登陆注册
14499700000003

第3章 太空环境知识(3)

恒星运动的方向也各不相同。如天狼星以8千米/秒的速度直奔地球,织女星的速度更快:14千米/秒;牛郎星比人造卫星、宇宙火箭还快好几倍:26千米/秒。相反,猎户座的参宿七,却以21千米/秒的速度飞离地球;御夫座的五车二逃得更快:30千米/秒;金牛星座的毕宿五比五车二速度还快:54千米/秒。这些恒星离地球越来越远。然而,它们的运动速度还不算快,天鹅星座中有颗星,其运动速度竟然高达583千米/秒。

恒星有如此快得惊人的速度,为什么我们看似不动呢?

这是因为宇宙太大太大了。在这硕大无比的天球上,我们肉眼可见的恒星每年自行(即恒星在天球的位移速度)不到0″。在天文学家已测量过的20余万颗恒星中,被人们称之为“飞星”的蛇夫座巴纳德星,其自行最大,也不过每年10″51。它在天球上移动1°需要350年。

另外,恒星离我们太遥远,看上去总是一个点,使我们感觉不到它在运动。就如同我们虽都知道飞机速度比汽车快。可是我们总觉得从身边飞驰而过的汽车比高空中缓缓飞行的飞机要快得多是一个道理。再加上恒星运动的方向四面八方,我们地球又随着太阳在在银河中不停地运动着。正是这种种原因,使得我们的祖先,乃至于我们都错把“动”星当“恒”星了。

有关陨石的问题

相传18世纪,有几个农民带着陨石到法兰西科学院,却被彬彬有礼地拒之门外,因为谁也不信这些“来自天上的石头”的故事,反而斥之为“迷信”。

1807年,美国有两名学者报道说,亲眼目睹了一次星陨,可当时的美国总统杰克逊却宁可相信这两位学者是在撒谎,也不愿承认石头会从天降。

直到19世纪30年代一场狮子座流星雨才把西方人惊醒而正视这“天外来客”——陨石的客观存在。

而我们中国却是记载陨石最早的国家,史料中陨石的记载至少有351次之多,其中最早的一次陨石记载距今3791年,这些珍贵的资料为人类研究“天外飞来石”作出了重大贡献。

陨石主要有三类:石陨石、铁陨石、石铁陨石。此外还有罕见的玻璃陨石和冰陨石。

经天文学家测定,陨石年龄基本与地球的年龄一致,大约为46亿年。但是,在这漫长的岁月里,由于地球内部物质运动等原因,地球形成初期的物质或已不存在,或深埋在地核中。地球的原始面貌局限性发生了惊人的变化。

而陨石却不同,它体积小,没有地球的巨大变迁,仍保持着初形成时的真面目。所以,陨石为研究地球的演变过程提供了宝贵依据。

地球和太阳系中其他天体又都是同时从原始星云凝聚、演变而来的,陨石也就自然成了太阳星云的考古标本,它能为研究太阳系的形成和演化提供难得的信息。

科学家们还从陨石中发现了氨基酸和其他有机物,而氨基酸正是组成生命的基本单位——蛋白质的主要成分。因此,陨石又可以给我们探索生命的起源和发展提供线索和启发。

陨石的前身——流星体长期在太阳系空间遨游,宇宙间的核反应、宇宙射线等都在它身上留下了不可磨灭的烙印。这将有助于我们揭示周围空间许许多多的不解之谜,如化学元素的起源,月球上环形山的形成等,还能为人类航天飞行领域提供有价值的材料和重要线索。

总之,陨石是人类能拿来考察的唯一地外物质,研究它由什么物质构成,结构是什么?怎样形成的?又是如何演化的?这对天体史、地球史、生物史以及天体物理学、天体化学学、高能物理学和宇宙空间科学等方面的研究都有极其重要的价值。

