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第16章 探究宇宙的奥秘(7)

其实海王星上面根本就没有海洋,甚至连一滴水也没有。但是海王星上有着无比强烈的旋风,风速达到每小时2000千米,比普通超音速飞机的速度还快。人们看到的海王星大气层上深蓝色的大圆斑,就是刮着的猛烈旋风的中心。

1989年,“旅行者”2号宇宙飞船飞近海王星附近的时候,发现海王星上有4个暗淡的光环:2个亮环、1个较暗的内环以及1个可能连接到海王星大气的弥散环。

小资料,人们对海王星了解吗

海王星是环绕太阳运行的第八颗行星,人们将其命名为涅普顿,就是罗马神话中统治大海的海神。海王星主要大气成分是氢和氦,是一个典型的气体行星。目前,人们对海王星的内部结构仍然知之甚少。

冥王星有什么“个性”

以往,冥王星是被当做“行星”列入太阳系九大行星之中的,但是新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家逐渐发现冥王星是一颗很有个性的星体,在很多方面和八大行星有很大的差异。

冥王星是1930年在研究天王星、海王星运行轨道时被意外发现的。它同八大经典行星相比要小得多,甚至比地球的卫星--月亮还要小。冥王星绕太阳公转的轨道非常奇特,它原本在海王星以外,但有时候却比海王星离太阳更近。另外,八大行星绕太阳旋转的轨道基本都在黄道面内,而冥王星的轨道则与黄道面一定的交角,因而冥王星有时在八大行星的上面运行,有时又跑到了它们的下面。

2006年8月24日,冥王星因其轨道和许多外海王星天体运行轨道类似,而它微薄的引力无法将这些星体排除出去,不符合新规定的行星定义,因而被天文学家定义为“矮行星”。而原先被认为是冥王星同步卫星的“卡戎”也被重新定义,与冥王星一起被称为“双星系统”。

小资料,地球的黄道面

地球绕太阳公转的轨道所在的平面称为黄道面,将黄道面无限扩大而与天球相交的大圆,就是黄道。由于月球和其他行星等天体的引力影响地球的公转运动,黄道面在空间的位置总是在不规则地连续变化。但在变动中,任一时间这个平面总是通过太阳中心。

银河是天上的河吗

银河不是天上的河。天文学家告诉人们,晴朗的夜晚,人们会经常看到一条狭长闪光的带,像一条大河流过,其实那是由无数密集的小星聚集起来形成的。所谓小星,只是离地球太远看起来小,实际上有很多比太阳还要大。天文学家把银河所围绕成的空间叫做银河系。就像地球是太阳系中的一员一样,太阳和其他恒星都不过是银河系中的一颗小星。

银河系像一个扁平的车轮,直径约8万多光年,其中所有星体都以不同的速度绕着银河系的中心旋转。太阳并不在银河系的中心,距离大约2.8万光年。它和邻近的恒星以每秒钟约220千米的速度绕着银河系的中心在转动。但就是以这样的速度,也得2.5亿年才转一周。

小资料,人们所处的银河系

银河系是人们生活的太阳系所在的恒星系统,它比普通的星系要大,是一个由数以亿计的恒星组成的天体系统。银河系中心凸起的明亮部分叫银心,伸展到四周的旋臂叫银盘,另外还有少量物质弥散在银盘周围,称为银晕。

太阳系是银河系的中心吗

人们都知道太阳系的中心是太阳,地球和其他太阳系星体都是围绕着太阳运行的。但是对于整个银河系来说,太阳系是银河系的中心吗?

银河系是一个十分庞大的恒星集团,约由2000亿颗恒星构成,太阳只是其中极普通的一员。从地球上望去,银河系像是一条亮带,然而用天文望远镜去看就会发现它是由无数恒星组成的。对于太阳系来说,银河系实在是非常庞大,就像是一箩筐芝麻中的一粒。

在天文学史上,波兰的天文学家哥白尼推翻了托勒密的地心说,证明地球不是宇宙的中心,而是太阳系中一颗普通的行星。而美国的天文学家沙普里则进一步揭示了太阳不是银河系的中心,当然更不会是整个宇宙的中心。这一发现有很重大的意义,使人们对于自己在宇宙中的位置有了更科学的了解。

小资料,地心说

地心说是古时天文学上的一种学说,最早由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里士多德、托勒密进一步研究,建立了宇宙地心说。它认为地球居于宇宙中心静止不动,太阳、月亮和其他星球都围绕地球运行。在16世纪“日心说”创立之前的1000多年中,“地心说”一直占统治地位。

银河系的核心在哪里

地球不是太阳系的中心,太阳系也不是银河系的中心,人们能够用肉眼看到的只是银河系的侧影,它的中心在南天的人马座。

银河系的中心离人们约有3光年,不算是很远。但是由于星际尘埃对可见光有阻碍作用,所以人们不能看到银河系中心的庐山真面目。天文学家们借助射电波、红外线、X射线和γ射线,才能看见银河系的核心。

