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发布时间:2020-06-12 22:54:03

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作者:张娟

出版社:辽海出版社

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宇宙知识大闯关

宇宙知识大闯关试读:

前 言

知识的伟大在于它的博大和精深,人类的伟大表现在不断的探索和发现已知和未知的世界,这是人类进步的巨大动力。

在过去漫长的岁月中,人类的发展经历了轰轰烈烈的变迁:从原始人的茹毛饮血到色彩斑谰的现代生活;从古代社会的结绳计数到现代社会垄断人类生活的互联网;从古代的四大发明到上世纪中叶的月球着陆,火箭升天。人类几乎在任何领域都取得了令人惊叹的成就。技术更新,知识爆炸,信息扩张……一系列代表着人类社会巨大进步的词汇,充斥着我们的社会,使每个人都感到在巨大的社会进步面前人类自身的局限。作为人类社会充满生机和活力的群体——青少年朋友,在对现有书本知识学习的基础上,更充满着对一切现代科学技术和信息技术的无限渴望。

人类的智慧在我们生存的这个蔚蓝色的星球上正放射出耀眼光芒,同时也带来了一系列不容我们忽视的问题。引导二十一世纪的青少年朋友了解人类最新文明成果,以及由此带来的人类必须面对的问题,将是一件十分必要的工作。

为此,我们组织多位经验丰富的学者精心策划、编写了这部《青少年科普知识阅读手册》。

本套丛书分海洋、航空航天、环境、交通运输、军事、能源、生命、生物、信息、宇宙等十册。收录词条约五千个。涉及知识面广阔且精微。所包含的内容:从超级火山、巨型海啸、深海乌贼、聪明剑鱼……到地核风暴、冰期奥秘、动物情感、植物智慧……;从登陆火星、探访水星,到穿越极地,潜入深海……既有独特的自然奇观,又有奇异的人文现象;既有对人类创造物的神奇记述,又有人类在探索和改造自然过程中面对的无奈、局限,以及人类对自然所造成的伤害,自然对人类的警告……这是一次精彩的自然与社会的探索历程,是每一位热爱科学、热爱自然的青少年朋友与大自然的一次真诚对话,它将使青少年朋友自觉地意识到,在这个美丽的星球上,人类不是主宰,而是与一切生灵息息相关的一部分,当人与大自然真正达到完美的境界,这个美丽的星球才是完美的、永恒的。

这样一套科普知识阅读词典,摆脱了以往那种令人望而生畏的枯燥乏味、晦涩难懂、呆板平直、味如嚼蜡的叙述方式,拆除了青少年朋友全方位学习和掌握各类知识所筑起的一道道壁障。采用词典的编纂方式,更便于检索和查询。

本书中,凡是青少年感兴趣的一切自然和社会奥秘几乎无所不有,无所不容。真正做到了庞而不杂,广而不糙。

我们用青少年朋友乐于接受的方式,以细腻生动的笔触、简洁明了的叙述、深入浅出的将各个方面的知识呈现出来,营造出一个适应青少年的阅读氛围,将最适时的信息传达给广大的青少年朋友。这是本套丛书的一大特点,相信每一位拥有本套丛书的青少年朋友对此都会有所体会。

科普读物从来不拒绝科学性、知识性、艺术性三者的完美统一,它强化生动性与现实感;不仅要让青少年朋友欣赏科学世界的无穷韵律,更关注技术对现实生活的改变,以及人类所面对的问题和挑战。本丛书的出发点正是用科学的眼光追寻青少年心中对这个已知和未知世界的热情和关注。

本套丛书的编辑对知识的尊重还主要表现在不断追随科学和人类发展的步伐以及青少年对知识的新的渴求。希望广大青少年通过阅读这套丛书,激发学科学的热情,以及探索宇宙奥秘的兴趣,帮助他们认识自然界的客观规律,了解人类社会,插上科学的翅膀,去探索科学的奥秘,勇攀科学的高峰。

愿今天的青少年朋友,都成为明日的科学探索之星,愿人类所居住的这个美丽星球更加美丽、和谐。

2008年9月10日

A

Abell1185

星系团内有时太过拥挤,使得成员星系会彼此碰撞。一个明显的例子就在上图这张富星系团Abell1185影像的左边。这里至少有两个星系在引力相互作用下互相推离,它们的学名为 Arp105,并因其外表而被称为“大吉他”。这个星系团中虽然也明显可见各种漩涡星系、透镜状星系和不规则星系,但其大多数成员还是椭圆星系。上图中的许多点其实就是拥有数亿颗恒星的星系,但也有一些点是我们所在银河系的前景星。最近对Abell1185的观测已经发现一些特殊的球状星团,似乎是属于整个星系团而非个别星系。该星系团大小约100万光年,距离我们则有400万光年之遥。

Arp295

一道壮观的恒星和云气长桥延伸了将近25 万光年,将这个编号为Arp295的怪异星系对连接在一起。在上图这幅影像中,位于星系间的宇宙桥以及从中央向右下端延伸的星系长尾,都强烈表明这两个巨大的恒星系统曾经在过去擦身而过,彼此之间的引力吸引诱发出剧烈的潮汐,从而产生了这道引人注目的恒星烟尾。这种作用力可以持续数十亿年,而重复的近距离穿越,最后则会让这两个星系合并成单一的大星系。虽然上图这幅影像看起来有些怪异,但星系合并现象却是很常见的事件,Arp295正处于这种难逃的星系宿命之初期。Arp295星系对位于宝瓶座,距离我们约2亿7000万光年,它们是一个松散星系团中的两个个大型成员。这幅彩色深空影像,是美国海军天文台(USNO)于2003年9月用1米口径的望远镜拍摄的。

超新星

超新星现象很少,银河系中自1604年发现蛇夫座超新星以来,还从来没有过。其他星系中的超新星,每年总能发现几颗,但终究太遥远,往往是几百万光年或更远。1987年2月23日,一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗5等星,它很快就被证实是一颗超新星,立即在世界各国的天文界引起了轰动。自1604年以来,这是第一颗用肉眼就能容易地看到的超新星。尤其是它是在大麦哲伦云中,而大麦哲伦云的距离是16万光年,是离地球最近的星系。这颗被命名为1987A的超新星是近400年来所未曾有过的,它是20世纪最大的天体物理事件。

暗物质

暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光。

暗星云

暗星云是银河系中不发光的弥漫物质所形成的云雾状天体。和亮星云一样,他们的大小和形状是多种多样的。小的只有太阳质量的百分之几到千分之几,是出现在一些亮星云背景上的球状体;大的有几十到几百个太阳的质量,有的甚至更大。它们内部的物质密度也相差悬殊。

