中学生最佳课外读物- 第7部分

　　　　奇妙的宇宙尘埃云

　　　　在宇宙中飘浮着不少尘埃，这些物质常常是原子结构的氢元素，而在空间中还有其它元素的存在，例如水、一氧化碳、乙炔、乙醇等等，这些东西我们在地球上已经能够找到，而在太空中这些物质也不是什么稀罕物。也就是说生命个体的组成中最重要的极大元素：氢、氧、氮、碳、硫、磷都齐全了，而且目前的科学家还发现这些物质早已存在，据说是在宇宙诞生之初就有了。根据这样的结论我们有理由相信宇宙中的其它角落里，有像地球这样的生命聚集体存在的。

　　　　恒星上的物质

　　　　可以肯定的是星际物质的的确确是存在的，这么说来假如恒星上的物质和星际空间中的一致，那么是否可以说明恒星上也有生命存在的条件呢？恒星上发光的物体，它发的光颜色取决于表面温度，背后的依据是处在不同范围的波长决定了光的颜色。但是星际尘埃的这些元素是吸收恒星光线的主要物质，由此可以看出恒星上的物质并不与星际物质一致，至少说明某些元素恒星并不具备。这就排除了恒星上生命存在的可能。

　　　　研究星际物质的意义

　　　　研究宇宙现象是为了对我们人类自身有个更好的认识，这种说法一点也不为过，这是我们大胆猜测宇宙其它生命体或生命空间是否能够存在的依据，没准有一天真的能够找到与我们地球相似的星球呢。



………【48、吞噬一切的黑洞】………

　　　　科学家预言，在宇宙中有一种特殊的天体，它有一个封闭的视界，任何东西，包括光在内，只要*视界以内都会被吞噬掉。这是不是很神气呢？它就是所谓的黑洞。“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。

　　　　黑洞是什么

　　　　黑洞是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。根据牛顿万有引力定理，由于黑洞的第一宇宙速度过大，因此连光也逃逸不出来，故名黑洞，在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞不会发光，不能用天文望远镜看到，是黑漆漆的天体。

　　　　黑洞怎样形成

　　　　科学家们说，黑洞很可能是由恒星演化而来的。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。

　　　　质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么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。物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度（史瓦西半径），巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”就诞生了。



………【49、划过夜空的流星】………

　　　　晴朗无月的夜晚，当你仰视夜空时，经常会看见一道明亮的闪光划破夜空，飞流而逝。它给寂寞的星空带来一丝生气，这就是流星现象。中国民间常把它称为“贼星”。

　　　　什么是流星

　　　　流星是行星际空间的尘粒和固体块（流星体）闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。若它们在大气中未燃烧尽，落到地面后就称为“陨星”或“陨石”。流星体原是围绕太阳运动的，在经过地球附近时，受地球引力的作用，改变轨道，从而*地球大气圈。

　　　　火流星

　　　　火流星看上去非常明亮，像条闪闪发光的巨大火龙，发着“沙沙”的响声，有时还有爆炸声。有的火流星甚至在白天也能看到。火流星的出现是因为它的流星体质量较大（质量大于几百克），*地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气，以极高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。火流星消失后，在它穿过的路径上，会留下云雾状的长带，称为“流星余迹”；有些余迹消失得很快，有的则可存在几秒钟到几分钟，甚至长达几十分钟。

　　　　流星雨

　　　　在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要属流星雨现象。当它出现时，千万颗流星像一条条闪光的丝带，从天空中某一点（辐射点）辐射出来。流星雨以辐射点所在的星座命名，如仙女座流星雨，狮子座流星雨等。历史上出现过许多次著名的流星雨：天琴座流星雨、宝瓶座流星雨、狮子座流星雨、仙女座流星雨……中国在公元前687年就记录到天琴座流星雨，“夜中星陨如雨”，这是世界上最早的关于流星雨的记载。

