《征服宇宙》第八章 探测奥尔特云带和开发利用天王星卫星

杨振高

彗星从哪里来?以前这是一个未解的问题，也是一个令人困惑的问题。天文学家在研究彗星来源时，往往要对彗星轨道进行统计分析，看看它们在受大行星引力摄动前的轨道是什么样子，从中来寻找规律。1950年天文学家奥尔特对41颗长周期彗星的原始轨道进行统计后认为:”在冥王星轨道外面存在着一个硕大无比的“冰库”，或者说是一个巨大的“云团”。这个云团一直延伸到离太阳约22亿千米远的地方。”太阳系里所有的彗星都来自这个云团，因而人们把它称为彗星云或奥尔特云。



    1932年，爱沙尼亚天文学家恩斯特.朱利叶斯.奥皮克提出彗星是来自太阳系外层边缘的云团。但在1950年，荷兰天文学家简.亨德里克.奥尔特便指出这个推论有不够完善的地方，即一个彗星不停来回太阳系内部与外部，终会被多种因素所摧毁，其生命周期决不会如太阳系的年龄长。而奥尔特云团所受的太阳辐射较弱，非常稳定，存在数百万颗以上的彗星核，可以不停产生新彗星，去取代被摧毁的彗星质量。一些科学家认为所有奥尔特云彗星的总质量，会是地球的5至100倍。



    天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质，并包围着太阳系。布满着不少不活跃的彗星，距离太阳约50000～100000个天文单位，最大半径差不多为1光年，即太阳与比邻星距离的四分之一。



    其实奥尔特云的大量彗星就是中国古人所说的阴阳结合而产生的典范，中国古代学者认为：“天地宇宙都是由于阴阳结合而产生（现在科学家称之为电，而阴阳结合与电却是产生彗星与天体的基础，也是产生万有引力的基础）。”彗星的水冰成分（阴）与太阳光、太阳风的“阳”结合，产生了正电子与负电子相互吸引结合而产生彗星。以前的天文学家观察发现：“彗星越接近太阳其彗尾越长、但是它并没有消失。”就证明彗星体有正负电子相互吸引（阴阳结合）吸引这些物质。太阳系越往边缘其受到的太阳光照射以及太阳风的影响越小，所以其气温也会越来越低，于是可以推测其彗星也会越来越多、体积和质量由于其离太阳越来越远也会越来越大。就好像地球的两极一样，因为太阳光的照射和强度的减少那里会形成大量的冰体物质，而在越接近高纬度两极的中心点，其冰体物质越多。彗星越接近太阳其被蒸发、消失的水冰等物质越多，而随着其离太阳越远，彗星吸收的水冰等物质也会越来越多，这就是彗星为什么不消失的原因。



    此时，世界各国宇宙飞船、航天飞机等航天器在奥尔特云中飞翔，周围和远方是繁星点点，就好像人类在漆黑的深秋晚上仰望太空一样。这片区域就是接近太阳系和别的恒星星系的交汇处，是接近宇宙恒星之间最黑暗的区域，也是星星最闪亮之处，仿真机器人又在这片空间里释放大量用月球氢3做为核动力的安全卫星，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土卫六人类的手中，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，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或者航天飞机里，大家欢呼雀跃，一些人会兴奋的说：“天啊！我又抓住了一颗彗星！”飞船与航天飞机里面的各种仪器认真探测和研究奥尔特云彗星的物质，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，这里的彗星和柯伊伯带里面的彗星差不多，只是奥尔特云彗星的的水含量比较多。



    此时，仿真机器人驾驶的智能宇宙飞船与航天飞机飞到了更加黑暗的边缘，那里除了大量的小行星天体和大量彗星天体外，还有各种未知的物质飞来飞去外，它们的外表千奇百怪，有些巨大的长方形、三角形或者多边形的星体就好像深海之中的鲨鱼、鲸鱼和魔鬼鱼一样。宇宙飞船偶尔会发现有一些巨大的星体在自转，这些巨大的星体比柯伊伯带的妊神星、鸟神星和阋神星大得多，当然大量的小行星天体和大量彗星天体物质也布满周围，它们有些围绕着这些巨大的星体运转，有些却无规则的飞来飞去就好像地球两极漂浮在海面上的巨大冰山一样，仿真机器人要小心翼翼的驾驶宇宙飞船避开这片黑暗而布满彗星等物质的空间，这里的大量彗星也可以称之为宇宙这片大海里移动的礁石或者浮冰。宇宙飞船在漆黑之中继续向最亮、最近的星星（太阳）飞去。