恒星之间具有广阔的空间。恒星际空间不是一无所有的真空,而是充满了形形色色的物质。这些物质包括星际气体、尘埃、粒子流、宇宙线和星际磁场等,统称为恒星际物质。这些星际物质的分布是不均匀的。有的地方气体和尘埃比较密集,形成各种各样的云雾状天体,这些云雾状的天体就叫星云。“星云”这个名词仅有200多年的历史。起初把观测到的弥散的云雾状天体统称星云。后来天文望远镜分辨率的提高,把这些星云又分成星团、星系和星云三种类型。银河系中的气体尘埃密集的云雾天体,称为星云;银河系以外,类似银河系的天体系统,叫星系。银河系中的星云物质,就形态来说,可以分为弥漫星云、行星状星云和超新星剩余物质云;就发光性质来说,可分为发射星云、反射星云和暗星云。

暗物质晕

暗物质晕环绕在星系外围,如同太阳圈包围着太阳一般。大多数的星系都镶嵌在这种暗物质晕当中,星系系统的动力学也主要由暗物质的分布主导。

暗物质晕存在的证据来自于万有引力的作用——旋涡星系的旋转曲线。如果没有大量的质量存在于延伸的晕内,星系的旋转速率就应该在离核心一段距离之后将随着距离的增加而减少。然而,观测旋涡星系,特别是电波观测到来自中性氢原子(天文学上特有的说法是HⅠ)的发射谱线,显示旋涡星系的旋转曲线远在可见物质之外的距离上依然是平坦的(有着相同的速度)。缺乏任何可见物质可以解释观测的现象,暗示有看不见的物质,也就是暗物质。

奥尔特星云

奥尔特星云是一个假设包围著太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50000至100000个天文单位,差不多等于一光年,即太阳与比邻星距离的四分一。奥尔特云是50亿前形成太阳系的星云的残余物质,包围着太阳系。

虽然人们未曾对奥尔特星云作直接的观测,但从观测得彗星的椭圆轨道,认为不少彗星皆是从奥尔特星云进入内太阳系的,一些短周期的彗星可能来自柯依柏带。该云团所受的太阳辐射较弱,非常稳定,存在数百万颗以上的彗星核,可以不停产生新彗星,去取代被摧毁的。

人们认为太阳外其他恒星也会有自己的奥尔特星云存在,又如果两颗距离近的恒星,其奥尔特云会出现重叠,导玫彗星走进另一恒星的太阳系内部。只有小行星90377被认为可能是奥尔特星云的天体,其轨道介乎76~850个天文单位之间,比预计的轨道接近太阳,有可能来自奥尔特星云内层。如果其推测正确,那么奥尔特星云的距离一定比估计的接近太阳,密度也会较高。也有说法指太阳形成时,原是星团的一员。

奥米加星云

M17叫奥米加星云,又叫天鹅星云,马蹄星云,龙虾星云(闻所未闻!)。新星在此诞生导致它发出红光,导致这个星云诞生的星团有大约35颗星,新星诞生运动有可能是最近才停止。

星云呈红色是因为新星(新星是newstars,不是nova!)诞生,高温电离了附近气体形成发射星云. 可是原来最光的地区竟是白色的地区,那是因为夹杂了反射星光。

星云最特别的是有大量暗星云阻挡后面星光,这些暗星云质量是太阳的800倍,足以形成一个可观星团。奥米加星云骤眼看起来和鹰状星云非常接近,都位于同一旋臂上,其实奥米加星云是比鹰状星云近的。

阿尔贝2029星系群的中心星系

阿尔贝2029星系群的中心星系,它是目前可以测得的宇宙中最大的星系,它距地球大约10.7亿光年。据推测,该星系的主直径为银河系直径的80倍,大概有5. 6万光年那么大。

矮星

矮星像太阳一样的小主序星,如果是白矮星,就是像太阳一样的一颗恒星的遗核。褐矮星没有足够的物质进行熔化反应。

矮星指本身光度较弱的星,现专指恒星光谱分类中光度级为V的星,即等同于主序星。光谱型为O、

B

、A的矮星称为蓝矮星(如织女一、天狼星),光谱型为F、G的矮星称为黄矮星(如太阳),光谱型为K及更晚的矮星称为红矮星(如南门二乙星)。但白矮星、亚矮星、“黑矮星”则另有所指,并非矮星。物质处在简并态的一类弱光度恒星“简并矮星”也不属矮星之列。“黑矮星”则是理论上估计存在的天体,指质量大致为一个太阳质量或更小的恒星最终演化而成的天体,它处于冷简并态,不再发出辐射能;也有人专指质量不够大(小于约0. 08太阳质量)、已没有核反应能源的星体。

光度最弱的一类星系,其绝对星等M为-8~-16等。有的矮星系是椭圆星系,也有的是I型

不规则星系

。这两种矮星系都是小的,成员星通常也不多,质量只有10~10太阳质量。不规则矮星系包含着大量闹行郧猢o并且包含著星族I的恒星。椭圆矮星系是椭圆星系中质量小的星系。它们与球状星团很类似,二者的不同仅仅在于前者直径约为后者的10倍。在本星系群的40个星系中,就是20多个是椭圆矮星系,可见其数目之多。这种星系光度弱,所以在5万秒差距之外是看不到的。B

BOSS

巨型掩星可移动卫星(BigOccultingSteerableSatellite)是一枚计划中的人造卫星,用以配合望远镜来观测太阳系外行星。这枚卫星由一张大面积而轻量的薄膜,与一组推进器及导航系统组成。它能够移动至望远镜与恒星的视线中间,阻挡恒星的辐射,使其行星能被观测得到。

计划中的卫星大小为70米70米,重量约600千克,并利用离子发动机与太阳光压推动。它将于望远镜100000 千米以外,阻挡目标恒星99. 998%的光线。

此卫星有两个可能的运行模式,它可配合将来放置在拉格朗日点-2的太空望远镜,另一个则可以狭长轨道绕地球运行并配合地面望远镜,在远地点时,卫星速度会缓慢下来,容许望远镜有较长时间拍摄暗弱的太阳系外行星。

8C1433+63星系

天文学家1994年发现迄今宇宙中离地球最远的星系。

这个星系名叫8C1433K63,距地球大约150亿光年。也就是说,这个星系的光信号要历经150亿年才能到达地球。

这一发现使部分科学家认为,宇宙本身至少已有150亿年的历史,从而否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算:宇宙可能只有120亿年或甚至更小年纪。

新发现的星系似乎包含有一些恒星。这些恒星在其光信号到达地球时就已经年迈了。天文学家估计离地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿年。

