《征服宇宙》第九章 黑暗之中的探索及海王星的开发

杨振高

    此时，各国的人工智能仿真机器人驾驶着宇宙飞船已经飞出了太阳系外围，飞到更黑暗的区域，这片区域是宇宙恒星之间最黑暗的区域之一，因为太黑暗了，所以周围的星星显得更大更明亮，世界各国的宇宙飞船太空望远镜可不想错过这片最好的观察时期（也可以称之为最好的观察窗口），于是纷纷启动扫描观察。仿真机器人又在这片空间发现了不少流浪星球，这些流浪星球表面大部分布满了厚厚的冰层，有些流浪星球轨道上有卫星，它们轨道上的卫星有很多都是不规则的彗星甚至彗星环带，有一些卫星的运行轨道还是逆行和半逆行。流浪星球越大其引力捕获的卫星与彗星越多。仿真机器人在这些星球的轨道上里释放大量用月球氢3做为核动力的安全人造卫星，卫星上的各种科学仪器用来长久研究这片空间的各种信息，这些大量的信息将会通过接力的方式不断传回到奥尔特云的卫星之中，奥尔特云的卫星又把大量的宝贵信息传到柯伊伯带里面的卫星，柯伊伯带里面的卫星又把大量信息传送到天卫四和天卫三人类的手中，而人工智能仿真机器人释放的这些卫星同时可以做为人类未来星际航线的导航器和指示灯。

    人类各国的智能宇宙飞船在这片区域里一边飞行一边认真探测这里的温度、湿度和物质，这里因为没有阳光到达，智能仿真机器人发现这里有很多漂浮物，最多的就是白色的冰山飘来飘去，就好像去到了地球两极的海洋一样，有些巨大的冰体还是怪相嶙嶙，让人看得有点害怕！不过这里的彗星更多、更大，一些宇宙飞船还用大型的吸管吸取周围小型的白色彗星，当彗星被机器手臂抓住吸进飞船里，大功终于告成，飞船里面的各种仪器认真探测和研究这片区域彗星的物质，发现大部分是氨水、甲烷其次是二氧化碳、硫化氢、氰化氢和甲醛等，和奥尔特云带里面的彗星差不多，只是水份含量比奥尔特云的彗星多。
    此时，一艘智能宇宙飞船的望远镜的光学探测仪器发现了一个布满了不少黄金的星球，另外一艘宇宙飞船发现了一个有液态水的行星，还有一艘宇宙飞船发现了一个有着巨大的爬行动物的星球等等。当这些宝贵的信息传回到人类手中的时候，有些人欢呼雀跃，有些人却吓得双手发抖，而有些人却激动万分，原来在这个宇宙之中人类并不孤独。

    由于飞行的时间太久太远了，一些智能宇宙飞船由于零部件坏了或者重要部件使用太久了使得能源快用完，它们会自动发出指令，宇宙飞船中的智能仿真机器人收到指令后就会自动给宇宙飞船替换零部件以及能源部件；而如果个别智能仿真机器人的零部件坏了或者重要部件能源快用完，他也会发出指令，其它的机器人也会过来体他更换零部件和能源部件。当然，实在修不好的宇宙飞船只能够献身在这片黑暗的区域里，不过它们为人类所做的开拓性贡献，人类将会永远铭记。而其它的机器人和宇宙飞船将会继续前进、继续探索未知的前方。

     海王星是一个蓝中带点白斑的非常美丽的星球，就好像一个蓝中带点白斑的球形玉石。海王星是太阳系八大行星中的远日行星，在1846年9月23日被法国天文学教师奥本勒维耶发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。这证明了数学的伟大。按照行星与太阳的距离排列，海王星是第八颗行星，直径上是第四大行星，质量上是第三大行星。海王星是太阳系里四个充满气体的行星之中最小的一个。海王星的亮度仅为7.85等，只有在天文望远镜里才能看到它。由于海王星那荧荧的淡蓝色光，所以西方人用罗马神话中的海神尼普顿”的名字来称呼它。在中文里，把它译为海王星。

    海王星在直径和体积上小于天王星，但质量却大于天王星，大约是地球的17倍，而天王星因密度较低，质量大约是地球的14倍。海王星的大气层以氢和氦为主，还有微量的甲烷，海王星大气层85%是氢气，13%是氦气，2%是甲烷，除此之外还有少量氨气。大气层中的甲烷，是使海王星呈现蓝色的原因之一。海王星的甲烷受太阳照射而产生烟雾。海王星有着太阳系最强烈的风暴，测量到的风速高达2100km/h。海王星云顶的温度是-218 ℃（55K），因为距离太阳最远，是太阳系最冷的地区之一。尽管如此，海王星却有着一个炽热的内部，一个固态的核，海王星核心的温度约8000℃，和大多数已知的行星相似。

