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大西洋的深海生物

     大西洋是世界上仅次于太平洋的第二大海洋。大西洋最深的地方是波多黎各海沟 (Puerto Rico Trench)，位于大西洋与加勒比海 (Caribbean sea) 交界处，最深的地方超过8,400米。

     大西洋深处生活着许多奇怪且基本上不为人所知的生物种类，其中许多种类在世界各地的深海中都能找到。由于海岸线附近的地质与气候的变化，浅水海洋环境变化多端，而与之不同的是，深海水域环境却非常稳定，在全球各地基本上都一样。

• 吸血乌贼（学名：Vampyroteuthis infernalis）
  著名的吸血乌贼是一种略带红色的小型头足类动物，它因为古怪的身体姿势和逃生技巧而出名。借助其状如斗篷的触须和鳍的帮助，它经常看起来就像是在水中“飞行”，身上覆盖着能发光的器官，这些发光器官据说有助于迷惑潜在的掠食者。它能生活在氧气浓度极低的水中，一般是600至900米的深度之间。
  
• 大西洋盲鳗（学名：Myxine glutosa）
  盲鳗以其寄生生活方式而闻名，这种臭名昭著的丑陋生物附着在过往的鱼身上，挖洞进入它们的体内，然后从里面吃掉受害者。虽然长得象鳗鱼，但它其实是无颚鱼的一个古老分支。鳗鱼栖息在很深的水中，有时甚至生活在1200米深处。它有时候也被称作“黏液鳗”，这是因为它在受到威胁时会分泌出大量黏液。
  
• 大嘴鳗（学名：Eurypharynx sp.）
  大嘴鳗是外表最奇特的深海动物之一，它长着一张巨大的嘴，还能通过将颚移开来吞下比它体型大的猎物。像许多深海生物一样，它也有生物发光器官，科学家们认为它这个位于尾巴尖梢的发光器官是用来引诱猎物的。大嘴鳗能长到2米长，居住在1200米或更深的水下。
  
• 大西洋喷口盲虾（学名：Rimicaris exoculata）
  大西洋喷口盲虾居住在海底热液喷口附近。它以存在于喷口周围的独特细菌为食，它还能利用自己高度改良过的鳃来培养这些细菌。这种虾的背部有一个特殊的反射斑点，一些科学家认为这个斑点也许起到眼睛的作用，它能察觉热液烟柱所产生的微弱的远红外光。
  
• 深海水母（学名：Atolla vanhoeffeni）
  这种深海水母因为在受到骚扰时会发出奇异的光芒而出名。在大西洋1,000米深处，到处都是这种水母，它们从身体中央向边缘发出一圈圈光环。
  
  

太平洋里的深海生物

     作为世界上最深的海洋，太平洋里有许多奇怪而美丽的生物，它们大多数时候都生活在人类活动范围以外。 

     太平洋是地球海洋中已知最深的断层所在。挑战者深渊位于马里亚纳群岛 (Mariana Islands) 附近的马里亚纳海沟 (Mariana Trench)，它是以1951年对它进行首次科考的那艘英国海军 (British Navy) 舰艇的名字命名的。它有10,911米（35,797英尺）深，即使是珠穆朗玛峰 (Mount Everest) 掉到里面，其峰顶离水面也有1英里（1,609米），可见它有多深。

     1960年，美国海军 (US Navy) 的载人深海潜水艇“蒂里雅斯特号”(Trieste) 下潜到挑战者深渊底部，并在那里逗留了20分钟。当“蒂里雅斯特号”上的两名乘员雅克.皮卡尔 (Jacques Piccard) 和唐.沃尔什 (Don Walsh) 看见海底的小比目鱼时，他们感到无比的惊讶。从那以后，人们又发现了400多种栖息在那里的生物，其中大多数是微小、构造简单并有软壳的有孔虫类。但在太平洋深处也发现了许多更大及更奇怪的生物的身影，其中许多动物对人类来说都非常罕见。

• 皇带鱼（学名：Regalecus glesne）
  皇带鱼被认为是最长的鱼类，有些标本据说长达17米。这种鱼比较少见，但在世界各地的温带及热带地区，特别是太平洋海域，有时候会看见它被水冲到海滩上来。据说这种鱼大部分时间都生活在20至200米深度之间，以鱼和无脊椎动物为食。由于皇带鱼身体很长，而且在靠近水面时会摆动身体前进，因此有些人认为它是海蛇神话故事的起源。
  
• 洪堡乌贼（学名：Dosidicus gigas）
  洪堡乌贼因其具有高度攻击性和凶猛的捕食方式而闻名，有时候又称为“红色恶魔”。它一般栖息在太平洋里的加利福尼亚湾 (Gulf of California) 700米深的水下，能长到1.8米长，四肢和触须强劲有力，能够轻松地捕获和杀死其他鱼类。它出名是因为其极佳的水下视力，以及在兴奋的时候会发光并变换颜色。
  
