据12月号《探索》杂志报道,即将过去的2008年对于太空探索来说是非同寻常的一年,最新的探测仪器让我们看到了更深更远的空间,很多发现让科学们兴奋不已。下面是《探索》杂志评出的2008年度重大太空发现。 1.土星阳光乍现令人惊 今年9月,“卡西尼”号飞船捕捉到了一张令人叹为观止的土星及其发光微弱光环的照片。当时,太阳正好处于土星后面——这种排列从地球上看不到,通过这张照片,天文学家发现了两个以前从未见过的模糊外环,同时详细地观测到形成光环的微小颗粒,这种详细程度是史无前例的。在这张色彩稍显夸张的照片上,从光环向外展开的光束是照相过程的产物,就如个人照相机有时也能捕捉到沙滩上发出的刺眼强光一样。 2.冥王星被踢出行星行列 今年8月在捷克首都布拉格举行的国际天文联合会(IAU) 上,424位天文学家的投票最终将冥王星踢出行星行列,行星数量因此保持在八颗,让太阳系到底有多少颗行星的长期争论尘埃落定。根据国际天文联合会新出台的行星定义,只有在其引力领地具有统治力的天体才有资格成为行星,冥王星因此被降格为“矮行星”。 不久,有关冥王星降级所引发的短暂沉默又演化为新的争论。 3.探测器抓拍到宇宙婴儿时期照片 五年来,威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)一刻不停地在绘制宇宙微波背景辐射 (宇宙大爆炸之后残留的无处不在的余辉) 的图谱。在美国约翰斯·霍普金斯大学物理学家查尔斯·班尼特带领下,WMAP项目研究小组揭开了微波变形之谜,即遥远电子云的碰撞。结果,研究人员能够对弱于此前所探测信号百倍的信号进行研究。研究表明,第一批恒星在宇宙大爆炸之后四亿年左右亮了起来,这比科学及最初估计的迟了两亿年左右。经过细致分析,科学家还发现了宇宙大体构成:由22%的暗物质和74%的暗能量构成。暗能量似乎会加速宇宙膨胀,而暗物质则有助于星系和星系团保持“团结”。 4.土星最大卫星降下“甲烷雨” 天文学家希望,“惠更斯”号探测器2005年1月14日经过土星最大卫星土卫六表面时,能发现波澜壮阔的“甲烷海洋”。然而,“惠更斯”号探测器着陆时,却没有溅起水花,反而发出啪啪声响。美宇航局埃姆斯研究中心行星科学家克里斯托夫· 麦凯(Christopher McKay)说:“探测器是在淤泥中着陆的。”只不过淤泥中夹杂有甲烷。此前研究表明,土卫六下过甲烷雨,土卫六北极区域有二十多个甲烷湖泊。事实上,土卫六同科学家原本想像的状况有很大出入,大气富含氮和有机化合物,可能同早期地球大气相似。 5.地外行星发现屡破纪录 今年,科学家在太阳系以外又发现了二十多颗行星的踪影,其中包括迄今为止最为怪异的一些。今年一月,天文学家对外介绍了迄今发现的质量最小的太阳系外行星——OGLE-2005-BLG-390Lb。它的质量约是地球的5.5倍,最有可能是覆盖着冰的岩石球体,围绕一颗距地球约21000光年远的冰冷红矮星旋转。9月,另一颗新发现的太阳系外行星HAT-P-1再次改写了历史纪录。它是至今为止发现的体积最大、密度最小的行星,直径大约是木星直径的1.5倍左右。由于密度比软木还小,HAT-P-1可以漂浮在水中。接着,天文学家又在10月发现了已知运行速度最快的行星——SWEEPS-10,它一年只有十个小时,表面温度可能有3000华氏度。 6.最大三维星系分布地图 在对三个大陆进行了为期二十年的研究后,天体物理学家绘制出附近星系最大、最详细的完整分布图。这个三位绘图计划称为“2MASS红移巡天”(2MASS Redshift Survey),覆盖地球周围方圆6亿光年的所有区域,重建了25000个星系的位置和速率。