有人擔心,“九星會聚”會加劇對地球的引潮力,從而觸發地震和洪水暴發。但據科學測算,八大行星對地球的引潮力的總和,隻有太陽引潮力的5/1000000。因此不會造成特別大的影響。
自公元前780年以來,人類已經經曆了25次九星會聚,都未曾給地球帶來任何“毀滅性的災難”。據天文觀測證明,九星會聚對太陽活動有一定影響。1982年九星會聚時,太陽黑子增多,活動加劇,太陽風增強。
九星會聚的天象是稀奇的。據史科記載,1803年曾發生過一次,相隔179年後,1982年才重現。據測算,預計在375年之後,即2357年才會再次出現“九星會聚”。
最大和最小的星
如果我問:“天上的星星哪顆最大?”或許有小朋友會不假思索地回答:“太陽唄!”錯了!在我們的肉眼看來,太陽的的確確是天上最大最亮的一個天體。它是我們地球體積的130萬倍。但是在浩瀚的宇宙中,太陽隻是很小的一個成員。
在夏天的傍晚,正南方有一顆紅色的恒星,叫“心宿二”,離地球大約有410光年。這顆恒星看上去不大,但它的體積卻比太陽大2.2億倍,也就是說,把2.2億個太陽堆積起來才有這顆心宿二那麼大。
但是,心宿二還不算最大的恒星。目前已觀測到的恒星中,體積最大的位於禦夫座,叫做“柱六”,它的體積說出來會嚇你一大跳:比太陽的體積大200億倍。
現在我們知道了最大的星星,那麼最小的星星又是哪一顆呢?它小到什麼程度呢?目前所知的最小的星星是蟹狀星雲中的一顆中子星,它的直徑隻有20公裏,相當於地球直徑的1/637。最大的恒星柱六與最小的中子星之間的差距有多麼大啊!
春夜最亮的星
在晴朗的春夜,你可以順著北鬥七星的柄,向東南方延伸至與北鬥七星的柄差不多長的地方,就可清楚地看到有一顆星星像是東方蒼龍的一隻角,它就是“大角星”。它是我們肉眼可看到的最亮的恒星中,運行速度最快。在浩瀚的宇宙中,它以每秒483公裏的速度遨遊。它距離地球也很近。大角星屬一等亮星,亮度為全天第四。表麵溫度4200℃,光色為橙黃色。距離地球36光年。直徑為太陽直徑的27倍,發光表麵為太陽的700倍以上。
冬夜最亮的星
冬夜,在恒星世界中,人們仰望天空,能看見的最亮的那顆星就是“天狼星”。它位於大犬星座之中。到了冬夜,它就會在西南方的天空中熠熠發光。它的質量是太陽的2.3倍,半徑是太陽的1.8倍,光度是太陽的24倍。天狼星為什麼這麼明亮,耀眼呢?這是因為它距我們比較近,隻有8.65光年。
古埃及人把天狼星看做是一位掌管尼羅河泛濫的女神,每當這位女神與太陽同時在東方地平線上升起時,尼羅河就要泛濫了。埃及人把這一天定為新年的開始。天狼星實際上是一對相互繞轉的雙星,不過這要依靠較大的望遠鏡才可分辨出來。在1862年美國天文學家克拉克發現了天狼星的伴星——白矮星。
離太陽最近的恒星
在浩渺廣闊的宇宙中,有著數不清的顆恒星,其中離太陽最近的一顆恒星我們稱這為“比鄰星”,它位於半人馬座中,離太陽隻有4.22光年,相當於399233億公裏。
如果乘坐最快的宇宙飛船,到比鄰星去旅行的話,來回需要17萬年,由此可以想見,宇宙之大,雖說是比鄰也遠在天涯。比鄰星是一顆三合星。它們在相互運轉,因此在不同曆史時期,“距離最近”這項世界之最的桂冠將由這三顆星輪流佩戴。
穿梭如織的小行星
在浩瀚的宇宙中,有許許多多的小石質天體,它們就是小行星。小行星形狀各異,大小不等。這些小行星中,有的直徑達到上千千米,有的隻有幾米。18世紀初,天文學家通過搜尋觀察,發現了第一顆小行星,將它命名為“穀神星”。從那以後,許許多多的小行星陸續被發現,迄今為止天空中已有八千多顆小行星獲得了正式編號。
