宇宙的奥秘-奇谲璀璨的星空
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    小行星会撞地球吗

    1989年春天的一个夜晚,美国亚利桑那州立大学天文学家霍尔特按常规给天文望远镜装上特制的胶卷,然后对准月球拍摄。待照片冲洗出来后,霍尔特意外地发现在照片的某个方位上有一个模糊的光点。他急忙查询了有关的天体资料,然而,这些资料都表明这个方位上没有任何新发现的星体。霍尔特和他的助手立即对这个“光点”进行了追踪,结果使他们大吃一惊!原来,这个“光点”是一个巨大的小行星,正以每小时8万公里的速度向地球逼近。

    霍尔特的发现在美国天文学界引起了震动,几乎所有的天文望远镜都对准了这颗被命名为“1989FC”的不速之客。经过周密的推算,天文学家估计这颗小行星直径约为800米左右。天文学家们清楚地知道:别说是直径800米的小行星,即使是直径只有80米的流星撞击地球,其爆炸当量也相当于几十颗广岛原子弹的威力!

    即将面临灾难的恐慌,使一些知情者陷于绝望。而天文学家却用异乎寻常的热情,在紧张地推断这颗行星的运行轨道,以及可能与地球碰撞的日期。原来,这不过是一场虚惊。根据计算,这颗行星于3月23日从距地球72万公里的太空与地球擦肩而过。但是,它下次与地球相遇的时间是2015年,到那时会不会与地球相撞?人们正拭目以待。虚惊总算平安地过去了,却给科学家带来了冷静的思索:如何才能使我们赖以生存的地球免遭这些陨星的骚扰和危害呢?

    地球每年遭遇500万个陨石撞击,绝大多数陨石重量不超过1克,在进入大气层不久就烧毁了,能够落到地表的陨石仅约二十个,因地球太大,真正被人发现的陨石不多。

    有迹象表明,在史前时期曾有过更为严重的撞击现象。美国亚利桑那州的可可尼诺郡有一个宽约1.3公里、深达193米的圆坑,周围的土堆有30~40米高,看起来就像一个小型的月坑。长久以来它一直被认为是一座死火山。但一个名叫巴林杰的矿石工程师却坚持认为这是陨石撞击的结果。现在,这个坑便被称为巴林杰陨石坑。坑口有数千吨(也可能数百万吨)的陨石铁块堆积,虽然目前只发现一小部分,但从该地及附近的陨石中所提取的铁比从世界其他地方的陨石中所提取的铁的总量还要多。由于1960年在这里发现了硅,从而证实了它的起源是陨石造成的。因为硅仅能在受陨石冲击时所产生的瞬间高压及高温下生成。

    据估计,巴林杰陨石坑大约是二万五千年前由一个直径四十六米左右的铁陨石撞击在这荒无人烟的土地上所造成的,目前它保存得相当完好。在世界上大多数地区,类似的陨石坑很多已被水或植物的生长所掩盖。从飞机上观察,以前也曾看见过许多不引人亚利桑那州的巴林杰陨石坑是世界上最大的撞击陨石坑注意的圆形凹陷地貌,其中有的充满了水,有的长满了植物,它们几乎都是陨石坑。在加拿大就发现了好几处,包括安大略中部的布伦特陨石坑和魁北克北部的查布陨石坑,每一个直径都有3公里或更大。加纳的亚山蒂陨石坑直径则达9.6公里,它们都可能有100万年以上的历史,已知大约有七十个这类的古老陨石坑,直径总和达一百三十七公里左右。

    多年来,许多学者一直在论证“阿特兰提斯”古大陆。这个假说中的古大陆位于大西洋中部,早在数千年前,那里已进入高度文明的社会。后来,这个古大陆却突然消失得无影无踪!考古学者借助各种先进的设备对大西洋底部进行搜寻:在深达几千米的洋底,他们发现了各种巨大的石建筑物遗址,这说明确有一块曾经繁衍过古文明的陆地沉入海底。一些学者注意到,这些遗址正好处于前边提到的大西洋中部的陨石坑的边缘上。因此,有人推断这是陨星的撞击,使这块陆地陷入洋底。

    在中美洲,古印第安人曾创造出灿烂的玛雅文化,大量的建筑遗址使现代人也为之惊叹,然而,古印第安人在1000年前却突然离弃了这块富饶的土地。近些年来有些学者试图用“陨星撞击说”来解开这个谜底。他们发现,中美洲许多地方都有一些形同锅底的大小湖泊。此外还发现了无数个巨大的石球。在后来的古印第安人创作的壁画和浮雕中,也多次出现了火球的图像。因此,学者推断,大约一千年前,中美洲地区曾持续不断地受到陨石群的侵扰,古印第安人十分恐惧,于是仓促地逃离了家园。

    小行星撞击地球的危险究竟有多大?现已观测到的近12万颗小行星,绝大多数(约占99%)都聚集在火星和木星运行轨道之间的一个宽阔的小行星带区,它们不停地环绕太阳运转,安分守己,对地球没有任何威胁。但也有个别小行星易受大行星引力、摄动的影响而偏离原来运行的轨道,可能会冲向地球轨道来拼命。在数十万颗小行星中,真木星与火星之间的小行星带正可能对地球造成威胁的是那些近地的、称为“阿波罗体”的小行星。

    国际上把在近日点附近与太阳的距离小于1.67天文单位的小行星称为阿波罗型小行星或叫阿波罗体。据估计,直径在0.7到1.5千米的阿波罗型小行星,大约有500~1000颗,它们确实对地球存在着潜在的威胁。1997年1月20日,北京天文台的青年天文学家发现了一颗比“赫米斯”小行星更危险的近地小行星,它运行到与地球轨道最近处距地球只有7.5万千米,还不及月地距离的五分之一,其直径达1.4千米。这颗小行星暂定编号为1997BR。如此大的小行星,它的轨道与地球轨道的距离又这么近,实在令人为之一震。这一重要发现,立即引起全世界天文学家的密切关注,这颗小行星成为有史以来被天文学家观测得最多的获暂定编号的小行星。目前,天文学家正在密切注视着它的动向。

    夜空黑暗之谜

    在咱们的生活里,最常见的事儿,往往隐藏着最难解释的奥秘。比如:很早以前,谁也没有关心过,东西为什么在没有其他物体托着的时候,会掉到地上。然而,一位叫牛顿的人,有一次看到一个熟透的苹果,从树上掉下来。于是,他受到了启示,得出了“万有引力”的科学定律。那么,对于“夜空为什么是黑的”这个问题,你是不是也认真思考过呢?也许你没有得出结论,这是很正常的。因为,直到现在,就连那些专门研究天文的科学家们,也没有得出一个统一的答案。这个问题依然是个谜。

    有人曾汶样设想:如果说在字宙中有无数颗能发光发热的恒星的话,那么我们的地球,无论转到哪个方向,都应该看到来自不同方位的恒星所发出的光。所以,按这种理论推测,我们看到的夜空,应该也和白天一样明亮才对。而事实上,我们只有面对太阳的时候,才真正看到了光明,背对太阳的时候,我们就只能看到黑夜了。那么,黑夜又是怎么形成的呢?

