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地球进化简史:第二章:我们的太阳系

2020/9/15 22:34:12 来源:原创 浏览:

文/玉之溪

茫茫宇宙中有着太多的不可思议,星云、恒星、行星、黑洞,是组成宇宙的基本元素,就像细胞是组成人体的基本元素一样。

宇宙,按照假说是由大爆炸产生的,宇宙产生后,不久的时间里,银河系也就顺理成章的出现了。银河系在宇宙星系中是一个很不起眼的小角色,比它大的星系太多了。但是银河系对于我们人类来说,太重要了,因为在它的范畴中,还有一个自成一体的很小的星系,那就是地球所在的太阳系。这个星系是以太阳为中心的一个小星系。他是怎么走到我们的视野中的呢?我们下面将围绕这个事件讲述太阳系的发现之旅。

1983年,美国、荷兰、英国等几个国家的天体研究的科学家成功的利用人类发射的红外天文卫星,意外的发现了天琴座主星——织女星周围存在类似行星的固态环状体。这个发现可以说是对人类研究天体就有划时代的意义。

织女星周围的物质吸收了织女星的辐射热量,发射出红外线,人类红外天文卫星正是接受到了它所发射的红外线。比较四个不同接受波段的强度,人类科学家计算出了该物体的温度为零下180摄氏度。一般来说恒星的温度下限为零下1000摄氏度。温度为零下180摄氏度,就可以说明这颗星体是行星。织女星真的也有行星的话,他就相当于地外行星。这样一个温度的物体只能用波长为几十微米的红外望远镜捕获到。

人类这次发射的卫星是世界第一颗红外天文卫星,主要是用来探测全球的红外线源,也是对红外线源登记造册。一般红外线天文望远镜不能探测出宇宙中的低温物体。因为大气中的水分和二氧化碳气体大量吸收了来自宇宙的红外线及地球的热量,又会释放相互干扰的红外线。红外天文卫星将装置仪器用极低温的液态氦进行冷却,所以才有了这次发现。

这次探测表明,织女星行星系和太阳系行星一般大小。由于织女星发出的总能量是已知的,通过零下180摄氏度的物体温度就可以求出织女星和该物体的之间的距离,也就是可以求出该行星系的半径。

通过科学研究,我们人类掌握了织女星的一些情况。它距离地球26光年,是全球第四亮的恒星。直径是太阳的2.5倍,质量是太阳的3倍,表面温度约为1万摄氏度,比太阳的6000摄氏度的表面温度高很多。织女星诞生在10亿年以前,太阳诞生于45亿年前,相比之下,织女星要年轻很多。地球大致是和太阳同步诞生的,如果我们认为织女星的行星也是和织女星同时诞生,那么就可以认为织女星的行星是处于进化初级阶段。

依据行星形成的一般假说,当恒星产生时,在它的周围散发着范围为太阳系100倍的分子气体云环,因为长期相互作用而分成若干聚集的物资团块,时间久了就形成了行星。如何进一步,探索没有发现的奥秘,需要不断的科研探讨。

太阳是太阳系的核心,他有什么特点呢?

太阳与地球、月亮是我们人类熟知的三颗星体,朝夕相处。他们最大差别就是太阳是一颗能够发光发热的巨大恒星。

天体学家在研究太阳时,把太阳分成里三层、外三层。从里往外的里三层是核反应区、辐射区、对流区,外三层是光球层、色球层和日冕层。太阳内部的情况,我们无从而知,只能依据有关知识进行预测。但是外三层通过观测、计算人类掌握了一些知识。光球层是我们能够观测到的光辉的圆面,圆面并不完美,伴随着太阳内部的剧烈活动,常常出现黑斑,地球科学家称之为太阳黑子,他并不是黑色的,只是由于他的温度较低,只有1500摄氏度,相对亮的地方,才显得黑。黑子多少也是有周期的,大约是11年一个周期,由多变少。

色球层这个是需要专门的天体研究的仪器才可以看到。色球层,它是由无数的火舌组成,这些火舌短的几百公里长,长的话有100万公里以上,形成了太阳独有的现象,被地球科学家称之为日珥。色球上还有耀斑,是太阳内部剧烈运动产生的爆发现象,这种能量,不是我们人类可以理解的。当色球层由于太阳内部的爆发,而出现异常时,对地球的影响是很大的。1989年就出现过一次太阳耀斑爆发。地球上许多地方通讯中断,地球的磁场受到干扰,输电网络都受到破坏。

