我心飛翔（62）：《了解宇宙如何運行》紀錄片解說詞（5）

我心飛翔（62）：《了解宇宙如何運行》紀錄片解說詞（5）

(2011-08-01 14:28:59)

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第五集：太陽系

太陽系（圖8、圖9），是銀河系中數千億顆恆星中的一員。八大行星圍繞太陽旋轉，軌道幾乎在一個平面上。科學家通過凱克望遠鏡在眾多星系中尋找到360多個類太陽系，這些恆星周圍也有行星旋轉，只是數量不同而已。通過觀察，發現這些行星繞行軌道混亂，有的離恆星較近速度極快，有的行星比木星還大幾倍，有的行星飛向太空，又迅速返回。目前尚未找到與太陽系相同的恆星。

    太陽系有8大行星，它是如何形成的？這個問題很有趣。事實上太陽系的形成與其他恆星形成有許多類似的地方。最初是大量星雲凝聚在一起，由於引力使星雲聚合，由小變大並旋轉，在吸附周圍物質過程中體積越變越大，最後引力將中心的氫原子點燃，發生聚變發光，一顆恆星就這樣誕生了。

    行星又是怎麼演變的？一直困擾眾多天文學家。直至前幾年美國發射的天空飛船上，一位叫唐·佩利特的科學家在空間站做試驗，他將糖、鹽粉末放在充氣的透明塑料袋，觀察這些粉末在失重狀態下反映，是不是四處懸浮飄散，令科學家驚奇的是，糖、鹽粉末並未懸浮飄散，而是相互聚合，有成團的趨勢。這一發現揭示了行星為什麼在太陽周圍形成行星的奧秘（圖10）。

    太陽形成後，她的周圍仍然存在大量宇宙塵埃，各種元素粒子，這些粒子相互聚合形成岩石，由石子到石塊，再到大的固態物體，這些億萬個物體相互碰撞，形成更大的形狀不同天體。當這些天體直徑小於800公里時，它們的形狀是有稜有角的多面體，當直徑超過800公里以上時，隨著吸附的物質越來越多，在自轉和公轉和引力作用下，天體由多面體逐漸變成球形天體，成為太陽眾多行星的一個。

    這個過程大約持續了5億年之久。當年太陽周圍仍然有100多個比較大的小行星，這些行星形成八大行星前，經歷了無數次的碰撞，那場面非常驚險慘烈（圖11）。一個行星撞上水星發生爆炸，將水星外殼撞成無數的形狀不等的碎片拋向太空；地球也未能倖免，有一顆比地球小的行星撞上地球，因為撞擊的角度不正不斜，恰到好處地撞在45角的地方，將地球的部分外殼撞破，但地球仍然存在，地殼和行星碎片飛向太空，若干年後這些碎片在引力作用下聚合成今天的月球；行星之間這種撞擊時常發生，在太陽系是司空見慣的天體現象。

    太陽系八大行星，分為兩大類：岩態行星，水星、金星、地球和火星；氣態行星：木星（圖12）、土星（圖13、14、15）、天王星和海王星。原來的九大行星冥王星本身不具備行星的條件，質量小，是柯伊伯帶的一顆比較大的天體，它的軌道不太規矩，因此被除名。

太陽系內的幾個行星（水星、金星、地球、火星）都是岩態行星，為什麼它們靠近太陽先形成呢？天文學家經研究認為，岩態行星經受得住太陽熱量炙烤，所以先形成。氣態行星距太陽距離遠，接收太陽熱量較少，所以在距太陽較遠的地方形成。

天王星、海王星體積比較小，由冰塊、塵埃和氣體混合而成，它們為什麼遠離太陽而在土星外的軌道運用呢？這是非常難以理解的問題，經過分析，原來是木星、土星體積過於大，其引力也非常強大，尤其是土星、木星在太陽同側相近運行時，其引力疊加，天王星、海王星被土星、木星的強大引力連推帶拽，將其推出近日軌道到土星外軌道運行，而且還有個奇怪現象，天王星、海王星的軌道有時在土星外側互相交換，天王星有時在裡面，有時又跑到海王星外面，過段時間又恢復正常，追根尋源都是木星、土星引力共振惡作劇。

