BBC记录片《行星》第一集 文案整理

静谧的夜空中繁星闪烁，单纯我们银河系里的恒星，就有数千亿颗，其中有些比太阳更大，更亮，也更辉煌。

从银河系和恒星的角度来说，太阳系中的行星，不过是阳光偶然掠过的一颗砂砾，但是40亿多来，这些微尘之上，却写就了许多鲜为人知的壮丽诗篇。

他们关于行星的诞生，还有消亡，行星在沉寂平静中孕育，在混沌中成形。他们的命运纠缠关联，超乎我们的想象。我们知道这些，是因为在过去的数十年间，我们已经向太阳系中，地球以外的其他7大行星，都发射过探测器。

我们这里要讲述的，就是他们发送回地球的故事，也就是行星的故事。

在太阳诞生后的最初数百万年里，她的周围还没有行星出现，只有无尽的尘埃和气体。这些是太阳诞生时残留的材料，经过上千万年的时间，这些尘埃开始慢慢结合聚集，形成了最早的岩石。最终，这些岩石在引力作用下，创造出了行星的胚胎，随后催生出了距离太阳最近的4颗行星。

如今，水星成为离太阳最近的行星，承受着强烈的太阳光照射，从水星继续向外，是金星，她的表面包裹着浓密的大气层，金星向外的邻居，就是我们的地球。4颗行星中，距离太阳最远的是火星，一个寒冷、荒凉的世界。他们共同构成了太阳系中仅有的岩石行星，即“类地行星”，在这4颗行星中，有一颗显得独一无二。

大家只要放眼四周，聆听一番，一颗行星在经历了40亿年的自然进化后，便有了现在的音容外貌。太阳系中再也找不到，与之相似的行星了，这一点思索起来很有意思，因为所有的行星和卫星，都是由相同物质构成的，包括碳、氮、氧、铁。45亿年前，坍缩形成太阳系的尘埃云里，就包含所有这些原子，然而地球却显得格外独，她是荒芜太阳系中，唯一一颗有生命的行星。到底是什么原因，让地球显得如此独特呢，是命中注定，还是巧合，这些问题非常重要，因为地球是目前我们人类已知的，宇宙中存在的最为复杂的现象，她赋予了宇宙的意义，那就是生命。

第一集 沐浴阳光 类地行星

地球是太阳系中一个特别的世界，甚至在数千光年的范围内也是如此。

我们的世界确实有其独特之处，地球的大小适当，与太阳的距离恰到好处，这使它在数十亿年里，能够保持住大气层，进而保护了地球上赋予生命的海洋。可是当我们离开这颗蓝色星球，去探索其他姊妹行星时，我们发现，每颗类地行星，似乎都有过酷似地球的环境。每颗类地行星，都曾有过生命诞生的机会

水星距离太阳5800万公里

水星是一颗备受摧残的小个行星。数十亿年的光阴中，它始终承受着比其他所有行星更加狂暴的太阳炙烤。

水星是个充满谜团与矛盾的世界，她的运行轨道呈椭圆形，这意味着她在远日点，离太阳是7000万公里，近日点却只有4600万公里。所以正午时，水星的地表温度高达430摄氏度，到了夜晚，因为它很小，本身没有大气层，温度会骤降至零下170摄氏度，她也受到了所谓的“轨旋共振”的困扰，换句话说，水星每公转两周，就可以完成自转三周。这意味着水星上的一天，几乎相当于两个水星年，也就是说，我以每小时3.2公里的速度在水星表面行走，太阳在空中的位置，将始终不变。我能在永恒的暮色中，一直走下去。

水星是迄今为止，人类探索最少的太阳系内层类地行星，因为水星的公转轨道，呈奇特的椭圆形，距离太阳太近，人类探测水星存在巨大挑战。

2004年8月，美国国家航空航天局的“信使”号水星探测器升空，它是太阳系中一颗充满迷雾的行星，探测器穿越音障，现在要进入最大动压阶段，火箭分离成功，固体燃料火箭脱离。

直接飞向水星明显不切实际，探测器抵达目的地时，速度可能太大，需要大量燃料用于减速，并进入绕水星轨道。“信使”号探测器以各行星作为跳板，控制飞行轨道，同时借助引力降低速度，呈螺旋型靠近目标。

