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行星氣味怎么“嗅”

科幻動畫片《飛出個未來》中，休伯特·法恩斯沃斯教授，這位186歲的發(fā)明家發(fā)明了“嗅測鏡”。這種儀器的外觀和天文望遠鏡沒有多大差別，用途也沒什么區(qū)別，都是用于觀測天體，只不過天文望遠鏡用眼睛，而“嗅測鏡”用鼻子。在這一集中，主人公弗萊用“嗅測鏡”嗅到木星聞起來像草莓，當然這是動畫片中的場景，而在現(xiàn)實中，科學(xué)家們的確在探測行星的氣味，只不過用的可不是“嗅測鏡”。

想要像動畫片中一樣，直接嗅到外太空中遙遠的其他行星的氣味是不大可能的，目前科學(xué)家們判斷某顆行星的氣味靠的是分析目標行星大氣中的化學(xué)成分，而分析其中的化學(xué)成分則需通過光譜分析。

當光波穿過大氣時，某些特定波長的光波被大氣中特定的分子吸收，使得原本的連續(xù)光譜中出現(xiàn)暗線，這種被吸收后的光譜被稱為“吸收光譜”。根據(jù)吸收光譜，就能判斷出哪些光被吸收了，從而分析出大氣中含有哪些特定的分子。例如，美國宇航局就根據(jù)航天器“卡西尼號”對土衛(wèi)六的光譜測試判斷出土衛(wèi)六聞起來像汽油。

天王星臭氣熏天

而最近，在光譜測試的幫助下，科學(xué)家又解決了太陽系的一個謎團。他們借助位于夏威夷的北雙子星望遠鏡對天王星云頂進行了光譜測試，發(fā)現(xiàn)天王星聞起來像臭雞蛋！科學(xué)家確定天王星的云頂大氣由硫化氫氣體組成，而硫化氫正是臭雞蛋發(fā)臭的原因。如果你穿過天王星的大氣層，大概會被一股惡臭熏暈。

天王星的大氣中是否有硫化氫的存在是一個由來已久的謎題。在20世紀90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天王星大氣中似乎含有硫化氫的跡象，但是一直沒能成功檢測到。天王星一直小心翼翼地藏著它這個大秘密。由于它是太陽系的第七顆行星，離地球?qū)嵲谔h，觀測不易。如果我們?nèi)ピ虑蛐枰惶斓脑?，那么去天王星就需?0年，你就知道天王星離地球有多遠了吧。唯一一個算是拜訪過天王星的航天器——美國宇航局1977年發(fā)射的旅行者2號，在它最接近天王星時，距離天王星的云層頂端僅有8.15萬千米，但當時也沒能確定天王星大氣的成分。這次根據(jù)光譜分析，科學(xué)家終于揭開了天王星云層頂端的面紗，確認了硫化氫確實存在。

借惡臭了解太陽系

確認硫化氫的存在有什么用呢？能使人類更好地了解太陽系的早期。

從形成至今，太陽系經(jīng)歷了相當大的變化，其中，行星的位置會發(fā)生遷移，這種行星的遷移在太陽系早期演化過程中并不少見。有研究發(fā)現(xiàn)，在40億年前，太陽系演化早期，天王星和海王星的軌道順序應(yīng)該是與現(xiàn)在相反的，也就是天王星在太陽系行星中位列第8，而海王星則是第7。

除了海王星，天王星有沒有與其他行星換過位置呢，比如木星和土星？現(xiàn)在天王星大氣中的硫化氫給出的答案是：沒有。

太陽系中一共有4顆巨行星：木星、土星、天王星和海王星，前兩者為氣態(tài)巨行星，而后兩者為冰巨星。木星和土星的云頂主要是氨，而天王星的云頂卻是硫化氫。據(jù)英國科學(xué)家的分析，由于硫化氫的凝固點比氨要低得多，因而離太陽更遠的天體，溫度更低。在這個溫度下，氨已凝固為固體，存在于天體內(nèi)部。而硫化氫凝固點低，還可以維持氣態(tài)或液態(tài)，漂浮在天體頂部。所以，根據(jù)氨和硫化氫的特性，基本可以判斷出天王星形成時溫度比木星、土星要低，比木星、土星離太陽更遠。

現(xiàn)在我們知道了，遙遠的太空中，有一顆泛著惡臭的冰巨星，你可能會因此對它失去了興趣，但科學(xué)家可不會，他們打算在不久之后將一艘宇宙飛船送往這顆聞起來像臭雞蛋一樣的冰巨星，近距離考察它，將它隱藏的秘密一點點挖掘出來。