1964年，前苏联曾将两个人造卫星关入围绕地球的椭圆形轨道，卫星上装备有陨石微粒记录器，测量结果表明靠近地球也有一个稳定的、相当稠密的尘埃组成的环。通过进一步观测查明，它们是地球外围的几个与赤道平面倾斜度不同的圆环，由极细的尘埃粒子构成。尘埃环的高度在23.5～400万公里之间。随着远离地球表面的距离的增加，尘埃粒子的数量显着减少。
关于其他类地行星是否也有环围绕，也许随着将来空间探测的进一步深入，这个问题肯定会迎刃而解。
小行星起源之谜
按宇宙的法则和规律，太阳系的九大行星都有自己的轨道，且行星与行星之间也都有相应的距离。所以，当人们发现火星与木星之间的距离过于大时，就推测这中间还应有一颗行星。
19世纪初，意大利西西里岛天文台台长皮亚齐在观察金牛星座时，意外地发现了一颗从未见过的星星。经计算，它与人们所要寻找的行星相仿，便给它起了个名字——色列斯。
接着科学家又发现了智神星、婚神星、灶神星等小行星。
这么多小行星是从哪来的呢？1807年，奥伯斯就小行星的起源问题提出了一种假说，他认为在火星和木星之间原来有一颗大行星，后来不知什么原因爆炸了，那些小行星就是它爆炸的碎片。
美国天文学家柯伊伯则提出了碰撞说。他认为，这些小行星就是由行星之间碰撞之后产生的碎片。
以瑞典物理学家阿尔文、前苏联天文学家施米特为代表的一派则提出“成品说”。他们认为在太阳系形成初期，小行星与大行星一样，都是从原始星云中诞生的，其他大行星得到了完全的发育，这些小行星由于各种各样的原因没有成为大行星，而以半成品的散状形态遗留至今。
关于小行星的起源还有其他许多种假说，哪一种是正确的，还需要经过人们的进一步探索才能得到答案。
大爆炸宇宙学
“大爆炸宇宙学”认为，宇宙起源于一个温度极高、体积极小的原始火球。在距今150～200亿年前，这个火球发生了大爆炸。随着空间膨胀、温度降低，物质的密度也逐渐减小，原先存在的质子、中子等基本粒子结合成氘、氦、锂等元素，以后又逐渐形成星系、星系团，并逐渐形成恒星、行星，而且在一些天体上还出现了生命现象，最后诞生了人类，宇宙初步形成。
大爆炸学说可以解释较多的观测现象。例如，天文学家观测到远处的天体总是远离地球而去，这证明宇宙仍在膨胀。另外，大爆炸理论还成功地预言了宇宙背景辐射的存在。
大爆炸学说预言在大爆炸之后，星系形成之前宇宙的结构应当是云团。这一巨大云团的发现证实了大爆炸学说的预言，通过对这一云团的观测，科学家可以进一步推测宇宙初期的情景。
这一巨大云团的发现还证实了科学家的另一个预言，即宇宙质量的90％存在于“暗物质”中。以往天文学家观测到的宇宙总质量远比理论上计算出的宇宙总质量要小得多。这些“消失”了的物质被称为“暗物质”。“暗物质”的多少直接影响着宇宙的未来，如果宇宙总质量小于某一数值，那么它将像现在这样一直膨胀下去；如果它的总质量大于这一数值，那么天体之间的引力将使宇宙停止膨胀，并在这一巨大引力作用下开始收缩，形成宇宙“大坍塌”，直至大爆炸前的状态。
宇宙的膨胀与收缩理论
俄国科学家费里德曼经过计算表明，宇宙可能周期性地收缩和膨胀，也可能无限地膨胀下去。比利时天文学家勒梅特则认为，我们的宇宙原来装在一只“宇宙蛋”中，由于它的突然爆炸才逐渐形成现在人们观测到的宇宙。
在勒梅特的理论提出后不久，美国天文学家哈勃利用加州威尔逊山上1.5米和2.5米直径的天文望远镜发现宇宙是在膨胀着的。
宇宙会永久地膨胀下去吗？这个问题并不容易回答。为此人们进行了大量的观测与研究。
能使宇宙中止膨胀的是引力，但它要达到一定的量。能否达到这个量，要看宇宙物质的平均密度能否达到一个量(临界密度)。可是，如果宇宙中存在着大量的“暗物质”，其平均密度就难定了。
20世纪80年代，前苏联科学家发现一种叫做中微子的基本粒子质量不为零。如果它得到确认，宇宙物质就会超过临界密度，宇宙膨胀就会中止。
宇宙年龄测定也是宇宙膨胀与否的一个指标，但宇宙年龄测定的难度很大。目前为止，虽然可以检测宇宙的膨胀还是收缩，但都缺乏可靠的证据，但科学家相信人类迟早会有一个清楚的认识。