离银河系中心1万多光年的地方,有两条膨胀着的氢气臂,每一条的质量都是太阳的1000万倍,一条向着太阳的方向,速度是53千米/秒,另一条背着太阳的方向,速度是153千米/秒。在银河系的中心区域还发现了8个强射电源,以“人马A*”最强,分为东、西两侧。西侧有一个点状的射电源,由于它的存在人们才知道银河中心的所在。在“人马A*”的旁边,还有一个极强的红外源,它的亮度竟然是太阳的千百万倍,可能是一些老年恒星。

小资料,X射线与γ射线

X射线是一种波长很短的电磁波,有很强的穿透能力。广泛应用于科学技术和医疗方面。γ射线指丙种射线,即镭和其他一些放射性元素的原子放出的射线,是波长极短的电磁波,穿透力比X射线更强。

为何说银河系是一个旋涡星系

人们生活的地球是太阳系的一个普通成员,太阳又是属于银河系的一个普通成员。处在银河系中,从太阳附近的空间向四周望去,人们可以看到淡淡的银河。银河系的主体是圆盘状,绝大多数恒星聚集在这个圆盘以内。这个圆盘的直径约为10万光年,厚度约为3000~6500光年,但并不是很平均,它实际上很像一个凸透镜,边缘比较薄,中间比较厚。圆盘的中心有一个核球,直径约为1300光年,是银河系的密集部分。核球的中心称为银心。圆盘的周围还有稀疏的雾状物包围着,叫做银晕,直径约为65万光年。

科学家们用光学的方法发现银河是一个旋涡星系,并且还发现了银河系的旋臂。到目前为止,人们已经发现的银河系旋臂共有4条,它们分别是猎户臂、英仙臂、人马臂和一条叫做“3000秒差距臂”的旋臂,但其实它离银心的距离约为4000秒差距。太阳就在猎户臂内边缘的附近。

小资料,旋涡星系

旋涡星系中间凸起,四周扁平,侧面看上去像一块铁饼,又像是江河中的旋涡,因此称旋涡星系。从凸起的部分螺旋式地伸展出若干条狭长而明亮的光带,是星系中恒星分布比较密集的区域,称为旋臂。

为何说银河系在宇宙中也是沧海一粟

银河系的直径约为10万光年,由1000~2000亿颗恒星组成,但是它在整个宇宙中仍然只是沧海一粟。和恒星的群聚一样,星系也喜欢聚集在一起,组成双重或多重星系。由10~100个星系组成的集体叫做星系群。银河系所在的这个星系群叫做本星系群。其中的大、小麦哲伦星云是离人们最近的河外星系,也有20万光年左右的距离。

100~1000个星系群组成星系团,最大的星系团在后发座,有上万个星系。目前发现的星系团也有几万个,其中室女座星系团是人们的近邻。

超星系团是比星系团还大的星系团体,也是目前人类观察到的星系的最大系统。银河系所在的超星系团叫做本超星系团。现在已经发现的超星系团约有50个,它们含有的星系总数在几十亿以上,银河系只是这几十亿分之一,真是沧海一粟啊!

小资料,麦哲伦星云

麦哲伦星云是银河系的两个伴星系。在北纬20°以南的地区升出地平面。它们是南天银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。10世纪阿拉伯人和15世纪葡萄牙人称之为“好望角云”。葡萄牙航海家麦哲伦于1521年环球航行时,首次对它们作了精确描述,后来就以他的姓氏命名。

流星是怎么回事

在太阳系中,除了八大行星和它们的卫星之外,还有矮行星、彗星以及一些更小的天体。小天体的体积虽小,但它们和八大行星一样,围绕太阳公转。有时它们受到某种外力的影响,经过地球附近,就有可能以每秒几十千米的速度闯入地球大气层,其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦,巨大的动能转化为热能,引起燃烧,发出耀眼的光芒,边飞边烧,这就是人们经常看到的流星。这些流星有的在空中还没有来得及落到地上就燃烧完了,有的没有燃烧完落到地上,就是人们通常所说的陨星。

流星分为单个流星、火流星、流星雨。单个流星的出现时间和方向没有什么规律,又叫偶发流星。火流星也属偶发流星,只是它出现时非常明亮,像条火龙且可能伴有爆炸声,有的甚至白昼可见。许多流星从星空中某一点向外辐射散开,这就是流星雨。

小资料,流星与彗星

流星的主体主要是一些漫游在太空中的灰尘微粒,它们因受到地球引力的吸引而掉落到地球上,和大气摩擦时产生了高热和亮光。而彗星是绕着太阳旋转的一种星体,通常拖着一条扫帚状的大尾巴,俗称扫帚星。它们是两个完全不同的概念。

