究太阳系的起源和演化的重要方面。

最为奇特的是不仅大行星有卫星，就连小行星也发现有卫星。大文学家们既感到惊奇，又感到喜悦。1978 年 6 月 7 日，发现第 532 号小行星（名为大力神）有卫星。1978 年 12 月 11 日，又发现第 18 号小行星（名为梅菠蔓）也有卫星。后来还发现几颗小行星也可能带有卫星。现在有人又在考虑，有没有绕大卫星运动的小天体呢？如果将来真的发现卫星的“卫星”，那么太阳家庭就是“四世同堂”了。

66 颗卫星的大小和形态千差万别，迥然不同。体积最大的前十名是：木卫三直径 5150 公里，土卫六直径 4828 公里，木卫四直径 4800 公里，木卫一直径 3630 公里，月球直径 3476 公里，木卫二直径 3140 公里，海卫一直径 2720 公里，天卫四直径 1630 公里，天卫三直径 1610 公里，土卫五直径 1530公里。这前十名中，木星的卫星 4 颗，土星和天王星的卫星各 2 颗，海王星和地球的卫星各 1 颗。只有木星的强大引力才能“管住”这么多大卫星。现在已知木卫二、木卫三和土卫六上都有大气层。

直径在 200 公里以上的卫星有 23 颗，直径大于 1000 公里的卫星有 16 颗，直径在 3000 公里以上的卫星 6 颗。比水星大的卫星有木卫三，比冥王星大的有 7 颗卫星。

在卫星世界里，已知冥王星卫星的直径为 1200 公里，与冥王星直径 2400 公里之比约为 1∶2。这是卫星和自己的行星体积比值最大的。为什么它们的比值如此之大呢？有人认为，冥王星可能不是在太阳系内形成的天体，而是被太阳引力俘获的原来是太阳系外的一个小天体。这个小天体后来可能受到一次撞击，一分为二，便是现在的冥王星和冥卫一。也有人认为，冥王星和冥卫一原来不是“正统”的行星和卫星关系，而是两颗游荡着的大彗核，只是后来在太阳的引力下才形成目前的轨道。当然，这些都有待进一步研究。

从形状上看，体积大的卫星基本上都呈球形，体积小的卫星有的呈球形，有的是椭球形，有的是不规则的形状。在不规则形状的卫星中，我们了解最多的是火卫一和火卫二。它们的形状很像两块马铃薯。卫星的大小和形状展示出它们自身的不同经历，记录了它们复杂的生涯。至于它们的历史究竟是怎么回事，现在还说不清楚。

现代太阳系演化理论认为，九大行星和大多数卫星的轨道，都遵循一些基本规律。它们是：同向性，即都是沿反时针方向运动；共面性，即卫星轨道基本上都在自己行星的赤道面内；近圆性，绝大多数卫星轨道都近似正圆轨道，甚至比行星轨道还圆。同时，绝大多数卫星的自转周期等于公转周期，即像月球一样，总以同一个半面向着自己的行星。

然而，“别出心裁”的不规则的“小字辈”也大有“星”在。比如，木卫六、木卫七、木卫八、木卫九、木卫十、木卫十一、木卫十二、木卫十三、土卫九、海卫二和海卫二等，它们的轨道都不在自己行星的赤道面内，而有20°以上的交角。特别是木卫八、木卫九、木卫十一、木卫十二和土卫九，它们与众不同，在轨道上沿顺时针方向运动，在天文学上称这样的运动为逆行。

更奇特的是土卫三、土卫十三和土卫十四，这三颗卫星共“居住”在同一个轨道上。土卫十三在土卫三前面 60°，土卫十四则在土卫三后面 60°。三个“小字辈”运行得还很协调，令人刮目相看！土卫七更有自己的“绝活”，它的自转似乎有点杂乱无章，在轨道上公转也摇摇晃晃，活像一个醉汉。它为什么是这个样子呢？有人认为，可能它遭到过一次撞击，偏离了原轨道，正在逐渐恢复之中。土卫十和土卫十一的轨道十分靠近，离土星都在 15.1 万～ 15.2 万公里之间。公转周期都是 16 小时 40 分左右。所不同的是土卫十的轨道与土星赤道之间的倾角是 0.3°，土卫十一则是 0.1°。有人认为，这两颗卫星原来可能就是一颗卫星，后来在某次还不知其原因的撞击事件中分成两半。

