第九章科学幻想小说——我个人的看法
诗人的眼睛，充满着狂热，一下子从天上看到地下，从地下直望到天上；在他的
“想象”中孕育了形形色色无可名状的东西，诗人的笔头一转，它们便成了形，“虚无
缥缈”便有了落脚的场所，还捞到一个名称。
威廉·莎士比亚
《仲夏夜之梦》第五幕第一场
我十岁的时侯，曾经认定——那时对问题的困难性几乎全然无知——宇宙是被各种
东西填满的。那里广袤无垠，不可能只有我们这一颗行星上有人居住。而且，根据地球
上多种多样的生命来推断（当时我对生命系统树的看法与我的很多朋友有很大的不同），我想象其它星球上的生物看上去可能是很奇异的。我极力设想那种生物会是什么样子，
但是，任凭我怎样努力，大脑荧屏上总还是闪现出一种地球上的怪物图象，一种现有动
物和植物的混合体。
就在那个时侯，一位朋友向我介绍了埃德加·赖斯·巴勒斯（EdgarRiceBurroughs）所著的有关火星的小说。我对火星以前想的不多，读罢这部书，特别是读了约翰·卡特（JohnCarter）的探险记后，一个地球以外有人居住，描绘得栩栩如生的世界展现在我面前：古老的海床，巨大的运河泵站以及种类繁多的生物，其中有些是
希奇古怪的。比如，有一些称为“索特”的八条腿的驮兽。
这些小说初读起来很使人兴奋。随后就慢慢地生出疑问来了。我读过的第一本约翰
·卡特的小说，在惊奇情节中，作者就忘了火星上的一年比地球上长。但我以为，如果
你到另一个行星上去，你要核对的第一件事就是一天或一年的长短（顺便提一句，记得
卡特并没有提到一个显著的事实，即火星上的一天几乎同地球上的一天一样长，似乎他
期待着，别的地方也会同他居住着的这颗行星上人们所熟悉的特征一样）。然后就是一
些附加的评述，乍看起来，眼花缭乱，但仔细一推敲，则令人失望。譬如，巴勒斯曾轻
率地评论说：比起地球来，火星上多两种基本颜色。我曾经花费很长时间，闭目冥想这
新的基色。但是，说来说去，无非是暗褐色或梅红色。火星上又何尝有另一种基色呢？
更不用说两种基色了。什么是基色？同它有关联的是生理学还是物理学呢？我断言，巴
勒斯可能不知道他在说些什么，但他确实驱使他的读者去思索。该书的不少章节里，虽
没有什么可令人思考的，但对那些凶恶敌人和激怒了的武士的描写实在引人入胜——足
以吸引一个纽约市布鲁克林区街头十岁孩童的兴趣。
一年之后，我偶然在邻近糖果店里翻到一本名为《惊险科学幻想小说》的杂志。看
了一下它的封面并很快翻阅了它的内容后，我感到这正是我所要找的东西。我好不容易
凑足了钱把它买下来，随手翻开，坐在离糖果店不到二十英尺远的一条长凳上，读起了
我所看到的第一篇现代科学幻想短篇小说《皮特能够安装它》，作者是雷蒙德·F·琼
斯（RaymondF．Jones）。那是一篇按时间顺序描写核战后大破坏情景的故事。我知道原子弹——我记得曾有一位朋友激动地向我解释说它是由原子做的——但是，就是这一
次使我首次注意到核武器发展的社会意义。它使你思考：虽然那是个小小的装置，由汽
车修理工皮特放在汽车上，就可使过路行人去到那未来的核战后废墟上作短暂的启示性
的旅行——但是，这个小装置是什么，它是怎样做成的呢？你怎样能进入未来的废墟而
又返回来呢？倘若雷蒙德·F·琼斯得知这些的话，他会无可奉告的。
我发现我上了瘾。每个月我都热切地期待着能看到惊险的故事。我从封面到封底阅
读了朱尔斯·维恩（JulesVerne）和H·G·韦尔斯（Wells）所写的书，这是我当时所能找到的两本我最初读的科学幻想小说选，并将我读过的这些故事的质量作了评分卡，
就象我所喜欢做的棒球评分卡那样。很多故事中，那些有趣的问题提的颇有见地，但却
解答的苍白无力。
我仍然还存有一颗十岁时的童心。但总的说来，我现在老成了。我的鉴别能力，或
许还有我的文学修养都有了提高。在重读我十四岁时阅读过的L·罗恩·哈伯德（RonHubba－rd）的《末日尚未来临》一书时，使我大为吃惊，它比我记忆中的这本书糟糕得多。为此我认真考虑过，同一作者如何能写出两部虽同名的、质量却迥然不同的小说
来。我再也不象过去那样轻易相信了。在拉里·尼文斯（LarryNivens）所著的《中子星》一书中，情节的展开是以强大引力场引发的惊人潮汐力为依据的。但是，它却要我
们相信，几百年或几千年以后，在一次偶然的星际太空飞行中，这种潮汐力已被遗忘了。它要我们相信，对中子星的首次探测将要由有人驾驶而不是由无人驾驶的宇宙飞船来执
行。要求读者相信的事太多了。在一本有思想的小说中，思想必定要见诸行动的。
多年以前，当我阅读维思描写一次登月旅行的失重情形一时，就有过同样一种不平
静的感觉，他说失重只发生于太空中地球与月球的引力相互抵消的那一个区域以及韦尔
斯所发现的抗引力的矿藏上：那么，为什么地球上还有矿脉呢？为什么它没有早被甩到
太空里去呢？在道格拉斯·特朗布尔（Doug－lasTrumbull）的技术上无可挑剔的科幻影片《静静的流淌＞中，在浩大封闭的太空生态系统中生长的树木都濒临死亡。经过几
个星期的认真研究并查阅了许多植物学教科书之后，答案找到了：植物总是需要阳光的。特朗布尔书中的人物能够建立星际太空城，但是却忘了平方反比定律。我愿意将土星的
光环看作是色彩柔和的气体，而非象书中描绘的那样。
对于《星球跋涉记》，我也有同样的问题。我知道该书吸引了广大读者，一些善于
思考的朋友告诉我，应当从寓言的角度而不应从文字的角度去看它。但是，当来自地球
的宇航员降落在某一遥远星球上，发现那里的人类正处于两个超级核大国的冲突中——
这两个超级核大国自称为“扬斯”和“康姆斯”，或者类似它们语言中这两个词发育的
名称——令人顿时感到虚假。在未来几个世纪的全球性的社会中，飞船上的官员竟然都
是英美人。十二艘或十五艘星际飞船中只有两艘用了非英文的名字，即“刚果号”和
“波台金号”。（“波台金号”，不会是“奥罗拉”吧？）一个祝融星上的人和地球人
成功地进行交配的想法，纯粹忽略了我们所了解的分子生物学（我在其它地方已经说过，这种交配好象是说一个人和矮牵牛花属植物之间可以成功地进行交媾一样）。根据哈伦
·埃利森（HarlanEllison）的意见，即使是象斯波克先生的尖耳朵和永久性发怒的双眉这样严肃的生物学方面的奇想，也被电视台的经理们认为是过于大胆；他们认为，祝
融星人和地球人如此之大的差别，只能使观众不知所云。而且这样一来，就将视融星人
的所有生理上的异常特征统统除去了。还有一些影片也是如此，人们熟悉的一些常见动
物在影片中略有改变——如九米多高的蜘蛛——威胁着地球上的城市：由于昆虫和蜘蛛
纲动物是以扩散方式进行呼吸的，如此庞大的掳惊者在它们攻击其第一座城市以前，恐
怕早已窒息而死了。
我自信我的内心仍象十岁时那样渴望追求新奇事物。但是，自那时起，我多少学到
了一些有关世界怎样真正构成的道理。我发现是科学幻想小说引导我走向科学，我发现
科学比大多数科学幻想小说更微妙，更玄奥，更使人敬畏。让我们想一想近几十年来的
一些科学发现吧：火星上布满了古老的干涸河床；猿类能学会有好几百单词的语言，能
理解抽象概念，并会造出新的合乎语法的短语；整个地球到处都有粒子自由自在地穿行，从地到天，从天到地，无所不在。在天鹅座中有一双星，其中一颗具有极高的重力加速
度，以致光都无法从它那里逃逸出来，它的内部可能是熊熊炽焰并有强烈的辐射，但从
它的外部却是不可见的。面对所有这一切，我觉得，科学幻想小说中盛行的许多想法，
竟也相形见绌了。我以为，人们不难发现，科学幻想小说中相对地缺少这些东西，又往
往歪曲了科学的思维方式，实为作者令人遗憾的一大失策。我想，在一个虽然植根于科
学，却在确保科学为人们所真正理解方面，又几乎无所作为的文明社会中，利用一切机
会传播科学知识是十分重要的。
当然，确实有一些优秀的科幻小说。其中的故事，结构上如此严谨，对陌生世界的
细微末节描绘得如此丰富，以致使我一口气读下去，无暇顾及批评了。这样的故事包括
有罗伯特·海因莱因（RobertHeinlein）的《进入鼎盛时期之门》，艾尔弗雷德·贝斯特（AlfredBester）的《我的目的地星星》和《残废人》，杰克·芬尼（JackFinney）的《一次又一次》，弗兰克·赫伯特（FrankHerbert）的《沙丘》，以及沃尔特·M·米勒（WalterM．Miller）的《莱博维茨的赞歌》。这些书中的见解，令你回味无穷。海因莱因在其著作的绪论中所谈及的家用机器人的可行性和社会效用，随着
时间的推移，更显现其正确性。《沙丘》一书所论述的假想中的外星生态学，对地球上
的生态学是一个启迪，为社会做了一项重要的工作。今天，哈里·哈斯（HarryHasse）所著《退缩的人》一书中在宇宙论方面进行的引人入胜的推测，正在受到认真的重视。
根据宇宙无限退行的概念，我们的每一个基本粒子都是一个层次下行的宇宙，而同时我
们又是下一个层次上行宇宙中的基本粒子。
能够将人类的高度敏感与典型的科学幻想主题巧妙地结合起来的科幻小说，仍不多
见。例如，我想到的有阿尔吉斯·巴德瑞（AlgisBudry）的《捉弄人的月亮》以及雷·布雷德伯里（RayBradbury）和西奥多·斯特金（TheodoreSturgeon）的许多著作——譬如，后者的《到这里的画架上来》一书，别出心裁地介绍了阿里欧斯托
（Ariosto）所著的《奥兰多·弗瑞索》，并逼真地描绘了精神分裂症患者的内心世界。天文学家罗伯特·S．理查森（RobertS．Richardson）曾经写过一本论及连续产生宇宙线的源的科学幻想故事。艾萨克·阿西莫夫（IsaacAsimov）所写的《那里有人呼吸》的故事，对于一些优秀理论科学家的感情上的压力和孤癖感的描写，鞭辟入里；
作者G·克拉克（C．Clarke）的《九十亿个神的名称》，引发了许多西方读者去探讨迷人的东方宗教。
科学幻想小说的最大好处之一是它能将读者尚未知道或难以接受的知识，点点滴滴
地、或明言或暗示地传达给读者。海因莱因的《他建造了一幢畸形房于》所介绍的对理
解未来发展颇有用途的四维几何知识，对于许多读者来说可能还是头一次见到。有一本
科学幻想著作实际上介绍了爱因斯坦在引力场理论上最后企图解决的数学问题；另有一
本介绍了群落遗传学中的一个重要方程式。阿西莫夫笔下的机器人属于“正电子的”，
因为正电子最近才被发现。但是，阿西莫夫从未解释正电子是如何启动机器人的，可他
的读者们现在已听说过正电子了。杰克·威廉森（JackWilliamson）的铑磁机器人系由钌、铑和钯制做的，这些元素是元素周期表中继铁、镍和钴之后的第八族金属。据推
测是一些类似铁磁体的元素物质。我想，目前有些科学幻想里的现代机器人就是夸克或
粲，它们会对促进当代基本粒子物理学的发展提供一些简略的基础知识。L·斯普拉格
·德坎普（LSpraguedeCamp）的《免得黑暗降临》，对遭受哥特人入侵时代的罗马帝国作了精彩的介绍，而阿西莫夫的《基础》丛书，虽然未对这一点作出解释，对导致
曾经不可一世的罗马帝国兴衰的某些事件，作了十分有益的总结。有些按时间顺序叙述
的故事－－例如海因莱因那三部名著《你们这些蛇神》、《他皮靴上的扣襻》和《进入
鼎盛时期之门》——令读者不能不对自然界的因果关系和时间之失的问题予以深思。这
是一些掩卷之后往家中浴缸放水之时，或趁初冬雪落漫步于林间小路之际，仍令你回味
不已的书。
现代科学幻想小说的另一巨大价值是它所采用的某些艺术形式。人们心目中对别的
行星表面所模糊想象的样子是一回事，表现在切斯利·博尼斯戴尔（Chesley
Bonestell）才华横溢精心绘制的同一图景则又完全是另一回事。奇异的天文学带给人们的感觉，由这样一些当代杰出的艺术家绝妙地表达出来了：唐·戴维斯（Don
Davis），乔恩·隆博格（JonLom－berg），里克·斯顿巴哈（RickSternbach），罗伯特·麦考尔（RobertMcCall）。而在黛安·阿克曼（DianeAcher－man）的韵文里，则能欣赏到以娴熟手法围绕典型的科学幻想主题展开的，以优美的天文诗句所描述的景
象。
今天的科学幻想内容，已经以某些不同的姿态传播开来了。我们拥有象艾萨克·阿
西莫夫和阿瑟·C·克拉克（Ar－thurC．Clarke）这样的科幻小说作家，他们在科学和社会的许多领域以非虚构的形式提供了有说服力的出色的概括。许多当代科学家，经
由科学幻想小说，已为范围更广大的公众所熟识。例如，在詹姆斯·冈恩（JamesGunn）所著的一本富有思想性的小说《听众》中，我们发现有五十年前对我的一位同事、天文
学家弗兰克·德雷克（FrankDrake）所作的下述评论；“德雷克！他知道些什么？”事实证明，德雷克知道的可真不少。我门还发现在一些伪科学作品、信仰组织和机构中
大量扩散着以假乱真的纯科幻小说。
有一位名叫L·罗恩·哈伯德（L．RonHubbard）的科幻小说作者，成功地建立了一个叫作基督教科学派的崇拜偶像。据说，那是哈伯德心血来潮与人打赌说，他能和弗
洛伊德（Freud）媲美、创建一个宗教并通过它来赚钱之后，一夜之间搞起来的。与古典的科学幻想小说的题材相比，仅仅局限在不明飞行物体和古代宇航员的学说体系上—
—尽管我不能否认斯坦利·温鲍姆（StanleyWeinbaum）（在《梦幻峡谷》中）比埃里奇·冯·丹尼肯（ErichvonDaniken）阐释得更早也更好些。R·德威特·米勒（RDeWittMiller）的《在金字塔内》著作是抢在冯·丹尼肯和维里科夫斯基之前发表的，它在推测金字塔为外星人所建造的方面提出了比现有的有关古代宇航员和金宇塔学的一
切著作更加合乎逻辑的假设。在约翰·D·麦克唐纳（JohnD．MacDonald）（一位科幻小说作者，现已成为当代最令人感兴趣的侦探小说作者之一）所著《梦幻者的葡萄酒》
一书中，我们发现了这样一句话：“在地球神话中，迹象表明……有过大飞船和战车驰
越天空的传说。”哈里·贝茨（HarryBates）的《永别了，大师》的故事已改编成电影，片名为《在地球尚未转动的日子里》（其中删去了原作的一个基本情节，即外星宇
宙飞船由机器人而非由人来指挥）。一些严肃的研究人员认为，这部描述一艘围着华盛
顿上空嗡嗡地转的飞碟的影片，是1952年首都华盛顿特区掀起的“飞碟热”的一部分。今天，许多描写各种间谍活动的通俗小说，人物刻划之肤浅和情节上之故弄玄虚，实际
上无异于三十至四十年代那些拙劣的科幻小说。
科学与科学幻想小说交织在一起，有时会产生一些奇妙的结果。宪竟是生活摹拟艺
术呢还是艺术摹拟生活，往往纠缠不清。小库尔特·冯尼格特（KurtVonnegut，Jr．）曾写了一本精采的有关认识论的小说《提坦的莎琳》，书中对土星的一颗最大卫星假设
了一个并非险恶不堪的环境。最近几年，当包括我自己在内的一些行星科学家提出证据
说明“提坦”具有厚密的大气并且气温也许比想象的要高时，许多人向我谈起小库尔特
·冯尼格特的有关科学预见。当然，冯尼格特毕业于康奈尔大学物理系专业，自然熟悉
