一些天文学家仍然认为可能存在一颗 X 行星——一个真正的庞然大物,可能比木星大十倍,但距离如此遥远以至于我们无法看到。(它接收到的阳光如此之少,几乎没有可以反射的。)这个想法是,它不会像木星或土星那样是一颗常规行星——距离太远了,我们谈论的是大约 4.5 万亿英里——更像是一颗从未真正形成的太阳。宇宙中的大多数恒星系统都是双星(两颗恒星),这使得我们孤独的太阳略显奇特。
至于冥王星本身,没人确切知道它有多大,或者它是由什么构成的,它有什么样的大气层,甚至它到底是什么。许多天文学家认为它根本不是一颗行星,而只是迄今为止在被称为柯伊伯带的星系碎片区域中发现的最大的天体。柯伊伯带实际上是由一位名叫 F.C. 伦纳德的天文学家在 1930 年提出的理论,但这个名字是为了纪念杰勒德·柯伊伯,一位在美国工作的荷兰人,他扩展了这个想法。柯伊伯带是所谓短周期彗星的来源——那些相当有规律地经过的彗星——其中最著名的是哈雷彗星。更隐秘的长周期彗星(其中包括最近的访客海尔-波普彗星和百武彗星)来自更遥远的奥尔特云,稍后会详细介绍。
确实,冥王星的行为与其他行星大相径庭。它不仅矮小模糊,而且其运动变化多端,以至于没人能准确告诉你一百年后冥王星会出现在哪里。其他行星或多或少都在同一平面上运行,而冥王星的轨道路径却倾斜了(可以这么说)17度角,就像某人头上歪戴着的帽子边缘一样。它的轨道如此不规则,以至于在它孤独地绕太阳运行的每个周期中,有相当长的时间它比海王星离我们更近。事实上,在 20 世纪 80 年代和 90 年代的大部分时间里,海王星是太阳系最遥远的行星。直到 1999 年 2 月 11 日,冥王星才回到外侧轨道,并将在那里停留接下来的 228 年。
所以如果冥王星真的是一颗行星,那它肯定是一颗奇怪的行星。它非常小:质量仅为地球的百分之一的四分之一。如果你把它放在美国本土上,它几乎覆盖不了美国本土四十八个州的一半。单凭这一点就使它极不寻常;这意味着我们的行星系统由四颗岩石内行星、四颗气态外巨行星和一个微小的、孤立的冰球组成。此外,完全有理由认为我们可能很快就会开始在同一空间区域发现其他更大的冰球。那时我们就会遇到问题。克里斯蒂发现冥王星的卫星后,天文学家开始更仔细地观察那片宇宙区域,截至 2002 年 12 月初,已经发现了超过六百个额外的海王星外天体,或者被称为冥王星族天体。其中一个被称为伐楼拿 (Varuna) 的天体几乎和冥王星的卫星一样大。天文学家现在认为可能存在数十亿个这样的天体。困难在于它们中许多都非常暗。通常它们的反射率只有 4%,大约和一块木炭相同——当然,这些木炭块距离我们大约四十亿英里。
那到底有多远呢?几乎超乎想象。你看,太空实在太大了——就是巨大。为了增长见闻和娱乐,让我们想象一下,我们即将乘坐火箭飞船进行一次旅行。我们不会走得太远——只到我们自己太阳系的边缘——但我们需要弄清楚太空有多大,以及我们占据了其中多么小的一部分。
恐怕坏消息是,我们晚饭前回不了家了。即使以光速飞行,到达冥王星也需要七个小时。但当然,我们根本无法以那样的速度旅行。我们必须以宇宙飞船的速度行进,而这些速度要慢得多。“旅行者1号”和“旅行者2号”宇宙飞船是我们人类制造的物体中迄今达到的最快速度,它们现在正以大约每小时三万五千英里的速度飞离我们。