一次飞掠地球，两次飞掠金星，即便如此，“信使”号接近水星的速度依旧很高。不得不三次飞过水星。通过每次掠过，实现减速。经过将近7年准确无误的飞行后，“信使”号终于安全进入绕水星轨道。

“信使”号探测器的使命，是探测水星表面，同时它将以前所未见的特写镜头，揭开这颗太阳系中，陨石坑最密集行星的秘密。

科特兹撞击坑 直径33公里

凝固的岩浆流

卡洛里盆地 最大的撞击坑1550公里

“信使”号探测器能做的，不只是拍摄水星表面的照片而已，通过追踪探测器发射的无线电信号，我们能够从地球上看到绕水星轨道的所有细微变化。由此绘制出水星的引力场，探测器上的仪器，还能让我们看到水星自转时的晃动情况。我们把所有测量数据集中起来，就能得到水星的横截面，进而判断出它的构成。结果，我们取得了某种奇怪的发现，水星的内核，占据了从其核心到地表，大约85%的范围。这几乎就是一颗完全暴露的行星核心。就好像水星表面的岩石外衣在过去被粉碎，并且被剥离了一样。

探测结果还不止于此，“信使”号在这颗距离太阳最近的水星上还探测到，许多化学元素的浓度简直出人意料。

硫1.4%

钾0.03-0.24%

水星表面居然有含量较高的硫和钾这类元素，这项发现确实让人大吃一惊。要知道在行星形成之时，水星在如此靠近太阳的公转轨道上，不太可能出现如此高含量的化学元素，因为它们是挥发性元素，很容易蒸发，通常只有在距离太阳较远的寒冷区域，才会达到如此高的含量，所以说水星确实是一个谜。类似这些发现，促使我们不得不思考，有关行星形成的理论。

水星 45亿年前

在形成后的数百万年里，水星仍旧在肆意喷吐，剧烈诞生时的能量。之后它渐渐冷却，地壳形成，随着时间推移，地壳中吸收了从水星内核逃逸出的挥发性元素，但发生这种情况的唯一可能是水星诞生之时，处于更加远离太阳的地方，而不会是现在的位置。我们现在认为，水星诞生于离太阳1.7亿公里的地方，位置靠近火星的公转轨道，如果它还待在原地的话，水星的命运或许会截然不同。

但事实并非如此。稚嫩的水星胚胎，早在成熟之前，就在引力作用下产生了偏离。我们很难想象，夜空中的行星所在的轨道会发生变化，他们似乎是永恒不变的存在。

我们往往会把太阳系，看做是瑞士手表一样，精密的天体表盘，如果我们已知所有行星，在某个时间点的位置，比如今天，我们就能计算出来，他们任何时间的一个确切位置。如果只是一颗行星和一颗恒星，这是没问题的。想象一下，那是太阳，这是水星，现在我们已知太阳和水星间的引力，如果宇宙中只有它们两个天体，我们就能以最大的精确度，计算出它围绕太阳运行的轨道，可是如果再加上一颗行星，比如说那边是木星，很显然，这三个天体之间都相互存在引力，那么这样的结果就是，原则上讲，我们根本不可能准确的计算出它们将来的位置，或者过去某个时间点的具体位置。这意味着，以我们对行星位置的了解，任何不确定性，哪怕只是几米之差，都可能产生截然不同的预测结果。这是因为太阳系本身，包括行星的公转轨道，在漫长的宇宙时间里，是不稳定的。所以，行星未必会始终保持在同一轨道上。

水星表面探测到的大量挥发性元素，以及超乎寻常的内核大小，这些可能都在讲述着，水星所经历的故事。

45亿年前，如果水星真是在距离太阳1.7亿公里的地方孕育的，那她所在的空间区域，很可能也是年轻火星的行成地。在这片空间区域内，数十颗行星胚胎，你推我搡，争夺最佳位置。在一片混乱中，某个大型天体，将水星推向了太阳的怀抱。

水星与另一个行星胚胎发生碰撞，伴随着斜掠而过的撞击，水星的大部分地壳和地幔，散落进了茫茫太空，这些物质大都保留下来，最终催生了早期的金星。如果这一理论正确，那现在的水星不过是当初的内核，她继续向着太阳运动，最终形成了现在这种奇特的椭圆形轨道。