天文学中的最新发现（许多第一流的科学幻想小说作家具有科学或从事工程技术的基础；例如，波耳·安德森（PoulAnderson），艾萨克·阿西莫夫，阿瑟·C·克拉克，哈尔·克莱门特（HalCle－ment）和罗伯特·海因莱因）。1944年，在“提坦”上发现了甲烷气，它是太阳系中第一颗已知有大气的卫星。在这件事例上，正如在类似的许多事
例上一样，是艺术草拟生活。
遗憾的是，我们对其它行星的了解不断更新，变化之快连科学幻想小说也来不及表
现它们。什么同步旋转的水星上有一宽阔的不分明地带啦，什么金星上的沼泽和丛林啦，以及什么布满运河的火星啦，所有这些古典科幻小说的描述都是受了行星天文学家早期
的误解的影响。那些错误的想法被忠实地改编成科学幻想故事，让许多将要成为新一代
行星天文学家的年轻人所阅读，而且一下子引起了这些年轻人的兴趣，使得纠正老一辈
人的误解更加困难。但是，随着我们对行星认识的改变，与此有关的科学幻想故事的境
遇也相应地发生了变化。涉及到金星表面水藻地域的科学幻想故事，今天已经很难再找
到了（附带指出，描写与飞碟接触这类神话作者转变得就慢一些，故我们仍能发现飞碟
来自金星的描写，说什么居住在金星上一种阿芙罗狄蒂式的伊甸园中的人，身着白长袍，都很漂亮。金星上高达华氏900度的温度至少可以帮助我们核实这种说法的正确与否）。同样，“空间弯曲”的思想也是一种早就有了的科学幻想小说的依据，但不是出自科学
幻想。它出自爱因斯坦的广义相对论。
鉴于科学幻想小说对于火星的描写与对火星所作的实际探索之间的关系是如此接近，致使我们在“水手九号”飞船飞往火星以后，有理由给少数火星上的陨石坑按一些已故
的科学幻想作家的名字命名（见第11章）。这样，火星上陨石坑的名称就有H·G·韦尔斯，埃德加·赖斯·巴勒斯，斯坦利·温鲍姆和小约翰·W·坎贝尔（JohnW．
CampbellJr.）。这些命名已由国际天文学联合会正式批准。毫无疑问，还会有另外一些科学幻想小说作者的名字将在他们死后很快增加上去。
年轻人对于科学幻想小说的巨大兴趣，反映在电影、电视节目和连环画上，也反映
在高中和大学中提出增设科幻小说课程的要求上。我的经验是，这样的课程可能成为一
种良好的教育探索，也可能成为一种灾难，这取决于如何去增设。若由学生去选择阅读
材料，那么，这种课程是不会给学生提供机会使其能阅读到他们尚未读过的东西的。如
果不致力于拓宽科幻小说情节，使之包含适当的科学内容，那么，这将失去一个极好的
传播科学知识的机会。但是，如果妥善设置科幻小说课程并使科学或政治成为其中必要
的组成部分，依我看，它在学校的整个课程设置中是会具有长久的生命力的，并且将是
十分有用的。
对于人类社会而言，科幻小说的最大意义，莫过于它对未来的试验、对各种可能目
标的探索，和使未来的冲突减至最少。这也部分地说明了科幻小说之所以在年轻人当中
有着如此广泛的吸引力的原因：正是他们将生活于未来。我始终认为，今天地球上各种
各样的社会形态，没有一个能够很好地与今后一两百年的地球相适应（如果我们能够明
智地或侥幸地生存到那么长久的话）。我们极其需要对未来的各种可能性进行探索，不
论是实验性的抑或是概念性的探索。埃里克·弗兰克·拉塞尔（EricFrankRussell）的小说和故事，出色地做到了这一点。在他的作品中，我们可以看到各种想象得到的经
济制度，也能看到对某一占统治地位势力联合进行消极抵抗的巨大效果。在现代科学幻
想小说中，还能看到一些有价值的提示，它提示出在一个计算机化的技术社会中如何掀
起一场革命，例如，海因莱因的《月亮是一个苛刻的女人》一书就是如此。
年轻人所碰到的这类想法，也会影响成年人的行为。很多科学家矢志献身于太阳系
的探索（其中包括我自己），就是首先受了科学幻想小说的影响。有些科幻小说的质量
虽不是第一流的，这其实也无伤大雅。十岁的孩子是看不了科学文献的。
我不知道时间倒流是否可能。它所暗含的因果关系令我感到十分怀疑。但是，有些
人却正在考虑它。所谓封闭型的类时间线（time－LikeLines）——在太空时间中可以不受时间限制的旅行路线——出现在广义相对论性场方程的某些答案中。最近的提法
（也许有些出入）是，封闭型类时间线出现在一个巨大急速旋转的圆椎体边缘。我很想
知道，探究这类问题的广义相对论者在何等程度上受到科幻小说的影响。同样，当科幻
小说触及到各种文化特征时，它也可以在实现基本的社会变革中起重要作用。
回顾世界的全部历史，从未有过一个时期象现在这样发生了如此之多而且意义深远
的重大变化。适应这种变化，深思熟虑地探索未来的各种可能，是文明的保存，也许是
人类自身生存的关键。我们这一代人是伴随科学幻想思想成长起来的第一代人。我知道，倘若我们收到来自外星文明世界的信息，很多年轻人当然是会感兴趣的，但却不会大惊
小怪了。他们已经能够适应将来这种情况的出现。我想绝非夸张地说，如果我们能够生
存下去，那么，科学幻想小说对于我们文明的延续和进化，必将做出至关重要的贡献。
(本章完)
[(第12章 )]
第三部我们的太空近邻
第十章太阳家族
宛如阵阵星雨，茫茫太空中诸天体，在急驰旋转的狂飘中诞生；那众多的太阳，地球，卫星，彗星，流星，人类，摇篮，坟墓，无尽的原子，绵延不绝的新生一代，将永远改变着人类和万物。
卡尔米·弗拉马利昂（CamilleFlammarion）
《大众天文学》，J.E．戈尔（Core）译（纽约，D·阿普尔顿公司，1894年）设想地球之外有一位外星观察者在非常仔细并极有耐心地观看着地球，他便会看到：约在四十六亿年前，这颗行星终于完成了从星际气体和尘埃中凝聚的过程，最后一批落向地球的许多微小行星，使地球产生了巨大的陨石冲击坑；由于引力势能的增长和放射性元素的衰变，该行星从内部热起来，将液态铁核同硅质地幔和地壳相分离；富含氢的气体和可凝结的水从该行星内部释放而达到地表；一种相当简单的宇宙有机化学过程产生了复杂的分子，这些分子又导致极为简单的自我复制的分子系统——地球上第一批有机体；后来，行星际砾石雨减弱了，随着时间的推移，流水、造山运动以及其他地质过程，掩盖掉了地球起源的痕迹；庞大的全球规模的对流活动的开始，使得海洋底部的地幔物质不断地向上升，随后又将这些物质沉积到大陆边缘，运动中的板块之间的碰撞隆起成条条折皱的山脉，形成了陆地与海洋的总布局，寒带和热带地区的划分也在随之不断地变化着。同时，自然选择从广泛的范围内选择出最能适应于多变环境的多种多样的自我复制分子系统；后来进化出能利用可见光将水分解为氢和氧的植物，而氢气逃逸到太空，改变了大气的化学成分，使之从还原性介质变成氧化性介质，相当复杂而又具有中等智能的机体终于应运而生。
然而，我们想象中的这位观察者，对地球在整个四十六亿年时间里的孤立状态感到震惊。虽然日光和宇宙射线——这两者对生物都甚为重要———以及偶尔有些陨星碎块到达地球表面，但是，在这数十亿漫长的岁月里，从未有任何其他的东西脱离开地球。后来，这颗行星突然开始向整个太阳系内部发射小小的飞行器，这些飞行器首先进入环绕地球的轨道，随后飞向这颗行星的无生命的天然卫星——月球。六个比较大些的小飞行器在月球上着陆，每个飞行器内都可见到纤小的两足动物，他们对周围的环境进行了短暂的勘察后，又匆匆返回了地球。这样，他们已经试着涉足于宇宙的海洋。十一艘小宇宙飞船进入了金星的大气，其中六艘在那个地狱般炽热的世界的表面，仅仅生存了几十分钟就被烧毁。另有八艘宇宙飞船被送往火星。三艘成功地进入火星的轨道飞行已有多年；一艘飞越金星，沿着一个显然有意选择的、多次经过太阳系最里面的这颗行星的轨道去与水星会合。其它四艘成功地穿过了小行星带，飞临木星附近，并在那里被这颗最大行星的重力加速而飞入恒星际空间。显然，一些有趣的事情，最近正在地球这颗行星上发生。
假使我们将四十六亿年的地球历史压缩为一年的话，那么这一阵子宇宙空间探索的热潮就只占了最后的十分之一秒时间，而导致这项了不起的探索热潮的态度与知识上的根本改变，充其量只不过为最后的几秒钟。直至十七世纪，简单的透镜和反光镜才被首次广泛应用于天文观察中。伽利略运用最早的一架天文望远镜，惊喜地观测到象一弯新月的金星，以及月球上的山脉和陨石坑。约翰尼斯·开普勒（JohannesKepler）认为那些陨石坑是居住在那个世界上的智慧生物建造的。但是，十七世纪的荷兰物理学家克里斯蒂安纳斯·惠更斯（ChristianusHuygens）对此持有异议。他推测说，建造月球上那些陨石坑的工程要大得不合情理，而且他认为，他能够找出用来解释这些圆形凹地形成的原因。
惠更斯是一位把不断进步的技术、实验技巧与理智，倔强、敢于怀疑、乐于接受新思想的头脑结合起来的表率。他最先提出，我们所看到的金星表面，是它的大气层和云层；他首先认识到，土星光环的某些真正性质（伽利略曾认为，光环是包围该行星的两只“耳朵”）；首先给制了火星表面可辨识标记（大流沙）的标志图；并且继罗伯特·胡克（RobertHoo-ke）之后，第二个描绘出木星大红斑。最后这两项观测至今仍具有科学上的现实意义，因为它们确立了至少长达三个世纪之久的对行星表面明显特征的连续观测。惠更斯当然不是一位完全的现代天文学家。他还不能完全摆脱他那个时代流行的信念。例如，他经过奇怪的论证竟得出木星上有大麻的结论，他的论证过程是这样的：伽利略观察到了四个环绕木星运行的卫星。惠更斯便提出了一个现代行星天文学家鲜有提出的问题：为什么木星会有四个卫星？他认为，要想了解这个问题，不妨先了解为什么地球只有一个月亮。据惠更斯的推论，地球月亮的功能，除了在夜晚提供一点光亮和引起潮汐以外，还能给海员在航海上提供帮助。如果木星有四个卫星，那么该行星上必定有许多的海员。而有海员就要有船，有船要有帆，有帆要有绳索；绳索便意味着有大麻无疑。我在想，三个世纪之后，在我们当今享有高度信誉的科学论证之中，不知道会有多少同样令人贻笑大方的见解。
我们对于一个行星认识的有用指标，是表征我们了解其表面所必不可少的信息的比特数。我们可以把它视为报纸有线传真照片中的黑点和白点的数目，虽然照片的大小不过一臂之长，但却包罗万象。回溯到惠更斯时代，通过望远镜短暂的一瞥，总共获得的信息大约有10个比特，这个数目表示人们当时对火星表面的全部认识。1877年，当火星最接近地球时，上述数目或许增长到了几千比特，这并不包括大量错误的信息，例如对“运河”的描绘，现在已知那完全是一种错觉。这类信息量的增长，在尔后进一步的目视观测和地面天文摄影技术的发展中是十分缓慢的，直到宇宙探索飞行器的出现，这种增长曲线才发生了一种戏剧性的突变。
“水手4号”于1965年掠过火星的飞行，拍摄了包含五百万比特信息量的二十张照片，这个数量大致相当于以往所有通过摄影观测获得的有关火星的知识，虽然它还只是涉及该行星的一个小范围。1969年“水手6号”和“水手7号”相继飞临火星，将总比特数目增加了100倍，而1971年和1972年“水手9号”轨道飞行器把这个数目又增加了100倍。至此，“水手9号”拍摄火星的照片成果，约等于以往整个人类历史上所汇集的火星照相观测知识总和的10，000倍。通过“水手9号”所获得的红外分光和紫外分光光谱数据，比较以前最好的地面观察数据来，有了长足的改进。
在信息数量增长的同时，它的质量方面也有惊人的进展。“水手4号”发射之前，火星表面可以有把握地探测的最小部分是几百公里。“水手9号”之后，火星上百分之几的表面，已被观测到的有效分辨率为100米，分辨率在最近的十年提高到原数字的千分之一，比起惠更斯时代则提高到万分之一。“海盗号”更进了一步，正是由于分辨率的提高，使我们得知火星上数量众多的火山、片状的极地结构、曲折蜿蜒的河床、巨大的断裂峡谷、沙丘原野、与环形山伴生的尘埃纹脉，以及其他许多奇妙而具启发性的特征。
为了了解一个新近被探测的行星，分辨率的提高和覆盖区域的扩大都是必要的。例如，由于水手4号、6号和7号的探测区域发生了不幸的巧合，以致它们所观测的都是火星的古老的、布满陨石坑并相对而言不大令人感兴趣的地带，虽然这三艘宇宙飞船具备出色的细貌分辨技术。这样，就没有提供后来为“水手9号”所揭示的火星上占三分之一地区年轻的、活跃的地质活动的任何线索。
除非达到100米分辨率的摄影观察能力，否则靠轨道摄影方法完全不可能从地外观测到地球上生命的存在。只有具备这样的分辨率，才能十分清晰地看出我们这个技术文明世界都市和农田的几何图形来。这就是说，假若火星上曾有过规模及水平都相当发达的文明，在“水手9号”和“海盗号”执行使命之前也是无法通过摄影检测出来的。根据“水手9号”和“海盗号”的探测，看来没有理由预期在我们太阳系的近邻行星上有这样的文明，但是，前后之间的对比强有力地表明，我们对近邻世界的真正侦测已经开始了。
无需赘言，随着摄影技术中分辨率和覆盖区的极大改进，以及分光观测和其它方法的进展，令人惊奇欣喜的消息正在等待着我们。
世界上行星科学家们的最大专业组织为美国天文学协会行星科学分会。这门新兴科学的活力，在协会的会议上尤能给人以深刻印象。在1975年的年会上，提出了有关下列发现的报告：水星大气中的水蒸气、土星上的乙烷、小行星灶神星上可能有碳氢化合物，土星的卫星提坦的大气压接近地球气压；土星的十米波段射电爆发；利用雷达探测了木星的木卫三，并仔细测定了木星的另一卫星——Callisto的射电发射波谱，更不用说“水手10号”和“先驱者11号”所展现的木星和水星（以及它们的磁层）的壮观景象了。在此之后的会议上，又通报了这方面所作的科学新发现。
对于这许多令人振奋的新近发现，尽管还未形成关于诸行星起源和演变的较一致的看法，然而有关这一领域的发人深思的暗示和巧妙的推测已日益丰富。人们越来越清楚地认识到，对于任何行星的研究，都有助于我们了解其它行星；如果我们要彻底理解地球，我们必须对其它许多行星有一个全面的认识。例如，现在有一种很时兴的说法，是我在1960年首先提出来的，其内容是：金星表面的高温度起因于逃逸的“温室效应”，即金星大气中的水和二氧化碳阻碍了表面上的热辐射散发到太空。表面温度不断上升到射在表面的可见光与离开表面的红外线二者之间的平衡点；于是，较高的表面温度导致了包含温室气体、二氧化碳、水等等在内的较高的蒸气压力，并且这个过程一直持续到全部二氧化碳和水蒸气都变成蒸气状态为止，从而形成了一个具有高大气压和高表面温度的行星。
现在看来，金星的大气如此，而地球的大气却不是这样，似乎是由于地球上接受的阳光相对少一些的缘故。假使太阳变得更亮一点，或者地球的表面和云层变得更暗一些的话，地球会不会也变成另一个金星式的地狱呢？对于有能力深刻改变地球环境的我们的技术文明世界来说，金星演变的故事，可能是一个警告。
同几乎所有行星科学家的预料相反，现已证实，火星表面布满了成千条弯曲而多支流的河床，其形成时间可能已有数十亿年了。在现存的火星大气层的条件下，无论是流水还是流动的二氧化碳的冲刷，都不能造成这种河床；要形成这些运河，不仅需要高得多的压力，而且需要两极地区具有较高的温度。所以，运河的存在以及火星两极的层状地带表明，在火星上，过去至少有一个或许多气候温和的时期，这意味着火星历史上曾经发生过重大的气候变迁。我们还不知道，这种变化是由于内部原因还是由于外部原因造成的。如果原因来自火星本身，那么搞清楚地球是否也会由于人类的活动而经历一个类似火星的气候变迁——这种变迁至少大大超过地球近期所经历的变迁——将是极有意义的。如果火星气候变化是外部原因造成的结果——例如，太阳光度的变化——那么，对于火星和地球之间的古气候学关系的研究将是大有可为的了。