宇宙的反物质推断
反物质是和物质相对立的一个概念。众所周知，原子是构成化学元素的最小粒子，它由原子核和电子组成。原子的中心是原子核，原子核由质子和中子组成，电子围绕原子核旋转。原子核里的质子带正电荷，电子带负电荷。从它们的质量看，质子是电子的1840倍，形成了强烈的不对称性。因此，本世纪初有一些科学家就提出疑问，二者相差这么悬殊，会不会存在另外一种粒子，它们的电量相等而极性相反，比如，一个同质子质量相等的粒子，可带的是负电荷，另一个同电子质量相等的粒子，可带的正电荷。
人们根据反粒子，自然联想到反原子的存在。一个质子和一个带负电荷的电子结合，便形成了原子。那么，一个反质子和一个带正电荷的“电子”结合，不就形成了一个反原子了吗？类推下去，岂不会形成一个反物质世界吗？于是有人认为，宇宙是由等量的物质和反物质构成的。
从理论上看，宇宙中应该存在一个反物质世界。可事实并不这么简单。经研究发现，粒子和反粒子一旦相遇，他们就会“同归于尽”。
按照对称宇宙学的观点反物质与反物质世界是存在的。这一学派认为，我们所看到的全部河外星系(包括银河系在内)，原本不过是个庞大而又稀薄的气体云，由等离子体构成。等离子体既包含粒子，又包含反粒子。当气体云在万有引力作用下开始收缩时，粒子和反粒子接触的机会就多了起来，便产生了湮灭效应，同时释放出巨大能量，收缩的气体云开始膨胀。
基于以上观点，反物质世界一定在宇宙中某个地方存在着，前提是不与物质会合，可物质和反物质怎样才能不会合呢？为什么宇宙中的反物质会这么少呢？这些都是待解之谜。
宇宙航行设想
人类为了探索宇宙的奥秘曾设想了许多的宇宙飞行器，但飞行器加速航行用什么能源产生动力，始终是宇宙航行的主要问题。最有利的办法，当然是直接从太空获取高性能的能源材料。
氢是宇宙中普遍存在的物质。科学家们设想，在已有相当速度的星际冲压宇宙飞船上，安装一个巨大漏斗形氢采集器，让它在前进过程中，把太空中的氢收集起来，然后让它进行聚变反应，用所产生的能量使飞船加速。1克氢原子聚变可产生6300亿焦耳的能量，是烟煤能量的2000万倍。
从增大速度，赢得时间来说，当然是加速度愈大愈好，但加速度过大，超重会影响人的身心健康。
研究证明，如果星际冲压飞船以1克加速飞行，人在飞船上生活和工作，既不会有超重，也不会有失重，与在地球表面上一样。
1克加速，速度增加是很快的，2年(地球上3.8年)可达到97％的光速，飞过2.91光年的距离。如果是到11.8光年的天苍五(金鱼座星)去考察，则在飞过航程中点以后，将飞船调转180度，就会以1克减速飞行，最后以较低速度到达，考察1年后以同样的程序返回，来回约七八年(地球上20多年)。如是在宇宙中周游，飞船连续加速，12年飞出银河系；14年飞过仙女座星系；20年飞过100亿光年的距离。如果宇宙是球形的，周长900亿光年，则飞船已经绕了宇宙1／9圈。由于飞船的速度已非常接近光速，速度效应非常显着，只要1～2年的时间就可飞过剩下的8／9圈，而回到地球。可是，地球上已过了900亿年时间。
宇宙“黑洞”三大看法
黑洞有极其强大的引力场，以至于任何东西，包括光在内，都不能从中逃掉。不仅如此，黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是着名的“黑洞无常定理”。
黑洞具有奇特的、令人难以想像的古怪性质。它的密度大得惊人，如果把太阳变成一个黑洞，它的半径就要从现在的70万千米“压缩”到3千米左右，即缩小到二十三万分之一；如果把我们的地球变成一个黑洞，那么它的半径就要从现在的6000多千米“压缩”到仅几毫米，相当于一颗小小的绿豆。