    有人这样解释说:因为在星际间,存在着大量的气体和尘埃,它们可以吸收恒星发出的光。所以,宇宙就变得黑暗了。

    这种解释显然是不能让人满意的。因为宇宙中恒星的总光度是无限大的。如果星际物质吸收那么多的能量,那么它自己一定会变热并且发出光亮。这样一来,宇宙不但不会黑暗,反而会更加明亮。因此,这个解释是不能成立的。

    1826年,由于一位名叫奥伯斯的德国天文学家首先提出了这个非常有趣的问题,所以这个问题就被称作奥伯斯佯谬,也叫光度佯谬。结果,此后一百多年,关于“夜空为什么是黑的”这个问题,总是没有一个合理的解释。

    正当科学家们对奥伯斯佯谬束手无策的时候,宇宙膨胀学说的出现,给解决这一问题带来了一线希望。

    1915年,美国天文学家斯里弗发现,大多数的银河系以外的星系,它们的光谱线都有红移现象。也就是说,观测到的这些河外星系的光谱线,在不停地向红色一端移动,即波长变长,光波频率变低。这是怎么回事呢?一位名叫多普勒的奥地利物理学家发现的“多普勒效应”,正好能够解释这种现象。那么,多普勒效应又是什么呢?其实这是一个关于声学方面的物理现象。在平时的生活中,我们都会有这样的感受:当一列火车迎面朝我们开过来的时候,我们会觉得火车的鸣叫越来越尖厉;当火车从我们身边飞驰而过的时候,声音会突然变小,并且越来越低,直到最后听不见为止。这就是说,当声源向观测者方向运动的时候,观测者所听到的频率会变高;相反,当声源远离观测者的时候,声音的频率就会变低。这种多普勒效应也适用于光学中:当光源向观测者方向移动的时候,光波频率会变高,波长变短,光谱线就会向紫色的一端移动;如果光源是远离观测者而去的,那么,它的波长就会变长,光谱线就会向红色一端移动了。这就叫“红移”现象。斯里弗发现的这种红移现象,说明了河外星系正不停地远离我们而去。

    到了1929年,美国天文学家哈勃,又进一步研究了二十多个河外星系的红移之后,得出了一个结论:宇宙中所有的星系,都在用非常快的速度,远离我们,向四面八方飞去。这就是著名的“哈勃定律”。这个定律告诉我们一个非常明显的道理:宇宙正在不断地膨胀着!

    有了宇宙膨胀学说以后,人们对于夜空的黑暗就有了新的解释。有的科学家认为:因为宇宙在不断地膨胀着,所以各种星体也在不停地向远处飞行着。恒星发出的光,也会因为红移现象而使它们的能量减小。星系越远,红移越大,发出的光越暗。许多离我们地球非常遥远的恒星,它们发出的光到达地球的时候,其能量已经接近于零了。所以,我们感到夜空是黑暗的。

    这个观点从理论上看,好像很有道理。但是,关于宇宙是从什么时候开始膨胀的?造成膨胀的原因又是什么呢?这又成了科学家们新的研究课题。因此,黑暗的夜空是因为宇宙膨胀造成的这种说法,在科学上,仍然不能成为定论。

    为了解开夜空黑暗之谜,又有人大胆地提出了另一种新的说法,认为夜空之所以黑暗,可能是宇宙诞生以前的状态。

    这是怎么回事呢?

    持这种观点的科学家认为,光的传播速度是有限的,虽然光速能达到大约每秒30万千米,但它毕竟还需要一定的时间。那些离我们十分遥远的星系,它们的光到达我们地球的时候,已经过去了几千几万年,有的甚至是几亿几十亿年的时间了。所以,黑暗的夜空,也许就是宇宙诞生之前的样子,而并不是宇宙现在的状态。

    这种观点虽然也很有道理,但是这种解释也遇到了许多难以避免的问题。比如:既然黑暗的夜空是因为宇宙还没有诞生造成的,那么宇宙又是怎样形成的呢?它又是怎样演化成现在这个样子的呢?看来,只有先弄清了宇宙起源的问题,才能证明这一理论的正确性。虽然宇宙大爆炸学说已经被世界上多数天文学家所接受,但这种学说仍然是一种推测,还没有得到科学的证实。因此可见,黑暗的夜空是宇宙诞生之前的状态的说法,也不能成为定论。

    那么,为什么夜空是黑的这个问题,该怎样回答呢?看来,只有等待着一代一代人,经过艰苦的努力的探索之后,去作出正确的解释了。

    火星人面石、金字塔之谜

    我们从1976年美国“海盗”1号飞船发回圣多利亚多山的沙漠地区上空的照片上,可以清楚地看到,在一座高山上,耸立着一块巨大的五官俱全的人面石像,从头顶到下巴足足有16公里长。脸的宽度达14公里,与埃及狮身人面像——斯芬克斯十分相似。这尊人面石像似仰望苍穹,凝神静思。在人面像对面约9公里的地方,还有4座类似金字塔的对称排列的建筑物。

    从此,火星“斯芬克斯”便成了爆炸性消息。科学家对人面像究竟是如何出现在火星的问题,依然非常谨慎。认为这不过是自然侵蚀的结果,由一些自然物质凑巧地形成的,或者是自然20年后的图片清楚显示,原先怀疑为“人脸”的可能只是一座及其普通的火星山物体在光线影响下及阴影的运动造成的。但是,仍有很多人相信“火星人面”是非自然的,他们宣称,用精密仪器对照片进行分析,发现人面石像有非常对称的眼睛,并且还有瞳孔。霍格伦小组认真分析对比认为,最有说服证据的是“对称原理”,一个物体正因为符合绝对对称后才证明其出自人手,而非自然天成。五角大楼制图和地质学家埃罗尔托伦同样说:“那种对称现象自然界根本不存在。”人们继续对这些照片研究,又有许多发现,火星上的石像不止一座,而有许多座,并且连眼、鼻、嘴,甚至头发都能看得很清。金字塔同样有许多座。在火星的南极地区,美国科学家发现有几何构图十分方整的结构体,专家们称之为“印加人城市”。在火星北半球的基道尼亚地区,在类似埃及金字塔东侧发现奇特的黑色圈形构成体。还有道路及奇怪的圆形广场,直径1公里。道路基本完整,有的道路在修建时特意绕过坑坑洼洼。在火星尘暴漫天的条件下一般道路在5000~10000年内消失无影。估计建成时间不会太长,研究者将火星上金字塔与地球上金字塔作比较,认为两者相似,火星金字塔的短边与长边之比恰恰符合著名的黄金定律,肯定和地球上建立金字塔过程中运用了相同的数字运算。只是火星上的金字塔高1000米,底边长1500米,地球之最高的第四朝法老胡夫的金字塔才高146.5米,不过也相当于40层高的摩天大楼了。但它在火星金字塔面前却相形见绌。火星照片上那些奇特的图像都集中在面积为25平方公里的范围内。

    专家们估计,人像、金字塔有50万年历史了。50万年前的火星气候正处于适合生物生存的时期,因此他们推断,这很可能是火星人留下的艺术珍品,甚至可能是外星人在火星上活动所留下的杰作。

    事隔20年,在火星轨道上进行测绘任务的美国“火星观察者”太空飞船又飞越了“火星人面”区域拍到了更为清晰的照片。与1976年相比,这次的图片将“火星人面”放大了10倍,并是在逆光中拍摄的。它像什么呢?