“水手9号”是在一次巨大的环球尘暴期间到达火星的，它所获得的数据使我们得以确定：这样的尘暴是使火星表面加热还是致冷。任何一个想要预测地球大气中增加了的烟雾将对气候造成什么后果的理论，最好能对火星的尘暴提供正确答案。凭借我们的“水手9号”的经验，国家航空和宇宙航行局艾姆斯研究中心的詹姆斯·波拉克（JamesPollack）、康奈尔大学的布赖恩·图恩（BrianToon）和我共同计算了一次和多次火山爆发对地球气候的影响，并且在实验误差允许范围内，得以再现实际的重大的火山爆发以后所观测到的气候效应。行星天文学使我们能够从整体上去观察一个行星，这对于研究地球似乎是一个极好的启示。另一个从行星研究中获得探索地球的启示的例子是，在哈佛大学以M·B·麦克尔罗伊（M．B．McElroy）为首的小组，专门研究从烟雾剂容器中把由推进剂喷射出来的卤化烃对地球臭氧层所造成的影响，为此，该小组在从事金星超高层大气物理学的研究中独占鳌头。
根据宇宙飞船所取得的观测资料，我们现在对水星、月球、火星及其卫星上面由撞击形成的大小不一的坑的密度，多少有了一些认识；而雷达探测正在开始提供有关金星的这类资料。尽管地球表面被流水和地层构造活动严重地改变了面貌，我们还是获得了关于地球表面的这些坑的一些资料。如果产生这种撞击的物体对所有这些行星都相同的话，那么，就有可能计算出成坑表面的绝对年代和相对年代。然而，我们现在还不知道，造成碰撞的冲击物是否都来自一个共同的源地——比如，小行星带，还是各有各的局部来源，例如在行星聚积的最后阶段所吹卷起来的碎片环带。
成坑严重的月球高地告诉我们，在太阳系演化史的早期阶段，成坑事件比现在要频繁得多；仅以目前存在的行星际碎片的数目，无法解释月球高地上星罗棋布的陷坑。另一方面，月海部分却呈现出小得多的陷坑密度，这种情况可以用现有的星际碎石来说明，这些碎石大部分来自小行星带，也可能是毁灭了的彗星。对于没有如此严重成坑的行星表面而言，我们有可能测定出一些它的绝对年代，大量的是相对年代，有时甚至还能确定产生陷坑物体大致的分布情况。例如，我们发现，在火星上的巨大火山的侧面，几乎没有冲击而成的陷坑，这意味着它们比较年轻；尚不足以积累起很多的碰撞痕迹。这就是有关火星的火山活动发生于比较晚近时期论点的依据。
比较行星学的最终目标，我认为有点象是一个巨大的计算机程序。在这个程序中，我们输入一些参数——也许是原始行星的组成部分、角动量和来自邻近的冲击物密度——尔后就能推导出该行星的时间演化进程。我们目前距离深刻理解行星演化的境地还很遥远，但是，比起几十年前只能预想情况来却要近得多了。
每一批新发现都要引出一大堆我们以前连问都没有问过的问题。譬如，现在已经有可能将小行星的成分与地球上陨石的成分进行比较（见第十五章）。小行星的成分似乎可以分为富含硅酸盐和富含有机物的物体。随之得出的结论就是，小行星中的谷神星显然是尚未分化的，而较小的灶神星则是已经分化的。但是，据我们现在认识，行星分化过程只发生于一定的临界物质。灶神星是否为现已从太阳系中消失了的一个硕大母体星的残余呢？用雷达对金星陨石坑进行的首次观测表明，这些陨石坑都是极浅的。那里没有液态水腐蚀金星表面，而低层的大气运动得如此缓慢，以致它所形成的风微弱到吹不起尘上去填满陨石坑。所以，金星陨石坑的填塞，会不会是略微溶化的表面象糖浆似地缓慢塌陷下去造成的呢？
产生行星磁场的最流行的解释说，在导电的行星内核中，因旋转驱动而引起的对流电流。水星每59天自转一周，根据以上说法，是无法测出它的磁场的，而那里明明有磁场。看来，认真地重新评估行星磁力理论应提到议事日程上来。只有土星和天王星有光环。为什么呢？火星上的沙丘紧靠着一个经过腐蚀的巨坑的内壁，奇妙地纵向排列着。在靠近科罗拉多州阿拉摩萨的大沙丘遗址上，也有一些类似的沙丘，紧靠着桑格里德克里斯托山脉的一个孤形地带。火星沙丘和地球沙丘具有相同的范围、相同的沙丘间距和高度。可是，火星大气压力只及地球的二百分之一，导致沙粒移动所需的风力必须大于地球上风力的十倍；再者，这两个行星上的沙粒大小的分布也可能各不相同。那末，由风吹沙粒形成的沙丘地带怎么会如此相似呢？固定在火星表面的十米长的无线电发射波，在范围不超过100公里的区域，时断时续地向宇宙发射，这种电波发射的来源是什么呢？“水手9号”获得的观测资料，暗示火星上的风速至少有时会超过当地声速的一半。风是否比过去大了呢？超声速气象学的实质是什么？火星上有一些底边长约三公里、高约一公里的金字塔，它们不象是火星上法老们建造的。因为在较为稀薄的火星大气中吹动沙粒需要较大的风速，火星上风吹起沙粒而造成的沙暴的比率，至少比地球上的比率大10，000倍。火星金字塔的各个平面是否为数百万年间被这种来自各个方向的沙暴所侵蚀形成的呢？
位于太阳系外围的那些月亮，几乎可以肯定，不会与我们这颗阴郁暗淡的月亮一样。其中许多月亮的密度非常之低，从而可以断定它们大部分是由甲烷、氨或水所结成的冰组成的。如果靠近观察，它们的表面该是什么样子呢？在冰晶的表面，冲击而成的陷坑是怎么被侵蚀的呢？固态氨的火山和液态氨的熔岩，会不会在火山边缘往下淌呢？为什么靠木星最近的一个大卫星一被包围在一个气态钠云层之中？木卫一，如何帮助调节来自位于其中的木星辐射带的同步发射呢？为什么土星的卫星艾皮特斯（lapetus）的一边比另一边亮六倍呢？是由于颗粒大小的差别吗？是由于化学成分的不同吗？这些差异是怎样形成的呢？为什么这样一种对称的格局出现在艾皮特斯上而不是太阳系的其它地方呢？
由于太阳系中最大的卫星提坦的重力如此之小，而上层大气的温度又高，致使氢气以我们所说的喷气方式极其高速地逃逸到太空中去。可是，用分光镜观测的资料表明，提坦上仍有大量的氢气。提坦的大气层实在是一个谜。假如我们的探测超越土星系，那将面对一个太阳系中我们几乎一无所知的区域。我们现有的效用有限的望远镜，甚至还不能可靠地确定出天王星、海王星和冥王星的自转周期，更不必说它们云层和大气的特征以及它们的卫星系统的性质了。康奈尔大学的诗人黛安·阿克曼（DianeAckerman）写道：“象雾中一匹通体斑纹的马，海王星隐隐绰绰，令人难以捉摸。似果汁状，还是用带系上？是蒸气充溢，抑或受寒潮侵袭？我们所知的，不过九牛一毛。”
我们刚刚开始认真地从事探索的、也是最令人感兴趣的课题之一，就是太阳系其余地方有没有有机化合物和生物的问题。火星上的环境并非恶劣到排斥生命的地步，但我们对生命的起源和进化的知识还不足以保证确知生命一定在那里或别的地方出现。火星上是否有大大小小的有机体，还完全是一个悬而未决的问题，即使在“海盗号”完成了探索使命之后依然如此。
有意义的是，在诸如水星、土星、天王星和提坦上含有丰富的氢。这些地方的大气，在一些重要方面类似于刚出现生命时期的地球大气。根据实验室的模拟实验，我们得知，有机分子在这种条件下以很高的效率合成。在木星和土星的大气中，这种分子因对流传热而达到被热分解的程度。即便如此，有机分子的稳定集聚仍在继续。在所有的模拟实验中。应用到这种大气中的能量会产生一种淡褐色高聚合物质，它在许多方面类似于木星和土星云层中的淡褐色物质。提坦可能完全被一种淡褐色有机物所覆盖。很有可能，我们将在今后几年内看到在这门新生的外空生物学中重大而又意料不到的新发现。在今后的十年或二十年内，用以继续探索太阳系的主要工具，肯定将是不载人的行星际空间飞行器。进行科研的宇宙飞行器，现已成功地飞向自古以来就知道的行星。还有一系列经过仔细研究而正等待批准的探索任务。如果正在拟议中的这些计划大部分得以实现，那么，目前行星探索的黄金时代就将会继续下去。但是，能否将这些壮丽的探索航行真正继续进行下去，人们仍没有把握，至少在美国是如此。在过去的七年中，只批准了飞往木星考察的“伽利略工程”这样一项重大的行星计划——尽管这项计划目下处境不妙，陷于进退维谷之中。
然而，对远至冥王星的整个太阳系的初步勘查，以及对邻近的几颗行星更详尽的探测，例如利用横越火星表面或进入木星大气的飞行器所进行的探索，也还不能解决太阳系起源这个根本问题。我们所需要的是发现其它太阳系的信息。置于地面的和空间运载的仪器在今后二十年的发展，有可能使我们探测到数十个单个恒星周围的行星系。基特峰国立天文台的赫尔穆特·艾布特（HelmutAbt）和索尔·利维（SaulLevy）对多重恒星系统所作的新近观测研究表明，在所有恒星中，约有三分之一的恒星具有它的行星伴侣。我们不知道，其它的这类行星系统是否象我们这样，抑或是建立在非常不同的原理上的。
我们已经几乎毫无察觉地进入了自文艺复兴以来无可比拟的一个探索和发现的时代。在我看来，比较行星学将会给地球上的各门科学带来实际利益；通过对其他世界的探索而将冒险精神传授给几乎已失掉冒险机会的社会；探索宇宙前景的哲学意义——这些将长期成为我们这个时代的标志。许多世纪之后，现在非常现实的政治和社会的种种问题，都将成为年代久远的往事，恰如奥匈帝国分裂战争中那些非常现实的问题，对于今日的我们已是那样的疏远一样。我们这个时代将是地球上的居民与他们周围的宇宙第一次接触的时代，或许主要正是这一点，将使后人永志不忘。
(本章完)
[(第13章 )]
第十一章以乔治命名的行星
那么，请教给怎样给那些日日夜夜发光的、大大小小的发光体命名吧……
威廉·莎士比亚：
《暴风雨》，第一幕第二场
“如果呼唤它们的话，它们当然会答应吗？”格纳特（Gnat）漫不经心地这样说。“我可从来不知道它们会这样地回答你”（艾丽斯（Alice）回答说）。格纳特反问道：
“既然呼唤它们的名字，它们竟不会答应，那么，给了它们名字又有什么用处呢？”刘易斯·卡罗尔（LewisCarroll）：《通过镜子的观察》
月球上有一个很小的、被命名为“伽利略”的陨石冲击坑。它的直径约九英里，面积大致相当于新泽西州较大的伊丽莎白市区，同时，它又是如此之小，只有用一架很大的望远镜才能看到它的全貌。月球永远朝向地球的那一面的中心附近有一处显而易见的曾遭受陨石撞击的古遗迹，直径为115英里，名叫“托勒密”，用一架价格便宜的双筒望远镜就可以很容易地看到它，视力好的人甚至用肉眼也能看得出来。
托勒密（公元二世纪）是把我们这颗行星看作是不动的，而且是宇宙的中心的主要倡导者；他推断说，太阳和一些已知的行星每日环绕地球转一圈，所有这些天体都被包围在水晶体似的天球（spheres）中。另一方面，伽利略（1564－1642）则是哥白尼学说的主要支持者。根据哥白尼学说，太阳是太阳系的中心，而地球也是围绕太阳旋转的许多行星之一。此外，正是伽利略通过观察月牙形的金星，首次提出有利于哥白尼观点的具有说服力的观察证据．也正是伽利略首先唤起人们对我们这颗天然卫星上存在着环形山的注意。既然如此为什么月球上称之为“托勒密”的环形山比“伽利略”环形山令人瞩目得多呢？
月球环形山的命名习惯是由约翰尼斯·豪厄尔克（Jo－hannesHowelcke）建立的，人们更为熟悉的是他的拉丁名字“赫维留斯”（Hevelius）。他是一位但泽市酿酒商和政治家，曾花费了大量时间制作月球图，于1647年出版了一部名作《月面学》。当赫维留斯完成了他用望远镜观察所绘制的月貌图的手刻印刷铜板后，他面临着一个用什么名字才能描绘出月貌上各种特征的问题。有人建议用圣经上的人物命名；有些人则主张用哲学家和科学家的名字命名。赫维留斯觉得月球上的各种特征同数千年前的宗教主教和预言家之间没有逻辑关系，同时他也担心，在涉及哪些哲学家和科学家——特别是那些仍在世的——将获得这份荣誉的问题上。会引起很多争论。因而，他采取了慎重的做法，将月球的山脉和峡谷按相似的地球上的地理特征来命名，结果，我们就有了月球上的亚平宁山脉、比利牛斯山脉、高加索山脉、朱拉斯山脉和阿特拉斯山脉，甚至还有一处阿尔卑斯峡谷。这些名称至今仍在使用。
伽利略的想法是，月球上那些阴暗、平坦的区域，是真正有水的海洋，而那些明亮、较崎岖的、布满环形山的区域则是一些大陆。这些月海（maria，即拉丁文“海”）的命名基本上是随一时的兴致或自然条件而定的：冷海（theSeaofCold），梦湖（theLakeofDreams），鸣海（theSeaofCrises），彩虹湾（theBayofRainbows），安宁海（theSeaofSerenity），风暴洋（theOceanofStorms），云海（theSeaofClouds），沃海（theSeaofFertility），波涛湾（theBayofBillows），雨海（theSeaofRains），以及静海（theSeaofTranquility）——这是一些富有诗意、引人遐想的名字，对于象月球这样一个荒凉的环境说来更是美妙动听。不幸的是，月海上十分干燥，由美国“阿波罗”宇宙飞船和苏联的月球飞行器从月海带回的样品暗示出，它们过去从未有过水。那里也决没有海洋、海湾、湖泊或彩虹。这些名字则延用至今。取回月球麦面资料的第一艘宇宙飞船“月神2号”降落在雨海区域；人类首次在这个天然卫星上的着陆点以及十年之后“阿波罗11号”的宇航员登陆的地方，都是在静海区。我想，伽利略若是地下有知，也一定会惊讶和欣慰的吧。
尽管赫维留斯怀有种种顾虑，但由乔万尼·巴特斯达·里奇奥利（GiovanniBattistaRiccioli）于1651年出版的《新阿尔马杰茨姆》（AlmagestumNovum）一书则还是按科学家和哲学家的名字命名这些环形山的。这本书名称的意思是“新阿尔马杰茨姆”，老阿尔马杰茨姆是托勒密一生中最主要的著作（“阿尔马杰茨姆”是一个雅称，在阿拉伯语中是“最伟大”的意思）。里奇奥利并出版了一幅月图，图上环形山名字的选择纯系根据他个人的好恶，这样的选择以及以前命名的先例竟一直沿用至今，无人提出过疑问。里奇奥利的书是在伽利略死后九年才问世的，这之后肯定会有足够的机会来重新命名这些环形山。然而，天文学家却保留了这个令人难堪地轻视伽利略的做法。还有一个比伽利略环形山大两倍的环形山称为赫尔，是依照耶稣教会神父马克西米利安·赫尔（MaximilianHell）的名字命名的。
最引人注目的月球环形山之一是克拉维斯环形山，它的直径为142英里，正是科幻影片《2001年：太空奥德赛》中的月球基地所在的区域。克拉维斯（Clavius）是克里斯托弗尔·施吕塞尔（ChristoffelSchlussel）拉丁化的名字（德文中的“钥匙”即称为“克拉维斯”），他是耶稣教会的一名成员和托勒密的支持者。伽利略同另一位叫做克里斯托弗·沙纳尔（ChristopherScheiner）的耶稣教会的牧师就有关谁先发现太阳黑子以及太阳黑子的性质问题进行过很长时间的争论，这件事随后发展成为严重的个人之间的对抗，结下了教会对伽利略的怨恨，以致许多研究科学史的历史学家认为，它导致了伽利略遭到软禁，他的著作被列为禁书，并使他在宗教法庭的严刑胁迫下作出忏悔，承认他以前赞同哥白尼观点的著作是异端邪说，承认地球是不动的。为此，月球上一个直径为70英里的环形山被用来纪念沙纳尔。而根本反对以人名命名月球环形山的赫维留斯，也有一个以他的名字命名面积相当可观的环形山。
