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发布时间:2020-06-29 08:12:32

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作者:吴国峰

出版社:吉林出版集团有限责任公司

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穿越在星系间

穿越在星系间试读:

前言

神舟十号载人飞船圆满完成了载人空间交会对接与太空授课任务,嫦娥三号即将探测月球表面,萤火一号火星探测器启动了我国的火星探测计划……让我们乘坐如彗星一样的宇宙飞船遨游太空的时代就要到了!

在21世纪,伴随着宇宙太空探索热的飞快来到,一个个云遮雾绕的宇宙未解之谜被揭去神秘面纱,使我们越来越清楚看清了宇宙这个魔幻大迷宫,向我们展现了走向太空熠熠闪烁的道路。

宇宙太空将是我们人类的最后一块“大陆”,走向太空,开垦宇宙,是我们未来科学发展的主要方向,也是我们未来涉足远行的主要道路。因此,感知宇宙,了解太空,必定为我们未来的人生沐浴上日月辉映的光芒,也是我们走向太空的第一步。

神秘的宇宙向我们敞开了走向太空的大门,我们必须首先知道整个宇宙的主要“景点”。宇宙不仅包括太阳系、星系、星云,还蕴藏着许多奥秘,总之,宇宙是一块神奇的地方,太空充满着我们无限的梦想,发现天机,破解谜团,是这个时代发展的需要,也是我们知识素质的标杆。

宇宙的奥秘是无穷的,人类的探索是无限的,我们只有不断拓展更加广阔的生存空间,破解更多的奥秘谜团,看清茫茫宇宙,才能使之造福于我们人类的文明。

宇宙的无限魅力就在于那许许多多的难解之谜,使我们不得不密切关注和发出疑问。我们总是不断地去认识它、探索它,并勇敢地征服它、利用它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高的程度,但对于那些无限的奥秘谜团还是难以圆满解答。古今中外许许多多的科学先驱为之不断奋斗,使得一个个奥秘不断解开,并推进了科学技术的大发展,但同时又发现了许多新的奥秘现象,又继续向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。

为了激励广大读者认识和探索整个宇宙的科学奥秘,普及科学知识,我们根据中外的最新研究成果,特别编辑了本书,主要包括宇宙、太空、星球、星系、飞碟、外星人、气象、大气、异度空间等存在的奥秘现象、未解之谜和科学探索等诸多内容,具有很强的系统性、科学性、前沿性和新奇性。

本套系列作品知识全面、内容精练、深入浅出、通俗易懂并且图文并茂、形象生动,非常适合广大读者阅读和收藏,其目的是使广大读者在领略宇宙奥秘现象的同时,能够加深思考、启迪智慧、开阔视野并增加知识,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,掌握开启宇宙的金钥匙。

活跃的太阳日珥

人类早期的观测

太阳与人类的关系最密切,它本身有着数不清的谜,日珥之谜就是其中的一个。发生日全食时,人们可以清楚地看到,在色球层中不时有巨大的气柱腾空而起,像一个个鲜红的火舌,这就是日珥。

1239年,天文学家在观测日全食时就观测到了日珥,并称其为“燃烧洞”;1733年观测日珥时,将其称作“红火焰”;1824年观测日珥时,日珥又被想象成太阳上的山脉。

1842年7月8日日全食的观测留下了最早的、明确的日珥观测记录。1860年7月18日日全食时拍摄下日珥的照片。1868年8月18日日全食时拍到日珥的光谱,确定日珥的主要成分是氢。

人们对曰珥的认识

1868年,法国的让桑和英国的洛基尔分别引进了光谱技术,人们对日珥的外形才有了明确的认识。

日珥是在太阳的色球层上产生的一种非常强烈的太阳活动,是太阳活动的标志之一。日珥的形状变化万千,大小也不尽相同,一般长达20万千米,厚约5000千米,其腾空高度可达几万至几十万千米,甚至百万千米以上。日珥有着复杂的精细结构,一般由许多条细长的气流组成,流线上有称为节点的亮快成亮点。

