地球光環(huán)之迷

　　人類覺察到太陽系行星上的光環(huán)，可能是300年以前的事。17世紀，科學家伽俐略首先從天文望遠鏡里看到土星周圍閃耀著一條明亮的光環(huán)。后來，人們又用天文望遠鏡觀察了太陽系的其他行星，數百年過去了，也沒有聽說它們周圍出現光環(huán)。所以人們長期以來一直認為土星是太陽系中惟一帶有光環(huán)的行星。1977年3月10日，美國、中國、澳大利亞、印度、南非等國的航天飛行器，在對天王星掩蔽恒星的天象觀測中發(fā)現了奇跡。他們看到天王星上也有一條閃亮的光環(huán)！這一發(fā)現打破了學術界的沉默，在世界上掀起了一陣光環(huán)熱，各國派出越來越多的航天飛行器去太空探秘。1979年3月，美國的行星探測器“旅行者l號”飛到距木星120萬千米的高空，發(fā)現木星周圍也有一條閃亮的光環(huán)。同年9月，“先驅者11號”在土星周圍又新發(fā)現兩個光環(huán)，土星周圍已經是三環(huán)相繞了。太陽系其他行星上相繼發(fā)現光環(huán)以后，作為太陽系行星之一的地球，會不會也有光環(huán)呢？它以前有過光環(huán)或者將來還會有嗎？人們開始了思考。1.地球曾有過光環(huán)嗎面對太陽系中其他大行星光環(huán)的相繼發(fā)現，科學家們首先提出了“地球上曾經有過光環(huán)”的大膽設想。他們認為地球和其他行星一樣，同在太陽系中，繞太陽運轉，也應該有光環(huán)。這些科學家在地球上找到了許多地外物質，他們推測這些物質可能就是地球光環(huán)的“遺骸”。美國有一位叫奧基夫的天文學家，曾經解釋過這種光環(huán)現象的形成。他說，6000萬年前的始新世，由于月球上的火山噴發(fā)，大量的玻璃隕石碎塊被拋到地球，它們中的一部分變成隕石雨降到地球表面，另一部分則進入地球外層形成了光環(huán)。奧基夫還推測，在那個時代，地球上赤道的上空出現了光環(huán)，它在地球上投下了淡薄的陰影。據估算，這個陰影遮蔽了地球l/3的陽光，使得地球上冬天變得更冷。當時的北半球，夏季太陽的直射點位于赤道以北，這時赤道上空的光環(huán)影子正投向處于冬季的南半球，從而大大降低了南半球的氣溫。而此時正處于夏季的北半球沒有光環(huán)的影子，所以北半球氣溫正常。當北半球進入冬季以后，光環(huán)的影子也隨著移過來，從而使北半球氣溫降低而變得更冷。這種假說較為合理地回答了6000萬年前地質時代的氣候問題，解釋了當時地球上冬天氣溫異常寒冷，而到夏天氣溫又較正常的奇怪現象。地球上的光環(huán)是怎樣消失了的呢？奧基夫推斷是被陽光吹掉了。他說，太陽的光線可能像一股股涓涓細流，打在什么東西上就對什么東西產生壓力。在沒有摩擦力的空間環(huán)境里，它在幾百萬年的時間里，足以把光環(huán)里的粒子吹離地球的軌道。2.地球將來會有光環(huán)嗎根據奧基夫的推斷，如果月球火山還保持活動的話，地球將來還會再度形成光環(huán)。對這位美國學者的觀點，學術界的認識一直未能統(tǒng)一，他的觀點遭到了許多人的反對。但這些反對者中，許多人對“地球將來還會有光環(huán)”的預見并沒有異議，所不同的只是在形成地球光環(huán)的物質上。有人認為形成地球光環(huán)的物質，并不是奧基夫所說的由月球上火山噴入地球軌道的熔巖，而是在地球強大引力作用下月球崩落下來的碎塊。