• 深海琵琶鱼（学名：Melanocetus johnsoni）
  琵琶鱼的名字源自从它们的鼻子处长出来的形状如钓鱼竿的器官。这个充满生物发光细菌的器官能够发光，用来引诱小鱼成为其猎物。这种深海琵琶鱼生活在1,000米深的水下，对其他鱼类来说，它是一个贪婪的掠食者，能吞下比它长一倍以上的鱼。
  
• 鹦鹉螺（学名：Nautilus sp.）
  这种章鱼的远古亲戚在长达1.5亿年的时间里基本上没有多大改变。鹦鹉螺的大眼睛实际上对光非常不敏感，反而是依靠它大约90根触须的触觉来感受周围的世界和寻找食物。鹦鹉螺白天在600米深的水下度过，晚上则回到水面附近的礁石上进食。它的壳经常被海水冲到太平洋热带地区的海滩上，被拾获者视若珍宝。
  

     借助北美沙漠强劲的风力，死神蝙蝠一直在空中盘旋，一旦发现猎物，它便会俯冲而下。它的一双巨爪和1.2米的翼展，令它成为史宾雉的天然杀手。可怜的史宾雉遇上死神蝙蝠，只能乖乖地束手就擒。 它的翅膀就象鱼鳍一样在长长的脚趾间伸展开来。为了在寒冷的沙漠气候中保持热量，它的血液在供给翅膀之前都会预先进行加热，而血液的热量会被反复利用。 死神蝙蝠的栖息地，说明它是一种类似秃鹫的蝙蝠的远亲，这种蝙蝠栖居在陆地上，与群居的同伴一起分享猎物。

 

     这是地球上最大的动物，体型和大象差不多。它没有骨骼，但有粗壮有力的腿，以支撑重达八吨、高达2.5米的身体。它的触须长约六英尺，能抓取水果和树叶。 在从海洋到陆地的转变过程中，它已进化出一套强壮的肌肉系统以支撑体重。它的腿部肌肉呈垂直和圆形。它能通过腿的交替运动，行走自如。当停下休息时，它会用类似软骨的肌肉来弯开腿，形成一个支撑座承受身体重量。 大王陆鱿能通过位于前额上的口腔进行呼吸，并发出可怕的声音。

幽灵水母

这是最大的海洋生物，长九米，宽四米。从其最宽的部分看，它就象一个巨大的气垫，四周拖曳着触须斜伸向海面。当触须无法推进时，它的水下胸骨会喷出水流，继续推进自己。 它们能灵巧地使用触须给自己喂食小蜗牛，但如果成年水母喇叭状的口器不慎误入自己的猎食工具，它们也会给自己造成致命的重创。需要的时候，它们还能摄食海面的藻类，藻类也能提供许多能量。 它已进化出一个复杂的感觉系统，能觉察食物和危险。它的感觉系统还充当起导航设备，能测定风力和太阳的位置。 它的祖先是葡萄牙水母王，其外表看上去就象是一只普通的水母，但实际上是一群水螅虫，每个水螅都在自己的领地完成不同的任务。长长的触须负责缠住猎物、消化食物和繁衍后代，而伞膜则负责随波漂浮，操控方向。 都来者不拒。它们在地面上捕捉猎物。

      边疆何处

　　许多古代文化崇拜太阳，比如埃及和阿兹台克。不过，除了爱奥尼亚等少数文明之外，大多数古人虽然承认太阳高高在上的地位，却仍把大地当作世界的中心。在哥白尼的日心说中，太阳暂时获得了空前绝后的辉煌地位——宇宙的中心，这种误解直到今天还存在。但科学界在这一想法上停留的时间非常短暂，布鲁诺在16世纪末就提出太阳只是众多恒星中普通的一颗。随后观测手段越来越先进，人们逐渐弄清了恒星、银河、星系的真面目。进入20世纪后，太阳和它统治的领域——太阳系，已经沦落成宇宙角落里一个普通星系里一个普通的恒星－行星系统。

　　冥王星作为第九大行星的地位，在20世纪30年代被确立。这个处在阴暗与寒冷中、绕太阳一周需要248个地球年的小小世界，被自然地视为太阳系的边疆。不过它的轨道是很扁的椭圆，所以有时候冥王星会运行到比海王星还接近太阳的地方。事实上，我幼年时所听说的“飞出太阳系”，乃是先驱者10号飞船于1983年飞越海王星轨道。在1979至1999年间，由于冥王星离太阳更近，海王星才是当时的太阳系边疆。

