第三節(jié) 那些獨特的星體
介紹完我們的鄰居,接下來,我們又要開始尋找新的星體了。要知道宇宙這么大,有個性、好玩兒的星體可不少。接下來我們就去采訪一下我們口耳相傳的那些星體吧。
恒星
——我們永遠這么閃亮
在晴朗的夜空中,那些總在一眨一眨的家伙就是恒星。古人認為恒星是固定不動的星體,所以人們給其取名為“恒”,其實恒星也在運動。現(xiàn)在讓我們來認識一下常常被提及的那些恒星,比如神話故事中被殘忍分離的恩愛夫妻“牛郎織女”,詩歌中有狼子野心的天狼星,我們熟悉的太陽公公……
牛郎織女遙相對

在中國的神話故事中,牛郎和織女被王母娘娘分隔在銀河兩岸,一年僅能在農(nóng)歷七月初七相聚一次。這讓我們對牛郎和織女給予深厚的同情,但實際情況真是如此嗎?
織女星是天琴座中最明亮的星星,也是太陽附近最明亮的星星之一。它和地球的距離相對來說很近,只有26.3光年。織女星和牛郎星實際關(guān)系不大,倒是與太陽關(guān)系不錯,天文學家稱它是天空中僅次于太陽第二重要的恒星。在很久以前,織女星還是北半球的極星,很多年以后它還會再次回歸成為北極星。織女星的年齡只有太陽的1/10,但是因為它的質(zhì)量是太陽的2.1倍,因此它的預(yù)期壽命也只有太陽的1/10;這兩顆恒星目前都在接近壽命的中點上。
牛郎星又叫牽牛星,是天鷹座中的恒星,是天空排行第十二明亮的恒星。它和天鷹座β、γ星的連線正指向織女星。正是這一奇景,所以在古人的想象中,牛郎星和織女星就成了被迫分離的情侶。牛郎星距離地球16光年,它的質(zhì)量約是太陽的1.7倍,直徑約為太陽的1.8倍,亮度約為太陽的10.5倍,表面溫度約6727℃。


西北望射天狼
在中國古代的星宿文化中,天狼星是“主侵略之兆”的惡星。當然,事實并非如此。在晴朗的夜空,你能看見的最亮的恒星就是天狼星。天狼星之所以成為夜空中最亮的星星,不僅僅是因為它本身比較明亮,還因為它距離太陽非常近,是最近的恒星之一。
天狼星雖然肉眼看上去是一顆單獨的星星,但實際上它是一個恒星系統(tǒng),是由互相圍繞公轉(zhuǎn)的兩顆白色恒星組成的。其中較亮的一顆星,稱為天狼星A,另一顆叫作天狼星B,不過天狼星B現(xiàn)在已經(jīng)變成了一顆白矮星。除了居住在北緯73°以北的人,我們在地球的任何角落都能看到天狼星。


太陽公公的小檔案


基本信息
名稱:太陽
年齡:約46億年
所屬星系:銀河系-太陽系
直徑:1.392×106千米
質(zhì)量:約1.99×1030千克
表面溫度:約6000℃
內(nèi)核溫度:太陽內(nèi)核的溫度約1500萬℃
運動方式:以每秒250千米的速度繞銀心(銀河系的中心)轉(zhuǎn)動,公轉(zhuǎn)一周約需2.5億年。太陽也在自轉(zhuǎn),其周期在日面赤道帶約25天,兩極區(qū)約為35天
太陽的結(jié)構(gòu):中心為熱核反應(yīng)區(qū),核心之外是輻射層,輻射層外為對流層,對流層之外是太陽大氣層
太陽活動形式:主要有太陽黑子、光斑、譜斑、耀斑、日珥和日冕等。時烈時弱,平均以11年為一活動周期
未來:和所有的恒星一樣,太陽(中等質(zhì)量的恒星)終有一天會燃燒殆盡,然后變成紅巨星,再向行星狀星云發(fā)展,最后成為一顆白矮星。太陽的毀滅一定會給地球造成滅頂之災(zāi),但是相信在幾十億年以后,科技終將為我們打開一片新的天地

