古羅馬著名斯多亞學派哲學家塞內卡也把天狼星描述成暗紅色的,還要比火星的顏色更深。

雖然如此,並非所有的古代觀測者都看到紅色的天狼星,如1世紀詩人馬卡斯把它描寫為天藍。在我國古代,白色是天狼星的標準顏色,早至公元前2世紀晚至公元後7世紀若幹記錄都記述天狼星呈現著白色的光芒。

天狼星是一顆雙星

1962年,美國天文學家克拉克已發現天狼星是一顆雙星。主星稱為天狼星A,是一顆普通的白星;伴星稱為天狼星B,是一顆白矮星。天狼星的顏色是由天狼星B起主導作用。從現有的星球演變理論得知,白矮星是天體中一種變化較快的巨星,它的前期階段是紅巨星。

其後,大約需要幾萬年,它才變成一顆白矮星。令人驚訝的是天狼星B僅僅在2000年左右的時間裏,就從紅巨星變成了白矮星,這在恒星演化史上卻是絕無僅有的。

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天狼星在我國屬於二十八星宿的井宿。天狼星是冬季夜空裏最亮的恒星,天狼星、南河三和參宿四對於居住在北半球的人來看,組成了冬季大三角的3個頂點。

小行星會撞擊大行星嗎

小行星會撞擊地球嗎

科學家們對幾種小行星和其他行星之間的相撞問題進行了研究。目前,已知有幾十顆阿莫爾、阿金和阿波羅的小行星,它們的運行軌道處在火星、地球和金星的軌道範圍內。

新西蘭學者統計了直徑在1000米以上的這類小行星的總數,考慮到行星的運行特點,從而測定了這些小行星與大行星相撞的平均概率。其實,同其他行星相比,地球與小行星的相撞概率會更高些:平均16萬年發生一次;而金星平均30萬年一次,火星平均150萬年一次,水星平均500萬年一次。

小行星的壽命有多長

當然,對除地球以外的行星來說,這種撞擊幾乎無關緊要,而對小行星來說則將了卻自己的一生。運行軌道處在太陽係範圍內的小行星的平均壽命是多少呢?隻會同火星相撞的阿摩爾型小行星的平均壽命約為3×109年。運行軌道隻橫穿地球軌道的阿金型小行星的壽命總共隻有2.5×107年。運行軌道橫穿所有類地行星軌道的阿波羅型小行星的壽命約為108年。

不過,阿波羅型和阿摩爾型小行星有可能與大行星相撞,還可能與處在火星與木星之間的小行星帶中的小行星相撞,從而更加縮短了這些小行星的壽命。

小行星的大威脅

近地小行星究竟距地球有多近呢?20世紀30年代,近地小行星頻繁造訪地球。1936年2月7日,小行星阿多尼斯星在距地球220萬千米的地方掠過地球。1937年10月30日,赫米斯星更是讓人驚歎,它跑到地球身旁的70萬千米處。 天文學家認為,這些小行星在運行中遭遇什麼不幸,如受地心引力作用,有可能會撞上地球。

也有天文學家認為,盡管有些小行星軌道並不與地球軌道完全重合,有一定的傾角,但由於小行星在大行星的攝動下,軌道會和地球軌道相交,與地球相撞也就並非聳人聽聞。

恐龍滅絕碰撞說

小行星碰撞說認為:大約在6500萬年前,一顆直徑為千米左右的小行星與地球相撞,猛烈的碰撞卷起了大量的塵埃,使地球大氣中充滿了灰塵並聚集成塵埃雲,厚厚的塵埃雲籠罩了整個地球上空,擋住了陽光,使地球成為暗無天日的世界,這種情況持續了幾十年。缺少了陽光,植物賴以生存的光合作用被破壞了,大批的植物相繼枯萎而死,身軀龐大的食草恐龍根本無法適應這種突發事件引起的生活環境的變異,隻有在饑餓的折磨下絕望地倒下;以食草恐龍為食源的食肉恐龍也相繼死去。1991年,美國科學家用放射性同位素方法,測得墨西哥灣尤卡坦半島的大隕石坑直徑約180千米,隕石年齡約為6505.18萬年。從發現的地表隕石坑來看,每百萬年有可能發生3次直徑為500米的小行星撞擊地球的事件。更大的小行星撞擊地球的概率就更小。

碰撞後的大災難

恐龍在地球上消失了,同時滅亡的還有翼龍、蛇須龍、魚龍等爬行動物,以及菊石、箭石等海洋無脊椎動物。中生代末地球上有動植物2868屬,至新生代初僅剩1502屬。75%的物種滅絕了,這是真正的生物界的大毀滅。不僅如此,地動山搖的災變對地質海洋和氣候也都有難以估量的影響。