也有一種理論，認為氣態行星在外層空間先形成，後來鬼使神差運行到太陽系，被太陽引力俘獲，所以成為今天這個樣子。

在分析太陽光譜時發現其表面有鋰元素，由此科學家推斷，在若干萬年前，很可能在行星形成那段時間，有一個岩態行星衝進太陽懷抱，這個岩態行星正好有大量鋰元素，在高溫下有鋰元素燃燒所至。後來太陽系內的行星碰撞逐漸平靜下來，每個行星都有比較正規的繞行軌道。地球繞太陽1周為1年，每小時10.6萬公里；水星繞太陽1周29天；土星29年，海天星164年。海王星外是大小碎石組成的柯伊帕帶，這裡距太陽有50億公里，光線很暗，溫度很低。再向外邊延伸叫奧爾特雲，這裡幾乎看不到太陽光，距離太陽有1光年的路程，可見非常之遙遠。

雖然太陽系八大行星都比較穩定，但也不是沒有危險降臨。據考證，6500萬年前有顆小行星撞上地球，使地球70%的生物滅絕，如果此類災變經常發生，地球就不會有生命存在。幸運的是地球外圍有龎大的土星、木星，特別是木星保護，使地球免於受天外小行星撞擊，木星在客觀上成為地球的保鏢。1993年的蘇梅利克彗星撞擊木星，就是這種保護的實例演示，如果沒有木星保護，蘇梅利克彗星很可能與地球發生撞擊，真要如此地球末日真的來臨了。地球距太陽不遠不近，遠處有木星，近處有月球保護，又有不多不少的水，所以地球是顆幸運行星。

    銀河系裡有形形色色的太陽系。科學家觀測到距地球20光年的太空中有一個類太陽系，而整個宇宙中觀測到的有420個行星，經過分析多數是像木星那樣的氣態行星，而且距恆星較近，要不就是距恆星太遠，尚未發現一個是岩態行星。有個名叫葛利斯581的行星，是地球的2倍大，距恆星遠近適中，但距離我們很遙遠，無法預知這顆行星上是否有水和生命存在。其他行星大氣有的是甲烷，有的是氮氣，沒有一個與地球的條件相同。

    太陽系跟其他恆星一樣，有誕生、成長，必然也會走向毀滅。據推算，50億年後太陽內的氫、氦燃料將耗盡，高溫使太陽體積膨脹變成紅巨星，太陽內核蛻變成一顆白矮星，形狀有地球大小（圖16）。內太陽系的岩態行星，如火星仍然繞白矮星運行，也發光，引力極大，但每時刻給行星的能量大大減少，太陽系內將變暗。也許由於太陽質量的縮小，引力不足控制尚存的幾顆行星，出現軌道錯亂，也許會發生火星撞地球、撞木星的壯觀場面，無論是不是發生行星再次碰撞，太陽系的毀滅是自然規律，無法逃避。

太陽（恆星）形成初期，周圍有一團濃厚的物質雲團包圍著

太陽系的行星猶如這些糖、鹽碎末，在真空條件下互相吸引，逐漸形成行星

地球在形成之前不斷吸收周圍的大小碎塊

木星周圍濃厚的大氣

美麗的土星環，它是由億萬顆冰晶、碎石形成的

太陽的結局--變成一顆形如地球般大小的白矮星

比太陽質量大百倍的恆星消亡，最後變成一顆磁性中子星

比太陽質量大千百倍的恆星消亡將在內部形成各種重元素，最後核心處變成一個黑洞並越長越大

各種物質元素在特定條件下形成並在爆炸的瞬間向四處擴散

黑洞吸入周圍的一切物質，包括光線

黑洞吸收的物質飽和後從兩極向外噴射高能粒子流（類星體）又稱r射線暴