4.一团燃烧的篝火——火星
火星是地球轨道外的第一个大行星，在夜空中，它是一个与众不同的亮度变化很大的暗红色星球，最亮时为-2.8等，最暗时为1.5等。远远望去，它就像天边一团燃烧的篝火。
人们对火星情有独钟不无道理，因为它与地球有许多相像之处。它距离太阳22794万千米，约为日地距离的1.5倍；它的公转周期为686.98天，约为地球公转周期的1.9倍；它的自转周期为1.025957天，即24小时37分22.6秒，几乎与地球自转周期相同。最有趣的是，它的自转轴也像地球一样与黄道面斜交，其黄赤交角为24度，与地球的23.5度很接近，并由此形成了火星的四季变化。火星有大气；火星两极地区被冰覆盖；火星上的平均温度为-23摄氏度，与地球上南极洲的平均温度（-25摄氏度）相差不多，在八大行星中，它的平均温度与地球最接近。这些都使人们愿意相信火星也像地球一样，是生命的栖息地。甚至有人认为火星上有“火星人”存在。而实际上，那里是一个荒凉的世界。
自1965年7月12日美国的“水手4号”飞掠火星以来，至今已有30多个探测器飞抵火星上空。通过对它们的探测结果进行科学分析，使我们逐渐认识了火星的真面目。
（1）火星的地貌
火星的南北极都有白色的极冠，它们冬天增大，夏天消融，人们自然认为这是水和冰的象征；空间探测表明，极冠的主要成分是干冰和冰水。火星表面很干燥，是满目荒凉、赤地千里的不毛之地，这里环形山遍布，隆起的陡壁和大峡谷相互交错。最突出的是火山，最大的火山口直径达60千米，高26千米，称为奥林匹斯火山。在火星的赤道区和中纬度地区有许多弯弯曲曲的干涸河床，最长的达1000千米，宽60千米。有人推测火星的历史上大约在30亿年前曾发生过特大洪水。
对空间探测资料进行的土壤成分分析表明，火星的土壤中含有大量氧化铁，它是由于铁长期受紫外线照射而生成的棕红色氧化物；由于大气中的微尘也含有棕红色的氧化物，所以火星的天空也呈现橙红色。
（2）火星的大气
火星的大气远比地球大气稀薄，气压仅为地球大气压的0.5％～0.8％。大气的主要成分是二氧化碳，占95％；氮占3％；大气中水汽含量很少，仅占0.01％。火星云层的主要成分是干冰。由于火星大气稀薄而干燥，使火星表面的昼夜温差变化很大，气候变化十分剧烈，时常发生“尘暴”。
火星的“尘暴”是它每年都会发生的奇异现象，大尘暴来临时所形成的尘埃云，有时可持续数月之久。火星上发生特大尘暴时，风速可达180米/秒，差不多是地球上12级台风的6倍。这种尘暴往往席卷半个星球，有时甚至覆盖整个星球，使火星上空数千米的范围都被黄尘所笼罩。
（3）双月悬天
火星的质量约为地球的十分之一，其表面重力不及地球的十分之四，因此如果人站在火星上，重量会减轻一多半。如果你站在火星表面向上仰望，白天天空一片橙红，只有在黎明和黄昏时才呈现出苍白的淡蓝色。夜晚，你可以看到“双月悬天”的奇观，这两个“月亮”就是它的两个卫星，火卫一和火卫二。火卫一像月球一样，其自转周期与公转周期一致；火卫二的公转周期是30多个小时，比火星的自转周期慢不了多少。
前面已经说过“火星人”是不存在的，但是火星上有没有原始生命呢？这个问题是需要认真回答的。
（4）“海盗号”的探测
1976年7月20日和9月3日，“海盗1号”和“海盗2号”探测器分别降落在火星表面，连续工作了6年。1982年11月，它们向地球发回了火星土壤样品的分析数据，结果是没有发现样品中与生命有关的任何迹象，也没有发现有机化合物。但是，由于着陆器的机械臂只能抓住它周围12平方米范围内的土壤，所以，它的分析结果也许并不具有代表性。因此科学家们认为，虽然“海盗”号的探测结果大大减少了火星上存在生命的可能性，但最后的结论还有待把火星土壤拿回地球进行认真分析才能得出。
（5）火星陨石带来的信息
