太阳露出神秘“笑脸”，地球却要“哭”了！原来我们的太阳系还有这么多秘密

最近，笑脸美国航天局（NASA）公布了一张有趣的太阳太阳照片。太阳似乎呈现出一张神秘的露出“笑脸”。太阳表面的神秘三块暗斑恰好形成了两只眼睛和一张翘起的嘴巴。大家有没有被它萌到呢？10月26日，地球的太多秘NASA的却哭太阳动力学观测台在193埃波段下捕捉到太阳的“微笑”然而
，请注意，原们阳系太阳的笑脸“微笑”很可能是“笑里藏刀”啊！科学家解释道 ，太阳太阳上的露出这些暗斑被称为日冕空洞。它暗示着某种危险，神秘可能会给地球带来不小的地球的太多秘麻烦——引发地磁暴
。这到底是却哭怎么一回事呢？在天文学上，日冕空洞也叫冕洞
。原们阳系它是笑脸太阳的最外层大气日冕层中因为温度比较低而形成的黑暗区域，但这些区域仅凭我们的肉眼是看不到的 。由于冕洞只会释放出很少的X射线，所以它在X射线中看起来会很暗，就像是在日冕层中露出的一个个大窟窿。高能的太阳风（即太阳大气层向宇宙空间喷射出的超高速带电粒子流）可以从中向地球飞速奔袭而来 。科学家发现，从冕洞“吹出来”的太阳风速度能达到900千米/秒
，而地球到太阳的平均距离为1.496亿千米，也就是说它只需要大约46小时就会抵达地球
。当太阳风抵达地球时 ，太阳给我们制造的麻烦也就随之而来了。它会和地球磁场发生作用，强烈的太阳风会在地球两极上方的大气层中放电，产生绚丽多彩的极光。更为严重的是 ，它还会引起全球范围剧烈的地磁扰动，也就是地磁暴。地磁暴会对地球上空的人造卫星等航天器的运行产生干扰，使它们无法正常工作
，甚至是偏离轨道造成陨落 
。如美国太空探索技术公司（SpaceX）的“星链卫星”在2022年2月份遭到地磁暴干扰，49颗卫星有40颗失灵并坠毁，可谓损失惨重 
！地磁暴还可以摧毁地面的供电设施，如1989年3月发生的地磁暴让加拿大魁北克省的电力系统几乎全部瘫痪。不过相对于太阳风 
，太阳耀斑和日冕物质抛射等太阳爆发事件则会对人类的生存环境造成更加严重的破坏。虽然太阳时不时地会对地球和人类产生一些负面影响 ，但它也为地球带来了光明 、温暖和生机 。地球能够诞生生命，跟太阳有着密切的关系，没有太阳就不会有地球生命的诞生，更不会有人类的诞生。因此，从古至今，太阳都引发了人类太多的思考，我们对这颗耀眼的恒星充满了好奇 ：它为什么会发光发热？它是永恒存在的吗 ？它的结构是什么？它有哪些显著特征？它会对地球造成哪些影响 ？……为了回答这些问题，科学家不仅发展出了相应的科学理论 ，还建造和发射了各种探测器进入太空 ，以期揭开太阳诸多神秘的面纱 。如果大家想深入了解这颗与我们关系最为密切的恒星，不妨跟随这本新鲜出炉的《重新发现太阳系 ：国家地理终级探索指南》 ，来一场深度有趣的探索之旅吧 ！当然，这本书可远不止是带你认识和了解太阳，它还介绍了太阳系的起源、形成 ，探讨了人类是否是宇宙中唯一的智慧生命 、近地天体防御等天文学前沿和热门话题 ，追溯了数千年来人类锲而不舍探索和认识星空的历程、进入太空的惊人旅程以及令人难以置信的发现，见证了人类航天事业的巨大挑战与飞速发展 ，是一部关于太阳、邻近行星及其卫星、小行星 、彗星的权威探索指南。01聚焦探索历程，以实践视角深入了解太阳系，全面解读天体运行机制 ！《重新发现太阳系：国家地理终级探索指南》跟随无数人类先驱和各种不断更新迭代的探测器的探索足迹，依照空间顺序向我们介绍了太阳、近邻行星及其卫星 、小行星