　　　　流星雨的出现是有规律的，它们往往在每年大致相同的日子里重复出现，因此它们又被称为“周期流星”。



………【50、天外神秘客——陨石】………

　　　　太阳系里一些高速运行的较大流星体或小行星，受大行星的摄动，脱离原轨道而闯入地球大气与地球大气摩擦、爆炸，燃烧未尽的残留部分坠落到地球表面上叫做陨石。

　　　　陨石和陨石雨

　　　　由于陨石在地球大气中运行极快，速度高达200km/s，和大气的摩擦，产生出约一两千度甚至上万度的温度，使流星体表面熔化和汽化，并发出强光。由于流星体高速飞行过程中，后方处于真空状态，前方气体向后压缩，会产生较大的啸声，于是人们听到震耳的轰隆巨响。有的大陨石在下落过程中发生爆裂，分裂成许多小块，一齐飞流直下，宛如暴雨、冰雹一般，人们称之为陨石雨。

　　　　陨石坑

　　　　陨石着陆冲击地面形成的坑穴叫陨石坑。美国的亚利桑那洲温斯洛的大陨石坑，直径达1240m，深达170m，是世界上最著名陨石坑。地质学家认为它是25000年以前一颗直径约50m，重2×105t的流星体撞击形成的。近代由于航空、航天、遥感等高精技术的发展，已发现全球有*个大的陨石坑。

　　　　陨石的科学价值

　　　　陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成演化的信息，对它们的实验分析将有助于探求太阳系演化的奥秘。陨石是由地球上已知的化学元素组成的，在一些陨石中找到了水和多种有机物。这成为“地球上的生命是陨石将生命的种子传播到地球的”这是生命起源假说的一个依据。通过对陨石中各种元素的同位素含量测定，可以推算出陨石的年龄，从而推算太阳系开始形成的时期。陨石可能是小行星、行星、大的卫星或彗星分裂后产生的碎块，它能携带来这些天体的原始信息。



………【51、调皮的脉冲星】………

　　　　由于大多数恒星的变化过程如此漫长，人们也根本觉察不到，因此，人们最早认为恒星是永远不变的。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很“调皮”，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫“变星”。脉冲星就是变星的一种。

　　　　什么是脉冲星

　　　　脉冲星是体积很小、密度很大的星体，被称为中子星，它们小到直径仅有20公里。当这些星体旋转时，我们可以探测到它们所发射出的有规律的周期性电磁辐射脉冲。有些脉冲星旋转得非常快——最高可达每秒1000转！

　　　　脉冲星的发现

　　　　脉冲星是在1967年首次被发现的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，人们就把它命名为脉冲星。脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。

　　　　射电脉冲

　　　　脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。

　　　　正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还跟地球一样，恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上。这样，每当恒星自转一周，它的磁场就会在空间划一个圆，而且可能扫过地球一次。

　　　　那么岂不是所有恒星都能发脉冲了？其实不然，要发出像脉冲星那样的射电信号，需要很强的磁场。而只有体积越小、质量越大的恒星，它的磁场才越强。而中子星正是这样高密度的恒星。



………【52、神秘莫测的冥王星】………

　　　　九大行星中离太阳最远、质量最小的要算冥王星了。它在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行。

　　　　奇特的轨道

　　　　冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星，但后来的事实证明并非完全如此。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近，这时海王星成了离太阳最远的行星。每隔一段时间，冥王星和海王星会彼此接近，在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。但不必担心它们会碰撞，因为它们的轨道平面并不重合，即使在交叉点附近，它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样，各自飞驰而过。

　　　　冥王星的直径

　　　　由于冥王星太暗太小，发现后很长时间不能确定它的大小。最早估计它的直径是6600千米，1949年改为10000千米。近年一些天文学家观测指出，冥王星的直径约为2400千米，比月球（3475千米）还小，而它的卫星直径为1180千米，它与冥王星直径之比是2：1，是九大行星中行星与卫星直径之比最大的。所以，有人说冥王星和它的卫星更像一个双行星系统。

