登陆注册
19310000000010

第10章 神秘莫测的银河系(4)

陨石雨之谜

在晴朗的夏天晚上,我们经常可以看见美丽的流星划过天空。有时候,一大片流星会连续不断地划空坠落,就形成了流星雨。流星或流星雨都是些天体小块从地球外部闯进了地球大气,因与大气摩擦燃烧而发光。没烧完的流星就落到地面上了,这便是陨石。如果有许多块落到地上,就称为陨石雨。

据《竹书纪年》记载:“帝禹后氏八年雨金于夏邑。”这是公元前2133年降落在今河南省的一场铁陨石雨,是人类历史上最早的一次陨石雨记录。以后记录不断,总数有二三百条之多,对于流星雨描述得非常生动而形象,常用“星陨如雨”“众星交流如织”“流星如织”等加以形容。有些记录很全面,很完整,包括时间、流向、个数、在天空中的位置,有时还记录了颜色和响声。这些记录对于研究我国古代陨石雨的情况都很可贵,它们描写得非常形象、准确。例如沈括曾在他的名著《梦溪笔谈》中记载了陨石陨落的全部过程,从摩擦生热发光、光球的大小、爆炸声、陨石飞行的方向、余热、陨石的形状、大小、陨石坑,直到陨石的性质和收藏经过等都讲到了。中国古人在记录流星雨和陨石的同时,还对它们的来源进行了探索,提出了基本上正确的看法。早在春秋时代我国人民就认为,陨石是天上的星陨落而来的。明末著名科学家宋应星也说“星坠为石”。

流星雨和陨石的记录在探索宇宙秘密方面很重要。陨石是从地球外面飞来的实物标本。对流星雨和陨石的研究,对认识天体的起源和演化、彗星的轨道、天体的化学成分等等都有重要价值。我国古代人民对此做出了杰出的贡献。

流星雨是被称为流星群的、沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体,在地球公转轨道上与地球相遇时出现的天相。流星雨出现之际,流星出现的频率为几千颗到几万颗每小时。这种天象虽然有周期性,但是规模巨大的流星雨却少见。规模巨大的流星雨极为壮观。流星雨犹如自然界为人们施放的焰火。由于流星雨出现的天区的不确定性以及流星出现的瞬时性,所以一般天文台不安排流星的常规巡天观察。

大量的观测表明,每年从天球上的某一点及所谓流星群的辐射点发出的流星雨可出现许多次。当围绕太阳运行的流星群经过地球附近之际,由于受地球引力的振动,大量的流星体改变其轨道向地球靠近并且进入地球高层大气就会出现流星雨现象。流星的光主要集中在其本体的周围。亮的流星尤其是火流星,在其本体之后,沿着流星经过的路径,可以看到比其头部暗弱的光,称为流星的余迹。火流星余迹的持续时间为几秒钟,有的可达几分钟。

天体怪星之谜

20世纪30年代,天文学家在观测星空时发现了一种奇怪的天体,它既是“冷”的,只有两三千摄氏度,同时又是十分热的,可以达到几十万摄氏度。也就是说,冷热共生在一个天体上。1941年,天文学界把它定名为“共生星”。它是一种同时兼有冷星光谱特征(低温吸收线)和高温发射星云光谱(高温发射线)的复合光谱的特殊天体。几十年来已经发现了约100个这种怪星。许多天文学家为解开怪星之谜耗费了毕生精力。

最初,一些天文学家提出了“单星”说,认为这种共生星中心是一个属于红巨星之类的冷星,周围有一层高温星云包层。红巨星是一种处于比较晚期的恒星,它的密度很小,体积比太阳大得多,表面温度只有两三千摄氏度。可是星云包层的高温从何而来呢?人们无法解释。

太阳表面温度约有6000摄氏度,而它周围的包层——日冕的温度却达到百万摄氏度以上,能不能用它来解释共生星现象呢?