1996年8月，美国科学家宣布：1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星，它是火星表面与小行星或彗星碰撞后落到地球上的。研究其岩石的成分发现，这些陨石中可能存在原始生命的微化石。这表明，在几十亿年前火星上很可能有过相当温暖潮湿的气候，适合于生命的存在和维持。这一发现再次激起人们对火星探测的热情。
（6）“火星探路者”
1996年12月美国发射的“火星探路者”号经过7个月的长途跋涉，于1997年7月4日顺利降落在火星的阿瑞斯平原上，并放出一个机器人。这个机器人身高0.3米，体重10.4千克，貌似装有6个轮子的微波炉，名叫“漫游者”。它的任务是勘查火星表面，收集岩石和土壤样品。分析火星岩石成分的结果令人吃惊：火星上的一些岩石竟与地球的非常相似。当然也有的岩石与地球上的岩石截然不同。“火星探路者”传回的照片表明，阿瑞斯平原在远古时代曾发生过特大洪水，说明原先的火星比今天温暖、湿润，很适合生物生存。
（7）“火星全球勘查者”
1996年11月美国发射的“火星全球勘查者”，于1997年9月11日进入预定的环绕火星的轨道，最终它将调整为一颗距离火星表面380千米、环绕火星两极系统研究火星地质、气象和演化史的人造卫星。人们计划在近10年内，至少将再发送4个绕火星轨道飞行的太空飞行器与5个表面探测器来研究火星。
载人去火星考察将是人类航天史上空前的壮举，科学家已宣布人类将于2015年登上火星。宇航员往返火星一次至少需要2至3年，自然要筹划宇航员的给养、飞船的燃料以及如何建立火星运输飞船、火星轨道站等，这些都已提上了科学家的研究日程。我们相信，对火星的生命问题作出结论的日子已为期不远了。
5.患“大红斑”的庞然大物——木星
木星是太阳系九大行星中第二类群体——“类木行星”中离太阳最近的一个。它的赤道直径为142984千米，是太阳直径的十分之一强，是地球直径的11倍多；它的体积是地球的1316倍，质量是地球的318倍，如果把太阳系中其他行星和全部小天体的质量加一块，也不到木星质量的一半。木星表面的引力是地球引力的2.64倍。
木星距太阳77833万千米，大约是日地距离的5.2倍，绕太阳转一圈的时间是4332.71天，大约相当于11.86年。然而它的自转速度之快却堪称九行星之冠，自转一周只需0.41354天，即9小时50分左右；按此计算，它赤道上的线速度高达12.66千米/秒，比地球上的第二宇宙速度还大。受快速自转的影响，木星是一个扁球体，其赤道直径与两极直径之比为100比93。
木星也被一层厚度超过1000千米的浓密大气包裹着，由于它能把40％的太阳光反射出来，因此在夜空中显得很明亮，亮度可达-2.7等，仅次于金星。早在17世纪，天文学家在用望远镜观测木星时，就发现了木星大气中有一系列明暗相间的云带；在木星赤道南侧，则分布有卵形的“大红斑”。这引起了人们的兴趣，并一直对其坚持观测，结果，发现“大红斑”不仅在几百年中一直存在，而且其分布范围、明暗程度等均在不断变幻。
尽管人们对木星这个庞然大物的兴趣经久不衰，但直至本世纪70年代以前，人们对木星的了解还是很少的。特别是木星大气层下面的木星表面究竟是什么样，木星还有哪些重要的特征等，更为人们所不知。
本世纪70年代，先后有5个探测器飞临木星进行考察，1989年10月18日美国又发射了“伽利略号”木星探测器，它于1995年12月7日进入木星大气层进行考察。至此，人们对木星的认识才极大地丰富起来。
（1）“大红斑”之谜
1977年发射的“旅行者”飞船揭开了大红斑的谜底。原来大红斑是一个含有红磷化合物的特大气旋，它沿逆时针方向旋转，温度、气压比周围大气都低，类似地球上的“低压气旋”。所不同的是，大红斑的存在期限不是几天而是上百年。由于木星自转很快，在惯性和离心力的作用下，木星大气呈一个扁球形，所以木星大气的条纹也沿赤道伸展。
为了直接考察木星大气，“伽利略号”木星探测器沿着轨道长途跋涉40亿千米，历时6年，于1995年夏季飞至木星附近。
