第四章 太阳系大环境一 太阳系怎样生成

发射星云和黑暗星云合力形成太阳系 美国科学家爱迪生曾亲自作过 5

万次试验，完全失败，受人讥评；但他自己却认为这 5 万次是完全成功的，

因为只有通过这实践才能证实这 5 万个方法都不是成功的道路，因而时间、精力、金钱并未白费。我认为他的见解是对的。创造假说，必先有胆量，并用科学方法去思考，用逻辑来判断。西方科学家对于太阳系的形成已有多种假说，我认为其中都有缺点，必须另创新说。笔者提出的新说也属于一种假说，成立与否，我不担心。之所以提出这种假说，是为了证实中国人也尚有胆量去创造与太阳系成因有关的假说。

关于太阳系成因的假说，最早提出的有德国人康德和法国人拉普拉斯的“星云说”、美国人张伯伦的“星子假说”、英国人金斯的“潮汐假说”及苏联人施密特的“施密特假说”即“陨星假说”。上述各种假说都是近年来新假说的骨干。

康德提出星云可能分两大类：一是发射星云（EmissionNebula），一是黑暗星云（Dark Nebula）。所谓发射星云是由电离氢组成的云气，其中全是粒子流，可以自发光热，也可以形成恒星；所谓黑暗星云是由重元素组成的星云，其中有甲烷、氨、水、尘埃及流星体，可以吸收恒星的光，但不能自发光热，它可以形成行星或暗星。银河星系内有很多恒星及暗星，也有发射星云及黑暗星云。

47 亿年前，一片发射星云在银河星系内运行，忽然撞上一片厚块状而并非圆球形的黑暗星云，造成一个庞大的激波。这激波出现后，以同心圆的形状由内向外扩大，越过现今冥王星轨道继续向外，激波的波纹一圈又一圈地由撞击点向外飘出。接近发射星云的 4 个大波形成 4 颗类地行星；由此向外

愈远，波谷愈宽，波高愈低，分别形成 4 颗类木行星及冥王星。当发射星云冲进黑暗星云内，发射星云尚能保持完整，只有少数碎片被激波震荡飞出， 飘到远方；而黑暗星云则碎成许多大块。由于发射星云是轻元素，由原子氢组成，自发光热，并能自转，其自转方向类似银心。由于凝聚增温，形成恒星。后来内部又出现核子融合或热核聚变，又成为一颗主序星，体积加大， 引力更强，成为太阳系中心。然而，黑暗星云成于重元素，全是尘埃，其中也有少量气体，例如氢、氦、氮、氧等，由于自身的引力，各块自成为一颗暗星，进行自转，又因受质量庞大的太阳吸引，绕它自转成为行星、小行星、彗星、流星体等。从而形成了太阳系。

太阳附近的碎块形成了类地行星，就是类似地球星的行星，如水星、金星、火星等。4 颗类地行星都是自转较慢、卫星少而密度大的，都有铁元素作为内核，都有坚硬的岩石表面。岩石表面与铁核之间全有由岩石组成的幔。还有其他许多小块各自浓缩成为小行星或流星体，也环绕太阳恒星，但由于它们各自的引力太弱，在空中飘荡，无固定的轨道，有时撞碎小行星，有时撞到行星表面，形成撞击坑。这种大规模的撞碰，不仅使各行星表面形态起了变化，各行星自转的速度、自转轴与黄道面的交角、自转的方向、行星质量等等都会有所变化。冥王星单独地远离太阳，也是撞碰的结果。火星轨道外是小行星带，其中有谷神星（Ceres）、智神星（Pallas）等，而且谷、智

两小行星都是圆球形，可以代表往日的黑暗星云小碎块；其他小行星都是块状，不成球体，显示都是往日撞碎了的小天体。其数之多，何止百万。

类木行星如木星、土星、天王星、海王星等，另有成因。试先作比较。木星质量大于地球星的 317.8 倍；土星次之，为 95.1 倍；天王星为 14.5 倍； 海王星为 17.2 倍。论密度，土星最低，只有地球星密度的 11%；木星及天王星次之，只有 23%；海王星比较大些，占 31%。这 4 颗大行星的核心近似类地行星，但外层组成的物质多为分子氢，不能自发光热。显然，这 4 颗类木行星由两种不同性质的星云组成，内层来自黑暗星云，外层来自发射星云。

我的假说总结（A）把康德所设想的星云分为两类：一为发射星云；一为黑暗星云。前者撞入后者，逐渐演化为一颗恒星，能自发光热。后者被撞碎后，各自演化为九大行星、无数小行星、彗星及流星体，都不能自发光热。木星及土星的外层大多为分子氢，来自发射星云。由于本来是原子氢，因为温度降低演化为分子氢，而无能发光，但有少量的热可继续向外辐射。（B） 无论恒星或行星，一律服从银河星系的惯性，由西向东自转及公转。其中偶尔有几颗星是逆行的，那是受小行星的撞碰而改变了方向。（C）凡有坚固外壳的行星及卫星，表面上都有陨石坑或撞击盆地。地球星表面也不例外，但大多数为风化作用所消去。（D）凡行星外层有气态或液态而无固态表面的， 它的外层形成发射星云，内层则含有黑暗星云的残渣。（E）行星相互的间隔各不相同。距日愈近，轨道间隔的长度愈小；距日愈远，轨道间隔的长度愈大。水星距金星的距离略等于地球星距金星的距离；土星距天王星的距离略等于海王星距天王星的距离。然而天王与海王两行星轨道之间的距离，大于金星与地球星两轨道之间的距离约 30 倍。这现象很类似水面投石所产生的波纹。这波纹是撞击以后才出现的。我认为，发射星云撞碰黑暗星云假说，近乎事实。