里奇奥利给月球上最瞩目的三个环形山命名为第谷（Tycho）、开普勒（Kepler）和哥白尼，以哥白尼命名意义甚大。里奇奥利本人以及他的学生格里马尔迪（Grimaldi）各有一个位于月球的一段或一边上以他们名字命名的环形山，其中里奇奥利的那一个直径为106英里。另外有一个巨大的环形山被命名为阿方萨斯，是按照十三世纪西班牙的一位君主卡斯蒂的阿方索十世（AlphonsoXofCastile）的名字命名的，他在了解了托勒密系统的复杂性后评论说，如果他现在处在创世纪时代的话，他会给上帝一些关于安排宇宙的有益建议的（我们不妨设想一下，假如阿方索十世有幸得知在七百年之后，一个大西洋彼岸的国家将一枚称为“漫游者9号”的飞行器发往月球，在它着陆的同时自动地拍摄月球表面的地貌，直至坠毁在那片原有的、恰好以他卡斯蒂陛下阿方索的名字命名的凹地上，那该是多有趣味啊！）。另有一座多少不太显著的环形山，被命名为法布里修斯（Fabricius），这是他那戴维·戈德施米特（DavidGoldschmidt）的拉丁化的名称，他于1596年发现了米拉恒星（Mira）的亮度周期性的变化。这个发现对于为亚里士多德所拥护及教会支持的“天体不变”说，又是一次有力的打击。
因此，十七世纪的意大利偏袒教会的神父们和教会教义而对伽利略所持的偏见，并没有继续影响到月球地貌的命名。在大约七千个已有名称的月貌形态特征中，若归纳出一条首尾一致的命名格式来，并非易事。有一些环形山是以与天文学几乎毫无直接而明显关系的政治人物的名字命名的，例如朱利叶斯·西泽（JuliusCaesar）和凯泽·威廉一世（KaiserWilhelmI）；还有一些是以名气并不大的英雄名字命名的，例如，沃泽尔鲍尔环形山（直径50英里）和比利（Billy）环形山（直径31英里）。月球上大多数小环形山的命名，是根据附近的大环形山名称而定的，例如，靠近莫斯廷环形山较小的环形山，就被称为莫斯廷A、莫斯廷B、莫斯廷C等等。禁止用在世的个人名字命名环形山的明智的规则，只是偶尔遭到破坏，如给一些很小的环形山按“阿波罗”月球探索飞行器的美国宇航员的名字命名，并且为适应东西方关系缓和的年代，还以一种奇怪的对等方式，同样按一些苏联宇航员的名字命名，尽管这些宇航员从来飞出过地球的轨道。进入本世纪以来，已经尝试将行星外貌和其它天体冠以前后统一的、有条理的名字的命名工作，委托给国际天文学协会（IAU）的一个专门委员会，该联合会是地球上所有专业天文学家的一个组织。以前尚未赋予名字的月“海”中的一处海湾，经由美国“漫游者”宇宙飞船的详细探测以后，被正式命名为“认知海”（MareCognitum）。这是一个颇为公正的命名，与其说使人满意，不如说令各方皆大欢喜。既使美国天文学协会在名字选择上谨慎小心，事情仍然是不易的。例如，当第一批月球阴暗面的照片——不怎么清晰——由具有历史意义的“月神3号”宇宙飞船带回来时，苏联宇航员希望将他们的照片上显示的一个既长且亮的地区命名为“苏维埃山脉”。由于地球上没有这种名称的山脉，因而这项提议不符合赫维留斯命名习惯。不过，后来为了表示对“月神3号”创下非凡功绩的敬意，这项命名还是被接受了。遗憾的是，以后进一步获得的资料显示，“苏维埃山脉”根本算不上什么山脉。
还有一件事倒也与此有关，即苏联代表建议将月球阴暗面的两个月海之一（与月球正面的海相比，背面两个月海都很小）命名为莫斯科海（MareMoscoviense）。但是，西方天文学家认为又是违背传统，因而持反对态度，因为莫斯科既非自然条件，也不是意识形态的名称。他们在答复中反唇相讥，指出新近命名的一些月海名称——即在地面上难以用望远镜观测到的月海——也未很好地遵守这种命名习惯。例如：MareMarginis（边缘海）、MareOrientale（东方海）和MareSmy－thii（史密斯海）。鉴于协调一致的规则已经被破坏了，这项争议的结果最终有利于苏联的提议。1961年在加利福尼亚州伯克利举行的国际天文学家协会的会议上，由法国奥迪翁·多尔福斯（AudouinDollfus）正式裁决莫斯科是一个意识形态的名称。
目前，随着太空探索时代的来临，太阳系中的命名问题已经成倍地增加了。这种趋势中的一个有趣的例子，是火星上特征形态的命名。几个世纪以来，人们就一直观察、记录和绘制这颗红色行星表面的明、暗标志。尽管人们当时尚不清楚这些标志意味着什么，但仍强烈希望能给予它们命名。曾经尝试用研究过火星的天文学家的名字命名失败以后，意大利的G·V·夏帕雷利（G·V·Schiaparelli）和在法国工作的希腊天文学家E·M·安东尼亚迪（E．M．Autoniadi），在本世纪初期制定了一套按古典作品中的神话人物和地名给火星地貌命名的准则。这样，火星上的地形就有了下列一些名称：托思－奈潘塞斯、孟诺尼亚、赫斯佩亚、北海、酸海以及乌托邦、福地、阿特兰提斯洲、莱缪利亚、黎明女神以及乌克尼亚（Uch－ronia，我想，它可以译为“美好时代”）。1890年时的学者们比起今天的学者来，更乐于选择古典文学中的神话人物来给火星上的这些区域命名。
火星上犹如万花筒似的表面，由美国连续发射的“水手号”宇宙飞船首次揭示出来，但主要是由“水手9号”揭示的，它自1971年11月开始，环绕火星整整飞行了一年，用无线电向地球发回了7200多幅近距拍摄的火星表面的照片。大量未曾预料到的和奇形怪状的细节被披露出来，包括高峻的火山山脉，与月球上类型相同的，但浸蚀程度更严重的许多环形山，以及神秘莫测的蜿蜒峡谷，这些峡谷可能是在火星形成的早期历史时期中被流水冲刷形成的。这些新发现的火星表面特征迫切需要予以命名，国际天文学家协会责无旁贷地委任了一个以得克萨斯大学的杰勒德·德沃库勒斯
（GerarddeVaucouleurs）为主席的委员会，负责制定新的火星命名法。通过我们几个人在火星命名委员会中的努力，在新名称中认真地注意摆脱偏狭的区域观念。主要的环形山以研究过火星的天文学家命名，是不可避免的，但职业和国籍的界限则可以大大放宽。因此，火星上直径大于60英里的环形山就有用中国天文学家李梵（LiFan）和刘歆（LiuHsin）的名字命名；还有以生物学家的名字命名的，如：艾尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（AlfredRusselWallace）、沃尔夫·维什聂克（WolfVish－niac）、S·N·文诺格拉德斯基（S．N．Vinogradsky）、L·斯巴勒赞尼（L．Spallanzani）、F．雷迪（F．Redi）、路易斯·巴斯德（LouisPasteur）、H．J．米勒（H．J．Muller）、T·H·赫胥利（T．H．Huxley）、J．B．S．霍尔丹（J．B．S．Haldane）以及查尔斯·达尔文；另外有以地质学家的名字命名的，如：路易斯·阿盖西斯（LouisAgassiz）、艾尔弗雷德·魏格纳（AlfredWegener）、查尔斯·赖尔（CharlesLyell）、詹姆斯·赫顿（JamesHutton）和E·休斯（E．suess）；甚至有的是用一些科学幻想小说家的名字命名的，如埃德加·赖斯·巴勒斯（EdgarRiceBurroughs）、H．G．韦尔斯（Wells）、斯坦利·温鲍姆（StanleyWeinbaum），以及小约翰·W·坎贝尔（JohnW．CampbellJr．）。火星上还有两个大环形山被命名为夏帕雷利和安东尼亚迪。
但是，在地球这个行星上有更多种类的、任何单独一种的名称所代表不了的文化，但却具有相同的天文传说。为了抵销至少一部分这种盲从的文化偏见，我建议将那些蜿蜒曲折的峡谷按别国语言对火星的称呼进行命名，这主要指欧洲以外的语言，这项建议被采纳了。表1所示，是这些称呼中最主要的语言。有意思的是，马阿迪姆（Ma’adim，希伯来语）和开罗（AlQahira，阿拉伯语，战神的名字，开罗就是以这个词命名的）的含义极为相似。第一艘“海盗号”宇宙飞船的着陆点是克莱斯（Chryse），靠近阿里斯、蒂尤、西穆德和沙尔巴塔纳峡谷群。
表1被命名的首批火星沟壑
__________________________________________________名称语种
开罗（AlQahira）埃及阿拉伯语
阿里斯（Ares）希腊语
奥卡库（Auqakuh）凯楚阿（印加）语
火星（HuoHsing）汉语
马阿迪姆（Ma’adim）希伯来语
曼戈拉（Mangala）梵语
尼尔加尔（Nirgal）巴比伦语
卡塞（Kasei）日语
沙尔巴塔纳（Shalbatana）古阿卡德语
西穆德（Simud）苏美尔语
蒂尤（Tiu）古英语
________________________________________________________对于火星上那些巨大的火山，有人主张用地球上主要火山的名字来命名，例如恩格隆戈落火山或克拉卡托火山，这样可使火星表现出尚未成文的天文学传说的文化色彩。但这遭到一些人的反对，他们的理由是，当把地球上的火山同火星上的火山比较时，会造成混乱；我们谈的是哪一座恩格隆戈落火山呢？地球上的城市，也存在这种混淆不清的问题，但看来我们能够将俄勒冈州的波特兰市与缅因州的波特兰市作比较而不至于陷入失望的混淆之中吧。另有一项由一位欧洲著名科学家提出的建议是，给每一座火山冠以“Mons”（即mountain山），随之再跟一个拉丁文所有格的主要罗马神的名字；例如：战神山、朱庇特山以及维纳里斯山。我对此持反对意见，至少是因为这项提议所涉及的人类活动的领域与火星火山毫不相干。对方答复说：“噢，我可没听说过。”最后还是按古典命名法给火星上诸火山冠以它们各自邻近的明暗区域的名字。于是，我们就有了“孔雀山”、“福地山”，并且给太阳系中最大的火山取了一个令人满意的名字——“奥林匹斯山”。因此，当火山的名字大多反映出西方的文化传统之际，最近的火山命名方式，总的说来却是对传统的重大突破：一大批地形的名称，既非按远古时代的事件，也不是按欧洲地理形态以及十九世纪西方以目视观察的天文家的名字来命名的。
有些火星和月球的环形山，是以同样的个人名称命名的。这是波特兰事例的再版，我想，这在实际上会引起小小的混淆。但是，它至少也带来一些好处：火星上，现在已经有一个大环形山以伽利略的名字命名的，其大小同称为托勒密的环形山差不多。而火星上是没有名为沙伊纳或理奇利这样的环形山的。
“水手9号”考察的另一项意外结果是获得了对另一颗行星的卫星所拍摄的首批近距离照片。现已制成的地图显示了火星的两个卫星大约一半的表面形状，它们就是福博斯和德莫斯（火星战神的两位侍者）。由我主持的火星卫星命名小组委员会，确定福博斯上的环形山要用研究过这些卫星的天文学家的名字命名。位于福博斯南极的一个显著的环形山被命名为阿萨夫·霍尔（AsaphHall），因为霍尔是这些卫星的发现者。有部荒诞的讲述天文学的书声称，在霍尔几乎放弃了他对火星的卫星进行探索之际，是他的妻子劝导他重又回到望远镜旁边。他很快发现了它们，并给它们命名为“可怕”（福博斯）和“可怖”（德莫斯）。于是，福博斯上面最大的坑穴以霍尔夫人的婚前姓氏安吉利娜·斯蒂克尼（AngelinaStic－Kney）命名。倘若碰撞出这个斯蒂克尼坑穴的冲击物再大一些的话，它很有可能早就把福博斯撞个粉碎了。
那些在某些方面惯于对火星的卫星进行推测的作家和其他人，对德莫斯却保持缄默。它上面两处最显著的地形被称之为乔纳森·斯威夫特（JonathanSwift）和伏尔泰（Voltaire）。这两个人早在火星周围的这两颗卫星被实际发现以前，就分别通过其具有思想性的传奇小说《格列弗游记》和《米克罗迈格斯》，对它们的存在作了描述。我曾经想把德莫斯上的第三个坑穴以雷内·马格里蒂（ReneMagritte）的姓氏命名，马格里蒂是比利时的一位超现实主义者，在他所画的《比利牛斯山城堡》和《现实的感觉》两幅画中，画了两块悬浮在空中、看上去与火星的两颗卫星非常相象的大岩石——尽管在第一幅画中多了一处城堡，就我们目前所知，福博斯周围并没有这么一处城堡。不过，我的这个建议，终以有点轻率为由被否决了。
我们现在正处在给行星地形永久性命名的历史时刻。一座环形山的名字反映出一种具有价值的纪念：月球、火星和水星上硕大的环形山的估计年龄为数十亿年。由于近来需要命名的地表形态的大量增加——并且也由于所有已故天文学家的名字差不多都已分别用于一个个天体——所以，有必要探讨新的办法。1973年在澳大利亚悉尼市举行的国际天文协会会议上，指定了几个委员会研究行星命名的问题。有一个问题很清楚，即如果其它行星上的环形山现在不用人名而只用另一类名字命名的话，那么，就将只有天文学家和少数其他人士的名字留给月球和行星。假如以鸟类、蝴蝶、城市或者古代的太空探索运载工具名称来给环形山命名，就说给水星上的环形山命名吧，那是很有意思的。但是，如果采纳这种方式，我们将会给天体仪、地图和教科书的编纂者们留下这样一种印象：我们只尊重天文学家和物理学家；我们轻视诗人、作曲家、画家、历史学家、考古学家、剧作家、数学家、人类学家、雕刻家、医生、心理学家、小说家、分子生物学家、工程师和语言学家。然而，若以上述那些人的个人姓氏给尚未定名的月球环形山命名的话，可能会导致这样一种情况，即指定直径为十分之一英里的环形山命名为陀斯妥也夫斯基（Dostoevsky）或莫扎特（Mozart）或赫罗希济（Hiroshige），而直径为52英里的则命名为皮蒂斯克斯（Pitiscus）。我以为这与命名者应具备的远见以及理智的泛基督教主义不相适合。
经过长期的争执之后，这一观点占了上风——这在很大一部分是由于苏联天文学家的有力支持。鉴于此，由夏威夷大学的戴维·莫里森（DavidMorrison）担任主席的水星命名委员会，决定将水星上的陨石冲击坑用作曲家、诗人和作家的名字来命名。这样，那些主要的冲击坑就被命为约翰·塞巴斯蒂安·巴赫（JohannSebastianBach）、荷马（Homer）和穆拉萨基（Murasaki）。对于大部分由西方天文学家组成的委员会而言，选择代表全世界各种文化的一批名称是很不容易的，莫里森委员会需要寻求懂行的音乐家和各类文化方面专家的帮助。最使人为难的问题是，如何查找那些人的名字，比如说，中国汉朝的音乐是谁创作的，贝宁青铜是谁铸造的，夸丘特尔人的图腾柱子是谁雕成的，以及美拉尼西亚的民间叙事诗又是谁编纂的。但是，即使这些资料信息查找核实得很慢，时间还是有的：因为由“水手10号”所摄制的水星上有待命名的地形的照片，只涉及该行星表面的一半，而将另一半水星表面的冲击坑拍摄下来并给予名称，还需要很多年的时间。
