19 世紀下半葉的火星探索

文/ 廖曼琳 聞新

在太陽系所有的行星中，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。在遙遠的過去，火星上曾出現智慧生命嗎？火星有“運河”嗎？火星也有衛星嗎？……為了解開這些謎團，人類從未停止過對火星的探索與研究。

最早繪制火星地圖的人（1877 年）

通常，用望遠鏡觀測到的火星是模糊不清的，有時也會被地球大氣變化無常的湍流所阻擾，但是當地球大氣寧靜的時候，火星表面的真實細節就閃現出來了。意大利天文學家及科學史家喬凡尼·斯基亞帕雷利，因其對火星的研究而聞名于世。他通過觀察到火星上的一些線性標記，再綜合前人總結出來的各種結論，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 在意大利語里是“水道”的意思，但是在翻譯成英語時被誤譯為Canals，意思是“人造運河”，因而導致了許多有關智能生物在火星上建造人工運河的傳說與假設。

▲ 喬凡尼·斯基亞帕雷利于1888 年繪制的火星地圖

發現火衛一和火衛二（1877 年）

美國天文學家阿薩夫·霍爾，在華盛頓的美國海軍天文臺工作。1877年，他使用天文臺中新建成不久的66厘米口徑折射望遠鏡（當時世界上口徑最大的折射望遠鏡）發現了火星的兩顆衛星：火衛一和火衛二。后來，這兩顆衛星分別被用希臘神話中戰神的兩個兒子的名字命名，即“福波斯”（Phobos）和“德莫斯”（Deimos）。關于火衛一和火衛二的起源，一部分科學家認為它們是被火星捕捉到的小行星，而另一部分科學家認為它們來自太陽系外。

▲ 美國天文學家阿薩夫·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現了天空中一顆明亮的大彗星。在9 月30 日，一些觀測者發現彗核拉長，并分裂成2個明亮的天體。到10月17日，已經可以清楚地觀察到彗星至少分裂成了5 個部分。

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

▲ 1882 年的大彗星

計算地球到太陽的距離（1882年）

1882 年，19 世紀第二次出現金星凌日現象，美國海軍天文臺派出的8 個考察隊總共拍攝了近1400 張照片。與之前的3 次金星凌日一樣，天文學家們仔細地記錄了這一事件的時間。但與之前的觀測不同的是，這次觀測金星凌日的目標是利用這些觀測數據，計算地球與太陽之間的距離。

然而，由于金星大氣層邊緣模糊，阻礙了考察隊確定金星在太陽圓盤上進入和離開太陽的精確時刻，所以他們當時推算出來的地球與太陽距離，雖然已經接近真實的距離，但是仍有很大的誤差。

正式確定本初子午線（1884 年）

1884年在華盛頓舉行的一次國際會議上，正式定義英國倫敦格林尼治天文臺原址所在的那條經線為0°經線，也叫本初子午線。

在地球儀上，連接南北兩極的線被稱為“經線”，或“子午線”。經線指示南北方向，所有的經線長度相等，經線標注的度數就是經度。理論上任何一條經線都可以被定為本初子午線。但在1884年之前，超過2/3 的國際船只都使用英國倫敦格林尼治天文臺原址的那條經線為參考子午線。

▲ 英國格林威治天文臺的本初子午線

世界博物館收藏的最大隕石（1894 年）

美國探險家羅伯特·佩里在格陵蘭島發現了一塊34 噸重的阿尼希托（Ahnighito）隕石。佩里將其運往美國的紐約，并以4 萬美元的價格將這塊隕石賣給美國自然歷史博物館，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”是因紐特語中有“帳篷類型”的意思。因紐特人是美洲原住民之一，分布于北極圈周圍。

▲ 羅伯特·佩里搬運阿尼希托隕石

最先將火星“溝槽”描述成“運河”的人（1894 年 ）

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

羅威爾在美國亞利桑那州的弗拉格斯塔夫建立了羅威爾天文臺，并在那里開始了對火星的深入研究。1896 年，他安裝了一臺60.96 厘米的巨型折射望遠鏡，該望遠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 年后被人們發現。冥王星的縮寫“PL”中的“P”是羅威爾名字的縮寫，表示冥王星的發現者湯博對他的尊敬。

1894 年，一位波士頓商人洛厄爾使用60 厘米口徑的望遠鏡觀察火星，也看到了運河。1908 年，他出版了一本書《生命的棲居地——火星》，由此創建了一個科幻小說寫作的新流派。

▲ 羅威爾正在觀察火星