星球的揭秘
太陽係是由太陽、行星及其衛星與環係、小行星、彗星、流星體和行星際物質所構成的天體係統及其所占有的空間區域。隨著科技的不斷進步,人類已經陸續揭開太陽係行星的奧秘,並在繼續對各大行星進行探測研究,力求早日揭開宇宙的所有秘密。
太陽係的矮星是什麼
矮星
矮星是指像太陽一樣的小主序星,如果是白矮星,就是像太陽一樣的一顆恒星的遺核,而褐矮星則沒有足夠的物質進行熔化反應。
黑矮星
黑矮星是類似太陽大小的白矮星繼續演變的產物,其表麵溫度下降,停止發光發熱。原指本身光度較弱的星﹐現專指恒星光譜分類中光度級為V的星,即等同於主序星。光譜型為O、B、A的矮星稱藍矮星,如織女星﹑天狼星,光譜型為F﹑G的矮星稱為黃矮星(如太陽),光譜型為K及更晚的矮星稱為紅矮星,如南門二乙星。
由於一顆恒星形成至演變為黑矮星的生命周期比宇宙的年齡還要長,因此現時的宇宙並沒有任何黑矮星。
假如現時的宇宙有黑矮星存在的話,偵測它們的難度也極高。因為它們已停止放出輻射,即使有也是極微量,並且多被宇宙微波背景輻射所遮蓋,因此偵測的方法隻有使用重力偵測,但此方法對於質量較少的星效用不大。
但白矮星﹑亞矮星﹑黑矮星則另有所指﹐並非矮星。物質處在簡並態的一類弱光度恒星“簡並矮星”也不屬矮星之列。
黑矮星則是理論上估計存在的天體﹐指質量大致為一個太陽質量或更小的恒星最終演化而成的天體﹐它處於冷簡並態﹐不再發出輻射能﹔也有人專指質量不夠大,即小於約0.08太陽質量,已沒有核反應能源的星體。
白矮星
白矮星是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小,因此被命名為白矮星。白矮星屬於演化到晚年期的恒星。
恒星在演化後期,拋射出大量的物質,經過大量的質量損失後,如果剩下的核的質量小於1.44個太陽質量,這顆恒星便可能演化成為白矮星。
對白矮星的形成也有人認為,白矮星的前身可能是行星狀星雲,是宇宙中由高溫氣體、少量塵埃等組成的環狀或圓盤狀的物質,它的中心通常都有一個溫度很高的恒星,就是中心星的中心星,它的核能源已經基本耗盡,整個星體開始慢慢冷卻、晶化,直至最後“死亡”。
紅矮星
根據赫羅圖,紅矮星在眾多處於主序階段的恒星當中,其大小及溫度均相對較小而低,在光譜分類方麵屬於K或M型。它們在恒星中的數量較多,大多數紅矮星的直徑及質量均低於太陽的1/3,表麵溫度也低於3500K。釋出的光也比太陽弱得多,有時更可低於太陽光度的1/10000。
又由於內部的氫元素核聚變的速度緩慢,因此它們也擁有較長的壽命。紅矮星的內部引力根本不足把氦元素聚合,也因此紅矮星不可能膨脹成紅巨星,而逐步收縮,直至氫氣耗盡。
也因為一顆紅矮星的壽命可多達數百億年,比宇宙的年齡還長,因此現時並沒有任何垂死的紅矮星。
人們可憑著紅矮星的悠長壽命,來推測一個星團的大約年齡。因為同一個星團內的恒星,其形成的時間均差不多,一個較年老的星團,脫離主序星階段的恒星較多,剩下的主序星之質量也較低,人們找不到任何脫離主序星階段的紅矮星,間接證明了宇宙年齡的存在。
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棕矮星和褐矮星是同一類天體的不同稱呼。棕矮星的理論最初於1960年代早期提出,指其數量可能比恒星多,它們會釋出紅外線,可憑地麵的紅外線偵測器來偵測。
木星上的生命研究
木星上有生命嗎
木星是一個由氣體形成的行星,大氣層中充滿了氫氣、氦氣、氨、甲烷、水分,根本沒有可供登陸的固態地表,這樣的行星對生命的生存有著極大的障礙。
但是,科學家們曾調查大氣層的這些成分,發現和形成早期地球海洋的物質,十分相似。
因此,木星上存在著生物的說法,並不是沒有事實根據的。然而,木星大氣層有強烈的亂流和大氣下方的高溫,都是阻止生命形成的致命傷。因為這股漩渦狀的亂流,任何生物一碰及就會被卷入下方高溫中,而遭到烤焦的命運。
科學家的假想
科學家認為,想要在這種環境下維持生命,有一個可行的辦法,即在被燒焦之前複製新的個體,並且由對流現象把後代帶到大氣層中較高、較冷的地方。這種有機物可能很少,被稱之為鉛錘。
