太陽系是我們的家園。從地心說到日心說，從觀察金木水火土這5顆行星到發(fā)現(xiàn)天王星和海王星，再到發(fā)現(xiàn)冥王星，我們對(duì)太陽系的探索代表了認(rèn)識(shí)宇宙視野的不斷拓展。雖然今天我們已經(jīng)在極大的時(shí)間和空間尺度上對(duì)宇宙有了更多的了解，但是太陽系仍然是天文學(xué)研究中的熱門領(lǐng)域，天文學(xué)家一直在持續(xù)尋找有關(guān)太陽系起源和演化的諸多謎題的答案。

在人類探索太陽系的歷程中，發(fā)生了許多跌宕起伏的故事，也見證了很多令人嘆為觀止的奇觀。著名科學(xué)史作家達(dá)娃·索貝爾在她的 《一星一世界：太陽系家園的詩(shī)意巡禮》中將科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合在一起，帶領(lǐng)讀者進(jìn)行了一場(chǎng)從太陽到冥王星的旅程。我們此前已經(jīng)推薦過她的《玻璃底片上的宇宙》和《經(jīng)度：尋找地球刻度的人》兩部作品，而在《一星一世界》中，我們能再度欣賞她筆下的星空故事。

我外公戴夫在十幾歲時(shí)，就隨著移民大潮獨(dú)身一人抵達(dá)了異國(guó)他鄉(xiāng)的紐約艾利斯島。他私下里超負(fù)荷工作——縫扣眼、送汽水——拼命存錢，想盡快將遠(yuǎn)隔重洋的爹娘和弟弟們接到自己身邊來。他隔著人頭攢動(dòng)的移民大廳大叫：“媽媽！”——他媽媽被衛(wèi)生官員扣留在那兒，因?yàn)樗难劬Ω腥玖艘环N比她本人更外來、更討厭的病菌。遣返似乎已在所難免，但是移民官為他母子倆團(tuán)聚時(shí)迸發(fā)的深情所打動(dòng)，就改變了主意，轉(zhuǎn)而歡迎他母親瑪爾卡·格魯伯來到美國(guó)。

每當(dāng)我母親講起這段往事，就不禁淚眼婆娑，仿佛親眼見到了他們母子緊緊擁抱的場(chǎng)面，親身經(jīng)受了眼看著親人即將被拒絕入境的痛苦。即使在她年事已高之后，重溫發(fā)生在她出生前好多年的那一幕，依然不免哽咽無語。我和她又隔了一代，但聽了這個(gè)故事還是會(huì)淚眼汪汪。最近一項(xiàng)心理學(xué)研究表明，這種移情反 應(yīng)很容易讓人產(chǎn)生虛假記憶；比如，目前有高達(dá)300萬的美國(guó)人回憶說，他們和外星來客有過交往。

外星人可能會(huì)從其他行星——而不是我外公外婆和其他移民離開的那塊“舊大陸”——向我們打招呼，這種想法從1896年開始盛行。那一年，波士頓望族洛厄爾家的后代珀西瓦爾·洛厄爾 （Percival Lowell）提醒世人關(guān)心一下可憐的火星人：他們已經(jīng)耗盡了所有的供水，只好從火星上縱橫交錯(cuò)的運(yùn)河中汲取所剩無多的水，省吃儉用，苦度光陰。

▲珀西瓦爾·洛厄爾（Percival Lowell）

洛厄爾年輕時(shí)曾到歐洲、中東和遠(yuǎn)東地區(qū)游歷，表現(xiàn)出了非凡的語言天賦和向同胞們解說外國(guó)生活方式的本領(lǐng)。在1894年迎接火星接近地球時(shí)，洛厄爾為了滿足自己對(duì)天文學(xué)的癡迷，在亞利桑納州旗桿市 （Flagstaff）的火星丘建起了一座私人天文臺(tái)——不受任何學(xué)術(shù)團(tuán)體、軍事機(jī)構(gòu)或政府部門管轄的天文臺(tái)。39 歲的洛厄爾先是在“火星丘”殫精竭慮，張羅著天文臺(tái)建造、人才招聘和設(shè)備采辦；從1894年5月到1895年4月又忙于觀察火星；然后將他的思想和900幅圖片整理結(jié)集成一本暢銷書《火星》；1897年，他在趕往墨西哥觀看下一次火星沖日 （opposition）之前，還向大批普通聽眾作了一次冗長(zhǎng)的巡回演講；結(jié)果積勞成疾，被診斷為“嚴(yán)重的神經(jīng)耗竭”，并被迫停止工作4年。

