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发布时间:2021-01-27 07:48:03

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作者:李慕南,姜忠喆

出版社:北方妇女儿童出版社

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一定要知道的科学常识

一定要知道的科学常识试读:

前言

科技人才的培养,基础在于教育。谁掌握了面向未来的教育,谁就能在未来的国际竞争中处于战略主动地位。青少年是祖国的未来,科学的希望,担当着科技兴国的历史重任。因此,把科技教育作为一项重要的内容,从小学抓起,为培养未来的人才打下坚实基础是势在必行。

图解科技内容,进行科学普及,对培养广大读者学习科学方法,树立科学思想和科学精神,从面成为具有创造精神的,适应未来社会发展的建设人才打下基础具有十分重要的意义。

在新的世纪,随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,成为推动现代社会发展的最活跃因素,并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达,处处都体现出高科技的威力,同时也迅速地改变着人们的传统观念,使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及,不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状,而且可以使我们树立崇高的理想:学好科学知识,为人类文明作出自己应有的贡献。

为此,我们特别编辑了这套丛书,主根包括人体医疗、前沿武器、古代文明、科技历史等内容,知识全面、内容精炼、图文并茂,形象生动,通俗易懂,能够培养我们的科学兴趣和爱好,达到普及科学知识的目的,具有很强的可读性、启发性和知识性,是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。

一、太空遨游

宇宙的形成

关于宇宙的起源,英国理论物理学家史蒂芬·霍金提出了宇宙大爆炸理论,他认为,在80亿~160亿年之前,所有的物质和能量,甚至是太空本身,全都集中在一点。当时发生了一次大爆炸,在几分钟内,宇宙的基本物质如氢和氨,开始出现,这些气体聚集成巨大的天体——星系。现在,宇宙似乎还在不断地扩大。星系中巨大的星族,也就是超星系团,正以令人惊异的速度奔离其他的星系团。如果大爆炸已经给了超星系团足够的能量,超星系团就会互相奔离,直到最后一颗恒星消亡。但如果它们的引力强大到足以使它们的速度减缓,甚至发生我们所称的“大坍缩”,那么,宇宙中的一切就会回归到大爆炸前的原点,也许还会出现另一次宇宙再生的循环。

宇宙大爆炸理论得到了众多宇宙学研究者的赞同,成为当今最有影响力的宇宙起源学说。

有限而无边的宇宙

我们知道,地球已是庞然大物,但是太阳的个头更是大得惊人,它的肚里可以容纳130万个地球。然而,太阳也只是银河系大家庭中的普通一员,银河系里有着千亿颗像太阳这样的恒星,要让跑得最快的物质——光,横穿银河系,至少也得花上10万年!银河系之外还有数不清的像银河系一样庞大的天体大家庭——河外星系。借助于越来越先进的天文望远镜,我们目前所能观测到的宇宙距离至少超过100亿光年!然而,我们观测到的宇宙也才只是真正宇宙的一部分。受到望远镜观测能力的限制,我们还看不到宇宙的全貌,还很难确定宇宙究竟有多大。如果我们把宇宙定义成物理上可以理解的时间和空间的总和,它并非无限大。但是这样一个有限的宇宙,我们却永远找不到它的尽头在哪里,所以我们说宇宙虽然有限但却无边。

不断扩大的宇宙

我们的宇宙如同礼花扩散一样,正以飞快的速度远离银河系,向外延伸。星系间的空间也在不断地扩大。有位科学家曾打过这样一个比喻,他说:“如果把星系比作葡萄干,那么,宇宙就是一个已经烤好了的正在膨胀着的葡萄干面包。”意思是说,葡萄干的大小并没有变,而是空间(面包)在扩大。

宇宙扩展的速度叫做哈勃常数,相当于100万光年,1秒钟就是18.4千米,因此,在1千万光年的星系附近,1秒钟就是184千米。那么,距离约200万光年的仙女座星团是多少呢?请你算一下。1秒钟应该是大约37千米。不过,星系自身的速度一般来说会更快些,仙女星座团也许正在向银河系靠近呢。

黑洞

黑洞很容易让人望文生义地想象成一个大黑窟窿,其实不然。所谓黑洞,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到让任何东西,甚至连光都难逃黑洞的“手掌心”。黑洞不让其边界以内的任何事物被外界看见,这就是它被称为“黑洞”的缘故。

我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。

据猜测,黑洞的产生过程类似于中子星和白矮星的产生过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了,这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量,所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于3倍太阳的质量,如果超过了这个值,将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。这样,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度极大的物体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径——任何具重力的质量之临界半径,与其质量成正比,如太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米),巨大的引力就使得连光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系,这样黑洞诞生了。

白洞

白洞可以说是时间呈现反转的黑洞。进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙,由于它具有和黑洞完全相反的性质,所以叫做白洞。它有一个封闭的边界,聚集在白洞内部的物质只可以向外运动,而不能向内部运动。白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞学说主要用来解释一些高能天体现象。

暗物质

宇宙间有许多既看不到也感觉不到的物质,它们就是所谓的暗物质。暗物质在宇宙的组成成分中占24%。不过,如今科学家们仍不十分清楚暗物质究竟是什么东西,只是提出了各种各样的猜测和预言。目前比较流行的看法是,暗物质可能是某种或某些相互作用极弱的重粒子。在已知的粒子中,最有可能是暗物质的是微中子。这种粒子的相互作用很弱,可以穿越地球,而且数量很多,按照宇宙学的理论,平均每立方厘米中约有100个微中子。

反物质世界

1996年,欧洲核子研究所(CERN)制造出9颗反氢原子,成为轰动全球的科技大新闻。这使人联想到,我们的宇宙可能存在反物质世界。反物质世界听起来很奇怪,其实不然。在亚原子粒子中,每个粒子皆有其反粒子为伴,两者的性质正好相反,如电子带一负电荷,反电子则带一正电荷(故又称正电子),两者的旋转方向也相反。两者间的关系可谓古怪,它们一旦相碰即行消失(称湮灭),而化成一阵γ射线暴。若宇宙中始终存在反粒子,那么它们势必会组成反原子,继而积聚成反星球、反星系。

可是,在我们居住的宇宙小小角落里,却从来没有人探测到反星球、反星系。直接观测反星体十分困难,因为原子和反原子所辐射出的皆为光子,这样,反星球的外貌看起来跟一般星球并无二致。一个间接观测反星体的办法是观测湮灭r辐射。若我们近旁(如银河系内)有反物质存在,由于星球会发生爆炸,其包藏物质被甩入星际空间,成为周围星球相互交换的物质,这样,物质和反物质势必不时发生碰撞,而产生湮灭信号。但是到目前为止,天文界还一直未观测到这种信号。

