的理論相悖,他被從教師職位上解雇。
伽利略觀測的下一個目標(biāo)是最大的行星——木星,他計(jì)劃花幾個月的時間仔細(xì)繪制木星運(yùn)行圖。通過望遠(yuǎn)鏡,伽利略觀察到人類從未觀測到的太空,清晰地觀察到木星。令他吃驚的是,他發(fā)現(xiàn)幾顆衛(wèi)星正在圍繞木星旋轉(zhuǎn)。亞里士多德曾經(jīng)說過(所有的科學(xué)家都這樣認(rèn)為),宇宙中只有地球有衛(wèi)星。在隨后的幾天里,伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,它們是地球之外首次發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星。他再次證明亞里士多德的理論是錯誤的。
然而,舊的觀念不會很快消逝。1616年,天主教會禁止伽利略教書,嚴(yán)禁他宣揚(yáng)哥白尼的理論。很多教會的高級頭目拒絕使用望遠(yuǎn)鏡觀察太空,聲稱這是魔術(shù)師的把戲,衛(wèi)星只存在于望遠(yuǎn)鏡中。
伽利略對教會的警告不屑一顧,最后被宗教審判所召回羅馬,飽受折磨。他被迫收回自己的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn),還被判處終身監(jiān)禁。1640年,伽利略去世,去世前他除了說自己的發(fā)現(xiàn)是正確的外,沒有說任何別的話。1992年10月——伽利略被誤判376年后,羅馬教會才為他平反昭雪,承認(rèn)他的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
四個伽利略衛(wèi)星的密度隨著同木星的距離的增大而減小﹐這與太陽系中各個行星的密度隨著同太陽的距離而變化的情況十分相似。太陽系中這種情況是由于以原始太陽作為熱源蒸發(fā)那些較輕的和易于揮發(fā)的物質(zhì)造成的。波拉克認(rèn)為同一過程也發(fā)生在木星及其衛(wèi)星系統(tǒng)中﹐只不過是以原始木星作為熱源而已。目前木星輻射出的熱能為它從太陽接收到的熱能的兩倍。而在木星誕生后的頭幾百萬年中﹐木星平均輻射的能量相當(dāng)于現(xiàn)在太陽所輻射的能量的幾百分之一。
木衛(wèi)一的表面覆蓋著易蒸發(fā)的鈉鹽(可能是通常鹽類的晶體)。木衛(wèi)二﹑木衛(wèi)三﹑木衛(wèi)四的表面除了覆蓋著砂礫土壤和冰霜以外﹐也不同程度地覆蓋著鹽和硫磺。木衛(wèi)一基本上是巖體結(jié)構(gòu)﹔木衛(wèi)二的巖體上覆蓋著一個水冰構(gòu)成的殼。
根據(jù)木衛(wèi)三和木衛(wèi)四的密度﹐劉易斯認(rèn)為這兩個衛(wèi)星中的巖石或硅礦物不超過15﹐其余大部分由冰凍的水﹑氨和甲烷構(gòu)成。ra布朗1973年宣布他在木衛(wèi)一的發(fā)射譜中觀測到鈉氣體的譜線﹐以后其他觀測者也證實(shí)了木衛(wèi)一存在鈉氣體等構(gòu)成的大氣。
n遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其引力所能束縛的范圍。原來﹐木衛(wèi)一表面覆蓋著揮發(fā)性鈉鹽﹐由于陽光加熱﹐鈉就蒸發(fā)出來﹐彌漫在木衛(wèi)一的運(yùn)行軌道上﹐構(gòu)成了一個環(huán)狀鈉云?!跋闰?qū)者”10號空間探測器還觀測到﹐在木衛(wèi)一軌道上有一個比鈉云大得多的氫云﹐在木衛(wèi)一的向陽面存在一個廣大的電離層﹐后者的范圍足以同金星和火星的電離層相比。
人們常常把天文學(xué)單純理解為把已有的物理定律用以解釋觀測到的天文現(xiàn)象。
其實(shí),由于天體所處的各種奇特狀態(tài)了大量地面上無法實(shí)現(xiàn)的物理狀態(tài),因此,大量的天文觀測結(jié)果實(shí)際上為建立新的物理定律了觀測事實(shí),如牛頓的萬有引力公式的建立就是依據(jù)的開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的三定律。與相對論的建立有關(guān)的光行差現(xiàn)象也是首先在天文觀測中發(fā)現(xiàn)的。
現(xiàn)代物理學(xué)中的一個重要常數(shù),也是在1676年,由法國天文學(xué)家羅默從對木衛(wèi)一的觀測中得到的。從對光傳播所作的一切觀測中知道,光速是十分巨大的伽里略試圖用燈光信號來測量這個速度,但沒有成功,因?yàn)楣馔ㄟ^地面上的距離只用極短的時間。因此要想成功地進(jìn)行這種測量,只有利用天文空間中天體之間的巨大距離。
每當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入木星的影子里時,就發(fā)生衛(wèi)星食。如果木星上有一個觀測者,他認(rèn)為每隔一段時間t,就出現(xiàn)一次衛(wèi)星食,t等于衛(wèi)星繞木星轉(zhuǎn)一圈的時間。如果l為木星到地球的距離,那么,這個信號要經(jīng)過一段時間lc后才能到達(dá)地球。
如果令l表示在衛(wèi)星轉(zhuǎn)一圈的時間里距