经过天文学家研究，对黑洞的来源有3种看法：一是恒星在其晚年核燃料全部耗尽，星体在其自身引力作用下开始收缩凹陷，如果收留凹陷物质的质量大于太阳质量的3倍，那么收缩凹陷的产物便是黑洞；二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集，星体之间容易发生大规模的碰撞，由此产生超大质量的天体坍缩后，便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞；三是根据大爆炸的宇宙模型推断，大爆炸的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密，于是形成了“原生黑洞”。
天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实，以确认黑洞的存在。但是，尽管天文学家都认定黑洞的存在，但没有一个人找到一个黑洞。因此，黑洞是否存在，至今还是个谜。
宇宙黑洞新发现
英国剑桥天文研究所一个小组最近利用电脑，模拟黑洞“吞噬”物质的情形，赫然发现黑洞原来也有“饱到呕”的时候，并非如原先估计的那般“贪婪”。
这项发现叫人对黑洞的“成长”过程产生不少疑问。小组负责人普林格尔博士说：“天文学家一般假设黑洞透过吸入物质不断扩大。那表示在银河系的演变过程中，中央黑洞会以极快速度扩张，我们在探索太空时，理应可看到这个过程。”
不过，天文学家却找不到物质被慢慢吸入黑洞继而燃烧发光的现象。电脑模拟过程显示，物质在浮向黑洞之后，随即被“吐”了出来。
银河系的中心隐藏一个超巨型的黑洞，它拥有极大的万有引力能吸吮光线。天文学家在最近出版的英国《自然》科学周刊中报道，这个名为“人马座A”的黑洞，距离地球26000光年，亦即我们的银河系旋转的位置。天文学家早就怀疑有这黑洞存在，原因是在黑洞周围旋转的气团及宇宙尘中，排放出微弱的辐射。
洛杉矶加州大学物理及天文学系一组专家利用全球其中一个最大型望远镜——夏威夷的10米长凯克望远镜，发现在“人马座A”黑洞近距离轨道运行的3颗星体，在黑洞的万有引力影响下加速。3颗星体目前以接近地球环绕太阳轨道的速度，在“人马座A”周围劲飞，显示星体是受到一股巨型质量的物体拉动，科学家估计，这物体的质量是太阳的260万倍，可能是黑洞。
黑洞会改变星系的形状
在20世纪70年代，牛津大学的詹姆斯·宾尼通过计算认为：大多数椭圆形星系的形状都非常奇怪，它的X轴、Y轴、Z轴中应该有一条较长，而另一条的长度则介于二者之间。椭圆形星系看上去可能有点像一粒西瓜籽，或者一个被压扁的橄榄球。
但是，后来的天文学观测表明，大多数椭圆形星系的形状要比宾尼描述的更为对称——就像M&M巧克力豆一样是一个被压扁的球体。这是因为星系中央的黑洞扰乱了该星系恒星的运行轨道，从而使它们变得不稳定。因此，这个星系的形状很快就会变成更为稳定的扁球形。
事实上，我们很难相信黑洞会拥有上面提到的这些强大力量中的任何一种。但利用哈勃天文望远镜工作的天文学家公布了一张照片，使关于黑洞的强大力量之说又有了新的证据，从中可以看到宇宙中电子流的喷发。这股电子流像探照灯一样在宇宙中闪闪发光，其动力来源于吸力强大的黑洞。这个看起来像宇宙探照灯光束的电子流实际上由几乎以光速从M87星系中心喷射出来的电子以及其他亚原子粒子组成。
M87星系距离地球5000万光年，这股电子流自身的长度大约为5000光年。证明M87星系的中心隐藏着一个特大黑洞，它已经吞噬了相当于太阳质量20亿倍的物质。
脉冲星的“灯塔效应”
脉冲星有个奇异的特性——短而稳的脉冲周期。所谓脉冲就是像人的脉搏一样，一下一下出现短促的无线电讯号，如贝尔发现的第一颗脉冲星，每两脉冲间隔时间是1.337秒，其他脉冲还有短到0.0014秒(编号为PSR-J1748-2446)的，最长的也不过11.765735秒。那么，这样有规则的脉冲究竟是怎样产生的呢？
天文学家研究结论指出：脉冲的形成是由于脉冲的高速自转。原理就像我们乘坐轮船在海里航行，看到过的灯塔一样。设想一座灯塔总是亮着且在不停地有规则运动，灯塔每转一圈，由它窗口射出的灯光就射到我们的船上一次。不断旋转，在我们看来，灯塔的光就连续地一明一灭。
脉冲星每自转一周，我们就接收到一次它辐射的电磁波，于是就形成一断一续的脉冲。脉冲这种现象，也就叫“灯塔效应”。脉冲的周期其实就是脉冲星的自转周期。
