书城童书不可不知的万事由来
4453900000031

第31章 邀游太空(3)

天文学中表示距离

在天文学中,表示天体间距离的单位是光年。光年也可被用作天体直径的单位。光的速度是每秒30万千米。一光年即光在一年的时间里所走过的距离,约等于94605亿千米。一光年又等于63240天文单位(一个天文单位相当于14960万千米,一般就以1.5亿千米来计算)。例如,太阳和冥王星之间的平均距离约为39.5天文单位。

除太阳外,在天空中我们用肉眼能看见的最亮的一颗恒星——天狼星,它距离地球约8.7光年,牛郎星离地球16光年,织女星离地球27光年。现在,通过天体望远镜,我们可以观测到离地球约100多亿光年的天体。

月球上一天有多长

月球在环绕地球公转的同时,也在不停地作自西向东的自转运动。所以,月球上也有太阳东升西落的现象。不过,这跟地球上所看到的“日出”和“日落”的情景完全不同。

在月球上看太阳从东边升起后,要经过180多个小时后才能升至中天,从中天移至西边“地平线”落下,又需180多个小时,再经360多小时的黑夜,才算一个“昼夜”。确切地说,地球上的一昼夜是23小时56分04秒,月球上的一“昼夜”则长达27.32天。

当太阳出来后,由于月球的周围没有大气的遮挡,“白天”看到的太阳比地球上看到的太阳要明亮千百倍,月面的温度可达127℃。即使是在“白天”,在月面上,你依然能清楚地看到布满在漆黑天空中的点点繁星和因“地相”变化而残缺不全的地球。

太阳刚一“落下”,夜幕马上笼罩月球——漫漫的长夜开始了,“黑夜”长达两个星期左右,而且气温下降到-183℃。漆黑的夜空中,你可以看到一轮硕大无比的“明月”——反射着太阳光的地球高挂天空,发出耀眼的光芒,亮度比咱们在地球上看到的月亮亮度大80倍。

月光为何“寒冷”

“骝马新跨白玉鞍,战罢沙场月色寒;城头铁鼓声犹震,匣里金刀血未干。”这是唐代大诗人李白的《军行》诗。我们都知道,月亮是一颗不发光的星体。那么,诗人为什么在诗中说“月色寒”呢?

宇宙中有无数颗恒星,它们的表面温度都在上千度到几万度,所以能够发出各种的辐射(包括可见光)。

恒星内部,由于温度高达几百万度到几千万度,在极高的温度下,那里的物质产生热核反应,由四个氢原子核聚变成为一个氦原子核,同时放出巨大的能量。于是这能量由内向外传,以辐射的方式从恒星表面发射至宇宙空间,以维护它不断的光辉,使它们能长期闪闪发光,令人倍感温暖。可是月亮是地球的一颗卫星,由于表面温度和内部温度远低于恒星,因此,它就不能发生热核反应,也不会放出光和热。但是月亮却能反射太阳光,太阳光穿过浩渺的宇宙投射到月球上,因为宇宙微尘的关系,太阳光线减弱,到达月球的光再经过反射,进人人的视线,又经过一次宇宙微尘的“洗礼”,光线更为微弱,因此地球上的人看月亮就感到“月色寒”了。

木星是一颗什么星

长期以来,人们都认为木星是太阳系中九大行星之一。可是,木星有些特征,又与其他行星很不一样,而和恒星倒有些相似。

第一,它的个头特别大。它的体积和质量比其他八大行星的总和还要大。在西方国家,人们把木星叫做“宙斯”,因为宙斯是古代希腊神话中最高天神的名字。

第二,现在发现木星有16颗卫星。这16颗卫星的个头也挺大,其中有4颗比九大行星之一的冥王星还要大,有两颗比水星还大。

第三,木星自己能够发光。一般行星本身都是不能发光发热的,只能反射太阳的光和热,光的强弱程度是不可能超过太阳光的。可是科学家们却实际测量到,木星的光比照到它上面的太阳光要强一倍半,这说明木星能像一般恒星那样发光。

如果把木星看做是一颗恒星,那么太阳系里就有两颗恒星了。可是从其他方面来看,木星又不像一颗恒星。它的个头在行星里虽然是最大的,可与太阳一比又显得太小了,它的质量只有太阳质量的千分之一左右;如果按恒星的标准来看,也真是小得可怜了。一般恒星都是熊熊燃烧着的气体球,可木星却是由液体状态的氢组成的。木星虽然自己能发光,但是跟一般恒星发的光比起来,又弱得算不了什么。那么,木星究竟是行星还是恒星呢?看来,它还只能列入行星的行列。

土星为什么是神奇的行星

太阳系里光环最美丽的行星是土星,它的体积比木星小一点,但仍比地球大700倍,是太阳系里第二个大行星。由于受观测手段的限制,长期以来人们对土星的认识是模糊的。随着空间科学技术的发展,美国发射的“先驱者11号”和“旅行者1号”、“旅行者2号”探测器,先后飞到土星附近进行近距离考察,才使人们大开眼界,从而揭开了它神奇的面纱。

原来人们以为土星的光环只有7个,但从“旅行者1号”探测器发回的照片上,人们惊奇地发现,在土星光环的平面图上竟然有成千上万个光环,它们密密麻麻的,好像密纹唱片一样。据测定,这些环是由众多的直径在7.6厘米魏9米之间大小不等的石块组成的。“旅行者2号”探测器还发现了土星的第17颗卫星,土星家族一下子成了太阳系的第一大家族,它超过了有16颗卫星的木星家族。探测器还记录了土星云层中的强烈的闪电,它的强度比地球上的闪电强上万倍。土星上的磁场强度比地球上的磁场强上千倍。上层大气中的氨,凝结成了氨晶体,因此从外表看上去像是被一层烟雾覆盖着。土星的核心温度约为15000℃,土星上层大气的温度约为-200℃,它的表面温度约为-140℃。土星大气的主要成分是氢和氮。