另外一个细节令我们惊讶不已:我们所在的星系——银河系及其姐妹星系仙女座相对于宇宙大爆炸遗留的无处不在的背景能量(天文学家的标准参照系),以每小时140万英里的速度移动。 7.土星卫星发现冰状火山 据今年三月公布的数据显示,土星的卫星土卫二上面的一个间歇泉不断向太空中喷射水柱和冰状颗粒,喷射高度达数百英里。喷射物还包含碳化合物。这些发现表明液态水可能正在土卫二地表下面流淌,一旦这一理论得到证实,则表明即便上面没有真正的生命,那么有机物也可能存在于这颗卫星上。 8.太空惊现复杂有机分子 去年,美国国家射电天文观察站绿岸望远镜(Green Bank Telescope)项目的天文学家确认了八个新分子,其中一些是迄今为止在太空中发现的最大、最为复杂的化合物。此项发现表明,有机化学可能在我们的星系以及更远的太空中很普遍。有机化学是指也许有助于地球上生命成熟的化学。 9.成功采集记录太阳系混沌状态彗星尘埃 “星尘”号的返回舱于今年一月回到地球,降落于美国尤他州的沙漠地区,里面装有大约 0.33毫克来自彗星维尔德二号的尘埃物质。来自彗星的尘埃是科学家三十多年来从天体上收集到的第一个固体样本,也是迄今为止来自彗星的第一个样本。根据研究人员最初的推测,维尔特二号可能含有太阳系诞生之前,形成于恒星之间寒冷地带的物质,但他们所发现的样本可能形成于太阳星云的最热部分。这项发现表明,行星形成涉及无法预料的混沌。 10.充气式太空旅馆发射 目前世界上约有300位宇航员,但却只有一个仅够三位宇航员每次停留六个月的目的地 ——国际空间站。为了弥补这种缺憾,去年7月,毕格罗宇航公司(Bigelow Aerospace)发射了“起源-1”(Genesis-1)——世界上第一个充气式空间站。“起源-1”是个试验性气球——长14英尺的成比例模型,而可供人类下榻的“起源-1”则拥有三个相同大小的太空舱。 11.新天体挑战天文学定义 科学家在距地球约450光年远的区域发现的两个天体在科学家引发了一场大讨论,由于介于行星与恒星之前,科学家难以对其进行界定。这两个天体的质量分别是木星质量的7倍和14倍,由于太小,它们不能被划分为恒星。同时,它们又没有像其它行星一样的母恒星(parent sun),只能孤苦伶仃在我们的星系中飞行。两颗天体的发现者——加拿大多伦多大学天文学家雷·贾亚瓦哈纳(Ray Jayawardhana)说:“它们其实是介于行星和恒星之间的一种天体。” 12.金星南极区惊现猛烈螺旋型风暴 金星几乎就是地球的“双胞胎兄弟”,体积和质量都相似,尽管在其它方面也存在不同。欧洲航天局发射的“金星快车”飞船本来是去研究厚厚的、由硫酸黄色云层覆盖的金星大气的,但它发回的照片反而加深了金星大气构成之谜。科学家从照片中发现一个漩涡状结构从金星的南极地区袅袅升起,在这个区域,“金星快车”探测器显示了一个直径达1250英里左右的奇怪双旋风云团。 13.宇宙碰撞,暗物质现形 距地球三十亿光年之遥的两个星系团之间的距离碰撞产生了迄今为止暗物质存在的最直接证据。暗物质是一种无形物质,据认为,宇宙中80%的物质都是暗物质。为了捕捉到运转中的暗物质,美国斯坦福大学科维理研究所(Kavli Institute)及亚利桑那大学和佛罗里达大学两所高校的天体物理学家对星系团中的可见物质的X光照片和总质量(total mass)图谱进行了比较。发现两个并没有排成一列。这表明那里可能存在一些东西,它就是暗物质。 如果暗物质存在于宇宙中,那么它也应该在地球中存在。物理学家下一步将是在陆地实验室检测暗物质。布拉达克表示,物理学家也许能在未来五年内掌握探测暗物质的技术手段,并推测它具有科学家所估计的属性