有人提出,日冕的物质非常稀薄,完全不同于共生星的星云包层。因此,太阳不算共生星,也不能用来解释共生星之谜。

也有人提出了“双星”说,认为共生星是由一个冷的红巨星和一个热的矮星组成的双星。但是,当时光学观测所能达到的分辨率不算太高,其他观测手段尚未发展起来,人们通过光学观测和红移测量测不出双星绕共同质心旋转的现象。而这些正是确定是否为双星的最基本物质特征之一。

近些年,天文学家用可见光波段对冷星光谱进行的高精度视向速度测量证明,不少共生星的冷星有环绕它和热星的公共质心运行的轨道运动,这有利于说明共生星是双星。人们还通过具有高的空间分辨率的射电波段进行探测,查明了许多共生星的星云包层结构图,并认为有些共生星上存在“双极流”现象。现在,大多数天文学家都认为,共生星可能是由一个低温的红巨星或红超巨星和一个具有极高温度的看不见的极小的热星,以及环绕在它们周围的公共热星云包层组成。它是一种处于恒星演化晚期阶段的天体。

有的天文学家对共生星现象提出了这样一种理论模型:共生星中的低温巨星或超巨星体积不断膨胀,其物质不断外溢,并被邻近的高温矮星吸积,形成一个巨大的圆盘,即所谓的“吸积盘”。吸积过程中产生强烈的冲击波和高温。由于它们距离我们太远,我们区分不出它们是两个恒星,而看起来像热星云包在一冷星的外围。

有的共生星属于类新星。类新星是一种经常爆发的恒星。所谓爆发是指恒星由于某种突然发生的十分激烈的物理过程而导致能量大量释放和星的亮度骤增许多倍的现象。仙女座Z型星是这类星中比较典型的,这是由一个冷的巨星和一个热的矮星外包激发态星云组成的双星系统,经常爆发,爆发时亮度可增大数十倍。它具有低温吸收线和高温发射线并存的典型的共生星光谱特征。

天文学家指出,对共生星亮度变化的监视有重要意义。通过不间断的监视可以了解其变化的周期性,有没有爆发,从而有助于揭开共生星之谜,这对恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意义。但要彻底揭开这个谜看来还需要付出许多艰苦的努力。

银河系最古老的恒星

“大爆炸”后宇宙经历了什么事情?

一颗刚刚在银河系发现的原始恒星可以为苦苦追问的天文学家提供线索,它的年龄约为132亿年,几乎与宇宙同龄,成为已知的最长寿的恒星。一个国际研究小组利用世界上分辨率最高的欧洲南方天文台的VLT望远镜捕获了这颗遥远的恒星,并将其编号为HE1523-0901。从它的年龄上看,应该是诞生于银河系的初始阶段,那时银河系最终的螺旋形状还未形成,而年龄仅为46亿年的太阳系更是远未出现。

就像其他的原始恒星一样,HE1523中仅包含少数几种比氢和氦质量重的化学元素,其中就有两种放射性金属元素——钍和铀,其半衰期分别为140亿年和47亿年。科学家通过分析望远镜收集到的光谱数据确定了钍和铀的精确含量,并进一步推算出了HE1523的年龄。这种技术与考古使用的放射性碳年代测定法类似,只不过天文学家需要测定的时间跨度更大。

在HE1523上的钍和铀可能来自于另一颗演化到超新星爆发阶段、走向衰亡的更古老的恒星。天文学家普遍认可的宇宙的年龄为100亿年~150亿年,这颗恒星的发现有助于了解宇宙形成早期的历史信息。

虽然科学家能借助设在南半球的一个望远镜看到HE1523,但还不能确定它的距离究竟有多远。根据光谱分析,作为一颗恒星,它已经步入老年,成为一颗中心向内收缩、外壳却朝外膨胀的红巨星。

尽管HE1523目前暂时攫取了“最古老恒星”的称号,不过科学家认为还有很多资格更老的恒星没有被发现。科学家认为,经过对它化学成分的测定,这颗恒星具备了某些原始的金属特性,但有些恒星比它的特性更原始。

根据宇宙理论,大爆炸发生后几亿年中,宇宙中基本上是均匀分布的氢和氦,以铁为代表的重元素都是在恒星内部的核聚变反应中形成的,第一代恒星里的重元素很少。第一代恒星死亡后,新生的恒星会从其遗骸中继承一些重元素,因而重元素含量更多。

