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第13章 宇宙的奥秘(4)

为什么叫它水星呢?

古代,仅用肉眼就能观测到日、月和五大行星。它们在天空能移动,并且通体发亮,能连续不断的发出光,而那些遥远的星星,看上去在星空中的位置很稳定,并不停地在空中闪烁。我们的祖先,就给了日、月及五大行星以特殊的位置,想像它们主宰着物质世界,它们所在的位置就是天神的驻地。在古代中国宇宙被简化成阴阳两大系统:“阴阳者,天地之道也”。于是,日月的名字又分别叫做太阳、太阴,又可以用五行来表示五大行星,于是就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名字。它反映了炎黄子孙的智慧和独特思维方式,是东方的精神文化之花。可见,水星和水没有必然的联系。

那么从现代天文观测事实上看,水星上有水吗?“水手1号”对水星天气的观测表明,水星最高温度可达427℃,最低温为一173℃,没有任何液态水的痕迹存在于水星的表面。就算是我们给水星送去水,液体和气体分子的运动速度也会因为水星表面的高温而加快,足以让那些分子逃出水星的引力场。要不了多久,水和蒸气会全部跑到宇宙空间,跑得没有一点踪影。

然而,宇宙实在是太神奇了,常常发生令人意想不到的事情。水星上没有液体水,没有水蒸气,但却存在着“冰山”。1991年8月,水星运行至离太阳最近点,美国天文学家在新墨西哥州用装有27个雷达天线的巨型天文望远镜对水星进行观测,得出了令科学家们瞠目结舌的结论——在水星表面的阴影处,水以冰山形式存在着。

冰山直径15千米~60千米,类似的冰山在水星上多达20处,最大的冰山其直径可达到130千米。都存在于太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处,那里的温度很低,达到一170℃。它们都位于极地,那里温度通常在100℃,隐藏着30亿年前生成的冰山。

因为水星表面处于真空状态,冰山每溶化8米左右需要10亿年的时间。

有关水星冰山的形成,天文学家们是这样解释的:水星形成时,先凝固其内核同时伴随有剧烈的抖动,水星表面形成高山一样的褶皱,同时频繁地发生火山爆发,彗星和陨星又多次冲撞碰击,水星表面坑坑洼洼。至于水是水星本来就有的,还是后来由彗星和陨星带来的,科学家们对此有不同的意见。但相信科学界会坚持不懈,直至找到最确切的答案。

美丽的狮子座流星雨是怎样产生的?

美丽的流星雨在人们眼中充满了神奇的色彩,其实这多彩多姿的流星雨只是广大宇宙中的一个普通的天文现象而已。

每年在全球各地会发生40多次可观测到的流星雨,但亮度较高、规模较大的流星雨只有几个,如夏季的英仙座流星雨、冬季的狮子座流星雨就是其中较为有名的。

那么,这美丽的流星雨是怎样产生的呢?原来除了九大行星和它们的卫星之外,还有彗星、小行星以及一些更小的天体存在于太阳系中。体积较小的天体和九大行星一样,在围绕太阳公转。在它们经过地球附近时,它们闯入地球大气层的速度可能达到每秒钟几十公里。

由于与地球大气发生剧烈摩擦,天体上面物质的巨大的动能转化为热能,引起物质电离发出耀眼的光芒。我们经常看到的流星就这样形成了。

成群的流星就形成了流星雨,流星雨看起来像是流星从夜空中的一点进发并坠落下来。

这一点或这一小块天区叫做流星雨的辐射点。通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名,以区别来自不同方向的流星雨。不同的流星雨的规模也不相同。当每小时出现的流星数超过1000颗时,称为“流星暴”。

由低温物质结成的空间“冰雪球”形成了彗星的主要部分,在接近太阳的时候,由于太阳辐射的作用,“冰雪球”部分地升华或瓦解、碎裂,于是成群结队的小块物质形成了,但仍然在原来彗星所在的椭圆轨道上运行。当它的椭圆轨道和地球绕日公转的轨道相交,而且地球运行到交点位置上的时候,成群的小块物质便进入地球大气层,流星雨就这样形成了。对于很多不同的流星雨,与其相关的彗星或小行星都被天文学家找到了。

当形成流星雨的小块物质进入地球大气层时都是沿着平行的方向进入的。流星雨之所以看起来是从一个辐射点上进发出来的,这是一种视觉效果。

举个简单的例子可以解释当汽车在平坦的田野上行驶的时候,远方的景物看起来都像是从一点上分散开来。

如此神奇、瑰丽的流星雨的原理原来这般简单。当你下次再遇见那稍纵即逝的流星时,你还会迫不及待地双手合十,对天祈祷吗?