    海王星由大气层顶端向内温度稳定上升。和天王星类似，星球内部热量的热源有一种解释是：“行星内核的放射热源，行星生成时吸积盘塌缩能量的散热，还有重力波对平流圈界面的扰动。”这种热源的结果是显著的。作为太阳系最外侧的行星，海王星内部能量却大到维持了太阳系所有行星系统中已知的最高速风暴。
    海王星内部结构和天王星相似，行星核是一个质量大概不超过一个地球质量的由岩石和冰构成的混合体。海王星地幔总质量相当于10到15个地球质量，富含水，氨，甲烷和其它成份。作为行星学惯例，这种混合物被叫作冰，虽然其实是高度压缩的过热流体。这种高电导的流体通常也被叫作水-氨大洋。大气层包括大约从顶端向中心的10%到20%，高层大气主由80%氢和19%氦组成。甲烷，氨和水的含量随高度降低而增加。越往内部大气底端温度更高，密度更大，进而逐渐和行星地幔的过热液体混为一体。海王星内核的压力是地球表面大气压的数百万倍，通过比较转速和扁率可知海王星的质量分布不如天王星集中。

    海王星也有光环，在地球上只能观察到暗淡模糊的圆弧，而非完整的光环。但近距离的探测观察仪器所拍的图像显示这些弧完全是由亮块组成的光环。其中的一个光环看上去似乎有奇特的螺旋形结构。同天王星和木星一样，海王星的光环十分暗淡。海王星有着与天王星类似的磁层，所以有极光。它的磁场相对自转轴有着高达47°的倾斜，并且偏离核心至少0.55 半径，或是偏离物理上的中心13,500公里。这种极端的指向是行星内部流体的特征。这个区域也许是一层导电体液体（氨、甲烷和水的混合体）形成的对流层流体运动，造成发电机的活动。所以人类准备模仿海王星内部的流体的特征利用氨、甲烷和水的混合体做为导电体液体，形成的对流层流体运动，制造一个超级发电机，这种发电机不需要柴油和汽油驱动，也不需要什么基于电磁感应定律和电磁力定律，只需要很大的内部压力，这种超级发电机可以用几百年甚至几千年。

    海王星有14颗已知的天然卫星。其中最大的、也是唯一拥有足够质量成为球体的海卫一在海王星被发现17天以后就被天文学家威廉.拉塞尔发现了。与其它大型卫星不同，海卫一运行于逆行轨道，说明它是被海王星的引力俘获的，大概曾经是一个柯伊伯带天体。海卫一与海王星的距离足够近使它被锁定在同步轨道上，它将缓慢地经螺旋轨道接近海王星，当它到达洛希极限时最终将被海王星的引力撕开。

    海卫一是太阳系中被测量的最冷的天体，温度为-235℃（38K）。有一层冰的地壳，下面有一个很大的核，这个核的质量占整个卫星质量的2/3。海卫一地质活跃，其表面非常年轻很少有撞击坑。人类在海卫一观测到了多个冰火山或正在喷发的液氮、灰尘或甲烷混合物喷泉，这些喷泉可以达到8000多米的高度。不像木卫一表面的火山，海卫一表面的火山活动可能不是潮汐作用造成的而是季节性的太阳照射所造成的。海卫一表面还有非常错综复杂的山脊和峡谷地形，它们可能是通过不断地融化和冻结所形成的。海卫一的表面面积为2300万平方公里，这相当于与地球表面面积的4.5%或者地球大陆面积的15.5%。

    海卫一由于海王星潮汐力的作用和内部热量作用可使得其拥有较为温暖的地下海洋。既然有温暖的海洋就会有生命存在。较强的潮汐作用加热了海卫一部分表层下的物质。而氨等抗冻剂的存在提高液态水的可能性。在这样的一个地下海洋中有可能可以有原始的生命存在。但是也有科学推测海卫一放射性同位素衰变产生的能量是潮汐作用加热机制的数倍，但该热量还不足以维持海卫一固态表面下的海洋保持45亿年的液态环境。海卫一因为地质活跃，其表面非常年轻，所以除了作为观光旅游外，其开发利用难度较大。

