近一段時(shí)間，關(guān)于行星的事情很熱。

    先是新視野號(hào)探測(cè)器飛掠冥王星，成為人類首顆造訪冥王星的探測(cè)器。而這架探測(cè)器上還帶有冥王星的發(fā)現(xiàn)者美國(guó)人克萊德·湯博的部分遺骸。接著又有發(fā)現(xiàn)“地球兄弟”的消息傳來(lái)--在1400光年外發(fā)現(xiàn)宜居系外行星。

    借著這股“行星熱”,我們不妨來(lái)回顧一下，人類自古以來(lái)認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系行星的過(guò)程。

古埃及人最早把行星奉為神明

    今天我們所知的太陽(yáng)系大行星共有八顆。除我們居住的地球外，其他七顆行星中，有五顆是憑肉眼就能進(jìn)行觀測(cè)的，人類自古以來(lái)就對(duì)它們進(jìn)行了詳盡的觀察和記錄。這五顆行星分別是水星、金星、火星、木星和土星。

    人類觀察和記錄行星的歷史，可以一直追溯到古埃及時(shí)期。古埃及人對(duì)神秘莫測(cè)的星空充滿敬畏之情，對(duì)天文的記錄和研究可謂不遺余力。古埃及人也是最早將行星視為神明，并為之命名的族群。

    后來(lái)，古埃及人的天文知識(shí)影響到了古巴比倫人。結(jié)果，青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，古巴比倫人在天文學(xué)方面的造詣更勝一籌。在當(dāng)時(shí)，古巴比倫人已經(jīng)能夠通過(guò)折線函數(shù)這種較為復(fù)雜的數(shù)理方法，較為準(zhǔn)確地推算出行星運(yùn)行軌跡，編制預(yù)測(cè)行星位置的星歷表。

    古希臘人堪稱是古代西方世界天文知識(shí)的集大成者，幾乎所有杰出的希臘學(xué)者都在天文學(xué)領(lǐng)域有所涉獵。其中，對(duì)后世影響最為深遠(yuǎn)的就是托勒密的“地心學(xué)說(shuō)”.這個(gè)學(xué)說(shuō)的核心是把地球視為宇宙的中心，并以天文觀測(cè)為依據(jù)構(gòu)建出一套完整的宇宙模型。托勒密的學(xué)說(shuō)后來(lái)被羅馬帝國(guó)乃至此后的基督教世界接受為官方學(xué)說(shuō)，統(tǒng)治了西方世界千年之久。

    也是在羅馬帝國(guó)時(shí)期，對(duì)于五大行星的名稱也基本得以確定。水星被命名為墨丘利，這是古代羅馬天神中信使的名字，常被畫成腳生雙翼的形象，象征他在送信時(shí)神行如飛。之所以給水星起這個(gè)名字，很可能是因?yàn)樗谔炜罩幸苿?dòng)得比其他行星都要快。火星被以戰(zhàn)神之名命名為馬爾斯，很可能是因?yàn)檫@顆行星表面上的紅色，被看作是流血和戰(zhàn)爭(zhēng)的象征。事實(shí)上，火星上的紅色是因?yàn)樾乔虮砻娲罅康难趸F造成的。金星因其常在日出或日落時(shí)出現(xiàn)且格外明亮而被賦予了美神維納斯之名。而木星則因?yàn)轶w量巨大而被冠以眾生之王朱庇特之名。至于土星為什么會(huì)被用農(nóng)業(yè)之神的名字命名，有多種說(shuō)法，但很可能也與其顏色有關(guān)。

德國(guó)人赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星

    1781年，德國(guó)天文學(xué)家赫歇爾在旅居英國(guó)期間，用他自制的一架望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天空時(shí)，在雙子星座內(nèi)看見(jiàn)一個(gè)小亮點(diǎn)。起初，他以為那是顆彗星，但仔細(xì)觀察下來(lái)，它不像常見(jiàn)的彗星那樣模糊不清。而這個(gè)小亮點(diǎn)每夜都會(huì)發(fā)生緩慢的位移，這讓赫歇爾很快意識(shí)到他發(fā)現(xiàn)了已知的五大行星外，另一顆更遙遠(yuǎn)、繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的行星，它超過(guò)當(dāng)時(shí)所知最遠(yuǎn)的行星土星的距離很多。這便是近代以來(lái)人類發(fā)現(xiàn)的第一顆太陽(yáng)系行星，后來(lái)被命名為“天王星”.