除此以外，另有人提议，为了某些特殊目的而对水星上的有些物体采用其它种类的名称。建议中提及的黄经圈20度的位置穿过一个小冲击坑，该冲击坑被“水手10号”上的电视实验者们建议称为胡恩·卡尔（HunKal），这是阿兹台克语中的一个词，意思是“二十”，也是阿兹台克人的算术基数。他们还建议将一处多少类似于月海的巨大洼地称之为热盆地，因为水星上气温炽热。最后，所有这些名称都只适用于水星的地形外貌；过去一代代位于地面观测的天文学家朦胧瞥见的明暗标志，仍然没有可靠地绘制下来。一旦它们被绘制出来，还会有一些关于命名它们的新建议。安东尼亚迪（Antoni－adi）为水星的这类地形提出过一些名称，其中有些很别致－－例如索利图德·赫梅·特里斯麦吉蒂（SohtudoHermaeTrismegisti）（孤独的赫耳墨斯，极乐的世界）——这样的名称，也许最终会保留下来的。
现在还没有摄制出金星表面图，因为该行星永远被不透明的云层所遮蔽。然而，它的表面特征正在通过地面的雷达进行绘制。已经探测清楚的是，那里也有冲击坑和山脉以及其它更奇形怪状的地貌。“金星9号”和“10号”宇宙飞船成功地获得了该行星表面的照片，这预示着，有朝一日会通过航空器或飞行气球取回金星低层大气的照片。已发现的金星上对雷达有高度反应的首批显著的地理特征，给它们取了一些平凡的名字，如a（Alpha）、B（Beta）和Y（Gamma）等。目前由马萨诸塞理工学院的戈登·佩顿吉尔（GordonPettengill）任主席的金星命名委员会，建议对金星表面地貌采用两类名称。一类是无线电技术的创始人的名字，正是他们的工作促使雷达技术的发展，进而使绘制金星表面图成为现实，例如：法拉第（Faraday）、麦克斯韦（Maxwell、海因里希·赫茨（HeinrichHertz）、本杰明·富兰克林（Benja－minFranklin）和马可尼（Marconi）。鉴于该行星自身名称的启示，另一类是妇女们的名字。初看起来，将一颗行星奉献给妇女的想法，多少有些性别歧视的意味。但我以为，实行性别歧视的恰恰并非女性。由于历史原因，人们一直劝阻不去为妇女寻求现今在其它行星上值得纪念的位置。迄今以妇女的名字命名的环形山为数极少：只有斯克罗多夫斯卡（Sklodow－ska，居里夫人未婚前的姓氏）、斯蒂克尼（Stickney）、天文学家玛丽亚·米切尔（MariaMitchell）、核物理先驱者利萨·迈特娜（LisaMeitner）、穆拉萨基（Murasaki）女士以及其他仅有的几位。根据对其它行星命名的专业规则，妇女的名字只能继续偶尔出现在其它行星的表面上，而只有有关金星命名的建议，才能使我们对妇女们的历史贡献有适当的认识（不过，我将愿意看到，这种想法不会到处滥用，我自己并不想看到水星完全用商人的名字命名，而火星完全用将军的名字命名）。
按照传统，小行星带（见第15章）历来是用妇女的名字来作纪念，小行星带是由具有岩石性和金属性的砾石聚集而成的，它们在火星和木星的轨道之间围绕太阳旋转。除了一部分小行星按照古希腊传说的特洛伊战争中的英雄命名以外，其余均以妇女的名字命名。首先是用了大量古典神话中的妇女名字，如谷类女神、缪斯女神、女妖锡西和潘朵拉。由于可搬用的女神名称逐渐减少，遂将范围放宽到包括莎孚、戴克、弗吉尼亚和西尔维娅。后来，随着新的发现源源不断地涌现，天文学家的妻子、母亲、姐妹、情人、大姑、大姨的名字也皆用完了，他们开始在真实存在的或有此希望的慈善机构的恩主的名字后面附加一个阴性词缀来命名，比如，洛克菲勒丽娅（Rockefelleria）就是如此。至今，已经发现了两千多个小行星，情况也相应变得有些不妙了。但是，非西方文化传统几乎尚未发掘，还有大量巴士克语的、阿姆哈拉语的、阿伊努族语的、多布语和库恩语的女性名字，可以用来给未来的小行星命名。加利福尼亚理工学院的埃莉诺·赫琳（EleanorHelin）预见到埃及和以色列的关系能实现缓和，提议将她发现的一个小行星叫做拉-沙洛姆。还有一个问题——或者说机会，看你如何对待——就是：我们不久将获得诸小行星的近距离照片，它们的表面细部亟需予以命名。
在小行星带以外、太阳系外层的行星及其大卫星上，迄今为止尚未赐予那些相互冲突已不规则的名称。例如，木星上有“大红斑”和“北赤道带”，却没有比方说称为斯梅德利（Smed-ley）这样的地貌。原因是我们所看到木星只是它的云层，给云层按照斯梅德利这个人名来命名是不适当的，至少起不到永久纪念他的作用。然而，现在太阳系外层物体命名的主要问题，在于如何给水星的卫星命名。土星、天王星、海王星的那些卫星已经有了令人满意的或至少是不太著名的古典名称（见表2）。但木星的十四个卫星的情况则截然不同。
表2较外层行星诸卫星的名称
___________________________________________________土星海王星
贾纳斯（Janus，门神）特里顿（Triton，半人半鱼的海神）米马斯（Mimas）纳瑞德（Nereid，海中仙女）
恩塞拉都斯（Enceladus）天王星
米兰达（Miranda）
特瑟斯（Tethys）阿里尔（Ariel）
迪翁（Dione）昂布里尔（Umbricl）
丽亚（Rhea，宙斯的母提坦尼亚（Titania）
亲）奥白龙（Oberon，提坦尼亚的丈
提坦（Titan，大力神）夫）
海佩里恩（Hyperion）冥王星
艾坡特斯（Iapetus）凯隆（Charon，冥府渡神）
菲比（Phoebe，月亮女神）
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木星的四个大卫星是由伽利略发现的，而他同时代的神学家们，深受亚里士多德和《圣经》思想的混合影响，确信其它行星不可能有卫星。与这种观念相反的伽利略的发现，使那个时代的原教旨主义教士们仓皇失措。也许是为了尽量避免招惹非议，伽利略把这些卫星叫做美第奇家族卫星——即以给他提供基金的人的名字命名。但是，后人更聪明，他们干脆把这些卫星叫做伽利略卫星。基于类似的考虑，当英国的威廉·赫舍尔（WilliamHerschel）发现了第七颗行星时，他建议将其取名为乔治。假如不是智慧的头脑占了上风，我们今天可能会有一颗主要的行星叫做乔治三世，而不叫天王星了。这些伽利略卫星，被西蒙·马里尤斯（SimonMarius）选定了几个希腊神话人物的名字予以命名，他是和伽利略同时代的人并在谁首先发现木星卫星的问题上与伽利略争论不休（月球上有一个直径27英里的环形山是用他的名字命名，以资纪念）。马里尤斯和约翰尼斯·开普勒均感到，按照真实的人物、特别是按照政治人物的名字来给大体命名，是极不明智的。马里尤斯写道；“我愿凭神学家的准予而不是异教的学说行事。有些诗人专门给水星杜撰一些不正当的风流轶事。其中特别出名的牵涉三位处女，水星悄悄地爱上了她们并且也得到了她们的爱，这就是：艾欧（Io）……、卡莉斯托
（Callisto）……和欧罗巴（Europa）……，不过，它甚至更爱那美丽的男孩甘尼米（Ganymede）……，所以我相信，我给那四颗卫星取的名字还是不错的：即将第一颗命名为艾欧，第二颗命名为欧罗巴，第三颗鉴于其壮丽的光辉而命名为甘尼米，最后第四颗命名为卡莉斯托。”
然而，1892年E·E·巴纳德（E．E．Barnard）发现了木星的第五颗卫星，它的运行轨道还在艾欧的轨道之内。巴纳德坚决地坚持将这颗卫星命名为“木卫五”，而不能用其它名字。从此以后，巴纳德的这个建议被一直沿用下来，除了那四颗伽利略卫星以外，其它十四颗均以编号为名，最近已由国际天文协会正式批准。但是，即使看起来有些不合情理，人们总是对名称而不是数码表示出强烈的偏爱（这一点清楚地反映在大学生们反对学院会计员把他们“只作为一个个数码”来对待，反映在不少公民对于政府只凭他们的社会保险号码来认识他们所表示的义愤以及在监狱和罪犯营里，为使其感到沮丧，有系统地施予编号以作为囚犯的唯一身分）。在巴纳德的发现之后不久，卡米尔·弗莱马里恩（CamilleFlammarion）遂提议给木卫五取名为阿马尔塞（Amalthea，它是希腊传说中哺育婴儿宙斯的山羊）。虽然由山羊来哺乳不一定是不正当的爱情活动，但对于那位法国高卢族的天文学家来说，肯定会觉得二者相差无几。
由位于斯托尼布鲁克的纽约州立大学的托拜厄斯·欧文（TobiasOwen）担任主席的国际天文协会木星命名委员会，为木卫六至木卫十三给出了一套名称。作为他们名称选择的指导原则，有如下两条：所选名字应当是木星所“窃爱的人”，但却默默无闻，以致过去那些煞费苦心地给小行星命名的人们都忽略了它们，其次，还要根据该卫星是按顺时针方向还是逆时针方向围绕木星旋转的不同情况，分别给卫星名称后面加上一个字母“a”或“e”作词尾。但是，按照至少是某些奉行经典的学者的意见，这些名字含意不清，令人疑惑不解，而且这样做的结果，必然会把“朱庇特”的许多最著名的情人甩在一边，使她们无法在木星系统中抛头露面。结果令人遗憾，特别是连经常受到宙斯（即朱庇特）嘲弄的他的妻子赫拉（He－ra），即居诺（Juno）也根本未被选上。显然，她属于明媒正娶的。表3中，列出了另一种除赫拉以外还包括朱庇特的那些著名情妇在内的命名方案。假如这些名字被采用了的话，那将无疑地重复了小行星的名字。不管怎么说，那四颗伽利略卫星就已是既定事实，但由此而产生的混乱程度还是无足轻重的。另一方面，有一些人支持巴纳德的主张，认为数字命名法是可取的；其中最突出的是加利福尼亚理工学院的查尔斯·科瓦尔（CharlesKowal），即木卫13和木卫14的发现者。这三种主张看起来都有优点，且看这场争辩如何分晓，倒是很有意思的。至少我们目前还不必对这些木星卫星命名的特征的争议作出孰优孰劣的裁决。
但是，这样的状况是不会长久的。木星、土星、天王星和海王星的卫星，已经知道有三十一个。没有一个被近距离地拍摄过照片。最近已作出决定，凡太阳系外层的卫星，其地貌均按所有不同文化中的神话人物命名。然而，“旅行者号”宇宙飞船很快将会获得其中大约十个卫星的高分辨率图象，以及土星光环的图象。太阳系外层小天体的总面积，大大超过水星、金星、地球、月球、火星、福博斯和德莫斯的面积之和。对于所有行业和文化来说，是有足够的机会最终总会在大体上留名的，我想，我们还可以预先安排用非人种进行命名。今日在世的职业天文学家，恐怕比起以前人类有史记载以来的所有天文学家的人数总和还要多。我估计，我们当中的许多人也将留名于太阳系的外层空间而为人们永久纪念的——也许会留名于木卫四的一个陨石坑内，土卫六提坦的一座火山上，米兰达卫星的一个脊岭上，哈雷彗星的一条冰河内。（顺便说一下，诸彗星皆是以它们的发现者名字命名的）。我有时琢磨，这些安排要怎样进行才好——是否要把那些冤家对头的人的名字分别用到不同的世界上去呢，或者是否需要把依靠相互合作而做出发现成果的人们依偎在一起，一个陨石坑壁挨着一个陨石坑壁地逐一命名呢。有一些反对意见认为，政治哲学人物太易引起争议了。我自己则乐于看到，能有两座巨大而毗邻的环形山被分别命名为亚当·斯密（AdamSmith）和卡尔·马克思。太阳系中是有足够的天体来用已故的政治和军事首脑人物的名字命名以资纪念的。有些人还鼓吹，通过将环形山的命名权出售给开价最高的投标者来支持天文学事业，但我以为这未免走得太远了。
表3对木星的诸卫星建议采用的名称
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卫星国际天文协会拟定的名称提议供选择的名称
木卫五阿麦尔萨（Amalthea）阿麦尔萨（Amalthea）六希马利亚（Himalia）玛推（Maia）
七埃拉瑞（Elara）赫拉（Hera）
八帕西法耶（Pasiphae）奥尔克门（Alcmene）九辛诺佩（Sinope）莱托（Leto）
十莱西萨（Lysithea）德米特（Demeter）
十一卡梅（Carme）塞米勒（Semele）
十二阿纳克（Anake）达纳约（Danae）
十三莱达（Leda）莱达（Leda）
十四——————
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关于太阳系外层空间天体的名称，有一个奇妙的问题。那里许多天体的密度极低，就好象它们是由冰构成的，宛如一些直径为数十或数百英里的巨大而疏松的雪球。尽管天体的碰撞必然会产生冲击坑，而以冰构成的冲击坑是不会保持长久的。在太阳系的外层空间领域，至少有一些已被命名的天体会是短命的。这也许是一件好事：它可以提供给我们一个机会来修正我们对政治人物及其他人士的看法，并且给予一个最终的回旋余地，如果有关国家或意识形态的热情冲动反映到太阳系外层系统的命名上的话。天文学史表明，有些关于天体名词术语的建议，还是弃置一边的好。例如，1688年耶拿市的埃哈德·韦格尔（ErhardWeigel）曾建议将人们熟悉的黄道星座名称予以修正——例如，狮子座、室女座、双鱼宫和宝瓶宫，当人们问你是什么“属相”时，他们的意思就是指的这些星座。韦格尔建议用一种“宗谱纹章式的星空”来替代，这种宗谱纹章图象中的欧洲皇族，将他们的监护动物来代表，例如。狮子和独角兽代表英格兰。我真不愿意去设想，如果这个建议在十七世纪时被采纳的话，这种图解式的星际天文学今天会发展成一种什么局面。天空将被分割成两百个小块，每一块则代表着现有的每一个民族国家。太阳系的命名，基本上不属于精密科学的任务。它历来受到种种偏见和沙文主义观点的影响，并且在每一个转折时刻都缺乏远见。目前，要说有什么值得自我庆贺的话还为时早一些，但我认为，天文学家们最近已经采取了一些重大步骤来清除天体名称命名中的地区观念而使它们能代表全体人类。有些人认为这是一极无意义的工作，或者至少是费力不讨好的工作。但是，我们当中也有人确信它是重要的。我们的遥远的后代，将会把我们的命名作为他们家庭住地的名称，那时他们的家也许就在：灼热的水星表面；火星峡谷的边缘；提坦火山的斜坡上；或者在遥远的冥王星的冰地上，太阳从那里看上去犹如漫漫夜空中的一个明亮光点。他们对于我们的看法，对于我们希望并珍视什么所作的评价，可能在很大程度上取决于我们今天怎样给那些卫星和行星命名。
(本章完)
[(第14章 )]
第十二章太阳系中的生命
“我在路上没有看见任何人，”艾丽丝说。“我只希望我有这样一双眼睛，”国王以焦急的声调说道。“能够看不见任何人！就在这样的距离上也见不到！为什么呢？因为凭借这点光线，所能见到的只能是现实的人！”
刘易斯·卡罗尔《透过眼睛的观察》三百多年以前，荷兰德尔夫特市的安东·范·列文虎克（AntonvanLeeuwenhoek）开拓了一个新世界。他用第一架显微镜观看了一滴浸泡过干草的不流动的水，发现它充满着微小生物而惊诧不已，他写道：
“1676年4月24日，在我偶尔观察到这颗水滴时，非常惊奇地看到许许多多不可思议的各种微小的生物；有些微生物的身长为其宽度的三至四倍。据我判断，它们的整个厚度比虱子身上的一根毫毛厚不了多少。这些小生物具有很短很细的腿，位于头部的前面（虽然我没能认出它们的头，但由于动起来这一部分老是走在前面，我还是把它叫做头）……的靠近最后部分，附有一个明显的球状物体；而我判断，这最后部分是稍为分叉的。这些微生物很灵活，活动起来时常到处乱窜。”
