第二章银河系和太阳系的结构系列
银河系
很久以来,天文学家一直认为银河系是一个漩涡星系。但1991年,美国科学家认为银河系是棒旋星系,为此提出了种种线索。例如,银心附近的星际云的不规则运动是以一个棒为中心的。
对银河系核心附近的恒星的近红外光观测,为棒状结构发现提供了直接证据。棒略微倾斜,它的东端向南倾斜穿出银道面,如它在天空中的大角厚度所揭示的那样,那部分离地球也比较近。经贝尔实验室的科学家计算,证明棒的重力将使附近的大质量星际气体云迅速地旋进核心,其结果很可能是激烈的中心恒星爆发。在爆发中,大量的非常亮的大质量恒星形成。
一银河系的分子云和“中子星”
1982年美国科学家发现,在银河系外缘部有新的分子云。
太阳系距离银河系中心大约3万光年。新近发现的分子云大约位于太阳系外侧3万至5万光年处,其主要成分是氢和一氧化碳,分子云的范围大约为3万光年。
1996年,美国天文学家在靠近银河系中心的位置发现了一个天体。该天体被认为是一颗正在消亡的“中子星”。这是X射线天文学35年来的首次发现,引起了科学家们极大的兴趣,争先恐后地投入研究,以赶在该星体消亡前获得尽可能多的数据。
该星体的直径仅16千米,但却有巨大的质量——相当于太阳的质量;有巨大的重力场——相当于地球的1亿倍。该星体的密度极高,仅一手指尖大小的物质就有1亿吨。该星体从一个比它更大的伴星上吸取气体,获得能量,其抽取气体的力量之大可把这些气体加温至1亿摄氏度,并由此引发每半秒钟一次X射线长时间的爆发。该星体的独特之处还在于在X光波长上同时具有脉冲和爆发两种现象,还存在X射线大爆发现象,一天达二十余次。有的科学家说该发现是一个“奇迹之巅的奇迹”。
二银河系的新星诞生
1989年,日本科学家在世界上首次记录了一颗银河系新星的诞生过程。他们借助微波干涉仪完成了系列摄影,根据这些相片可以观察到作为一颗新星形成过程的初始阶段怎样向银河中部的一个点集中。研究已确定,即将从中产生恒星的气体星云直径总计为一光年;气体围绕“云雾”中心旋转的速度,边缘为1秒钟l千米,靠近中心为1秒钟3千米。
太阳系
一:水星如何诞生。太阳系由八大行星组成。其中水星、金星、地球、火星,是以岩石为主要成分的“地球型行星”;木星、土星、天王星及海王星,是大量气体包围的“木星型行星”。
最靠近太阳的行星是水星,它是如何诞生的呢?有两种说法:一是由于水星最靠近太阳,科学家认为水星是在原始太阳系星云中的高温区域,由凝固的金属铁及其他富含物质的材料物质堆积而成。二是水星是在巨大的原始行星互相碰撞的时候.由彼此的金属铁融合而成。
二:金星为什么灼热?金星的大小和地球最接近,两颗行星的内部构造可能也很相似。但根据探测船和雷达观测,金星是一个灼热的世界,如同炼狱,表面笼罩着二氧化碳的浓厚大气。地表温度高达450摄氏度左右.是地球地表温度的30
由于金星靠近太阳,当太阳能量上升之后,金星上的水化为气体释出到大气中。这时,原本溶于海中的二氧化碳也积存于大气中,引发强烈的温室效应,导致地表温度暴增。
三:月球离地球越来越远?月球目前距离地球大约60倍地球半径。但是,由于在地球和月球之间的潮汐力的影响,月球正以每年约3厘米的速度慢慢离地球远去。另一方面,地球的自转速度也逐渐变慢。也就是说,以前月球比现在更靠近地球,而地球的自转速度比现在更快。证据就在科学家发现的“二枚贝”化石上。二枚贝的成长速度会随着潮汐的涨落而变化,一边成长一边形成树木年轮一样的条纹,条纹数量和宽度依潮汐的大小而异。根据这些条纹数量和宽度,科学家发现,大约5亿年前,地球一天只有21小时,1年有410天。
四:真的有火星人吗?1996年8月美国航空太空总署研究小组发表研究成果说火星曾有生命存在,证据是掉落在南极大陆的火星陨石。
研究小组在陨石中的碳酸盐部分检测出有机物,推断远古时代的火星,应该像30多亿年前的地球。那时地球已有生命,因此不能否定火星曾有生命的可能性。
五:木星为什么有大红斑?地球人观测位于木星南半球的大红斑,已经有300多年了。大红斑差不多有两个地球那么大。
大红斑是反时针旋转的高度压云形成的巨大漩涡。它之所以呈现红色,是因为云下层的磷化氢被搬运到上空,受到太阳紫外线照射而转化为磷的缘故。大红斑是如何形成的呢?目前科学家还不清楚。
六:气体行星为什么有环?木星、土星、天王星、海王星全部有环,各不相同。木星的环又薄又暗,由岩石粒子构成。
土星的环又大又亮,由水冰构成。环的成因,有几种不同的说法。其中一种是:过去存在的卫星或彗星被行星的潮汐力破坏,分裂成小碎片,有的碎片进入环绕行星公转的轨道,因而形成了环。
七:太阳系尽头在哪里?科学家说,太阳会喷出高能量带电粒子,称为“太阳风”。太阳风吹刮的范围一直达到冥王星轨道外面,形成一个巨大的磁气圈,叫做“日圈”。日圈外面有星际风在吹刮,但是太阳风会保护太阳系不受星际风侵袭、并在交界处形成震波面。
日圈的终极境界叫做“日圈顶层”,这就是太阳所支配的最远端,可以把这里视为太阳系的尽头。
至于日圈层顶距离太阳有多远?它的形状如何?航海家1号和2号已分别飞到距离太阳66Au和51Au的地方,希望日后能够揭开太阳系最远的面貌。