   或许某一天，一个宇航员开玩笑问普通民众：“你们见过冰火山吗？”普通民众笑着回答说：“火山当然是火的了，怎么会有冰火山？”另外一些普通民众回答说：“我只见过火火山，没见过冰火山。”宇航员说：“那你可以到海卫一上旅游参观一下，包你一定大开眼界。”另外一个宇航员又开玩笑的问民众：“你们见过8000多米高的星球喷泉吗？”普通民众惊讶的说：“你是说8000多米高吗？那不是和喜马拉雅山的高度差不多？我只见过两米高的喷泉，不过那是人造喷泉。”宇航员说：“那你可以到海卫一上旅游参观一下，包你一定大饱眼福。”普通民众叹息说：“看来以后海卫一会成为太阳系中的人类旅游圣地，不过那里听说很危险，不知道人类的科学技术能不能克服这种危险。”宇航员说：“你们可以乘坐宇宙飞船或者航天飞机到海卫一的轨道上，再利用特制的高科技望远镜就可以观察得到宇宙星球卫星的这种奇观。”

    说干就干，人类不少的太空旅游公司纷纷推出海卫一太空十日游，游客于是从天卫四和天卫三乘坐宇宙飞船或者航天飞机来到海卫一上空轨道，通过宇宙飞船和航天飞机的高科技望远镜，游客真的可以看到海卫一的冰火山喷发和高达8000多米的液氮、灰尘或甲烷混合物喷泉，一些游客尖叫不已，说：“太壮观了！”另外一些游客却惊讶的说：“我的天啊！这太神奇了！”当然，要到海卫一上空轨道旅游一周花费可是不少的，所以大家得努力赚钱。

    海卫二是海王星第三大卫星，也是一个形状不规则的卫星，这是一个多变的家伙，它的轨道是太阳系中离心率最大的卫星轨道之一，离心率达0.7512。海卫二最接近海王星的距离是1 300 000公里，最远则是9 700 000公里，围绕海王星公转一周需要花费多达360个地球日。因此它是被海王星引力吸引的海王星轨道以外库伯带天体，或是被海王星引力吸引的火星与木星轨道间的一颗小卫星。

    海王星的其它卫星如海卫三、海卫四、海卫五、海卫六、海卫七、海卫八和海卫九的外形都是不规则，尤其是海卫三、海卫四，而且地表没有任何地质活动的迹象。一是因为自身的引力太小，无法成为球体，二是证明它们形成的时间相对太阳系其它卫星来说比较年轻。

    海卫三轨道相比于海卫四的轨道倾斜五度，所以海卫三和海卫四在绕行海王星时为了避免碰撞，彼此呈现躲避的姿态，避开对方的移动轨迹。这就是巨大物体相互之间的排斥力起的作用。当然，如果将海王星与海卫四的模型固定时，那海卫三的相对移动就会呈现锯齿形的上下反覆穿行轨迹，虽然看上去很特殊，但这种移动方式对维持轨道稳定有帮助。海卫三的轨道有一半的时间在海卫四上方，另外一半的时间在海卫四下方，这种物理现象叫“共振”。

    海卫六是海王星第三大卫星，也十分靠近海王星。由于海卫三、海卫四、海卫五和海卫六位于海王星的同步轨迹半径以内，它正受到海王星的潮汐力量影响，个别卫星已经开始崩坏。将来海卫三、海卫四、海卫五和海卫六可能会完全崩溃，成为海王星的光环之一，又或墬落于海王星的表面永远消失。

    海卫七是通过基地掩星观察而发现的，它外形上也不规则（非球形），而且似乎被猛烈撞击过。海卫八是环绕海王星运行的第二大的卫星。它的大小已经接近不规则星体的极限，也是海王星的最大内卫星。海卫八比海卫二大，但发现的时间并不早，因为这颗卫星十分暗淡，它又如此靠近海王星，以致于在比它亮得多的行星的“眩目的”光中很难看到。海卫八是已知太阳系内最暗的天体之一，它像煤烟那么黑，和土卫九相似，它们都只反射被照射的太阳光的6%。海卫八的陨石坑众多，陨石坑也没有被地质活动改变的迹象。从海卫八外表就可以知道，海卫八是由冰和有机物组成，值得人类开发和利用。

    海卫九也是一颗逆行的卫星，是海王星众卫星里第二最古怪的卫星，也是比较小的一颗卫星。逆行，就好像一个叛逆的小孩，专门跟别的卫星做对，反其道而行，海卫九和海卫一就是这种叛逆者。这也显示了海卫九也是从其他地方被海王星的引力捕捉来的。海卫九和海卫二一样可见光呈现灰色，反射率低，这证明了着两个卫星可能是由曾经环绕海王星的残留的盘状物质。也证明这两个卫星大部分物质可能是岩石或者由于它们的外形都是不规则，凹凸不平的缘故。

