我們已經(jīng)在想象中飛到月球表面，把地球和別的天體大致看過一遍了。

現(xiàn)在我們想象飛到太陽系的其他行星上，去欣賞另外的天空的景色。

我們首先去游覽金星。如果金星上的大氣足夠透明的話，我們在金星上看到的太陽就會比在地球上看見的大一倍（圖66）。相應(yīng)地，太陽灑向金星的熱和光也是地球上的兩倍。金星上夜晚的天空有一個星星會特別耀眼，這就是地球。它在金星天空中的亮度，比我們在地球上所見到的金星亮很多，雖然二者的大小基本一致。要明白這一點是很容易的。由于金星比地球距離太陽更近，所以當(dāng)它最接近地球的時候，我們無法看到它，因為它沒有受到太陽照射的一面朝向我們。直到它走開一些的時候我們才能看見它，這時候也只能看見它狹窄的月牙形，那只不過是金星表面不大的一部分。金星天空中的地球，當(dāng)它跟金星相離最近的時候，卻是個完整的圓，就像我們看見大沖中的火星一樣。

圖66　從地球和其他行星上看見的太陽。

因此，金星天空中的地球在全位相的時候，亮度是我們所見的最亮的金星的6倍，不過應(yīng)當(dāng)指出的是，此時金星的天空應(yīng)該假定是很清澈的才行。但我們卻不能就此認(rèn)為，金星上的“灰色光”是由于金星上夜的半面受到地球的照明而形成的。地球照在金星上的光，就強度來說，只相當(dāng)于35米之外的一支普通的蠟燭，這顯然是不足以使金星產(chǎn)生“灰色光”的。

金星的天空中除了地球光之外，常常還有月光，這里的月光是天狼星的4倍強。在整個太陽系中很難找到比金星天空中“地球和月亮”這一系統(tǒng)還亮的了。在金星上的人通常所見到的是分別位于天空中的月亮和地球，而通過望遠(yuǎn)鏡，甚至都可以分辨清楚月亮表面的細(xì)節(jié)。

金星天空中還有另外一顆很亮的行星——水星。水星是金星的晨星和昏星。從地球上看去，水星也是一顆很亮的星星，天狼星在它面前都會黯然失色。從金星上看水星的亮度，是從地球上看它的3倍。此外，看火星的亮度只是地球上所見到的，比我們所看見的木星還要稍微暗一些。

至于那些不動的星星，在太陽系所有行星的天空中的輪廓都是一樣的。不論從水星、木星、土星、海王星或者冥王星上來看，這些星系的圖案都是一樣的，這是因為這些星星離我們實在太遠(yuǎn)了。

現(xiàn)在我們離開金星，飛到小一些的水星上去。這是一個沒有大氣、沒有晝夜交替的奇怪的世界。水星天空中的太陽是一個很大的圓面，從面積上來講，相當(dāng)于地球上空的太陽的6倍（見圖66）。地球在水星天空中的亮度，比金星在地球天空中的亮度大1倍。金星在此地也是出奇的亮。金星在沒有云彩的水星的黑色天空中是如此之亮，太陽系中竟再也找不出另外一顆如此亮的星星了。

現(xiàn)在我們?nèi)セ鹦?。這里所見到的太陽圓面只有地球上所見的一半大（見圖66）。地球是火星的晨星和昏星，就像金星對地球一樣，只不過沒有金星這么亮，它跟地球上所見的木星差不多亮?；鹦巧嫌肋h(yuǎn)也見不到全位相的地球：火星人所見的地球，最大也就是地球表面的。月亮幾乎和天狼星一樣亮，火星人用肉眼就可以看到。如果使用望遠(yuǎn)鏡的話，無論是地球還是月球的位相變化都可以看到。

火星的天空中最能引起我們注意的是它那顆最近的衛(wèi)星——福波斯。它的體積很?。ㄖ睆綖?5千米），但由于它離火星十分近，因此在滿輪的時候我們見到的福波斯是我們所見的金星亮度的25倍。另外一個衛(wèi)星德莫斯要暗一些，但在火星的天空中它依舊掩蓋了地球的光輝。雖然體積很小，但是由于福波斯距離火星很近，所以從火星上仍舊可清晰地看到它的位相。視力敏銳的人，也許還能見到德莫斯的位相。

在飛到別的星球去之前，我們先去離火星較近的一顆衛(wèi)星上停留一下。我們從此處可以見到完全異樣的風(fēng)景：這里的天空中有一個無比龐大的圓面，它的位相變化得很快，比我們的月亮亮幾千倍，這就是火星。它的圓面所占的視角是41°。它的大小是月亮的80倍。這樣的奇景，只有在木星的最近的一顆衛(wèi)星上才可以觀察得到。