班尼特彗星

班尼特彗星从2月起肉眼可见,直到5月中旬。1970年3月20日过近日点。这颗明亮的拖着长尾的彗星,被许多人认为是20世纪最美丽的彗星之一。发现时位于极南方的天空。2月份的第一周内,亮度5等,彗尾长1度。月底时,亮度3. 5等,彗尾长2度。3月中旬,亮度达到1等,彗尾超过10度长。3月底,经过宝瓶座和飞马座,成为北半球黎明夜空中的迷人天体,亮度0等,距离太阳相当远。通过望远镜可以观测到从彗核中喷射出的明亮物质形成了奇特的螺旋状喷流。4月的第2周,亮度1到2等,拖出两条彗尾,最长的延伸达20度。月底时,亮度3等,位于仙后座,成为拱极天体,整夜可见。5月初,彗头亮度4等,但彗尾仍有10到15度长。5月20日左右从肉眼中消失。

半人马小行星

半人马小行星是指一类绕日轨道在木星和海王星之间的冰冻小行星,并以希腊神话中的半人马神,即奥林匹克之父,也是大力士海格利斯之师──仙托为名。中文一般将该类小行星称为半人马小行星,也叫仙托小行星。

第一颗半人马小行星──喀戎(2060Chiron)于发现时在接近近日点出现了彗发(coma),虽然其体积远大于典型的彗星而且一直有争议,在天文学上目前却将之同时归类为彗星(95/P喀戎)及小行星。半人马小行星并没有稳定的轨道且最后会被巨大行星移出太阳系。其轨道的力学研究指出半人马小行星可能是从柯伊伯带天体转变成短周期木星族群彗星的中间天体。

柯伊伯带的天体会被扰动而穿越海王星轨道并和海王星形成重力交互作用。之后即归为半人马小行星,但其不断接近一个以上的外侧行星因此导致混乱的运行轨道。一些半人马小行星会进而穿越木星轨道进入内太阳系,若其显示彗星活动,则可能会重新归类为木星族群彗星。半人马小行星将因此撞击太阳或行星或者可能在接近行星(尤其是木星)后被引出太阳系外。

暴风雪号航天飞机

1988年11月15日,完成了一次无人驾驶的试验飞行。前苏联的暴风雪号航天飞机从拜科努尔航天中心首次发射升空,47分钟后进入距地面250公里的圆形轨道。它绕地球飞行两圈,在太空遨游三小时后,按预定计划于9时25分安全返航,准确降落在离发射点12公里外的混凝土跑道上。

暴风雪号航天飞机大小与普通大型客机相差无几,外形同美国航天飞机相仿,机翼呈三角形。机长36米、高16米,翼展24米,机身直径5. 6米,起飞重量105吨,返回后着陆重量为82吨。它有一个长18. 3米、直径4.7米的大型货舱,能把30吨货物送上近地轨道,将20吨货物运回地面。头部有一容积70立方米的乘员座舱,可乘10人,设计飞行寿命100次。

暴风雪号的主发动机不是装在航天飞机尾部,而是装在能源号火箭上。这样就大大减轻了航天飞机的入轨重量,同时腾出位置安装小型机动飞行发动机和减速制动伞。其次,暴风雪号着陆时,可用尾部的小型发动机做有动力的机动飞行,安全准确地降落在狭长跑道上,万一着陆姿态不佳,还可以将航天飞机升起来进行第二次着陆,从而提高了可靠性。而美国航天飞机靠无动力滑翔着陆只能一次成功。第三,暴风雪号能像普通飞机那样借助副翼、操纵舵和空气制动器来控制在大气层内滑行,还准备有减速制动伞,在降落滑跑过程中当速度减慢到50公里/小时时自动弹出,使航天飞机在较短距离内停下来。

爆发变星

爆发变星是一种亮度突然激烈增强的变星。造成这类变星光度变化的原因是星体本身的爆发。

爆发前,星体处于相对稳定(或缓慢变化)的状态,一旦爆发,星体的亮度可以迅速增加到原来的几千或几亿倍,有的甚至在白天都可见到,经过一段时期又逐渐暗弱下来;一部分爆发变星,有人又称之为灾变变星。爆发变星爆发的规模又大有小,亮度的变化也有大有小,有的星爆发还不止一次。爆发变星可以包括许多类型,例如,新星、超新星、再发新星、矮新星、类新星、耀星等。

巴纳德天体

暗区在银河系中很多,最明显的是天鹅座的暗区,银河被分割成为向南延伸的两个分支。再如猎户座著名的马头星云和蛇夫座S状暗星云,也是不透明的暗星云。在星云较薄弱的部分仍可看到一些光度被减弱了的恒星,看起来这些区域的恒星密度显得很稀疏。暗星云和亮星云并没有本质上的不同,只是暗星云所含的尘埃比较大,有很多亮星云实际上是一个更大的暗星云的一部分。球状体是一种小型且密度较大的球状暗星云,也叫做巴纳德天体,只能用大型望远镜才能观测到。有人认为球状体是一些正处在引力收缩阶段的原恒星。

比拉彗星

比拉彗星是由奥地利业余天文爱好者比拉在1826年发现的一颗因自身分裂而走完生命旅程的短周期彗星。

比拉彗星分裂后,人们开始注意彗星的分裂现象。1860年2月26日,一位法国天文学家在巴西观测到1860Ⅰ有分裂迹象,彗星后面有一团模糊的气团。3月11日,发现彗星出现了两个比较小的中心,位置在其最长轴方向上。不久,它的彗头抛出两块物质,变成3颗彗星扬长而去。进入20世纪后,人们发现彗星分裂已是屡见不鲜的现象。

比邻星

比邻星,离太阳最近的一颗恒星,是聚星(3颗恒星在一起)之一,它位于半人马座,学名:半人马座α星C(依拜尔命名法)。比邻星离太阳只有4.22光年,相当于399233亿公里。位于从地球看来西南方向2度的位置,为一颗红矮星。如果用最快的宇宙飞船,到比邻星去旅行的话,来回就得17万年,可想而知,宇宙之大,虽说是比邻也远在天涯。比邻星是一颗三合星。它们在相互运转,因此在不同历史时期,“距离最近”这顶世界之最的桂冠将由这三颗星轮流佩戴了。

柏拉图计划

柏拉图计划是负责与外星人建立外交关系。这个计划是在1954年由信号计划(或水瓶座计划)衍生而来,至今仍在新墨西哥州的一个地方继续进行着。虽然是违背了美国宪法,不过这个计划却成功地与外星人签订了正式的秘密条约。秘密条约的主要内容是外星人给美国先进的科技;美国政府则须保守外星人在地球上活动的这项秘密,并且容许外星人绑架人类和动物进行实验。外星人则同意提供被绑架者的名单给MJ-12。