哈雷彗星和奇异鸡蛋同期出现之谜

宇宙间的万事万物都是有联系的,月球围着地球运转,地球的表现就是大海的潮汐现象。而每当明亮、巨大的哈雷彗星拖着它那美丽的长尾巴造访地球的时候,人们总会惊奇地发现一种奇特的现象,地球上会随之出现蛋壳上“印”有哈雷彗星图案的鸡蛋。这是不是哈雷彗星对地球影响的表现呢?

1682年,哈雷彗星经过地球时,在德国马尔堡的一只母鸡生下了一枚蛋壳上布满星辰花纹的蛋。76年以后,哈雷彗星重访地球时,英国霍伊克附近乡村的一只母鸡也下了一枚带有哈雷彗星图案的蛋。又过了76年,哈雷彗星再次出现在苍穹中,希腊有一只母鸡下了一枚“彗星蛋”,图案像雕印在上面的,怎么擦也擦不掉。

哈雷彗星为什么会和奇异鸡蛋周期性地一起出现呢?一个在太空中邀游,一个在大地上诞生,它俩之间有联系吗?科学家一般认为“二者之间”一定存在着某种因果关系,这种现象或许和免疫系统的效应原则,甚至与生物的进化是有关的。但这终究只是猜测,仍需要进行科学验证。眼下这种奇怪的现象只能是个谜。

但是这个谜依旧在重演。1986年,还是在哈雷彗星光顾地球的时候,意大利博尔戈一户居民家里的母鸡下了一枚彗星蛋。在科学技术日新月异、突飞猛进的当今世界,这枚蛋已经成为了价值连城的稀世珍宝。它将为揭开这个科学之谜提供最有价值的实物资料。

从这里我们可以联想到,中国古代关于灾异和彗星相互联系的丰富记录,虽然其中包含不少封建迷信的东西,但也有相当一部分是古代人们对自然的一种朴素认识和直观反映。

在科学发达的当今社会,这些材料将有助于我们揭开一系列科学之谜。因此,它同样是古人留给人类的一份珍贵的科学文化遗产。

哈雷彗星是一个“脏雪球”吗?

在世界各国都流传着很多关于彗星的传说。每次彗星光临地球时,人们都会以极大的热情去关注它。

彗星为什么这样引人注目呢?这是因为它有奇异的形状:毛茸茸的彗头中间嵌着闪光的彗核,拖着又长又透亮的彗尾。另外彗星突然出现,来也匆匆,去也匆匆,有的则从遥远的行星际尽头奔向太阳,随后又扬长而去,如同浪迹太阳系的漂泊者。

在如此众多的彗星里头,最引人注目的明星是哈雷彗星。

由于哈雷彗星是由英国天文学家埃德蒙·哈雷最早计算出其轨迹和运行周期的,所以以他的名字命名。1682年,埃德蒙·哈雷26岁的时候,亲眼见到了那颗后来以他名字命名的彗星,他利用牛顿的彗星轨道计算方法,分析了1337~1698年以来有观测记录的24颗彗星轨迹,发现其中1531年、1607年和1682年的三颗彗星在运行轨道、出现方法和时间间隔上具有着惊人的相似之处,于是在1705年断定这几颗彗星是同一颗彗星的反复出现,并预言,这一彗星将在1758年再度出现在空中,而且将会每隔76年出现一次。后来,哈雷的预言得以证实,该彗星在1758年的圣诞之夜果然再次回归,遗憾的是哈雷已于16年前与世长辞,无缘与它会面了。

在1986年时,天文学家已经认识到,彗星实际上是一个由石块、尘埃、氨、甲烷所组成的冰块,外形极像一个深黑色的长马铃薯,就像一个“脏雪球”。

那科学家是怎样发现哈雷彗星是一个“脏雪球”的呢?

