天文學 | 教育 | 認識世界 作者 / 高爽
我曾經在家裡的牆上貼了一張太陽系行星的掛圖。我的兒子土土在2歲的時候，就已經可以熟練地從圖上找到太陽和8大行星。他記住的是每顆星星的顏色和特徵。比如說，他看到大紅色的，長著一條刀疤狀的大峽谷的，兩極覆蓋著冰層的行星，就知道這是火星。
但是，土土還不能理解的是，火星為什麼和地球有著這麼大的差別。
不光是火星的顏色，火星和木星之間為什麼有那麼大的空蕩只形成了小行星？水星為什麼那麼小？八顆大行星為什麼是現在這樣的排列順序？
一旦你把整個太陽系看成一個整體再追問下去的話，你就會發現，太陽和大行星們，彼此之間都不是孤立演化的。
讓我把這話說的更直白一點吧。
地球之所以成了今天的樣子，是地球之外的其他行星相互作用的結果。火星也是如此，木星也是如此，天王星也是如此。
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站在地球這個位置上看木星，看到的只是一個無限小的光點。即便用世界上最大的望遠鏡看木星，看到的結果也是模糊的光斑。木星的細緻高清大圖只能靠排除飛船來到木星身邊拍攝。
別忘了，木星是太陽系裡最大的行星，直徑是地球的10倍。光是木星表面的一個大紅斑就能裝進去好幾個地球。
但在地球看起來，木星還是太渺小了。
所以太陽系面臨的第一個問題是，這麼廣闊的宇宙空間，讓所有的龐然大物，都變成了微不足道的小光點。隔著數十億公里的距離，你憑什麼對我產生影響？
答案是靠時間。
火星的磁場逐漸消失，這裡的逐漸兩個字用掉了10億年。
磁場消失的原因是火星本身尺寸太小，冷卻的比較快。這裡的快字，用掉了10億年。
火星尺寸小的原因是，木星從更遠的地方遷移到了比較近的地方，干擾了火星和火星附近的物質的聚集，讓火星只留下一個半成品。這裡的木星遷移，用掉了幾億年。
木星的遷移讓小行星帶的位置上沒有辦法穩定形成另一顆大行星，這個遺憾的產生，用掉了幾億年。
與此同時，水星從更遠的地方被彈到了靠近太陽的內側，金星的溫室效應讓它變成了地獄，而地球迅速出現了生命適宜的環境……這裡的迅速用掉了幾十億年。
你看，天文學上看到的太陽系，每一個小動作都積累了幾億年甚至十幾億年的效果，才產生今天確定性的結果。水滴石穿這個成語和天文學相比，實在是太沒有耐心了。太陽系的行星們的每一次引力擾動，每一次運動軌跡的改變，每一次內部結構的變化，都必須在持續作用幾億年之後才看得見結果。
真正重要的事，都是不著急的事啊。
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好吧，行星今天的樣子，追問下去來源於行星之間的相互作用，讓我們耐心面對上億年的時間尺度吧。
但是，這一切的變化是完全隨機的運氣問題嗎？還是有什麼更明確的目標？
你不妨大膽做個思想假設。
假如火星誕生的時候，沒有在它現在的位置，結果會怎麼樣呢？
用天文學的視角看待這個問題，答案很可能是和今天一樣。
為什麼呢？
在太陽系剛形成沒多久的時候，木星就改變了自己的位置。木星這麼做，自己說了不算。並不是木星自身噴發了什麼特殊的噴流，讓木星像噴氣式飛機一樣一路跑過去。木星的特殊行為，同樣是太陽系整體環境決定的。木星一開始的那個位置，不夠穩定。只有實現了更穩定的狀態，木星的遷移才停下來。
也就是說，宇宙天體總有一個追求最穩定狀態的特性。太陽系必須逐漸調整到最穩定的狀態，才會彼此相安無事。
你可以想象一個彈簧，火星即便不在原來的位置上，也會往復動盪，直到最終找到平衡，落入穩定的狀態。
你也可以想象，太陽系的宇宙空間中，早就被引力定律的大手刻下了很多無形的凹槽。每一顆行星經過緩慢的變化，最終必須滾入自己所屬的那個凹槽。
看起來有一點宿命論是不是？
這就是天文學的規律，而且是普世的規律。
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經過了45億年演化的太陽系，似乎所有的行星都已經足夠穩定，最近十幾億年都沒有再出現過明顯的改變軌道的現象，行星遭受到的撞擊也都只是彗星和小行星這種級別的小打小鬧。是不是太陽系的未來不會再有新的變化了呢？
如果說行星相互作用，調整位置和引力關係，造成軌道的變化，直接影響物質的積累，這樣的過程已經不會再出現了。
但是行星本身依然有著不停的變化。
最近，天文學觀測就發現木星上的大紅斑變得越來越寧靜，有縮小的趨勢，可能很快就會消失。大紅斑是一個已經存在了至少400年的巨大的風暴。本來的科學預測是它還會繼續存在至少300年。如果大紅斑最近就會消失，一方面意味著我們對木星的狀態的瞭解還很不到位。另一方面意味著，每一顆行星可能都是活動著的、變化著的，它們的未來尚難預料。
地球的磁場在歷史上出現過翻轉。未來會不會冷卻後消失，今天還說不清楚。月亮正在逐漸遠離地球，和地球的關係在十億年後會越來越薄弱。太陽的逐漸升溫會蒸發掉地球上所有的水。直到有一天，膨脹了的太陽吞吃掉水星和金星，逼近地球附近。
到時候，巨大的熱浪和引力變化，會讓木星蒸發成更加蓬鬆的行星，遙遠的冰凍的天王星和海王星可能解凍，變得不再穩定……
你看，如果把時間的進度條加快一點，太陽系從來都不會平靜，行星從來都不會平靜。這可能才是宇宙本來該有的模樣。
太陽系和行星，總是天文學教材的第一課，是人類最先關注到的宇宙的一部分，也是人類的足跡最先會走上去的地方。其實就在這個一部分裡，就隱藏著真實的時間和空間的秘密、引力的本質、能量的效果和超出我們今天的想象力的可能性。
行星的世界似乎沒有自由，行星的世界似乎有無限的自由。
騰訊視頻紀錄片頻道上映的 BBC 5集紀錄片《行星》已經在線發佈。以上內容，是我觀賞這部紀錄片的一部分感受。
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