我們現(xiàn)在來到了前面所提到過的那顆最大行星的表面上。如果木星的天空足夠清晰，那么它天空中的太陽，從體積上講，就只有地球天空中太陽的（見圖66）。太陽投向木星的日光也只有它投向地球的。這里的白晝只有短短的5小時，并且很快就被黑夜所代替。我們下面來尋找一下熟悉的行星。我們可以找到它們，但是它們已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。只有在黃昏的時候才可以通過望遠(yuǎn)鏡觀察到金星和地球，它們和太陽一同落山[9]?；鹦莿倓偰芸匆姡赏列呛吞炖切菂s很亮。

木星的天空中占據(jù)著顯著地位的是它的那些衛(wèi)星。衛(wèi)星Ⅰ和Ⅱ跟地球天空中的金星差不多亮，衛(wèi)星Ⅲ比金星上所見的地球亮一倍，衛(wèi)星Ⅳ和Ⅴ比天狼星亮好多倍。至于這些衛(wèi)星的大小，前四個衛(wèi)星的視半徑比太陽的半徑大。前三個衛(wèi)星每一次運轉(zhuǎn)中都會沒入木星的陰影，因此我們永遠(yuǎn)見不到它們整個圓面的位相。這個地方也有日全食，但是只有木星上極其狹窄的地帶才可以觀測到。

木星上的大氣很難有地球上的大氣那般清澈，因為這里的大氣層太厚、太稠密。由于大氣的密度極大，木星上還會發(fā)生由于光的折射而引起的極其特別的光學(xué)現(xiàn)象。地球上光的折射不是很明顯，所以我們能看見的天體的位置比它們的實際位置稍高一些（見圖15）；但在木星上極厚、極稠密的大氣條件下，光學(xué)現(xiàn)象十分明顯。從木星表面所發(fā)出的光線（見圖67），由于偏折十分厲害，就不可能射到大氣層，而是要折向木星表面，像地球大氣中的無線電波一樣。這樣的話，站在發(fā)光點的人就能看見一種極不尋常的景致。他會覺得自己仿佛是站在一只大碗的底部。這顆大行星的整個表面差不多都在碗底，靠近碗邊的地方發(fā)生了很大的緊縮。碗口上空是天空——并不是我們地球上所見的半個天空，而幾乎是整個天空，只不過碗邊上的輪廓比較暗淡和模糊一些罷了。太陽永遠(yuǎn)不會離開這個天空，因而半夜的時候我們站在木星上的任何地方都可以見到太陽。然而木星上是否真的有這般不同尋常的景色，現(xiàn)在還很難說清楚。

圖67　光線在木星的大氣中可能發(fā)生的偏折。

圖68　從木星的第三個衛(wèi)星上所見到的木星。

我們現(xiàn)在到下一個行星——土星上去。我們是想去看看久負(fù)盛名的土星光環(huán)。

首先，我們會發(fā)現(xiàn)并非任何地方都能見到光環(huán)。從土星的南北緯64°到南北極之間，一點光環(huán)也見不到。站在這個極區(qū)的邊緣，只能看見環(huán)的外緣（圖69）。在緯度64°到35°之間，看見的光環(huán)越來越闊。在35°緯度的地方，就能欣賞到整個光環(huán)帶了，這時看到的環(huán)的視角最大，有12°。越靠近赤道，見到的環(huán)逐漸變窄，同時它們離“地半線”的距離也逐漸增高。倘若站在土星的赤道上，就會發(fā)現(xiàn)，光環(huán)已經(jīng)升到了天頂，我們只能看到它的側(cè)面了，猶如一條極其狹窄的帶子。

圖69　怎樣確定土星表面各點所看到的環(huán)的可見度。在土星的極區(qū)和64°之間，環(huán)是一點都看不見的。

大小、質(zhì)量、密度、衛(wèi)星數(shù)量

距太陽的距離、公轉(zhuǎn)周期、自轉(zhuǎn)周期、引力

上述并未把光環(huán)的各種情況都說清楚。還應(yīng)當(dāng)注意，光環(huán)只有一面被太陽光照亮，另一半仍是陰影。因此，只有站在面對光環(huán)被照亮的一面的半個土星上，才能看到照亮了的光環(huán)。在土星上的上半年，我們只能在土星的這一半球上看見光環(huán)，并且是在白晝的時候。在夜間可以看見環(huán)的很短暫的幾個小時內(nèi)，環(huán)的一部分要沒入土星的陰影里。最后，還有一個有趣的細(xì)節(jié)，即土星的赤道地區(qū)，在許多地球年的時間里都是處在光環(huán)的陰影中的。

從土星最近的一個衛(wèi)星上所看見的土星，毫無疑問是最奇妙的天空景色。土星和它的光環(huán)，尤其是在土星呈現(xiàn)月牙形的時候，景致最妙，這樣的景致在太陽系中很難找到第二個。天上會出現(xiàn)一個巨大的月牙形，月牙形的腰部有一條狹帶橫著，這就是環(huán)的側(cè)面。一群土星的衛(wèi)星圍繞著這個月牙形和狹帶，這些衛(wèi)星也都是月牙形，不過更小一些。