日珥可分为:宁静日珥、活动日珥和爆发日珥三类。宁静日珥喷发速度达每秒10000多米,能在日面存活几天,甚至几个月之久;而爆发日珥的喷发速度每秒钟可达几百千米,但存在时间极短。

由于日珥腾空高度有时达数百万千米,实际上它已进入日冕层。日冕层的温度极高,甚至可达100万摄氏度以上,日珥的温度也很高,在10000摄氏度左右。它们不仅温度差别悬殊,密度差别也很大,日珥的密度是日冕的几千倍,令人奇怪的是当日珥冲入日冕层时,既不坠落,也不消融,而是和平相处在一起。

日珥的剧烈运动日珥的运动很复杂,具有许多特征。例如,在日珥不断地向上抛射或落下时,若干个节点的运动轨迹往往是一致的;当日珥离开太阳运动时,速度会不断增加,而这种加速是突发式的,在两次加速之间速度保持不变;在日珥节点突然加速时,亮度也会增加。对于这些现象,目前还没有满意的解释。

活动日珥和爆发日珥的速度可高达每秒几百千米,动力从何而来?日珥运动往往突然加速,甚至宁静日珥会一下子转变为活动日珥,原因是什么呢?这些问题都有待于进一步研究。一般认为,除重力和气体压力外,电磁力是日珥运动的一个重要因素。日珥运动状态的突变可能与磁场的变化有关。

日珥的分布

日珥在太阳南、北两半球不同纬度处都可能出现,但在每一半球都主要集中于两个纬度区域,而以低纬度区为主。低纬区日珥的分布与黑子的分布相似,按11年太阳活动周不断漂移。

在活动周开始时,日珥发生在30度至40度范围内,然后逐渐移向赤道,在活动周结束时所处的纬度平均约为17度。高纬度区的日珥并不漂移,都在45度至50度范围内。

日珥的数目和面积都与11年的太阳活动周有关,随黑子相对数而变化。但变化幅度没有黑子相对数那样大。

日珥的上升高度约几万千米,大的日珥可高于太阳表面几十万千米,一般长约20万千米,个别的可达150万千米。日珥的亮度要比太阳光球层暗弱得多,所以平时不能用肉眼观测到它,只有在日全食时才能直接看到。

日珥是非常奇特的太阳活动现象,其温度在4726摄氏度至7726摄氏度之间,大多数日珥物质升到一定高度后,慢慢地降落到太阳表面上,但也有一些日珥物质漂浮在温度高达199万摄氏度的日冕低层,即不降落,也不瓦解,就像炉火熊熊的炼钢炉内居然有一块不化的冰一样奇怪。而且,日珥物质的密度比日冕高出1000倍至10000倍,两者居然能共存几个月,实在令人费解。

科学家的解释

有科学家解释,太阳磁场具有隔热作用,它包裹住日珥,使两者无法进行热量交换。但是,人们发现,有些日珥并非是从大气层的低层喷射上去的,而是在日冕高温层中“凝结”出来,而有些日珥还在顷刻间就烧完乃至全无踪影,这种凝结现象和突变现象让人无法解释。

此外,空无一物的日冕怎么会突然出现日珥呢?据计算,全部日冕的物质也不够凝结成几个大日珥的,它们很可能是取自色球的物质。但这些猜测尚未得到证实,所以关于日珥的一切还是个谜。拓展阅读日全食时太阳完全被月球遮住,“黑夜”突然来临。在“黑太阳”周围镶着一个红色的光环,这就是太阳的色球层。天文学家形容太阳色球层像是“燃烧着的草原”,那上面许多细小的火舌就叫作“日珥”。

太阳极光和极羽

地球上的极光

1958年2月10日夜间的一次特大极光,在热带地区都能见到,而且显示出鲜艳的红色。这类极光往往与特大的太阳耀斑爆发和强烈的地磁暴有关。

2000年4月6日晚,在欧洲和美洲大陆的北部出现了极光景象。在地球北半球一般看不到极光的地区,甚至在美国南部的佛罗里达州和德国的中部及南部广大地区也出现了极光。当夜,红、蓝、绿相间的光线布满夜空,场面极为壮观。