碰撞後地質變動

地殼受到小行星猛烈衝擊後,破壞了地殼構造的均衡性。當這種平衡被破壞後,地球必須重新調整,即一係列的造山運動和構造運動開始了。向南美板塊擠壓,形成美洲最高山,這就是地質上有名的喜馬拉雅運動。

碰撞後氣候變遷

氣候格局的變動,使得生物分布也改變了,造就了一些生命力更強的哺乳類和鳥類。可見,環境的惡化,對生物進化是一種催化劑,它雖然是恐龍時代的結束,卻是高等動物出現的前奏。

我們的地球是在漸變和災變演化過來的,但古生物和古地質在短時間發生的巨變現象,用漸變很難解釋,滄海桑田,生物滅絕等翻天覆地的變化,對地球而言,就是災變。

宇宙天體碰撞學說

地球曆史中所發生的重大事件都與碰撞密切相關,這些事件的爆發造成了地球環境的災變,從而導致生物大規模絕滅。這種絕滅又為生物進一步進化鋪平了道路,一些生命消失了,另一些生命誕生了,也進化了。

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阿莫爾型小行星,是近地小行星的子類之一,該分類以小行星1221的名字“阿莫爾”來命名。這些小行星的近日點均在地球軌道以外,不會威脅到地球。

中華星為何失蹤

中國發現的第一顆小行星

1928年11月22日,旅居美國的學者張鈺哲在美國葉凱士天文台發現了一顆舊星空圖上沒有的小行星,臨時編號1928UF,最後證實,這是一顆從未被人發現的小行星,這是第一顆亞洲人發現的小行星。

為表示對遠隔重洋的祖國的懷念,張鈺哲把它取名為“中華”這是個地道的“國貨”,為中國小行星研究工作打響了第一炮。因此成為中國現代天文學史上的一大光榮記載。

張鈺哲在美國發現的這顆小行星,由於當時沒有較大的天文望遠鏡來作長期跟蹤觀測,後來便一直沒有找到它的下落,僅作為似曾相識的小行星留在人們的腦海裏。

1949年後,紫金山天文台工作人員在張鈺哲台長的指導下,堅持不懈地開展小行星的觀測工作,終於在1957年10月30日,從萬千繁星中找到一顆與1928UF軌道相似的小行星,正式編號1125,並命名為“中華”。後來,美國葉凱士天文台又觀測到800多顆新的小行星,其中40多顆獲得了正式編號,並被賦予富有中國特色的名字,如1125中華、1802張衡、1888祖衝之、2045北京小行星等。

許多年後的再觀測

20世紀50年代,張鈺哲從美國留學歸來,準備對“中華”再次進行觀測。1957年10月,他利用紫金山天文台的一架0.6米望遠鏡尋找這顆小行星。這期間,他與同事已發現了好幾顆小行星,其中有一顆與“中華”非常相似,但不能確定。他發表了一篇文章介紹了自己的觀測結果。

1977年,張鈺哲仍未找到原“中華”的蹤影,但是對那顆酷似“中華”的小行星有了很準確、很精密的觀測結果。後來,國際小行星中心決定用這顆小行星替代“中華”。原來的“中華”到底是不是現在的這顆,它是否還在太空中遨遊,如果它已不存在,那它突然失蹤的原因又是什麼呢,這許許多多的疑問隻是一個謎,一時之間還沒法解答。

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張鈺哲是我國著名的天文學家,被稱為“中華星”之父。1978年,國際小行星組織為表彰張鈺哲的傑出貢獻,決定把美國哈佛大學天文台發現的一顆正式編號為2051的小行星命名為“張”。

怪星是否真的存在

發現怪異星體

2008年,美國“鳳凰號”探測器對火星著陸探測並返回拍攝的係列照片中,發現離火星不遠處有一顆怪異的星體,根據照片上的顏色考證:它可能是天文界爭議已久的一種冷熱共棲星體。

關於這顆共生星體的ASD照片顯示:ASD星體中心是一種低溫體,但是它的周圍有一層高溫星雲包層,其表麵溫度高達幾十萬度以上。

這是一種什麼星體呢?為何一顆星體會容納如此之大的溫差呢?天文學家經過慎重研究與考證後認為,ASD星體是一顆名副其實的共生星體。

共生星的得名

關於這種怪異星體的發現,最早是在20世紀30年代。當時,天文學家在觀測星空時發現了這種奇怪的天體。對它進行光譜分析表明,它既是“冷”的,隻有2000度至3000度,同時又是十分熱的,達到幾十萬度。也就是說,冷熱共生在一個天體上。

1941年,梅裏爾首先把這種光譜性質很不相同但又互為依存的星取名為共生星。它們的光變具有準周期的類新星爆發特征,並有小振幅的快速非周期光變。SDS是一種同時兼有冷星光譜特征和高溫發射星雲光譜複合光譜的特殊天體。