    仿真机器人驾驶着航天器在奥尔特云里飞了几年后，突然，发现一些巨大的天体，原来这就是传说中的流浪巨大星球。这个巨大流浪星球质量与木星相仿，它的轨道里有很彗星和冰体小卫星围绕着它运转。不久，仿真机器人又看到了一些人类几十年前发射的探测器，这些探测器可能是零部件坏了或者某个系统坏了或者能源用完了被废弃在黑暗之中。仿真机器人让宇宙飞船顺利飞进流浪星球轨道，释放大量的智能探测器探测这个流浪星球的各个卫星的表面和内部，探测完毕后又利用接力的方式一步步发射会土卫六人类的手中。探测完这个流浪的星球与其外形的详细情况后，智能航天器再利流浪星轨道的跳跃加速力飞出用这片黑暗的区域，无奈还是一片黑暗，不过有时候周边的空间也有星光点点，虽然感觉近在眼前，但却是远在天边。



    人类的人工智能航天器继续飞行，又发现一个更大的流浪星体，这颗星体不知道叫什么星，但是这片区域却没有发现人类早期发射的各种探测器，证明这片区域是人类以前无法探测到的区域。人类的智能航天器利用激光灯照射这个巨大星体，发现这个庞大的流浪星球有很多白色卫星和彗星围绕着它运转，其中最大的卫星既然有地球一样大，智能航天器不断释放各种的探测仪器探测这个庞大的新球，探测完之后发现没有危险又飞进这个星球的轨道，利用这个星球的轨道再次跳跃，飞到更偏远的区域。



    人类在探测奥尔特云的同时也在着手开发利用天王星的卫星。天王星是太阳系由内向外的第七颗行星，外表看起来白中带蓝，非常漂亮。其体积在太阳系中排名第三（比海王星大），质量排名第四（小于海王星），几乎横躺着围绕太阳公转。与相似的海王星比较，天王星的大气层是非常平静的。天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷，其内部可能含有丰富的重元素。科学家研究发现天王星地幔由甲烷和氨的冰组成，当然里面也含有水分，其内核由冰和岩石组成。天王星是太阳系内大气层最冷的行星，最低温度为49K（-224℃）。天王星的自转独特在于它实际上是倾倒在其轨道滚动，一般认为这个不寻常的位置是由于在太阳系的形成早期曾与一颗行星大小的星体碰撞过的原故。由于天王星的奇怪定位，使它的两极会分别接受长达42年的白昼或晚上。天王星拥有磁场，天王星的磁场是奇特的，一是它不在行星的几何中心，再者它相对于自转轴倾斜60°。因天王星的倾斜位置而对其倾斜了60度的磁场的影响，就是其磁尾因天王星的转动而被扭曲成为了一个螺旋形，出现在天王星的后方。天王星每84个地球年环绕太阳公转一周，与太阳的平均距离大约30亿公里，阳光的强度只有地球的1/400。



    天王星与在古代就为人们所知的五颗行星（水星、金星、火星、木星、土星）相比，它的亮度也是肉眼可见的，但由于天王星亮度较暗、绕行速度缓慢并且由于当时望远镜观测能力不足，未被古代的观测者认定为是一颗行星。直到1781年3月13日，恒星天文学专家威廉.赫歇耳爵士利用自造的太空望远镜宣布他发现了天王星，人类首度扩展了太阳系已知的界限，这也是第一颗使用望远镜发现的行星。



    天王星的卫星家族是太阳系第三大卫星系统，仅次于士星卫星系和木星卫星系。天王星的卫星基本上都在圆形的轨道上运行，它们的运动方向都相同，即均为逆行。除天卫五的轨道面与天王星赤道面有个4.22°的倾角外，其余主要卫星的轨道平面都在天王星的赤道平面内。不过，这些卫星的轨道面都有近似垂直于天王星轨道面的不同寻常的取向，这在整个太阳系也是独一无二的。现在的科学家探测到天王星有27颗天然的卫星，其中最大的是天王星的前五颗卫星，尤其是第三颗和第四颗卫星。最小的是天卫五。人类征服土卫四、土卫五和土卫六后，又准备征服天王星的天卫一、天卫二、天卫三、天卫四和天卫五这几颗卫星，天王星所有的大卫星都是由占40～50%的冰及一些岩石组成的，比诸如土卫五之类的土星的卫星所含的岩石稍微多一些。这表明天王星这几颗卫星可以改造成新的地球。



    天卫一是天王星第三大卫星，它的外表与天卫三的十分相似，虽然天卫三要比天卫一大35%，天卫一的主要成分为水冰，岩石，碳、氮化合物。天卫一大约有70%是由冰（水冰与二氧化碳冰、甲烷冰等）所构成的，而30%则是硅酸盐（人类的探测器发现其硅酸盐出现在新形成的霜附近，特别是年轻撞击坑洞的喷发物质中）。