捕抓计划

捕抓计划是负责回收坠毁的外星船及外星人,并且发布掩饰性的故事情节,以免漏事实真象,必要时也采取某些掩饰性的行动。最常使用的故事例如:坠毁的试验飞机,高空探测气球。这个计划是成功的,并且至今仍在进行中。

波恩星表

波恩星表是德国天文学家阿格兰德于1859年到1862年在波恩天文台出版的一套四卷本的星表,缩写为BD,包含了324189颗恒星,采用1850. 0历元,赤纬范围从+90°到-2°,极限星等为9-10等,是在照相术发明以前编纂的最完整的一份星表。1863年根据波恩星表发表了波恩巡天星图。

由于波恩天文台位于北半球,无法完整观测到南半球的天空,1892年阿根廷的科多巴天文台发表了科多巴星表,简称CD,使用目视方法,将波恩星表扩展至赤纬-23°,共收录了58万多颗恒星。1896年在南非好望角完成的好望角照相星表(简称CPD)扩展至南天极,共有45万多颗恒星。

波恩星表收录了恒星的光谱资料。在亨利·德雷珀星表中找不到的星天文学家会优先使用波恩星表中的编号。

棒旋星系

棒旋星系是一种有棒状结构贯穿星系核的漩涡星系。在星系的分类中,以符号SB表示,以区别于正常螺旋星系S。在全天的亮星系中,棒旋星系约占15%,当统计到较暗的星系时,棒旋星系的比例提高到25%。棒旋星系在质量,光度和光谱上,在成员天体的星族类型,气体和尘埃的分布,星系盘和星系晕的结构以及空间分布的特征等方面,都和正常的螺旋星系相似。棒旋星系在运动方面的特征是:核心常为一个大质量的快速旋转体,运动状态和空间结构复杂,棒状结构内部和附近的气体和恒星都有非圆周运动;星系盘在星系的外部似乎居主要地位,占星系质量的很大一部分。

北美星云

天上的北美星云能够做地球上的北美洲人不能做的事情——制造恒星。特别的是,和困在地球上的大陆相似,状如中美洲和墨西哥的明亮部分实际上是一张气体、尘埃和新形成的恒星的温床,被称为天鹅座围墙。上面的以代表色显示的图像显示这一恒星形成的围墙正在被明亮的年轻恒星照亮和侵蚀,并且部分地被那些恒星制造的暗尘埃所掩盖。上图显示的部分北美星云(NGC7000)跨度约15光年,距离我们大约1500光年,方向指向天鹅座。

北河二

北河二是目视三合星(用天文望远镜可以看到三颗星),其中每颗星均是分光双星,所以,北河二是六颗星组成的聚星。其中主星是光谱光度为A1V型主序星,距离47光年。光度是太阳的28倍。

几百年前,据当时的星图,北河二比北河三明亮,因此才把北河二称为双子座α星,把北河三称为β星,现在北河二暗于北河三,科学家推测北河二是一颗周期长达几百年的食变星。

北斗星

北斗星相对于北极星,位置也是基本不变的,但地球的自转会让人感到北斗星在绕着北极星转(其实是绕着地轴转),如果你在一个晚上持续地看北斗星,会发现它也是从东往西转,到了白天太阳出来就看不见它了。

而当地球公转到其他位置的时候,比如转过半个公转轨道,这时候的晚上正好是半年前的晚上看到的宇宙空间的另一半,所以看到北斗星的指向就相当于半年前北斗星在白天的形式。在北天有排列成斗(杓)形的七颗亮星,我们常称它们为北斗七星。

北落师门

北落师门是南鱼座的主星(南鱼座α星),全天第18亮星,视星等1. 16等,绝对星等2. 03等,距离22光年。北落师门给人以一种湿润的感觉,是颗A3V型白色主序星。

北落师门的直径约为太阳直径的1.7倍,质量约为2. 3倍,亮度15倍。它只有约2亿年的年龄,是非常年轻的恒星。

北落师门周围围绕着一圈圆盘状尘埃云,从距恒星5天文单位,一直延伸到90天文单位的地方。1998年,人们通过观测和推测,认为尘埃云中很可能已经产生了行星。

白洞

白洞有一个封闭的边界。白洞内部的物质(包括辐射)可以经过边界发射到外面去,而边界外的物质却不能落到白洞里面来。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。

简单来说,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。因此,白洞可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。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。目前天文学家还没有实际找到白洞,还只是个理论上的名词,在了解白洞前先简略介绍黑洞。

白矮星

白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。

白矮星属于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期,抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星。对白矮星的形成也有人认为,白矮星的前身可能是行星状星云(是宇宙中由高温气体、少量尘埃等组成的环状或圆盘状的物质,它的中心通常都有一个温度很高的恒星──中心星)的中心星,它的核能源已经基本耗尽,整个星体开始慢慢冷却、晶化,直至最后“死亡”。不规则星系

外形不规则,没有明显的核和旋臂,没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。按星系分类法,不规则星系分为IrrⅠ型和IrrⅡ型两类。Ⅰ型的是典型的不规则星系,除具有上述的一般特征外,有的还有隐约可见不甚规则的棒状结构。它们是矮星系,质量为太阳的一亿倍到十亿倍,也有可高达100亿倍太阳质量的。它们的体积小,长径的幅度为2~9千秒差距。星族成分和Sc型螺旋星系相似:O-B型星、电离氢区、气体和尘埃等年轻的星族Ⅰ天体占很大比例。Ⅱ型的具有无定型的外貌,分辨不出恒星和星团等组成成分,而且往往有明显的尘埃带。一部分Ⅱ型不规则星系可能是正在爆发或爆发后的星系,另一些则是受伴星系的引力扰动而扭曲了的星系。所以Ⅰ型和Ⅱ型不规则星系的起源可能完全不同。

不可思议的现象

日冕的温度非常高,可达200万K。令人不可思议的是,离太阳中心最近的光球层,温度是几千度。稍远些的色球层,温度从上万度到几万度。而距离太阳中心最远的日冕层,温度竟然高达百万度。这一反常的现象意味着什么,科学家们目前还未找到合理的解释。

日冕的形状很不规则,有时候呈圆形,有时候呈扁圆形,结构也很精细,在太阳赤道四周有很多向外流动的“冕流”伸向远处,太阳极区则有一些纤细的羽毛状的“极羽”。

本超星系团

本星系群只是本超星系团的一小部分。它除了太阳系所在的本星系群之外,本超星系团还包括其他50来个星系团和星系群:室女星系团,大熊星系团,以及许多比较小的星系群和星系团。本超星系团的直径大体上在1亿~2亿光年之间,核心部分在室女星系团。室女星系团包括2500个以上的成员星系。银河系在本超星系团的边缘附近,距离边缘二三百万光年。本超星系团的所有成员星系都在围绕着本超星系团中心作公转运动,银河系的公转周期大约是1000亿年。