海卫二的运动也有特色。它的轨道非常扁，离海王星最近时有 140 万公里，最远时竟达 970 万公里，相差近 7 倍，实在少见。

最有趣的卫星和行星之间的运动关系要算冥王星和冥卫一。冥卫一的自转周期和公转周期及冥王星的自转周期，都是 6.3867 个地球日。这意味着冥卫一总以同一面向着冥王星，而冥王星也总以同一面向着冥卫一。也就是说，从冥王星上看冥卫一时，它在天空中的位置是固定的，在冥卫一上看冥王星时也是这样。真是太空奇观！

太阳家庭中的这些五花八门的卫星，为我们深入地认识太阳系内的天体规律提供了丰富多彩的信息，同时也提出了众多的疑难问题。

地球是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排为第三颗，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，距离太阳1.5亿公里。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。现有40~46亿岁，它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。46亿年以前起源于原始太阳星云。

地球表面积5.1亿平方公里，其中71%为海洋，29%为陆地，在太空上看地球呈蓝色。地球内部有核、幔、壳结构，地球外部有水圈、大气圈以及磁场。地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天体，是包括人类在内上百万种生物的家园。

地球赤道半径6378.137千米，极半径6356.752千米，平均半径约6371千米，赤道周长大约为40076千米，呈两极稍扁赤道略鼓的不规则的椭圆球体。地球表面积5.1亿平方公里，其中71%为海洋，29%为陆地，在太空上看地球呈蓝色。

地球内部有核、幔、壳结构，地球外部有水圈、大气圈以及磁场。地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天体，是包括人类在内上百万种生物的家园。

僵尸行星，顾名思义，是一种有着诡异力量的行星，有些能隐藏自身，有的昼夜温差巨大，有的有着奇异的形状。系外行星非常神秘奇特，从本质上它们是令人激动兴奋的天文发现。借助高科技的设备，越来越多的僵尸行星被发现， 也吸引越来越多的天文爱好者加入天文研究中

尽管这些神秘的系外行星非常迷人，但有时它们看上去非常恐怖。例如：幽灵世界处于徘徊之中;系外行星大气层中的鬼魂舞;整个行星世界曾被扯碎。以下是十大最恐怖的系外星:当杰夫-戈德布拉姆在恐怖电影《苍蝇》出现误差的人体实验中长出刺状毛发和其他怪异类似苍蝇的附肢时，无疑会让他的朋友们感到恶心。

或许系外行星HD 209458b会与戈德布拉姆产生“共鸣”，当这颗行星近距离盘旋接近其恒星时，强大的恒星风撕碎其大气层，形成彗星状的尾部。

让人感到恐惧的僵尸在肢体分解之后仍能死而复生，天文学家在天文观测中也发现了一颗“僵尸行星”。

二十年前，天文学家使用哈勃太空望远镜的观测数据发现一颗系外行星环绕主恒星运行，在进行深入观测时一些天文学家并未找到这颗系外行星，并宣称它已“死亡”。

但在2009年，天文学家使用钱德拉望远镜观测到这颗曾经死亡的系外行星TMR-1C又再度复活过来。将它称为“僵尸行星”有些言之为过，实际上它仅是隐藏了起来。

在科幻电影《星际传奇：一片漆黑》中，剧中主角雷迪克(范-迪塞尔)碰撞着陆在一颗令人不安的行星上，类似蝙蝠的可怕飞行动物拼命地咬食雷迪克和其他幸存者。

但这并非如此简单，这些恐怖的飞行动物在夜间出动，在这个漆黑的行星夜晚充满着尖叫，奔跑和杀戮。这部科幻电影证实了漆黑的未知行星将是非常恐怖的。目前，科学家发现一颗叫做TrES-2b的系外行星，它被称为迄今观测到的最黑暗行星，其表面一片漆黑，几乎不反射任何光线，甚至比煤炭还要黑。这颗行星的表面被恒星烘烤着，温度可达到980摄氏度。它的运行轨道与恒星非常近，其潮汐引力被锁定，意味着这颗行星的一侧将始终处于漆黑之中。在宇宙中也存在着“孤独者”系外行星，它们由于质量太小，在遥远的太空轨道运行，从而使天文学家通过常规望远镜很难进行探测。然而有时天文学家将非常幸运，能够发现罕见的太阳系外“孤独者”。