    說(shuō)到天王星名字的由來(lái)，還頗有一番周折。赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星后，把這顆行星稱為“喬治·西達(dá)斯”,以表示對(duì)英國(guó)國(guó)王喬治三世的尊敬。但赫歇爾的英國(guó)同行們卻似乎并不領(lǐng)情，直接稱呼這顆新行星為“赫歇爾星”.最后，科學(xué)家們決定，按照自古以來(lái)西方對(duì)于太陽(yáng)系行星命名的傳統(tǒng)，根據(jù)古希臘-羅馬諸神的名字為其命名。

    那么，為什么最后決定叫“天王星”（Uranus）？原因也很簡(jiǎn)單。在地球軌道之外是火星（Mars），隨后是木星（Jupiter），然后是土星（Saturn），而在希臘神話中，木星是火星的“父親”,土星又是木星的“父親”.因此，按照這個(gè)傳統(tǒng)，這顆新行星理所當(dāng)然應(yīng)該用土星的“父親” 烏拉諾斯來(lái)命名。

    關(guān)于天王星還有一個(gè)鮮為人知的事實(shí)：早在1690年，一個(gè)叫弗蘭姆斯蒂德的英國(guó)天文學(xué)家就曾經(jīng)在望遠(yuǎn)鏡中看到過(guò)它，只是因?yàn)橛^察得不夠細(xì)致，以至于弗蘭姆斯蒂德把它錯(cuò)當(dāng)做了一顆亮度較低的恒星，并在星圖上將其標(biāo)為“金牛座34”.事實(shí)上，如果弗蘭姆斯蒂德再多觀察幾個(gè)晚上，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的位置是在變化的。就這樣，一位缺乏耐心的天文學(xué)家便與這個(gè)“世紀(jì)大發(fā)現(xiàn)”失之交臂了。

占星誤事丟了腦袋

    在世界另一頭的東方，中國(guó)先民自古以來(lái)，也有著對(duì)天文的濃厚興趣。對(duì)天文現(xiàn)象的系統(tǒng)記錄的出現(xiàn)，不晚于夏商時(shí)期。而至晚于周代，中國(guó)人便已經(jīng)形成了一套五星對(duì)五行的獨(dú)特星象觀，“五行星名”一直沿用至今。在長(zhǎng)沙馬王堆漢墓中出土的《五星占》一書中，將五星與五方、五行、五帝等作了嚴(yán)整的對(duì)應(yīng)。在《史記·天官書》中，又將五星與季節(jié)對(duì)應(yīng)起來(lái)，以木星主春，火星主夏，金星主秋（成語(yǔ)“金秋送爽”就源于此），水星主冬。至于土星，則被與“季夏”對(duì)應(yīng)。“季夏”被認(rèn)為是在夏秋之間。后來(lái)又有將每季的末尾十八日抽出的說(shuō)法，四季共抽出七十二日，以之與土星對(duì)應(yīng)。到了《漢書·天文志》中，又將五星與“五常”、“五事”等倫理問(wèn)題對(duì)應(yīng)。

    事實(shí)上，無(wú)論是東方還是西方，人們之所以都對(duì)天文現(xiàn)象如此熱衷，都是源于一個(gè)簡(jiǎn)單的信念。那就是相信，人世間和自然界的變化都與蒼穹中的星象變化相關(guān)。而天空中恒星的位置變化非常緩慢，需要幾百乃至上千年才能發(fā)現(xiàn)其位移。但行星的變化卻要顯著得多。因而，行星的變化便在古人的占星學(xué)體系中占據(jù)了重要地位。