根據天文學的理論計算和古生物的測定，在大約5億年前的奧陶紀，地球上的一年有450天左右，每晝夜只有21.4小時，到了距今約4億年的泥盆紀，一年仍有400天左右，每晝夜約合23個小時。這說明在漫長的地球發(fā)展史上，地球自轉速度漸漸變慢。這是什么原因造成的呢？專家們說主要因素是潮汐作用。潮汐是自然界由于天體對地球各部分的萬有引力不等引起的潮漲潮落現象。引潮力的大小與天體的質量成正比，與天體距地球的距離的立方成反比。因此，月球的引潮力是太陽2.2倍。我們知道，月球在天空中每天東升西落，它在地球上的潮汐隆起（太陰潮），也是從東向西運轉的。這種運轉方向正好與地球自轉相反，潮汐和淺海海底的摩擦，對地球起制動作用，使得地球自轉逐漸變慢，自轉周期逐漸變長。有人通過計算，推測出這種變化大約每百年地球的自轉周期增加0.0016秒。由于地月系統(tǒng)是一個能量守恒系統(tǒng)，地球自轉速度的減慢，破壞了這個系統(tǒng)原來已有的平衡狀態(tài)，這就需要建立一種新的平衡，于是導致了地月距離的逐步拉大。地球自轉速度的不斷減慢，引起地月距離的不斷增大，這種平衡形式的不斷破壞和重建若能持續(xù)下去，那么在遙遠的將來，勢必有一天地球和月球的各自自轉周期和公轉周期都相等。到那時，一天就等于一個月了。這樣，太陰潮也就是月球在地球上的潮汐隆起也就停止了。但是這個時候，太陽在地球上的潮汐隆起作用仍在進行，專家們給這種作用取名為太陽潮。由于太陽潮也是自東向西傳播的，這種作用使地球與月球距離的增大繼續(xù)進行，再過一段時間，地球上的一天將長于一年。于是又出現了與過去形式相反的太陽潮。由以前的地球自轉周期短、公轉周期長，變成了相反的自轉周期長、公轉周期短。換句話說，就是以前的太陽潮時期是一月等于30天，新的太陽潮出現后，過一定時間就是一天等于幾個月了。但這時的月球自轉方向不是自東向西的周日視運動，而相反卻是自西向東運動了。那時，如果人類存在的話，看到的月亮可不是東升西落，而是西升東落了，到那時，“日月平升東升西落”的自然現象可能也一樣成為流傳的遠古神話了。在那個時候，由于月球周日視運動方向的改變，使太陽潮的運轉方向與地球的自轉方向一致，不僅消除了潮汐和淺海海底的摩擦引起的對地球的制動作用，而且方向一致產生的極大慣性加速度，使地球就像順風船，自轉速度變快，自轉周期變短，這樣月球和地球的距離又隨著縮短。有人曾進行過推算，當地球和月球兩者之間的中心距離只有15000千米的時候，那時的一個月只有5.3小時，而一天卻有48小時。估計強大的引潮力能把月球撕裂成一塊塊的巨大碎片，散布到地球的外層軌道中去，那時地球的外層空間里就會出現一圈明亮的光環(huán)�！暗厍驅�來還會出現光環(huán)”，科學家根據潮汐作用引起的地球自轉速度、方向和月球與地球距離周而復始的變化，推出的這個假想，似乎是一個天方夜譚式的神話，缺乏令人完全置信的說服力，況且這種推想還沒有建立起證據確鑿的科學基礎。但人們現在也很難拿出足以否定它的證據。按照這個假說，地球光環(huán)的再度出現將會是相當遙遠的事，檢驗這種光環(huán)的出現的最高權威是事實，我們人類中誰能留下來欣賞這樣的宇宙奇觀，并為這種假說充當人證呢？顯然誰也沒有時間等這么長。我們只能通過宇宙衛(wèi)星資料去尋找更多的解決這個問題的證據，完全解決這個問題恐怕不是一個短時間的事情�！暗厍蚬猸h(huán)”問題已經被有關高技術國家列為重點研究課題，不久的將來恐怕會有更多解釋這種現象的理論著述問世，從而出現更多的揭謎假說，我們可以預見人類總有一天會揭開這個謎底的。