水星在数十亿年前的剧烈撞击中，被剥离外层的理论，从表面上看来，的确非常具有吸引力，但这个理论也存在几个问题，如果撞击力道过大，就会造成水星升温和挥发性元素逃逸，所以我们必须设想一种特别的碰撞，或者可能是十分精妙的多次撞击，以与目前的数据吻合。所以我觉得可以说，水星的具体形成原因，仍旧是迄今为止行星科学中，最大的未解之谜之一。

经过4年的观察，在发现水星动荡历史的线索后，“信使”号探测器的燃料终于完全耗尽，她最终为这颗行星，新增添了一个“陨石”坑，她或许会有截然不同的故事。

金星 距离太阳1.08亿公里

在水星外侧，大约5000万公里的地方，有一颗终日包裹在云层下的行星，乍看之下，它有着更像地球的潜质。

看到夜空中那颗明亮的星星吗，那就是金星，她的亮度很高，因为它是一颗巨大的行星。大小与地球相当，离太阳也不远，特别是笼罩着高反射率的云层，这是金星令人难解却又惹人遐想的一面，即便是在大型望远镜下，她依旧很低调，因为你永远看不到它的表面。直到20世纪50年代，天文学家仍在猜测，金星上存在生命，还有丛林、森林、河流和海洋，以至于我们第一次向金星发射探测器时，甚至做好了水上着陆的准备。

二十世纪六七十年代，苏联的金星计划，曾多次发射探测器探索金星，许多探测任务宣告失败，但每次尝试，都让我们对金星表面极端恶劣的条件，有了进一步的了解。

1982年3月1日 金星13号探测器

经过20年的不懈努力，金星13号探测器，终于可以尝试危险的着陆了。它已经蓄势以待，准备承受短短几秒就能摧毁汽车的压力，和足以融化铅的炽热高温。

1982年3月1日，苏联人拍到了金星表面的第一张全彩照片，尽管环境条件极其恶劣，这个探测器，还是向地球传回了大量珍贵数据，在成功着陆127分钟后，她最终解体，金星根本不是水光潋滟的海洋世界，相反，更像是人间地狱，生命在这里根本无法存活。

金星到底是哪里出问题了，这个问题问得好，而且非常重要，有人说，我们只有充分了解金星，才能真正的了解地球，因为这两颗行星实在太相似了，据我们所知，金星的大小和构成，几乎和地球完全相同，她虽然距离太阳更近，但也不像水星那么近，那么为何地球这边仍是天堂，而另一个却变成了地狱呢？

令人意想不到的的是，金星的表面温度，要远远高于水星。金星的气候变化更加复杂，因为太阳本身的不断变化，影响了金星漫长的生命旅程。随着太阳日益老化，这颗恒星的温度变得越来越高，也就是说，在过去太阳还年轻的时候，温度可能要更低些，她被称为“黯淡太阳”。这对各大行星产生了重要影响，在35亿年到40亿年前，当地球上开始出现生命时，太阳的光芒还比较黯淡，这意味着金星上的温度要低得多，事实上，当时金星的表面温度，就像地球上的宜人春天一样。

44亿年前

在金星形成大约几百万年之后，她的表面开始渐渐冷却，当时的金星，与黯淡太阳的距离刚刚合适，因此 其表面出现了类似地球的繁荣景象。

天堂的大门打开，奔涌的水流浸没了金星的表面，大小河流随处可见，金星变成了一个海洋的世界。金星的大气层，就像一张厚厚的毯子，确保地表温度恒定，以及海洋的持续存在，这要多亏了温室效应。

温室效应是个很简单的物理现象，行星大气层中，类似二氧化碳和水蒸气这样的气体，在可见光下是透明的，很显然，是因为我们能看到存在一个可见光源，太阳。太阳辐射光落在行星表面，使其表面温度升高，随后岩石将光线重新辐射到大气中，但这次的呈现形式并非是可见光，而是红外线，我的肉眼是看不到的。现在二氧化碳和水蒸气吸收红外线，由此获得能量，促使行星表面升温。这种现象不一定是坏事，如果没有温室效应，地球的平均温度将保持在零下18摄氏度左右，但是变暖和煎烤之间，往往只是一线之隔。