2003年10月30日,美国匹兹堡市出现了极光。虽然是在污染严重的市内,但仍能看到红色的光芒。

2003年11月20日傍晚,极光出现在匹兹堡南方地平线,1小时后消退,半夜时又出现在北方的低空。2004年11月7日晚,较强极光出现在美国匹兹堡,肉眼能分辨出绿色、红色。

极光的形态和颜色

极光没有固定的形态,颜色也不尽相同,以绿、白、黄、蓝居多,偶尔也会呈现艳丽的紫色,曼妙多姿又神秘难测。

极光有时出现时间极短,犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪;有时却可以在苍穹之中辉映几个小时;有时像一条彩带;有时像一张五光十色的巨大银幕;有的仅呈银白色,犹如棉絮、白云,凝固不变;有的结构单一,形状如一弯弧光,呈现淡绿、微红的色调。有时极光出现在地平线上,犹如晨光曙色;有时极光如山茶吐艳,一片火红;有时极光密聚一起,犹如窗帘幔帐;有时它又射出许多光束,宛如孔雀开屏,蝶翼飞舞。

虽然目前科学家已了解了极光,但仍留下许多难解的问题,值得人们继续探索。

极光形成的看法

长期以来,极光的成因机理未能得到满意的解释。在相当长一段时间内,人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。

一种看法认为,极光是地球外面燃起的大火,因为北极区临近地球的边缘,所以能看到这种大火。

另一种看法认为,极光是红日西沉后透射反照出来的光辉。

还有一种看法认为,极地冰雪丰富,它们在白天吸收阳光,贮存起来,到夜晚释放出来,便成了极光。

直至20世纪60年代,将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究,才逐步形成了极光的物理性描述。

极光的传说

极光这一术语来源于拉丁文伊欧斯一词。传说伊欧斯是希腊神话中“黎明”化身,是希腊神泰坦的女儿,是太阳神和月亮女神的妹妹,她是北风等多种风和黄昏星等多颗星的母亲。

极光还曾被说成是猎户星座的妻子。在艺术作品中,伊欧斯被说成是一个年轻的女人,她不是手挽个年轻的小伙子快步如飞地赶路,便是乘着飞马驾挽的四轮车,从海中腾空而起;有时她还被描绘成一个女神,手持大水罐,伸展双翅,向世上施舍朝露,如同我国佛教故事中的观音菩萨,普洒甘露到人间。

爱斯基摩人认为极光是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬,原住民则视极光为神灵现身,深信快速移动的极光会发出神灵在空中踏步的声音,将取走人的灵魂,留下厄运。

极光产生的原理

太阳极光是原子与分子在地球大气层最上层,距离地面100千米至200千米处的高空运作激发的光学现象。由于太阳的激烈活动放射出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿着地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中,与氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象,就成了万众瞩目的极光。

现代理论认为,极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当它们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。关于极光的产生,众说纷纭,无一定论,还有待科学家的深入研究。

太阳的羽毛

1997年3月9日发生在我国北方漠河的日全食,让每一位亲临现场的人都大开眼界,就在那一瞬间,明亮的天空被一道黑幕合上,太阳被月影完全遮掩。此时,人们惊异地看到了“黑太阳”

周围一团白色的光圈,而且在太阳的上下两极地区,这层光圈内竟排列着一道道散发状羽毛样的东西。那么,太阳怎么会生出羽毛呢?