日冕层,是太阳最外侧的一层。只有在日全食过程中才能看到一片青白色的日冕光区。日冕层的温度有100万摄氏度,比他的发源地高出很多。因此日冕物质不断向外膨胀,把许多沿着太阳磁力线的粒子流不断的喷射到行星际空间,从而形成了太阳风。太阳风向外喷射的速度极快,平均速度达到每秒350公里、最快达到了每秒钟1000公里,比地球上最快的风速快了500至1000倍。太阳风的运动每秒钟可以带走1000万吨的太阳物质,但是太阳始终是圆形的,说明太阳内部始终有物质向外补充。科学家用精密仪器观测,太阳风最远可以到离太阳7000万公里以外的地方去。它影响着太阳系附近的行星,包括地球,可能整个太阳系都是受到太阳风的影响,只是距离远了,就变稀薄了了。但是这种状况下使太阳系和宇宙其他空间形成了一道屏障,使宇宙之外的辐射粒子不能长驱直入,从而形成了保护屏障,至少对地球起到保护作用。至于,太阳风对地球的影响由于距离原因,影响有限,到了地球的太阳风粒子流很稀薄,由于太阳风粒子流在地球磁场的影响下转向南极北极,所以对人类影响不是太大。

由于太阳和人类的关系太过密切,人类也对太阳系研究也很投入。只是太阳系是如何诞生的,我们做出太多的假设,至今没有定论。但是比较主流的学说有三种。

第一种是灾变说。太阳系中的太阳是最先形成的,是宇宙大爆炸中产生的。后来有一个偶然的的事件,一颗星际物质,也许是另外一颗恒星或者彗星从太阳轨道驶过或者吸引或者撞击,总之从太阳中搞出来一块物质。这部分物质后来受到宇宙中的各种规律影响,渐渐进化为行星。但是这种规律经不住推敲。因为彗星质量太小,不可能将太阳撞出一块,只能是被太阳吞噬。1994年就发生过彗星和行星相撞事件。被地球的天体学家观测到。当时有21颗彗核,飞向了太阳系的木星,结果就是在木星表面引起一点漪涟,就再也没有变化,被木星吞噬了。恒星和太阳相撞,更是不可能,因为宇宙规律,这也是不会发生的。这种假说基本被否决掉了。

第二种假说。星云说。这个观点是德国的康德提出来的。后来一位法国科学家拉普拉斯也提出了这个观点。但是稍有差异,前者认为太阳系原先是一块整体的星云,星云中心形成了太阳,外部演变成行星。后者认为先形成了行星最后形成了太阳。但是他们的大前提是一致的,他们的假说被称之为康德——拉普拉斯假说。

还有主流第三种假说,俘获说。这个假说认为,太阳在星际空间运动着,遇到了一团星际物质。太阳依靠自己的引力把这团物质捕获,这些物质在太阳的引力作用下,加速运行,渐渐由小变大,最终形成了现在的行星。

以上学说都有一些观测、计算和理论基础,但是都有致命的不足。到目前为止都没有被人类普遍接受。这就需要人类继续努力探索太阳系的形成奥秘了。

中国有一则很古老的神话故事,叫做:后羿射日。相传在远古时期,有一个时期天上出现了10个太阳,顿时江河干枯、草木枯死,百姓奄奄一息,正在此时一个叫后羿的人类英雄挺身而出,用他的弓箭射下了太阳,最终九个太阳被射下来了,只有一个太阳被留了下来,以保证人类的生产生活。当然这个神话故事是假的。但是天上出现多个“太阳”的事情却是真的。在古代时期有记载天上出现好几个太阳的事情时有发生。随着科学技术的进步,这一自然现象被人类解开。原来这是大气变化的戏法,是光学原理玩的游戏。这种现象称之为晕。

在离地面6000——8000米的空气中,无论春夏秋冬都是寒冷的,这里有大量的冰晶体,它们有着不同的形状,冰晶随着大气上下翻腾。当阳光照在这些小冰晶上,就会产生折射。由于阳光被折射后偏射出去的角度不同,就会在阳光周围绕成美丽的光环,我们称之为晕。