　　冥王星作为“真正的行星”的地位一直不是十分稳固，它体积太小，轨道又过分的扁，有科学家认为它只是太阳系边缘许多小天体之一。虽然现在冥王星仍然被当作行星，但预言中它附近的那些小天体已经陆续被发现。冥王星与太阳的平均距离为59亿公里。而在距太阳50~80亿公里的地方，存在一个称为“柯伊伯带”的区域，估计其中有10万个直径超过100公里的天体，它们可能是太阳系诞生时剩余的材料。在柯伊伯带中，已经发现了一些相当大的天体，包括被一些科学家怀疑为第十大行星的“塞德娜”。这样，在某种意义上，柯伊伯带才是太阳系的边疆。

 太阳系示意图。右下方的“碎石”，即是柯伊伯带天体。

    但是，太阳威力所及的范围，远远超出我们所看到的行星或小行星。如果不把目光局限在有形的物体上，太阳的领域还可以大大扩张。旅行者1号当前所在位置，就是新定义下的太阳系边疆——太阳风层的边界。

       刮过虚空的风

　　太阳是一个巨大的热核反应熔炉，向宇宙空间倾泻着光和热。仅仅是其中极小的一部分能量，已足以支撑丰富多彩的地球生命和文明。在太阳的最外层大气——炽热明亮的日冕中，由于温度极高，带电粒子运动得非常快，以至于有些粒子可以摆脱太阳引力的束缚，形成喷向太阳四周空间的带电粒子流。
 　　
  

     1955年，加州理工学院的Leverett Davis在研究宇宙射线时提出，太阳周围存在一个由“太阳微粒辐射”形成的泡泡。他的学生Eugene Parker于1958年给这种辐射起名叫“太阳风”。当时这个理论并不受欢迎，Parker的论文投给《天体物理学杂志》后被审稿人否定，幸好当时的杂志编辑、著名天文学家钱德拉塞卡挽救了这篇论文。到60年代初，美国的探险者10号卫星和水手2号飞船测得的数据，证实了太阳风的存在。

　　美国的尤利西斯号飞船，以及目前仍在绕日轨道上工作的太阳观测卫星SOHO，对太阳风进行了仔细研究，观察它产生的过程，以及速度、成分等特性。2001年发射的起源号飞船花了约3年时间采集太阳风粒子样本，但2004年回到地球时由于降落伞没有打开而摔坏。一部分粒子样本得以保全，科学家希望通过分析这些样本来精确判定太阳风的成分。

　　科学家目前知道，太阳风的主要成分是氢原子核（质子）、氦原子核和电子。太阳不同区域刮出的太阳风，成分有所不同，速度也相差很大。高速的太阳风可超过秒速800公里，低速的则只有秒速200公里。由于其中充满带电粒子，太阳风会影响地球的磁场，产生磁暴。太阳活动剧烈时，地球上强烈的磁暴会对无线通信产生严重干扰。一些太阳风粒子进入地球极地上空，与大气分子碰撞，产生绚丽的极光。

　　除了极光和磁暴，太阳风给我们的最直观印象，就是彗星的尾巴。彗星接近太阳时，越来越多的物质从彗核蒸发出来，包括尘埃和电离后的物质。太阳光形成的光压作用在其中的尘埃上，形成一条粗而短、弯曲的尘埃彗尾。而带电的太阳风作用在离子上，使之加速，形成长而直、偏蓝色的离子彗尾。

       太阳的领域

　　超音速的太阳风向四面八方刮出，一直刮到很远的地方，比冥王星还要远得多，直到被星际物质所阻挡。太阳风延展的区域，是一个把整个太阳系包裹在内的大泡泡。这个大泡泡叫做helioshpere（其中helio是希腊语的“太阳”，而shpere则是“球”），它是科学家目前认为的太阳系领域，中文称作“太阳风层”，或者“日光层”。在这个区域内，一切都受到太阳的影响。

　　月亮绕地球旋转，地球绕太阳旋转，太阳则带着太阳系里所有的天体绕着银河系中央旋转，速度大概是250公里/秒。恒星与恒星之间的空间，虽然比人类在实验室里造出的最好真空还要空得多，但并不是完全空的，还是存在着一些物质。太阳就像一条船，以250公里/秒的速度，在星际物质的大海里奔驰。就像海水会在船头被挤压、堆积， 在太阳前进方向上，星际物质也会挤压和堆积，把太阳风层压扁。