日冕的特征

在日全食发生时,平时看不到的太阳大气层就暴露出来了,它就是日冕。日冕可从太阳色球边缘向外延伸到几个太阳半径处,甚至更远。人们曾形容它像神像上的光圈,它比太阳本身更白,外面的部分带有天穹的蓝色。

日冕主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子,即等离子体-612组成。其物质密度小于2×10千克/立方米,温度高达1.5×10摄氏度6至2.5×10摄氏度。

由于日冕的高温低密度,使它的辐射很弱,并且处于非局部热动平衡状态。除了可见光辐射外,还有射电辐射、X射线、紫外、远紫外辐射和高度电离的离子的发射线,即日冕禁线。

日冕的形状同太阳活动有关。在太阳活动极大年,日冕接近圆形;在太阳活动极小年呈椭圆形;而在太阳宁静年呈扁形,赤道区较为延伸。日冕的直径等于太阳视圆面直径的1.5倍至3倍以上。

日冕与极羽

日冕的形状是有变化的。人们通过观察发现,自19世纪末以来,日冕的形态随太阳黑子活动的周期约有11.2年,在两个极端的类型之间变化。

在太阳活动极盛时期,日冕的形状是明亮的,有规则的,近于圆形,精细结构,比如极羽并不显著。可是在太阳活动的极衰时期,就其整体来说,日冕没有那样明亮。但在太阳表面赤道附近,日冕的光芒底层却在扩大,上面分成丝楼,呈刀剑状伸向几倍太阳直径那样远的地方。

有人于1848年在高山上观测一次极衰期的日全食,看见这些光芒伸长到离地面1500万千米以外的地方。除了上述特征之外,极衰期的日冕往往在两极表现出一种像刷子上的一簇簇羽毛样的结构,人们叫它极羽。

极羽形成的原因

极羽现在已被科学家们归纳为日冕中比背景更亮的两种延伸结构之一,出现在太阳表面的两极区域。它的性质人们还未完全弄清,一般认为,聚集在太阳极区的日冕等离于气体由起着侧壁作用的磁场维持其流体静力学平衡,并因此形成极羽。

极羽的形状酷似磁石两极附近的铁屑组成的图案,这种沿着磁力线的分布说明太阳有极性磁场,并可据此画出太阳的偶极磁场来。拓展阅读日冕分为内冕、中冕和外冕三层。内冕从色球顶部延伸至1.3倍太阳半径处;中冕从1.3倍太阳半径至2.3倍太阳半径,也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕;大于2.3倍太阳半径处称为外冕。

奇特的太阳黑子

什么是太阳黑子

太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本、最明显的活动现象。在太阳的光球层上有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子。黑子本身并不黑,之所以看着黑是因为比起光球来,它的温度要低一两千摄氏度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。

太阳黑子由暗黑的本影和在其周围的半影组成,形状变化很大,最小的黑子直径只有几百千米,没有半影,而最大的黑子直径比地球的直径还大几倍。黑子的重要特性是它们的磁场强度,黑子越大,磁场强度越高,大黑子的磁场强度可达4000高斯。

观测太阳黑子

世界上最早的太阳黑子记录是中国公元前140前后成书的《淮南子》。意大利天文学家伽利略发明天文望远镜后,于1610年确认了太阳黑子的存在。从此,人类开始了对太阳黑子活动的探索。1926年,德国的天文爱好者施瓦贝用一架小型天文望远镜观测太阳,仔细计算每天在太阳表面上出现的黑子数目,并绘出太阳黑子图。他发现每经过约11年,太阳活动变得很激烈,黑子数目就会增加很多。有时可以看到四五群黑子,这时称作“黑子极大”;接着开始衰弱,直到最后太阳几乎没有一个黑子。因此,每经过11年,就称作一个“太阳黑子周”。

太阳黑子的周期

为了更准确地研究太阳黑子活动的规律,国际天文学界为黑子变化周期进行了排序,从1755年开始的那个11年称作第一个黑子周,1998年进入第23个黑子周。

1861年,德国天文学家施珀雷尔发现,在每一个黑子周的过程中,黑子出现是遵从一定规律的:每个周期开始,黑子与赤道有段距离,然后向低纬度区发展,每个周期终了时,新的黑子又出现在高纬区,新的周期也就开始了。

