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「火星」熱?

發布日期:
作者: 周志強。
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連日來媒體大肆報導火星消息,不過地區卻絲毫未聞相關活動。姑且不論這次的「追星」是否純屬趕流行,但是不可否認的這次的天文現象確實是萬年難得的。也許一次機會教育並不能成就多少知識的學習,但也充分顯示地區學習風氣之薄弱。即便如此,筆者也想透過本文與地區讀者分享這顆受到「億」眾矚目的行星,火星。無論本文見報之日,火星熱是否退潮,火星在人類的太空科學研究中,的確是提供了許多想像與期待。

中國人眼中的火星

在中國的古代天文學中,天上的五星「金、木、水、火、土」星,分別另有其名。金星為太白金星、木星就是歲星、水星則是晨星、火星稱為熒惑,土星則是鎮星。五星各司其職,它們的出現揭露著人間的變化預兆,說白話些就是「洩漏天機」。五星加上日、月,即是我們常說的七曜(或七政)。

金星,古稱明星,又名太白星。「太」就是「大」的意思;金星是五大行星中最亮的一顆,顏色純白故稱為「太白」。它在黎明時可在東方看到,稱為「啟明」,黃昏時在西方見到叫「長庚」,詩經︽小雅‧大東︾有這樣一句話:「東有啟明,西有長庚」,所說的就是金星。

木星,它是太陽系中最大的一顆行星。繞行太陽的週期約為六十年,不過古代的老祖宗測量的結果約為12年一周,每年行經一個特定星空區域,可以利用它來紀年故稱為「歲星」。我們民間常說的安「太歲」,所說的的太歲即是歲星,木星。

水星,又名為「辰星」是太陽系中最靠近太陽的行星。在地球上觀察它時,發現它總是在日出位置附近擺動,擺動角度維持在三十度以內。也就它出現的位置總是在接近十二時辰中「辰」的位置,所以就有了「辰星」之名。(註:中國古代以十二時辰計時,辰時約是太陽昇空之時)

火星,顏色偏紅且熒熒如火。此外,火星的公轉軌道離心率又比較大(亦即橢圓形軌道較扁),以致它在近日點和遠日點時的亮度差別特別顯著。造成火星因與地球相對位置變化大,亮度及顏色也跟變化多端,實在令人迷惑,所以古人就稱它為「熒惑」,熒惑在中國大都表示惡兆。

土星又名鎮星和填星,土星的公轉周期為29.46年,但古人認為,土星只需二十八年就可轉一周,數字上與二十八宿吻合,也就每一年坐鎮一宿,所以叫鎮金。︽史記‧天官書︾曰:「鎮星在東壁」,「鎮星」就是指土星了。

介紹完了天上五大行星,筆者就來談談這顆中國人心目中的惡星吧!稱它為惡星,是因為它的出現通常意味著兵戎、天災、惡疾等。在天空中與火星一樣火紅的星球是一顆位於天蠍座心臟部位的「心宿二」,中國人稱謂東方蒼龍的心宿,象徵帝王之象。當火星掠過心宿之時,意味著帝王遭到冒犯,兵戎將起,中國的天官稱其為「熒惑守心」,這個現象在2001年時也出現過一次。古代天官對於熒惑守心的註解為:「大人易政,主去其宮」,帝王恐有亡故之災。漢成帝綏和二年(西元前七年),史書記載出現「熒惑守心」的天象,丞相翟方進為了替帝王抵消此一災難,因而自殺身亡,這是中國歷史上第一位因天變而死的丞相;在瀰漫著陰陽五行思潮的漢代,這類事件常常出現。

依照中國人老祖宗的推測,這一次火星的大接近,當然不是什麼好兆頭。不過根據歷史學家研究,發現在所記載的二十三次熒惑守心與國家朝政不安的描述與事實不符。根據現代科學的推敲,其中竟然有十七次是偽造的。顯然有關天象與地變的關聯性,大都係屬為政者操弄權術的結果。沒想到火星在古代中國人世界中,成為帝王統治之術下的御用工具。

西方世界看火星

火紅惹眼的火星在希臘世界中也是人們厭惡的星體。在希臘,火星代表戰神阿瑞斯(Ares)。阿瑞斯的父親是赫赫有名的萬神之王,宙斯;母親則是天后,赫拉。不過根據荷馬的說法,阿瑞斯似乎不得人緣,他的父母宙斯和赫拉都不怎麼喜歡他,也造成他殘暴的強烈個性。在描述戰爭的史詩伊里亞德裡,從頭到尾把阿瑞斯描述成令人憎恨的角色。荷馬說它是殘暴、血腥,災難的化身,但一方面他卻也是懦夫。當他受傷時,他會痛苦的呻吟,而且逃之夭夭。

不過羅馬人則習慣把火星稱為馬斯(Mars),並且這位戰神在羅馬人的心目中可是一位大無畏的英雄。在羅馬史詩阿伊尼託裡,他身穿盔甲成為戰場上鼓舞戰士的精神象徵。羅馬戰士因為可以參與「著名的馬斯戰場」,而精神抖擻、光榮的奔赴死亡,能戰死沙場是一種至高無上的光榮。火星的英文名稱,就是以這位羅馬心目中的偉大戰神為名,Mars為名。