幾十年來,全球天文學家已經發現了約100多個這種怪星。許多天文學家為解開怪星之謎耗費了他們畢生的精力。

我國現在已故的天文學家、前北京天文台台長程茂蘭教授早在20世紀四五十年代在法國就對共生星進行過多種觀測與研究,在國際上有一定的影響,我國另外一些天文學家也參加了這項揭謎活動。

一大奇謎

共生星成了現代宇宙學界的一大奇謎,國際天文學家為此舉行了多次討論會議。

在1981年的第一次國際“共生星現象”討論會上,人們隻是交流了共生星的光譜和光度特征的觀測結果,從理論上探討了共生星現象的物理過程和演化問題。

在那以後,觀測共生星的手段有了很大發展。天文學家用X射線、紫外線、可見光、紅外線及射電波段對共生星進行了大量觀測,積累了許多資料。

到了1987年,第二次國際“共生星現象”討論會上,科學家們進行了多方麵的成果公布與討論,表明怪星之謎的許多方麵雖然已為人類所認識,但它的謎底仍未完全揭開。

近些年,天文學家用可見光波段對冷星光譜進行的高精度視向速度測量證明,不少共生星的冷星有環繞它和熱星的公共質心運行的軌道運動,這有利於說明共生星是雙星。

人們還通過具有較高空間分辨率的射電波段進行探測,查明了許多共生星的星雲包層結構圖,並認為有些共生星上存在“雙極流”現象。

“單星”說

最初,一些天文學家提出了“單星”說。他們認為,這種共生星中心是一個屬於紅巨星之類的冷星,周圍有一層高溫星雲包層。紅巨星是一種晚期恒星,它的密度很小,體積比太陽大得多,表麵溫度隻有兩三千攝氏度。可是星雲包層的高溫從何而來,人們還是無法解釋。

太陽表麵溫度隻有6000攝氏度,而它周圍的包層——日冕的溫度卻達到百萬度以上。

能不能用它來解釋共生星現象呢?日冕的物質非常稀薄,完全不同於共生星的星雲包層。因此,太陽不算共生星,也不能用來解釋共生星之謎。

“雙星”說

哈佛大學天文學家亞瑟與西班牙科學家保認為,共星是由一個冷的紅巨星和一個熱的矮星,即密度大而體積相對較小的恒星組成的雙星。

但是,當時光學觀測所能達到的分辨率不算太高,其他觀測手段尚未發展起來,人們通過光學觀測和紅移測量測不出雙星繞共同質心旋轉的現象。而這是確定是否為雙星的最基本物質特征之一。

但是雙星說並未能最後確立自己的陣地,有的天文學家就明確反對雙星說。這其中一個重要原因是迄今為止未能觀測到共生星中的熱星。

科學家們隻不過是根據激發星雲所屬的高溫間接推論熱星的存在,從理論上判斷它是表麵溫度高達幾十萬度的矮星。許多天文學家都認為,對熱星本質的探索,應當是今後共生星研究的重點方向之一。

此外,他們認為,今後還要加強對雙星軌道的測量,並進一步收集關於冷星的資料,以探討其穩定性。

理論模型

有的天文學家對共生星現象提出了這樣一種理論模型:共生星中的低溫巨星或超巨星體積不斷膨脹,其物質不斷外逸,並被鄰近的高溫矮星吸積,形成一個巨大的圓盤,即所謂的“吸積盤”。

吸積過程中產生的強烈的衝擊波和高溫。由於它們距離我們太遠,我們區分不出它們是兩個恒星,因而看起來像熱星雲包在一個冷星的外圍。

其實,有的共生星屬於類新星。類新星是一種經常爆發的恒星。所謂爆發是指恒星由於某種突然發生的十分激烈的物理過程而導致能量大量釋放和星的亮度驟增許多倍的現象。

仙女座Z型星是這類星中比較典型的。這是由一個冷的巨星和一個熱的矮星外包激發態星而組成的雙星係統,爆發時亮度可增大數十倍。它具有低溫吸收線和高溫發射線並存的典型的共生星光譜特征。

何時揭開共生星之謎

天文學家們指出,對共生星亮度變化的監視有重要意義。通過不間斷的監視可以了解其變化的周期性及有沒有爆發,從而有助於揭開共生星之謎。

但是共生星光變周期有的達到幾百天,專業天文工作者不可能連續幾百天盯住這些共生星。因此,他們特別希望廣大的天文愛好者能共同來完成這項實驗。

揭開共生星之謎,對恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意義。但要徹底揭開這個天體之謎,無疑還需要付出許多艱苦的努力。

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目前,已發現的共生星約有50顆,共生星的光度與譜變有一定的相關性:往往當光度增強時,晚型吸收譜和高激發發射線減弱或消失;當光度變弱時,晚型吸收譜和高激發發射線又重新出現或加強。