“天外来客”陨石不愧是珍贵的天体标本。

探索地球以外的文明

在地球之外,是否存在着类似人类的智慧生物外星人(简称ET),这是科学家们多年来争论不休的一个问题。古代人认为月球上住着“嫦娥”,在阿波罗载人登月之后彻底被否定。长期以来,人们认为金星和地球大小差不多,还有大气,应该是个有生命的星体。可是,金星所发出的射电波表明,它表面温度远远高于水的沸点。人们又设想这是金星高层大气的温度,而金星表面温度可能是生命经受得住的。可是,1962年12月发射的美国金星探测器“水手2号”的扫描表明,金星表面温度高达500℃,所有的水都成了云。过去还认为火星有大气,有足够的水,温度“宜人”,上面存在生命的可能性,曾经使全世界兴奋了差不多一个世纪。但是,这个希望也开始破灭了。

1964年11月28日发射的“水手4号”火星探测器发回的照片表明,火星大气历来稀薄干燥,1969年的一次更细致的“飞近考察”进一步证实,火星大气比以前认为的还要薄,温度也更低。火星以外的行星或卫星、小行星,条件更为严酷。这样,可以断言,在太阳系里大概只有地球上有生命了。

然而,宇宙无限大,恒星何其多,有生命的行星不可能只有地球一个。

1959年,美国康奈尔大学的天文学家德雷克,把位于西弗吉尼亚州格林班均的射电望远镜指向太阳附近的两颗恒星——江波座的E星和鲸鱼座的T星,搜寻目标是21厘米波长的无线电波。这是星际间氢原子辐射的电磁波的波长。

德雷克的这个实验被命名为“奥兹玛”计划,但最终也无效果。前苏联高尔基市的电波物理研究所也曾进行了同样的探索,并且用这种方法调查了太阳附近的几百颗恒星。1971年由NASA(美国宇航局)的爱姆兹研究所提出的“独眼巨人”计划在美国立案。这个计划的主要内容是:把1000个直径有100米的射电望远镜,一个挨一个地按圆形排列,用20~30年时间调查100光年以内的所有恒星。这种巨大射电望远镜的设想,终因耗资惊人而被搁浅。

1974年,德雷克尝试从地球向ET发电报,所使用的发报机是属于阿雷西博天文台的世界上最大的305米射电望远镜。电报用数学语言编写,是用0和1的二进制符号表示的1679个信号。这封电报发给距离地球11光年的武仙座球状星团。发射时波束所含的有效能量,大约为全地球电力总功率的10倍。德雷克说:“有3分钟时间,我们是银河系中最亮的星。”这些实验虽未取得任何成果,但是科学家们并不灰心。

1985年9月29日,波士顿市郊外哈佛大学橡树岭观测所的探索ET的专用天线完成了。这个天线具有在短时间内捕捉840万个波长的射电波的能力。这个天线的设计者哈佛大学物理学教授波尔·霍罗威茨还研制出像旅行箱那么大的非常精巧的接收装置。移动这个装置,使之与世界各地的射电望远镜相连接,倾听来自所有天体的信号。不仅NASA开始了新的探测计划,以日本野山宇宙射电观测所为代表的世界各主要天文台也拟定了探索ET的计划。科学家们确信:只要地球外有文明存在,总有一天,不是我们发现他们,就是他们发现我们。

有关人类移居其他星球的问题

对于我们地球上的人类来说,除了地球以外,在茫茫的宇宙里,是否还存在更美好的生活环境?人类能否迁居到其他星球上去呢?这是一个很吸引人的问题。

我们知道,人类生存繁衍的环境,只能是在恒星周围适当距离处的行星上。现代科学已证明:太阳系中的其他行星上,不具备地球上动植物生存的条件,因此,现在还看不到人类迁居这些星球的现实前景。

除太阳系外,离我们最近的恒星是比邻星,它到地球的距离为422光年。距离如此遥远,连它周围有没有行星都不知道,当然谈不上向它周围移民的问题。

根据现代天文学知识,有人估计,在我们银河系的1000多亿颗恒星里,可能有上百万颗恒星周围有智慧生命存在。假设这种推想符合实际,则平均每两颗这样的恒星之间将有几百光年的距离,要想迁居到那么远的距离去,有许多尚待解决的问题。

首先是目标问题:距离如此遥远,如何知道哪里确有适于人类生活的自然环境?即使已确定某个星球有智慧生命存在,并且同他们取得了通讯联系,但由于是在不同的环境里演化而成的高等动物,适于他们生存繁衍的自然环境很可能不适于我们人类生存。