、彗星等天体。区别于对太阳系的简略概述 ，书中详细阐释了太阳系各天体的大气特征、表面形态、内部结构等形成机制和原理
，并呈现了人类对太阳系艰辛而曲折的认知过程。公元前3000年
，美索不达米亚人开始仰望星空，思考人类与星空的联系 ，发现日月星辰的变化，对应着人世间的各种事物
，古老的星象学开始了
。公元前2000年，古巴比伦已经发展出了发达的天文学 。这时的巴比伦人不但能确定很多星座的位置
 ，而且能绘出整个天体图，测出太阳和月球的轨道 ，还发现了日食月食和朔望的原理……但在过去的很长一段时间内
，人们都认为地球是宇宙的中心 ，其他星体均围绕着地球旋转
 ，那时还没有形成太阳系的概念 。直到16世纪波兰天文学家哥白尼提出新的宇宙体系理论——日心说 ，才推翻了传统的地心说。人类对整个太阳系的认知就是这样一种“建立理论-推翻理论-重新建立”的过程，漫长且艰辛。新一代空间天文台韦布空间望远镜于2021年12月发射升空 ，其主反射镜口径达6.5 米 ，能捕捉宇宙最深远、最清晰的红外图像太阳上也会刮风上世纪五十年代  ，人们对于太阳的认识远没有现在全面 ，在科学家的刻板印象中  ，太阳的大气形态与地球大气一样保持着静止状态，没有人怀疑过这个所谓的真理，直到初出茅庐的尤金·帕克在大量查阅资料和进行数据运算后 ，首次提出太阳风的理论 。这一理论在当时可以说是异想天开，没有人把它当回事 。直到1962年水手2号在飞过金星时成功探测到了太阳释放出来的高速带电粒子流，尤金的太阳风理论终于得到证实。为了纪念他的杰出贡献 ，NASA以他的名字命名了2018年发射升空的太阳探测器——帕克号，这也是人类历史上首个可以“触摸”太阳（即飞入太阳日冕进行观测）的航天器。帕克号面向太阳的一面配备了碳复合材料隔热罩，其外表面的温度虽然高达1371℃，但隔热罩背后的科学仪器却能始终处在约29℃的室温条件下水星上真的有水表面布满了陨击坑和环形山的水星，昼夜温差高达600℃ ，由于距离太阳如此之近
，人们曾认为这颗星球与水应该毫无关系。作为第一个进入水星轨道的人类探测器——信使号 ，在总共飞越地球1次、金星2次、水星3次后，2011年才正式进入水星环绕轨道。全程耗费近7年时间，可谓历尽波折 。但信使号不负众望，获得了最新的详细且精确的水星地图 ，并在水星北极附近的一些撞击坑的永久阴影区内 ，发现其中竟然蕴藏着数十亿吨的水冰
。水星表面的假彩色图像 ，由信使号拍摄的照片拼接制作而成透视金星金星厚厚的大气层曾使得对其表面的观测变得极为困难 。1990年抵达金星轨道的麦哲伦号探测器凭借携带的合成孔径雷达，将一个“万里无云”的金星清晰地呈现在人们眼前 ：地表的火山熔岩流张牙舞爪 ，炽热的气息扑面而来 。金星表面温度高达462℃，表面压强达到90个地球大气压 ，仿佛一个巨大的“超级高压锅” 。这里显然不是人们曾经幻想中的热带天堂，而是严酷灼热的地狱。麦哲伦号绘制的金星雷达影像火星生命为了更好的了解与人类未来命运息息相关的火星，NASA于1975年开启了一场名叫“海盗计划”的火星探索任务。当时，海盗号执行了一项由3个不同实验组成的样本标记实验，目的是搜寻火星上可能存在的生命体
