走進奧秘太空

第二章銀河係和太陽係的結構係列

銀河係

很久以來,天文學家一直認為銀河係是一個漩渦星係。但1991年,美國科學家認為銀河係是棒旋星係,為此提出了種種線索。例如,銀心附近的星際雲的不規則運動是以一個棒為中心的。

對銀河係核心附近的恒星的近紅外光觀測,為棒狀結構發現提供了直接證據。棒略微傾斜,它的東端向南傾斜穿出銀道麵,如它在天空中的大角厚度所揭示的那樣,那部分離地球也比較近。經貝爾實驗室的科學家計算,證明棒的重力將使附近的大質量星際氣體雲迅速地旋進核心,其結果很可能是激烈的中心恒星爆發。在爆發中,大量的非常亮的大質量恒星形成。

一 銀河係的分子雲和“中子星”

1982年美國科學家發現,在銀河係外緣部有新的分子雲。

太陽係距離銀河係中心大約3萬光年。新近發現的分子雲大約位於太陽係外側3萬至5萬光年處,其主要成分是氫和一氧化碳,分子雲的範圍大約為3萬光年。

1996年,美國天文學家在靠近銀河係中心的位置發現了一個天體。該天體被認為是一顆正在消亡的“中子星”。這是X射線天文學35年來的首次發現,引起了科學家們極大的興趣,爭先恐後地投入研究,以趕在該星體消亡前獲得盡可能多的數據。

該星體的直徑僅16千米,但卻有巨大的質量——相當於太陽的質量;有巨大的重力場——相當於地球的1億倍。該星體的密度極高,僅一手指尖大小的物質就有1億噸。該星體從一個比它更大的伴星上吸取氣體,獲得能量,其抽取氣體的力量之大可把這些氣體加溫至1億攝氏度,並由此引發每半秒鍾一次X射線長時間的爆發。該星體的獨特之處還在於在X光波長上同時具有脈衝和爆發兩種現象,還存在X射線大爆發現象,一天達二十餘次。有的科學家說該發現是一個“奇跡之巔的奇跡”。

二 銀河係的新星誕生

1989年,日本科學家在世界上首次記錄了一顆銀河係新星的誕生過程。他們借助微波幹涉儀完成了係列攝影,根據這些相片可以觀察到作為一顆新星形成過程的初始階段怎樣向銀河中部的一個點集中。研究已確定,即將從中產生恒星的氣體星雲直徑總計為一光年;氣體圍繞“雲霧”中心旋轉的速度,邊緣為1秒鍾l千米,靠近中心為1秒鍾3千米。

太陽係

一:水星如何誕生。太陽係由八大行星組成。其中水星、金星、地球、火星,是以岩石為主要成分的“地球型行星”;木星、土星、天王星及海王星,是大量氣體包圍的“木星型行星”。

最靠近太陽的行星是水星,它是如何誕生的呢?有兩種說法:一是由於水星最靠近太陽,科學家認為水星是在原始太陽係星雲中的高溫區域,由凝固的金屬鐵及其他富含物質的材料物質堆積而成。二是水星是在巨大的原始行星互相碰撞的時候.由彼此的金屬鐵融合而成。

二:金星為什麽灼熱?金星的大小和地球最接近,兩顆行星的內部構造可能也很相似。但根據探測船和雷達觀測,金星是一個灼熱的世界,如同煉獄,表麵籠罩著二氧化碳的濃厚大氣。地表溫度高達450攝氏度左右.是地球地表溫度的30

由於金星靠近太陽,當太陽能量上升之後,金星上的水化為氣體釋出到大氣中。這時,原本溶於海中的二氧化碳也積存於大氣中,引發強烈的溫室效應,導致地表溫度暴增。

三:月球離地球越來越遠?月球目前距離地球大約60倍地球半徑。但是,由於在地球和月球之間的潮汐力的影響,月球正以每年約3厘米的速度慢慢離地球遠去。另一方麵,地球的自轉速度也逐漸變慢。也就是說,以前月球比現在更靠近地球,而地球的自轉速度比現在更快。證據就在科學家發現的“二枚貝”化石上。二枚貝的成長速度會隨著潮汐的漲落而變化,一邊成長一邊形成樹木年輪一樣的條紋,條紋數量和寬度依潮汐的大小而異。根據這些條紋數量和寬度,科學家發現,大約5億年前,地球一天隻有21小時,1年有410天。

四:真的有火星人嗎?1996年8月美國航空太空總署研究小組發表研究成果說火星曾有生命存在,證據是掉落在南極大陸的火星隕石。

研究小組在隕石中的碳酸鹽部分檢測出有機物,推斷遠古時代的火星,應該像30多億年前的地球。那時地球已有生命,因此不能否定火星曾有生命的可能性。

五:木星為什麽有大紅斑?地球人觀測位於木星南半球的大紅斑,已經有300多年了。大紅斑差不多有兩個地球那麽大。

大紅斑是反時針旋轉的高度壓雲形成的巨大漩渦。它之所以呈現紅色,是因為雲下層的磷化氫被搬運到上空,受到太陽紫外線照射而轉化為磷的緣故。大紅斑是如何形成的呢?目前科學家還不清楚。

六:氣體行星為什麽有環?木星、土星、天王星、海王星全部有環,各不相同。木星的環又薄又暗,由岩石粒子構成。

土星的環又大又亮,由水冰構成。環的成因,有幾種不同的說法。其中一種是:過去存在的衛星或彗星被行星的潮汐力破壞,分裂成小碎片,有的碎片進入環繞行星公轉的軌道,因而形成了環。

七:太陽係盡頭在哪裏?科學家說,太陽會噴出高能量帶電粒子,稱為“太陽風”。太陽風吹刮的範圍一直達到冥王星軌道外麵,形成一個巨大的磁氣圈,叫做“日圈”。日圈外麵有星際風在吹刮,但是太陽風會保護太陽係不受星際風侵襲、並在交界處形成震波麵。

日圈的終極境界叫做“日圈頂層”,這就是太陽所支配的最遠端,可以把這裏視為太陽係的盡頭。

至於日圈層頂距離太陽有多遠?它的形狀如何?航海家1號和2號已分別飛到距離太陽66Au和51Au的地方,希望日後能夠揭開太陽係最遠的麵貌。