    负责“观察者”号太空飞船任务的科学家,加州科技学院的阿顿·安尔比断定是自然形成的图案。他说:“它是自然岩石形状,只是一片独立的山地,只不过是峰峦沟谷在光线的影响下形成了‘人面’。”并说,这种现象坐在飞机上的任何人都会遇到,从化盛顿到洛杉矶的飞机上就可以看到很多像那样的景色,而非人工建筑。地理学家也认为,形成“人面”的山上和阴影部分只不过是光线变化所致,也很可能是几百万年来气候变化的偶然结果。

    但是,仍有很多人坚持“火星人面”是非自然的。科学家马克·卡罗特是“行星科技研究学会”的成员,他指出,人脸的比例十分真实。还说:“这不是一张夸张搞笑的脸,也不是张笑脸,它的口中有牙齿,眼眶中有瞳孔。”通过计算机放大处理后,眉毛及头巾上的条纹也都清晰可辨,“人面”看上去更像人工建造的了。卡罗特也承认这只是偶然的证据,卡罗特说,这不是有力的证据,但可以积少成多,由弱变强,我们想了解更多。

    美国航天器于1976年拍到的著名的“火星人脸”图火星上的水到哪里去了

    从1964年到1977年,美国对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共8个探测器。1971年11月,“水手”9号对火星全部表面进行了高分辨率的照相,发现了火星上有宽阔而弯曲的河床。不过,这些河床与轰动一时的运河完全是两回事。这些干涸的河床,最长的约1500公里,宽达60公里或更多。主要的大河床分布在赤字道地区,大河床和它的支火星表面纵横交错的河床流系统结合,形成脉络分明的水道系统,还可以观测到呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹,支流几乎全部朝着下坡方向流去。科学家们分析,只有像水那样的少粘滞性流体才能造成这种河床,这是天然河床,绝不是“火星人”的运河。

    那么,火星上的河水流到哪里去了呢?这便成了当代“火星河之谜”。

    今天的火星表面温度很低,大部分水作为地下冰存在于极冠之中。极稀薄的大气,使得冰在温度足够高时只能直接升华为水蒸气,自由流动的河水是无法存在的。

    火星河床说明,过去的火星肯定与今日的火星大不相同。有一种假说认为,在火星历史的早期,频繁的火山活动喷出了大量气体,这些浓厚的原始大气曾经使火星表面温暖如春,造成了冰雪融化、河水滔滔的景色。后来火山活动减少,火山气体逐渐分解,火星大气变得稀薄、干燥、寒冷,从此,河水干涸,成为一个荒凉的世界。

    另一种假说认为,在火星的历史早期,自转轴的倾斜度比现在更大,因而两极的极冠融化,大量二氧化碳进入大气,大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下,形成河流。

    当然,对于火星河流的形成还可以提出更多的猜想与假说。然而,科学家们最关心的问题是:滔滔的河水跑到哪里去了?有人提出,从巨大的江河到今日滴水皆无,这说明火星的气候发生了根本的变化。

    火星上到底有没有生命

    一位天文学家接到了一家报纸编辑的电报,内容是:“请用100字电告:火星上是否有生命?”

    这位天文学家回电说:“无人知道!”并且重复了50遍。

    这件事情,发生在人类对宇宙的探索之前。后来,到了1965年7月,美国宇航局首次成功发射的“水手4号”太空探测器,近距离地飞过了火星,并且向地球发回了22帧黑白图像。这些图像显示:这颗神秘的星球上布满了令人恐怖的深坑,并且显然和月球一样,是个完全没有生命的世界。以后数年中,“水手6号”和“水手7号”也飞过了火星,“水手9号”对火星做了环绕飞行。它们向地球送回了7329幅照片。1976年,“海盗1号”和“海盗2号”进入了长期轨道的飞行,在这期间,它们发回了6万多幅高质量的图像,并且将一些登陆车组件放在火星表面上。

    到1998年初,尽管当时人人都热衷于写作,但对“火星上是否有生命”这个问题的回答,却依然仅仅可能一直是“无人知道”。不过,科学家们手头上已经掌握了更多的资料,并且对这个问题形成了一系列见解。

    火星的外表虽然伤痕累累,现在却已经有许多科学家认为:火星地表之下,有可能生存着最低级的、类似细菌或病毒的微生物有机体。另一些科学家虽然感觉到火星上现在根本不存在生命,但并不排斥这样一种可能性:在某个极为遥远的古老时期,火星可能曾经出现过“生物繁盛”的时代。

    这些争论的范围不断扩展,其中的一个关键因素就是:从作为陨石到达了地球的火星碎片或岩石当中,是否找到了一些可能存在过的微生物化石,是否找到了生命过程的化学证据。这个证据,必须连同对生命过程进行的那些肯定性试验结果,一同被认定下来——“海盗号”登陆车就曾经进行过此类试验。

    探索火星上的生命的故事中,存在着诸多令人困惑的因素,其中火星陨石中不寻常的管状结构,被认为是火星上曾经存在生命的证据包括美国宇航局发表的官方结论:1976年,“海盗号”对火星的探测“没有发现任何有说服力的证据,表明火星表面存在着生命”。

    但是,吉尔伯特·莱文却不能接受这个说法,他是参与“海盗号”计划的主要科学家之一。他进行了“放射性同位素跟踪释放”实验,而这个实验则显示出了准确无误的积极读数。他当时就想如实公布这个结果,但是,美国宇航局的同事们却阻止了他。

    1996年,莱文博士对此评论说:“他们提出了一些解释来说明我的实验结果,但那些解释没有一个具有说服力。我相信,今天的火星上存在着生命。”

    看来,莱文的同事们之所以阻止他公布自己的实验结果,是因为他的试验与另外一些试验得出的负面结果相对立,而那些试验是一些更年老的同事设计的。

    “海盗号”上的质谱分光仪并没有探测到火星上的任何有机分子,这个事实受到格外的重视。不过,莱文后来证明:这个探测器上的质谱分光仪的工作电压严重不足——在一个标本里,它的最小灵敏度是1000万个生物细胞,而其他正常仪器的灵敏度却可以下降到50个生物细胞。