太陽系主要行星大小比較

和地球比較
地球直徑約12756千米,太陽直徑是地球的109倍。
地球質(zhì)量約為5.97×1024千克,太陽質(zhì)量約為地球的33萬倍。
地球表面積約為5.11×108平方千米,太陽表面積約是地球的1.2萬倍。
地球體積約為1.08×1012立方千米,太陽體積約是地球的130萬倍。
太陽的功能
1.太陽核裂變每秒燃燒6.2億噸氫,會釋放超大能量,提供了整個太陽系95%的能量,人類的進化和成長離不開能量。
2.太陽占太陽系總質(zhì)量的99.86%,其產(chǎn)生的強大引力引導太陽系有規(guī)律地運行著,帶來春夏秋冬四季變遷,為萬物生長提供光照……是生命起源的根源。
3.太陽因本身的變化影響整個太陽系內(nèi)(包括地球)的劇烈變化和生物的演變。



我是最倒霉的星星
——彗星
作為太陽系中的一員,彗星對自己的地位一直非常不滿意。為了平息它的怒氣,我們開展了一系列的研討會,并請了許多在太陽系頗有名氣的代表來參加。現(xiàn)在,我們就來直播這一次的研討會。最先發(fā)言的就是彗星。
彗星(非常憤怒)
3000多年前,人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)我了,但是到現(xiàn)在為止,我在人類中依舊是“臭名遠揚”,人類總是叫我——“掃把星”。相信大家都知道,“掃把星”就是倒霉鬼、災(zāi)星的意思,這是一個有侮辱性的名詞,我非常討厭。

如果僅僅因為我在進入大氣層的時候總拖著一條長長的尾巴,而且不經(jīng)常出現(xiàn),或者一出現(xiàn)就匆匆而過,就判定我會給人類帶來災(zāi)難,把我視作災(zāi)禍降臨前的不祥之兆,稱之為“災(zāi)星”,是不科學的,我不服氣!
太陽(慢條斯理)

嗯,這件事我早就知道了,畢竟,彗星是太陽系中的一員!關(guān)于這個問題,我得說明一下。彗星長成這個樣子,也不是沒有原因的。它由3個部分構(gòu)成,彗核是彗星的實體部分,形狀像一個“臟雪球”,由比較密集的固體塊和質(zhì)點構(gòu)成,整個彗星的質(zhì)量幾乎都集中在這里;彗核周圍環(huán)繞著的云霧狀物質(zhì)稱為彗發(fā),主要由氣體和塵埃組成,能反射太陽的光輝;彗尾由極稀薄的氣體和塵埃組成,受太陽風的影響,在靠近大氣層的時候,形狀看起來就像掃帚。其實每年都有上百顆彗星出現(xiàn),但是它們的光亮很大程度會受到我的影響,人類不一定能觀測到,所以大家別再誤會它了!

科學家(深思熟慮)
關(guān)于彗星是不是災(zāi)星,現(xiàn)在還真不好下結(jié)論,由于它在人類思想中根深蒂固的印象,每一次出現(xiàn)都會引起極大的恐慌。
1910年重返的哈雷彗星,因為它的彗尾會掃過地球,報紙上錯誤的報道引發(fā)民眾對它的恐懼,認為可能會毒害數(shù)以萬計的生命。1997年海爾—波普彗星的出現(xiàn),甚至引起一些教派的自殺潮。還有些人認為,一些傳染病,如1968年全球流行的香港型流感和中世紀的幾次大瘟疫,很可能與彗星靠近地球時帶來的病毒有關(guān)。彗星還被很多人認為是造成地震的“兇手”之一。流行文化中描寫彗星是預(yù)示世界末日的征兆,這類認識牢固地根植于很多人的腦海……而在已有的資料中,我們也確實觀測到彗星撞擊其他星球的實例——月球表面有許多的撞擊坑,有些就是彗星造成的。最近一次的彗星與行星的撞擊發(fā)生在1994年7月,舒梅克—利維九號彗星與木星相撞。
哈雷彗星(十分淡定)
為什么我會出現(xiàn)在這里?這是因為我覺得自己是彗星中和人類較親近的一個。我是唯一每次都夠亮,在經(jīng)過太陽系的內(nèi)側(cè)時人類能以肉眼看見的彗星。不過只有幸運的人才能夠看到我,因為我大約76年才出現(xiàn)一次。英國人埃德蒙·哈雷最先估算出我的周期,所以人們把我命名為哈雷彗星。上一次我出現(xiàn)是在1986年,而下一次回歸將在2061年。因為我的周期的確定,人類能更好地觀察彗星。我打開了人類通向彗星的大門,而我相信這扇大門會一直開著,讓人類能更好地了解我們。

