火卫新传

当1969年和1971年,“水手6号”、“水手7号”和“水手9号”先后抵达火星时,人们了解到了火星的两颗卫星火卫一和火卫二。这两个看起来像马铃薯的岩质天体,表面被陨石砸得坑坑洼洼,久经沧桑,看上去至少已存在20亿年了。火卫的组成是富含碳的岩石,可能还有冰,它们差不多就在火星的赤道平面上运行着。火卫一的直径20多千米,公转周期7.7小时;火卫二的直径只有15千米,公转周期30多个小时。它们究竟来自哪里,是怎样形成的呢?

  有人猜测,火卫一和火卫二原是一个整体,后来被一颗小行星撞成了两块,便成了两个卫星;还有人说火卫原本就是外来的小行星,它在接近火星时被分裂成了许多块,其中两块较大的被火星所捕获,成了它的卫星;更有一种观点认为这两个卫星是火星形成时遗留下来的物质。1988年,苏联发射了两枚探测火卫一的探测器,分别为“火卫一1号”和“火卫一2号”,但这次探测活动很不顺利,“火卫一1号”出发不久便与地球失去了联系,最后不知所终。“火卫一2号”于1989年1月29日进入了绕火星轨道并开始考察火卫一,但不到两个月,它又出现了故障,考察最终没有取得理想的成果。

  不过,人类并没有放弃对火卫的考察,科学家打算不久后将一艘名为“火卫一土壤号”的探测器发射升空,这枚探测器飞行11个月后将抵达火星轨道,在火星轨道上进行多项科学考察。一年后,“火卫一土壤号”将着陆火卫一并提取土壤和岩石样品,然后携其返回地球。科学家认为,研究火卫一的土壤物质除了有利于解开火卫的身世之谜外,还将拓宽人们对于火星的认识,了解火星的过去和它演变的过程,从而加深人类对太阳系形成过程的认识。

  科学家之所以对火星的两颗卫星很感兴趣,是因为它们可以成为研究火星的中转站。火卫也是人类有意登陆的星体之一,也许不久的将来人类会选择火卫“兄弟”俩中的一个在上面实现登陆。科学家认为登陆火卫并不像想像中的那么困难,在阿波罗登月计划中,阿波罗着陆舱是依靠减速推进器实施减速以实现月面着陆的,这需要携带大量燃料,导致开支大增;登陆火星的开支更是大得惊人,假若算上数十年的研究经费,摊在每名宇航员上的费用高达2000亿~3000亿美元;而登陆火卫的预计开支却只需要300亿美元,相比起来低得多。这是因为火卫的重力仅为地球的千分之一,在其表面上着陆就好比与一艘太空船对接一般轻而易举,也不需要太多的燃料。

  2008年,火卫一强烈地震撼了人们的视觉,首先是4月9日,美国航天局公布了它的一组照片,这些照片是火星勘测轨道器用它携带的高分辨率照像机拍摄的。科学家还将两张来自不同角度分别从6800千米和5800千米拍摄的照片合成了一张火卫一的立体照。从照片上看,火卫一上平行的沟槽和成串的陨石坑异常清晰逼真。它们的布局和排列所包含的信息迄今为止仍是科学家们争论不休的话题。接下来是7月23日,欧洲空间局的火星探测器“火星快车”以每秒3千米的速度从火卫一附近飞过,距离前所未有地近,最近时只有93千米。同样,“火星快车”也为火卫一拍下了清晰度极高的照片。这一年,通过火星勘测轨道器和“火星快车”的镜头,人们仔细地打量了那个叫做“斯蒂克尼”的陨石坑的极为细微的部分。说到火卫的发现和斯蒂克尼的得名,还有一段趣闻。

  1877年,当时火星迎来了难得一遇的“大冲”,这是观测火星的最好时机。美国海军天文台的天文学家阿萨夫·霍尔使用当时口径最大的66厘米折射望远镜开始在火星的附近寻找它的卫星。然而,火星周围光线太亮,多天的搜索没有丝毫进展。霍尔非常沮丧地回到家里,准备放弃了。霍尔的妻子斯蒂克尼对他说,再试试吧,这么好机会多难得啊!于是霍尔又回到了望远镜旁继续搜寻,这一回,他果然如愿以偿了。霍尔发现了火星的两颗卫星,它们像围绕着火星旋转的兄弟俩。霍尔用希腊神话中驾在战神战车上的两匹马的名字分别命名了这两颗星,内层的那颗叫“福波斯”,是老大,这就是火卫一;外层的那颗叫“德莫斯”,是老二,为火卫二。为了记念霍尔的妻子斯蒂克尼对发现火卫所作的贡献,天文学家们将“福波斯”上最大的陨石坑命名为“斯蒂克尼”。而“德莫斯”上的两个最大陨石坑则分别以两位闻名世界的讽刺作家伏尔泰和斯威夫特的名字命名,因为这两位作家都曾在他们的作品中提到火星有两颗卫星。

  斯蒂克尼陨石坑的直径达9千米,几乎是火卫一直径的一半,人们看到陨石坑边坡上有一些拖痕,它们被认为是松散物质长期滑落的痕迹,人们还看到陨石坑的边缘处有一大块淡蓝色的区域,很像是近期才暴露出的新鲜的表面,这表明这颗卫星的内部很可能是由颜色深暗的物质组成的。看得出来,造成这个陨石坑的那次撞击极为强烈,它差一点使这颗卫星分崩离析。

  火卫一离火星极近,与火星之间的距离只有6000千米,在太阳系所有卫星与其主星的距离中,火卫一和火星的距离是最短的,而且,由于潮汐力正不断地使火卫一的轨道变得越来越小,它与火星的距离还在继续缩短。这样的结果必然是,火卫一将坠落到火星上。一般认为,5000万年后,火卫一将撞上火星,不过现在也有人认为这个过程只剩下1000万年了,他们的计算表明,当火卫一降低到距火星3600多千米时,它将被火星的潮汐力撕碎而化作一道环绕火星的光环。

  

  (责任编辑 庞云)

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