19 世紀(jì)下半葉的火星探索

文/ 廖曼琳 聞新

在太陽(yáng)系所有的行星中，最引人注目的要屬火星了。這顆行星體積比地球略小，而且也有一層大氣。在遙遠(yuǎn)的過(guò)去，火星上曾出現(xiàn)智慧生命嗎？火星有“運(yùn)河”嗎？火星也有衛(wèi)星嗎？……為了解開(kāi)這些謎團(tuán)，人類(lèi)從未停止過(guò)對(duì)火星的探索與研究。

最早繪制火星地圖的人（1877 年）

通常，用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的火星是模糊不清的，有時(shí)也會(huì)被地球大氣變化無(wú)常的湍流所阻擾，但是當(dāng)?shù)厍虼髿鈱庫(kù)o的時(shí)候，火星表面的真實(shí)細(xì)節(jié)就閃現(xiàn)出來(lái)了。意大利天文學(xué)家及科學(xué)史家喬凡尼·斯基亞帕雷利，因其對(duì)火星的研究而聞名于世。他通過(guò)觀察到火星上的一些線(xiàn)性標(biāo)記，再綜合前人總結(jié)出來(lái)的各種結(jié)論，繪制了火星地圖。

在1877 年的火星大沖，喬凡尼觀察到了一種特征——canali，canali 在意大利語(yǔ)里是“水道”的意思，但是在翻譯成英語(yǔ)時(shí)被誤譯為Canals，意思是“人造運(yùn)河”，因而導(dǎo)致了許多有關(guān)智能生物在火星上建造人工運(yùn)河的傳說(shuō)與假設(shè)。

▲ 喬凡尼·斯基亞帕雷利于1888 年繪制的火星地圖

發(fā)現(xiàn)火衛(wèi)一和火衛(wèi)二（1877 年）

美國(guó)天文學(xué)家阿薩夫·霍爾，在華盛頓的美國(guó)海軍天文臺(tái)工作。1877年，他使用天文臺(tái)中新建成不久的66厘米口徑折射望遠(yuǎn)鏡（當(dāng)時(shí)世界上口徑最大的折射望遠(yuǎn)鏡）發(fā)現(xiàn)了火星的兩顆衛(wèi)星：火衛(wèi)一和火衛(wèi)二。后來(lái)，這兩顆衛(wèi)星分別被用希臘神話(huà)中戰(zhàn)神的兩個(gè)兒子的名字命名，即“福波斯”（Phobos）和“德莫斯”（Deimos）。關(guān)于火衛(wèi)一和火衛(wèi)二的起源，一部分科學(xué)家認(rèn)為它們是被火星捕捉到的小行星，而另一部分科學(xué)家認(rèn)為它們來(lái)自太陽(yáng)系外。

▲ 美國(guó)天文學(xué)家阿薩夫·霍爾

九月大彗星（1882 年）

1882 年9 月，世界上許多人僅用肉眼就發(fā)現(xiàn)了天空中一顆明亮的大彗星。在9 月30 日，一些觀測(cè)者發(fā)現(xiàn)彗核拉長(zhǎng)，并分裂成2個(gè)明亮的天體。到10月17日，已經(jīng)可以清楚地觀察到彗星至少分裂成了5 個(gè)部分。

德國(guó)天文學(xué)家海因里希·克魯茲在研究這其中3 顆彗星后，提出一種觀點(diǎn)：“通常，彗星都是一顆更大彗星的一部分，是先前通過(guò)近日點(diǎn)時(shí)分裂的。”1882 年這顆九月大彗星的彗核分裂也支持他的這個(gè)推論。

▲ 1882 年的大彗星

計(jì)算地球到太陽(yáng)的距離（1882年）

1882 年，19 世紀(jì)第二次出現(xiàn)金星凌日現(xiàn)象，美國(guó)海軍天文臺(tái)派出的8 個(gè)考察隊(duì)總共拍攝了近1400 張照片。與之前的3 次金星凌日一樣，天文學(xué)家們仔細(xì)地記錄了這一事件的時(shí)間。但與之前的觀測(cè)不同的是，這次觀測(cè)金星凌日的目標(biāo)是利用這些觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算地球與太陽(yáng)之間的距離。