科学家认为,宇宙“第一世代星”形成于“大爆炸”后3000万~1.5亿年间,它们都是异常耀眼的庞然大物,质量至少是太阳的200倍。不过,它们燃烧非常迅速,只存在了几亿年就逐渐形成了黑洞或者爆炸成为超新星。

近来,科学家又发现位于长蛇座方向的一颗恒星可能是迄今为止发现的最古老的恒星。该恒星距离地球1500~4000光年,接近太阳系,亮度等级为13.5级,表面温度比太阳高,为61807摄氏度。从表面温度等可以推测出它的质量约为太阳的70%。

研究人员通过频谱分析,测出了该恒星中各元素的含量。结果发现,其中铁的含量只有太阳的二十五万分之一,比迄今为止重元素含量最少的恒星还要低40%。宇宙在大爆炸后开始膨胀,最初诞生的所谓“第一世代星”只含有氢、氦等轻元素,而没有以铁为代表的重元素。因此含重元素非常少的恒星,一般认为是在宇宙初期形成的。

据研究人员测算,该星已有130多亿岁,估计是“第一世代星”中残存下来的质量较小的一颗,或许也可能是第一世代星爆发后生成的第二世代星。

随着科技的发展,人类会发现更多宇宙的奥秘。

同类推荐
  • 穿越喜马拉雅山的信鸽

    穿越喜马拉雅山的信鸽

    在第一次世界大战期间,加尔各答市的人都忙着训练鸽子,希望所养的鸽子能被选为传信鸽。小男孩也一心想把花颈鸽训练成信鸽王。它曾冲向老鹰,去救自己的同伴,也曾在暴风雨中迷航;还曾在战场上穿越枪林弹雨……不幸的是花颈鸽在执行一次重要任务时受伤,从此意志消沉……它还能飞上蓝天吗?
  • 酷虫学校3:稀奇古怪的同学们

    酷虫学校3:稀奇古怪的同学们

    在这些稀奇古怪的同学们身上,将会发生什么意想不到的事情呢?他们又将给甲虫班带来多少难以预料的麻烦呢?欢迎加入酷虫学校,甲虫们、飞虫们、杂虫们和幼虫们都在等着你的到来!
  • 失落的文明探索

    失落的文明探索

    人类总是充满好奇心,富有求知欲望,不仅对历史积淀的文化知识和日益发展的科学技术具有浓厚的兴趣,而且对世界上许许多多的未解之谜都充满了好奇心。这是人类的心理特征,也是人类社会进步的一种基本动因。从地球到宇宙,从自然到历史,从科学到艺术,在这许许多多的领域中,无不存在着这样或那样的“未解之谜”。
  • 智商总动员——巧思妙想

    智商总动员——巧思妙想

    智力发展虽有遗传基础,但同时受环境因素的强烈影响。遗传基础只规定了智力发展的可能性,即规定了智力发展的上限和下限,而智力的实际表现则受多种因素影响(如本人的刻苦学习和社会环境等)。因此,后天教育对儿童的智力发展是极为重要的。社会、学校、家庭应协同一致,按儿童身心发育规律进行科学教育。
  • 科学知识大课堂——奇妙的发明

    科学知识大课堂——奇妙的发明

    作为一套普及科学知识的通俗读物,本书有别于专业的学术论著,侧重于知识性、趣味性、实用性,注重对青少年科技素质的培育、科学兴趣的培养、科学精神的塑造与科学方法的启迪,不求面面俱到,但求言之有物,物有所指,指有所发。
热门推荐
  • 科技大老板

    科技大老板

    “混蛋,给我去死!”黄金大帝愤怒的大吼,终极金化方程式在心中流淌,黄金瞳扫视而过的地方,全都刷上了一层金色,彻底金化。“唔,你太小气了,我不就是不小心拆了你的城堡吗?”闻人笑嘴上说的轻松,心里却是凛然,他用元素科学在左手里制造出一团氧气,在右手里制造出一把锷源晶制成的剑,两者结合,顷刻间放出大量的热!接着他手一挥,晶剑已经迎上了黄金大帝的金化光波。
  • 鬼妻