這張圖應(yīng)當(dāng)放在離眼25厘米處看，在這個100倍的望遠(yuǎn)鏡時所見的一樣。

下表所列的是各個天體在別的行星天空中的亮度對比，依照從大到小的次序排列：

1. 水星天空的金星

2. 金星天空的地球

3. 水星天空的地球

4. 地球天空的金星

5. 火星天空的金星

6. 火星天空的木星

7. 地球天空的火星

8. 金星天空的水星

9. 火星天空的地球

10. 地球天空的木星

11. 金星天空的木星

12. 水星天空的木星

13. 木星天空的土星

表中第4、7、10三項（用下劃線標(biāo)出）表示的這幾種亮度是我們所熟悉的，可以用作估計別的行星天空中天體亮度的標(biāo)準(zhǔn)。從這個表可以看出，地球在接近太陽的幾個行星（金星、水星、火星）的天空中的亮度都居首位。在水星的天空中，它也比我們所見到的金星和木星的亮度更大。

在第四章中，我們還會把地球跟別的行星的亮度作更精確的比較。

最后，我們附上一些有關(guān)太陽系的數(shù)字，供大家參考。

太陽：直徑1390600千米；體積（地球=1）1301200；質(zhì)量（地球=1）333434；密度（水=1）1.41。

月亮：直徑3473千米；體積（地球=1）0.0203；質(zhì)量（地球=1）0.0123；密度（水=1）3.34；離地球的平均距離是384400千米。

圖70中是幾個天體在小型望遠(yuǎn)鏡中被放大了100倍的情景。為了比較起見，左邊畫了一個放大了相同倍數(shù)的月亮（這個應(yīng)當(dāng)放在離眼睛25厘米處觀察，亦即明視距離處）。在圖的右邊，上面是從地球上看見的最近的和最遠(yuǎn)的水星；其次是金星，下面是火星、木星和它的四個大衛(wèi)星，以及土星和它的最大的衛(wèi)星[11]。

圖70　在望遠(yuǎn)鏡中放大100倍后的月球和行星。距離里，圖中的星面才會跟眼睛湊在放大

[1]弗朗索瓦·阿拉戈（D. F. J. Arago），法國天文學(xué)家（1786～1853）?！g者注

[2]中國也有七曜的說法，星期日叫日曜，星期一叫月曜，星期二叫火曜，星期三叫水曜，星期四叫木曜，星期五叫金曜，星期六叫土曜。其實所以叫星期也就是因為這個緣故。——譯者注

[3]參看2.7“月球上為什么沒有大氣？”

[4]“宇宙空間的溫度”，物理學(xué)家指的是一支日光完全照射不到的涂黑了的溫度計在宇宙空間所指示的溫度。這溫度比絕對零度（-273℃）略高，那是因為星體的輻射線也會發(fā)熱的緣故。

[5]關(guān)于天平動，參閱2.5“月亮看得見的一面和看不見的一面”。在月球的情形所求得的那個近似法則，對于水星的經(jīng)天平動同樣適用：水星的那一面并不是始終朝向太陽，而是朝向它相當(dāng)扁長的軌道的另一焦點。

[6]在更遠(yuǎn)的行星天王星，尤其是海王星上面，大氣中沼氣的含量還要多些。1944年，又發(fā)現(xiàn)土星的最大衛(wèi)星泰坦上也有由沼氣組成的大氣?！幷咦?/p>

[7]顯然，開普勒在這里所依據(jù)的是關(guān)于行星的衛(wèi)星個數(shù)成級數(shù)的假定：已經(jīng)知道地球有一個衛(wèi)星，木星有4個衛(wèi)星，他便認(rèn)為地球和木星之間的火星一定有2個衛(wèi)星。同樣的想法也會是以前許多人認(rèn)定火星的衛(wèi)星個數(shù)是2。但這個有趣的推測，在1877年豪爾利用強大的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了火星的衛(wèi)星確實是兩個的時候，才完全得到了證實。

[8]小行星的數(shù)目繼續(xù)不斷地增加，已經(jīng)使今天的天文學(xué)家覺得是一種麻煩了；已經(jīng)有人提出，“再去追求小行星數(shù)目的增加是完全不合理的。這只能使那些已知的行星的研究受到損害……近年以來發(fā)現(xiàn)次數(shù)的增多已經(jīng)使觀察的人和計算的人都不能像從前一樣好好研究從前的行星了……截至1934年6月，已登記的行星有1264個，其中有一部分（271個）是處在‘受威脅的’位置的：那就是說，它們的軌道知道得極不準(zhǔn)確，以致它們頗有失蹤的危險……對于新發(fā)現(xiàn)的行星，無可避免地應(yīng)該只去計算和觀察其中最明亮、在理論上最有趣的幾個。”

[9]地球在木星的天空中的亮度只相當(dāng)于一個8等星。

[10]從這個衛(wèi)星上看見的木星視角直徑大于44°。

[11]關(guān)于行星的視大小，要知道詳細(xì)情況可參看作者的《趣味物理學(xué)》（續(xù)編）第九章。