    1996年8月,美国宇航局宣布,他们在编号ALH8400的火星陨石中,发现了微生物化石的明显遗迹。只是到了这个时候,莱文才受到了鼓舞,公布了自己的实验结果。美国宇航局公布的证据,有力地支持了莱文本人的观点,即这颗红色星球上一直存在着生命,尽管那里的环境极为严酷:“生命比我们所想象的要顽强。在原子反应堆内部的原子燃料棒里发现了微生物;在完全没有光线的深海里,也发现了微生物。”

    英国欧佩恩大学行星科学教授柯林·皮灵格也同意这个观点,他说:“我完全相信,火星上的环境曾一度有利于生命的产生。”他还指出,某些生命形式能够生存在最不利的环境中,“有些能够在零度以下相当低的温度中冬眠;有的试验证明,在150℃高温里也有生命形式存在。你还能找到多少比生命更顽强的东西呢?”

    火星上冷得可怕—各处的平均温度为~23℃,有些地区则一直下降到—137℃。火星上能供生命生存的气体极为匮乏,例如氮气和氧气。此外,火星上的气压也很低,一个人若是站在“火星基准高度”上(所谓“火星基准高度”,是科学家一致确定的一个高度,其作用相当于地球上的海平面),他感受到的大气压力相当于地球上海拔三万米高度上的压力。在这些低气压和低温之下,火星上即使有水存在,也绝不可能是液态的水。

    科学家们认为,没有液态水,任何地方都不可能萌发生命。假如这是正确的,那么,火星过去和现在存在着生命的证据,就必然非常明显地意味着:火星上曾经充满过大量的液态水——我们将看到,有无可辩驳的证据能够证明这一点。火星上的液态水后来消失了,这也无可置疑。但是,这并不必然意味着任何生命都不能在火星上存活。恰恰相反,最近一些科学发现和实验已经表明:生命能够在任何环境下繁衍,至少在地球上是如此。

    1996年,一些英国科学家在太平洋海底四千多米的地方进行钻探,发现了“一个欣欣向荣的微生物地下世界……(这些)细菌表明:生命能在极端的环境里存在,那里的压力是海平面压力的400倍,而温度竟高达170℃”。

    研究海底三千多米处的活火山的科学家也发现了一些动物,它们属于所谓髭虎鱼属动物,聚居在布满各种细菌的领地上,而那些细菌则在从海床上隆起的、沸腾的、富含矿物质的地幔柱上,繁茂地生长。这些动物通常只有几毫米长,样子很像蠕虫,而在这里,其尺寸畸形发展成为巨大的怪物,样子使人联想到神话中的蝾螈,那是传说生活在火里的一种大虫子或者爬行动物。

    髭虎鱼属动物赖以生存的那些细菌,其模样也几乎同样古怪。它们不需要阳光来提供能量,因为没有阳光能够穿透到这样的深海下面。但它们却能利用“从海底冒出来的、接近沸腾的水的热量”。它们不需要有机物碎块作为营养,而能够消化“热海水中的矿物质”。这样的动物被动物学家归入极端变形的“自养生物”类属,它们吃玄武岩,以氢气为能量,并且能从二氧化碳中提取碳元素。

    科学家们的报告声称:

    另外一些自养生物被发现于海底3000米处,那里惟一的热源是岩石的热量……在113℃的高温中能够发现这些生物……在酸流中也能发现这些生物;在苯和环乙酮等物质的有害环境中,在马里亚纳海沟11000米的深海里,都能够发现这些生物。

    可以想象,火星上有可能存活着这类生物,它们也许被封闭在了10米厚的永久冻土层当中。人们认为,火星地表下面存在着这种永久冻土层,它们也许已在火星悬浮的大气里存在了无比漫长的时期。

    在地球上,休眠的微生物被琥珀包裹了数千万年而保存下来。1995年,美国加利福尼亚州的科学家曾经成功地使这些微生物复活,并把它们放在了密封的实验室里。另外一些有繁殖能力的微生物有机体,已经从水晶盐当中被分离了出来,它们的年龄超过了两亿年。

    在实验室中,“细菌孢子被加热到沸点,然后被冷冻到-270℃,这个温度范围正是星际太空间的温度变化范围。等温度条件一好转,这些细菌孢子立即恢复了生命。”

    同样,有些病毒即使在此类生物组织外面没有活力,也能够在细胞中被激活。在其休眠状态下,这些可怕的小生物(其身体比可见光的波长还短)可以说几乎是永远不死的。经过仔细检查,科学家发现它们都极为复杂,并具有由1.5×104个核苷组成的基因组。

    随着美国宇航局对火星的继续探索,科学家们相信,火星和地球之间存在交叉感染的情况是极为可能的。的确,早在人类开始太空飞行时代以前很久,可能已经发生过这种交叉感染的情况了。来自火星表面的陨石落到地球上,同样,有人认为因小行星的撞击而从地球“飞溅出去的”岩石有时也必定会到达火星。

    可以想见,地球上的生命孢子本身就有可能是由火星陨石携带过来的——反之也是如此,生命孢子也可能被从地球上带到火星。阿德莱德大学的保罗·戴维斯教授指出:

    对地球上的生命来说,火星并不是一个特别有利于生存的地方……然而,地球上发现的一些细菌物种依然能够在火星上生存下来……如果生命火星荒凉的表面在以往遥远的年代里曾在火星上牢牢地扎根和发展,那么,当其生存条件逐步恶化的时候,生命也就有可能逐步地适应其更为严酷的环境。

    火星上到底有没有生命?也许,直到人类的脚印踏上火星之前,它永远不会有一个明确的答案……

    木星会成为太阳吗

    在太阳系行星的家族中,木星的个头可算是老大哥了,它的体积和质量分别是地球的1320倍和318倍。此外,它还有个与众不同的特点,它有自己的能源,是一颗发光的行星。在人们的认识中,行星不具备发光能力,是靠反射太阳的光线而发光。近些年来,人们通过对木星的研究,证实木星正在向周围的宇宙空间释放巨大的能量,它释放能能量,是它从太陌那里所获得的能量的两倍,说明木星的能量有一半来自它的内部。

    科学家根据“先驱者”10号和11号飞船探测的结果表明,木星是由液态氢所构成的,它同太阳一样,没有坚硬的外壳,它所释放的能量,主要是通过对流形式来实现的。

    前苏联科学家苏奇科夫和萨利姆齐巴罗夫认为,木星的核心温度已高达28万K,正在进行热核反应。木星除把自己的引力能转换成热能外,还不断吸积太阳放出的能量,这就使它的能量越来越大,且越来越热,并保证了它现在的亮度。观察表明,由于木星向周围空间施放热能,已融化了它的卫星——木卫1上的冰层,其他三颗卫星——木卫2、木卫3和木卫4仍覆盖着冰层。