太空中的重力

太空中是有重力的。在地球上,物体质量所产生的重力,作用在与地面接触的物体上,我们称之为重量。太空中运行的物体仍然有质量,这样就会产生自身的重力区。在太空中所有具有大质量的星体,像太阳、地球和其他行星,都是有地心引力的。在太空中运行的物体所出现的失重,并不是地心引力作用不存在,而是重力作用对它的作用消失。一旦有了阻力,如大气阻力、发动机动力、旋转产生的离心加速度等等,失重现象就不见了。

星座

在古代,阿拉伯有一群牧羊人,他们每天放牧归来,都已经是伸手不见五指的黑夜了。晚上,他们没有什么事情可做,只有望着天空欣赏美丽的星星了。于是,他们就凭着自己的想象把靠近的几颗星星连接起来,根据形状编出很多名字,这样就产生了星座的名字。

后来,这些星座的名字传到了希腊。希腊人结合本国的传说编出了许多神话故事,进一步丰富了星座。当时,总共有48个星座。到了近代,西方又增加了一些新的星座和神话故事。后来,国际天文学联合会决定,把天空的星星划分为88个星座。它们分别在春夏秋冬四个季节轮流出现在夜空。

星云

很多人都以为星云是云,其实不然。星云是宇宙中的尘埃和气体,有人将星系、各种星团及宇宙空间中各种各样的尘埃和气体统称为星云。星云通常分为尘埃星云和暗星云,它们的主要成分都是氢气。尘埃星云,仅仅靠反射附近恒星的光被人们看到,而暗星云,由于恒星发出的光来自它们的背后,因此它们看上去显得很“黑暗”。

行星为什么夏天多冬天少

我们在地球上能看到的行星,几乎都是银河系中的行星。整个银河系里约有一两千亿颗星星,它们分布在一个像荷包蛋形状的空间里,中央比周围的星星多很多。而地球处于银河系的边缘,当我们向银河系的中心方向看的时候,就会看到特别多的星星,如果我们向银河系边缘的方向看的时候,就只能看到银河系边缘的星星,这样看到的星星就相对少一些了。

地球每年绕太阳公转一周,夏天的时候,地球转到太阳与银河系中心之间,银河系星星密集的部分正好出现在夜空之中,因此看上去星星就特别多;冬天,地球转到太阳与银河系中心的另一侧,这样出现在夜空之中的星星就只是银河系边缘地带的星星了,因此看到的星星就少了一些。

会“眨眼睛”的星星

当我们仰望星空的时候,会发现许多星星都会“眨眼睛”,这是为什么呢?这是因为夜空中闪烁的星星大多都是会发光发热的恒星,由于离地球遥远,我们只能看到一个小光点。这些微弱的光,在到达地球之前,要穿过地球周围的大气层。大气层里的空气总是流动的,使星光产生了折射,不停地改变着星光前进的方向,因此,我们看起来就像是它们在抖动,不停地“眨眼睛”。

星星的亮度等级

天空中,星星的亮度是不一样的,于是古希腊的天文学家喜帕恰斯把用肉眼能看到的星星分为6个等级,

最亮的星星

是一等星,以此类推,勉强能看见的星星是六等星。

后来,英国天文学家赫歇尔发现,一等星大约比六等星亮100倍,这就是说,星星的各等级之间亮暗程度相差2.5倍,比如一等星的亮度是二等星的2.5倍。最亮的星星

夜空中最亮的星星是金星。金星距离地球400万千米,是距离地球最近的太阳系行星。它的周围蒙着一层又厚又浓的大气层,里面的主要成分是二氧化碳和水蒸气,还有少量的氧和氮。二氧化碳和水蒸气这两种成分使它对太阳光具有较强的反射能力,能把射在上面的75%的太阳光反射出来。因此金星特别亮。

寻找北极星

北极星是北天极的标志,但是怎么样才能又快又准确的找到它呢?办法很简单。我们可以通过北斗七星来找到北极星。北斗七星像一把勺子,寻找北极星的时候,通过勺口边上的两颗星的连线,朝勺口方向延长约5倍,那里有一颗较亮的星层,它就是北极星。

七夕牛郎会织女

我国的农历七月初七,是传说中牛郎织女一年一度在银河鹊桥相会的日子。如何在夜空中寻找留下千古佳话的“牛郎”与“织女”呢?

在天文学上,牛郎星的中文名为河鼓二,而织女星称为织女一,它们分别是天鹰座和天琴座的亮星。农历七月初七夜,仰头静望,在头顶附近,银河中间与两边有3颗明亮的星星,其中最亮的一颗呈青白色,它在银河西北边,这就是织女星。织女星的下方有4颗较暗的星,组成小小的平行四边形,它们就是神话传说中织女编织的美丽云霞和彩虹的梭子。另一颗亮星在织女星的南偏东,即银河的东南边,它就是晶莹四射的牛郎星。牛郎星是颗微黄色的亮星,在它两边的两颗小星叫扁担星,它就是传说中牛郎挑着的一对儿女。

天文专家表示,理论上说,“牛郎”与“织女”的“相会”是非常困难的。根据现代天文观测及测算结果,牛郎和织女这对有情人相距16光年(1光年约等于10万亿千米),即使牛郎给织女打个电话,织女也要等到16年后才能听到。纵使牛郎有孙悟空那样的本领,一个跟头能翻十万八千里,每天翻一千个跟头,也得花几千年的时间。因此说,牛郎织女每年七夕相会,只不过是人们善良而美好的愿望而已。

星球球体之谜

星球包括恒星和行星。恒星的表面有极高的温度,使其所有的物质都呈气体状态,而气体的扩散在各个方向都相同,范围也大致相等,同时各部分的气体都受到万有引力的控制,所以在这些力量取得平衡的情况下,它的外形必定是圆的。行星自己是不会发光发热的,它是个坚硬的固体球,只不过在它刚形成的时候,也是炽热的熔化物质,由于它在自转,所以在长久以后它的形状就变为球体或是扁球体了。