渐渐地，经过20多亿年的发展，年轻的太阳变得越来越明亮，金星的表面温度开始升高，越多越多的水蒸气进入大气层，温室效应变得更加强烈。雨水不等到达地面就已经蒸发殆尽。金星已经到达临界点，温室效应开始逐渐失控。金星沐浴在阳光下的日子成为过去。

如今，它皲裂的表面，甚至比水星表面的温度还高，金星因此成为所有行星中，温度最高的星球。当年轻太阳的亮度持续增加时，所有类地行星都感受到了它的影响。

火星 距离太阳2.28亿公里

火星比金星距离太阳更远，也能享受到阳光的温暖。

35亿年前

火星的大气层中富含温室气体，河流在火星表面，流淌了数亿年，但是火星比金星体积小，无法保持其大气层。火星上的水，大都蒸发并逃逸到太空中。只有少量的水得以保存，冰封在火星的零星角落，人类仍在继续执行火星任务，前去寻找地外生命的最初迹象。

火星上有个名叫海腊斯盆地的火山口，直径1500公里，深9000米，换句话说，整个珠穆朗玛峰放进去之后，都无法到达火山口边缘，火山下面的气压很高，很可能存在液态水，所以我们可以想象，很可能有微生物，从地下深处爬到火星表面，在正午的烈日下晒太阳，然后再重新消失在地下，熬过寒冷刺骨的夜晚。但是就算生命确实存在，也肯定只是些简单的生命，其他任何行星都无法孕育出像你我这样的复杂生命，不会有地球这样的环境。

地球 距离太阳1.5亿公里

从某种意义上讲，太阳系的故事就是系内几大岩石行星，动荡不安的变化史，水星已经彻底改变位置，开始围绕更靠近太阳的轨道运行，金星表面或许曾经水波荡漾，可是大约20亿年后，她的表面温度甚至超过了水星，火星在大约35亿年前，失去了所有河流与海洋。在所有行星中，唯有地球显得与众不同，因为它与40亿年前几乎毫无两样，地表一直存在液态水，这为复杂有机化学的发展，创造了一个有利条件。

今天，我们的地球生机勃勃，生命之花遍布地球各个角落。瞧瞧这地方，这是位于大西洋中部的一座火山，到处是生机盎然的景象，想想看，大约40亿年前发生的所有偶然事件，只是为了创造出这个礁石中的微小生命。

生命早已和地球构造紧密交织在一起，它是所有大陆和海洋的重要组成部分，它对确保大气平衡，维持地球的温和气候，发挥着至关重要的作用。在所有类地行星中，地球安然享受阳光的时间是最长的，但这不会始终持续下去，地球的命运，终将跟随其他岩石行星的脚步，即使我们察觉不到每天的细微变化，但太阳的老化过程不可逆转。

我们可以肯定的说，太阳即将走向消亡，部分原因，是我们懂得恒星内核所发生的物理和核物理变化，同时，我们从夜空中也能解读出恒星的生命周期，我们以那颗明亮的星星为例，她叫大角星，她的质量与太阳相当，或许稍重一些，但它的年龄在60到80亿年之间，基本比太阳还要早诞生30亿年，现在，她成了一颗红巨星，她内核的氢燃料已经耗尽，开始膨胀冷却，我们认为大约50亿年后，这样的命运也会降临在太阳身上。

当太阳核心的氢燃料彻底耗尽时，她的外部边界将会膨胀，她将进入红巨星阶段。太阳将会向外扩张大约数百万公里，水星会首当其冲的遭到吞噬，然后，金星也将走向生命的终结，地球或许能够勉强逃过，前两位行星邻居的惨烈命运，在太阳这颗濒死恒星的边缘，地球和火星挣扎求生。

4颗类地行星的时代，即将结束，昔日在其中一颗类地行星表面的繁荣生命，届时早已随风而逝。但这并不是故事的结尾。

就在太阳走向终结时，某些奇妙的事情将会发生。在整个太阳系历史上，始终蓄势而发的一系列冰封世界，将从沉睡中醒来，他们在围绕太阳系外层行星运行，也就是木星和土星的卫星。这些围绕太阳系外层气态巨行星的遥远世界，将日益变暖。比方说土星的土卫二，或者木星的木卫二，在所有这些卫星中，我们认为有一颗卫星尤其重要，也存在极大地可能成为一个我们所熟识的世界。