20世纪初,美国天文学家海耳研究黑子的磁性,发现磁性由强至弱直至消失的周期恰好是黑子周期的两倍,即22年。人们将这个周期称作磁周期或海耳周期。

科学家的争议

有人对太阳黑子活动周期持续的时间提出异议。19世纪80年代,德国天文学家斯波勒发现1645年至1715年间,人们很少看到太阳黑子活动。紧接着,英国天文学家蒙德尔指出,这70年太阳活动一直处于极低水平,太阳黑子平均数比通常11年周期中黑子极少的年份还要少,有时连续多年竟连一个黑子也没有。人们把这段时期称为“蒙德尔极小期”。

关于太阳黑子活动周期问题,争论一直在继续,新观点不断涌现,有人提出22年的变化周期,有人提出80年的变化周期,甚至有人提出了800年的周期。总的说来,太阳黑子活动是有一定规律的,但又是复杂多变的,就目前的科学研究水平来看还很难统一。

太阳黑子对地球的影响

太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动都会对地球产生各种各样的影响。黑子既然是太阳上物质的一种激烈活动现象,对地球的影响也就很明显。

当太阳上有大群黑子出现时,地球会出现磁暴现象,导致指会迷路;无线电通讯也会受到阻碍,甚至会突然中断一段时间,这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行,还有电视传真等方面造成很大的威胁。太阳黑子的爆炸还会引起地球上气候的变化。100多年以前,一位瑞士天文学家发现,黑子多的时候,地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候,地球上气候潮湿,暴雨成灾。

我国著名科学家竺可桢也研究提出:凡是我国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是我国范围内特别寒冷的天气出现得多的世纪。

还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过11年重复一遍,很可能也跟黑子数目的增减有关系。地震科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多。地震次数的多少,也有11年左右的周期性。

植物学家也发现,树木生长情况也随太阳活动的11年周期而变化。黑子多的年份树木生长得快;黑子少的年份就生长得慢。

更有趣的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体,人体血液中白细胞数目的变化也有11年的周期性。而且一般人在太阳黑子少的年份,会感到肚子饿得比较快。拓展阅读对太阳黑子的说法,我国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事,是载于《汉书·五行志》中公元前28年3月出现的太阳黑子。

太阳的真面目

太阳有多远

在宇宙天体中,太阳是最引人注目的。人们虽然同太阳几乎天天见面,但由于它时刻发射着刺眼的光芒,所以很难看清它的真面目。那么,今天就让我们一起来看一看太阳的真面目吧!

太阳距地球大约有1.5亿千米。可不要小看这个数字,它却离我们生活的地球很遥远,如果我们乘坐时速2000千米的超音速飞机奔向太阳,也得花8年半的时间才能到达。太阳发出的光以每秒30千米的速度传播,到达地球大约需要8分20秒。也就是说,我们在地球上任何时候看到的太阳光都是太阳在8分20秒前发出来的。

太阳有多大

太阳的大是难以用语言来形容的,相信只有数字才能真正体现出6太阳到底有多大。太阳的直径约为1.392×10千米,是地球直径的109倍,其质量大约是地球的33.3万倍。如果把地球设想为一个软泥球,那么就需要有130万个这样大小的泥球搓在一起,才能搓成与太阳一般大的球。

太阳的构成

或许有人会问,这么巨大的球体究竟是由什么东西构成的呢?我们知道每天清晨一轮红日就会缓缓从东方升起,同时散发出巨大的热量,这很容易让我们联想到太阳像一个被烧得火红炽热的铁球。但是让人意想不到的是,太阳从表面到中心全都是由气体构成的。其中,最多的是氢和氮之类的轻质气体。当然,并不是说其中就没有铁和铜之类的金属。

据科学预测,太阳表面的温度就有6000摄氏度,中心温度更高,可达1500万摄氏度左右。

在这样惊人的高温之下,任何东西都会被化成气体。据光谱分析,太阳中除了含有大量的氢,还含有氦、氧、铁等70多种元素。太阳虽然完全是由气体组成的,可是气体在高温高压之下,越到内部被挤压得越紧密,在中心部分,气体的密度竟比铁还大13倍。