太阳系行星际空间盛吹太阳风 地球星与恒星太阳之间并非真空，其间充满了可以伤人的太阳风（Solar Wind）。这风与地球星上的风完全不同。组成太阳风的物质不是气体，而是粒子。这种粒子带电，成为有电荷的粒子流。粒子流包围地球星，也包围月球。宇宙恒星际空间或星系之间也不是真空， 有看不见的物质在内。这说明大环境由地面向外有大气层。由气层向外就是保护地球星的“磁层”。由磁层向外，上下左右前后全是太阳风。

太阳风是带有电荷的粒子流，由太阳表面射出来。这可以说是太阳自身“减肥”的一种方法。据帕克所述，太阳每秒钟射出的粒子流，可以减少太阳质量 100 万吨。又据西蒙的估计，由太阳射出的太阳风及内部热核聚变，

每秒可丧失太阳质量 400 万吨。那末，太阳会真的瘦下去了吗？

太阳是一个属于气态的圆球。最外层是“日冕”（SolarCorona）。这日冕是太阳大气层中最外面的一层。日冕看起来很美，淡淡的银白色。这一层的作用并非用以覆盖太阳的光球层，而是光球层表面的粒子流通过色球层射入太空。其流速超过音速，由太阳表面向各方向射出。在日冕的外缘，粒子流秒速可达 1000 公里；流到地球星轨道附近，秒速可达 500 公里；平均秒速为 600～700 公里。太阳射出的粒子流并非均匀，低纬度较强，两极区较弱。这现象在日全蚀时十分明显。有人主张太阳表面上有一个大罅裂，长条状， 由太阳北极一直裂到南极，叫做“日冕洞”（CoronalHole）。从洞里射出来的不仅有粒子流，还有磁力线。由于物质及能量不断地向外喷射，太阳表面并非平坦光滑，而是处处有爆炸，使其内部的能量及物质可以射出去。这样

看，太阳似乎是在陆续地瘦下去。但有人估计，其量极微，不值得重视；也就是说，100 万年内，所减去的质量还不及太阳本身质量的 1/1000 万。

日冕下层连接太阳大气层中间的一层色球，其密度最大，温度也高。通常说，太阳核部的温度可高达 1500 万°K；光球表面温度高达 5800°K。由于电离的关系，气体带电，温度增高。色球温度可达 1.5 万°K。由于组成日冕的物质是高度电离的原子及自由电子，这些又叫做“离子体”（plasma）。由于太阳高热，一切的气体不得不强烈地互相撞碰，使原子的电子被撞掉， 形成游离状态。原子丧失一个电子，要释放能量以增加温度，所以日冕底部温度比色球高。日冕顶部温度为 100 万°K，而下层温度可达 200 万°K；日

冕洞也可达 150 万°K。这些都是推算出来的，不是来自实测。由日冕向外， 密度渐小，温度也渐减低。日冕最外部，目不能见，就成为太阳风；也可以说，太阳风就是太阳恒星的最外部。所谓九大行星都位于太阳风之内，这是事实。依据气象学上的解释，地面上 8 万公里高空，地球星大气层与太阳风已合而为一，分不开了。

太阳风由色球射出后，就远离太阳，一去不复返。这一现象同地面气流上升，全不一样。因为地面气流升到高空，由于温度减低，必须降落，结果成为对流层。太阳大气层由带电的粒子组成，冲力强大，秒速超过太阳表面上逃逸速度 617 公里，可达 1000～2000 公里，一下子冲入太空，永不返回。

太阳风主要由电子及质子组成。平均密度每立方厘米有 5 个，最少有 1

个，多时可有 40 个。美国人在测算密度时，发现一个有趣的事实，即平均每

100 个粒子中有 85 个是电子，有 15 个是质子。这质子可能是氢核，也可能是氦核。因为粒子都带电，太阳表面上磁场也被带入太空，这磁场并非固定的。日冕的形态千变万化，完全是受太阳磁场的影响，其密度之小，出人意外。日冕密度与地面上大气层来比，尚不及十亿分之一，近似真空。

太阳风可分为近中远三层 太阳风可以分为三层。（A）近层。色球以外是日冕。这是太阳风的近层，呈乳白色，有珍珠光，由于粒子带有电荷，温度高达 200 万°K。平均密度每立方厘米可有粒子 100 个。氢与氦之比为 5∶ 1。（B）中层。日冕外缘色泽清丽，是一种淡淡的白光。再向外，似有似无。这一层密度较低，每立方厘米只有 20 个粒子。氢与氦之比为 10∶1。（C） 远层。由中层向外，密度更小，太阳风不可能看见。它分布于星际之间。据估计每立方厘米约有 5 个原子而已。这些粒子或原子带有负电荷。当它前进时，如突然撞碰一颗带有正电荷的粒子，两者立时结合，形成物质的另一形态。这种现象叫做“碰而复合”。这样看来，地球星与太阳之间绝非真空， 有自由电子、粒子及其他物质，还有流星体。地球星大气层以外有磁层。这是保护大气层不被电离的机构，不容忽视。