五颜六色的星星

在晴朗的夜晚,我们看到在天空中有数不尽的星星,而星星的颜色没有多大区别,基本上都是黄白色的。但实际上,星星的颜色是不同的。如果我们用望远镜观察这些星星,就会看到它们有各种颜色,非常漂亮,令人赏心悦目。所有的恒星(包括太阳)发出的光,都包含了光谱中从红光到紫光的各种颜色的光,但以哪种颜色的光为主则主要取决于恒星的温度。恒星的温度越高,它看上去的颜色就越蓝。例如,表面温度3000℃的猎户座a星看上去就是红色的;表面温度20000℃的恒星,看上去就是蓝色的;表面温度10000℃的天狼星,各种颜色正好平衡,所以看去就是白色的;而太阳看上去是黄色的,因为在太阳可见的外层,光球的温度在6000℃左右。那为什么我们看到的星星颜色没有多大区别呢?这是因为我们距离星星非常遥远,加之大气的折射作用,所以用肉眼看不到星星五颜六色的光。

不同的季节,星星在天上的位置不一样

我们在夜晚观看星空时,按照不同季节及个别星座升上中天的时刻,可以将88个星座粗略分为4组,分别是春季星座、夏季星座、秋季星座及冬季星座。为什么会有春夏秋冬四季星空的变化呢?这主要是因为当地球环绕太阳公转时,背对太阳那面就是我们当晚当季可以看到的星空。随着地球绕着太阳公转逐渐改变位置,我们所看到的星空也就慢慢有所变化了。

如果你是一位天文爱好者,并且常常观察星空,同时又很幸运,那么你也许会发现天空中突然出现一颗从未见过的星星,这就是一颗新星,我们祖先称其为客星。客者,陌生的客人也。客星,当然不是从别处来访的“客人”,新星当然也不是新诞生的星星。只是由于这颗星星以前一直很暗,它混在满天繁星之中,未被人们发现,而由于某种原因,它突然爆发增亮,在几天之内就可以增亮成千上万倍,甚至几亿倍,因此被人们发现。然后它又慢慢暗下去,一直恢复到爆发前的状态,人们又看不见它了,再过多少年之后,它还会再次爆发。

银河系是一条“流动的河”

银河系并不是一个单独的固定的天体,并不是一直以同样的速度自转,它的速度受到引力的影响。在恒星分布稀疏的银河系外部边缘,恒星以及其他的一些物质随较小的引力,缓慢地围绕银河系运行。在银河系中间的隆起部分,恒星随来自四面八方的引力运行,因此一般运行的速度要更慢一些。而处于银河系中心恒星密集地区与银河系边缘之间的天体,受着来自中心的数十亿恒星的引力,因此会以每秒250千米的速度在太空中穿梭。所以,我们说银河系是一条“流动的河”。

互相吞并的星系

星系在宇宙中是一直向外高速膨胀的。在星系团内,星系的空间密度比较高,星系间的距离约为星系直径的10~1000倍。在引力的作用下,星系可以在几亿年的时间内移动相当于本身直径那么大的距离。因此,星系的碰撞是不可避免的。在碰撞的过程中,激烈的爆炸会形成几百万颗新恒星,所以现在有相当多的天文学家认为,大部分较大的椭圆星系就是由两个质量相当的漩涡星系相互吞并而形成的。

星球为什么不会相撞

宇宙中的星球,看似杂乱无章的散布在宇宙之中,但是它们不是在杂乱无章地运动,每个天体在宇宙间万有引力的相互作用下,都有自己的运行轨道,因此它们不会相撞。而且宇宙中的天体,相互的距离非常遥远,这也使它们不易相撞。就拿距离地球最近的天体——月球来说,平均距离也有384,400千米。地球离太阳则更加遥远,平均距离达14900万千米,如果步行的话,需要走3400多年才能到。至于恒星之间的距离就更为遥远了,离地球最近的恒星——比邻星,就是以光速到达那里,也要走4年之久。

星际空间是真空的吗?

我们通常认为宇宙空间是一无所有的、黑暗寂静的真空,其实这不完全对。恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的,但远不是真正的“真空”,而是存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等,人们把它们叫做“星际物质”。星际物质与天体的演化有着密切的联系。观测证实,星际气体主要由氢和氦两种元素构成,这跟恒星的成分是一样的。人们甚至猜想,恒星是由星际气体“凝结”而成的。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。

恒星会发光,行星却不会

这是100年来天文学上的疑谜,到了最近几十年科学家们才得到正确的答案。本世纪初,物理学家爱因斯坦根据他的相对论推出了质量和能量关系式,帮助天文学家解决了“恒星为什么会发光”这个问题。原来,恒星内部由于温度高达1000万℃以上,使那里的物质产生热核反应,由4个氢原子核聚变成为1个氦原子核,释放出巨大的能量。于是,这能量由内传到外,以辐射的方式,从恒星表面发射至空间,以维持它不断的光辉,使它们长期闪闪发光。而行星由于质量比恒星小得多(质量最大的木星还不到太阳质量的千分之一),从引力收缩而得到的能量,不能使内部温度高到发生热核反应的程度,所以表面温度远低于恒星,因此它们也就不会自己发光了。

流星雨

在各种有趣的天文现象中,流星雨现象是极为美丽、壮观的。当它出现时,千万颗流星像一条条闪光的丝带划过夜空,非常漂亮。那么,流星雨到底是怎么形成的呢?原来,在太阳系中,除了行星、卫星和彗星外,还存在着许多尘埃、冰团、星体碎片等物质。这些在太阳系的空间中游散的物质叫流星体。当流星体经过地球附近,偶尔飞速穿过地球大气层时,会产生摩擦,由此产生热量燃烧起来,所以看上去就像星星从天上掉了下来。有些大块的,没有燃烧完,就落到了地上成了陨石或陨铁。当流星体在几小时或几天的时间内数量显著增加时,就会形成许多的流星,有时甚至像下雨一样,人们就将这种现象就称为“流星雨”了。

彗星撞地球

彗星撞击地球的可能性是存在的。太阳系中彗星众多,完全有可能撞上地球。不过人们大可不必惊慌,因为发生这种相撞的可能性是微乎其微的。根据测算,地球撞上彗星主体的概率相当低,几十万乃至几百万年也许才会有一次。虽然如此,天文学家对这个问题仍然十分重视。例如,美国有一个近地小行星搜索计划,目的是监测近地小行星和彗星,预防它们与地球相撞。现代科学技术高度发达,一旦发现有彗星将与地球相撞,也可以发射飞船并携带核弹予以摧毁,以设法改变它的运行轨道,避免与地球相撞。

拖着长尾巴的彗星

我们看到的彗星总是拖着一条长长的尾巴,它的尾巴是如何形成的呢?彗星的主体是彗核,彗星的质量大多集中于彗核。当彗核靠近太阳时,就会受太阳热的烘烤,从而被太阳热蒸发出气体及尘埃。这些气体及尘埃全包在彗核的外面形成彗发。当它进一步靠近太阳时,因为太阳光的热量以及压力增大,会把彗发中的气体以及尘埃推向后方,从而形成一条形状像扫帚一样的尾巴——彗尾。彗星越靠近太阳,彗尾就会越长,通常有5000万~2亿千米,最长的可以达到3.5亿千米。