等洛厄爾在1901年從波士頓重返旗桿市，他發(fā)現(xiàn)因?yàn)榛鹦沁\(yùn)河事件引起的風(fēng)波，天文臺(tái)工作人員的士氣非常低落。洛厄爾聳人聽聞的結(jié)論和倉(cāng)促出版的書，讓他成了專業(yè)天文學(xué)家們的笑柄。盡管他個(gè)人并不將這些批評(píng)放在心上，但是在哈佛上學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)一向很好的洛厄爾，決定要算出第9顆行星的位置，借此恢復(fù) 自己天文臺(tái)的聲譽(yù)。當(dāng)時(shí)，相當(dāng)大的偏差仍在攪擾著天王星的軌道，這意味著他有可能在美國(guó)本土再現(xiàn)亞當(dāng)斯和勒維耶19世紀(jì)的成就——在海王星外發(fā)現(xiàn)一個(gè)新世界。

洛厄爾將他搜尋的對(duì)象稱作“行星X”。他熱切地追求著這個(gè)目標(biāo)，盡管直到1916年他去世時(shí)，仍未獲得成功。在接下來的10年中，洛厄爾的遺孀對(duì)他的遺愿提出懷疑，并妨礙了天文臺(tái)的正常運(yùn)作。最后在1929年，行星搜索工作重新啟動(dòng)。他們?cè)诨鹦乔鸬膱A頂室里架設(shè)了一臺(tái)專用望遠(yuǎn)鏡，并通過信函雇用了一名年輕的新手 （一位只有高中學(xué)歷的業(yè)余天文愛好者）來操作它。在離開堪薩斯的麥田前往亞利桑納天文高地的年輕人中，克萊德·湯博 （Clyde Tombaugh）可以算是最健壯、最勤勉、最正派 （幾乎無可挑剔）的一位了。他傾其所有買了一張前往旗桿市的單程火車票。在此之前，他曾心血來潮，將自己用自制望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察后繪出的木星和火星圖，寄給了洛厄爾天文臺(tái)。他這些圖給臺(tái)長(zhǎng)留下了非常深刻的印象，于是就給他寫了封回信。在問過他的健康狀況之后，臺(tái)長(zhǎng)向他提供 了這份負(fù)擔(dān)重而報(bào)酬低的工作——系統(tǒng)地對(duì)天空進(jìn)行地毯式搜索。

▲克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）

伽勒在勒維耶工作的指引下，僅花了一個(gè)小時(shí)的工夫就追蹤到了目標(biāo)——海王星。克萊德·湯博可沒這么輕松。他在火星丘一間敞開的圓頂室內(nèi)，連續(xù)10個(gè)月在寒冷的夜里，小心翼翼地拍攝了一組又一組曝光時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的夜空照片。在底片沖洗出來之后，他用顯微鏡對(duì)這些照片進(jìn)行檢查和兩兩比照，仔細(xì)察看那上面的幾千個(gè)亮點(diǎn)，看看是否有哪顆星星在兩張照片上的位置發(fā)生了變化。通過這個(gè)枯燥乏味的過程，他終于在1930年2月找出了洛厄爾的“行星X”。這顆行星當(dāng)時(shí)在雙子座的群星間移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度表明它位于海王星軌道外10億英里處——就在洛厄爾預(yù)測(cè)的坐標(biāo)附近。比湯博年長(zhǎng)的同事們謹(jǐn)慎地要求他對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行確認(rèn)、再確認(rèn)。這樣過了3個(gè)星期，這個(gè)消息才正式發(fā)布，而且遵照了所有正常的規(guī)程——向他們知道的所有天文臺(tái)和天文部門寄去了詳細(xì)的通報(bào)。全世界為之轟動(dòng)。美聯(lián)社拍發(fā)了這條新聞的快訊。當(dāng)消息傳到堪薩斯州波尼縣 （Pawnee County）的《耕者與勞作者》 （The Tiller and Toiler）周報(bào)社時(shí)，報(bào)社編輯給湯博住在伯德特 （ Burdett）農(nóng)場(chǎng)的父母穆朗 （Muron）和阿德拉·湯博 （Adella Tombaugh）掛了電話，問他們：“知道你們的兒子發(fā)現(xiàn)了一顆行星嗎？”

