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第13章 神秘莫测的可怕宇宙(3)

这些冰山是怎么形成的呢?天文学家认为,水星形成时,内核先凝固,并发生强烈的抖动,水星表面形成褶皱山,同时火山爆发频繁,陨星和彗星又多次撞击水星,致使水星表面变得坑坑洼洼,而在这些太阳照不到的火山口和坑坑洼洼的阴暗处,冰山慢慢形成了。

科学家推测,水星上的冰山证明水星很可能曾经有水存在,或者存在着现在人们还没有发现的水。至于水星上的水是原来就有的,还是后来由撞击水星的陨星或彗星带来的,目前还存在很多争议。

美轮美奂的流星雨

我国是世界上关于流星雨的发现和记载最早的国家。流星雨是由于彗星的破碎而形成的。彗星主要由冰和尘埃组成。当彗星逐渐靠近太阳时冰气化,使尘埃颗粒像喷泉之水一样,被喷出母体而进入彗星轨道。但大颗粒仍保留在母彗星的周围形成尘埃彗头;小颗粒被太阳的辐射压力吹散,形成彗尾。剩余物质继续留在彗星轨道附近。然而即使是小的喷发速度,也会引起微粒公转周期的很大不同。因此,在下次彗星回归时,小颗粒将滞后母体,而大颗粒将超前于母体。当地球穿过尘埃尾轨道时,我们就有会看到流星雨。

流星雨看起来就像是许多流星从夜空中的一点迸发而坠落下来的,这一点被称为“流星雨的辐射点”。通常,天文学家都以流星雨的辐射点所在天区的星座给流星雨命名,以区别来自不同地点的流星雨。比如,每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座,天文学家便把它命名为“狮子座流星雨”。

流星雨有强有弱,弱的流星雨每小时只能观测到两三颗,甚至更少;强的流星雨每秒钟可达20颗以上,非常的美丽。当每小时出现的流星数超过1000颗时,流星雨就被称为“流星暴”,场面相当壮观。

地球上能观测到的规模最大的流星雨是狮子座流星雨,它也是最著名的流星雨,在每年的11月14至21日前后出现。一般来说,流星的数目大约为每小时10颗~15颗。但平均每33年至34年,狮子座流星雨就会出现一次高峰期,流星数目多达每小时数千颗。

双子座流星雨在每年的12月13至14日左右出现,最高时流量可以达到每小时120颗,且流量极大的持续时间也比较长。双子座流星雨源自小行星1983TB,该小行星由IRAS卫星在1983年发现,科学家判断其可能是“燃尽”的彗星遗骸。双子座流星雨辐射点位于双子座,是著名的流星雨。

巨蟹座流星雨不但数量多,而且每年在固定时间出现。巨蟹座流星雨一般出现在7月17日至8月24日之间,高峰期的流星数从每小时100颗到160颗不等。

天秤座流星雨有两种,辐射点在参宿四附近的流星雨一般在每年的10月20日左右出现;辐射点在ν附近的流星雨则发生在10月15日到10月30日,极大日在10月21日,我们常说的天秤座流星雨是后者,它是由著名的哈雷彗星造成的,哈雷彗星每76年就会回到太阳系的核心区,散布在彗星轨道上的碎片,由于哈雷彗星轨道与地球轨道有两个相交点形成了著名的天秤座流星雨和水瓶座流星雨。

陨石——来自外太空的石头

陨石是地球以外的宇宙流星脱离原有运行轨道后变成碎块散落到地球上的石体。人们在观察中发现,在太阳的卫星——火星和木星的轨道之间有一条小行星带,即陨石的故乡。这些小行星在自己轨道运行,并不断地发生着碰撞,有时就会被撞出轨道奔向地球,在进入大气层时,与大气摩擦发出光热便形成流星。流星进入大气层时产生的高温、高压与内部不平衡,便发生爆炸形成陨石雨。未燃尽者落到地球上,就成了陨石。

1947年2月12日上午10点左右,在俄罗斯符拉迪沃斯托克(即海参崴)背面的锡霍特·阿林山脉,迎来了一颗巨大的陨石。根据陨石坠落的方向和角度,考察人员发现这颗陨石的轨道是细长的椭圆形,远日点在地球内侧,近日点在火星和木星的轨道之间。这说明,这颗陨石和小行星具有一致的轨道,而这颗陨石就是小行星。1959年4月7日晚,一颗陨石降落在捷克斯洛伐克的一个叫菲拉布拉姆的镇上。科学家根据那颗陨石的方向和速度,也推测出它的前身是小行星。1970年,科学家根据降落在美国俄克拉荷马州北部的罗斯特西底的一颗陨石的运行轨道,也证明它曾是一颗小行星。

根据陨石内部的铁镍金属含量高低通常分为三大类:石陨石、铁陨石、石铁陨石。石陨石中的铁镍金属含量小于等于30%,石铁陨石的铁镍金属含量在30%~65%之间,铁陨石的铁镍金属含量大于等于95%。石陨石是最常见的陨石。