太阳正在“发福”吗

许多人步入中年开始发胖,腰围增大,称为“发福”。有趣的是,科学家们发现太阳也在“发福”。

日本科学家从1955年开始就在世界各地对日全食进行了观测,其中1970年3月8日在墨西哥观测时,太阳的半径为69.6210万千米;1973年6月30日在非洲毛里塔尼亚观测时,太阳的半径增加了70千米;1991年7月12日又在墨西哥观测时,太阳的半径又增加了80千米。观测结果表明,太阳半径在21年间增加了150千米。

据介绍,日本科学家观测时使用的是装有棱镜的天体望远镜,太阳的直径是通过太阳隐藏在月亮背后的时间算出来的。当然这种计算是相当复杂的,因为每次日全食时日地、月地距离都不一样,角度也有差异。利用日食来精确观测太阳的大小还是第一次。科学家认为,这种观测将有助于对太阳的演化与结构进行研究。

太阳为什么也会“发福”?原来,太阳与地球等行星以及月亮等卫星不同,它不是固体球,而是一个炽热的气体球。太阳的中心区,在不停地进行氢核聚变成氦核的热核反应。这种反应所产生的气体,如果与辐射到宇宙空间的能量不保持平衡,太阳的光球就会有大小变化。太阳的“发福”,说明太阳的热核反应大于辐射。据研究,太阳的寿命是100亿年,现已过去50亿年,所以现在正处在“中年”。

宇宙究竟有多大

宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。人类对宇宙的认识,从太阳系到银河系,再扩展到河外星系乃至总星系,人们的视野已达到100多亿光年的宇宙“深处”。但是,宇宙究竟有多大呢?为此,美国科学家曾在一家杂志上撰文说,假如你以光的速度,即每秒30万千米的速度去太空旅行,那么,从地球到太阳.你将要花8分钟。接着,从太阳到银河中心,将要花上33000年。而银河又只是20个银河系星团中的一个,要穿越整个银河系星团,又得花200万年。然而,银河系星团只是巨大室女座星群中超星群的一部分,要穿越它们,就得花上5亿年。如果以光的速度继续在太空中旅行,而要真正进入到宇宙的“深处”,科学家估计大约要200亿年。

通过这些数据,我们不难想像,宇宙是多么浩渺无穷,又有多少奥秘在等待我们去探索。

是谁最早预宇宇宙黑洞

最早预言宇宙黑洞的人是法国的数学家和天文学家拉普拉斯。早在1798年,拉普拉斯就根据牛顿引力理论预言,宇宙中存在着一种类似于黑洞的天体。他认为,星体的引力越大,物体从星体表面逃离到宇宙空间就越困难。当引力足够大时,任何物体都不可能从星体表面逃离,连星体发出的光都会被自己的引力拉回去。这样的星体,外界是看不见的。后来,他依据牛顿的万有引力定律,算出了这类暗星的质量与半径之间应满足的关系。

一百多年后,人们依据爱因斯坦的广义相对论,再次预言了这种暗星的存在,并称之为“黑洞”。奇妙的是,广义相对论预言的黑洞质量与半径关系,与拉普拉斯用万有引力定律算出来的结果是完全一样的。

宇宙大爆炸有多厉害

我们知道原子弹、氢弹爆炸的巨大威力和产生的巨大能量,而这点能量对宇宙来说就像大海里的一滴水,沙漠中的一粒沙。太阳每秒辐射的能量据计算约为3.826×1033尔格,相当于“嘀嗒”一声在太阳上爆炸了910亿颗氢弹。可在银河系中,这算什么,有一种超新星在一瞬间所释放的能量相当于1018颗氢弹爆炸,是太阳能量的几千万倍呢。你吃惊了吧,告诉你,还有更吃惊的事呢,在宇宙中有着千千万万个像银河系这样的星系,星系爆炸是宇宙中最大规模的爆炸,它十分之一秒释放的能量相当于太阳3000年释放的能量,如果这种爆炸发生在太阳上,我们的地球就立刻气化了。

尘埃有什么作用

尘埃具有散射、反射光线和凝聚水汽等作用。光线只能直线传播,而数以亿计的尘埃将光线散射、反射到四面八方,使世界呈现一片光明。当太阳辐射在大气中遇到空气分子或尘埃时。就会发生散射作用。日出前的黎明、日落后的黄昏,在树阴下。在房间里,凡是阳光不能直射的地方,天空仍是明亮的,正是由于散射作用使得太阳辐射以空气分子、水汽和尘埃的质点为中心,向四面八方传播,从而改变了太阳辐射的方向,使一部分太阳辐射到了没有被太阳光直接照射的地方。晴朗的天空,特别是雨过天晴时,天空呈现蔚蓝色;阴天,天空呈现灰白色,也正是尘埃的散射作用形成的。

尘埃具有反光镜的作用,把投射在它上面的一部分太阳辐射又反射到宇宙空间。夏季,当天空中的尘埃增多时,白天的气温不会太高,也是这个原因。尘埃还能阻挡一些有害射线进入地球。同时,城市上空的雾比郊区多,其原因就是城市空气中的尘埃多于郊区。

尘埃是吸湿性的微粒,可作为凝结核,使周围水汽在它上面凝结。因此,地球上的水汽不断蒸发,尘埃在上空将水汽凝聚在一起,逐渐增多,于是形成降雨和降雪。假如世界上“一尘不染”,地球上昼夜温差将更会增大,也不再会有降雨和降雪了。

什么是哈雷彗星蛋