    可是，過(guò)于迷信占星，往往也容易誤事。西漢末年，王莽篡漢，施政不力，天怒人怨。大將王涉與大司馬董忠、“國(guó)師公”劉歆密謀，想要劫持王莽，向義軍投降。本來(lái)時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，但精通占星之術(shù)的劉歆卻堅(jiān)持認(rèn)為要等太白星（金星）運(yùn)行到相應(yīng)的位置才可以動(dòng)手。結(jié)果，謀事不秘，被人告發(fā)。王涉和劉歆自殺而亡，董忠被王莽殺害。

哥白尼、伽利略、牛頓接力探索

    在經(jīng)歷了文藝復(fù)興和宗教改革運(yùn)動(dòng)后，西歐各國(guó)在思想文化領(lǐng)域邁入近代。此時(shí)的歐洲人，尤其是天文學(xué)家們對(duì)太陽(yáng)系行星的看法，已經(jīng)有了根本性的變化。它們不再是神秘莫測(cè)的超自然力來(lái)源，而是可以被人類科學(xué)所認(rèn)知的對(duì)象。

    1543年，已經(jīng)雙目失明的哥白尼終于出版了他用畢生心血完成的《天體運(yùn)行論》。在這本長(zhǎng)達(dá)6卷的巨著里，哥白尼從根本上顛覆了前人對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí)，他認(rèn)為，是太陽(yáng)而不是地球屹立在宇宙的中心（雖然后來(lái)人們正確地認(rèn)識(shí)到，太陽(yáng)只是太陽(yáng)系的中心，而不是宇宙的中心），行星圍繞著太陽(yáng)運(yùn)行。離太陽(yáng)最近的是水星，其次是金星，再次是地球。月亮繞著地球運(yùn)行，是地球的衛(wèi)星。比地球離太陽(yáng)遠(yuǎn)的行星，依次是火星、木星和土星。行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，運(yùn)行的軌道就越大，周期就越長(zhǎng)。在行星的軌道外面，是布滿恒星的恒星天。

    1609年，意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家、“近代科學(xué)之父”伽利略，在前人研究的基礎(chǔ)上制造出了第一臺(tái)真正意義上的天文望遠(yuǎn)鏡（又名“伽利略望遠(yuǎn)鏡”），從而為人類觀察和研究天體運(yùn)行提供了最強(qiáng)有力的工具。而在伽利略的物理學(xué)和天文學(xué)研究的基礎(chǔ)上，英國(guó)科學(xué)家艾薩克·牛頓在1687年發(fā)表了他最為著名的研究成果之一，即萬(wàn)有引力定律，為通過(guò)數(shù)學(xué)方法科學(xué)地計(jì)算行星運(yùn)行軌道提供了可能。這兩項(xiàng)科技成果，讓人類對(duì)太陽(yáng)系行星的探索駛上了快車道。

“算出來(lái)”的海王星與冥王星

    天王星的發(fā)現(xiàn)，刺激了西方天文學(xué)家尋找新的太陽(yáng)系行星的熱情。天文學(xué)家們利用數(shù)學(xué)方法對(duì)天王星的運(yùn)行軌道進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)理論上的軌道數(shù)值與實(shí)際觀察到的天王星運(yùn)行軌道存在偏差。而根據(jù)牛頓的萬(wàn)有引力定律，天文學(xué)家們認(rèn)為，在天王星之外，應(yīng)該還有一個(gè)行星，它的引力造成了天王星軌道的偏差。

    19世紀(jì)40年代，英、法兩國(guó)的科學(xué)家分別通過(guò)計(jì)算的方法，給出了新行星可能出現(xiàn)的天區(qū)位置。1846年，兩位德國(guó)天文學(xué)家伽勒和德雷斯特果然在那個(gè)預(yù)計(jì)的天區(qū)里發(fā)現(xiàn)了一顆新的行星。這顆藍(lán)綠色行星被以羅馬神話中的海神之名，命名為海王星（Neptunian）。發(fā)現(xiàn)海王星，其意義不止于發(fā)現(xiàn)了一顆新的太陽(yáng)系行星，而且有力地證明了萬(wàn)有引力定律的科學(xué)性，從而打開(kāi)了天體物理學(xué)研究的一扇大門。

