太阳系简史：木星探索的惊人发现

20世纪60年代之后，大型望远镜、光敏探测器和航天飞行技术的出现加快了太阳系的探索速度。其中，太空任务在帮助我们了解太阳系，为我们呈现行星、卫星、小行星和彗星的真实面貌方面，更是功不可没。读了第1章后，我们知道“水手4号”是如何改变人们对太阳系的认识的，在它之后，两架“维京号”（Viking）火星着陆器先后登上了火星表面并首次采集到火星的岩石样本，还搜寻了火星的土壤，但没有找到任何生命的迹象。在此之后，又有无数太空任务造访了这颗星球，火星表面几乎被各种各样的火星着陆器踏遍了。在众多发现中，科学家发现有明确迹象表明火星表面在过去的某个很长的时期里曾经存在水。

空间任务对带外行星的探测同样颠覆了我们原有的认识。说到它们之中的佼佼者，非1979—1989年飞越4颗巨行星的那次太空任务莫属。“旅行者号”探测器不仅近距离拍摄了巨行星的大气层、环带、斑点的影像并传回了地球，还发现了木星环、木星木卫一（Io）上的活火山、海王星海卫一上的间歇泉，揭示了科学家们一直在苦心研究的土星环的结构原来极其复杂。紧随其后，“伽利略号”木星探测器和“卡西尼号”土星探测器分别于1995年和2004年发射升空，开启了通往木星和土星轨道的漫长征程。在第12章中我们会介绍，“伽利略号”不仅首次从巨行星的大气层中直接采集到了样本，还在木星多个卫星内部发现了海洋。“卡西尼号”为我们揭示了土星环内部更加复杂的结构，并在土卫二（Enceladus）上发现了间歇泉，“卡西尼号”携带的“惠更斯号”（Huygens）探测器登上了土卫六，发现了该卫星上存在液体烃，并且让我们第一次看到了土卫六不透明大气下的景象。

航天器为我们提供了迄今为止最详细的彗星和小行星照片。1986年，飞往哈雷彗星的“乔托号”（Giotto）探测器拍到了第一张彗核特写照，从照片中可以看到彗核的外观漆黑又不规则，有几个喷射孔从内向外喷射出物质。20世纪90年代初，“伽利略号”探测器在飞往木星途中掠过两颗岩质小行星，并拍摄了照片，它们的真实形状和结构首次被呈现在世人面前，探测器还首次发现了小行星的卫星。1997年，NASA的“会合-舒梅克号”（NEAR-Shoemaker）拍摄了玛蒂尔德（Mathilde）这颗黑暗的碳质小行星的清晰外观，“会合-舒梅克号”在2001年进入轨道并最终成功降落到爱神星上。2010年，日本“隼鸟号”（Hayabusa）探测器成为第一个传回小行星样本的航天器，这些样本揭示了岩石物质数百万年来在严苛的太空环境中的演化情况。(www.xing528.com)

最近几十年来，天文学家也一直致力于探索太阳系，不断壮大已知小行星、彗星和卫星的队伍以及发现新的天体类型，如与火星和海王星共用轨道的特洛伊群小行星。过去20年间，正因为有了精密的望远镜巡天观测，如林肯近地小行星研究项目，已知的主小行星带小行星和近地小行星的数量才能突飞猛进。20世纪90年代，1992 QB 1小行星以及数百个类似天体的发现证明，海王星以外存在着一个极大的冰冻天体带在围绕太阳旋转，那就是推测已久的柯伊伯带。冥王星不再孤立无援，而是太阳系外缘数千颗海外天体的一员。我们会在第14章中介绍这个发现以及后续事件。

如今，经过几个世纪的艰难摸索，我们终于对太阳系，还有它的构造和太阳系内的各种天体有了比较全面的认识。下一章我们将看到，各种起源理论是如何从日臻完整的太阳系图景中脱颖而出的。