这些纤细的“微生物”是任何人以前从未见过的。而列文虎克却毫无困难地认出了它们是具有生命力的。
两个世纪之后，路易斯·巴斯德（LouisPasteur）根据列文虎克的发现，发展为疾病的病菌学说，并为许多现代医学领域奠定了基础。列文虎克当时的研究完全不是为了某个实用目的，但却是开创性的，多少有点奇遇性质。他自己决没有想到他的工作在将来的实际应用。
1974年5月，英国皇家学会举行了一次题为“对异域生命的认识”的讨论会。地球上的生命，通过一种缓慢、曲折、一步一步的进步方式发展起来，也就是以我们所知的通过自然选择进化而来的。在这一过程中，偶然因素往往起着关键作用——例如，哪一基因在什么时候会被紫外线光子或来自太空的宇宙射线引起突变或改变，就是一种偶然因素。地球上的一切有机体都能巧妙地适应它们周围变幻莫测的自然环境。在其它的行星上，由于偶然因素的差异，以及极其异常的自然环境，生命可能已经以一种截然不同的方式进化了。这即是说，假若我们的一艘宇宙飞船在火星上着陆，我们是否有能力认出当地活生生的生命形式来呢？
有一种论点在皇家学会讨论会上受到与会者的重视，即其它地方的生命可以依据非概然性的原则识别出来。就拿树木来说吧。树木是一种具有长长的带皮结构物，地面上的顶部大于根部。显而易见，经过上千年的风吹雨打，绝大多数的树将会倒下去死亡。它们处于一种力学的不平衡状态。它们的结构没有长久生存的希望。但并非所有顶部重的结构都是由于生物学上的原因造成的。例如，沙漠中就有一些上重下轻的岩石。但是，倘若我们看到众多顶部重的结构物全都非常相似，我们就有理由推测它们都具有生物的起源。就象列文虎克观察到的那些微小生物一样。它们当中的很多同类，是如此地相似，如此高度复杂，令人不可思议，既使我们以前从未见过这些动物，也能准确地猜出它们是生物。
对于生命的本质和定义，有过许多广泛而认真的争论。那些最成功的定义都以进化的过程为主旨。但是，我们没有在别的星球上登陆，也就不能等待看到是否附近有什么东西在进化。我们没有那个时间。而有关生命的探索就只能采取更为实际的方式。这一观点是由彼得·梅多沃爵士（SirPeterMedawar）在皇家学会的讨论会上策略地提出来的。当时会场上漫无边际且故弄玄虚的交谈刚刚结束，梅多沃站起来说道，“先生们，在座的每一位都知道，一匹活马与一匹死马二者是不同的。因此，请让我们停止鞭挞死马吧。”对此，梅多沃和列文虎克的见解可谓不谋而合。
但是，在我们太阳系的其它星球上是否有树木和微小的生物呢？简单的答复是，谁也不知道。就距离最近的几颗行星来说，要在我们自己这个行星上通过摄象技术来探测出它们那里是否存在着生命是不可能的。甚至根据迄今美国宇宙飞船“水手9号”和“海盗1号”与“2号”围绕火星轨道飞行的最近距离的观察，火星上100米跨距以内的许多细貌仍然看不出来。鉴于对地球以外的生命探索待有最乐观态度的人也不曾预见火星上的大象体积会超出100米，因此，很多重要试验还尚未开始。目前，我们只能大致测定其它行星上的物理环境，确定它们是否严酷到排斥生命的程度——既使是与我们所知的地球上的生命形式极不相同——而如果环境较温和的话，也许可以推测出生命的存在。但“海盗号”登陆探测的结果却并非如此，下面将加以简略叙述。
对于生命来说，有的地方可能是太热或太冷了。如果温度非常高——比如说，高达摄氏几千度——那么，构成有机体的分子将分裂成碎片。因此，通常把太阳排除在生命的栖居地之外的。另一方面，如果温度过低，那么，驱动有机体内的新陈代谢的化学反应将以极其缓慢的速度进行。鉴于此，寒冷的荒漠冥王星通常被认为没有生命栖息。不过，在低温情况下，化学反应仍可能以可观的速度进行，但我们在地球上还没有对这方面进行过探索，因为化学家们不愿在-230℃的温度下的实验室中工作。对于这一点，我们切不可自以为是。
太阳系外层的巨大行星，诸如木星、土星、天王星和海王星，有时被排除在具有生物学意义的行星之外，因为它们的温度太低了。但是，这些温度是它们的上部云层的温度。往下深入到这类行星的大气层，能遇到温和得多的条件，就象地球上的大气层一样。这些行星似乎也富有有机分子。决不能把它们排除在外。
虽然我们人类喜欢氧气，但却很难为某些生物所接受，因为许多有机体反而会被氧气中毒的。如果我们大气层中不存在一层由阳光对氧气加工而产生的稀薄的臭氧保护层，我们将很快被来自太阳的紫外线灼焦。但在其它星球上，近紫外线照射无法穿透的防紫外线的生物或生物分子的存在，并不是无法想象的。这种设想只不过突出地说明了我们的无知。
在我们太阳系的其它一些世界中，有一项重要的差别是它们的大气厚度各不相同。如果完全没有大气，生命是难以孕育出来的。我们认为，就象在地球上一样，其它行星上的生物也一定要有阳光照射以促成生物成长。在我们这个行星上，植物吸收阳光，而动物则以植物为生。假如地球上的一切有机体被迫（被某些意想不到的灾难）转入地下生存的话，一旦所积存的粮食被吃光了，生命就将终止。植物，任何行星上的基本有机体，都必须依靠太阳。但是，如果一个行星上没有大气层，那么，不仅紫外线，而且还有X射线和伽马射线以及来自太阳风的带电粒子，都将畅行无阻地落到这颗行星表面，并将植物烤焦。
此外，大气也是物质相互交换以保持生物的基本分子不致耗光所必不可少的东西。例如，在地球上，绿色植物放出氧气——一种废料——到大气中去。许多呼吸空气的动物如人类，吸入氧气而呼出二氧化碳，植物则反过来又将二氧化碳加以吸收。如果没有动、植物之间的这种奇妙的平衡（这也是经过痛苦的进化演变而成的平衡），我们的氧气或二氧化碳将迅速消耗贻尽。由于这两种缘故——辐射的防护和分子的交换——对于生命来说，大气似乎是必不可缺的。
在我们的太阳系中，有些星球仅有一层极其稀薄的大气层。例如．在我们的月球上，其表面的大气压还不到地球大气压的1/10000002。在月球向着地球的这一边，有六处地方经“阿波罗号”宇航员考查过。没有发现顶部重的结构物，也没有发现形体笨重的兽类。从月球上带回来将近四百公斤的样品，已在地球上的实验室中进行了仔细的检验。这些样品里没有微小动物，没有微生物，几乎没有有机化合物，甚至没有一滴水。我们原来预料月亮上是没有生命的，事实显然如此。最靠近太阳的行星水星，和月亮相类似。它的大气极其稀薄，应当是无法孕育生命的。在太阳系的外层，有许多很大的卫星，大小如水星或我们的月亮，系由某些岩石混合物（犹如月球和水星的情形一样）和冰凌所组成。木卫二艾欧即属这一类。它的表面似乎覆盖着一种红色的盐类沉积物。我们对此一无所知。但是，由于它的大气压非常低，我们不能指望它上面有生命存在。另外，有的行星具有中等厚度的大气层。地球就是我们最熟悉的例子。在这里，生命在决定我们大气的组成上起着主要作用。氧气当然是通过绿色植物的光合作用产生的，但即使是氮气也被认为是由细菌制造的。氧和氮加起来构成我们大气的百分之九十九，它显然是由我们行星上的生命大范围内反复加工的。
火星上的大气总压力约为地球上的百分之一的一半，但那里的大气大部分系由二氧化碳组成。还有少量的氧气、水蒸气、氮气和其它气体。火星上的大气没有明显的被生物再加工过，但我门对火星的有限了解，使得无法排除那里存在生命的可能性。火星在某些时候和某些地点具有适宜的气候、浓度足够大的大气，并且具有充足的水，这些水被封存在地底下和两个极冠处。甚至地球上很多种类的微小的有机物能在那里生存得很好。“水手9号”和“海盗号”发现了数以百计的干涸河床，它们清楚地表明，在该行星的近代地质史中，曾经有一个水域充沛的时期。这是一个亟待探索的世界。第三个具有中等厚度大气层的、我们还不太熟悉的例子是提坦，它是土星诸卫星中的第二个，也是最大的一个。提坦上现有的大气厚度，看来介于火星与地球两种大气密度之间。不过，这种大气大部分由氢和甲烷组成，并为一层完整的浅红色云彩所包围——也许是复杂的有机分子。由于其距离遥远，提坦只是在最近才引起外空生物学家的兴趣，但它会给人们以长久的魅力。
大气很密的行星，有一个很特殊的问题。象地球一样，它们的大气层是顶部寒冷而底部较温暖。但是，当大气很厚时，底部的温度变得过高，生物受不了。拿金星为例，表面温度大约为480℃；就木星式诸行星来说，达摄氏几千度。我们认为，一切这样的大气将会是对流不息的，有力地夹带着许多物质上下翻腾。由于温度很高，大概不堪设想它们的表面会有生命。云层的环境极为温暖，但对流会把假设的云内有机体往下带到深处，并在那里使它们灼焦。有两种明显的解决办法。或者那里微小有机体再繁殖的速度之快，可以与它们彼往下带到油锅似的该行星速度相比；或者就是有机体可能具有浮力而不至于被带下去。地球上的鱼为了类似的目的而具有浮鳔，可以想象，在金星和木星这两颗行星上，也许存在着带有氢气囊的有机体。它们要在金星的适当温度中浮起，就至少需要有几厘米宽的身躯，但是，在木星上，为了同样的目的，它们必需有几米宽的身材才行——即分别为乒乓球和气象气球那样大小。我们不知道是否有这样的动物存在，但多少令人感兴趣的是，已能预知它们在那里还没有所谓已知的物理、化学和生物学的强烈影响。
我们对于其它行星上是否隐藏着生命深感无知的状态，可能在本世纪内就要结束了。有选择地对其中许多有存在生命可能的行星进行化学和生物考察的计划，业已开始执行。第一步是美国的“海盗号”宇宙飞船，它们于1976年夏季将两座尖端水平的自动实验室降落在火星上，距离列文虎克发现干草上的纤毛虫纲类微小生物，几乎已过了三百年之久。“海盗号”没有发现附近（或沿途）有顶部重的奇异结构物，也没有发现能观测出来的有机分子。在三组微生物新陈代谢的实验中，在着陆点的两组实验都重复得出近乎肯定的结果。这些结果的含意仍在热烈争论中。另外，我们还必须记住，两艘“海盗号”着陆者作了近距离考察，甚至进行了摄影，考察的面积还不足该行星表面积的百万分之一。作更进一步的观察——尤其是用更精密的仪器（包括显微镜）和旅行车进行观测——是很有必要的。尽管“海盗号”的探测结果有些含糊不清，但是，这些使者们显示出，在人类历史上首次对其它行星上有无生命的问题进行着认真的探索。今后几十年中，很有可能要对金星、木星和土星的大气层进行令人瞩目的深入探索，并且要在“提坦”上着陆，同时，还要更加详细地研究火星的表面。一个新的行星探索和外空生物学黎明期在二十败纪七十年代业已来临。我们正生活在一个大胆探求和智力高度激发的时代；同时，正如历史从列文虎克走向巴斯德那一步所启迪的那样。这亦是一个人类正在从宇宙空间探索中有指望获得巨大实际利益的时代。
(本章完)
[(第15章 )]
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第十三章提坦，谜一般的土星卫星
一层地毯似的氢气使提坦变得温暖起来，纵横的冰凌覆盖下的火山，在冰川的心脏喷发着团团氨气。这一切液态、冰态的财富，支撑着一个帝国，它比水星大，仿佛有点象邃古时代的地球：沥青般的原野上，点缀着灼热的矿坑。而我，又多么想撷取提坦的水呵！那氤氲的天空下，映在樱桃色雾霭中的大地扑朔迷离；上面靉叇的云朵，象是漂浮游动的子宫，高耸而又群集，带着原始的浓羹悄然飘落，生命就等候在它的庇护下诞生。
黛安·阿克曼《行星》（纽约，莫罗出版社，1976年）“提坦”（Titan）既不是一个家喻户晓的名称，亦不是一个人人皆知的世界。当我们测览一张熟悉的太阳系天体表时，我们通常很少考虑到它的。但是，最近几年来，这颗土星的卫星已经作为一个令人感到特别兴趣并且对于未来探索具有重大意义的地方而出现在人们面前。根据我们最近对于提坦的研究，揭示出它具有同太阳系中任何天体相比更接近于地球的大气－－至少就其密度而言是如此。正当我们认真着手探索其它世界的时候，仅此一事实，就足以使它具有新的重要意义。
根据康奈尔大学约瑟夫·维弗卡（JosephVeverka）和詹姆斯·埃利奥特（JamesElliot）等人的最新研究成果表明，提坦除了是土星的最大卫星外，也是太阳系里最大的卫星－－直径约5800公里（3600英里）。提坦比水星大，差不多有火星那么大。然而，它却没着围绕土星的轨道飞行。
通过观测太阳系外层的两个主要世界——木星与土星，我们也许可以获得有关土星本质的一些线索。这二者周身为浅红色或浅棕色。这即是说，我们从地球上看去其上部云层主要呈这种颜色。在这两个行星的大气和云层中，有些东西正在强烈地吸收着蓝光和紫外光，所以反射回来到我们这里的光线主要为红光。事实上，太阳系外层有不少天体都明显地呈红色。由于提坦远离我们8亿英里，并且它有一个小于木星的伽利略卫星的角值，因此，我们尽管还没有取得它的彩色照片，但光电研究揭示出，它实际上是红色的。考虑过这个问题的天文学家过去曾经相信，提坦之所以呈红色的原因与火星呈红色的原因一样：都是锈色的表面。但提坦呈红色的原因与木星和土星呈红色的原因不同，因为我们还没有看到那些行星的固体表面。
1944年，杰勒德·凯珀（GerardKuiper）利用光谱方法探测出提坦周围有一层甲烷大气——第一个被发现有大气层的卫星。此后，观察到甲烷的这一事实被证实了，得克萨斯州立大学的劳伦斯·特拉夫顿（LawrenceTrafton）还提供了至少具有一定参考意义的证据，表明它上面有分子氢的存在。
由于我们知道能够产生被观察到的光谱吸收特征的气体的最低量，并且根据它的质量和半径我们即能得知提坦的表面重力，因此，我们就能推算出最低大气压力来。我们发现它象是10毫巴左右，约为地球上大气压力的百分之一——超过了火星上的大气压力。在太阳系里，提坦具有最象地球的大气压力。。
法国默顿天文台的奥顿英·多尔夫斯（AudouinDoll-fus）用一台最好的、也是独一无二的目视望远镜对提坦进行了观测。观测结果是在大气稳定瞬间，通过望远镜用手描制出来的。根据观测到的各种片断资料，多尔夫斯断定，提担上正在发生的事情与该卫星的旋转周期无关（人们认为，提坦总是面向土星的，象我们的月亮总是面向地球一样）。多尔夫斯猜测，提坦上可能会有云，至少是一种片状的云。
近年来，我们对提坦的认识有多次实质性的量子跳跃。天文学家们已经成功地获得了各种小天体的偏振曲线。这个概念是，起初是非偏振的阳光落在提坦土，经过反射而成偏振了。偏振现象是通过一个原理上类似于“偏振的”太阳镜、但比后者更精密、更灵敏的装置检测出来的。偏振的总量是在提坦运行到一个小范围相位——介于“满”提坦和微“凸”提坦之间时测出的。将测得的偏振曲线与实验室的偏振曲线进行比较，即可获得产生偏振效应的物质的体积和成分。
首先对提坦进行佩振效应观测，是由约瑟夫·维弗卡作的，观测表明，从提坦上反射回来的阳光，更象是从云层而不是从固体表面反射回来的。很明显，提坦的表面和较低层的大气，我们未能看见；我们所确实见到的是那不透光的云层和一层重叠着的大气层，以及在它上面偶尔现出的片状云层。由于提坦呈红色，我们看到的是它的云层，据此论据推测，提坦上必定有红色的云层。