    與海王星的發(fā)現(xiàn)過(guò)程類似，曾經(jīng)被作為“第九行星”的冥王星，也是一顆首先在筆尖上被發(fā)現(xiàn)的行星。只是時(shí)間要晚很多。1894年，美國(guó)天文學(xué)家洛威爾在亞利桑那州建造了一座以他的名字命名的洛威爾天文臺(tái)。建造這座天文臺(tái)最重要的目標(biāo)之一，就是為了尋找洛威爾通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)的“第九行星”.然而，在他的有生之年卻未能找到這顆行星。尋找“第九行星”的重任，落到了他的得意弟子湯博身上。

    農(nóng)家子弟出身的湯博有一股樸實(shí)無(wú)華的韌性。從1916年開(kāi)始，湯博使用帶有照相功能的天文望遠(yuǎn)鏡，在不同的夜晚對(duì)天穹上一個(gè)特定的區(qū)域進(jìn)行了持續(xù)不斷的探索，終于在1930年2月18日捕捉到了冥王星的蹤跡。

    當(dāng)冥王星被發(fā)現(xiàn)后，如何命名又成了輿論關(guān)注的焦點(diǎn)。一位年僅11歲的英國(guó)小女孩貝妮認(rèn)為，這顆新的行星距離太陽(yáng)如此遙遠(yuǎn)，它所獲得的太陽(yáng)光照必然很微弱，應(yīng)該用冥界之王普魯托（Pluto）的名字來(lái)命名。

    后來(lái)，天文學(xué)家們?cè)谮ね跣歉浇l(fā)現(xiàn)了更多與冥王星質(zhì)量與運(yùn)行軌道相近的星體。這些星體運(yùn)行的區(qū)域后來(lái)被命名為“柯伊伯帶”.終于，在2006年8月24日舉行的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)上，多數(shù)與會(huì)者投票決定將冥王星降格為“矮行星”.從此，太陽(yáng)系內(nèi)只剩下了八大行星，而這是后話了。

 延伸閱讀    美蘇“冷戰(zhàn)” 行星探索競(jìng)賽

    提到美、蘇之間的太空競(jìng)賽，很多人會(huì)想到載人航天以及登月行動(dòng)。但事實(shí)上，旨在對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)各種星體和太空環(huán)境進(jìn)行探測(cè)與研究的深空探測(cè)活動(dòng)，才是美、蘇兩個(gè)大國(guó)投入資源最多、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的競(jìng)賽領(lǐng)域。以至于到今天為止，我們對(duì)于太陽(yáng)系行星的大多數(shù)認(rèn)知，都來(lái)自于這一時(shí)期美、蘇兩國(guó)發(fā)射升空的各種探測(cè)器發(fā)回的信息。而美、蘇行星探索競(jìng)賽，則主要圍繞著火星和金星這兩顆最有可能成為人類外太空殖民地的近地行星展開(kāi)。

    從技術(shù)角度上說(shuō)，火星是距離地球第二近的行星，考慮運(yùn)行軌道的原因，每隔兩年就出現(xiàn)向其發(fā)射飛船的時(shí)間窗口，這使火星具有相對(duì)良性的工作環(huán)境。因而，美、蘇之間的行星探索競(jìng)賽，最早便圍繞著火星展開(kāi)。蘇聯(lián)曾在20世紀(jì)六七十年代向火星發(fā)射了多艘宇宙飛船，但大都以失敗告終。結(jié)果，被美國(guó)人搶了先手。1964年，美國(guó)“水手4號(hào)”探測(cè)器第一次拍攝到了火星的特寫圖像。

    為了挽回顏面，蘇聯(lián)人研制了姊妹探測(cè)器“火星2號(hào)”和“火星3號(hào)”,準(zhǔn)備爭(zhēng)得最先進(jìn)入火星軌道和登陸火星的殊榮。但蘇聯(lián)人沒(méi)想到，1972年1月，美國(guó)的“水手9號(hào)”成為人類歷史上第一個(gè)進(jìn)入火星軌道的飛船。很不幸的是，“火星2號(hào)”和“火星3號(hào)”雙保險(xiǎn)的登陸任務(wù)也宣告失敗。最終人類探測(cè)器首次登陸火星成功的桂冠，被美國(guó)的“海盜2號(hào)”飛船于1976年摘得。