    天卫一的表面是由火山坑地形和连接互通的山谷（有几百千米长、有10000米深）组成。这与天卫三上的情况十分相似，但却要比之规模大得多。一些火山坑已被掩没了一半。天卫一的表面的历史显然相当短（虽然要比诸如土卫二的来得长）；显而易见，一些地壳运动已在进行。在谷地中间的一些脊被认为是冰的熔化造成的，或许很久以前天卫一的内部是相当热的，但现在却十分冷。或许谷地是在天卫一结冻时形成的裂缝。这与地球形成的早期火与冰的考验和改造差不多。



    天卫二是天王星第三大卫星，天卫二和天卫四很相似，但后者要比它大35%，天卫二所含的岩石比土卫五之类所含的要多一些。天卫二的剧烈起伏的火山口地形可能从它形成以来就一直稳定存在。天卫二非常暗，它反射的光大约是天王星最亮的卫星天卫一的一半。它的表面布满陨石坑。尽管没有地质活动的迹象，天卫二却有着离奇的特征。证明天卫二地质比较稳定，内部岩浆活动不活跃。



    天卫三和天卫四是天王星最大的两颗卫星，两颗卫星表面由甲烷和水冰覆盖，直径越为一千公里左右，由百分之四十到百分之五十左右的冰和岩石组成，所含的岩石比土卫五多一些。天卫三跟天卫四差不多大小，也复满了火山灰。这表明曾发生过火山活动。那儿有长达数千公里的风力强劲的大峡谷，可能是由于内部的水冻结、膨胀，撑裂了薄弱的外壳而形成的。天卫三直径约为1000公里，是天王星最大的卫星。它的表面也被一种黑色物质重新覆盖过，可能是甲烷或水冰。天卫四最外层的天卫四布满了陨石坑，陨石坑底有许多暗区，已经填满冰岩。



    天卫五是天王星的大卫星中靠天王星最近的一颗，直径只有473Km，体积54835000 km3，它的表面主要是碎冰、低密度硅酸盐和有机化合物组成的岩石。天卫五表面残破有如补丁的地形，表明在这颗卫星上曾有强烈的地质活动进行过，才会有巨大的峡谷交叉往来于表面。天卫五的地形异常复杂，雄伟壮丽。有众多的山脉和峡谷，以及并排沟槽、破缺山崖、环形高地等地貌。有高达6000米的悬崖峭壁，深达16千米、宽达20千米的峡谷，高达24千米的山峰。这些地貌说明，天卫五在过去曾有过大规模的板块运动。也有科学家认为天卫5原来十分光滑，经历了多次小行星或彗星撞击导致粉碎，后来其碎块又在自身引力的作用下重新组合。天卫5地表上有一个20公里深的古老沟谷和其它较年轻的地表连接在一起就是这种说法的证据。天卫五比谷神星还小，但是冰水、低密度硅酸盐和有机化合物却比谷神星多，这证明天卫五比谷神星更有开发利用价值。



    人类的科学家、哲学家、工程师等又聚集一堂，讨论如何征服天王星的这五个大卫星，一些科学家说：“征服这几个卫星当然是由外到内，天卫四是天王星第二大的卫星，离土卫六最近，所以征服改造其卫星应该从天卫四开始。”大家个个同意。



    人类于是驾驶宇宙飞船和航天飞机从土卫六出发，飞行了一段时间后接近天卫四的轨道，于是先发射几个人造太阳到天卫四合适的轨道上，随着天卫四上的温度快速升高，天卫四的陨石坑底的暗区冰岩开始融化，小的陨石坑变成了湖泊，大的陨石坑变成了小型海洋，低洼的山谷变成了河道，人类于是在高原上建设人造磁场和光伏发电站，随着这个星球的大气层的形成，看到峡谷之中和低洼地带洪水聚集，又启动中国古代大禹治水的精神“利用炸药和大型挖掘机把河谷的水引导到湖泊和海洋”，一些施工人员说：“中国古人大禹真是伟大，为了解决水患劳身焦思，居外十三年，三过家门不入！”，另外一些工程师说：“回想他们古代用最简陋的工具治理滔天洪水，而我们现在却有直升机、炸药、大型挖掘机帮助，我们真是幸福！”随着天卫四上空空气不断增加，云层开始聚集，天卫四于是变暖、变成了新的地球。