流星體使用說明書
概述
流星體是宇宙對人類的饋贈。當然,人類不一定了解這份贈禮,因此,宇宙爺爺特地做了一份簡易說明書。現(xiàn)在我們一起來看看,如何才能更好地使用、欣賞這份大禮。

性狀


流星體會呈現(xiàn)出多種狀態(tài),如我們常見的流星。而實際上流星不是天體,它只是流星體或者小行星撞入大氣層后出現(xiàn)的發(fā)熱現(xiàn)象。流星色彩繽紛,有白、紅、紫、橙、藍、黃,是一種非常美麗的現(xiàn)象。
火球是流星體另外一種狀態(tài),實際上它和流星唯一的區(qū)別在于——它比流星亮!它之所以被叫作火球,就是因為當我們在天頂看到它的時候,它就如同一個明亮的火球,亮度也超越了所有行星的亮度。
火流星的亮度比火球更亮,它實際是一種特殊的火球。當然,普通人一定不會像歡迎流星一樣歡迎它,因為它的出現(xiàn)往往意味著一次撞擊事件。火流星的名字來自希臘文,它更貼切一點兒的翻譯應(yīng)該是閃電或者導彈。誰讓它的尾部總是特別明亮,還往往會發(fā)生爆炸現(xiàn)象呢。
還有一種超級火流星,顧名思義,它的亮度比火流星還要亮。
流星體在和大氣層撞擊后,要是沒有完全汽化,往往就會留下點兒殘留物,這就是大家比較熟悉的隕石。流星體偶爾和地球“親密接觸”后,它會熔解地表的物質(zhì),冷卻后會形成一種特殊的物質(zhì)。大家認為它是隕石的一種,所以把它叫作玻璃隕石,又稱雷公墨,實際它是“本地制造”。
有時候,流星體一進入大氣層就被毀壞了,這個時候,它就會產(chǎn)生流星塵;有的時候它會分離出一條離子尾,離子尾是流星體到來的前期預(yù)報,通過它我們能很好地了解流星體的運行。


注意事項
每年降落在地球上的流星體非常多,據(jù)估算,有20萬噸左右。我們經(jīng)常能觀看到的流星體現(xiàn)象就是流星雨。但是流星雨往往轉(zhuǎn)瞬即逝,觀看時要選擇好時間(天文學家會公布)、地點(最好在郊外),還要有一定的耐性(也許你會等待很久)……另外,流星體也可能對地球產(chǎn)生一定的傷害,如大型隕石撞擊產(chǎn)生的各種天坑。大型隕石撞擊地球可能是導致恐龍滅絕的原因之一。據(jù)史料記載,500多年前,甘肅一顆直徑僅數(shù)十米的隕石的降落造成了上萬人死亡,相當于一顆原子彈爆炸的威力。

小心!小行星很危險
你也許一點兒也不關(guān)心小行星是個什么玩意兒,畢竟你沒法兒抓住一顆小行星進行研究,好透徹地了解一下它。不過,機會來了——我們有一本天文學家的日記本,一起來看看吧!
2014-5-3 星期六 天氣:晴
今天是憂心忡忡的一天,就在幾個小時前,一場大危機剛剛和我們擦身而過——一顆公交車般大的小行星“驚險”地掠過地球。它和地球距離最近時僅為29.93萬千米,比月球距離地球還要近。也許很多人不了解,他們一定在想:嘿,科學家什么的,真會大驚小怪,就算那是一輛失控的公交車,能造成多大損失呢?不!我想大聲地告訴所有人,小行星真的很危險,雖然它只有一輛公交車那么大,但是如果這顆小行星撞向某個大城市,它的威力也許相當于1945年廣島原子彈爆炸威力的一半。地球很脆弱,至少在小行星面前是這樣。不久前,我們就又推算出一個“噩耗”——地球遭到小行星撞擊的概率,比我們之前想象的概率要大10倍。面對這種災(zāi)難,我們唯一的憑借只有——運氣!雖然,目前小行星往往撞擊在無人區(qū)或者高空大氣層,但是誰能保證這樣的事永遠不會發(fā)生在大城市。