    相比于在火星上的失落，蘇聯(lián)人在探索金星的道路上則要順暢得多。當(dāng)然，也并不是一開(kāi)始的時(shí)候就很順利。1961年，蘇聯(lián)“金星1號(hào)”探測(cè)器由于過(guò)熱而被燒毀。直到1967年，蘇聯(lián)的“金星4號(hào)”成功進(jìn)入金星軌道，并發(fā)回了對(duì)金星大氣的檢測(cè)數(shù)值。1970年，“金星6號(hào)”探測(cè)器成為第一個(gè)成功地在金星著陸的探測(cè)器，這也是人類在地外行星上著陸的第一個(gè)探測(cè)器。遺憾的是，“金星6號(hào)”在成功登陸金星后，僅僅工作了23分鐘后，就在金星表面高達(dá)475℃的大氣中燒毀。但蘇聯(lián)人并未因此而氣餒。1975年，“金星9號(hào)”探測(cè)器發(fā)回一個(gè)令人振奮的180°金星表面全景圖；“金星13號(hào)”探測(cè)器在1981年又發(fā)回了金星的彩色全景圖。

    相比之下，美國(guó)人主要是通過(guò)“水手5號(hào)”、“水手6號(hào)”探測(cè)器，測(cè)量了金星的大氣云高以及磁場(chǎng)等數(shù)據(jù)。直到冷戰(zhàn)結(jié)束前夕的1990年，美國(guó)麥哲倫探測(cè)器到達(dá)金星，利用雷達(dá)遙感測(cè)繪技術(shù)繪制了金星的表面地圖，而且測(cè)量了金星的溫度和大氣變化情況。而此時(shí)，國(guó)力已經(jīng)消耗殆盡的蘇聯(lián)，再也無(wú)力與美國(guó)爭(zhēng)奪深空探索的主導(dǎo)權(quán)了。

未來(lái)大觀    地外行星：未來(lái)新家園？

    一直以來(lái)，火星被認(rèn)為是人類移民外太空的首選之地。這也是為什么火星會(huì)成為人類太空探測(cè)器光顧最多的行星的原因。不過(guò)，隨著我們對(duì)火星了解的增多，人們開(kāi)始意識(shí)到，要讓這顆紅色星球成為適宜人類居住的行星，必須對(duì)其進(jìn)行一番復(fù)雜而長(zhǎng)期的改造。人類或許可以從主要成分為冰的小行星上獲得大量的供水，然后通過(guò)大量投放經(jīng)過(guò)基因改造的微生物到大氣中，以改良火星大氣層的氣體結(jié)構(gòu)，使其更適合人類生存。大氣環(huán)境的改善，讓火星能捕獲充足的陽(yáng)光，進(jìn)而變得更加溫暖，水就不會(huì)結(jié)冰，從而形成海洋，許多動(dòng)物和植物就能被帶到火星上來(lái)。這樣一來(lái)，也許有一天，火星真能變成一個(gè)小小的地球。不過(guò)，整個(gè)過(guò)程或許要花費(fèi)上萬(wàn)年、甚至數(shù)十萬(wàn)年。

    與改造類地行星使其適應(yīng)大規(guī)模太空移民的需求相比，利用這些類地行星既有的自然條件，建立小型的移民點(diǎn)，利用人工智能和機(jī)器人技術(shù)開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)刭Y源，或許是更加可行和現(xiàn)實(shí)的選擇。

    或許有一天，人類移民地外行星不再是一個(gè)幻想。正如俄國(guó)火箭之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基所言：“地球是人類的搖籃，但是人類不能永遠(yuǎn)生活在搖籃里。開(kāi)始他將小心翼翼地穿出大氣層，然后便去征服太陽(yáng)系。”