或者類似浮標的東西,在大氣層外側飄浮以取用食物供給所需的能量。浮標就像氫氣球,飄到大氣外側較冷、較安全的地方。這種浮標型有機體可以食取有機物,還可吸收太陽光為能源,製造能量,自給自足。
飄浮的有機體借用大氣層中空氣的流動來讓自己移動,想象中他們是群集在一起的,他們的生活不十分安全。因此,他們周圍可能存有狩獵者。此狩獵者的數量不多,因為如果數量太多,吃掉所有的飄浮有機體,自己也無法生存下來。
這三種生物是否真的存在,至今仍是一個大謎團。
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木星是一顆以氫為主要成分的天體,這與我們的地球有很大的差異,而與太陽相似。木星與太陽這兩個天體的大氣,都包含約90%的氫和約10%的氦,以及很少量的其他氣體。
火星的科學探測
各國重視火星探測
從20世紀90年代後半期開始,美國發射了火星環球勘探者、火星探路者、火星氣象探測器、火星極地著陸者、火星奧德賽、火星勘測軌道飛行器等對火星進行科學探測;歐洲也於2003年發射了火星快車號探測器,可惜在著陸時失敗。今後,人類對於火星的探測還將繼續進行。
探測火星的原因
火星受到天文學家重視的原因主要有以下幾點:第一,火星表麵曾被認為有液體水存在的可能,因此人類一直對火星上是否存在生命體十分好奇,而地外生命的存在與否一直被列為宇宙探索的一大目標。
如果在火星上發現生命體的存在,無論其生命形式與地球上的生物體征相似與否,都將與生命的起源以及探索生命本質等課題直接相關,對科學界將會是一個極大的衝擊。
另一個原因是天文學家一直想要在火星上實現載人探測。20世紀60年代的阿波羅登月計劃使得人類登上了月球,從那以後天文學界對於月球的研究雖然有所減少,卻還是決定在月球建造供人類進行長期觀測的宇宙空間基地,我們希望能夠在月亮上邁出人類繼宇宙空間站探索之後的下一步。在成功實現載人登月後,緊接著要實現的便是通往火星的載人飛行。
探測火星的成果
頻繁的火星探測已使我們對於火星的基本情況有了較為詳細的了解。人類不僅在火星的表麵發現了曾有水流經過所形成的地形,最近的探測還發現了懷疑是近期流水作用所形成的地形,這一發現引起了許多人的關注。
另外,從火星環球勘探者拍攝的照片還可以顯示火星表麵6年之中的變化。如果這裏曾經有過水流,那麼便可推斷在火星的地下至今仍然有水存在。
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火星的赤道半徑為3398千米,自轉周期為24小時39分22.6689秒,與地球極其相似。火星上存在極冠,而且其表麵也存在水和火山的跡象,這些跡象恰恰是導致生命起源的主要因素。
火星上適宜居住嗎
發現火星上有水
人類若想在火星上居住,同樣不可避免地首先要有水的存在。美國航天局發布新聞說,火星上有水。由此,這顆星球引起了人們極大的關注。
邁克士·馬林博士和肯尼斯·埃吉特博士兩位科學家通知國家航空航天局,說他們從“火星地球勘探者號”航天器發回的照片上,發現了火星表麵近期有水的證據。兩位科學家就此寫出了研究報告,在美國《科學》雜誌上發表。
是否有生命存在
火星上曾有水的說法並不新鮮,但火星很可能現在就存在著水,這可是絕對的新觀點。科學家甚至推測,火星上現在可能就有生命存在。
以前,科學家們一般認為,火星地表特點是數十億年前由水流衝刷而成。他們相信,火星曾經有過海洋、河流,而且有過一個溫暖而深厚的大氣層。
但隨著時間的推移,火星的大氣層由厚變薄並逐漸消失,氣溫因而變得格外的冷。由於大氣層壓力極低,液態水直接轉變為水蒸氣,火星上的水大部分以這種形式釋放到了太空。
馬林和埃吉特對“火星地球勘探者號”近兩年發回的照片分析和比較,終於大膽提出:火星上存在水的時間距離我們比較近,最多也就是幾百萬年前或幾千年前的事,甚至可以說:“火星現在就有水”。
火星上的水流跡象
根據研究,火星上麵有許許多多的山溝、溪穀和扇形的三角洲,這些很可能是水從火山口的懸崖峭壁上急流而下造成的。馬林指出,發回的火星照片顯示,一條條山溝、溪穀曆曆在目,與地球上的水流特點毫無二致。