准时回归的哈雷彗星

1682年,夜空中出现了一颗样子十分奇怪、特别大、光亮异常的彗星,这颗彗星引起了与牛顿同时代的英国天文学家哈雷的极大兴趣。他计算出,这颗彗星是围绕太阳运行的一个天体,轨道呈椭圆形。最令人兴奋的是,他发现这颗彗星每隔76年就要光临太阳系一次,并因此大胆推想:1682年的大彗星也就是1531年和1607年出现过的大彗星。他还进一步做出了科学的预言:76年以后,也就是1758年,曾在1682年出现的大彗星,将再次出现于天空。临近1758年岁末,虽然哈雷本人早已不在人世,然而在圣诞之夜,那颗大彗星却应验了哈雷的预言。所以,那颗大彗星被人们命名为“哈雷彗星”,又被称为“准时回归的彗星”。

东升西落的太阳

古人一直以为太阳的东升西落以及昼夜的交替循环,是由于太阳绕地球转动形成的。其实,这是地球在自己的轨道上围绕太阳自西向东旋转所造成的。如果我们以地球为参照物,将地球看做是静止不动的,我们就会感觉到太阳是从东边升起在西边落下的。这种现象的道理其实和我们日常生活中乘坐汽车、火车、轮船等交通工具时的感觉是一样的。当我们随同车、船一起运动的时候,会看到车、船以外的景物向后运动,而实际上是我们随同车、船在向前运动。

日食和月食

月球绕着地球旋转,同时,地球又带着月球绕太阳旋转。日食和月食就是由于这两种运动所产生的结果。当月球转到地球和太阳中间,而且这三个天体处在一条直线或近于一条直线的情况下,月球挡住了太阳光,就发生了日食。当月球转到地球背着太阳的一面,而且这三个天体处在一条直线或近于一条直线的情况下,地球挡住了太阳光,就发生了月食。由于观测者在地球上的位置不同和月球到地球距离的不同,所看到的日食和月食情况也不同。日食有全食、环食、全环食和偏食,月食有全食和偏食。每次发生月食时,半个地球上的人都能看到,而发生日食时,只有处在比较狭窄的地带内的人们才能看到。

太阳的光和热

很早以前,人们就在思索:太阳所发出的巨大能量是从什么地方来的呢?1938年,人们发现了原子核反应,终于解开了太阳能源之谜。原来,太阳所发出的惊人能量,实际上是来自原子核的内部。在太阳上含有极为丰富的氢元素,在太阳中心的高温(1500万℃)、高压条件下,这些氢原子核互相作用,结合成氦原子核,同时释放出大量的光和热。在太阳内部进行着的氢转变为氦的热核反应,是太阳巨大能量的源泉。这种热核反应所消耗的氢,在太阳上极为丰富。太阳上贮藏的氢至少还可以供给太阳继续像现在这样辉煌地闪耀50亿年!即使太阳上的氢全部燃烧完毕,也还会有别种热核反应继续发生,使太阳继续发射出它的巨大能量!

太阳“死亡”之谜

太阳今天的年龄已有近50亿岁了。我们知道,太阳是通过热核巨变,靠燃烧集中于它核心处的大量氢元素而发光、发热的,它平均每秒钟要消耗掉600万吨氢。太阳中储备的氢元素,还可以供太阳像这样继续燃烧50亿年,那50亿年后,太阳会怎么样呢?到那时,太阳的温度可高达1亿多摄氏度,其内部会导致氦聚变的发生。接着太阳很快便会极度膨胀,进入所谓的“红巨星”阶段。它的光亮度将增至如今的100倍,并把靠它最近的行星如水星、金星吞噬掉。地球也会变得越来越热,甚至也会被极度膨胀的太阳所吞没。那时,地球上的生命将无法继续生存。随着时间的推移,太阳会越来越快地耗尽它的全部核能燃料,步入“风烛残年”,逐渐塌缩成为一颗黯淡的白矮星。最后,在万有引力作用下,太阳再次收缩,成为一个无光无热的褐矮星,黯然消失在茫茫的宇宙深处,结束它辉煌而平凡的一生。当太阳消亡之时,地球早已不复存在。到那时,有着高度文明的人类也许会通过星际航行,早已在银河系的另一处建起了自己美好的新家园。

太阳风是太阳刮的“风”吗?

一般情况下,我们把太阳大气分为6层,由内往外依次命名为:日核、辐射区、对流层、光球、色球、日冕。日冕位于太阳的最外层,属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。

通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片,我们可以发现在日冕上长期存在着一些长条形的大尺度的黑暗区域。这些区域的X射线强度比其他区域要低得多,从表面上看就像日冕上的一些洞,我们形象地称之为“冕洞”。

冕洞是太阳磁场的开放区域,这里的磁力线向宇宙空间扩散,大量的等离子体顺着磁力线跑出去,形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16千米左右,当到达地球轨道附近时,速度可达每秒800千米以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的“太阳风”。太阳风从冕洞喷发而出后,夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向太阳四周迅速吹散。现在我们肯定,太阳风至少可以吹遍整个太阳系。

太阳黑斑

用一块黑色玻璃对着太阳看,可以看到在光辉璀璨的太阳表面有时会出现一些黑色的斑点,这就是太阳黑子。

太阳黑子是怎样形成的呢?太阳表面温度为6000℃,中心温度高达1500万℃以上;太阳表面密度很小,只有水的100亿分之一,而它的中心的密度却很大,为水的110倍。这种内外的温度和密度巨大差异,引起了太阳物质的大规模运动。黑子就是太阳物质运动的一种表现。

经过长期观测发现,太阳上的黑子数目,在有些年份较多,有些年份较少。黑子数目的变化具有周期性,大约每隔11年出现一次高峰。太阳黑子出现的多少,反映了太阳物质活动的强弱。

太阳物质活动的变化,会对地球环境和地球上的生物产生不可避免的影响。太阳黑子的大爆发会干扰地球磁场,给航天、通信、导航定位、电网以及现代军事活动带来严重危害和巨大损失。黑子大爆发还会使大气层上方出现的臭氧量激增。增加的臭氧要吸收比正常量更多的太阳热量,使气温、气压和大气环流发生变化,形成恶劣的天气。有科学家说,太阳黑子的“顽皮行为”很可能是导致“厄尔尼诺现象”等全球性气候反常现象的原因。

早晨的太阳为什么是扁圆的?