薄饼模型

20世纪80年代天文学的重大成就之一是对宇宙大尺度结构有了长足的了解。其中关于总星系形成,有两个比较重要的理论。一种是“星系理论”,一个是“薄饼理论”。我们的宇宙是由尺度为上亿光年的物质聚集区——超星系团——和尺度与之相当却异常空虚的“巨洞”区域交织构成的,超星系团往往就是巨洞的边。这种大尺度结构的详情对弄清星系和星系团的形成问题相当重要。星系理论认为先形成星系,然后众多的星系彼此吸引而聚集成星系团;另一种理论即“薄饼模型”,最初于1970年由苏联天体物理学家泽尔多维奇和苏尼亚耶夫提出。该理论认为在早期宇宙中先形成星系团或超星系团那样的巨大物质集团,它们坍缩成扁平的片状结构——所谓的“薄饼”,其中的物质后来再碎裂形成星系。薄饼模型预言的星系大尺度分布模式与后来观测到的超星系团及巨洞的特征相符,因而引起人们的广泛注意。但是某些观测资料却有利于先形成星系的观点,因而争论仍将继续下去。

壁宿

壁宿指北官玄武七宿中的第七宿,由两颗星组成,因其在室宿的东边,很像室宿的墙壁,又称东壁。唐代张说诗“东壁图书府,西园翰墨林”,形容壁宿是天上的图书库。

壁垒星系

壁垒星系是由恒星、星际气体和宇宙尘埃构成的。太阳系所属的银河系直径约10万约年,包括上千亿个恒星。

过去天文学家认为,直径达5000万光年的超星系团是纵深达100~200亿光年的宇宙空间中最大的构造物。1990年,美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”,长度至少为5亿光年,有可能超过10亿光年,宽度为2亿光年、厚度为1500万光年,呈拱形。由于它距离地球2亿至3亿光年之遥,人的肉眼无法对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大的构造物。

C

CoKuTau4

科学家通过斯皮策大型天文望远镜观察到,在距我们地球420光年远的金牛座上,有一颗名为 COKUTAU4 的恒星。一颗年幼的行星围绕着COKUTAU4恒星公转,而它的年纪只有一百万年。用宇宙的漫长岁月来计算,它好像只是一个刚刚学步的婴儿。纽约大学的物体和天文学教授丹·渥特森说:“这是我们第一次看到新的行星形成。它可能是我们迄今所知的最年轻的行星。”

超新星

“超新星”就是爆发规模超过“新星”的天体。就是在本来看不到恒星的地方出现其亮度比新星更大的天体。一旦变成超新星,恒星就死亡了。超新星爆发是恒星世界中最壮观的天象。半人马座Z星爆发时比整个星系亮100倍。历史上记载的银河系内的超新星,都可以在白天看见,持续时间可达两个月以上。

超新星(SN)可以分成两大类,Ⅰ型超新星(SNI)和Ⅱ型超新星。主要的分别是爆发的光谱中是否含氢,不含氢的是Ⅰ型,含氢的是Ⅱ型。Ⅰ型超新星爆发后,全部炸掉。Ⅱ型超新星爆发后的残骸是中子星,少数也可能是黑洞。

超巨星

光度最强的恒星。它们的绝对目视星等亮于-2等。肉眼所见的最亮的蓝(热)超巨星是参宿七和天津四;最亮的红(冷)超巨星是参宿四和心宿二。超巨星的质量有人认为应大于5个太阳质量。由于光谱型相同的恒星其表面温度也相同,因而单位表面积的辐射能率也必相同。超巨星的光度很大,说明其表面积显然比光谱型相同的非超巨星大。例如食双星仙王座VV中的红超巨星,其半径大约为太阳半径的1600倍,目视波段的光度大约为太阳的3000多倍,而蓝超巨星天津四的可见光波段的光度为太阳的85000倍左右。目前已测到一些蓝超巨星、黄超巨星和红超巨星的射电辐射,这对于研究其大气结构和活动、星周物质、星风和质量损失等问题十分重要。高能天文台2号卫星已测得猎户座ε、κ等星的X射线,这和它们的星冕、星风等有关。超巨星明显地集中在银道面和旋臂附近。它们的动力学特性与银河系中的气体物质相似。60%的超巨星属于O、B星协或银河星团。超巨星的年龄和演化问题是十分重要的研究课题,争论较多。

巨星和超巨星的体积都十分庞大,有的比太阳大一百倍乃至十万倍,但是它们的质量一般只有太阳的几倍至几十倍,因此它们的密度就比太阳的密度小的多。巨星的平均密度可以和地上气体的密度相比,而超巨星的密度只有水的密度的千分之一,这是一个有趣的现象。原来恒星世界的巨人,其实却是虚有其表的庞然大物!

超新星回落环

超新星爆炸中的“回落”现象指的是爆炸喷发出去的一些物质未能逃逸,而是又落回来了。科学家曾用该观点来解释黑洞的形成、磁星的分布以及脉冲星周围跟地球质量差不多的行星的起源。此前,一直没有直接观测证据证明这个过程的确发生了。一个孤立的X-射线脉冲星周围的一个冷尘埃环(是在美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜获得的数据中探测到的),可能是迄今被观测到的第一个超新星回落环。将其与普通恒星周围的原始行星环相比较,在一颗中子星周围的这样一个巨大的尘埃环,有可能是行星形成的一个场所。

超级耀斑

恒星耀斑指的是宇宙恒星最猛烈的磁爆发,其所产生的巨大能量超乎人们的想象。美国航空航天局(NASA)的科学家称,他们此前观测到了一次有史以来最猛烈的恒星耀斑,其爆发时产生的能量相当于5000万亿颗原子弹。

2005年12月,美国科学家们通过“SWIFT”号人造卫星观测到了这一史无前例的恒星耀斑。这颗恒星的体积比太阳略小,位于飞马座附近。与典型的太阳耀斑相比,这次爆发的恒星耀斑其强度要超出约1亿倍,相等于5000万亿颗原子能同时爆炸时产生的能量之和。如果这次耀斑发生在太阳表面,将会导致地球上的所有生物全部灭绝。通过此次观测,科学家们还发现其它星体在爆发恒星耀斑同样会产生粒子加速度,这一点与太阳耀斑极其相似,也是科学家们首次得到类似的直接证据。

