零距離科學:「駕車跨越」太陽系

零距離科學:「駕車跨越」太陽系

我們想讓你知道的是

今集節目將會由已在太空執行超過4000小時任務的太空人Chris Hadfield擔任司機,著名天文學家Michio Kaku等科學家擔任乘客,讓大家經歷一場「既視感」十足的「太陽系自駕遊」。

文:馬學綸(香港中文大學微生物學系博士)
圖:香港電台

首先要告訴大家一個壞消息,大家一直以來看過的太陽系圖片幾乎都是錯誤的。為了把所有行星都包括在一張大小能讓人類在日常生活中使用的紙上,不得以犧牲了一個重要的科學量:比例。

疫情開始前自駕遊一直十分流行,今次讓我們足不出戶,把太陽系尺度的36億英里(miles)縮小到由美國東岸至西岸的3000英里(miles) 的距離,一邊駕車一邊合乎比例地「跨越」太陽系。

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太陽系尺度太大,讓我們把36億英里的路程按比例縮小成3000英里,在地球上來一場太陽系自駕遊。

內太陽系——比我們更接近太陽的世界

水星是距離太陽最近的行星,也是這次自駕遊的第一站,距離出發㸃24英里。當我們駛近水星,會覺得它像我們的月球,其實因為水星離太陽很近,在水星上看到的太陽會是個大火球,表面温度達華氏800度。在這個不用焗爐也能烤溥餅的行星上,也有長年照不到陽光的地方,在南北極便包含著由水結成的冰。

再往前駕駛20英里便來到第二站的金星,在地球上看是一顆光亮的星星,卻想不到上面其實是「風起雲湧」。金星是在八大行星中大小與地球最接近的,表面温度卻高達900度,甚至比水星表面還熱。金星的大氣壓力比在地球上大100倍,如果要下車遊覧,太空衣必需能承受相當於水深1英里的水壓,而且要能抵抗强酸,才能承受金星上的硫酸雨。

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從太空觀看地球上的極光甚為狀觀,就像能在上面滑浪(Surf the Aurora)。

繼續向太陽系外的方向進發,途經地球,再向前駕駛36英里就能到達火星,但這是地球和火星之間最近時的距離,實際上以人類現在的科技,到達最近時和最遠時的火星的航程可以相差數月時間。如果要在火星上觀光小住,在途中已要面對來自太空的隕石和輻射的威脅。在紅得像鐵銹的土地上,看到的天空因為泥土被吹起而變成粉紅色。科學家已在火星的大氣層中偵測到甲烷,但還未找到生命的證據。

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人類一直希望到火星居住,但到達那片紅得像鐵鏽的土地之前,人類將會受到隕石和輻射的威脅。

小行星帶——終於可以離開長島

四顆內太陽系行星之間相距少於100英里,在地圖上一直還在美國東岸的長島(Long Island)內。要由火星抵達外太陽系的第一顆行星——木星,需要駕駛的距離,是火星和太陽之間的平均距離的2.4倍,相當於由紐約離開長島到華盛頓的距離。

不過,不能輕視的是,由火星駕駛至木星之間,有一條由數以百萬計大大小小的隕石組成的小行星帶,要跨越小行星帶,將會像玩避開戰機炮彈的電子遊戲。

外太陽系——氣體與海洋的世界

如果一切順利,在駕駛往華盛頓的路上,已經能感受到強大的拉力,來自直徑比地球大1300倍的巨無霸——木星。如果你想下車遊覧,甚至在木星上留下「到此一遊」的足跡,恐怕是不可能了。雖然巨大,整顆木星卻是由氫、氦、甲烷和氨等氣體組成,一下車就會被強大的引力拉向木星中心,跌入沒有陽光、滿是閃電、温度比太陽表面高出6倍的世界。

再駕駛6小時到達西維吉利亞洲,下一站等待我們的,是另一個氣體行星土星和它的土星環。外太陽系裡的4顆氣體行星都有自己的行星環,但都不及土星環狀觀。土星環的闊度可容納22個地球一字排開,接近時可以看到甚具特色的顏色和弧線,駛近觀看會發現小至麈粒,到大至一間小房屋大小的石頭。除此之外,土星的衛星也很值得遊覧,土衛二(Enceladus)、土衛四(Dione)和土衛六(Titan)的外殼下藴藏著液態海洋,在土衛六上甚至會下甲烷雨。

由西維吉利亞洲駕駛至堪薩斯城,需要約12小時,距離800多英里,總算到達了天王星。從一段距離外觀察,已能發現海王星是個奇怪的天體,當太陽系其他行星的自轉軸是相對垂直的時候,天王星的自轉軸幾乎是水平的,科學家相信是早在太陽系形成初期,被不環繞恆星運行的星際行星(rouge planet)撞擊的結果。

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天王星是一顆藍色的氣體行星,和太陽系其他行星不一樣,它的自轉軸近乎水平。

駕駛約10小時後來到科羅拉多洲,距離600多英里,到達太陽系中距離太陽最遠的氣體行星——海王星。海衛一(Triton)上有一些地方看上去像是橙色的鐵銹,那些是碳氫化含物,像是甲烷、乙烷之類,海衛一的表面上甚至有由氮冷凍而成的冰。

冥王星——終於到達太陽系的海岸

由科羅拉多出發,駕駛800多英里,終於到達太平洋沿岸,位於美國西岸的聖塔莫尼卡,也是這次自駕遊的終點——冥王星。冥王星雖然由行星被「降格」成矮行星,但仍然是個有趣的天體。冥王星距離太陽比地球距離太陽遠數十倍,太陽只是一點近乎看不見的星星,在它的岩石外殼下竟然有溫暖的液態海洋,相信是由各種鹽和液態氨組成。

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雖然冥王星由行星被「降格」成矮行星,人類仍然對它充滿好奇與驚嘆。

離開汽車,站在聖塔莫尼卡的海岸,結束橫跨北美洲的自駕遊之旅,或許有一天,人類可以到達太陽系的海岸。

今集節目將會由經驗豐富,已在太空執行超過4000小時任務的太空人Chris Hadfield擔任司機,著名天文學家Michio Kaku等科學家擔任乘客,讓大家經歷一場「既視感」十足的「太陽系自駕遊」,不要錯過!

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今集會由已有4000小時太空任務經驗的太空人Chris Hadfield擔任司機。

《零距離科學》(節目網站)集合世界各地有趣的科學紀錄片,網羅與大眾息息相關的科學資訊,啟發觀眾的好奇心和求知慾,節目逢星期五晚10時在港台電視31播映。本集於8月6日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

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責任編輯:Alvin
核稿編輯:Alex