    鬼妻

    我出生那年,天有异象,一个老道士说我活不过十七岁……那夜百鬼哭魂,为保住我的命,外婆竟让我跟女鬼拜堂……
  • 腹黑萌妃很倾城

    腹黑萌妃很倾城

    她是21世纪无所不能、所向披靡的雇佣兵女王她万丈光芒的光辉下却隐藏着一颗需要被爱的心。一朝不慎意外车祸,灵魂穿越抛开枷锁从头开始她身为嫡女,却被受父亲冷落继母渣妹讥讽侮辱她在继母生日宴会上,送她满身蚯蚓,打破她虚伪做作的外表她装疯卖傻,渣妹依旧不愿意放过她,她将计就计,葬渣妹一世风华前景。她为了生计,抛头露面去京城第一红楼,分来第一公子锦宇一杯羹。她不愿勾心斗角,卷入权利的漩涡,成为牺牲品,一把火把自己的暖雪阁烧了精光,金蝉脱壳。他是这个王朝最有权势的摄政王殿下,慵懒魅惑,尊贵无比,严肃拘谨,不苟言笑第一次见面,他对她动手试探,他问“洛儿你是间谍吗……”第二次见面,他对她包容放纵,随手赠她贴身玉佩。他说“本王允许你接近,你若能让本王动心,你就是摄政王妃,本王许你一生一世一双人,白头偕老不相离”数日接触,他发现他对她爱入膏肓,他非她不可他为她扫清朝中一切障碍,只为她能够集万千宠爱于一身的华丽出场他说“再也不要离开本王”他说“尽吾一生所有,许你一世欢颜”外表坚强无坚不摧的她,遇到慵懒而魅惑,腹黑霸道的他他和她将会擦出怎样绚丽多彩的火花……?
  • 御兽小娘子

    御兽小娘子

    她最擅长的,就是扮猪吃老虎,装可怜,扮天真,十八般武艺,样样精通。被逼嫁人?哼哼,包裹卷卷跑路去啦。咦?居然追过来啦!我跑我跑我跑跑跑!只是,这追妻队伍怎么越来越大啊?可是,你谁啊,一会儿男一会儿女的,妈呀,人妖……什么,花心萝卜?不要不要!丫的,你以为穿身白衣摇把纸扇就很拽啊。喂喂喂,说你呢,黑这张脸,就算你的偶像是包公,也不需要如此随流吧!
  • 九界圣帝传

    九界圣帝传

    九道轮回,为了走完那未了的圣道;一切从新开始,手持长枪战戟;从无到有杀出来,从有到无拼回来;九道的轮回,是否可以改变什么?禁忌的复苏,又意味着什么?“失去自我也不算可怕,只剩自我那才叫可悲;哪怕被世人视为禁忌,有些事情依然要去做。”
  • 灵武帝尊

    灵武帝尊

    大陆传闻:集九本天书者,破天道掌轮回!!上古世界走向了尽头,荒古文明消失在了历史长河,当世界被无尽的炼狱吞噬,灭世的传说在大陆拉开序幕。一位来自地球的年轻人出现在了这陌生的世界,当他意识到必须用自己的力量保护所珍惜之人时……青年辰天拿起了手中的利剑刺向了苍穹,用鲜血谱写一段异世狂歌,星辰为阶,日月为路,剑荡九州,踏碎凌霄,上青天,灭皇族,战群雄,异界为帝。
  • 一颗冠军的心

    一颗冠军的心

    Don‘t/ever/underestimate/the/heart/of/a/champion.永远不要低估一颗冠军的心。——鲁迪·汤姆贾诺维奇这一切开始与一段VcR...
  • 荣耀之星

    荣耀之星

    古飞,天生废材,却靠着自己的毅力,迈向强者之路,“我只是个外门弟子,你们认为我很弱小,可以随便欺负,侮辱我,随意践踏我的人格,但是你们不知道丑小鸭会变成天鹅,当我飞起的那一刻,你们就只能仰望我”
  • 太上九天延祥涤厄四圣妙经

    太上九天延祥涤厄四圣妙经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 魔动星河

    魔动星河

    一名纵横地球的武者,穿越到了剑与魔法的世界,竟然变成超级世家的纨绔少爷。什么?魔法全能?无敌斗气?拜托,在我的中华武学面前,全都是渣渣!