    就木星的发展来看,很可能成为太阳系中与太阳分庭抗礼的第二颗恒星。30亿年以后,太阳到了晚年,木星很可能取而代之。

    也有人认为,木星距取得恒星资格的距离还很远,虽然它是行星中最大的,但跟太阳比起来,又小巫见大巫了,其质量也只有太阳的千分之一。恒星一般都是熊熊燃烧的气体球,木星却是由液体状态的氢组成。尽管木星也能发光,但与恒星相比,又算不得什么了。所以有人说,木星不是严格意义上的行星,更不是严格意义上的恒星,而是处在行星和恒星之间的特殊天体。

    土星的六角云团是什么东西

    美国国立光学天文台的科学家们在研究“旅行者2号”发回的土星照片时,发现一个奇怪的现象:在土星的北极上空有个六角形的云团。这个云团以北极点为中心,并按照土星自转的速度旋转。

    关于土星北极六角形云团,并不是“旅行者2号”直接拍到的,因为它并没有直接飞越土星北极上空。但它在土星周围绕行时,从各个角度拍下了土星照片。天文学家们把那些照片合成以后,才看清了北极上空的全貌,也才发现了那个六角形云团。

    六角云团一土星北极区域云层图像土星北极上空六角形云团的出现,促使科学家们不得不重新认识土星。美国国立光学天文台的戈弗雷前不久测出土星的自转周期是10小时39分22.082±0.22秒,这就是根据“旅行者”1号和2号拍摄的土星北极上空的六角形云团的特征而计算出来的。在这之前,则是根据它的周期性射电来探测的。

    戈弗雷发现,土星北极的六角形结构是由快速移动的云团构成的,尽管如此,它还是很稳定。戈弗雷说:“这种对应使人们觉得六角形和同样速率的内部自转全然不像是一种巧合。这种表面特征和行星的内部不知有什么联系。”

    美国宇航局戈达德空间研究所的阿林森和新墨西哥州大学的毕比认为,土星六角形云团是罗斯贝波,这是一种特殊类型的波,它也会在大气和地球海洋出现大尺度稳定波运动,罗斯贝波具有很长的波长。在土星上,这种波相对于土星的自转来说,是稳定的,并被嵌在一个窄的、以每秒100米的速度向东喷发的喷流中。六角形云团至少被一个椭圆形涡漩摄动而向南移,这个涡漩的直径大约为6000千米。但是,土星的“行星波数”为什么呈六角形,现在还没有一个令人满意的解释。

    伴星之谜

    恒星是“天马行空,独来独往”,还是像天鹅那样成双成对地遨游太空呢?有些恒星是两两组合的,现在已知的双星已超过6000对了。其实还有三合星和四合星等聚星。与地球关系最密切的太阳是一颗单星,这已是定论,没有什么可怀疑的。然而,问题并非如此简单。

    美国芝加哥大学的古生物学家劳普和塞普科斯基发现:在过去的2.5亿年间,每隔2600万年就发生一次生物灭绝。劳普还具体指出,每次灭绝都是彗星轰击的结果。那么是谁“派出”这些彗星来轰击地球(也可能还有别的行星)呢?

    1984年,美国物理学家穆勒等人与天体物理学家维特密里和杰克逊同时且相互独立地提出了一种新的假说——太阳并不是“单身汉”,而是有一个伴星。太阳的伴侣并不像太阳是滋生地球万物的母亲,而是一个很歹毒的杀手。正是它,每隔2600万年便派彗星轰击地球一次。为此穆勒等人为它起了一个可怕的名字——复仇星。

    计算复仇星的各种天文数据引起了天文学家们极大的兴趣,他们展开了热烈的讨论。据推算复仇星轨道的半径为1.4光年,周期为2600万年。可能是一颗很暗的红矮星,甚至还对它的演化史作了推测。

    为了找到复仇星,穆勒等人已在北半球拍下了几千张暗星照片,并且为了比较,间隔一段时间就重拍一次。不过观测上的困难是很多的。

    对于复仇星的假设,一些科学家提出了疑问。科学家因而转向寻找太阳系的第十大行星,借此来解决周期性彗星轰击的问题。也有的科学家认为,即使复仇星真有存在的可能,其彗星的轰击也不一定有2600万年的周期。

    由于对复仇星的观测材料甚少,它是否真的存在,还需要长期的观测。

    在寻找外星人的不懈努力中,有的人独辟蹊径,提出了一个令人耳目一新的假说。他们认为拥有高等智慧生命的外星世界,并不是在遥远的天边,而就在我们太阳系之内,而且和地球拥有同一个轨道,是地球的真正姊妹行星,我们暂且称它为“B地球”。只是由于这颗行星恰好位于地球的正对面,而且绕太阳旋转的运行速度和地球完全相同,因此地球和B地球之间就像捉迷藏一般,永远被太阳这扇“大门”挡住了视线,谁也见不到谁。

    他们又认为,由于B地球与地球具有同一的轨道,距太阳的距离相同,因此将具有相同的外部环境,拥有相似的物质组成,所以也具备类同的生命发生和发展的条件,并和地球一样孕育和繁衍出了高等的智慧生物。由于生命和高技术的发展过程存在着很多偶然因素,即使在同一个星球上,也会出现先进和落后的差异,所以我们不应期望B地球人会具有和我们相同的知识水平,很可能他们比我们先进,使他们有可能掌握远比我们先进的航天飞行技术。令人迷惑的不明飞行物,就是他们派出的用来侦察地球的飞行器。

    地球果真有这样一颗姊妹行星吗?

    根据天体力学理论,一个天体的存在必然会和周围的天体产生引力联系。譬如地球和太阳之间,就存在巨大的引力联系。按照牛顿的万有引力定律,引力的大小与两者的质量乘积成正比,而与距离平方成反比。那么,为什么日地互相吸引的结果,没有越来越靠近呢?原来这还和地球绕太阳旋转有关,由于旋转产生的离心力正好与引力相等,所以才使地球既没有坠入太阳,也没有飞走。这就像我们用绳子拴着一块石头,然后以我们的手为中心,以绳子为半径,快速地旋转。这时石头由于受到旋转离心力的影响和绳子的控制,会一直保持在同一条圆周轨道上。

    B地球要始终保持与地球同一轨道、同一旋转速度,而不和地球照面,它也必须具备和地球相同的质量,方能满足引力与离心力相等的条件。然而根据波得定则,行星与太阳的距离有一定的规律,而在地球绕太阳运行的轨道上,只允许有地球这么一颗行星存在。