克萊德·湯博當(dāng)時(shí)年僅24歲。他在創(chuàng)造歷史之后，向天文臺(tái)請(qǐng)了假，進(jìn)入堪薩斯大學(xué)攻讀天文學(xué)學(xué)位。

發(fā)現(xiàn)冥王星的消息傳出后，電報(bào)雪片般地飛向旗桿市，接著是大袋大袋的信件，不久之后，旗桿市每天都要接待幾百位慕名而來的到訪者。記者們大聲嚷嚷著要天文臺(tái)提供照片，但是導(dǎo)致新行星發(fā)現(xiàn)的那些照片，無疑讓多數(shù)人大失所望了。它們看起來像是兩張墨漬圖，彼此之間唯一的差別是，比字母“i”上面那個(gè) 點(diǎn)還小的一個(gè)小亮點(diǎn)的位置發(fā)生了變化。

人們用當(dāng)時(shí)最好的設(shè)備，想盡量看清冥王星，但是幾乎沒什么人能將那個(gè)黯淡的亮點(diǎn)解析成一個(gè)正常的行星圓盤，更不用說看清它表面的地形了。確實(shí)，冥王星太小了，距我們太遠(yuǎn)了，即便是現(xiàn)在，在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡所獲得的最詳細(xì)的圖像上，它也不過是一個(gè)朦朧的灰色球體，跟偽造的不明飛行物 （ UFO）照片一樣，缺少細(xì)節(jié)，難以令人滿意。

▲哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在1994年拍攝的冥王星圖像（左）與新視野號(hào)在2015年拍攝的冥王星圖像（右）

心存疑慮的天文學(xué)家在1930年就對(duì)已找到洛厄爾的“行星X”的觀點(diǎn)提出了懷疑。按原先的估計(jì)，那顆行星的質(zhì)量應(yīng)該比地球大好幾倍，這樣才有足夠的分量影響到天王星和海王星的運(yùn)行軌道。但是，新發(fā)現(xiàn)的這顆行星似乎過于渺小，根本拖不動(dòng)這兩顆巨行星。

自1930年以來，隨著測(cè)量技術(shù)的每一次新進(jìn)展，冥王星都要縮小一圈。它的質(zhì)量從原來估計(jì)的10倍于地球質(zhì)量開始一路下降，先是地球的1/ 10，再是1/ 100，最后降為2/1000左右。同時(shí)，冥王星的直徑也從與地球相當(dāng)?shù)?000英里降到充其量不過1500英里而已。結(jié)果，冥王星的個(gè)頭比水星小，甚至比太陽系 中的7顆大衛(wèi)星 （包括地球的衛(wèi)星月亮）都要小。冥王星自己的衛(wèi)星卡戎 （Charon）發(fā)現(xiàn)于1978年，其直徑為冥王星本身直徑的一半——反觀其他衛(wèi)星，它們的直徑大多只有其母星的1/ 100。

▲新視野號(hào)拍攝的冥王星（右）和它的衛(wèi)星卡戎（左）

有感于冥王星的尺寸在發(fā)現(xiàn)后的50年里急劇縮小，兩位行星天文學(xué)家在 1980年發(fā)表了一張異想天開的圖表，描繪了冥王星隨時(shí)間縮小的過程，并預(yù)言這顆行星在不久之后將會(huì)消失！

“航海家2號(hào)”在1989年飛越海王星之后，屢經(jīng)萎縮、備受奚落的冥王星完全喪失了它存在的理由。在認(rèn)識(shí)到海王星和天王星可以擺平彼此軌道的異常性之后，我們不再需要第9顆行星了。導(dǎo)致洛厄爾預(yù)測(cè)“行星X”的計(jì)算，顯然也和他“火星運(yùn)河中有水”的觀點(diǎn)一樣站不住腳了。而作為這個(gè)毫無意義的問題的答案，冥王星卻已深入民心。