既然太阳是由气体构成的,那么它为什么不向四面八方的宇宙空间逸散呢?这是因为太阳的质量很大很大,而且它本身有着强大的引力,这样就会紧紧地拉住要逃散的气体。其实,太阳在这一点上和地球一样,由于自身是有强大的引力而把周围的大气紧紧拉住,不会散失掉。

太阳的形状

太阳空间是什么样子的呢?也许有人会答:是一个发光的圆球。其实,人们用肉眼看到的那个发光的圆球,并不是太阳的全貌,只不过是太阳的一个圈层。人们把太阳发出强光的球形部分叫作“光球”。

光球的厚度只有数十至数百公里的厚度,只是略比球的空气不透明了些。因为光球上半部分的温度比下半部的低,因此太阳盘面的影像会呈现中央比周围的边缘或周边明亮的现像,这一种现象称为周边昏暗。

光球是太阳的可见圆面,在太阳大气底层,厚度约500公里,由于它光亮夺目,故称光球。太阳的形状和大小都是根据它测定的,太阳表面温度实际上也是指光球的表面温度而言的。因此,人们常把光球看作太阳的整体。

阳光有着近似于黑体的光谱,穿插着数千条来自光球之上稀薄的原子吸收线,指示其温度大约是6,000K。

太阳的光环

太阳光球外面的部分是我们用肉眼看不见的。只有当日全食时,光球被月亮遮住了,变成了一个黑色的太阳,我们才能看到紧贴光球的外面包着一层玫瑰色的色环,厚度大约有10000千米。人们把包在光球外面的这个圈层叫作太阳的“色球层”。色球层相当于太阳的大气部分。

太阳光晕是卷层云由冰颗粒形成,看上去像白云的纹路,这些是惟一会在太阳或月亮周围产生光晕的云层。

如果再仔细观察,就会发现像火海一般的色球层表面,往往会突然向外喷出高达几万千米的红色火焰,其火焰的形状有时像一股股喷泉,有时则呈圆环状,还有的呈圆弧形,也有的像浮云一样漂浮在色球层的上空。我们把这种现象叫作“日珥”,其实它就是温度很高的气团。

在色球层和日珥的外围,还有一层珍珠色的美丽光芒,我们称它为“日冕”。日冕逐渐过渡到星际空间,外边界难以确定,它可向空间延伸百万千米。日冕也没有一定的形状,它的高度和形状都随着光球上黑子出现的多少而变化。

日冕也发光,但比太阳本身要暗淡得多,所以通常看不见它,只有在日全食时才能看到。日冕也叫作太阳白光,是一种稀薄的气体,扩散在太阳周围。这种气体也和光球一样,绝大部分是氢气,掺杂着一些氦气。同样,日冕的温度也很高,大约有100万摄氏度。

太阳的运动

太阳是太阳系的中心,但它并不像哥白尼说的那样是静止不动的。太阳除了围绕银河系的中心公转以外,还不停地自转。但是,由于太阳是个气态球,它的自转不像固态的地球那样整体旋转。人们通过观测太阳黑子的移动,知道太阳在赤道附近转得快,越接近两极转得越慢。

可见,太阳表面各处的自转周期是不一样的。在赤道上,太阳自转一周大约需要25天,在纬度45度处则大约需要28天,在纬度80度处需要34天。

我们知道,太阳表面的温度很高,人类的任何探测器都无法靠近它。我们现在所了解的只是通过光谱分析所得。所以说,对于今天的我们来说,还没有完全揭开太阳的真面目。拓展阅读太阳是距离地球最近的恒星,是太阳系的中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在太阳上。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等都围绕着太阳运行。

变幻莫测的太阳

惊现蓝色太阳

1965年的春天,北京的上空出现了一次特大的沙尘暴,倾刻间天昏地暗,黄沙滚滚,粉末似的黄土从空中洒落下来。顿时,人们发现一个奇怪的现象,太阳忽然失去了耀眼的光芒,变成了蓝莹莹的颜色,沙尘暴过后才慢慢恢复原状。