    退一万步说,假定果真有这样一个B地球存在,虽然它和我们地球之间隔着一个巨大的太阳,在太阳引力的掩盖下,地球对其引力可能不易觉察,但它的存在一定会对太空中的小天体产生影响,比如从飞近B地球的彗星轨道的变化中,觉察到它的存在。但事实上却从来没有人观测到这种变化。可见,B地球纯属某些人的臆测。

    在浩瀚的银河系中,我们发现的半数以上的恒星都是双星体恒星温度的最高限是多少

    在我们能观测到的恒星中,99%以上都和太阳一样,属于主序星的一类。平时人们所说的恒星温度,一般指恒星的表面温度。

    任何恒星都具有一种在其自身的引力作用下发生坍缩的倾向,当它坍缩时,它的内部会变得越来越热。可当它的内部温度越来越高时,就会发生一种膨胀的倾向。最后,当坍缩和膨胀达到平衡时,它便达到了某种固定的大小。一颗恒星的质量越大,为了平衡这种坍缩所需要的内部温度就越大,因而它的表面温度也就越高。

    太阳是一颗中等大小的恒星,它的表面温度为6000℃。质量比它小的恒星,其表面温度也比它低,有一些恒星的表面温度只有2500℃左右。

    质量比太阳大的恒星,其表面温度也比太阳高,可达10000℃、20000℃,甚至更高。在所有已知的恒星中,质量最大、温度最高、亮度最强的恒星,其稳定的表面温度至少可达50000℃,甚至可能更高。也许可以大胆地说,主序星的最高的稳定表面温度可以达到80000℃。

    为什么不能再高呢?质量再大的恒星,其表面温度会不会比这还要高呢?恐怕是不可能的。因为一颗普通的恒星,如果具有这样大的质量,以至它的表面温度竟高达80000℃以上,那么,这颗恒星内部的极高温度就会使它发生爆炸。在爆炸时,也许在瞬间会发出比这高得多的温度,然而当它爆炸之后,剩下来的将是一颗更小更冷的恒星。

    但是,恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层中(即它的“日冕”)。这里的热量从总量上说虽然不大,但是,由于这里的原子数量相比是很少很少的,以致每一个原子可能获得大量的热供应。又因为我们以每一个原子的热能作为测量温度的标准,所以日冕的温度可高达100万℃。

    此外,恒星的内部温度要比其表面温度高得多,要使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力,就必须是这样。已经查明,太阳的中心温度大约是1500万℃。

    显然,那些质量比太阳大的恒星,它们不但表面温度更高,中心温度也会更高。同时,对于具有一定质量的恒星来说,其核心的温度一般总是随着它的年龄的增长而越来越高。有一些天文学家曾试计算出:在整个恒星爆炸的前夕,其核心温度可以达到多少度。其中估算的最高温度是60亿度。

    那些不属于主序星的天体,其温度有多大呢?尤其是那些在20世纪60年代新发现的天体,其温度可达到多少度呢?例如脉冲星的温度可达到多少度呢?有些天文学家认为,脉冲星实际上就是非常致密的中子星,这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星一样大,但它的直径只有十几千米。这样的中子星的核心温度会不会超过小行星60亿度这个“最大值”呢?此外还有类星体,有人认为类星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的,既然如此,这种类星体的核心温度又有多高呢?

    所有这些问题,迄今为止还没有人能够回答。

    互相吞食的星体

    我们知道,宇宙中星体之间相距十分遥远,相互靠近的机会很少。但经过天文学家的观测和研究,发现星球之间也在互相吞食,互相残杀。科学家们把这类星球称为宇宙中的“杀星”。

    前不久,美国天文学家就发现了这样一颗“杀星”。这两颗恒星,本来是一对双星,都已进入晚年,均属白矮星。这两个星球体积很小,可质量要比太阳大得多。经观测发现,这两颗星体靠得很近,相互围绕对方旋转运动。其中一颗大的恒星,时刻都在吞吃比它小的那一个。大恒星把小恒星的外层物质剥下来吸到自己身上来,使自己越来越胖,体积和质量不断增大。而那颗被吞食的恒星,逐渐变得骨瘦如柴,现在只剩下一个光秃秃的星核了。

    不但星体之间存在着互相吞食的现象,星系之间也在互相吞食和残杀。现在有一种理论认为,宇宙中的椭圆星系就是由两个漩涡扁平星系互相碰撞、混合、吞食而成。有人曾用计算机做过模拟实验:用两组质点代表星系内的恒星,分布在两个平面内,由于引力作用,以一定的规律相向而行,逐渐趋于混合。在一定条件下,两个扁平星系经过混合确能发展成一个椭圆星系。

    在宇宙中,除漩涡扁平星系和椭圆星系外,还有一种环状星系。天文学家们发现,这类星系从外形看,恒星分布在环状圈内,有时环中央没有任何天体,有时有天体,有时环上还有结点。有人认为,这种环状星系的形成,是由两个星系碰撞、互相吞食的结果。环中心的天体和环上结点,就是相互吞食后留下的痕迹。

    加拿大天文学家科门迪通过观测还发现,某些巨椭圆形星系,其亮度分布异常,好像中心部位另有一个小核。他认为,这就是一个质量小的椭圆星系被巨椭圆星系吞食的结果。

    前面说过,天体之间、星系之间距离都非常遥远,碰撞和吞食的机会很少。所以,要想证实以上说法能否成立,还需一定的时间。

    类星体之谜

    类星体是迄今为止人们发现的距离我们最远,同时又是最明亮的天体。因其像恒星而又不是恒星,所以叫做“类星体”。这是20世纪60年代著名的天文学四大发现之一。

    1960年,美国天文学家桑德奇用当时世界最先进的望远镜,看到一个名叫3C48的射电源,发现它并不是一个射电星系,而是一颗星,这颗星很暗,颜色发蓝。3年以后,另一位美国天文学家施米特又发现了一个类似3C48的射电源3C273。施米特对射电源3C273进行光谱分析,发现在这个天体上,不过是普通的氢光谱线,所不同的是,这些元素的谱线都向长波方向移动了一段距离,天文学上把这种现象叫做“红移”。这种红移现象一般恒星也有,不过移动的距离很小。可是类星体的红移量非常大,比一般恒星的红移量要大上几百倍甚至上千倍。根据美国天文学家哈勃在1929年总结出的规律,红移的大小同星系与我们的距离成正比,红移越大,星系距离我们也就越远。按照哈勃定律,可以推算出这些类星体远在几十亿光年甚至上百亿光年之外,换句话说,在这些类星体发光的时候,太阳系还未形成呢,因为太阳系只有50亿年的历史。

    科学家们经过研究发现,类星体的发光能力极强,比普通星系要强上千百倍,因此获得了“宇宙灯塔”的美名。更令人吃惊的是,类星体的体积非常小,直径只有一般星系的十万分之一、甚至一百万分之一。为什么在这样小的体积内会产生这么大的能量?这一问题使科学家们兴趣倍增而又大伤脑筋,因此,种种假说便接踵而来。有人认为其能源来源于超新星的爆炸,并猜测其体内每天都有超新星爆炸;还有人推测类星体中心有一个巨大的黑洞。要想解开类星体之谜,还有待于科学家们的辛勤探索。

    彗星之谜

    20世纪末,全世界天文爱好者开始翘首以待,用期待又兴奋的心情迎接起两个回归的彗星明星——先有1996年的百武彗星,后有1997年的海尔·波普彗星闪亮登场!