它们是“超级地球”，能够距离很远地正常环绕主恒星运行，且很难被观测到。但是基于广义相对论，当从地球角度进行观测时，十倍地球质量的天体能够扭曲时空，从而足以聚焦主恒星光线。该现象被称为“微透镜事件”，虽然非常罕见，但仍可通过先进的探测器观测到这种微小岩石世界。在同一个恒星系统中，一颗非常遥远的系外行星在另一颗恒星的潮汐引力威胁，从而导致它途经主恒星时会出现缓慢和加速现象。

这是一种罕见的天文现象，这颗系外行星距离地球650光年，环绕一颗叫做Kepler-19的类太阳恒星运行，该行星被称为Kepler-19b，它拥有一个非常奇特的轨道，有时会加速，在其9分钟轨道周期中快5分钟，有时会减速，轨道周期慢5分钟。

人们想到北落师门B行星具有恐怖一面的仅是它的灰尘云看上去颇似“索伦之眼”，索伦之眼在科幻电影《魔戒三部曲》中充满着可怕的魔幻力量。但事实上这颗行星的神秘之处远不止于此。

近期一项最新研究显示北落师门B行星像是一个幽灵，其离奇特征与系外行星不相符。目前我们拭目以待证实它是否具有幽灵特征。

不要打开约柜!在传说中约柜是藏于古犹太圣殿至圣所内，刻有十诫的两块石板。在科幻电影《印第安那琼斯》中，人们或许无法忘记打开约柜后面孔被烧毁的德国纳粹军官，这仅是科幻电影中的虚幻情节，但人们或许无法想像每天面对打开的约柜将是怎样的。

天文学家发现一颗行星拥有永久的“融化面孔”—— CoRoT-2a，这颗行星遭受主恒星强烈X射线轰击，每秒蒸发500万吨物质。如果人类在这颗行星上将接受扭曲令人恐惧的死亡。

迄今发现的多数系外行星都是大型气体行星，其体积是木星的数倍。有时它们被称为“热木星”，近距离地环绕主恒星运行。因此，如果你是一个生活在气体行星上的外星人，这里将是一个地狱世界，你将逃离到何处才能摆脱炽热的温度呢?

你可以试着远离恒星，朝向该系外行星的阴暗半球生活，这样可以吗?近期，斯皮策太空望远镜最新观测到一颗系外行星，在其大气层中发现神秘的“热点”，这颗系外行星大气层中最炽热的部分并不是朝向恒星的一侧，而是在日出和日落的阴暗一侧，温度可高达1000摄氏度，炽热程度超过熔岩。

科学家从理论上认为这个超级热点是由于恒星释放超快速风流像喷灯一样掠过行星所致，产生的冲击热流可加热大气层。因此，如果你是这颗行星上的外星人，将会像吸血鬼暴露在阳光下一样快速燃烧消失。

1999年电影《灵异第六感》中拥有神秘力量的小男孩海利-乔-奥斯蒙把一个坏消息告诉了布鲁斯-威利斯：“我能够看到死人!”最终剧情显示威利斯也是一个死者。

目前结合民间传说，极光是死者舞动的灵魂，如果极光被解释为死者的灵魂，那么你是否想像生活在一个拥有全球性磁场，近距离环绕主恒星的系外行星上将是怎样的情景。科学家认为近距离环绕主恒星的“热木星”，将出现主恒星洪水般的等离子释放到行星大气层中，从而呈现出可怕的极光现象。在一颗全球性遍布磁场的系外行星上，其极光亮度将是地球极光的100-1000倍，就像整个行星上空遍布出现舞动的幽灵和鬼魂。

在电影《后天》中极端恶劣天气让人们遭受刺骨般地寒冷，或许人们无法想像全球范围内刮起时速6200英里的大风将会怎样。

天文学家观测发现系外行星HD 209458b拥有独特的气候，其表面刮着令人恐惧的大风，估计风速可达到6200英里每小时。

根据外国媒体的报道，哪个行星离地球最近？大多数人的答案是金星，但是科学家的最新研究表明答案可能是水星。

根据3月12日出版的《今日物理学》杂志上的一篇评论，尽管金星是轨道上离地球最近的行星，但水星是距离地球最近时间最长的行星。

阿拉巴马大学的博士生汤姆·斯托克曼、美国陆军工程研究与发展中心的机械工程师加布里埃尔·门罗和美国国家航空航天局的机械工程师塞缪尔·科尔德纳在他们的评论中共同指出，由于一些粗心大意、模棱两可或群体误解，科普人士根据行星间平均距离的错误假设传播信息，他们对太阳系中最接近地球的行星有偏见。