小行星的體積和質量都很小,它們都是由岩石構成的小天體,表麵沒有大氣層。小行星的形狀大多不規則,可謂千姿百態。從地球上看去,這些形狀不規則的小行星的亮度也在不斷變化,因此小行星又被稱作“變光小行星”。
在太陽係中,小行星存在於火星與木星之間的一條很寬的環帶內,形成小行星帶。小行星在這條環帶內圍繞太陽運行。當然它們在地球軌道外運行,成為近地小行星。因為它們有可能撞到地球上來,所以近地小行星備受關注。雖然這種可能性極其微小,但是一旦發生,會給地球環境及人類構成嚴重危害。
太陽係裏的小行星多達幾十萬顆,科學家們推測它們可能是很久以前太陽係中的九大行星形成後遺留的物質。它們有的始終循規蹈矩,在自己的固有軌道上運行;有的卻不肯安分守己,在浩瀚無邊的太陽係中橫衝直撞。
稍縱即逝的流星與隕石
如果你經常仰望星空你會發現在璀璨的夜空中常常劃過一道白光,稍現即逝,我國古代總是稱之為“賊星”,天文學上叫“流星”。
在太陽係的廣闊空間裏遊蕩著塵埃和一些極小的固體物質,它們被稱作流星體。流星體常常闖入地球的大氣層,與大氣發生劇烈的碰撞和摩擦,繼而燃燒起來,發出耀眼的光芒,這時流星體就變成了我們看到的流星。
眾多的流星體存在於宇宙中,所以我們能經常看到流星。流星體闖入地球表層的大氣層後,會與大氣發生劇烈摩擦,產生亮的火花,這是流星明亮耀眼的原因。眾多大行星表麵的環形山多為小行星之類的天體撞擊而成。伴隨著撞擊過程小星體還會破碎。
流星一般閃過就解體了,但是有的卻有大塊物體落在地球上,這種墜落物稱為隕石或隕星。按化學組織的不同,可以把隕星大致分為三類:①含鎳90%以上的叫隕鐵或鐵隕星;②含鎳和矽酸鹽礦物各半的叫石鐵隕星;③90%為矽酸鹽礦物的叫石隕星,也叫隕石。從收集到的樣品來看,墜落物中92%為隕石。迄今為止世界上最大的一塊隕石是1976年3月8日在我國吉林省發現的,重達1770公斤。最大的隕鐵在非洲的納米比亞,重達60多噸。
天文學界極為重視對隕星的研究,因為隕星是難得的宇宙天體的自然標本,尤其是隕石的年齡和地球大致相當,都是46億年左右。在這漫長的時間裏,地球內部和外部變化很大,地球形成初期的很多物質已經沉埋在地球核心而無法取得,有的則早已不存在了。隕星卻不是這樣,由於它體積小,沒有發生地球那樣巨大的變化,還基本保持著原來的麵目,這便為研究地球的起源提供了重要依據,而且對研究太陽係其他星體的形成也有重大價值。
隕星墜落會對地球表麵產生一些影響,如氣候的異常、個別生物火絕等,但並不會對人類的禍福、人間社會的治亂興衰起到什麼直接的影響。
流星雨和火流星
宇宙空間除了大的星體外,還有很多很多的小物體和塵埃,這些就是天文學上所說的流星體和微流星體。地球在空間運動中不會超出自己的軌道,但這些流星體卻毫無規律,亂跑亂撞,地球每時每刻都會同大量的流星物體相遇。有的小流星體一進入大氣層就摩擦發光,在80~120公裏的高空劃出一道白光,便形成流星;有的流星物接連進入大氣層,又接連變作白光,形成流星雨;還有的流星光亮大,並帶著聲音,這是火流星。不過,更多的是不見光亮的小流星體。
火流星是一種偶發流星,它十分壯觀明亮。形成火流星的流星體質量較大,以極高的速度與地球大氣發生劇烈摩擦,產生耀眼的光亮。在火流星穿過的路徑上會留下雲霧狀的長帶,稱為“流星餘跡”。整個火流星看起來很像是一根閃著火光的長針,隨著閃亮的“針柄”漸遠,流星餘跡也會越拉越長,幾分鍾,或者幾十分鍾內消隱於夜空中。
天文學家們一般把偶然出現的零星流星稱為“偶發流星”。偶發流星完全隨機出現,一般情況下在一夜之內,人們可以觀測到的偶發流星大約為10-20顆。