    人类从土卫六上引入大量的鱼苗和各种珊瑚、藻类，于是源源不断的移居到天卫四上，因为天卫四表面复满了火山灰，所以土地非常肥沃，人类大量开垦土地，种植各种稻谷、蔬菜等植物。当然，政府也会在火山口边装上感应器和快速报警器，以防止少数活火山突然喷发对人类造成的伤害，随着移居天卫四的人口越来越多，天卫四上的工厂也越来越多，商业也越来越繁荣，二氧化碳排放的增多和温室效应使得天卫四更加暖和，更加适合人类居住。



    人类征服改造完天卫四后，又从天卫四发射几个人造太阳到天卫三的合适轨道上，天卫三温度于是不断升高，甲烷和水冰开始融化，人类于是在天卫三高原建设光伏发电站，同时把人造磁场的组件运送到天卫三上。随着人造磁场的完成，这个星球的大气得以留住，天卫三的江河湖泊和大海开始形成，单细胞生命叠层石开始出现，接着珊瑚、贝类等生物开始出现，最后多细胞生命开始出现和成长，人类于是从天卫四引入大量的鱼苗和各种藻类和谷物，最后天卫三的水中形成了大量的鱼类、贝类、龟类动物。因为天卫三有甲烷，表面又复满了火山灰，植物开始发芽快速成长，随着星球表面甲烷的减少，人类于是开始定居这个星球。天卫三有长达数千公里的风力强劲的大峡谷，人类于是在这个大峡谷内建设了大量的风力发电站，这个大峡谷所发的风电非常强大，足够天卫三上的几百万人甚至几千万人使用。



    征服改造完天卫三后，人类又从天卫三发射宇宙飞船和航天飞机征服和改造天卫二。人类先把两个人造太阳发射到天卫二的合适轨道上，天卫二温度于是不断升高，水冰开始融化，人类于是在天卫二高原建设光伏发电站，同时把人造磁场的组件运送到天卫二上。随着人造磁场的启动，在天卫二上工作的宇航员、科学家和工程师不再需要穿防护服，天卫二空气越来越多，云层开始出现，气温开始变更暖。天卫二大量的陨石坑变成了大量的湖泊和小海，天卫二的剧烈起伏的火山口地形从它形成以来就一直稳定存在，这证明天卫二大部分是死火山，比较安全。当然人类还是要在火山口边装上感应器和快速报警器，以防万一。天卫二的火山灰多，土地也非常肥沃。人类又在天卫二大量开垦土地，种植各种庄稼，又在天卫二的湖泊和小海里养鱼，天卫二也变成了新的地球。



    征服了天卫二后，人类的科学家、工程师和哲学家等又聚集在一起，讨论要不要征服和改造天卫五和天卫一。一些科学家说：“天卫一的表面的历史显然相当短，显而易见，一些地壳运动已在进行，所以不适合开发”。另外一些科学家说：“天卫五太小，和天卫一一样离天王星又太近，受到天王星磁场的辐射太大，没有开发利用的价值。”一些专家说：“以前征服、改造完谷神星后有些人说”谷神星挺适合做流浪地球去流浪征服宇宙！”其实天卫五和天卫一比谷神星还适合！因为天卫五和天卫一比谷神星小，需要的大推力火箭更小，天卫五和天卫一比谷神星水多，土地比谷神星肥沃，适合做流浪星球去征服探索和开发宇宙。”说完，大家开怀大笑。此时，一些科学家说：“我们不要过渡开发利用各个星球的卫星，还是不要开发利用天卫五和天卫一为好。”大家于是赞成，把天卫五和天卫一做为保护性的和科研性的后备利用星球。



天王星是人类宇宙探险、宇宙航行和宇宙移民的一个巨大的能源宝库，因为其比木星小得多，所以其磁场比木星小很多，又因为磁尾因天王星的转动而被扭曲成为了一个螺旋形，所以其磁场对登上天卫五和天卫一的宇航员和科学家影响没那么大。人类会在天卫五和天卫一建设探测和观察天王星的前沿科研基地，利用核聚变能源为启动和应急能源，人类源源不断的从天卫二上运送物资到天卫五和天卫一上，因为天卫五和天卫一比谷神星水多，土地比谷神星肥沃，所以人类只需要在基地周围建设氢和氧加工厂，用氢和氧燃烧做为能源，再在基地旁边建设温室大棚种植谷物和蔬菜，再穿上磁场防护服就可以工作了。

经过一百多年的征服和开发利用，天王星的这些颗卫星都变成了新地球，随着太阳系其它星球移民到天王星的卫星的人越来越多，天王星轨道也成为人类很热闹的轨道之一。人类于是从天王星的卫星发射大量的深空探测器探测和观察更加深远的太阳系边缘。