　　　　冥王星的身份

　　　　冥王星发现至今只有60多年，再加上又小又远，是目前大行星中面目最为模糊的一颗。九大行星中已有8颗被行星际探测器近探过，只有冥王星是航天器未涉足的死角。人们对冥王星的身份也有怀疑。冥王星的直径、质量是行星中最小的，密度为每立方厘米1。8～2。1克，反照率为50％～60％，这同外行星的几颗大卫星很相似。冥卫星究竟是行星还是卫星？或是一颗大的小行星？

　　　　1978年7月，美国海军天文台的克里斯蒂在研究冥王星的照片时，偶然发现冥王星小小的圆面略有拉长。他把1970年以来所有的冥王星照片都找出来，结果发现这一现象是有规律地出现的，于是他断定冥王星是一颗卫星。由于冥王星离我们实在太远了，以致在大望远镜里也不能把冥王星和它的卫星分开。这从远处看去，两个圆球融成一体，只能察觉出它时圆时扁的变化。



………【53、小行星探秘】………

　　　　在太阳系中，除了九大行星以外，在红色的火星和巨大的木星轨道之间，还有成千上万颗肉眼看不见的小天体，沿着椭圆轨道不停地围绕太阳公转。与九大行星相比，它们好像微不足道的碎石头。这些小天体就是太阳系中的小行星。

　　　　小行星和小行星带

　　　　大多数小行星的体积都很小，是些形状不规则的石块。最早发现的“谷神星”、“智神星”、“婚神星”和“灶神星”是小行星中最大的四颗。其中“谷神星”直径约为1000千米，位居老大，老四“婚神星”直径约200千米。除去这“四大金刚”外，其余的小行星就更小了，最小的直径还不足1千米。

　　　　自从1801年发现第一颗小行星，到20世纪90年代末，已登记在册和编了号的小行星已超过8000颗。据估计，小行星的总数当在50万颗左右。它们中的绝大多数分布在火星和木星轨道之间，与太阳的距离约2。06…3。65的天文单位，这部分区域被称为小行星带。

　　　　小行星带形成的原因

　　　　有一种叫“爆炸说”的理论认为：小行星带内原先有一颗与地球、火星不相上下的大行星，后来由于某种现在尚不清楚的原因，这颗大行星发生了爆炸，炸裂的碎片就成了现在的小行星。此外，还有所谓的碰撞说等等。这些假说都从某些方面假说了小行星的起源，但又都存在许多问题难以自圆其说。现在，越来越多的天文学家认为，小行星记载着太阳系行星形成初期的信息，小行星的起源是太阳系起源问题中不可分割的一环。



………【54、星团的奥秘】………

　　　　星团是由于物理上的原因聚集在一起并受引力作用束缚的一群恒星，其成员星的空间密度显著高于周围的星场。星团按形态和成员星的数量等特征分为两类：疏散星团和球状星团。

　　　　疏散星团

　　　　疏散星团形态不规则，包含几十至二、三千颗恒星，成员星分布得较松散，用望远镜观测，容易将成员星一颗颗地分开。少数疏散星团用肉眼就可以看见，如金牛星座中的昴星团（M45）和毕星团、巨蟹星座中的鬼星团（M44）等等。

　　　　疏散星团的直径大多数在3至30多光年范围内。有些疏散星团很年轻，与星云在一起（例如昴星团），甚至有的还在形成恒星。

　　　　球状星团

　　　　球状星团呈球星或扁球形，与疏散星团相比，它们是紧密的恒星集团。这类星团包含1万到1000万颗恒星，成员星的平均质量比太阳略小。用望远镜观测，在星团的中央恒星非常密集，不能将它们分开。

　　　　球状星团的直径在15至300多光年范围内，成员星平均空间密度比太阳附近恒星空间密度约大50倍，中心密度则大1000倍左右。球状星团中没有年轻恒星，成员星的年龄一般都在100亿年以上，并据推测和观测结果，有较多死亡的恒星。