1883年,印尼喀拉喀托火山爆发,火山灰飘到地球大气层高处,当夜人们看到的月亮也是蓝色的。绿太阳奇观如果运气好,还可以观赏到绿太阳。七彩光轮相互重叠产生白光,在太阳的上下边缘,光轮的颜色不混合,在太阳的上缘呈蓝色和蓝绿色。这两种光轮穿过大气层时的命运不同。蓝光受到强烈散射,几乎看不见,而绿光就可以自由地透过大气,当条件适合时,便可以看到绿色的太阳。

太阳变蓝的原因

太阳光大多是氢、氦原子的电离光波,接近蓝色频区,因为它太亮,所以看起来是白色的。太阳光在穿过大气层时被空气吸收产生频率红移。在早晚看太阳是红色的就是这个原因。在沙尘暴天气时,空气中沙尘粒子对红色光波的吸收能力较强,所以太阳看起来呈现微弱的蓝色。

从天文科学的观点分析,月亮颜色与其反射太阳光的原理有关。在通常情况下,月亮呈现出珍珠白的颜色,有时可见淡黄色。只有在一定情况下月亮才会呈现出蓝色。

据物理学家介绍,如果大气层中悬浮有大量的灰尘颗粒,并且大气中还夹杂着小水珠的情况下,看上去才会是蓝色的。

观看绿太阳的条件

绿太阳的出现,需要天时、地利、人和。

天时:是指日落时,太阳黄白色光没多大变化,并且在落山时鲜艳明亮,就是说大气对光的吸收不大,而且是按比例进行的。

地利:是指观测点适当,站在小山丘上,远处地平线必须是清晰的,如近处没有山林、没有建筑物遮挡。

人和:在太阳未落到地平线时,不能正视太阳。当太阳快要沉没,只留下一条光带时,就是观看绿色闪光的时刻,应目不转睛地注视着太阳,享受美妙的一瞬间,虽然它的出现不会超过3秒钟,但给人留下的印象却永生难忘。

我国古人的观察

在我国,传说在公元前27世纪帝尧时,已经有了专司天文的官员羲和负责观象授时。帝尧曾派大臣羲仲到山东半岛去祭祀日出,目的是为了祈祷农耕顺利。当时已经用太阳纪年了,一年为365天。

公元前600年左右的春秋时代,人们能够用土圭观测日影长短的变化,来确定冬至和夏至的日期。在我国的甲骨文上还有世界最早的日食记录,即发生在公元前1200年左右。大约从魏晋时期开始,我国就能比较准确地预报日食了,并且逐渐形成了一套独特的方法和理论,这也是我国天文学史上的一项重要成就。

对于地球上的人们,乃至地球上的一切来说,太阳无疑是非常重要的。把太阳作为远离地球的天体来研究已经有了日新月异的发展,从而使我们对所了解的有关太阳的知识也日益丰富和准确起来。

发现四方形太阳

我们所看到的太阳总是圆的,但有人确实见到过方形的太阳。1939年的夏天,美国学者查贝尔来到高纬度地带观察夕阳的变化。他希望能够看到一种奇异的景象,然而3个月过去了却什么也没看到。

9月13日傍晚,查贝尔照常观测着太阳。就在太阳快要落下去的时候,奇景出现了:又大又圆的太阳变成了椭圆形,不久太阳的下边像被刀切过一样,变成了一条和地面平行的直线。

接着,上面一侧的圆弧也渐渐变得平直,最后也成了一条直线,太阳变成了四方形。查贝尔兴奋极了,迅速按动照相机的快门,拍下这一珍贵的镜头。

查贝尔的发现引起了许多人的关注,他们争先恐后地赶到这一地区来观看奇景。但是,看到这一奇景的机会并不太多,拍摄下的照片就更少了。日本学者在北极地区有幸目睹了这一奇观,并拍下了太阳

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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