流星群是指那些在星際空間分布著大量塵埃、沙粒般大小不等的流星體物質,它們圍繞著太陽公轉。當流星群的軌道與地球軌道相交時,地球穿過流星群時便出現流星雨的現象。流星雨出現的時候,天空中布滿流星,所有的流星看上去都好像是從天空中的某一點向四麵八方迸發出來的,天空中的這一點稱為“流星雨的輻射點”。流星雨的命名通常以輻射點所在的星座命名,常見的有“獅子座流星雨”、“寶瓶座流星雨”、“英仙座流星雨等”。
天空中的掃把——彗星
在布滿繁星的天空中,你常常會發現有一個頭部像星,後麵卻拖著一條長長尾巴的天體出現,這就是彗星。當彗星橫貫天空的時候,通體發出耀眼的光芒。那長而寬的尾巴飄散開來,好似閃亮的輕紗,在它的映襯下夜空也變得更加瑰麗多彩。在一些傳說中,彗星是上帝懲罰人類的寶劍,是預示災荒、戰爭和死亡的災星,因此彗星在人們的印象中便成為不受人類歡迎的現象。
彗星也是太陽係的成員,它是由一大團冰凍的氣體以及冰粒、塵埃物質組成的天體。典型的完整的彗星有三個部分,分別是彗核、彗發和彗尾。彗核由比較密集的固體物質組成,彗核周圍雲霧狀的光輝是彗發,彗核與彗發又合稱為彗頭,後麵長長的尾巴是彗尾。彗星的尾巴並不是一直存在,隻是在靠近太陽時,在太陽光的壓力下才會形成,所以彗尾常背著太陽延伸過去。大的彗星,僅一個彗頭就比地球的直徑大145倍。
彗星也有著自己的運動軌道,許多彗星的軌道是極為扁長的橢圓形,也有一些沿曲線運動。彗星在天空中會漸漸消逝,這是因為彗星運行到離地球極為遙遠的地方,離開了人們的視野。有的彗星經過幾十年後會去而複返,有的彗星卻再也不會出現了。這都與彗星的運行軌道有關。
彗星密度低,在宇宙間的存在期不像其他星體那樣久遠,它每接近太陽一次就有一次損耗,時間一長,就會逐漸崩裂,成為流星群和宇宙塵埃,散布在廣漠的宇宙空間。現在人們看到的彗星多數都是大彗星,為數眾多的小彗星很難被觀測到。1965年我國的紫金山天文台發現過兩顆彗星,分別定名為紫金山1、紫金山2。
在研究彗星方麵,最著名的要數“哈雷彗星”了。哈雷彗星是17世紀時英國天文學家哈雷根據萬有引力定律計算出來的,哈雷計算出這個彗星每隔76年左右接近太陽一次,並準確地推算出1758年12月25日彗星將出現於太陽附近的位置。哈雷彗星是第一顆人類計算出周期的彗星。
彗星的尾巴隻有在接近太陽時,在太陽風的作用力下才能出現。彗尾特別明亮,好似一把掃帚,所以彗星又稱之為“掃帚星”。當彗星遠離太陽時,我們就看不到彗尾了,隻有彗星接近太陽時,它才會長出尾巴來。彗星越接近太陽,它的尾部越長,但彗尾的方向始終背離太陽。這是因為彗核受太陽光的強烈照射,部分物質被蒸發,並被太陽風所排斥的結果。彗星的長度通常有數百萬至上千萬千米,寬度有數萬千米。
彗星是有“壽命”的。彗星每繞太陽一周,彗核中的塵埃、冰凍團塊都要損失掉一部分物質。彗核中的氣體經過一次次地蒸發後,就會變得非常鬆散,極易破碎瓦解。當彗核崩潰後,會有一部分物質在太陽係中形成流星群,而其中稍大的就可能成為很小的小行星。
哈雷彗星的回歸
哈雷彗星是第一顆被英國著名天文學家哈雷預言回歸的彗星。18世紀初,哈雷通過計算推測出一顆彗星每隔75年至76年回歸一次,並且預言這顆彗星將在1758年底或1759年初再度回歸。結果這顆彗星果然準時出現了。為了表彰這一成就,這顆彗星就被命名為“哈雷彗星”。
17世紀80年代之前的漫長歲月裏,人們一直受著彗星的困惑而惶惶不安。丹麥有個名叫布拉烏的天文學家,把彗星看作“妖星”,並給它塗上了神秘的色彩,說彗星是由於人類的罪惡造成的:“罪惡上升,形成氣體、上帝一怒之下,把它燃燒起來,變成醜陋的星體。這個星體的毒氣,散布到大地,又形成瘟疫、風雹等災害,懲罰人類的罪行。”