另一项支持这个概念的依据来自环绕轨道飞行的太空观察室的测量，其结果显示出，由提坦反射出来的紫外线辐射总量极低。保持提坦紫外光亮度微弱的唯一方法，是在大气压高处有吸收紫外线的东西。否则，由大气分子所致的“瑞利”散射光将使提坦在紫外线中变得明亮（“瑞利”散射，即指蓝光优先于红光的散射，这就是地球上的天空呈蓝色的原因）。
但是，吸收紫外光和紫光的物质在反射光中呈红色。因此，覆盖提坦的广阔云层，有两条（如果我们相信用手绘制的观测图的话，说它是三条也可以）明显的分界线。这里的“广阔”是什么意思呢？它意味着提坦的上空必定有百分之九十以上的部分有云层，这样才能与我们所掌握的偏振数据相吻合。提坦似乎被靉叇的红色云层覆盖着。1971年，出现了第二次令人惊奇的进展，当时，剑桥大学的D．A．艾伦（D．A．Allen）和明尼苏达州立大学的T．L．默多克（T．L．Murdock）发现，提坦发射着波长为10～14微米的红外线，比我们所估计的太阳热能的红外线发射多两倍。由于提坦太小，它不可能有木星或土星那么巨大的内能源。唯一的解释似乎是温室效应，这种效应使得表面温度不断上升，直至慢慢泄漏的红外辐射与被吸收的可见光辐射量正好平衡为止。正是这种温室效应，使得地球的表面温度保持在零度以上以及使金星的表面温度高达摄氏480度。
但是，是什么东西造成提坦的温室效应呢？这不可能象是地球和金星上那样的二氧化碳和水蒸气，因为大部分这些气体在提坦上应当是被冻结了，据我计算的结果，几百个毫巴的氢气（地球海平面上的总气压为1000毫巴）就可产生足够的温室效应。由于这个数字大于观测到的氢气量，因此，那里的云层对于某些波长短的光线来说无法通过，而对于某些较长的光线则可以穿透。根据国家航空和宇宙航行局艾姆斯研究中心的詹姆斯·波拉克（JamesPollack）的计算，几百个毫巴的甲烷也同样可以产生足够的温室效应，或许还可解释提坦的红外线发射光谱的某些细节。如此大量的甲烷也必定是藏在云层下面。这两种温室效应模型都只诉诸于被认为在提坦上存在的气体；当然，这两种气体是会起到一定作用的。
另一种提坦大气模型，是由普林斯顿大学已故的罗伯特·丹尼尔森（RobertDanielson）和他的一些同事提出的。他们认为，已经观察到的提坦上部大气层中存在有诸如乙烷、乙烯和乙炔等少量的简单碳水化合物，能吸收来自太阳的紫外光线并对上部大气加温。所以，我们在红外线中所见到的是炽热的上部大气而不是提坦的表面。根据这个模型，那里就不会存在神秘的温暖地表，也不会有温室效应和几百毫巴的大气压了。
哪一种观点正确呢？目前谁也不知道。这种情况令人想起二十世纪六十年代初期有关金星的研究，当时已经知道该行星发射的光线温度很高，但对于那种发射究竟是来自炎热的表面还是来自炎热的大气区，曾经有过（正当的）激烈的争论。由于无线电电波能穿过一切最稠密的大气层和云层，因此，如果我们能掌握该卫星无线电亮度温度的可靠的测量数据，那么提坦的问题就可以解决了。康奈尔大学的弗兰克·布里格斯（FrankBriggs）利用弗吉尼亚西部格林班克国立射电天文台的巨型干涉仪，首次作了这样的测量。布里格斯发现，提坦表面温度为－140℃，其误差幅度为45℃。这个温度在没有温室效应的情况下，预计约为－185℃。因此，布里格斯的观察，似乎表明那里有相当可观的温室效应的厚度较大的大气，但是，测量上出现误差的可能性仍然很大，致使温室效应成为零。
此后，另外有两个射电天文小组观察出来的数值，与布里格斯所得的数值相比，有的偏高，有的偏低。较高的温度数字，高得令人吃惊，甚至接近地球上寒带的温度。观察所得的情况，如同提坦的大气一样，似乎是非常含糊不清的。如果我们能用雷达（光学测量可以告诉我们从云层顶部到另一星球云层顶部的距离）测出提坦固体表面的面积，问题就可解决。这个问题可能要等“旅行者号”考察组研究的结果，已计划在1981年发送两艘精密的宇宙飞船接近提坦——其中一艘将非常靠近它。
我们选择的无论哪一种模型，都与对红云的认识是一致的。但红云是由什么构成的呢？如果我们用甲烷与氢气造成一种大气，并给它提供能量，那么，我们将可以制造出一系列有机化合物，既有简单的碳氢化合物（象制造丹尼尔森氏大气上部转化层所必需的那类碳氢化合物），也有复杂的有机化合物。在我们康奈尔大学实验室中，比斯恩·卡哈（BishunKh－are）和我以模拟方式制造了存在于外层太阳系的这类大气。我们所合成的复杂有机分子，具有类似于提坦云层那样的光学性质。我们认为，有力的证据说明提坦上是有丰富的有机化合物的，并且，大气中含有简单的气体而在它的云层及表面上则存在着更为复杂的有机物。
与提坦上有大量大气存在有关的一个问题是，由于重力低，轻质气体氢必定会拚命往外逸。对此，我能作出的唯一解释是，那里的氢处于“平衡状态”。这就是说，它不断外逸，但又不断从某种内源——很可能是火山——得到补充。提坦的密度是如此之低，以致它的内部必定几乎全都由冰组成的。我们可以把它视为一颗由甲烷、氨和冰水组成的巨大彗星。那里也必定有少量放射性元素的混合物，它们衰变着并使它们周围的环境变热。热的传导问题，已由马萨诸塞理工学院的约翰·刘易斯（JohnLewis）解决了。很清楚，提坦内靠近表面的部分会呈粘稠状。甲烷、氨和水蒸气从内部逃逸出来，并且被太阳的紫外线分裂而同时产生大气氢和云层有机化合物。那里的表面，可能有由冰而不是岩石构成的火山，它们偶尔喷发出液态冰流而非液态岩石——一种流动的甲烷、氨的熔浆，也许还有水。
所有这类氢气的外逸，还带来另一个后果。大气分子从提坦外逸速度，通常不如从土星外逸速度大。因此，正如康奈尔大学的托马斯·麦克多诺（ThomasMcDonough）和已故的尼尔·布赖斯（NeilBrice）所指出的，从提坦流失的氢，将形成一种围绕土星的扩散性氢环或氢圈。这是一种非常有意义的预断，首先是针对提坦提出来的，但对其它卫星也可能适用。“先驱者10号”已经探测到了在木卫二附近有一个这样的氢环围绕着木星。当“先驱者11号”和“旅行者1号”、“2号”飞临提坦时，他们也许能探测出提坦的环来。
提坦将是外层太阳系中最容易探索的天体。类似木卫二或小行星这样无大气的世界，存在着一个着陆问题，因为我们无法利用大气来制动。类似木星与土星的巨大世界，则有一个相反的问题：因重力而产生的加速度是如此之大，以及大气厚度的增加是如此之快，以致很难设计一种进入时不至焚毁的大气探测器。然而，提坦却有足够稠密的大气和足够低度的重力。如果它的距离再近一些的话，我们今天也许已经往那里发射探测火箭了。
提坦是一个可爱的、难以捉摸和具有启示性的世界，我们突然认识到它是可以探索的；通过用宇宙飞船的靠近飞行，以确定它总的球面参数以及搜寻云层的裂口；通过将探测器发射进去以获取红云和不得而知的大气样品；以及用登陆方式去考察那个与我们所知道的天体皆不相同的表面。提坦给我们提供了研究各种有机化学的绝妙机会，可能正是这种有机化学才导致了地球生命的诞生。尽管它的温度低，但提坦上有生物存在，决不是不可能的。它的表面地质学，可能在整个太阳系中是独一无二的。提坦正在等待着……
(本章完)
[(第16章 )]
第十四章行星上的气候
造成地球气候捉摸不定变化的原因，是否就是那寂静肃默的高度？
罗伯待·格拉维斯（RobertGraves）《相会》
人们认为，在三千万年到一千万年前，地球上的温度恰好以摄氏几度的速率缓慢下降，但许多植物和动物都具有自己的生命周期，以灵敏地适应这种温度的变化，而巨大的森林则向着低纬度的更热地带退缩。森林的这种退缩缓慢地改变了那些仅有几磅重的小皮毛双目生物的习性，这些小生物原来都栖息在森林里，用它们的臂膀从这一树枝攀缘到另一树枝上。随着森林的消失，只有那些在大草原上能够生存的毛皮生物才幸存下来。几千万年以后，这些生物留下两类后裔：一类包括狒狒，而另一类便叫做人类。我们之所以能生存下来，是由于气候变化平均只有几度的缘故。这些变化使一些物种生存下来而另一些物种归于消亡。我们这个行星上生命的特征，受到这些改变的强烈影响，而且事情变得日益清楚，气候的变化直到今天还在继续着。
有许多方法可以指明，过去气候是变化的。有些方法可以探索遥远的过去，而另一些方法则只具有有限的适用性。方法的可靠性也不相同。有一种方法，可以有效地追溯到几百万年以前，它是基于在有孔虫类化石壳体的碳酸盐中同位素氧18与氧16的比率。这些壳体，属于跟我们今天所能研究的物种非常相似的物种。氧16与氧18之比按这些物种在其中生长的水的温度而变化。与氧同位素法多少类似的方法是建立在同位素硫34与硫32之比基础上的方法。还有另外一些更直接的化石指示法；例如，珊瑚、无花果树和棕榈树的广泛存在，则指示出是高温，而数目众多的大型皮毛兽，诸如猛犸之类的遗骸，则指示出是低温。地质记载提供了冰河存在的广泛证据——巨大的能移动的冰层，留下了巨大的鹅卵石和冲蚀的痕迹。另有明显的地质证据表明，有许多蒸发河床——即盐水已被蒸发而留下盐的地区。这种蒸发只有在温暖的气候下才会发生。
当这一系列气候信息汇综起来，一个温度变化的复杂模式就显现出来了。例如，地球的平均温度始终没有一个时候处于水的冰点以下，而且甚至也没有一个时候温度接近于水的正常沸点。但几度的变化则是常有的，甚至二三十度的变化至少局部地发生过。摄氏几度的波动，在几万年特征时间发生过多次，冰期和间冰期新近更替就具有这一特征时间和温度幅度。但也有更长周期的气候波动，最长的周期达几亿年数量级。温暖期似乎存在于约六亿五千万年前和二亿七千万年前。依照过去气候被动的标准，我们现在处于冰期中。就地球大部分历史而论，并没有象今天的南极和北极那样的“永久的”冰封期。过去的几百年，我们部分出现了冰期时代，由于迄今未明的原因，造成了较小的气候变化；如果从无限追溯地质时代的观点来看，我们又可能退回而陷入到全球性寒冷的时代，成了我们这个时期的特征。二百万年前，芝加哥市所在地还被埋在一英里厚的冰层之下，这决不是夸大其事。
地球温度是由什么决定的呢？从太空的角度看，地球是一个旋转着的蓝色球，伴有变化多端的片片云层，红棕色的沙漠和光亮白色的极冠。加热地球的能量，几乎无例外地来自太阳光，从地球的炽热内部传导上来的能量，总起来还不足来自太阳以可见光形式达到的百分之一的千分之一。但不是所有的太阳光都被地球吸收。有些通过地球表面上的极冰、云层以及岩石和水而被反射回太空中。地球的平均反射率，或反照率，通过从卫星上的直接测量和从地照反射出月球暗面的间接测量结果表明，大约是百分之三十五。百分之六十五的太阳光被地球吸收，以加热地球而达到已能容易地计算出来的温度。这个温度约为－18℃，它在海水的冰点以下，比已测定的地球平均温度要冷30℃左右。这种不符是由于这种计算忽略了所谓的室温效应而造成的。从太阳来的可见光进入地球纯净的大气并由此被传入地球表面。然而，在力图辐射回太空的表面，受到在红外线中辐射的物理规律所约束。大气在红外线中不易透进，而某些波长的红外辐射——诸如6．2微米或15微米——辐射只能穿过几厘米，就被大气气体吸收了。由于地球大气是浓密的。能吸收红外区的许多波长，因此，由地球表面发出的热辐射被阻止逸入太空。为了在地球从太阳接受的辐射与由地球发射到太空的辐射之间具有接近的等值，地球表面温度就必定要升高。室温效应不是由于地球的主要大气成分，诸如氧和氮引起的，而差不多毫无例外地是由于次要成分，尤其是二氧化碳和水蒸汽造成的。
就我们所知，金星这颗行星也许就是一个例子，在那里大量的二氧化碳和少量的水蒸汽进入行星的大气中，从而导致这样一种巨大的室温效应，以致水不能以液态留在表面上；所以，行星温度猛烈上升到一个极高值——在金星的情况下，这个值是480℃。迄今为止，我们一直谈的是平均温度。地球温度处处都不相同。极地比赤道地区要冷，一般说来，这是因为太阳光直射在赤道而斜射在极地上。地球上赤道和极地之间温度非常不同的趋势是由大气循环加以调节的。赤道区的热空气上升并在高空中移向两极，在两极下降并返回地球表面；接着又循此老路折回，不过这次是低空从极地返回赤道。由于地球的旋转、地球的地形和水的相变而使之复杂化的这种总的运动，是影响气候的因素。
今日地球上观测到的平均温度约是15℃，这个温度通过观测太阳光强度、全球反照率、自转轴的倾斜以及室温效应而能获得相当满意的解释。但是所有这些参数原则上都是变化的；并且过去或未来气候的变化，都能归咎于其中任一项的变化。事实上，关于地球上的气候变化，几乎有上百种不同的理论，甚至今天对这一课题还很难表明有一致的意见。这不是因为气候学家天生无知，或天生爱争执，而是因为这个问题极端复杂。负反馈和正反馈两种机制都可能存在。例如，假设地球温度降低了几度。大气中的水蒸汽量几乎完全由大气决定的，随着温度下降，就出现下雪，从而阻止了温度的下降。大气中水减少，意味着室温效应变小，也意味着温度的进一步降低，而这甚至可能导致大气水蒸汽的减少，如此等等。同样，温度下降可能使极冰的量增加，从而增加了地球的反照率并使温度继续进一步下降下去。另一方面，温度下降可能降低了云层的量，这会降低地球的平均反照率并使温度增加——或许足以补偿最初的温度降低。新近人们提出了这样的假设，即地球这颗行星的生物起着一种恒温器的作用，以阻制温度太极度的偏离而可能会给全球生物带来有害的后果。例如，温度下降可能造成耐寒植物的增加，以致使广大的地面被覆盖并降低了反照率。
有三种更流行、更有趣的气候变化理论应当被提到。第一种包含各种天体力学可变量的变化。这些可变量有：地球轨道形状、地球自转轴的倾斜，以及由于地球和附近其他天体的相互作用而在长时间内使地球的岁差完全改变。对这些改变程度的详细计算表明，它们至少能影响几度的温度变化，由于存在着正反馈的可能性，这本身对于解释主要的气候变化也许是适当的。
第二类理论涉及反照率变化。这些变化的一个更显著的原因是大量尘埃被喷入地球大气中——例如象1883年喀拉喀托火山爆发中喷出的尘埃进入大气中。鉴于对这些尘埃是使地球变热抑或变冷问题尚有某种争论，所以，目前的大量计算表明，那些细微颗粒非常缓慢地离开了地球同湿层，增加了地球的反照率，从而使地球变冷。新近的沉积学有证据表明，过去火山细粒广泛产生的时代在时间上正好对应于过去冰河期和低温时期。此外，地球上不时的造山运动和陆地表面的创造，而陆地比水亮度要大，因而增加了全球的反照率。
最后，还有一种太阳亮度变化的可能性。我们从太阳演化理论知道，几十亿年中，太阳正在逐渐变得明亮起来。这对最远古的地球气候学来说，立即提出了一个问题，因为太阳在大约三、四十亿年前比现在应该暗30％或40％；而且甚至连同室温效应在内，这种暗度足以导致全球温度比海水的冰点要低得多。然而，有广泛的地质证据——例如，水底微波状物的标记、由海底岩浆淬熄骤冷而产生的枕状火山岩，以及由海藻产生的叶绿体化石——都表明，那时确有充分的水无疑。消除这种矛盾的一种假设方式是这样一种可能性，即：在地球早期大气里有一些附加的温室气体——尤其是氨——使之增加到所需要的温度。但除了太阳亮度这种非常缓慢的演变之外，是否可能有较短期的气候波动存在呢？这是一个重要的但却尚未解决的问题，不过新近遇到的寻找中微子的困难（按照现今流行的理论，中微子应从太阳内部发射出来），已导致了一种暗示，表明太阳目前处于一个反常暗淡时期。