美国科学家表示,恒星耀斑是宇宙恒星最猛烈的磁爆发,可以使得包括地球在内的许多星体受到高速亚原子粒子的轰击。地球的大气层和磁场可以阻挡普通耀斑潜在的致命影响,一些看上去非常普通、与太阳相似的恒星,耀斑的瞬间亮度相当于太阳耀斑亮度的数十倍乃至上亿倍。虽然有充分的证据表明我们的太阳不会出现这样的超级耀斑,但是科学家们目前尚不清楚宇宙中为何会出现超级耀斑。许多与太阳相似的恒星都要经历一个延长的休眠期,其亮度在休眠期内减少约1%,这个比例听起来并不大,但却会使地球进入另一个冰期。地球近1万年来出现的19次主要寒冷期,有17次是因为太阳活动减弱造成的。

超光速运动

天文学中,超光速运动是一种外显的超过光速的运动,出现在一些无线电银河系、类星体中,最近也发现出现在一些称作微类星体的星系类辐射源。这些来源被认为中心含有黑洞,因此造成了质量体以高速射出。

超光速运动首次发现于1970年代早期,一开始被视为不利于类星体具有宇宙论尺度距离说法的一项证据。虽然一些天文物理学家仍为这论点辩解,多数人相信这个大于光速的外显速度是一种光学错觉(opticalillu-sion),并不包含任何与狭义相对论相违背的物理学。

超星系团

由若干个星系团聚在一起形成的更高一级的天体系统。又称二级星系团。通常,一个超星系团只包含几个星系团。超星系团大多具有扁长形,其长径约60~100百万秒差距,质量1015~1017太阳质量。超星系团的存在说明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。20世纪80年代后,天文学家发现宇宙空间中有直径达100百万秒差距的星系很少的区域,称为巨洞。超星系团同巨洞交织在一起,构成了宇宙大尺度结构的基本图像。本星系群所在的超星系团称为本超星系团。较近的超星系团有武仙超星系团、北冕超星系团、巨蛇-室女超星系团等。超新星回落环

超新星爆炸中的“回落”现象指的是爆炸喷发出去的一些物质未能逃逸,而是又落回来了。科学家曾用该观点来解释黑洞的形成、磁星的分布以及脉冲星周围跟地球质量差不多的行星的起源。此前,一直没有直接观测证据证明这个过程的确发生了。一个孤立的X-射线脉冲星周围的一个冷尘埃环(是在美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜获得的数据中探测到的),可能是迄今被观测到的第一个超新星回落环。将其与普通恒星周围的原始行星环相比较,在一颗中子星周围的这样一个巨大的尘埃环,有可能是行星形成的一个场所。

超强磁星体爆炸

艺术家画出了超强

磁星体

发生X射线爆炸时的想象图。这一距地球15000光年的奇特物体位于射手座,它是一个旋转速度很快的小中子星,它定期释放出大量的X射线。磁星体“磁星体”周围具有非常强烈的磁场,并且不停地在向外界发射着独特的电磁脉冲。“磁星体”的星星距离地球约1万光年,可以发出非常有节律的“心跳声”,显得格外与众不同。

这颗磁星体的“心跳”声每隔5. 54秒钟就会发射一次。随着这颗星体不停的转动,它就会向外太空不停地发送无线电波束,当电波的传播路径碰到地球的时候,就会产生一种尖锐的脉冲。科学家们说他们是在长期的观察过程中无意发现这一现象的,而在此之前,人类从来没有发现过“磁星体”会产生无线电脉冲。

天文学界普遍认为,“磁星体”是巨大的恒星爆炸后的残留物。在整个银河系中,人们目前知道的“磁星体”只有十几个,它们之所以能够被人类发现,是因为它们周围有着特别强烈的磁场。典型脉冲星的磁场比地球的磁场强度要高出约十亿倍,但是“磁星体”的磁场强度却比脉冲星的磁场还要高出数百倍。在如此强烈的磁场环境下,如果你站在距它1000公里的地方,地球上的任何生物都会被电磁波烤熟。如果地球从“磁星体”附近经过的话,地球上的所有的生物将被彻底灭绝。科学家们相信还会有更多的“磁星体”将被发现,对它们的进一步观测和研究将有助于解释这类星体在恒星生命周期中所扮演的角色。

查刘璧如星

“查刘璧如星”(3960)沿着一个椭圆轨道绕日运行,它的轨道偏心率为0.281,轨道倾角为14.480,轨道半长径为2. 640个天文单位(一个天文单位为日地间平均距离,约等于1. 5 亿公里),就是说“查刘璧如星”至太阳的平均距离为3. 96亿公里,在轨道上平均每天以159万公里的高速度奔腾前进,绕太阳一周需4.29年。“查刘璧如星”里离地球最近时只有1. 35亿公里。

长蛇座

长蛇座在乌鸦座与巨爵座正下方,也就是南方,可以看到身躯苗条的长蛇座。长蛇座由东向西延伸到巨蟹座的星团M44下方(南方),竟然蜿蜒长达100度大约7个手掌宽,它与冬天的波江座并称全天最长的星座。

长蛇座虽然其长无比,却无一颗耀眼的星。只有一颗放射红光的二等亮星星宿一(即长蛇α座),长蛇座的心脏就是星宿一。由于星宿一四周没有其他亮星,孤零零地一星独处,因此,阿拉伯人又形象地称之为“孤独者”。

世界各地均可看到长蛇座的一部分,但由于四等和五等星居多,是他长长的身躯难以辨认。最明显的特征是它蛇头的六星集团,位于南河三以东15°。对于北方中高纬度的观察着来说,长蛇座低垂在地平线上,需要理想的观察条件。

参宿四

猎户座亮星极多,其中最著名的就属参宿四,即猎户座α星。全天第10亮星,亮度在0. 06~0.75等之间变化,变化周期为5年半,属于不规则变星。它是MIab型红超巨星,半径在太阳的700倍到1000倍间变化,如果把它放在我们的太阳这个位置,外围将超过木星。而半径的变化使得它的光度也跟著变化,亮度会在0.4~1. 3间变化。绝对星等-6等,它距离我们约500光年,质量为太阳的15倍,表面温度3500开,光度为太阳的10万倍,体积为太阳的325万倍,是迄今人类发现的体积最大的恒星。因为又近又大,使它成为除了太阳之外,人类首度能解析出表面大小的恒星。参宿四已走入生命末期,推测在未来数百万年中,可能变成超新星。

参宿七

猎户座β,全天第七亮的恒星,是一颗BSIa型蓝超巨星。位于猎户座的右下角,目视星等在0. 08~0.20之间变化,绝对星等-7. 1等。表面温度1.2万开,半径为太阳的77倍,光度为太阳的11万倍,距离850光年。还有一颗视星等6. 8等的伴星光谱型BSIa光学和紫外观测表明,参宿七不仅连续地吹出很强的星风,还以间断的方式抛出物质,形成一个膨胀的气壳。

