新太阳系
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作者北辰编著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302407379
出版时间2015-08
装帧平装
开本32开
定价35元
货号8542199
上书时间2024-12-29
商品详情
- 品相描述：全新
- 商品描述
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作者简介
北辰，原名戴铭珏；专业的天文科普从业者，国家国防科工委特约撰稿人，主创航天天文科普和相关的科幻小说。对天文科普有着十五年的创作实践，重视科普写作视角和题材的选定以及文字中所需要的艺术表现，擅长使用多种手法把晦涩难懂的物理知识变成有趣的内容，从而有利于读者的理解。深刻地了解中国的科普现状，科普艺术性的开拓者和求索者。
目录
01 给月球地形起名字／／00102 太阳系行星上的天空／／00803 极光，并不是地球的专利／／01804 外星上的人脸／／02605 星尘和苏梅克两个探测器的情人节／／03406 假如地球上没有生命／／04207 地球的神秘伴侣／／05008 大行星派小行星轰炸地球／／05608 火星上的间歇性喷泉／／06110 天空起重机，助力好奇号火星车登上火星／／06611 天堂的舞会／／07212 小行星的家庭结构，有单身贵族也有三口之家／／08013 小行星的繁殖也靠太阳／／08714 朱庇特有多少情人／／09215 木星家族一对受苦受难的兄弟卫星／／10216 木星的电辫打红了木卫二的屁股／／10817 揭开世外桃源的面纱／／11318 土卫二大翻身／／12219 土卫八阴阳脸之谜／／12820 在地狱里跳贴面舞的情侣／／13321 太阳系边疆的冰鸡蛋／／141
内容摘要
朱庇特有多少情人
给木卫系统命名的困惑
西方人喜欢用希腊神话中的人名为天体命名，他们对那些名字有着特别的偏爱。为了给每一颗天体起名字，他们可谓费尽苦心。他们把木星叫作朱庇特，这是罗马神话中的**神，拥有至高无上的法力和权力，罗马神话与希腊神话可谓一脉同源，所以朱庇特也就是希腊神话中大家都知道的宙斯。按照神话传说，它是个风流成性的家伙。于是，给木星的卫星起名字就变成了一件十分有趣的事情，那些围绕在木星周围的卫星被看作是朱庇特的情人。
国际天文协会有一个天体命名委员会，专门负责给太阳系的天体起名字。在讨论木星卫星如何命名的时候，他们提出了一套方案，命名的主要卫星是木卫六到木卫十三，规定它们是朱庇特所窃爱的人，因此在希腊神话中，她们都是默默无闻的女性，她们从来也没有被小行星命名过。其次，还要按照是顺行还是逆行来给它们加一个词尾，用A或者用E来加以区别。
很显然，这套规则有着它的局限性，这样做就会把朱庇特那些著名的情人抛弃掉，从而没有在木卫家族中露面的机会。*不公正的是，赫拉永远也不会陪伴在朱庇特左右。不管这对夫妻关系怎样不好，赫拉毕竟是明媒正娶的，是朱庇特*正宗的妻子。
于是又有人为木星卫星制定了另一套命名规则，按照这套规则，朱庇特的那些著名的情人也都升上天堂，陪伴在朱庇特的左右。但是，这套命名方案里依然没有赫拉的位置，因为**的四颗是伽利略卫星，它们的名字大家都已公认，要想改变这种现状，实在很困难。其他的卫星又太小，实在配不上赫拉这样显赫的地位。所以这套命名规则一直也没能正式使用，没能使用的原因是多种多样的。
数字命名占据优势
公元前4世纪中叶，也就是战国时期，齐国有一个天文学家叫甘德，甘德著有《天文星占》八卷，在他的著作中，记载着木星有卫星，后人考证后认为，甘德看到的就是木卫二。20世纪80年代，北京组织了一批学生，证明用肉眼是可以看到木卫二的。
甘德的著作是有关木星卫星的*早记载，由于现代科学技术起源于欧洲，有关恒星区划的方法也都沿袭着欧洲人的划分习惯，木星卫星的发现者，也就变成了伽利略。
当伽利略把他的望远镜指向天空的时候，他不仅发现了月球上的环形山，还发现有四颗小星总是围绕在木星的周围，这就是距离木星*近的四颗卫星，这使那些神学家们惊慌失措，他们不相信行星会有卫星。为了使自己的发现与教会的观点避免发生冲突，伽利略经过理智的思索，决定把这四颗卫星叫做美第齐家族卫星，因为这是一个有势力的家族，他们给伽利略的研究提供了基金。但是这些名字却没有沿袭下来，虽然当时也有人按照希腊神话给这四颗卫星起了其他几个名字，虽然如此，却没能使用。后人提起这四颗卫星时，总是把它们称为伽利略卫星。这种称呼完全忽视了中国天文学家甘德的贡献。