其次是交通问题:假定知道几百光年处有一颗行星适合人类迁居,要迁到这么远的距离去,人类目前掌握的科学技术还远远不能解决交通问题。如果用每秒167千米的第三宇宙速度飞行,则需数百万以至数千万年才能达到。这样的旅行,对于人类寿命仍是不可能的事。

第三是安全问题:即使将来能使飞船的速度接近光速,但这样高速飞行,安全仍是一个大问题,根据安装在“先驱者”上的流星检测器的记录,在太阳系里飞行,每个月约经受10次穿透性的撞击,如果接近光速飞行,经受的撞击将会多得多。太阳系外的情况如何,还不得而知。各种大小的天体以近乎光速的速度与飞船撞击,对飞船上的人来说,将是致命的危险,而且无法躲避。

第四是生活问题:离开了太阳系,飞船将在漫漫长夜里飞行,飞行时间最少是几年。飞船上的人即使从地球上带了足够的空气、水和食物,能维持路上的生活。但迁居到外星球上,就要靠那里的物质来维持生活。由于条件演化过程与地球不同,其生活结构很可能与地球上的不同,那里的食物我们人类不一定能吃。从地球上带去的农作物种子,能否成长结果,都是问题。

第五是物理化学环境问题:我们人类是在地球上演化出来的,一切生理机能都与地球上的物理化学环境相适应。物理化学环境变化了就会引起生理变化,甚至会导致死亡。例如,温度变化几度,能够适应;但变化几百度,就不能适应了。要求最高的可能是大气,因为人3~5分钟不呼吸就要死亡。

人体整个表面都要与大气接触,大气中有害气体达到百万分之一,就会对人类产生危害,对农作物危害也很大。因此,即使有智慧生命存在的行星在银河系里有100万颗,能否有一颗其大气成分与地球大气的差别达到环境保护的安全标准,恐怕还很成问题。

通观以上分析可见,已知天体的自然环境并不适宜人类的生存,如不首先改变那里的环境,人类是无法迁居的。

同类推荐
  • 科学大讲堂

    科学大讲堂

    《科学大讲堂:中小学生必会的科普新知》讲述了:对生活中的自然现象、事物保持好奇心和探索欲,孩子的观察力会变得更为敏锐、细致;如果尝试着了解这些现象背后的秘密,不但能提高孩子的理解能力,而且还可以丰富他们的知识储备。《科学大讲堂:中小学生必会的科普新知》能满足孩子们的好奇心、培养孩子们的思维能力,激发他们的想象力和探索世界的潜能。
  • (探究式科普丛书)解读人类与地球

    (探究式科普丛书)解读人类与地球

    本书从地球起源入手,系统地阐述了地球的基础知识,形态特征,地球位置形成以及和其他星球的关系,并且还介绍了地球的灾害,地球的未来,人类的生活与地球息息相关,旨在让读者更多更全面地了解地球,了解人类赖以生存的唯一的家园。
  • 地球奇观(下)

    地球奇观(下)

    绚烂的大千世界带给我们无限精彩的同时也让人产生无尽的疑惑,比如,神秘的宇宙究竟是怎样形成的?我们美丽的地球家园是不是宇宙中唯一有生命的星球?千奇百怪的动物和植物又有哪些特殊的习性?对于有着强烈求知欲望的青少年来说,这一个个问号时刻萦绕在脑海中。
  • 分子模拟力场方法与应用

    分子模拟力场方法与应用

    本书主要讲述分子模拟作为理论与计算化学的一个重要方法,可以从分子微观层面上认识和解释各种物理化学现象、化学反应机理和分子的物理化学性质,结合统计力学对宏观体系的热力学和动力学性质进行模拟和预测,逐渐成为人们认识微观世界的重要手段等内容。
  • 化石:生命演化的传奇

    化石:生命演化的传奇

    在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活是遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。随着时间的沉淀,它们成为了生命岩画的记录仪……
热门推荐
  • 恋上妖王别逃