2014-7-5 星期六 天氣:多云

趁著周末,我去做了一場關(guān)于小行星的演講。習慣了研究它時面對一堆堆的數(shù)據(jù),想要簡單地告訴學生們什么是小行星還真是不簡單。講臺上我一定是一副古板先生的樣子,鄭重其事地說:“小行星是太陽系內(nèi)類似行星環(huán)繞太陽運動,但體積和質(zhì)量比行星小得多的天體。”這還真是教科書上的標準答案。其實每天研究小行星,在我的眼里,小行星也仿佛是有生命的物體,和人類一樣。人類起源于猿,它們起源于太陽系形成時未形成行星的殘留物質(zhì);人類團體生活在一起,組成了社會,大部分的小行星在火星和木星的軌道之間也有一個共同的家——小行星帶,這兒有50多萬顆小行星生活在一起;生老病死阻止了人類的無限制膨脹,而大質(zhì)量的木星也阻止了小行星的無限制發(fā)展,讓它們不斷碰撞、重生,還阻止了新的行星的產(chǎn)生……
2014-9-7 星期天 天氣:晴
今天,又有一顆名為2014RC的小行星與地球擦肩而過。這顆卡車一般大小的小行星雖然不會對地球有什么直接的危害,但是直到這位天外來客離我們的星球很近時,科學家才發(fā)現(xiàn)它。最近一系列的發(fā)現(xiàn),讓我更加憂心忡忡。我們嚴重低估了小行星撞擊地球的概率,也許以后它們真的會成為毀滅我們母星的禍根。4.5億年以前,就有兩顆小行星同時撞擊今天的瑞典所在區(qū)域,每年地球上都會留下大大小小的隕石坑……這些都在提醒我們必須加快步伐,更好地把握小行星的運動軌跡。地球母親的未來掌握在我們手里。

哦,NO!外星人來啦!

重口味事件
——解剖外星人
事情起末:1995年,一個華盛頓老攝影師提供了一部畫面模糊的黑白影片,宣稱這是1947年自己受命前往羅斯韋爾空軍基地所拍攝的解剖外星人錄像。這部絕密影片展示了解剖一個外星人身體的全過程,成為一些“不明飛行物迷”一直以來聲稱美國政府擁有外星人身體的證據(jù)。
結(jié)果:這只不過是一次世界炒作史上的經(jīng)典之作,這部黑白影片,確確實實就是一部影片!
來點兒小清新
——麥田怪圈現(xiàn)象

事情起末:麥田怪圈是在麥田或其他農(nóng)田上,透過某種力量把農(nóng)作物壓平而產(chǎn)生的幾何圖案。最早的麥田怪圈可以追溯到1647年。麥田怪圈現(xiàn)象現(xiàn)在依然找不到科學的解釋。有的麥田圈中,被壓倒的植物莖節(jié)點的燒焦痕跡每根植物都一樣,且莖節(jié)點燒焦的植物仍能繼續(xù)生長,這究竟是如何做到的?有的麥田圈每一根植物,全部互相交叉,疊壓糾結(jié)在一起,人力如何能在一夜之間完成這么大的工程?這些都是謎題。
結(jié)果:這種種無法解釋的現(xiàn)象,我們都認為是外星人開的玩笑。但是有一部分麥田怪圈其實是人類自己開的玩笑。
真正的麥田怪圈現(xiàn)象該作何解釋,誰也沒有準確答案。
這可是個大證據(jù)
——頻頻到訪的UFO
事情起末:人們把高空中來歷不明的飛行物,統(tǒng)稱為UFO。很多人將UFO視為外星文明的飛碟、飛盤,是來自其他星球的太空船,或者未來的人來今日地球作研究所操控的時光機。UFO不是現(xiàn)代的“特產(chǎn)”,宋朝的大文豪——蘇軾在他的《游金山寺》中就有記載:“是時江月初生魄,二更月落天深黑。江心似有炬火明,飛焰照山棲烏驚。悵然歸臥心莫識,非鬼非人竟何物?”1952年7月19日晚,美國華盛頓上空多次出現(xiàn)不明飛行物,美軍戰(zhàn)斗機想擊落它們,它們卻以遠超過戰(zhàn)斗機的速度移動并集體消失。
結(jié)果:對于大多數(shù)UFO的報告,科學家已給出了合理的解釋。例如,在許多事件中,報告的UFO不過是自然天體或者飛機等排出的尾氣,或者特殊大氣層狀態(tài)令人產(chǎn)生的視覺上的錯覺。但仍有5%的UFO未能明確是何種物體。