現代科學看火星

火星在太陽系的九大行星中,由內往外排列為第四位。距離太陽的平均軌道半徑約是地球與太陽平均距離的1.5倍(稱為一˙五個天文單位)。火星繞太陽一周需要費時1.88年,約687天(地球日);它自轉一周約需要24.62小時(地球自轉一周為需要23.94小時),也就一天的長度。火星的直徑大約是地球的一半、體積還不到地球的??,質量則僅有地球的??。火星的大氣遠比地球的稀薄,地表氣壓是地球的一百五十分之一。大氣的主要成份是二氧化碳,大約占95%;其它如氮氣占3%,水蒸氣約為0.03%。因為大氣稀薄,赤道平均溫度約為零下五十度,所以說火星不但不熱,而且比地球上任一個地區都還要冷。

火星大概是太陽系中與地球相貌等最接近的,說是地球的兄弟一點也不為過。火星的自轉軸與黃道面的夾角為25.19度(地球的夾角則是23.45度),所以就是火星上的氣候與地球一樣擁有四季的區分。地貌上有高山、風化作用形成的沙丘、類似河流造成的河床、大峽谷等。多變的地表顯示火星曾經是一個溫暖、潮濕的行星。至於火星為何總是火紅惹眼,主要是因為火星的地表含有大量的氧化鐵(與金門的紅赤土類似),乾燥的空氣中也到處充斥著懸浮的微塵,因此在太陽光的照射下自然反射出紅色的形貌。

另外,在地球上特有的「天氣」,火星上也可以看到,而且常常是地球上想像不到的巨大。以風速為例,地球上最大的颱風所形成的瞬間風速最大可達每秒60公尺,但是火星上卻常常可看到風速高達每秒180公尺的沙塵暴,火星上一年有四分之一的時間是籠罩在沙塵暴的灰暗世界中。1971年當美國的觀測衛星「水手9號」,在火星附近進行火星探測任務時,卻突然刮起一陣沙塵暴。這場沙塵暴的範圍涵蓋從火星表面至離地表高八公里內,而且這場沙塵暴持續了六個月之久。火星上最大、最高的山名為「奧林帕斯山」,高25公里、山麓斜面的直徑達600公里。最長的峽谷「水手峽谷」長4000公里、寬100公里、深7公里。火星的大小比地球小,但是許多地質景觀卻大得嚇人。

與地球一樣的,火星也有南、北兩極,兩極也是白茫茫一片的冰封世界,和地球上的稱呼一樣,稱為「極冠」。只不過在地球上白茫茫是因為冰造成的,火星上的白茫茫則是「乾冰」造成的。「乾冰」是固體的二氧化碳,讀者想想看:「要把空氣中的二氧化碳凝固成為固體,溫度要有多低呢?」在地球上二氧化碳的凝固點大約為攝氏零下七十七度。

不過,火星的極冠中也藏了不少水,根據測量大概冰封了四百萬立方公里的冰塊,大小是格陵蘭島的1.5倍。如果這塊大冰塊完全溶解成水,大約可以讓火星覆蓋在20~30公尺的水深當中。

另外,火星擁有兩顆衛星。一顆名為弗伯斯(Phobos),另一顆則稱為迪摩斯(Deimos),他們兩位是戰神馬斯的兒子,在天上為戰神駕車。弗伯斯的大小是金門島的二~三倍大,橄欖形的隕石塊;它在距離火星表面六千公里高的空中打轉,每八小時繞火星一周。不過根據計算,弗伯斯最終的下場將是墬落火星表面。另一顆衛星,迪摩斯則是弗伯斯的一半大,位於火星外二萬公里處,以每卅小時繞火星一周,它最後的下場則和他的兄弟相反,他將逃離火星的重力圈在宇宙中漂流。

不過最吸引地球上科學注意的是火星上究竟含有多少水量?除了極冠外,地表下是否還藏有更大量的液態水。因為只要有水,生命存在的機會就大為可能,科學家猜想或許火星曾經存在過生命;當然,這也是這次火星大接近,何以會引起全球科學家側目的主要原因。

一千六百萬年前,宇宙中有一顆巨大的隕石擊中火星,火星的表面被炸出一個大洞。表面有許多岩石被彈射飛向宇宙中,其中部分碎片飛過地球附近時,受到地球引力的作用下,這些碎片被牽引墬落到地球的南極;1984年美國科學家將這些隕石收集至太空科學實驗室觀察。1996年美國太空總署針對其中被命名為ALH84001(編號的意思:1984年在南極的亞侖山發掘的第一顆隕石)發表偵測結果;科學家馬凱認為該隕石顯示了生命存活過的痕跡。因為這個發現,美國啟動了許多探測火星的重要計劃,包括如將人類送至火星表面進行研究。幾年前,美國好萊塢特別拍攝了兩部與登陸火星計劃有關的電影。

火星與地球的大接近週期約26個月,這段時間都是太空船或探測船發射的時機。不過以目前的技術而言,即便是地球上飛行速度最快的飛行器,從地球飛到火星至少需要整整六個月之久,也就是來回需要一年的時間。即便這一次火星大接近的距離與26個月後的大接近,相差不會太大(至少透過望遠鏡觀察是如此),不過這次的機會教育卻是千載難逢。對於地區的科學教育而言,其實也是一次很好的檢視機會。

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