船尾座

船尾座,赤经为6时02分至8时26分,赤纬为-11°~51°。船尾座位于大犬座天狼星和船底座老人星两颗星连线的东侧,大部分处在银河中,其中有亮于6等的恒星181颗,包括1颗二等星,6颗三等星,14颗四等星。每年3月13日晚8时船尾座上中天。观测者在北纬39°以南地区可看到完整的船尾座,北纬79°以北的地方则完全看不到这个星座。

船帆座

船帆座中心位置:赤经9时40分,赤纬-47°。在船底座之北,半人马和船尾两座之间的银河中。其中亮于6等星的恒星有146颗,包括3颗二等星,2颗三等星,14颗四等星。每年4月10日晚8时,船帆座上中天。船夫座γ星(天社一)是光学双星,是1. 8等星,是著名的热星之一,其表面温度约25,000摄氏度。其子星γ2星等为1.78等,距离我们800光年,是全天200颗最亮恒星之一;另一子星γ1的视星等为4.27等,是一颗B1Ⅳ型蓝白色亚巨星。两星角距为41″.2。子星γ2是全天最亮的沃尔夫-拉叶型星,沃尔夫-拉叶型星是法国天文学家沃尔夫和拉叶于1867年在天鹅座发现的一种特殊类型的恒星,它们的光谱中有许多很宽的发射线。后来的观测发现,天社一是一个四合星,另外两子星一个为8. 5等,另一个为9.4等。

船帆座超新星

爆炸已经结束了,但其所造成的影响仍然持续着。大约在1万1千年前,在人类刚刚开始有历史记载的时候,船帆座有一颗星发生爆炸,造成一个非常明显奇怪的亮点。这颗星的外层撞到星际物质,驱驶着一道至今仍然可见的冲击波。在左侧的照片里,复杂且向右方移动的冲击波中,不同的颜色代表着冲击波的前缘撞击时所产生不同的能量。照片中左方的星星是在前景中偶然出现的,而那一道长长的对角线条纹和这个冲击波无关。在船帆座中心中剩下的是脉冲星——船帆座超新星Remnant,一个如原子般密实的星体,其在一秒中之内可以旋转十数次以上。

赤经

赤经是从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度,成为该天体的赤经。赤经与时角不同,时角是由天子午圈向西量,而赤经是由春分点向东量,两者方向相反。

赤经,天文学名词。指赤道坐标系的经向坐标,过天球上一点的赤经圈与过春分点的二分圈所交的球面角。天球上相当于地球经线的线,通过天球两极并与天赤道垂直。以时、分、秒表示。

创世大爆炸

所有的物质、能量、空间和时间都是在一次称为创世大爆炸中,约150亿年前产生的。原子微粒结合形成氢原子和氦原子,宇宙膨胀后冷却下来。经过上亿年,星系、恒星、行星和有机生命产生了。2

根据爱因斯坦的著名公式E=mC,当宇宙开端时,所有的物质都转化为能量(物质不可以无限压缩),被压缩在一个无限小的点上,这个奇点(被无限压缩的点)由于抵抗不住自身的强大引力而爆炸。随后能量转化为物质,逐渐冷却爆炸后,便逐渐形成了今天的宇宙,今天的宇宙仍然保留着创世大爆炸时的温度因而没有达到绝对零度。

臭鸡蛋星云

臭蛋星云是颗很正常的恒星,现在已经用尽了核心的核燃料,核心坍缩成一颗白矮星。在这个过程中所释放出来的部分能量,造成了恒星外层气体向外膨胀,产生了非常上镜头的行星状星云。扩张的云气,以每小时百万公里的高速冲撞周围的星际气体,形成了超音速的震波波前,造成氢气的游离并激发氮气发出蓝色的辉光。

臭蛋星云又名为葫芦星云或OH231. 8+4.2,在未来的1000年中,它很可能会发展成对称的双瓣形行星状星云(双极行星状星云)。臭蛋星云,位于南天的船尾座内,距离地球有5000光年远,这一星云大小约为1.4光年。

虫洞

虫洞是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴。美国科学家对此做了深入的研究。目前的宇宙中,“宇宙项”几乎为零。所谓的宇宙项也称为“真空的能量”,在没有物质的空间中,能量也同样存在其内部,这是由爱因斯坦所导入的。宇宙初期的膨胀宇宙,宇宙项是必须的,而且,在基本粒子论里,也认为真空中的能量是自然呈现的。那么,为何目前宇宙的宇宙项变为零呢?柯尔曼说明:在爆炸以前的初期宇宙中,虫洞连接着很多的宇宙,很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果,由一个宇宙可能产生另一个宇宙,而且,宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴,它们可通往一个宇宙的过去及未来,或其他的宇宙。

彩虹星云

这些由星际尘埃及气体组成的云气,如同纤柔娇贵的宇宙花瓣,远远地盛开在1 300光年远的仙王座恒星丰产区。有时它被称为彩虹星云,有时人们又叫她艾丽斯星云,而被编入目录的则是NGC7023,它可不是天空中唯一会让人联想到花的星云,虽然如此,这张美丽的,发出梦幻般的迷人景象的数字影像,炫耀出色彩与对称上令人印象深刻的细节。

厕一

厕一,又名“天兔座α星”及“Arneb”,是天兔座最亮的恒星。

该恒星正步向死亡,可能已经过了超巨星的演变,或是正在演变为超巨星。由于它的质量少于10个太阳,因此将会演化为炽热的白矮星。但如果它的质量比预计的大,它则有机会以超新星方式爆炸来结束生命。

D

第一基地

“第一基地”是《基地》中心理历史学家哈里·谢顿为了银河的安宁和平和稳定而建立的,使银河的分裂时间由3万年缩短至一千年,为此他还建立了“第二基地”,起到了幕后操纵的作用,而第一基地才是实现重建帝国的基础,经过基地人的不懈努力,第一基地终于成为了一个强大的国家。

第一星族星

第一星族星即富金属星是年轻的恒星,金属量最高。地球的太阳是富金属的例子,它们通常都在银河系的螺旋臂内。

一般而言,最年轻的恒星,越极端的第一星族星被发现的位置越在最周边,依此类推,太阳被认为位居第一星族星的中间。第一星族星有规则的绕着银心的椭圆轨道和低的相对速度。高金属量的第一星族星使它们比另外两种星族更适于产生行星系统,而行星,特别是类地行星是由富含金属的吸积盘形成的。

