一、我们和祖先是用同样的方式观天吗?
方式没变,不过双方的看法不同······光污染让星空在很多城市变得非常不清晰。当我们有机会观察漆黑的天空,看着头上数不清的发光点,会认出很多天体的模样,地面和太空观察使用的望远镜越来越先进,这些天体也变得为人熟知。
天空不再让我们害怕,因为我们现在可以解释过去无法说明的现象:流星、彗星、月食、月球上的黑点--今天我们知道那些其实是巨大的陨击坑······我们知道天空不会“掉在我们头上”,就算掉下来,我们也懂得计算它的可能性,其实我们知道是有这种风险的,非常微弱但还是有的,考虑到要是有一天一个破坏力十足的小行星撞了我们的星球,我们也能采取措施来防御这一危险。我们越来越了解地球的近邻,甚至可以确定太阳系的其他行星上没有繁衍的生命。
然而,我们一直在试图确认是否有过已经消失的生命,我们派出探测器去火星表面探测他们的痕迹,甚至在木星的卫星木卫二欧罗巴上探测到了一种现存的微生物,它隐藏在一片厚厚冰层下的地下海洋中。那太阳系之外呢?其他星系和我们的太阳系差不多吗?
其他恒星也会像太阳一样周围有卫星吗?最后这个问题的答案是肯定的,但我们直到二十多年前才明白--1995年人类发现了第一颗太阳系以外的行星。
二、行星与恒星:肉眼之下的误解
行星与恒星天文学是最古老的科学之一,古称“自然哲学”,源头可追溯到史前的宗教仪式。人类一直都在观察天空,最初的时候人类使用了我们拥有的第一个仪器:眼睛。但这个仪器可能会出错。比如,牧羊人之星得名于它指明了赶回羊群的时间,但它并不是恒星,而是行星金星,夜空中除月亮之外最亮的星体。在肉眼看来,夜空中的恒星和行星确实都像一个发光点,但它们的本质不同。
行星可以看到是因为它反射了太阳光,而恒星自身就是发光体,因为它内部进行的核聚变拥有巨大的能源。古人为什么能分清恒星和行星呢?观察天空几个晚上,你会发现相对于固定的恒星,有一小部分发光点变换了位置。古巴比伦人把这些星体叫做“planêtês astêrês”或者说“流浪星体”,其实就是“行星”。恒星离地球非常遥远,因此它们相互之间看起来很固定。
这个远距离让它们有了另外一个与行星不同的特点:闪烁。其实,恒星很稳固,用望远镜放大看也是一样的。它向我们发射出一束单一的光,在光线穿过大气层时,大气湍流可能把它变歪,观察者的肉眼就看不到了。在一瞬间,恒星好像熄灭了。下个瞬间,眼睛接收到光线,恒星又亮了。这种交替就被我们称为闪烁。为什么行星不闪烁?
因为它离我们要近得多,它不是稳固的星体,而是一个小圆盘,用普通的望远镜就能放大。我们能看到的行星的光来自圆盘上许许多多的光点。如果其中一些因为大气湍流熄灭,剩下的也足够多到我们能接收到一个固定的而非闪烁的影像。