原来英法等西欧10国科学家花了5年时间建造了“乔托”号,用来揭开哈雷彗星真貌,它深入到离彗核只有500多千米的地方,并进入到彗发的深处,从而让人类第一次目睹了彗核的真容。第一,独具特色的喷流高上千千米,喷流核表面粗糙,像煤块般黑,核外都是由非挥发性物质组成的多孔表面层,接近太阳时外表30℃~130℃,里层仍为一70"C有裂纹和凹坑多处,从里向外喷射气体尘埃流,煞是好看。第二,回照率4%,比煤炭还黑。

但哈雷彗星的风采也和宇宙其他彗星一样,逃不过衰亡的命运,它将一次不如一次亮丽,最后将会耗损殆尽并崩解。但是,每隔一段时间,总会有另一颗光耀的彗星出现,作为“生力军”加人人类发现彗星的名单中去,例如,人们在世纪末发现的百武彗星及海尔波普彗星,因此人们可以不断目睹彗星的风姿。

美丽的土星环之谜

在太阳系的八大行星中,土星、天王星和木星都具有光环,但土星的光环最明亮美丽。

这个光环究竟为何物呢?这引起了科学家们极大的兴趣。

在望远镜里,人们可以看到围绕着土星的是三圈薄而扁平的光环,这些碎块颗粒如同给土星戴了三个明亮的项圈。

土星光环具有非常复杂的结构,姿态万千。光环环环相套,以至于无数个光环环绕在一起,看上去就像一圈圈的螺旋纹路紧紧依附在一张硕大无比的密纹唱片上。

大小不等的碎块颗粒组成了所有的光环,,大的可达几十米,小的只有几厘米或者更微小。

一层冰壳包在它们外面,由于太阳光的照射,而形成了迷人的明亮光环。土星光环不仅明亮而且又宽又薄。

土星环伸展到土星以外广漠的空间,土星最外环与土星中心的距离有10~15个土星半径那么长,土星光环宽的达到20万公里,10多个地球可以在光环面上并列排开,如果拿一个地球在上面滚来滚去,其情形类似于皮球在人行道上滚动一样。

土星光环非常的薄,估计土星环最厚不超过150公里。在地球上,透过土星环,人们还可见到光环后面星星在闪烁着。所以,当光环的侧面转向我们时,远在地球上的人们就会觉得150公里厚的土星环就像一张薄纸。每隔15年,光环就要消失一次。

奇异的土星光环的位置处于土星赤道平面内,类似于地球公转的情况,土星赤道面与它绕太阳运转轨道平面之间有个夹角,这个角呈27。倾斜,土星光环模样的变化即由此造成。我们会有时“仰视”土星环,有时又“俯视”土星环,这种时候的土星光环看上去像一顶漂亮的宽边草帽。另外一些时候,光环又像一个平平的圆盘,或者突然看不见了,这是因为“光环”与我们处于同一平面,即使是最好的望远镜也很难看到它的踪影。在1950~1951年、1995~1996年,都是土星环的失踪年。

土星光环留给我们的不仅是美的享受,也留下了很多谜团。目前还不知道组成光环的这些物质,是土星诞生时的遗物呢;还是由土星卫星与小天体相撞后的碎片而形成?

土星环的结构为什么那么奇异呢?

科学家们对这些难题充满了困惑,这些难题的解决还有待于人们的进一步研究和考证,我们期待着答案的出现。

宇宙中的星星也互相“残杀”吗?

一般人都知道,宇宙中星体之间的距离非常遥远,彼此接近的机会很少。但经过天文学家的观测和研究,发现星球之间也存在彼此吞食、互相残杀的现象。科学家们把这类星球称为宇宙中的“杀星”。

前不久,美国天文学家就发现了这种互相吞食的现象。主角是两颗恒星,本来是一对双星,都已进入衰亡期,均属白矮星。这两个星球体积很小,可质量要比太阳大得多。经观测发现,这两颗星体靠得很近,彼此围绕着对方旋转运动。其中一颗大的恒星,在不停地吞吃比它小的那一颗。大恒星把小恒星的外层物质剥下来吸到自己身上来,自己变得越来越胖,质量和体积不断增大。而那颗被吞食的恒星,变得越来越小,现在只剩下一个光秃秃的星核了。

不止是星球之间存在着彼此吞食的现象,星系之间也在互相吞食和残杀。现在有一种理论认为,宇宙中的椭圆星系就是两个旋涡扁平星系互相碰撞、混合、吞食,从而形成的。

有人曾经用计算机做过模拟实验:用两组质点代表星系内的恒星,分布在两个平面里,由于引力作用,在一定的规律作用下相向而行,逐渐融合成一个整体。由此可见,在一定条件下,两个扁平星系经过混合的确可以发展成一个椭圆星系。

加拿大天文学家科门迪通过观测还发现,某些巨大的椭圆形星系,其亮度分布异常,仿佛中心部位还有一个小核。他认为,这是一个质量较小的椭圆星系被巨椭圆星系吞食的结果。

但由于星系之间、天体之间距离都极为遥远,碰撞和吞食的机会很少。所以,要想证实以上说法是不是成立,还需要一段时间。

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