，通过对火星土壤样本进行分析 ，其中一个实验结果对生命体征呈现阳性反应。这个发现让研究人员惊喜不已 ，但命运却像是跟他们开了一个巨大的玩笑——部分负责该实验的科学家极力反对地外生命的存在 ，因为他们怀疑土壤样本的准确性，认为非生物化学反应也会产生同样的结果，纵使那些坚持“火星存在生命”的科学家再怎么努力 ，也无法抵挡得住日益高涨的质疑情绪  ，关于火星生命的探索任务还是终止了 。直到1984年 ，科学家在地球南极冰原的一颗特殊的陨石中检验到了与火星土壤一样的成分，并在其中观察到了疑似火星生命的迹象。这再次激发了人类重返火星的兴趣。为了探索火星生命，NASA已经开始着手开展“火星采样返回”任务。凤凰号探测器在火星北极挖开的沟槽中找到了水冰存在的证据02立足太阳系探测任务前沿成果，刷新认知！本书携前沿探测数据
，向我们呈现了太阳系研究的杰出成果，在展现了太阳系全貌的同时 ，也回答了地球生命的可能起源
、如何防御对地球有潜在威胁的小行星、太阳系外是否存在其他宜居星球等热门话题。

生命禁区的“绿洲” ：走近木卫二被誉为“众神之王”的太阳系行星老大哥——美丽而神秘的木星
，是太阳系中迄今发现的天然卫星数量第二多的行星（目前已有80颗卫星），其自身就近似于一个微型的太阳系。木星究竟由什么组成？是否有形成生命的可能？人们对木星的好奇驱动了一场惊险的木星系探索之旅，相继发射了先驱者号、旅行者号、伽利略号、朱诺号等多个探测器。然而，木星表面风平浪静 ，实则暗潮汹涌
。不管是可以蒸发一切的高温，还是比地球强数十倍的磁场与大范围的辐射带，亦或是布满火山的卫星木卫一持续释放的有毒气体
，都为探测器的探索之旅带来了致命的危险 ，这里也似乎成了“生命的禁地”。然而  ，科学家却在木星卫星木卫二的表面冰层之下发现了一片广袤的液态海洋 ，其储水量比地球海洋的总和还多。同时 ，木星强大的引力所产生的潮汐摩擦效应可以加热木卫二
，使其内部保持适当的温度并具有一定的地质活跃性
。科学家对木卫二上可能存在生命充满了期待！NASA正在紧锣密鼓研发的木卫二卫星轨道器项目——“木卫二快船”，计划最快于2024年发射前往木卫二，对其宜居性（生命所需的三大条件：液态水、化学组成和能源）进行调查 ，并帮助选择未来木卫二着陆器的着陆地点。NASA还计划发射深海潜艇潜入木卫二的海底搜索生命迹象。这张木卫二的合成图像由伽利略木星探测器拍摄的照片拼接而成探秘土星光环土星被誉为是太阳系中的宝石，人们感叹于它的美丽 ，同时也对环绕在它周围的光环充满了好奇
，这些光环究竟是如何形成的？在未来的某一天又是否会突然消失？带着这些疑问 ，人类设计、建造和发射了先进的探测器 ，开启了探秘土星和土星环的征程。但这段旅程并不容易，甚至还要借助其他行星的引力才能顺利抵达！经过近7年时间的飞行，卡西尼-惠更斯号终于接近土星系统，当飞船成功进入环绕土星轨道时 ，卡西尼号不仅让人们清晰地看到了土星环精细复杂的结构 ，更让人类对土星环和土星卫星的起源有了进一步的发现。卡西尼号向人们展示了宇宙中的物质循环：土星环的碎片正粘合在一起形成新的卫星，卫星被粉碎后也会形成新的环。所以土星环不仅是由卫星的碎片组成的 ，它们也会产生新的卫星 。卡西尼号探测器拍摄的土星及其部分光环的影像 抵达未至之境 ：造访冥王星在对太阳系的8大行星进行探索后，人类又将视野转向了太阳系的边缘地带——从未被造访过的冥王星。1930年 ，美国天文学家克莱德·汤博首次发现了冥王星——曾经的太阳系第九大行星