    恋上妖王别逃

    十六岁就考进大学上大一的天才少女初晓晓,却迷迷糊糊每天都搞乌龙事。这一天,她又办了个傻事,居然误以为化出真身的妖王是狗狗,还保护了妖王要抓的狐妖,结果害妖王受了重伤。为了给妖王大人治伤,初晓晓只好把他抱回家,给他好吃的好睡的,一不小心就被妖王拐回家做了一代呆萌妖后。
  • 幻世云涌

    幻世云涌

    我们被困在这个凡间,还能回到神界么?昔年人神大战,凤凰施法毁掉了凡间通往神界的门,同时撒下四片羽毛化身神鸟,驻守四方——东方发明,南方焦明,西方鹔鹴,北方幽昌。只是我们这些被遗忘在凡间的神,该何去何从呢……什么!那四方神鸟藏着一个惊天秘密?!西方神鸟鹔鹴离奇失踪,随之而来的是那一晚,角、井、昴、危四大凶星毕现!这个凡间,究竟发生了什么?
  • 青年必读-快乐的理由

    青年必读-快乐的理由

    幸福是一种精神上的感觉。理想的人物不仅要在物质需要的满足上,还要在精神旨趣的满足上得到表现
  • 罪青春

    罪青春

    高中生亦寒由于家中的束缚,不敢正面追求自己的梦想。在校他遇到了筱洁,一个永远在背后默默迷恋和支持他的女生,可是他却钟情于另一个女生滢彤,兄弟辰东却早就爱上筱洁......友情,爱情,梦想,交织着青春唯美的梦。青春的彼岸在哪?这里有在现实中苦苦挣扎,救母甘愿当小三的美女高中生,有在物质横流中迷失去而11的小太妹,有盛气凌人欺辱同级生的“西楚霸王”,有为了家族利益,甘愿卖掉幸福的女神,还有为她不惜与家庭决裂的痴情帅哥......这些是真实存在的,校园美好,但也是社会的组成之一,那些阴暗,我们不曾发觉的角落,却最能触动人心,那根敏感的弦。我们有我们小小的梦,即便在你们眼里一文不值。倘若失败那又如何?我喜欢你,有何不可?谁让你的“素颜”可倾城?为你哭为你笑,可我还是觉得很幸福!怎么办?专属于我们的青春,即便你们不认可,你奈我何?但请原谅我们的放肆。青春本无罪。
  • 曼陀罗的黑暗

    曼陀罗的黑暗

    她,从小就在黑暗中度过。她,小小的心里充满的只有复仇。她,就是一座冰冷的冰山,等待着命运中的他来融化他,又能否得到她的心?敬请期待曼陀罗的黑暗
  • 真爱,37℃

    真爱,37℃

    他们都是《读者》签约作家,他们的名字频频出现在《读者》、《青年文摘》、《意林》、《格言》、《启迪》等畅销期刊上,他们在中学生中有亿万“粉丝”……他们的作品频频被选用为全国高考、各省市高考中考试卷的阅读材料和作文背景材料,他们的美文最适合作为高考、中考试卷的阅读材料和作文背景材料。中学生知道这个秘密,四处搜寻他们的美文;家长也知道这个秘密,纷纷购买有他们作品的报刊;语文老师更知道这个秘密,想方设法收集他们的文章,供学生考前阅读……他们就是哈尔滨出版社出版的《读者签约美文作家丛书》的作者。《真爱37℃》为丛书的其中一册。《真爱37℃》收录了《读者》签约作家李丹崖的经典作品。
  • 穿越之江湖红颜

    穿越之江湖红颜

    她本是一个无忧无虑的小女孩,有大把时光享受生活,却在梦里被某人强行扔进了一本书中,她到底招他惹他了,凭什么要她去执行任务,什么医术,武功,地位,金钱,她可不需要,某人却插上一句:“那可由不得你了”唉,还好还好,书中女主也是穿越的,她也不会那么无聊了。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 异类生活异闻录

    异类生活异闻录

    这是一个修真法术异能相继并存的时代。“我最大的梦想就是买栋房子租出去当房东,过着没心没肺的悠哉生活。还有,我真不是暴发户,我其实挺穷的。”叶奇一脸苦笑,手中链套上宝石闪烁着奇异的光彩。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!