在第一星族和第二星族之间有中间的星盘星族。

第一宇宙速度

第一宇宙速度(v)航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的1速度,也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出v=7. 9千米/秒。航1天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于v。1

第二宇宙速度

第二宇宙速度(v)当航天器超过第一宇宙速度v达到一定值21时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度v=11.2千米/秒。由于月球还未超出地球引力的范2围,故从地面发射探月航天器,其初始速度不小于10. 848千米/秒即可。

第二星族星

第二星族星即贫金属星只有相对是少量的金属。理想的相对的少量必须是除了氢和氦之外,所有的元素都远低于富金属天体中的相对数量,即使在宇宙大爆炸之后的137亿年,金属成分在宇宙整体化学元素中的百分比仍然是微量的。然而,贫金属天体依然是比较原始的,这些天体是在宇宙较早的时间里就形成的。它们通常出现在接近星系中心的球核,中间的第二星族星;还有星系晕的星晕第二星族星,是更老的恒星,也更缺乏金属。球状星团也包含大量的第二星族星。一般也相信第二星族星创造了元素周期表中,除了不稳定的,所有其它的元素。

第三宇宙速度

第三宇宙速度(v)从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩3瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度v=16.7千米/秒。需要注意的是,3这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的v 3值;如果方向不一致,所需速度就要大于16.7千米/秒了。可以说,航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度。

第三星族星

第三星族星即无金属星是假设中的星族,是在早期宇宙中应该形成的极端重和热,并且不含金属的恒星。它们未曾被直接观测到,但是经由宇宙中非常遥远的重力透镜星系找到间接的证据。它们也被认为是暗弱蓝星系的成员。它们的存在是基于宇宙大爆炸不可能创造重元素,而在观测到的类星体发射光谱,特别是暗弱蓝星系中重元素又确实存在的事实。它也被认为是这些恒星触发了再游离周期。

目前能形成的质量最大恒星是110倍太阳质量;质量更大的原恒星在最初的核反应开始之际将喷发出部分的质量。在没有足够的碳、氧和氮的核心,不管怎样CNO循环无法进行,恒星将无法很快的自我毁灭。直接进行质子-质子链的核融合反应速率不足以产生足够的能量支撑如此大的庞然巨物,最终结果是未经过发光的过程就直接坍缩成为黑洞。这也是天文学家认为第三族星特别奥秘的原因——所有的理由都认为它们应该存在,但却必须经由类星体的观测才能解释。

第四宇宙速度

第四宇宙速度(v)宇宙速度的一级,预计物体具有110~4120km/s的速度时,就可以脱离银河系而进入河外星系,这个速度叫做第四宇宙速度。

地外文明

地外文明是指地球以外的其他天体上可能存在的高级理智生物的文明。探索地外文明首先要根据地球上生命存在的状况,弄清生命存在的条件和环境。

生命是美妙的,正是生命的繁衍才使地球上生机勃勃,气象万千。生命不是神造的,生命是天体演化的必然结果。生命存在的条件又是非常苛刻的,所在的天体要有坚硬的外壳,要有适宜的大气和适合的温度,要有一定数量的水。同时,行星围绕的天体必须是一颗稳定的恒星。就太阳系来说,符合上述条件的只有金星、地球和火星。其中地球位于金星和火星之间,处于生命繁衍的最有利的空间。现在还没有发现金星和火星上有生命。太阳系中其他行星上就更不适合生命存在了。

地球凌日

当地球与太阳和火星连成一线,在火星上便可看到地球凌日,在太阳的位置可看到地球的黑点通过。

比起水星凌日和金星凌日,地球凌日会较为有趣,因每次凌日大多可同时看到月球的黑点,但有时则会在其中一个天体凌日后,另一个才开始凌日。例如1800年和将于2394年在火星上出现的地球凌日。

人类从未有踏足火星的记录,因此没有人看过地球凌日。下一次凌日将于2084年11月10日发生,届时如果人类能成功登陆火星,他们将有机会亲眼目睹此奇观。上一次地球凌日发生于1984年5月11日。

在火星上除可观测地球凌日外,还可观测到水星凌日、金星凌日和两颗卫星造成的日食——火卫一日食和火卫二日食。

火星上每284地球年(151火星年)会发生4次地球凌日,其间隔分别为100. 5、79、25. 5和79地球年,而地球月份则为5月和11月。

地质时钟

为追溯地球的历史,需要知道地质体的年龄,推算各种地质事件发生的时代。地质学家们已经研究出各种关于岩石和构造的相对和绝对年代测定的方法,以致可以把地质事件按年代顺序进行编排。一个岩石单位的相对年代是由它与相邻已知岩石单位的相对层位的关系来决定。绝对年龄是用距今多少年以前来表示,并且是通过某种岩石样品所含放射性元素测定的。

地平仪

“地平仪”用于测方位角。圆形仪面上刻四象限,方形仪面上各直边从中心0°起,分别刻“一十”、“二十”、“三十”度。仪面中心设窥器,沿窥器两边刻“一十”、“二十”、“三十”等数字。

低质量恒星

低质量恒星的演化终点没有直接观察到。宇宙的年龄被认为是一百多亿年,不足以使得这些恒星耗尽核心的氢。当前的理论都是基于计算机模型。

一些恒星会在核心进行氦聚变,产生一个不稳定和不平衡的反应,以及强烈的太阳风。在这种情况下,恒星不会爆发产生行星状星云,而只会耗尽燃料产生红矮星。

但是小于0. 5倍太阳质量的恒星甚至在氢耗尽之后都不会在核心产生氦反应。像比邻星这样的红矮星的寿命长达数千亿年,在核心的反应终止之后,红矮星在电磁波的红外线和微波波段逐渐暗淡下去。

大质量恒星

在超出5倍太阳质量的恒星的外壳膨胀成为红超巨星之后,其核心开始被重力压缩,温度和密度的上升会触发一系列聚变反应。这些聚变反应会生成越来越重的元素,产生的能量会暂时延缓恒星的坍缩。

最终,聚变逐步到达元素周期表的下层,硅开始聚合成铁。在这之前,恒星通过这些核聚变获得能量,但是铁不能通过聚变释放能量,相反,铁聚变需要吸收能量。这会造成没有能量来对抗重力,而核心几乎立刻产生坍缩。

恒星演化的下一步演化机制并不明确,但是这会在几分之一秒内造成一次剧烈的超新星爆发。和轻于铁的元素同时被抛出的中微子形成一个冲击波,在被抛出的物质吸收后,形成一些比铁重的放射性元素,其中最重的是铀。没有超新星爆发的话,比铁重的元素不会存在。

中微子冲击波继续将被抛出的物质推出。被抛出的物质可能和彗

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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