没有使用的原因还在于已经形成的习惯。1892年，巴纳德发现了木星的第五颗卫星，他很坚定地将这颗卫星命名为“木卫五”，而不用其他名字。木卫十三和木卫十四的发现者科瓦尔也极力宣扬用数字命名的好处，于是这样的方法也就延续下来。木星的卫星均以编号为名，这种习惯行为渐渐占了上风，后来还获得了国际天文协会的正式批准，它表明人们对数码的强烈偏好。
这些久远的争论事件早已过去，虽然没有按照情人那种方法来为木星的卫星命名，但是人们依然喜欢把木星的卫星看作是朱庇特的情人。
给朱庇特的隐私曝光
1979年，行星际探测器飞临木星，使木星的卫星增加到16颗，它们也都按照顺序来命名。这时候人们禁不住疑惑起来，朱庇特这个风流成性的家伙究竟有多少个情人呢？观测水平的低下，使这个问题一直得不到解决。
进入新世纪，这个数字为28颗，长期以来没有什么进展。但是到了2002年5月16日，这个情况有了很大的改变，这一天，国际天文联合会宣布，又发现了11颗木星的卫星，从而使木星的卫星一举超过拥有31颗卫星的土星，达到了39颗。朱庇特的隐私在强大的新一代天文望远镜面前，开始一步步地得到了曝光。
这些新发现的卫星直径都在2~4千米，个头实在是太小了，它们是一群不规则卫星，距离木星的平均距离为2100万千米，相当于300个木星半径，处在一个非常扁圆的轨道上，而且他们还全是逆行卫星。这些卫星的发现者是夏威夷大学天文研究所的朱维特、谢波德和剑桥大学的科里纳，他们联合发现的这些新卫星，大大地丰富了人们对木星的认识，成了该年度天文学上很重要的一项成就。
随后的发现更加令人激动，2003年2月,美国夏威夷大学和剑桥大学又联合发现7颗卫星,为了不出现差错，国际天文学会3月4日才发文公布，新发现的这7颗卫星中，有2颗绕木星运行的方向与木星自转方向相同，其余5颗都是逆行。这个发现使木星的卫星总数达到47颗。但是仅仅事隔一天，这个记录又被打破。3月6日，国际天文学会又宣布发现一颗，人们还没有反应过来，3月7日，又有4颗卫星被发现。这样木星的卫星很快上升到52颗。仅仅过了不到一月的时间，这个记录又被刷新，4月6日，又发现了6颗，朱庇特的情人总数开始达到58个。但是到了6月3日，这个数字开始达到了61个。
木星家族在这一系列新发现面前，更加吸引了公众的目光，朱庇特那些隐藏的情人一个个地被摆到了大家的面前，朱庇特竟然有这么多情人,这多少让赫拉感到吃惊。
寻找木星卫星的技术
木星的这些卫星体积都很小，它们远离太阳，亮度有些都达到24等，基本接近望远镜观测能力的极限。这样的亮度，要想发现它们，实在是一件不容易的事情，它们那微弱的光亮淹没在木星的光芒里。在几年前，要想取得这些新发现实在是不可能的。这些新发现得益于天文观测技术的进步。
如果要想观测太阳系的天体，那么首先要明确，它们都出现在黄道位置，也就是太阳和月亮在天空运行经过的路线。木星当然也要在这个大圆圈内出现，那些寻找木星卫星的大型望远镜就对准了这片星空，它们的主要目标就是木星周围的区域。
这样的望远镜都配有数字照相机，它们可以把观测的内容记录下来，拍摄的图片具有极高的分辨能力，每张图片所包含的像素可以达到12K。上面是密密麻麻的亮点，每一个亮点都是一颗恒星，如果把相隔几十分钟的两张图片加以比较，发现了一个移动的亮点，那就应该引起天文学家的足够重视了，一个新的发现很可能就摆在他的面前。
这个移动的亮点可能是太阳系的小天体，如果能排除它是小行星的可能，事情就会变得简单起来，如果再能确认它没有彗尾，不是彗星，那它就一定是木星的卫星了。当然，*后还得经过其他望远镜的认证，这个过程也是*复杂的，它需要对这个新天体进行一段时间的连续观测，*主要的就是要确认它的轨道常数。这些常数就会确切地表明这个陌生天体的真实身份。
新的木星卫星都是用这种方法发现的，那些望远镜和数字照相机就像是宇宙侦探那样，毫不留情面的将朱庇特的一个又一个情人揪了出来。
它们从哪里来
朱庇特就是这样前呼后拥地被他的情人环绕着，随着数量的不断增长，人们开始疑惑，这些卫星是从哪里来的呢？对于这个问题,有多种多样的解释。