1992年，一顆類似冥王星的小型新天體出現(xiàn)在太陽系邊緣；接著在1993年，又發(fā)現(xiàn)了5顆；而在隨后的幾年里，竟然一下子發(fā)現(xiàn)了幾百顆。這群星球?yàn)橼ね跣翘峁┝艘环N新身份——如果不是太陽系最后一顆行星的話，就是遙遠(yuǎn)而擁擠的彼岸涌現(xiàn)的第一位居民。

冥王星似乎重現(xiàn)了第一顆小行星谷神星 （Ceres）的歷史。與冥王星一樣，谷神星也是靠數(shù)學(xué)計(jì)算被搜尋到的。它在19世紀(jì)初，被當(dāng)成火星與木星之間那顆“遺漏的行星”。但是，通過繼續(xù)觀察，天文學(xué)家證明谷神星分量太輕，與之類似的星體太多，無法與大行星相提并論，于是在1802年被重新歸類為“小行星” （ asteroid），后來又被改為“次級(jí)行星” （minor planet）。當(dāng)谷神星、智神星 （Pallas）及其同類星體被改稱其他次等重要的名字時(shí)，并未引發(fā)社會(huì)大眾的大聲抗議。冥王星就不同了, 人們已經(jīng)對(duì)它的行星身份產(chǎn)生了感情。人們喜愛冥王星。孩子們 認(rèn)同它的小個(gè)頭。成人則將它打擦邊球式的不充分存在稱為“名不副實(shí)”。所有習(xí)慣了九大行星格局或不愿意改變現(xiàn)狀的人，都不愿單純出于專業(yè)考慮而取消冥王星的行星地位。

甚至在有600余位會(huì)員的行星天文學(xué)家聯(lián)誼會(huì)內(nèi)部，對(duì)冥王星的地位意見分歧也很大。它到底是不是行星呢？不幸的是，“行星”一詞早于科學(xué)界要求更精確的定義之前很多年，就被創(chuàng)造出來了，無法支持最近的天文發(fā)現(xiàn)所牽涉的多層含義。將冥王星從行星行列中開除出去的運(yùn)動(dòng)，雖然被普遍認(rèn)為是屈辱的降級(jí)，其實(shí)是在向版圖已擴(kuò)大、內(nèi)涵也更豐富的太陽系致敬。冥王星及其同類充斥于一個(gè)甜甜圈狀的“第三區(qū)”——它從冥王星開始向外延伸到至少是50倍地日距離的遠(yuǎn)處。因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域中的所有天體跟第一區(qū)中的類地行星和第二區(qū)中的氣態(tài)或冰態(tài)巨行星存在著本質(zhì)的差別，因此人們給它們?nèi)×艘粋€(gè)屬于自己的新名字“冰矮行星” （ice dwarf）或“柯伊伯帶天體” (Kuiper Belt Objects, KBO)。

（本文摘編自《一星一世界：太陽系家園的詩(shī)意巡禮》第11章“不明飛行物（冥王星）”，配圖、標(biāo)題為編者所加。）

書名：一星一世界：太陽系家園的詩(shī)意巡禮

?♂? 作者：[美]達(dá)娃·索貝爾 [譯]肖明波

內(nèi)容簡(jiǎn)介

達(dá)娃·索貝爾在《一星一世界》中向讀者展示了她將復(fù)雜的科學(xué)概念編入精彩故事的稀世才華，瞄準(zhǔn)了太陽系各大行星。她“將科學(xué)、太空探索、天文史和神話、詩(shī)歌、藝術(shù)等文化現(xiàn)象，以一種令人愉快的方式揉和在一起”，不斷變換筆法和視角，逐一講述太陽系大家庭中的主要成員。不管是揭示隱藏在金星酸性云層“繭殼”后面的景象，還是回憶自己遭遇月球塵埃的往事，一經(jīng)作者如花妙筆的細(xì)膩敘述，都顯得魅力四射、美感十足、新奇萬分。

本書是一支獻(xiàn)給太陽系的富有魔力的小夜曲、一幅描繪世代凝望夜空的人類的詩(shī)意畫。它為我們認(rèn)識(shí)自己在宇宙中所處的位置提供了獨(dú)特視角，讓我們從頭愛上宇宙。