由于地球引力的作用,大气层中的空气的密度是不均匀的,越接近地面密度越大。中午,太阳在天顶时,光线从垂直方向射向大气层,几乎不发生折射现象。而早晨的太阳光是斜着通过密度不均的大气层的,因此会产生明显的折射现象。这种折射越接近地面越强,因而,从太阳这个巨大火球下部边缘射来的光线比它上部边缘射来的光线折射得厉害,下缘也就比上缘抬高得更明显一些。根据测算,这种折射可使太阳的垂直方向比水平方向缩短约1/5,于是,早上我们看到太阳的“脸蛋儿”成了扁圆形的了。

早晨的太阳比中午的大

生活中我们都有这样一种感觉:早晨或傍晚的太阳看起来比中午的要大一些。这是什么原因呢?原来,我们的眼睛在观察物体时,感觉到的大小不仅取决于物体本身的实际大小,还受距离远近、背景衬托以及物体本身的亮度等诸多因素的影响。

早晨,太阳刚从地平线升起,由于地平线离我们很远,远处背景中的树木、房屋小得使人看不清楚,太阳在这个背景下升起在地平线上,看起来就显得很大;而中午太阳高挂在广阔的天空,和大地上近处高大的树木和房屋比较,就显得很小。

另外,由于早晨的太阳位置低,我们观察太阳时眼睛是平视的,这时,眼球中的晶状体保持在正常的状态,凸起程度较小,焦距较大,太阳透过晶状体在视网膜上成的像也较大。而中午我们观察太阳时需要抬头仰视,由于受头颈弯曲程度的限制,太阳光不能直射进入眼睛,我们看太阳是斜视的。为在视网膜上得到清晰的像,晶状体便会不由自主地凸起来,使其焦距变小,在视网膜上所成的像也会变小些,所以仰视时会觉得太阳小些。

太阳系中只有地球上有生命

我们知道,生物的进化是从低等到高等、从水生到陆生、从单细胞到多细胞逐步进化而来的。产生生命的先决条件就是:必须具备从无机物到有机物、从有机物到大分子结构有机物、从大分子结构有机物到生命形成的各种各样的条件,并且产生生命以后还要有生命可以生存的环境。

在九大行星之中,只有地球才符合这样的条件。我们只要分析与地球最相近的两颗行星——金星和火星,就可以说明这个问题。金星要比地球靠近太阳,由于这个原因,它的表面温度达到了450℃之上,即使在夜晚,金星的温度也足以把岩石烧至熔化。在这种环境中,生命肯定不可能产生和生存。至于火星,它比地球离太阳远,所以表面温度比地球低得多。虽然火星午间的温度为30℃,晚间为零下150℃,似乎可以适合生命存在,但是火星上没有水,而水又是生命赖以生存的物质,所以火星上也无法产生生命。因此,科学家们把金星和火星运行的轨道之间的区域,称为“太阳系的生命圈”。所以说,我们的地球是一个“幸运儿”,它有着得天独厚的条件,使生命能够在这里繁衍生存。

向一个方向转动的太阳系天体

太阳系中,几乎所有天体都按照右手定则的规律自转,其公转也都是右手定则,为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,它彼此相吸,这个吸积过程,使密度逐渐变大,进一步加速吸积过程。这使得这团气体逐渐向扁平状发展,在发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了。开始转时,有这么转的,也有那么转的,在某一个方向占上风之后,就都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则。也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转。

水星为什么没有大气层?

水星是距离太阳最近的行星,按88天的周期绕太阳一周。由于它比地球距太阳近得多,所以,在水星上看到的太阳大小是地球上看到的太阳大小的2~3倍,光线也增强10倍左右。白天,水星表面温度可达430℃。由于水星引力小,表面温度高,很难保持住大气,所以表面仅存有少量大气。而大气的缺乏则使其在夜间很快变冷,温度可下降至零下160℃。除温差变化大以外,水星还常与接近太阳附近的陨星及来自太阳的微粒相撞,所以表面粗糙不堪。人们只能在傍晚或黎明的时候,在稍有亮度的低空中才能看到水星,所以在大城市人们很难看见它。

启明星和长庚星

古时候,人们观察到傍晚太阳落山后,西边天空会出现一颗星,黎明时东方天空也有一颗星,人们分别叫它们为“长庚星”和“启明星”。古代的人们不知道它们实际上是同一颗星——金星。

金星是太阳系的内行星。从地球上看,它永远在太阳的不远处运行,是我们在天空中看到的最明亮的星星之一。当它在傍晚太阳落山后出现的时候,就叫它“长庚星”,取其长夜即将来临之意;而当它清晨太阳升起前出现的时候,就叫它“启明星”,取其光明即将出现之意。

金星表面温度高

金星的最显著特征是看起来特别明亮。由于金星与地球的大小、质量、密度都差不多,也有一层稠密的大气,所以,人们一直把金星看成地球的“孪生姐妹”。

根据科学家的研究,金星表面温度达477℃,这样的高温足以使诸如铅锡之类的金属熔化,而且即使是在金星深夜的两极地区,那儿的高温照样会把岩石烧得灼热滚烫。金星上的温度为什么特别高呢?

首先,金星比地球离太阳要近些,因此它得到的太阳光和热更多,其表面被晒热得更快。其次,金星大气中的二氧化碳以及浓云,有这么一个特性:允许太阳光通过,照到金星表面,使金星表面变得很热。但是却不允许反射的热量透过并散发到太空中去。正是由于以上原因,金星上形成了很高的温度。

火星上有生命吗?

多年以来,人们一直认为火星上可能存在着生命。20世纪60年代中期以来,美国和苏联都相继发射宇宙飞船,对火星进行考察。

从飞船考察的情况来看,火星表面很像月球,上面有一万多个大大小小的环形山。在火星的大气中,含有形成生命不可缺少的基本元素:碳、氢、氧、氮以及水蒸气。据美国天文学家宣布,火星上有两个地区水分比较充足。美国的火星探测器也证实,这两个地区的水蒸气比火星上其他地方要多10到15倍,地球上许多生物能够在这种条件下生存。人们猜测,这两个地区很可能有生命的存在。

有人根据火星上的大气构成、火星表面有弯曲的河床地形等推测,火星过去可能存在高级生命。美国宇航局曾宣布了一个惊人的消息,说他们从宇宙飞船发回的照片中,发现在火星上有三角形的“怪物”,并且,这些“怪物”会移动。这一发现引起了人们的极大兴趣。当然,至于火星上到底有没有生命,还有待科学家的进一步研究。