在太阳系外遥远的奥尔特云，有着难以计数的彗星，它们受到太阳的引力作用，会脱离这些团体，向太阳奔来，倘若木星正好位于它所经过的路线周围，那么木星强大的引力将会改变它们的轨道，甚至将它们俘获，从而成为木星的卫星，另一方面，即使在**次回归时，木星不会俘获它们，经过无数次的回归后，彗星的质量会大大减小，*终的命运会有两种可能，坠入太阳或者坠入木星。1994年，苏梅克——列维彗星就是一个榜样，它由于太接近木星，被木星的引力撕裂成21个碎块，撞向了木星。这只是一个特例，对于绝大多数彗星残骸来说，它们的另一种命运是被木星吸引，围绕着木星运转，变成木星的卫星。
木星卫星来源还有另一种可能，那就是小行星，一些小行星的运行轨道很不规则，当它进入到木星的引力范围，就会被木星轻易地俘获，成为它的卫星。
但是很多新发现的卫星轨道不符合这些特征，木星要想凭借强大的引力俘获这些小行星是一件不容易的事。在已知的61颗卫星中，它们的轨道情况各异，逆行卫星占了多数，它们那高轨道倾角和大偏心率使天文学家认为，这些卫星是在木星年轻的时候就有的。
木星与太阳一起在太阳系星云中诞生，那个时候，木星正在从一大团气体云中诞生，它的体积硕大无比，是一团还没有凝成的稀疏气体，一些较小的天体可以穿过它那庞大的躯体，在这个过程中，小天体可能被燃烧掉，但是如果没有被燃烧的话，小天体的速度大大减小，*终被它俘获，成为了木星的卫星，这就是木星俘获卫星的气体拖拽说。
其实，任何一种说法都只能解释其中的一部分，而不能解释全部。像那些规则卫星，比如四颗伽利略卫星，它们都有着规则的圆形轨道和规则的共面性，这表明它们可能是与木星一同形成的。所以，如果从根本上来说，它们与朱庇特青梅竹马，它们才是朱庇特的原配妻子。
朱庇特有多少情人
现在，对四颗伽利略卫星的轨道及其他们的物理状况研究得已经十分深入。木卫二之所以被甘德用肉眼发现，是因为它的体积特别大。实际上，四颗伽利略卫星都很大，它们与月球差不多，其中木卫三比水星还大，因为它们含有冰层，所以特别引人注目，人们对木星卫星的认识始于对它们的了解，但新发现的这些卫星个头完全不是这个样子。
这些卫星一般以逆行卫星居多，个头一般都只有1~5千米。夏威夷大学的谢波德认为，像这样直径大于1千米的卫星，木星可能会有100颗。
这样就产生一个问题，对于质量硕大无比的木星来说，这么小的天体也能算是木星的卫星吗？那些星际陨石也会被木星俘获，而围着木星运行，它们算不算是木星的卫星呢？还有那些细小的宇宙尘埃也可能会围绕着木星运行，这是不是也可以称为木星的卫星呢？对于这样的问题，谁都没有办法回答，它涉及到木星的卫星是否有一个质量标准的问题。目前并没有这样一套标准，规定质量达到多少才可以称为一个行星的卫星。要说新发现的这些小天体不是木星的卫星，那些发现者是会生气的，因为这样也就否定了他们的成绩，他们振振有词地辩解说：“就像一条小狗，你不能因为它小，就说它不是狗。”
要是按照这种标准找下去，朱庇特的情人可能根本就没有一个具体的数字。虽然朱庇特的行为不够检点，但是你不能见一个女人在他的身边,就说那是他的情人。六十多颗卫星已经够多的了，无可奈何的赫拉只有伤心的份。但使她更伤心的是，现在发现的这些卫星又太小，对于那些喜欢取名的天文学家来说，实在没有一个名字适合用她命名。看来，木星的家族里永远也没有赫拉露面的机会，她只能瞪眼看着朱庇特明目张胆地带着那些情人在天堂鬼混。而那些寻找木星卫星的侦探们，丝毫不顾忌赫拉的感受，还在继续着他们的工作，只怕有一天，他们要把那些微小的陨石也当成朱庇特的情人，继续为朱庇特编造那些并不存在的风流韵事。
如果你去问神话学家，朱庇特究竟有多少情人？他们会说：“这个风流成性的家伙，谁知道他诱枴了多少良家女子。”如果你去问天文学家，木星有多少个卫星，他们会说：“谁知道这个力大无穷的家伙俘获了多少小天体。但是天文学家也是对这个问题*感兴趣的人，为了得到答案，他们决定派一个人去看看，派谁去呢，当然还是赫拉，但是，在希腊神话中，她的名字叫赫拉，在罗马神话中，她的名字却叫朱诺。2011年8月5日，美国宇航局发射了朱诺木星探测器，她将会去看看朱庇特究竟有多少情人。
有一点可以肯定，到2012年年底，已经发现木星有66颗卫星，朱诺到那里亲自查看，**会发现更多。朱诺木星探测器在2016年将会到达木星，那时候，更精彩的好戏就会上演。
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