当人们计算两颗行星之间的距离时，他们通常会减去两颗行星和太阳之间的平均距离。但是这个算法会产生一个问题:只有当两颗行星保持最接近时，才能计算出两颗行星之间的距离。他们指出，由于金星和地球的转速不同，有时金星总是位于太阳的另一边。

斯托克曼和其他人在评论中说，研究人员设计了一种新的数学技术，称为“点圆法”，可以测量行星之间的距离。该方法对每个行星轨道上一系列点之间的距离进行平均，从而将时间考虑在内。

当用这种方法测量时，结果表明在大多数轨道周期中，水星与地球保持着最接近的距离。不仅如此，水星还是离土星、海王星和太阳系所有其他行星最近的行星。研究人员每24小时绘制一张行星在系统中的轨道位置图，持续10000年，以验证他们的发现。

然而，并不是每个人都同意“最近的行星”的新定义。空间科学实验室主任、加州大学伯克利分校的天文学教授史蒂文·贝克威特说:“假设你住在一所房子里，你的邻居在其他地区住了半年，也许你住在威斯康星州，而你最近的邻居一年在佛罗里达住7个月。冬天，这个“远房邻居”住在你隔壁，但大多数人会认为他们最亲近的邻居是住在隔壁的邻居，冬天除外。这是重新定义“最近的行星”的一种有趣的方式，但它并不真正深刻。

僵尸行星，是北落师门β的另一个昵称，是一颗巨大的外来行星，质量大约是木星的3倍。它是首颗在可见光下能直接拍摄成像的外来行星。该行星环绕着尘埃包裹的恒星北落师门运行，后者位于距离地球25光年的南鱼座。

自2008年首次观测到它的存在，科学家对它的后续研究表明这颗行星其实只是巨大的尘埃云。2012年10月科学家将这颗行星取绰号为“僵尸行星”，因为它似乎是从学术界的坟墓里忽然冒出来的。当新的观测证明在这个自由漂浮的尘埃云内存在一个行星轨道时，北落师门 β的行星状态又成了新的谜。

对这个怪异行星系统的最新观测表明，环绕北落师门β周围的尘埃残骸还比之前预想的要宽得多。这个残骸带跨越了恒星附近225亿千米至321亿千米范围。

在太阳系的边缘，天体的轨道非常奇怪。因此，天文学家认为在海王星之外可能有一颗未被发现的巨大行星。然而，最新版本表明，所谓的“第九颗行星”可能不存在。博尔德科罗拉多大学的研究小组认为，这些天体不是由一颗巨大的行星牵引的，而是被你像碰碰车一样推着撞着，导致一些天体撞上新的轨道。

根据计算，“第九颗行星”是一颗气态巨行星，质量是地球的十倍，体积是地球的四倍，公转周期为1万至2万年。但到目前为止，还没有人看到它。这很正常，因为它离地球很远，而且行星本身不发光，所以即使望远镜指向正确的方向，也很难找到它。

当然，它可能根本不存在。天体物理学安-玛丽·马迪根等人提出，柯伊伯带中天体的数量可以解释轨道异常。柯伊伯带包含大量天体。只要考虑它们的组合引力，许多问题都可以解释。例如，塞德娜是一颗小行星，位于非常遥远的太阳系外，公转周期为11400年(冥王星为248年)，轨道比我们预期的要圆。根据计算机模拟的结果，这些小天体的轨道偶尔会相遇，就像时钟的指针一样。在它们的作用下，一些天体的轨道形状会发生变化，变得更圆。

既然这么简单，为什么以前没人提起过呢？研究人员称这是因为用计算机模拟这么多海王星外的物体需要很大的计算能力。

然而，根据目前的估计，柯伊伯带仅占地球质量的4-10%(但根据太阳系形成模型，数据要高得多)。这意味着柯伊伯带物体产生的重力可能不足以解释我们观察到的轨道异常。根据研究小组的计算，太阳系外一定有数千个未被发现的小天体。此外，“综合重力”假说不能解释所有轨道向同一个方向倾斜的现象——但是第九颗行星可以完美地解释这一点。

科学家们已经拍摄到了塞得娜的直接图像，它非常模糊。因此，如果第九颗行星确实存在，将很难被发现。我们可以继续思考这颗神秘的行星，它可能在太阳系的某个角落徘徊——未知且孤独。