    人类于是利用航天飞机把人造太阳从天卫四运送释放到海卫八合适的轨道上，随着航天飞机的高功率激光对人造太阳点火，海卫八表面的冰开始融化，大的陨石坑变成了大湖，小的陨石坑变成了湖泊。因为海卫八离海王星很近，所以受到海王星磁场的保护，所以形成了大量的云层。随着江河湖泊的形成，人类于是把鱼苗和藻类从天卫四运送到海卫八投放，再利用宇宙飞船和航天飞机把各种物质运送到海卫八上，于是修建房子。随着土地开垦越来越多，移民也越来越多，海卫八变成了小地球。当然，海卫八直径只有422千米，所以人类会限制移民。海卫八变成了人类观察、探测和采集海王星资源的前沿基地。

    中国有个成语叫“点石成金”，是指古代仙人用手指点石头变成黄金，也比喻把不好的文字改好。古代西方人也热衷“炼金术”，其主要目标是将贱金属转变为贵金属，尤其是黄金。连大名鼎鼎的牛顿晚年也热衷于“炼金术”，在西方15世纪欧洲文艺复兴时期，赫耳墨斯主义中的炼金术与占星术、神通术等一起例为“全宇宙三大智慧，可惜没有一个人取得成功。直到现代化学学科的出现和发展，人类才实现了“点石成金”和“炼金术”。随着科学技术的发展，人类可以把地球上很多东西变成钻石，这可能是人类“点石成金”和“炼金术”的升级版。碳是一种非金属元素，也是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气、地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。碳既以游离元素存在（如金刚石、石墨等），又以化合物形式存在（主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐）。如果以二氧化碳的形式存在，那碳是大气中少量但极其重要的组分。

    科学家最新研究显示，海王星和天王星表面包含着液态钻石海洋。而上面还会漂浮着冰山大小的固态钻石。研究人员对钻石熔点进行了详细测量，当钻石融化时就像是水冷冻和融化的过程，在液态形式之上漂浮着固定形式钻石是一种非常坚硬的物质，它很难被融化。由于当钻石在高温下加热熔化容易变成石墨，因此研究人员很难测量钻石在变成石墨之前具体的熔点。科学家将钻石暴露于高压下使用激光轰击钻石表面，4000万倍零海拔压力的作用下，钻石变成了液态。当压力降低至零海拔1100万倍，温度降低至5万摄氏度，固体成块的钻石便开始形成。科学家发现一些事情并非他们之前所预计的那样，当温度降低至形成固态钻石的状态下，形成的固态钻石并未沉下去，而是漂浮在液态钻石的顶层，就像是冰川一样。在海王星和天王星这样的超大气态行星上，存在着类似钻石液化的超高温度和压力。海王星和天王星表面成份10%是碳元素，大量的液态钻石海洋将偏转或倾斜磁场离开行星的旋转轴线。

    科学家惟一确定海王星和天王星表面是否存在液态钻石的方法就是发射科学探测器，由于海王星比天王星小，所以海王星内部压力也比天王星小得多，此时人类已经研究成功增强的碳-碳-碳复合材料，可以耐几千度的高温，人类于是从海卫八发射大量无人驾驶飞船和航天飞机到海王星的表面，避开海王星表面的风暴，看到一座座钻石山漂浮在海王星表面，大家个个都惊讶得目瞪口呆，个别人感叹到：“我这辈子只见过很小快的钻石，没想到这辈子既然可以亲眼目睹如此巨大的钻石山！”另外一些人感叹到：“如果能够把这些巨大的钻石山搬回地球那就发了！”负责人连忙发话说：“你们别贪得无厌了！赶紧工作。”大家于是释放由增强的碳-碳-碳复合材料制造的探测仪器和采集仪器深入海王星内部，随着仪器不断深入，探测镜终于看到大量的钻石游离在海王星的中层，大家欣喜若狂，于是采集钻石的耐高温机械手臂不断往钻石层伸去，随着大量的游离钻石被吸上来，视频传送到海卫八人类的手中，人们欢呼不已，一些科学家说：“人类的钻石价格将会下降不少，普通人也可以买得起钻石了。”刚采集完钻石，观察卫星已经看到时速达2100千米的风暴从远处杀过来了，宇宙飞船和航天飞机连忙收起各种仪器，连忙离开。看到这惊险一幕，天卫四和天卫三上不少科学家吓出一身冷汗，一些人叹息说：“真是财富险中求！”随着海王星的内部情况探索完毕，大量的钻石也被采集出来。宇宙飞船和航天飞机一次次满载而归。