因此,在1682年的一個晴朗的夜晚,當一顆奇特的星星,拖著一條閃閃發光的長尾巴,鬼使神差地出現在天空中時,人們嚇呆了。天主教的神父們將這顆星視為災難降臨的預兆,紛紛疾呼:“妖星出現,世界的末日到了,大家快向上帝懺悔吧!”盡管人們紛紛懺悔,但這顆星仍連續幾十個夜晚停留在浩渺的星空運行。王公貴族們利用這一自然現象,詛咒自己的政敵不得好死;星相家與巫師們更是乘機興風作浪,一時間,人們驚恐萬分。
就在的所有人都心神不寧的時候,英國天文學家愛德蒙·哈雷卻不聽邪,他對這顆彗星毫無懼色,決心要揭開所謂“妖星”的真麵目。哈雷對英國和世界各地曆史上有關彗星的觀測資料進行了研究,並對其中24顆彗星的軌道進行了計算,發現1513年、1607年和1692年出現的3顆彗星的軌道十分接近,時間間隔又恰恰都相隔76年左右,於是他斷定,這是同一顆彗星,並預測這顆彗星下一次回歸的時間:1758年12月25日。到了1758年這一天,壯觀的大彗星果然如期而至。為紀念這位科學家的英明預言,人們將這顆曾蒙受“妖星”之冤的彗星,定名為“哈雷彗星”。
紅巨星和白矮星
當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星階段,步入老年期前,它將首先變為一顆紅巨星。
稱它為“巨星”,是因為它的體積巨大。在巨星階段,恒星的體積已經膨脹到十億倍之多。
稱它為“紅”巨星,是因為恒星在迅速膨脹的同時,它的外表麵離中心越來越遠,所以溫度將越來越低,發出的光也就越來越偏紅。不過,雖然溫度降低了一些,但因為紅巨星的體積十分龐大,所以它的光度也就很大,極為明亮。肉眼看到的最亮的星中,許多都是紅巨星。
白矮星是一種很特殊的天體,它的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。
白矮星表麵重力等於地球表麵的1000萬到10億倍。在這樣高的壓力下,任何物體都將不複存在,連原子都被壓碎了:電子脫離了原子軌道變為自由電子。
白矮星是一種晚期的恒星。根據現代恒星演化理論,白矮星是在紅巨星的中心形成的。
當紅巨星的外部區域迅速膨脹的時候,氦核受反作用力強烈向內收縮,被壓縮的物質不斷變熱,最終內核溫度超過一億度,於是氦開始聚變成碳。
經過幾百萬年,氦核燃燒殆盡,現在恒星的結構組成變得不那麼簡單了:外殼仍然是以氫為主的混合物;但在它下麵有一個氦層,氦層內部還埋有一個碳球。核反應過程變得更加複雜,中心附近的溫度繼續上升,最終使碳轉變為其他元素。
在同一時間,紅巨星外部開始發生不穩定的脈動振蕩:恒星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恒星變為極不穩定的巨大火球,火球內部的核反應也越來越趨於不穩定,忽而強烈,忽而微弱。
原子是由原子核和電子組成的,原子的質量絕大部分集中在原子核上,而原子核的體積很小。
在巨大的壓力之下,電子將脫離原子核,成為自由電子。這種自由電子氣體將盡可能地占據原子核之間的空隙,從而使單位空間內包含的物質大大增多,密度大大提高。形象地說,這時原子核“沉浸於”電子中。
人們把物質的這種狀態叫做“簡並態”。簡並電子氣體壓力與白矮星強大的重力平衡,維持著白矮星的穩定。當白矮星質量進一步增大,簡並電子氣體壓力就有可能抵抗不住自身的引力收縮,白矮星還會坍縮成密度更高的天體:中子星或黑洞。
對單星係統而言,由於沒有熱核反應提供能量,白矮星在發出光熱的同時,也以同樣的速度冷卻著。經過一百億年的漫長歲月,年老的白矮星將會因為停止輻射而死亡。它的軀體將變成一個比鑽石還硬的巨大晶體——黑矮星而永存。
對於多星係統,白矮星的演化過程則有可能被改變。