然而，由于金星大氣層邊緣模糊，阻礙了考察隊(duì)確定金星在太陽(yáng)圓盤(pán)上進(jìn)入和離開(kāi)太陽(yáng)的精確時(shí)刻，所以他們當(dāng)時(shí)推算出來(lái)的地球與太陽(yáng)距離，雖然已經(jīng)接近真實(shí)的距離，但是仍有很大的誤差。

正式確定本初子午線(xiàn)（1884 年）

1884年在華盛頓舉行的一次國(guó)際會(huì)議上，正式定義英國(guó)倫敦格林尼治天文臺(tái)原址所在的那條經(jīng)線(xiàn)為0°經(jīng)線(xiàn)，也叫本初子午線(xiàn)。

在地球儀上，連接南北兩極的線(xiàn)被稱(chēng)為“經(jīng)線(xiàn)”，或“子午線(xiàn)”。經(jīng)線(xiàn)指示南北方向，所有的經(jīng)線(xiàn)長(zhǎng)度相等，經(jīng)線(xiàn)標(biāo)注的度數(shù)就是經(jīng)度。理論上任何一條經(jīng)線(xiàn)都可以被定為本初子午線(xiàn)。但在1884年之前，超過(guò)2/3 的國(guó)際船只都使用英國(guó)倫敦格林尼治天文臺(tái)原址的那條經(jīng)線(xiàn)為參考子午線(xiàn)。

▲ 英國(guó)格林威治天文臺(tái)的本初子午線(xiàn)

世界博物館收藏的最大隕石（1894 年）

美國(guó)探險(xiǎn)家羅伯特·佩里在格陵蘭島發(fā)現(xiàn)了一塊34 噸重的阿尼希托（Ahnighito）隕石。佩里將其運(yùn)往美國(guó)的紐約，并以4 萬(wàn)美元的價(jià)格將這塊隕石賣(mài)給美國(guó)自然歷史博物館，供其展出。這是世界上所有博物館中，收藏和展出的最大隕石。

“Ahnighito”是因紐特語(yǔ)中有“帳篷類(lèi)型”的意思。因紐特人是美洲原住民之一，分布于北極圈周?chē)?/p>

▲ 羅伯特·佩里搬運(yùn)阿尼希托隕石

最先將火星“溝槽”描述成“運(yùn)河”的人（1894 年 ）

前面我們提到，意大利天文學(xué)家及科學(xué)史家喬凡尼·斯基亞帕雷利觀察到火星表面上有很多類(lèi)似“水道”的特征，但是在翻譯成英語(yǔ)時(shí)“水道”被誤翻譯為“人造運(yùn)河”。美國(guó)富商出身的天文學(xué)家帕西瓦爾·羅威爾（Percival Lowell）便是最先將火星“溝槽”描述成“運(yùn)河”的人。

羅威爾在美國(guó)亞利桑那州的弗拉格斯塔夫建立了羅威爾天文臺(tái)，并在那里開(kāi)始了對(duì)火星的深入研究。1896 年，他安裝了一臺(tái)60.96 厘米的巨型折射望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡由著名的克拉克父子公司制造。羅威爾最終促使冥王星在他去世14 年后被人們發(fā)現(xiàn)。冥王星的縮寫(xiě)“PL”中的“P”是羅威爾名字的縮寫(xiě)，表示冥王星的發(fā)現(xiàn)者湯博對(duì)他的尊敬。

1894 年，一位波士頓商人洛厄爾使用60 厘米口徑的望遠(yuǎn)鏡觀察火星，也看到了運(yùn)河。1908 年，他出版了一本書(shū)《生命的棲居地——火星》，由此創(chuàng)建了一個(gè)科幻小說(shuō)寫(xiě)作的新流派。

▲ 羅威爾正在觀察火星