    彗星为什么如此引人注极光中的海尔·波普彗星目呢?首先是它的奇异的形状:毛耸耸的彗头中间嵌着闪光的彗核,拖着又长又透亮的彗尾,其次彗星突然出现,来也匆匆,去也匆匆,有的则从遥远的行星际尽头奔向太阳,随后又扬长而去,长久不归,则同浪迹太阳系的漂泊者。

    1.彗星的传说

    自古以来,偶尔现身的彗星就被抹上了神秘恐怖色彩。我国民间叫它“扫帚星”,认为它会给地球带来灾难、饥饿、战争。当著名哈雷彗星在1066年出现时,正是法国诺曼底公爵威廉率兵准备入侵英国的时候,后来一举获胜,建立了诺曼底王朝,威廉公爵夫人为了纪念这次胜利,将当时的情景编织在一幅挂毯上,图中一方是一群诺曼底人指着彗星露出胜利微笑,另一方则是英国的哈学德国王坐王位上望着头上彗星,惊恐万状。

    但是,埃德蒙·哈雷却不相信这些迷信传说。他曾担任过格林尼治天文台台长。1682年他26岁的时候,亲眼见到了那颗以他名字命名的彗星,他利用牛顿的彗星轨道计算方法,分析了1337年~1698年以来有观测记录的24颗彗星轨道,发现其中1531年、1607年和1682年的三颗彗星在出现方法、运行轨道和时间间隔卜右着惊人的相似之处,遂于1705年断定沂几颗彗星是同一颗彗星的反复出现,并预言,这一彗星将在1758年再度出现在空中,并且每隔76年将出现一次。后来,哈雷的预言得以证实,该彗星在1758年的圣诞之夜果然再次回归,遗憾的是哈雷已于16年前与世长辞,无缘与他会面了。为纪念哈雷的功绩,从此,这颗彗星就被正式命名为“哈雷彗星”。这也是人类第一次。

    2.预报归期的彗星

    20世纪哈雷彗星有两次回归,第一次是1910年5月,地球在哈雷彗星庞大的尾巴中逗留了好几个小时,亮度如同火星,让人大饱眼福。哈富彗星第二次,1985年~1986年,就远不如上次壮观,直到1986年三四月份,人们才在南半球上空一睹尊容。

    这两次回归,使哈雷彗星风靡全球,家喻户晓。中国著名天文学家张鲸哲说:“哈雷彗星1901年回归时,我是8岁学童。彗星横扫天际的奇景,深深打动了我。这个最初的印象对于我以后转学天文并从事小行星的观测研究起了作用。”

    对于最关注彗星回归的天文学家和天文学界来说,又是怎样一幅情景呢?

    3.彗星是个“脏雪球”

    1986年,天文学家已经认识到,彗星实际上是一个由石块、尘埃、甲烷、氨所组成的冰块叫彗核,外表酷似一个深黑色的长马铃薯,就像一个“脏雪球”。它与地球上的小山差不多,如果在上面作“环星旅行”,大约半天就走完了,这样的小个子,远离太阳时在地球上是无法辨认的,当这个“脏雪球”飞向太阳时,太阳的加热作用,使表面冰蒸发升华成气体,与尘粒子一起围绕彗核成为云雾状的彗发和核,合称彗头。彗发又使阳光散射,便形成星云般淡光的长长彗尾。这时,彗头直径可达几十万千米,彗尾长达好几千万千米,变得好似庞然大物,但质量是却小得出奇,绝大部分集中于彗核,只到地球质量十亿分之一。

    4.天空三客

    彗星可分为沿椭圆形轨道运动的周期彗星,以及沿抛物线和双曲线轨道运动的非周期彗星。周期彗星循着轨道日期性的回到太阳附近来,只有在这时显得亮,我们在地球才容易发现它。周期彗星以200年为界、分为长周期和短周期两种。哈雷彗星是短周期彗星的代表,它的同期是76年,下次它来到太阳附近将是21世纪60年代,犹如美国市场颇受欢迎的儿童运动衫上的字样“哈近看哈雷彗星彗核雷彗星,2061年我将再次看到你”,表达了人们的盼望之情。虽然它是“稀客”一般,但终有回归之时。最短的是恩克彗星,周期3.3年,从1786年发现以来,已出现过50多次,算是“常客”了。而非周期彗星就可以算是太阳系的“过客”,他们可能沿着双曲线和抛物线从遥远的太阳系深处来,在太阳这儿打个弯,就循着另一支“臂”一去不复返了,不知跑到哪处天涯海角去了。

    5.哈雷彗星真貌

    为了揭开“脏雪球”的神秘面纱,为迎接哈雷彗星在20世纪第二次回归,天文学家们做了充分准备。50个国家的900名天文学家组成了国际哈雷彗星联测组织,除了有组织地观测外,还第一次进行了空间现场考察,先后发射了5颗太空探测器,在非常近的距离内观测这颗星。其中,以英法等西欧10国花了5年时间建造的“乔托”号最引人注目,它深入到离彗核只有500多千米的地方,已进入彗发的深处,所获得资料也最丰富、最有价值,让人类第一次目睹了彗核的真貌。①回照率4%比煤炭还黑。②独具特色的喷流上千千米高,喷泉核表面粗糙,像煤块般极黑,核外部是由非挥发性物质组成的多孔表面层。接近太阳外表30℃~130℃,里冰仍存在-70℃,有裂纹和凹坑多处,从里向外喷射气体尘埃流,尘气刹是好看。

    值得一提的是,我国对彗星的观测和研究有最早、最完整的记录,开始见于《春秋》(公元前613年):“鲁文公十四年秋四月,有星孛于北斗。”比外国早几百年,我国也有世界上最早、最珍贵的彗星图案。这是公元前168年,长沙马王堆汉墓发掘的帛书中所绘,比公元66年绘下的耶路撒冷上空彗星早得多了。

    这是我们引为自豪的事,也是激励我们赶超世界先进水平的动力。

    彗星的风采也和宇宙其他星体一样,逃不过年华老去的命运,一次不如一次亮丽,最后会耗损殆亮丽,最后会耗损殆尽而崩解。然而,每隔一段时间,总会有另一颗光耀的彗星出现,作为“新力军”加入人类发现彗星的名单中去,比如,我们在世纪末发现的百武彗星及海尔·波普彗星,所以人们得以不断目睹彗星的风姿。