她位于太阳系中遥远而又寒冷的地带，经过木星，围绕冰封的环状行星土星运动。

“卡西尼”号探测器正在飞往土星，它就是泰坦土卫六，土卫六的大小与行星相当，直径比水星还大，她被由氮气和甲烷组成的浓密大气包围，表面长期以来始终笼罩在迷雾之中。

2005年1月14日，“惠更斯”号探测器，首次探索云层之下的土卫六表面，探测器上的照相机，首次发回了对这颗遥远卫星的惊鸿一瞥。令人惊奇的是，探测器实现了软着陆，能够继续传输它所看到的画面。

这是一张非凡的照片，就像所有科学研究一样，你了解的越多，就越发感觉神奇，这是一张从10亿公里外围绕木星运转的卫星表面拍摄的照片，探测器上的照相机，拍到了太阳系这个遥远冰冻地带的卫星表面，我们可以看到它看着很像洪泛平原或者河床，就像我身边的这个。我们可以说这是河床或洪泛平原，因为这颗卫星表面的岩石和这个很像，他们都经受过流水的侵蚀和打磨。

事实上，我们知道这些是水冰巨石，他们冻得很结实，因为土卫六表面的温度，可以低至零下180摄氏度。这提出了一个有趣的问题，在这么低的温度下，那些流动的液体会是什么呢？

“惠更斯”探测器，发现卫星表面有大量甲烷，这是地球上的一种可燃气体。土卫六表面气压相对较高，加上温度极低，这意味着甲烷会以液体形式存在。泰坦表面可能很湿润，但这不是水，而是液态甲烷在推动岩石一样的冰块，沿着山间溪谷流下，进入开阔的洪泛平原。“惠更斯”探测器只坚持了几小时，它在着陆点附近，没有发现任何液态甲烷的痕迹。

2006年，“卡西尼”号探测器

但是，探测器的母船“卡西尼”号，仍处于环土星轨道。在“惠更斯”号登陆一年后，“卡西尼”号再次掠过土卫六的北极，结果在太阳系地球以外的地方，发现了前所未见的东西。液体正在汇入不只一座，而是数十座巨大的湖泊。

“卡西尼”号探测器，发现了数十个液态甲烷湖，地球有了一个冰冷奇特的孪生姐妹。

从某些方面说，你可以想象船只漂浮在湖山的情景，看起来就像我现在这样，只不过湖里的是液态甲烷。而那些山则由坚如磐石的水冰构成，此外令人着迷和好奇的是，土卫六上具有复杂的化学构成，这是能构成生命的有机化学成分，我们发现了类似氰化氢的分子，这是氨基酸的组成部分。还发现了乙烯及氰化物这种分子，化学家和生物学家推测，他们或许能形成某种细胞膜，所以土卫六存在构成生命的所有元素。现在几乎没有科学家认为，泰坦卫星上存在生命，毕竟她的表面温度，是零下180摄氏度，可是因为各项生命要素都存在，土卫六若受热，情况或许会迥然不同。

55亿年后

太阳因老化而膨胀，太阳系的最远地带，将吸收到更多的太阳能，土卫六的大气层，将会变暖。随着温度升高，巍峨的冰山，将会融化、变矮，其中禁锢的水冰，将取代液态甲烷。连绵的群山将会化身汪洋，太阳系的命运将发生奇特转折，当太阳走向生命的终点时，太阳系的最后一个海洋世界，很可能会孕育出生命，这颗遥远的卫星，将享受短暂的太阳光。

人们很容易把宜居性，当成各行星的永恒特征，或者说是决定的特征，地球是一颗生机勃勃的行星，因为她位于适居带内，距离太阳不十分遥远，也不过分接近，但真实情况要复杂的多，太阳系充满活力，行星的轨道可以改变，恒星的亮度也可以改变。昔日的行星天堂，也可以变成地狱。

我们现在明白地球真的非常幸运，她在瞬息万变的太阳系中，就像一座平静的绿洲，维持着稳定的气候，在40亿年的时间里，克服种种障碍，促进了复杂生物的进化。我们不清楚茫茫恒星中，有多少个地球这样的行星存在，在有些地方，太阳系的组成元素，已经自动形成能够创造出其他世界的结构，但是，我们必须正视一种可能性，也许她不存在，这使得地球和我们人类，变得弥足珍贵。