被称为“小太阳系”的木星

木星是太阳系中一个不寻常的“大家族”,除了具有许多奇异的特征之外,还拥有许多卫星。到目前为止,天文学家已发现它有16颗卫星。

1610年,意大利天文学家伽利略用自制的望远镜,发现了木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。后来这4颗卫星被称为伽利略卫星。这4颗伽利略卫星的质量都比冥王星大,其中木卫三是太阳系中最大的卫星,直径超过水星。

4颗伽利略卫星的轨道内部,又有4颗木星卫星,它们分别是木卫十六、木卫十五、木卫五、木卫十四,其中木卫十六是离木星最近的卫星。

从伽利略卫星向外,按距离依次为木卫十三、木卫六、木卫十和木卫七,它们绕木星顺向旋转,周期为260天左右。再向外,依次为木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九,它们逆向旋转,周期为700天左右。

由于木星拥有这么多的卫星,所以人们形象地把它称为“小太阳系”。

木星红斑之谜

木星的南半球有一块大大的红斑,形状就像鸡蛋,宽1万多米,长2万多米,颜色通常呈红略带棕色,但有时候也呈鲜红色或玫瑰色。这些红斑是什么呢?

美国的科学家研究发现,在木星的大气层里,漂浮着五颜六色的云,大红斑就是这些云层构成的,它只是木星云层中特大的旋转上升气流。由于大红斑含有磷质,所以看起来呈现红略带棕色。

木卫二上有生命吗?

美国亚利桑那大学的天文学家们研究发现,“伽利略”号太空探测器发回的数据表明,木卫二上可能存在类似地球的海洋。这激起了科学家对木卫二可能存在生命的猜想。

在研究了木卫二表面照片之后,亚利桑那大学的科学家们认为,木卫二冰冻的表面比较薄,而观测到的表层裂缝可以使得气体、热量和有机物质接触到表层下面可能存在的水。这种情况显示,木卫二更像地球上的北冰洋。地球的北冰洋通过冰层的裂缝而接触空气和热量,而木卫二上的海洋也可能通过冰层裂缝接触外界。如果真有这样的环境,生命存在便不再是问题。

太阳系最美丽的行星

太阳系中的土星因为具有绚丽的光环因而成为最美丽的行星。

20世纪60年代以前,人们一直认为上星有5道光环,按从内向外的顺序分别被命名为D、C、B、A、E环。其中最亮的是B环,其次是A环,最暗的是D环。B环又是最宽的,约为2.5万千米。A、C环宽约为1.5万千米。后来,“先驱者”探险测器飞临土星的时候,科学家们又发现了两道新光环,命名为F、G环。F环宽约2100千米,距土星中心约14万千米。G环在F环的外侧,距土星中心约15万千米。实际上,土星的光环细分起来,数以千计,一环套一环。土星环多数比较完整,但也有残缺的。

根据从土星环反射回来的雷达回波得知,构成环的物质是直径介于4厘米和30厘米之间的冰块。环的温度在-198℃~-208℃。内环转速最快,外环最慢。另外,由于土星自转轴与轨道面成63度角,使得这些环看上去转速不一,方向、亮度各有不同,时窄时宽,时隐时现,十分迷人。所以,土星又被人们称为“星中美人”。

“冷行星”天王星

天王星与太阳的距离要比海王星近1倍,但表面温度却与海王星一样。通过对它辐射能的测定得知,其辐射的能量只有6%来自星体内部,而木星、土星、海王星却有40%。由此可见,天王星是太阳系中唯一缺乏内部热能的行星。

按照现行的天王星结构模型推算,它的中心温度只有2000℃~3000℃,远远低于其他行星。另外,在其核外,是一层厚达1万多千米的幔。与众不同的是,这层幔是由水冰、氨冰和甲烷冰组成的。这层厚厚的冰层足以使天王星变得“冷酷无情”。

要从根本上说明天王星的冷,还得追溯到它的起源与演化历史。根据它的占总质量50%的高含冰量,有人认为它是由无数彗星聚合而成,因为彗星正是一颗颗冰冷的“脏雪球”。也有人认为,它的倾斜接近98度的自转轴暗示在它演化的早期曾受到过一次猛烈的碰撞,这一撞虽未致命,但却损失了大部分热能,使它变冷。

“躺”在轨道上的天王星

天王星的公转轨道是一个椭圆,轨道半径长为29亿千米,它以平均每秒6.81千米的速度绕太阳公转,公转一周要84年,自转周期则短得多,仅为15.5小时。在太阳系中,所有的行星基本上都遵循自转轴与公转轨道面接近垂直的运动,只有天王星例外,它的自转轴几乎与公转轨道面平行,也就是说,它差不多是“躺”着绕太阳运动的。

呈蓝绿色的天王星和海王星

行星与卫星都不能自行发光,它们的光辉完全靠反射太阳光而来。这样说来,它们的颜色应该是相同的了,但其实不然。熟悉星空的天文爱好者可以通过它们各自的特殊颜色,立即将它们从群星中分辨出来:金星灿烂夺目,火星是火红的,而木星和土星颜色淡黄而略带乳白。

行星的不同颜色与它们的大气构成和表面性质有关。金星大气中浓密的二氧化碳和云层吸收了阳光中的蓝光部分,因而它更多地反射橙色光,自然显示金黄的色彩。火星大气稀薄,重力微小,但“席卷全球”的“尘暴”常将表面橙红色的氮化物卷上高空而使它有了一个红色的“脸膛”。木星、土星的大气中因富含氢和氦而看起来是淡黄而略带乳白的。天王星和海王星的大气中富含甲烷,而甲烷对阳光中的红、橙光具有强烈的吸收作用,这样,经这两颗行星大气反射后的阳光的主要成分都是蓝、绿光,因此看上去就呈蓝绿色了。

海王星的环为什么呈短弧状?

海王星的光环共有四个:2个亮环,1个较暗的内环以及一个可能连接到海王星大气的弥散环。有趣的是,它的最外围的亮环——亚当斯环上有5段明亮的短弧线。怎么解释这一奇异的现象呢?

一种简单的说法是:亚当斯环有一个17千米宽的致密核心,外围是宽约50千米的弥散尘埃晕。亮弧段可能是隐没在环中的直径不大于10千米~15千米的一些小卫星,在它们的周围又聚集了更多的环状物质,因而成为一段段亮弧。

而美国的行星环专家彼科则认为事情没这么简单。他注意到亚当斯环内有一颗距它只有1000千米、直径为150千米的卫星嘎拉提亚。亚当斯环与这颗卫星的运行周期之比为43:42。由于这种近乎同步的运转关系,卫星对环产生共振性的扰动,迫使环上的粒子改变其均匀的分布状态,被驱逐到一个狭窄的带状区或约束在大约4度的间隙区内。至于弧环为何十分密集,那可能是一颗瓦解了的小卫星的较小碎片集中在弧环中的缘故。

海王星为什么有“温暖”的南极?