气候变化的形形色色模型之间加以区别是很难的，这也许似乎仅仅是一种不常有的令人烦恼的智力问题——除了那些看来对气候变化有某些实际的和直接的结果之外。关于全球温度趋势的某些证据似乎表明，从工业革命到1940年前后全球温度是非常缓慢地增高，而其后却有一个惊人的骤然下降。这种情况的出现已归咎于矿物燃料的燃烧，它带来了两个后果——释放二氧化碳（它是一种温室气体）到大气中，与此同时，也使未燃尽的燃料微粒进入大气中。二氧化碳使地球变热；微粒则由于它们的较高反照率而使地球变冷。情况也许就是，1940年前，温室效应占上风，而从那时以后，已增加的反照率占主导地位了。
人类活动可能无意地引起了气候的改变，这种不祥的可能性，使行星气候学显得颇为重要了。在行星上，随着气温下降存在着令人担忧的正反馈的可能性。例如，为图谋短时间保持温暖而增加燃烧矿物燃料。就有可能导致更迅速地长时间的寒冷。我们生活在这个行星上，农业技术对几十亿人的粮食负有责任。庄稼还不能顽强地抗拒气候变化而繁殖。人类已不再能为适应气候变化而进行大规模迁居了，或者至少可以说，在各国政府控制下的这颗行星上要再实行大规模迁居是更困难了。理解气候变化的原因，发展施行地球气候再建工程的可能性，正变得刻不容缓了。
说来也怪，这些关于气候变化本质的最有意义的某些暗示，似乎并非全部来自对地球的研究，而是出自对火星的研究。1971年11月14日，水手9号被发射到火星轨道。它的有效科学寿命是一个完整的地球年，并拍摄了7200张照片，内容遍及包括两极在内的整个火星，还获得了数以万计的光谱信息和其他科学信息。如我们已经知道的，当水手9号到达火星时，实际上没有看到其表面的任何细节，因为其时火星正处在一个巨大的全球尘暴的袭击之中。人们已很快地观测到，在尘暴期间，大气温度增加了，但表面温度却降低了，这一简单的观测至少直接提供出一个清晰的实例，说明由于大量尘埃射入行星的大气中而使该行星变冷了。进行的计算表明，对地球和火星可以精确使用同样的物理学，并且可以把它们视为大量尘埃射入行星大气而影响气候变化这一普遍问题的两个不同的范例。
水手9号还有另一个并且是完全出人意料的气候学发现——这就是发现了大量蜿蜒的沟渠，遍布着无数支脉，覆盖了火星的赤道及中纬度地区。在所有情况下有关资料都表明，沟渠沿着自己的方向——下游，继续伸展着。其中有一些显示出辫子模样、沙垄、坍塌的堤岸、流线型泪球状内“岛”，以及其他地球河谷的特征性形态学标记。但这里有着一个很大的问题，即把火星上的沟渠解释成干涸的河床或干涸的小溪谷：在今日火星上显然不可能有液态水。压力简直太低了。地球上的二氧化碳已知有固态和气态，但从未有液态（除非在高压贮存罐内才有液态）。同样，火星上的水能以固态（冰或雪）或以蒸汽存在，但不以液态存在。为了这个原因，有些地质学家不愿接受这种主张沟渠一度有液态水的理论。然而，它们酷似地球上的河流，而且至少其中有许多与别的可能结构诸如塌陷的熔岩洞不同的形式，这些形式也许与月球上的峡谷有联系。另外，这些沟渠明显地向火星赤道集中。火星赤道区的一个突出事实就是，这些地区是火星上平均白天温度高于水的冰点的唯一地区。而且没有任何其他液体具有低粘度的自发宇宙丰度，且具有低于火星赤道温度的冰点。
这样，如果这些沟渠是由火星上的流水造成的话，那么，当火星环境与今日的环境非常不同时，这种水显然必定是流动的。今日火星只有一层稀薄的大气、较低的温度，而没有液态的水。在过去的某个时期，也许有较高的压力，或许有多少高一点的温度以及分布广泛的流水。这样一种环境，如果基于众所熟知的地球生物化学原理，那么，看来比目前火星的环境更适合于生命的存在了。
对火星上这样重要的气候变化可能原因的细致研究，已经把重点放在众所周知的对流不稳定性的反馈机制方面了。火星大气主要由二氧化碳组成。至少在两个板冠中的一个，似乎有冷冻的CO2的巨大沉积。火星大气中CO2的压力，十分接近于在寒冷的火星极地冷冻二氧化碳平衡时所预期的CO2的压力。这种状况与由实验室真空系统中“冷手试摸”（coldfinger）的温度所确定的该系统的压力十分类似。在现时，火星大气是如此之稀薄，以致从赤道上升而两极下降的热空气，在使高纬度地区变热中只起极小的作用。但我们可以设想，极区的温度多少是略有增加的。总的大气压增加，由赤道到极地的对流所输运的热效率也就增加，极地温度继续进一步增加，并且我们会看到有向高温急奔的可能性。同样，温度下降，不管出于何因，都可能造成向较低温度急奔。这种火星境况的物理现象，与地球的情况相比，是容易理解的，因为在地球上，主要的大气成分是氧和氮，它们不可能在两极凝结。
因为火星上发生压力的较大增加，因此，这颗行星在极区吸收的热量必须在至少一个世纪时期内以约15％或20％的速度增加。加热极冠有三种不同的可能来源已经被鉴别出来了，有趣的是，这三种来源与上面讨论过的地球气候变化的三种流行模型非常类似。首先是诉诸火星自转轴朝太阳方向倾斜的改变。这些改变比地球的改变要显著得多，因为火星接近于这颗太阳系中质量最大的行星——木星。并且可以断定火星受到木星的引力扰动。在这里，全球压力和温度的改变，将在十万年到一百万年时间尺度上发生。第二，极区反照率的改变，可能引起火星气候的重大改变。我们已能看到火星上挟带大量沙尘的风暴，由于这些风暴，极冠时而变暗，时而转亮。人们一直有一种提示认为，如果火星极区内能培植一种耐寒的极地植物，将降低火星极区的反照率，那么可能会使火星上的气候变得更适宜一些。
最后，存在着太阳发光能力改变的可能性。火星上的某些沟渠内有一种偶然形成的冲击坑，从行星际空间冲击频率对沟渠形成时期作粗略推算表明，其中有些沟渠必定已达十亿年了。这使人回忆起地球这颗行星上最后一次全球性高温时期，这就提出了地球和火星间在气候方面同步重大改变的动人心魄的可能性问题。
向火星发射海盗号的结果已经以一种主要的方式增进了我们关于这些沟渠的知识，为早期大气密度提供了独立的证据并且已证明了冷冻的二氧化碳大量沉积在极冰内。当海盗号的探测结果被充分彻底理解时，它们有希望大大增加我们关于火星目前环境以及以往历史的知识，大大增加我们关于地球气候和火星气候之间进行比较的知识。当科学家面临极其困难的理论问题时，总会去实施实验的可能性。然而，在对这个整体行星的气候进行研究时，实验耗资多并难以付诸实施，并且还潜存着棘手的社会后果。最大幸运的是，大自然来帮我们的忙了，它为我们提供了附近行星非常不同的气候和非常不同物理可变量的有效信息。或许对气候学各种理论的最严峻检验是，它们能够解释所有附近的行星：地球、火星和金星的气候。从对一个行星的研究中所得的见解，必不可免地将有助于对其他行星的研究。比较行星气候学看来会成为一门学科，它正在临产中，这是一门具有重要智力意义和实践应用的学科。
(本章完)
[(第17章 )]
第十五章卡里奥佩和卡伯
我们想象它们，
轻快地飞跃
紧挨在一起，
这些漂浮的碎石
那是宇宙的尘埃，
成千地漂浮在
木星和火星之间。
弗里格，
范妮，
阿德尔海德
拉克里莫萨。
那魔术般命名
犹如达科坦黑色的冈峦，
恰似一荡妇
歌舞在礁石垒成的舞台上，
它们也许成群结队，
正象蓝色酪乳一样易碎，
当太阳系狂风骤起，
它们就分崩离析。
而如今
他们隆隆作声地狂奔
不顾你我
各奔前程
闪烁着白热光亮
远去远去
直至那连绵无边的里程。
只在那最大的视界里
才看得出它们确有相互碰撞，
好似成群的牛羊，
在那死寂了的冻原上。
黛安·阿克曼（DianeAckerman）
《行星群》（纽约，莫罗出版社，1976），
古代世界的七大奇迹之一是小亚细亚以弗所城的戴安娜庙，这是希腊不朽建筑物的杰出范例。该庙的至圣地是一块黑色巨石，大概是金属，它是从天上掉下来的，是来自神的一个标志，或许是从新月形的月亮上射下来的一个铁球，是女猎人戴安娜的象征。过了不多世纪之后——或许甚至在同时——另一块黑色巨石，依许多人的看法，也从天上掉到阿拉伯半岛上。那里正处在前伊斯兰教时代，这块黑色巨石被放置在称作卡伯（Ka－aba）的麦加神庙内，并供同族人膜拜。到公元七世纪和八世纪，穆罕默德以惊人的成功创立了伊斯兰教，当时穆罕默德的大部分生涯是在离这块黑色巨石不远的地方度过的，也许这块巨石的存在对于他选择自己的这一职业不无影响。对这块巨石的早期膜拜，已被并入伊斯兰教中了，而今日每个朝圣者到麦加去朝圣的主要朝拜中心，也还是这同一块巨石——常常以把它奉祀于庙堂中的庙而被称为“卡伯”。（一切宗教都括不知耻地把它们以前所有的东西据为己有——例如，试以基督教的复活节来说，古时有关春分的大量仪式，今日都被狡诈地改扮成用鸡蛋和幼畜来祭奠。事实上，按照某些词源学考查，复活节这个名字的真谛是大近东地球圣母阿斯塔蒂［Astar－te］这一名字的讹误。以弗所的戴安娜则是后来才有的，是阿斯塔蒂和西比利的希腊文译名）。在原始时代，从晴朗的蓝天上坠落一块巨大的砾石，必定在目击者的记忆中留下深刻的印象。但它还具有更大的重要性：在冶金学的开创时期，在世界的许多地方，从天空落下来的铁，便成了这种金属最纯的有效形式。铁剑在军事上的重要性和铁制犁头在农业上的重要性，使从天而降的金属为实践的人们所关注。
岩石还在从天上落下来；农民们仍偶然地把犁碰在这些岩石上而撞破了犁；博物馆为了得到它们而依然慷慨付款；而特别罕见的是，有一块岩石竟穿过一所房子的屋檐落下，不偏不倚地掉到一家人家屋里，而这家人正在电视机前作晚祷。我们把这些星体叫陨星。但命名它们并不等同于理解它们。事实上，陨星究竟来自何处呢？
在火星轨道和木星轨道之间，有数以千计的不规则形状的、翻滚着的小世界，我们称之为小行星（asteroids）或类似行星的物体（Planetolds）。“小行星”用来称呼它们不是很好的，因为它们不象星星。“类似行星的物体”这个称呼比较好，因为它们是象行星，只是稍小一些罢了，但“小行星”却是被使用得最为广泛的名称。谷神星（Ceres）是被发现的第一颗小行星，它是在1801年元旦之夜用望远镜发现的。这是一项十九世纪第一天的吉利发现，由一位意大利僧侣G．皮亚齐（Piazzi）作出的。谷神量的直径约为1000公里，是最大的小行星（为便于比较，请注意月亮的直径是3464公里）。自此以后，已发现的小行星数达两千个以上。为了表明发现它们的顺序，我们给它们编了号。遵循皮亚齐的路线，在给这些小行星命名方面，已作了很大努力——人们喜好从希腊神话选取一些女性名字给它们命名。然而，两千个小行星是一个很大的数字，因而这种名称变得有点濒临穷于应付了。我们发现了1号谷神星、2号智神星（Pallas）。3号婚神星（Juno）、4号灶神星（Vesta）、16号赛克（Psyche）、22号卡里奥佩（Kalliope）、34号塞西（Circe）、55号潘朵拉（Pand－ora）、80号莎孚（Sappho）、232号俄罗斯（Russia）、324号班伯格（Bamberga）、433号厄鲁斯（Eros）、710号盖特路德（Gertrud）、739号门迪维利（Mandeville）、747号温切斯特（Winchester）、964号洛克菲勒亚（Rockefelleria）、916号阿美利加（America）、1121号内塔莎（Natasha）、1224号范塔西雅（Fantasia）、1279号乌干达（Uganda）、1556号伊卡鲁斯（Icarus）、1620号乔格拉福斯（Geographos）、1685号托罗（Toro）以及694号埃卡德（Ekard）（Ekard一词逆着拼则是Drake，意即大学〔University］）。1984号奥惠尔（Owell），不幸错过了机会。
许多小行星具有高椭圆形或超出椭圆形的轨道，与地球或金星的几乎完全是圆形轨道，根本不同。有些小行星越出土星轨道后具有远日点；有些在接近水星轨道时具有近日点；有一些，象1685号托罗，则在地球与金星轨道之间度过它们的年华。由于有这样众多的小行星集中在椭圆轨道上，所以，在太阳系生命持续中，碰撞是不可避免的。大多数碰撞将具有突然袭击的类型，一个小行星追上另一个小行星，造成一种软分裂碎片的坠落。由于小行星是如此之小，它们的引力低微，碰撞造成的碎片将散开进入太空，落到与它们的母体稍微不同的轨道内。这些碰撞有时所形成的碎片，是可以计算出来的，这些碎片通过偶尔拦截地球，坠入地球大气中，进入大气时未被融化而残存下来，并落在某位游牧部落成员的脚旁，将会使他大吃一惊。
少数陨星，会循着它们进入地球大气层的路线再返回到火星和木星的主小行星带内。对某些陨星的物理性质所作的实验室研究表明，在温度达到主小行星带的温度的地方，它们又能重新产生。证据很清楚，珍藏在我们博物馆内的陨星乃是小行星的碎片。我们在我们的架上就有宇宙星体的残片哩！
但是哪些陨星来自哪些小行星呢？直到近一些年，对这个问题的回答还超出了行星科学家的能力。然而，最近，才有可能对小行星作可见光和近红外光的分光光度测量；考查从小行星反射回的太阳光的偏振，用以表示小行星的几何图形，表示太阳与地球变化的几何图形；并考查小行星的中殷红外发射。对这些小行星的观察，以及对实验室中陨星和其他矿物的比较研究，已提供出特殊小行星和特殊陨星之间关联的第一批迷人的暗示。已被研究过的小行星，百分之九十以上处在两类组成成分中的一类。这两类是：石－铁质的和碳质的。地球上的陨星只有百分之儿是碳质的，但碳质陨星非常容易碎裂，在通常地球条件下，很快就风化成粉末。当它们进入地球大气圈时也可能更快地碎裂。由于石－铁陨星坚硬得多，所以，我们博物馆内收藏的陨星主要是石－铁类的。碳质类陨星含丰富的有机化合物，包括氨基酸（组成蛋白质的基本成分），而且也许是四十六亿年前形成太阳系的主要物质。
在明显是碳质类的小行星中有1号谷神星、2号智神星、19号福图纳、324号班伯格和654号泽林达（Zelinda）。如果小行星的外部是碳质的，其内部也是碳质的话，那么，小行星的大部分材料便都是碳质的了。它们普遍是黑色星体，只反射少量照耀在它们上面的光。新近获得的证据提示出，福博斯和德莫斯，这两颗火星的卫星，可能也都是碳质的，也许就是被火星引力所捕获的碳质小行星。
显示石－铁陨星性质的典型小行星是3号婚神星、8号弗洛拉（Flora）、12号维多利亚（Victoria）、89号朱莉娅（Ju－lia）和433号厄鲁斯。有些小行星则宜于列入其他某种类型：4号灶神星类似于一种称为玄武岩无球粒陨星，而16号赛克和22号卡里奥佩则似乎大部分是铁。
铁质小行星是有意义的，因为地球物理学家们相信，富含巨量铁的星体的母体，必定是被熔融的，以便从自原始时代起就以多种元素混乱在一起的硅酸盐中区分离析出来。另一方面，对于碳质陨石中的有机分子来说，要全都存留下来，它们决不能承受高温而足以熔化岩石或铁。因此，对不同的小行星而言，就暗示着有不同的历史。