　　因此，太阳风层是一个扁圆的泡泡。它有着复杂的结构，大致上不妨看成一个鸡蛋。“蛋黄”的边缘，是太阳风受星际物质压力而突然减速的地方。在这里，太阳风速度急剧下降到亚音速，带电粒子密度增加，相应地磁场强度也增大。这里称为“终止激波”，是太阳系边界开始的标志。再往外的“蛋清”，是太阳风和星际物质混合的地方，称为“太阳风鞘”，像刀鞘一样包裹着终止激波以内的区域。“蛋壳”是太阳风层的最外层，也就是太阳系外星际空间真正开始的地方，这里称为“太阳风层顶”。

　　由于太阳活动的变化，太阳风会时强时弱，终止激波的位置和形状也就不固定。一般认为它处于离太阳85~120个天文单位的地方，时进时退（1天文单位等于地球到太阳的距离，约1.5亿公里）。2003年，旅行者1号项目科学家宣布，一些不同寻常的迹象表明，飞船可能已经到达了终止激波。2002年8月，旅行者1号离太阳85个天文单位时，测到周围的太阳风磁场强度上升，这意味着太阳风速度下降、带电粒子密度增加。这可能表示飞船已经到达了终止激波区域，此外，在2003年初，可能是由于太阳风层膨胀，终止激波区域也向外扩张，导致飞船重新沐浴在超音速的太阳风里。但也有一些科学家对此表示怀疑，认为飞船还没有到达终止激波，仅仅是接近。

（图：太阳风层的结构以及两艘旅行者飞船的位置，艺术想象图。左方橙色的光弧，是星际气体与太阳风作用而被挤压，形成的弓形激波。）

     2005年5月，美国宇航局科学家宣布，他们有确凿证据显示，旅行者1号已经在2004年12月到达了终止激波。当时飞船探测到磁场强度剧增，增幅比2002年出现异常时更大，而且到现在仍维持在高水平上，符合预期中太阳风减速导致的磁场强度升高的情形。飞船还探测到周围有等离子体波浪，这是终止激波区域内外太阳风速度不同，使带电粒子来回振荡所致。旅行者号等离子体科学研究计划的首席研究员、麻省理工学院的John Richardson说：“现在研究小组的共识是，离太阳87亿英里(约140亿公里)的旅行者1号，已经进入了终止激波以外的区域，也就是太阳风鞘。” 加州理工学院的Edward Stone则说：“旅行者已经进入了飞往星际空间的长跑最后一圈，开始探索太阳系最后的边疆。”

     旅行者2号运行速度比1号要慢，它与太阳的距离大约相当于1号的80%。两艘飞船走了不同的路线，从图是可以看出，它们分布在太阳系的“两边”。每艘飞船装备有三台放射性同位素核能发动机，已经在黑暗寒冷的环境里工作了28年，有可能坚持到2020年。旅行者1号在1998年超越先驱者10号，成为迄今飞得最远的航天器。也许我们有希望等到它们穿过太阳风鞘、到达太阳系外时发回的数据。

　　只是到时候，人类对太阳系领域的看法是不是又会有变化呢？假说中延展到离太阳30万亿公里的地方、作为长周期彗星发源地的奥尔特云，是不是真的存在？如果真的有那么一群离太阳极远但仍绕太阳旋转的天体，科学家会不会将重新定义太阳系，把它从太阳风波及的范围扩展到引力控制的范围，使得“飞出太阳系”的目标又要在更高的要求下重来一次？（图：太阳系外的这个弓形激波还只是假设，但哈勃望远镜已经拍到了类似的东西。此图是哈勃在1995年拍到的，图中美丽的光弧是一个半光年大小的弓形激波，是猎户座中一颗年轻恒星刮出的强劲恒星风，与星际物质相互作用所形成的。）                          

     国际天文学联合会大会投票5号决议，部分通过新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，而将其列入“矮行星”。

　　

     国际天文学联合会大会放弃将冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”的说法，从而确认太阳系只有8颗行星，冥王星被降级为入“矮行星”。此前盛传的第一种方案中提出了太阳系另外增加3颗二级行星的计划流产。


　　数十年来，科学家普遍认为太阳系有九大行星，但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现，使得冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论；二是由于当初将其质量估算错了，误将其纳入到了大行星的行列。因此在国际天文学联合会大会上，是否要给冥王星“正名”成为了大会的焦点，为此，天文学家给出了各种方案。


　　1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小，等到冥王星的大小被确认，“冥王星是大行星”早已被写入教科书，以后也就将错就错了。


　　冥王星是目前太阳系中最远的行星，其轨道最扁。冥王星的质量远比其他行星小，甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面温度很低，因而它上面绝大多数物质只能是固态或液态。

　   行星定义委员会最初提出的方案，在确定金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为经典行星之外，将冥王星降格为二级行星，同时增加谷神星、卡戎星和2003UB313为二级行星。