为何会出现狮子座流星雨

1833年11月17日,盛大的狮子座流星雨的景象非常壮观。流星像暴风雨一样持续不断地从狮子座向四面八方辐射开来,持续了几个小时,最多的时候每小时出现了10万颗流星。1998年11月17日,在大西洋加那利群岛的拉帕尔马天文站,人们观测到了狮子座流星雨的大爆发,看到了2000多颗流星。在青岛的观象台人们看到火流星此起彼伏,就像闪电划过长空,在空中停留的时间长达9分30秒。

从历史上狮子座流星雨出现的年份,可以估算出狮子座流星雨的极盛周期基本上是33~35年,当然也有不按规律的例子。狮子座流星雨的周期与一颗叫做坦普尔-特塔尔的彗星有关,这颗彗星的运行周期平均是32.9年。这颗彗星除了参与将物质散布在轨道各处形成狮子座流星群以外,还特别密集地聚集在其轨道上一个比较狭窄的地带。地球在每年的11月中旬穿过这颗彗星和狮子座流星群的轨道,但是并不是每年都能碰见那个密集群,而是每隔33年左右遭遇一次。

小资料,火流星和流星雨

火流星的流星体质量较大,进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气,以极高的速度和地球大气剧烈摩擦,产生出耀眼的光亮。在短时间内出现许多流星的天文现象就叫做流星雨。

什么是陨石

陨石是一种行星际物质碎片,从地球以外太阳系的其他星球上运行到地球的。它们大小不一,有的如灰尘般小,有的直径达数千米;轨道极不稳定,每天有无数颗砸到地球表面。

陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成、演化的信息,人类对它们的实验分析结果有助于探究太阳系演化的奥秘。陨石一般是由地球上已知的化学元素组成的,在一些陨石中找到了水和多种有机物。这成为“是陨石将生命的种子传播到地球上的”这一生命起源假说的一个依据。同时,通过对陨石中各种元素的测定,可以推算出陨石的年龄,从而推算太阳系开始形成的时期。因为陨石可能是行星、矮行星或太阳系小天体分裂后产生的碎块,它们都能带来这些天体的原始信息。

著名的陨石有中国吉林陨石、中国新疆大陨铁、美国巴林杰陨石、澳大利亚默其逊碳质陨石等。

小资料,流星与陨石

宇宙中行星际的物质、尘埃受到地球引力的吸引,会闯入地球大气层成为流星。大部分流星会在降落过程中因与大气摩擦产生高热而在空中燃尽,剩下一小部分未燃尽的流星体就会掉落到地面上,这就是陨石,也叫做陨星。

陨石和普通石头有何不同

陨石就是从天上掉下来的流星没有熔化完的石质。流星划过天空时,会与大气发生剧烈的摩擦,产生大量的热,使流星表面温度变得特别高,从而将其表面熔化为液体。但是后来由于更加接近地球,地球低层的浓密大气会使流星的下落速度降低,流星表面的温度也就相应降低,它表面的液体也会随着凝结成一层叫做熔壳的薄壳。而且,在流星表面形成熔壳的同时,表面还会因为空气的流动留下印痕,这些印痕就像是用手在面团上按的手印。和同体积地球上的普通石头相比,陨石一般都很重,大都含有一定量的铁。

小资料,天上的星星不会掉到地上

太空中有恒星、星云、行星、卫星、流星和彗星。恒星距离我们太遥远,而且比地球大得多,星云由很多恒星组成,它们不会掉落下来。行星绕恒星运行,卫星绕行星运行,它们都有各自的轨道,也不会相撞掉落。流星很小,在进入地球大气时大都燃烧尽了,少量落到地面成为陨石。而彗星绕着太阳转,也不会掉落地面。

哈雷彗星是怎么被发现的

中国是世界上对彗星记录最早的国家,早在公元前240年,中国就已经有对哈雷彗星的记载了,以后每一次哈雷彗星的出现都有详细的记载。

那么,哈雷彗星是怎么得名的呢?在公元1682年,英国的天文学家哈雷对当时出现的一颗明亮显眼的彗星进行观测计算以后,声明这个彗星的运行周期是76年,并且预言,这颗彗星下次将会于1758年底或1759年初再度出现。1742年哈雷就去世了,但是他的预言在公元1759年得到了证实。人们为了纪念哈雷的重大贡献,就把这个彗星取名为哈雷彗星。哈雷彗星最近的一次现身是在1986年。

到1982年为止,有记录的彗星出现的次数是1860次,其中,人们已计算出运行轨道的彗星大约有700颗,它们的运行周期差别很大,周期在200年以下的短周期彗星有135颗,像恩克彗星只有3年多。其余的都是长周期彗星,有的彗星周期竟长达上万年。

小资料,彗星的轨道

彗星的轨道与行星的很不相同,它是极扁的椭圆,有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边,称为周期彗星;轨道为抛物线或双曲线的彗星,终生只能接近太阳一次,而一旦离去,就会永不复返,称为非周期彗星。

为何说哈雷彗星会爆炸

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