    百武彗星梅尔·波普彗星

    6.神秘的哈雷彗星蛋

    哈雷彗星每靠近地球时,地球上就出现神奇的彗星蛋,令人百思不解。

    1682年德国的马尔堡,有只母鸡生下一个奇异的蛋,蛋壳上布满星辰花纹。

    1758年美国霍伊克附近名叫齐尔斯·卡拉斯的农民的母鸡,下的一枚蛋,壳上有彗星图案。

    1834年希腊科扎尼一支母鸡产下的蛋上彗星图案特别清晰、规则,后来献给国家收藏。

    1910年5月17日法国一名叫阿伊德·布莉亚尔的女人家里的母鸡生下一个蛋,蛋上的彗星图案擦不掉。

    1986年彗星蛋又出现,意大利的博尔戈一户居民得到一枚珍贵无比的彗星蛋。

    彗星蛋之谜尚待解开,作为研究彗星的宝贝,被认为与免疫系统的效应原则,甚至科生物进化有关。

    7.20世纪发现的大彗星

    20世纪发现700多颗彗星,肉眼可见只有几十颗。

    20世纪的大彗星有十多颗。

    1.池谷一关彗星1965年10月21日彗星有残月那么亮,彗尾长。

    2.白日彗星1910年白天可见。

    3.威斯特彗星1976年白天可见。

    4.史克杰勒普——马里斯坦纳慧星1927年白天可见。

    5.维斯卡拉彗星1901年。

    6.哈雷蕾星1910年彗尾有半个天空长。

    7.莫尔科斯彗星1956年较亮、彗尾较长。

    8.阿仑·罗兰彗星1957年较亮、彗尾较长。

    9.别尔加夫斯彗星1912年较亮、彗尾较长。

    10.南天大彗星1947年较亮、彗尾较长。

    11.百武彗星1996年5月1日明亮。

    12.梅尔·波普彗星1997年4月2日。

    从天而降的“游客”——超新星之谜

    在晴朗无月的夜晚,当你抬头仰望那漫无边际的星空时,如果你注意到在以前没有星星的地方,突然冒出一颗明亮无比的星,在它面前,著名的天狼星变得暗淡无光,耀眼的“太白金星”也不能与之匹敌,甚至太阳的光辉也不能将之压倒,那么你所见到的那颗星就是一颗超新星。

    说到这里,大家也许会纳闷:平白无故怎么会突然多出一个叫做“超新星”的星呢?这是怎么回事?其实,超新星并不是新生成的恒星,它们是原本早就存在的恒星。要想弄清什么是超新星,首先我们要先知道什么是新星。

    在整个宇宙背景很暗的情况下,有些星星我们用肉眼是根本看不到的,甚至用一些大的望远镜都看不见。由于某种原因,这种恒星突然产生了爆炸,亮度一下子增长了上万倍,随后又逐渐变暗,这种星星,叫做新星。其中,我们把那些爆炸时亮度超群出众的,就称为“超新星”。

    故事讲到这儿,大家也许又会问,超新星既然是恒星爆炸时形成的,那么恒星为什么会爆炸呢?

    为了解决这个问题,我们需要大致了解一下恒星的演化过程。大家都知道,一个人总要经历诞生、成长、衰老直至寿终的整个一生。同样,自然界的动物、植物也是如此。那么,天上的星星又怎么样呢?也不例外。它们也要经过从生到死的过程。具体可以分为“早期形成”阶段、“中年”阶段和“晚年”阶段。所谓“早期”是指恒星开始形成的时候;“中年”指恒星相对稳定的时期。我们每天所见的太阳目前就处于“中年”阶段,所以它的光度基本不变。而当恒星迈入“晚年”阶段后,它就处于一种很不稳定的状态。是什么原因造成了这种结构的不稳定呢?许多科学家对此进行了猜测和设想。有人认为进入晚年的恒星,就像一个物体由于内外受力不平衡,晚年恒星就会被迫改变形状。由于星星要发光,它就必须消耗自身的能量。当它内部“燃料”逐渐被消耗时,它所能利用的也就越来越少,这就使得恒星向外放出的能量大大减少,这一下可不得了,本来向外的压力和向内的引力是平衡的,而这时向外的压力大大减少,巨大的引力因此而失去抗衡,就像房屋突然断了横梁和支柱一样,就会向中心猛然“坍缩”下去。结果,中心区域的物质被挤压得十分厉害,于是从恒星内部放出巨大的能量。一种被称作“中微子”的粒子流,就像超级飓风一样把恒星摧毁。而这个过程所需要的时间非常地短,不到一秒钟,瞬时温度可高达万亿(102)K。很难想象这个过程是如此迅猛,放出的能量如此之大,于是,我们就看到了它突然变亮的过程。这就是超新星爆炸的原因和过程。

    这里,我们可以看看历史上一颗典型的超新星的形成过程。

    北宋的时候,也就是公元1054年的一天早上,东方天空中的天关星附近突然出现了一颗非常亮的星星。它光芒四射,白天看起来就像整个天空里最亮的金星一样亮。它持续了23天才开始变暗,但肉眼仍能看到。一直过了大约两年的时间,它才消失了。宋朝的天文学家们称它为“客星”。不像吗?莫名其妙地出现在天空,又莫名其妙地走了,不恰似一位太空“游客”,来也匆匆,去也匆匆吗?大约在七百年以后,也就是18世纪,有个英国人用望远镜观测天空的时候,在“客星”出现的位置出现了一团很模糊的气体云,样子很像一只张牙舞爪的大螃蟹。于是人们就给它起了一个绰号叫“蟹状星云”。后来,经过天文学家考证:“客星”就是超新星爆发,而“蟹状星云”正是超新星爆发后遗留下来的物质。现在所有活在世上的人当中都没有见到过它,只有在历史的记载上还珍藏着它的一些简略的史料。现在,在我们银河系里能完全肯定为超新星的“事件”的只有几起,其中之一就是宋史上记载的1054“客星”。

    提起1054“客星”或“蟹状星云”,就会激起中国天文学家们的自豪感。1054超新星是我国古代关于超新星爆发的记录,是全世界最丰富和最准确的记录。而最近,我们国家的天文学家们在这方面又取得了一些新的进展:北京天文台李卫东博士分别于1996年4月11日和1996年10月18日发现了两颗银河系外的超新星,他也是在这方面取得进展的中国第一位天文学家。这两颗星分别命名为SN1996W,SNl996BO,其中SNl996W是1996年国内外发现的最亮的一颗,因此显得更有价值,更有历史意义,在当代天文学的发展史上为中国人又添上了光辉的一笔。

    关于超新星,人们已经发现了许多,但对它形成的原因,却仍然处于猜想阶段。究竟是什么原因使晚年的恒星产生了大爆炸,这还是一个没有得出答案的谜。

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