，这个发现在全世界引发了轰动。这颗星球处在遥远 、寒冷和难以抵达的柯伊伯带，连哈勃空间望远镜都无法看清它的真容 。虽然困难重重却抵挡不住人类的求知欲望
。为了实现对它的惊鸿一瞥 ，2006年1月，新视野号出发了
。在飞行了9年半、飞离地球近50亿千米后，2015年7月14日，新视野号成功飞掠冥王星并将图像信号发回了地球 ，此时整个任务团队都被传回的画面惊呆了 。人们看到了一个全新的世界 ：这里耸立着巨大的冰山，其表面居然还有一个宽达1600千米的心形平原——“冥王之心” ！新发现还表明 ，这颗冰冻星球竟然存在大气层及地质活动 ，其表面冰层下还可能隐藏着液态海洋。新视野号在2015年7月飞掠冥王星期间拍摄的冥王星及其卫星冥卫一的真彩色图像地球生命的起源地球上的水和构成生命的物质是否是由彗星或小行星撞击带来的？比起划过天空的闪耀信使，真实的彗星是否是一个纯净的冰雪球 ？……小行星和彗星被认为是46亿年前太阳系形成时遗留下来的残留物，因此它们包含着太阳系形成的秘密，也包含了生命诞生的奥秘 。从某种意义上说，了解彗星与小行星 ，就是了解我们人类自己。尽管面临重重考验，人类仍将太空探索的步伐迈向了小行星与彗星，只为深刻揭示人类到底从何而来。本书将带领我们开启一次惊心动魄的小行星和彗星的探秘之旅：NASA的NEAR-舒梅克号探测器在没有配备登陆装置的情况下首次尝试在小行星爱神星表面着陆并取得成功；日本航天局（JAXA）的隼鸟号探测器虽然经历了严重损毁 、机件故障及与控制中心失联等重大事故
，但最终不负所托，为人类首次成功采集到丝川小行星样本并送回地球；欧洲空间局（ESA）的乔托号探测器在遭受彗星尘埃颗粒猛烈“轰击”的情况下，首次传回了哈雷彗星彗核的照片；NASA的星尘号探测器近距离掠过怀尔德2号彗星，为人类首次捕获到彗星尘埃样本并送回地球。科学家首次在彗星尘埃中发现了甘氨酸（一种氨基酸 ，氨基酸被认为是“生命的基石”）。ESA的罗塞塔号探测器经过10年60亿千米的长途跋涉，终于与丘留莫夫-格拉西缅科彗星会合，成为首个进入彗星轨道的航天器，其上搭载的菲莱号着陆器则首次在彗星表面成功着陆 。罗塞塔号在该彗星上发现了甘氨酸，以及生命所需的重要元素磷。罗塞塔号探测器拍摄的丘留莫夫-格拉西缅科彗星的特写照03240余幅权威航空航天科研机构图像
，还原壮阔瑰丽的太阳系！本书甄选240余幅图片
，采用NASA 、ESA等权威航空航天科研机构的影像，包含科学实拍图和艺术想象图，不仅还原了遍布环形山的月球、沟壑纵横的火星、宏伟壮观的土星环、明亮耀眼的彗星等太阳系奇景，还展现了各种更新迭代的空间探测器，带给读者极致的视觉体验。04美国国家地理权威出品 ，中国科学院天文学专家倾心翻译
！本书由美国国家地理出品，中国科学院紫金山天文台专家翻译
、审校，对书中专业知识和专有名词都进行了详细的核实，并更新了相关数据 ，同时为便于读者更好地理解
，也添加了一些必要的注释 。