科学家发现,海王星的南极比它的其他部分要“热”得多。研究人员利用欧洲天文学研究组织(ESO)位于智利的大型天文望远镜观察,发现海王星南极的温度比其他部分要高出大约10℃,而海王星的平均温度大约为200℃。分析原因,科学家认为,海王星的南极目前正朝向太阳,就像地球的南极在夏季时朝向太阳的那样。与地球不同的是,海王星南极的夏季要持续大约40年左右,由于受到太阳日照的时间更长,因此,海王星的南极要比它的其他部分“热”得多。

小行星是恐龙灭绝的“元凶”

曾经称霸地球达1.4亿年之久的庞然大物恐龙,在6500万年前突然在地球上灭绝,到底谁是灭绝恐龙的“元凶”呢?

根据科学家们的研究,一颗陨落的小行星被列为“嫌疑对象”。理论研究证明,直径为8千米~10千米的小行星与地球相撞,可产生相当于100万亿吨TNT烈性炸药的破坏力,这足以使地球上大量物种(包括恐龙)在短期内灭绝。这种可能性,几千万年即可出现一次,这就为小行星的“作案”提供了能力和时间上的证据。

除此之外,科学家们还有更直接的证据。目前已在全世界60多处白垩纪末期地质层中发现了铱异常,即铱的含量比其他年代地层中的含量要高出30多倍。含铱量高,正是小行星、陨石等天外来客的共同特征。

另外,最近又在加拿大的艾伯塔白垩纪末的地质层中发现了微小金刚石。这是小行星袭击地球的又一“罪证”。因为陨石坠地时的强烈撞击作用,可产生几万至几百万个大气压强的压力和2000℃以上的高温。在这种条件下,富含碳的小行星一部分转化成金刚石就完全在情理之中。

“十五的月亮十六圆”

月亮围绕地球运行的轨道是一个椭圆,最近时距地球约36万千米,最远时约40万千米。由于万有引力影响,月亮距地球较近时走得快些,较远时则慢一些。如果上半月月球运行较快,就能在农历十五时准点到达圆月点;如果上半月慢了点,则在农历十六才能“赶”到圆月位置。因此,“十五的月亮十六圆”甚至“十七圆”,都是非常正常的现象。

月亮为什么会有不同形状的变化?

随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着,这就是月亮的位相变化,叫做月相。“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的“圆缺”就是指月相的变化,即人在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。

为什么会出现月相的变化呢?原来,由于月球本身不发光,在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球;有时对向地球的月亮部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。

月亮为什么总是以同一面朝向地球?

月亮一面绕地球公转,一面在自转,而它自转一周的时间,正好和它绕地球公转一周的时间相同,都是27.3天。所以,当月亮绕地球转过一个角度,它正好自己也旋转了相同的角度。如果月亮绕地球转了360度,它正好也自转了一圈,所以永远是一面朝着地球,另一面背着地球。

更加精确地观测可以发现,月亮沿着椭圆形轨道绕地球运动,公转速度不像自转速度那么均匀,而且它的自转轴又不垂直于公转运动轨道面,因此,有时候我们还是能看见月亮背面的一小部分。与正面相比,月亮背面的地形更加凹凸不平,起伏悬殊:平原面积较少,而环形山则较多。

为什么我们看到的月亮图案亘古不变?

从远古以来,人们就发现月亮上只有一种亘古不变的图案,于是有人把那些图案想象成嫦娥在月宫里舞蹈。为什么我们看到的月亮图案亘古不变呢?其实,这是因为月亮总是一面朝向地球的,因此地球上的人们永远也看不到月亮的背面。

在地球上,一天是地球自转一周的时间,一年是地球绕太阳公转一周的时间,大约为365天。可是,月亮却不同,月亮自转一周的时间与它绕地球公转一天的时间是相同的,都是27.32166天。这就是说,当月球自转一周回到原来位置的时候,恰好也就是绕地球转了一周,也就等于又把它原来的那一面朝向了地球。月亮就是一直这样周而复始地以固定的一面对着地球的,所以,我们看到的月亮图案亘古不变。

月亮上的白天和黑夜比地球上的长

月亮和地球一样,也有白天和黑夜。但是,月亮上的一个白天比地球上的三个星期还长,一个夜晚也有地球上的三个多星期长。这是为什么呢?

月亮需要用大约30天的时间绕地球转一圈,同时,自己也差不多转了一圈。所以,月亮上的白天、黑夜和地球上的白天、黑夜是大不一样的。月亮上一个白天和黑夜大约等于地球上的一个月的时间。

为什么月亮会跟着人“走”?

生活中我们会有这样一种经验,在月下行走的时候,近处的物体向后退去,可是月亮却好像随人一同前进,当你走得快时,月亮也“走”得快,当你停下来时,月亮也停下来。那么,这是怎么回事呢?

原来,人在走动的时候,观看周围每一个物体的视线(从人眼到这个被观察物体的直线)的方向一直都在变动。比如,当人走到某一个点时,看到距离几十米处的一棵树,视线和前进方向间有一个夹角;当人继续向前走到另外一个点时,看树的视线和前进的方向形成一个新的夹角。很显然,后一个夹角比前一个夹角大,视线的方向朝后偏转,最后树就显得向后退了。

可是,因为月亮离地球的距离远远大于人与树的距离,人在前一个位置点看月亮的视角和在后一个位置点看月亮的视角是有变化的,但这个变化对人的肉眼来说几乎是可以被忽略的。所以,人在某一个点观看月亮时的视线,与在之前那个点看月亮时的视线几乎就是互相平行的,这样,在人看来,月亮差不多是保持在一定方向上,因此,月亮看着就好像是跟着人一起向前走了。

“月海”

月海只是月亮上的暗灰色地区,古代人以为这些阴暗区域是被海水覆盖着的,便将之定名为“月海”。

事实上,月海里一滴水也没有,那里只有一些平坦广阔的平原,是月面上低洼的区域。由于月海表面的尘土反射太阳光的本领要比山脉差得多,因此,它们在人们的视觉中就显得比较阴暗。

现在已知整个月亮表面有雨海、静海、危海、澄海、丰富海等22个月海,其中向着地球这面的有19个,背着地球那面有3个。月亮最大的月海叫“风暴洋”,位于月亮的东北部,面积达500万平方千米,相当于我国面积的一半。

除此之外,天文学家还把月亮上比月海小的阴暗区域叫做“湖”,把伸向陆地的阴暗区域叫做“湾”和“沼”等等。

月亮会渐渐地远离地球吗?