探测表明，木星大气中的成分与地球不同，氢占82％，氦占17％，其余是甲烷、氨等气体。探测器观测到有氨云及很薄的硫酸氢氨云存在，这和科学家的预计一致；但预计木星上也应有水云存在，而观测却没有找到证据，这表明木星大气中水的丰度比预料的低。探测器所探测的区域大气十分干燥，但整个木星是否都如此，还有待证明。探测器在对木星大气进行实地探测过程中，还遭遇到强烈的狂风和湍流，在云层深处161千米，风速达150米/秒。探测器的雷电探测装置还发现了个别的但比地球上的雷电强10倍的木星雷电。
（2）液态的行星
通过探测器对木星引力场的探测，人们发现，木星竟是一颗液态行星，它没有像地球岩石圈那样的固体外壳，在木星浓密的大气层下面，是由液态氢组成的“海洋”。这个“海洋”分为两层，上层是温度相对较低的液态氢分子层，厚约14000千米；下层是温度相对较高的液态金属氢层，厚约45000千米，它能像金属一样导电。在木星内部也存在一个由铁和硅组成的固体核。
（3）木星的光环
1979年3月，“旅行者1号”探测器临近木星时发现，木星也像土星那样，有一条薄薄的光环；4个月后，这一发现进一步被“旅行者2号”所证实。木星环又薄又暗，最大直径达25万千米，但厚度却仅有20来千米；最外侧的相对亮些，称作亮环。木星光环由尘埃和许多大小不一的碎石块所组成，由于这些环内物质对光的反照率很小，故显得很暗。正因为木星光环既薄又暗，所以直到人类派出行星探测器去巡访才被发现。它是继土星和天王星后第三个被发现的太阳系大行星环。
（4）木星的磁场、磁层和辐射带
宇宙飞船探测到木星有结构复杂、规模宏大的磁层，它分布在木星周围140万～700万公里的范围内。“先驱者10号”进行的磁场测定表明，木星磁场比地球磁场强，表面磁场约比地球磁场强10倍；内核磁场约比地球磁场强17500倍。木星也是偶极磁场，磁轴与自转轴的夹角与地球接近，为11度弱；但它的正磁极指的不是北极，而是南极，这一点和地球的情况正好相反。
空间探测还发现木星有一个和地球周围类似的辐射带，但强大得多。近年来测定出木星的辐射能量比它从太阳得到的能量高2.5倍至3倍，这表明木星除了吸收、反射太阳能外，自身还发出辐射能，也就是说木星本身有能源，不过这种能源还不足以产生热核反应，它的能量可能来自原始星云演化成太阳系时聚集的热能。
（5）木星的儿女
1977年发射的“旅行者号”对木星和土星及其它的卫星进行了对比研究。迄今为止已发现木星有16颗卫星，其中最亮的4颗（木卫一至木卫四）是1610年由伽利略首先发现的。它们虽是卫星，个头可不小，最大的木卫三直径为5268千米，比水星还要大，是迄今人类在太阳系发现的最大的卫星；木卫四和水星的大小差不多。
正在运行的“伽利略号”木星探测器频频传来有关木星卫星的消息。“伽利略号”于1996年6月27日飞临木卫三，离它的表面只有840千米。它发现木卫三表面分布着起伏的环形山，有很高的山脊、裂缝和沟槽，表面被冰层所覆盖，还不断释放出氢原子和带电的氢离子，两极还有臭氧。另一惊人发现是木卫三有自己的磁场。科学家认为，它虽外部寒冷，但内部有可能存在一个熔化了的金属核，与地球类似。
“伽利略号”的最大成果是发现木卫二有水。木卫二白色冰层之上有浅浅的沟壑纵横，表面很少见到陨石坑，处处是龟裂的区域，宛如地球海面浮起的冰块。这说明木卫二上有液态的水，也就很可能有某些生命存在。
木卫一是一个被确认为除了地球以外现今仍有火山活动的天体。频繁的火山活动使木卫一发生很大变化，“伽利略号”探测器拍摄的木卫一照片已与10年前“旅行者号”探测器拍摄的照片大不相同。例如，木卫一南半球的马苏比火山周围地区的轮廓和颜色变化很大，火山周围已发现有大量的二氧化硫的堆积物。
6.戴“草帽”的美丽星球——土星
土星轨道在木星之外，它距太阳142940万千米，公转周期是10759.5天，相当于29.5个地球年。土星也是天上较亮的行星，它的视星等为0.67等，迄今，已有3个探测器光临过土星，从而，也使我们对这颗美丽的行星有了更多的了解。