“旅行者号”飞船之所以在那个时候发射(1977 年 8 月和 9 月),是因为木星、土星、天王星和海王星排列成一种每 175 年才出现一次的方式。这使得两艘“旅行者号”能够利用“引力助推”技术,飞船相继从一个气态巨行星被甩向下一个,就像宇宙版的“甩鞭子”游戏。即便如此,它们到达天王星花了九年时间,穿越冥王星轨道花了十二年。好消息是,如果我们等到 2006 年 1 月(这是美国宇航局“新视野号”飞船暂定出发前往冥王星的时间),我们就可以利用有利的木星位置,加上一些技术进步,只需十年左右就能到达那里——尽管回家恐怕要花更长的时间。无论如何,这将是一次漫长的旅行。
现在你可能首先意识到的是,太空这个名字起得极好,而且相当令人沮丧地平淡无奇。我们的太阳系可能是数万亿英里内最活跃的地方,但其中所有可见的物质——太阳、行星及其卫星、小行星带中大约十亿颗翻滚的岩石、彗星以及其他杂七杂八漂浮的碎屑——所占据的空间还不到可用空间的万亿分之一。你很快也会意识到,你所见过的任何太阳系地图都远远没有按比例绘制。大多数教室图表显示行星一个接一个地以友好的间隔排列——在许多插图中,外巨行星甚至相互投下阴影——但这是一种必要的欺骗,以便将它们都放在同一张纸上。海王星实际上并非只比木星远一点点,它远在木星之外——它距离木星的距离是木星距离我们距离的五倍,远到它接收到的阳光只有木星的 3%。
事实上,距离如此之遥远,以至于在任何实际意义上,都不可能按比例绘制太阳系。即使你在教科书中添加许多折叠页,或者使用一张很长的海报纸,你也无法接近。在一张按比例绘制的太阳系示意图中,如果地球缩小到大约豌豆直径大小,木星将在一千多英尺之外,而冥王星将在一英里半之外(而且大约只有细菌那么大,所以你无论如何也看不到它)。在同样的比例下,我们最近的恒星比邻星将在近一万英里之外。即使你把所有东西都缩小,让木星小到像这句话末尾的句号,冥王星不比一个分子大,冥王星仍然在三十五英尺之外。
所以太阳系确实相当巨大。当我们到达冥王星时,我们已经走了这么远,以至于太阳——我们亲爱的、温暖的、给我们晒黑皮肤、赋予生命的太阳——已经缩小到针尖大小。它只不过是一颗明亮的星星。在这样一个孤独的虚空中,你可以开始理解即使是最重要的天体——例如冥王星的卫星——是如何被忽视的。在这方面,冥王星几乎不是唯一的。在“旅行者号”探险之前,海王星被认为有两颗卫星;“旅行者号”又发现了六颗。当我还是个孩子的时候,太阳系被认为包含三十颗卫星。现在的总数是“至少九十颗”,其中大约三分之一是在过去十年中发现的。
当然,要记住的关键点是,在考虑整个宇宙时,我们实际上并不知道我们自己的太阳系里有什么。
现在,当我们飞速经过冥王星时,你会注意到的另一件事是,我们正在飞速经过冥王星。如果你查看你的行程,你会发现这是一次前往我们太阳系边缘的旅行,恐怕我们还没到那里。冥王星可能是教室图表上标记的最后一个天体,但太阳系并没有在那里结束。事实上,它甚至离结束还差得远呢。我们要穿过奥尔特云——一个由漂浮彗星组成的广阔天体领域——之后才能到达太阳系的边缘,而我们到达奥尔特云还需要——对此我深感抱歉——一万年。冥王星远非太阳系的外部边缘,正如那些教室地图所轻率暗示的那样,它仅仅是路程的五万分之一。
当然,我们没有进行这样旅程的前景。到月球 24 万英里的旅程对我们来说仍然是一项非常艰巨的任务。老布什总统在一时兴起之际呼吁进行的载人火星任务,在有人计算出这将耗资 4500 亿美元并可能导致所有宇航员死亡(他们的 DNA 会被无法屏蔽的高能太阳粒子撕成碎片)后,被悄悄放弃了。
根据我们现在所知和可以合理想象的情况,绝对没有任何人类能够到达我们自己太阳系边缘的前景——永远不可能。距离实在太远了。就目前而言,即使使用哈勃望远镜,我们也无法看到奥尔特云内部,所以我们实际上并不知道它在那里。它的存在是可能的,但完全是假设性的。[†]