美国科学家发现,现在月球以每年16英寸4厘米的速度远离我们而去,月球绕地球运行的轨道也因此变长,绕地球运行一周需要的时间也会变得更长,我们的一天也就变长了。研究人员说,十亿年前的月亮比现在离我们更近一些,月亮围绕地球一周仅需要20天的时间。十亿年前,地球上的一天只有18小时,而以后人们的一天就不只是24小时,肯定超过24小时。

月球是空心的吗?

从目前来看,月球表面是不存在生命迹象的,那么月球的表层下是怎样一个世界呢?是否存在一个“生命世界”呢?苏联著名天体物理学家瓦西里和晓巴科夫曾在《共青团真理报》上撰文指出:“月球可能是外星人的宇航站。月球是空心的,在它的表层下存在一个极为先进的文明世界。”

这一假说引起了科学界的震惊,人们很快联想到在“阿波罗”探月过程中曾发生过的一件事:当时两名宇航员回到指令舱后,登月舱突然失控坠毁在月球表面,设置在离坠落点72千米处的地震记录仪,记录到了持续15分钟的震荡声,这种声音犹如一只大钟和大锣鼓所发出的声响。在“阿波罗”12号探月时,碰撞月球所发出的回声持续了4小时。如果月球是实心的,这种声音只能持续1分钟左右。另外科学家在月球上还发现了有类似地震那样的月震,月震的震级很弱,最大的月震也只相当于地震的一二级,但震动持续时间却很长。所有这一切似乎证明了“月球是空心的”。

然而,有些科学家认为,月震持续时间比地震长,其原因在于月球上没有水和表面松散的沉积层,正是由于水和松散沉积层对地震有一定的吸收作用,才使地震波很快衰减。有的科学家还认为,月球的内部结构与地球完全相同,是由月核、月幔及月壳组成,而并非是空心的。

月亮上的环形山

如果用天文望远镜去观测月亮的表面,你就会发现在月亮表面上,除了有许多高山和大片的平原之外,还有许多大小不一的圆圈,这些圆圈是什么呢?

这些圈圈是月球上的一座座环形山。在我们能观测到的半球上,直径在1千米以上的环形山就有30万座之多,有的环形山直径可达300千米。

这些环形山是怎样形成的呢?

有科学家认为,月球上曾经有过剧烈的火山爆发,喷出来的物质凝固以后,就形成了现在的环形山。因为月球表面重力很小,而火山喷发的规模很大,因而形成了巨大的环形山。

还有的科学家认为,由于月亮上没有空气,陨星可以直接撞击月球表面,撞击爆发出来的物质,堆积起来就成为现在的一座座环形山。他们通过观察还发现,这些环形山一般都有向四面伸展达几千米的“辐射纹”。他们推测,这是由于陨星撞击之后爆发的物质没有空气阻力,有一部分飞溅得特别远,洒落在月亮表面上形成的。

月食为什么总是发生在满月之时?

月食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月亮三者恰好或几乎在同一条直线上时(地球在太阳和月亮之间),太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球掩盖,产生月食。按月亮被遮挡范围的不同,月食分为月全食、月偏食和半影月食三种。

发生月食的条件是,月亮必须位于地球的背日方向(即地影所在的方向),即位于日地连线的延长线上。在一个朔望月内,只有逢“望”的日期,月亮才有可能位于地影所在的方向。因此,满月是发生月食的必要条件。

身披红衣的月全食

月全食是月亮全部进入地球本影,但是这时候月亮为什么会变成暗红色呢?

这暗红色的光,是照射到月面上来的太阳光。太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色的光线混合成的。当太阳光经过地球上的大气层被折射到地球背后影子里去的时候,它们都受到大气层中极其微小的大气分子的散射和吸收。像黄、绿、蓝、靛、紫等色的光波比较短,在大气中受到的散射影响比较大,它们大部分都向四面八方散射掉了;红色的光线波长比较长,受到散射的影响不大,可以通过大气层穿透出去,折射到躲在地球影子后面的月亮上。所以,在月全食时,人们看到的月亮是暗红色的,就好像月亮身披红衣一样。

2月的天数为何最少

公元前46年,古罗马的统治者儒略·恺撒召集了一批天文历算方面的专家,要求固定每个月的具体天数。由于儒略·恺撒出生在7月,于是他决定将7月改为“儒略月”,并将7月连同所有的单月都规定为31天,而双月为30天。这样1年就变成了366天,而由于2月是古罗马处死犯人的月份,为了减轻人们当时的恐惧心理,将2月减少1天,为29天,逢闰年则加1天。

公元前27年,儒略·恺撒的继承者奥古斯都,恺撒又主持修改了历法。他仿照前人的做法,把自己的出生月份8月定为“奥古斯都月”,并增加了1天,同时他将10月和12月也改为31天,9月和11月改为30天。这样,全年又多出了1天,他又将“不吉祥”的2月减少了1天,于是2月变成了28天,只是每过4年,即闰年时才为29天。

儒略·恺撒和奥古斯都·恺撒所制订的历法经过后人的不断完善,便成了现今通用的公历历法。由于2月是古罗马人的“不吉祥”月,因此,它的天数成了12个月中最少的。

至于公历闰年和平年的确定,人们则可用这一年的年份除以“4”,如能整除就为闰年,否则为平年。如2008年,“2008”能被“4”整除,所以就是闰年,2月也就有了29天。盖,产生月食。按月亮被遮挡范围的不同,月食分为月全食、月偏食和半影月食三种。

发生月食的条件是,月亮必须位于地球的背日方向(即地影所在的方向),即位于日地连线的延长线上。在一个朔望月内,只有逢“望”的日期,月亮才有可能位于地影所在的方向。

二、地球漫步

地球的形成

大约在47亿年前,宇宙中尘埃聚集,形成了地球及其所在的太阳系的其他星球。当时的空气中不含有氧气,而含有很多二氧化碳(碳酸气体)、氮气。最初的地球很小,但不断有宇宙中的尘埃及小的星体撞击,体积不断增大,而且撞击时能量聚集,温度不断上升,最终熔化为液体。不久,星体撞击的次数减少,地球表面的温度降低,形成地壳,这就是今天的地表。但是,地球内部的岩浆不断喷涌,形成大量的火山,火山灰中的水蒸气冷却凝结为水,从而形成海洋。

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