陨石体高速撞击地表或其他天体表面所形成的坑穴,被称为“陨石冲击坑”。美国的亚利桑那梅蒂尔坑是地球上已被确认为最著名的大陨石坑。亚利桑那梅蒂尔坑的直径约1240米、深170多米,坑的周围比附近地面高出约40米。据考察,该陨石坑是两万年前由一个直径约60米、重约10万吨的陨石体以约每秒20千米的速度撞击地面形成的。

世界上已知的最大陨石坑是位于南非的弗里德堡陨石坑,它的直径达300千米。大约形成于20亿年前,它也被认为是地球上最古老的陨石坑。

另外,加拿大安大略湖萨德伯里盆地有一个直径为250千米的陨石坑。墨西哥尤卡坦半岛上有一个直径为180千米的希克苏鲁伯陨石坑,据说这颗陨石杀死了恐龙以及地球上的大多数生命。

法国科学家2010年在埃及发现了据称是世界上最大的陨石坑区。这一区域的面积达5000平方千米。这些陨石坑大小不一,直径从20米到1000米不等,而其中最深的陨石坑达到了80米。科学家们认为,以前所发现的一系列著名的陨石坑区都是由一颗陨石在进入地球大气时燃烧、碎裂成多颗小陨石而形成的,但此次在埃及发现的这个大型陨石坑区很可能是多颗陨石“砸”出来的。

太阳会衰亡吗

太阳是我们这个星系赖以生存的能量源泉,没有了太阳就没有一切。那么太阳会不会有衰亡的一天呢?

太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量,这种能量是由四个氢原子核在高温高压的条件下聚变成1个氦原子核而释放出来的。我们知道,1个氢原子核的原子量是1.00728,1个氦原子核的原子量是4.0015,4个氢原子核的质量应为4.0292。当4个氢原子核聚变成1个氦核时,就要亏损0.0276个单位的质量,其中1克氢核聚变成氦核时要亏损0.0069克的质量。这就是说,太阳能的产生是以消耗质量为代价的,而且这些质量转化成太阳辐射就不再属于太阳了。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量,不过,这对于巨大的太阳质量来说简直太微不足道了。从太阳诞生到目前的50亿年中,太阳仅消耗了0.03%的质量,即使再过50亿年也仅消耗太阳质量的0.06%。如此统计,太阳的质量终究有一天会都被消耗完的。

通过研究其他恒星的演变规律,科学家们推测,太阳上的氢聚变反应至今为止已经经历了几十亿年,氢不断减少,氦不断产生,这段时间是太阳的青壮年期。等太阳进入了老年期,就会变成“红巨星”。在这个阶段,恒星将会逐渐膨胀到比原来大十多亿倍的体积,同时表面的温度会降低,光度就会增大,变得十分明亮。

红巨星一旦形成,就朝恒星的下一阶段——白矮星进发。当外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过1亿度,点燃氦聚变。最后的结局将在中心形成一颗白矮星。

白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星。如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积和地球相当,但质量却和太阳差不多,它的密度在1000万吨/立方米左右。白矮星由于没有热核反应来提供能量,温度就会一直降低,最终停止发光发热而变成“黑矮星”,在宇宙中一直飘浮着。

太阳会不会像其他恒星一样演化,现在还没有定论。但科学家们认为,几十亿年后,太阳会在快要灭亡时迅速膨胀,太阳系内的星体和星际物质都会被“吞噬”掉;50亿年后,太阳就会成为红巨星。那时地球上的一些生命就会消亡,海洋会消失,温度比现在要高两到三倍。对人类而言,那时无疑就会是世界末日。但幸运的是,“世界末日”距现在还很遥远。随着人类科技水平的日益进步,相信到那时的人类一定能够为自己找到生存的方法。

月球是实心的还是空心的

天文、地理常识告诉我们,自然形成的天体几乎都是实心的。只有人造天体、卫星、宇航器才可能是空心的。那么月球到底是实心的还是空心的呢?

1969年,在“阿波罗11号”探月过程中,当两名宇航员回到指令舱后3小时,“无畏号”登月舱突然失控,坠毁在月球表面。离坠毁点72千米处的早先放置的地震仪记录到了持续15分钟的震荡声。如果月球是实心的,这种震波只能持续3至5分钟。

1969年11月20日4点15分由“阿波罗12号”制造了一次人工月震,其结果充分说明月球是中空的。当宇航员乘登月舱返回指令舱时,用登月舱的上升段撞击了月球表面,随即发生了月震。这次月震持续55分钟以上,而且由月面地震仪记录到的月面“晃动”曲线是从微小的振动开始逐渐变大的。

在“阿波罗12号”造成“奇迹”后,“阿波罗13号”随后飞离地球进入月球轨道,宇航员们用无线电遥控飞船的第三级火箭使它撞击月面。当时的撞击相当于爆炸了11吨TNT炸药的实际效果,撞击月面的地点选在距离“阿波罗12号”宇航员设置的地震仪140千米的地方。这次震动持续了3小时20分钟。

“阿波罗13号”之后,进行月震实验的是“阿波罗14号”的S—4B上升段,仍采用无线电遥控的方式使其撞击月面。月球像预料的那样再次震颤起来,持续了3个小时。

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