相信,看到多个太阳的的人都是遇到了太阳光折射出现的假象,而不是真正的有多个太阳。

太阳系是由九大行星外加恒星——太阳组成的一个小的星系。这个星系以太阳为核心旋转。以太阳为起点由近及远,我们来说说。

金星,这颗星大小和地球最为相近。被称为地球的孪生姐妹。它的半径为6073公里,比地球略微小一点,地球半径为6378公里。这颗行星被大气层重重包裹,大气层厚度30公里,距地面48公里,但是他的大气层主要成分是硫化物气体、二氧化碳气体。因此金星表面温度高达460摄氏度,他的高温是由于二氧化碳的保温效果造成的。金星的大气压将高达95个大气压,地球只有1个大气压。大气中二氧化碳占据96%,氧气只占0.4%,陆地表面看不到水。

木星,木星是太阳系中最大的行星。他的直径14.3万公里,体积是地球的1300倍,由于他的大气层很厚厚,人类目前没有掌握其表面的情况,但是推测木星没有固态的地面,木星表面全部是液态的氢。可能往木星核心去处有金属氢的存在,这个情况地球上的科学家在实验室都没有能够搞出金属氢。木星存在众多卫星,科学家对其中4颗卫星做了重点观测和研究,发现木卫二可能存在水。

水星,水星无水。水星和地球大小差不多,但是水星没有大气层,离太阳只有5800万公里,这就使水星朝着太阳的表面温度高达400摄氏度以上,背着太阳的一面温度低至零下163摄氏度,由于没有大气层的调节保温作用,随着自转公转,温度时高时低,很难有生物存活。

火星,地球的孪生兄弟。火星的情况和地球很相近。比地球略微小一点,是个固态星球,自转周期和地球相似。但是大气层比地球稀薄的多。火星表面温度,白天13.3摄氏度,夜晚温度零下76.1摄氏度,昼夜温差达到90摄氏度,这里一年四季都是冰天雪地。火星的天空有云,却不会下雨。人类曾幻想火星上会有生命,但是直到人类飞行器造访火星后才知道,这里死寂、荒凉、寒冷。

土星,土星也是一个液态的行星,结构和木星相似,表面温度180摄氏度。半径为60000公里,是地球的9倍,体积是地球的745倍。土星离地球13亿公里。土星是一个大家族,它有23颗卫星。目前人类关注的一颗土星卫星是土卫六,取名泰坦,它目前的情况和原始的地球相似。大气中的氮气占到99%,大气层较厚,大气层高层温度零下100摄氏度,中层零下210摄氏度,底层下降到零下18摄氏度,至于固态表面,还不知道。但是这里没有发现有生命迹象,但是这个卫星有向外发射电磁波的现象。

天王星,天王星是一个固态行星,有卫星。天王星的半径为2.5万公里,体积是地球的65倍。天王星的大的卫星上都有众多陨石撞击的深坑,环形山。天王星的运行姿态也很独特,别的行星是在轨道里绕日飞行,它却是躺在轨道里旋转的,和保龄球滚球道的情况差不多。

海王星,海王星半径2.46万公里,是地球体积的57倍。目前由于海王星离我们太远所掌握的信息较少,它有8个卫星,也有一个尘埃壳,还有光环,大气中存在云和风暴,他的其它状态也不是很清楚。

冥王星,冥王星半径只有2220公里,冥王星亮度变化很奇怪,原本朝着近日点运动,应该越来越亮,但是他确实越来越暗。之后天体学家又在太阳系边缘发现了一颗比冥王星还要大的行星,想要被确定为太阳系的第十颗行星时,没有通过,在后来的天体研究观测中发现那个地方有好多类似的行星,被归结为另一个星带。由于这次发现,连同冥王星也被剔除太阳系了。就这样太阳系保持了之前的八大行星。科学研究真的不容易。人类将要开启第二个天体研究的基础性工作了,目前地球各大国家,开始了远征火星的热身活动,相信关于宇宙、关于银河系、关于太阳系的有关奥秘将一个接一个的破开谜底。

敬请收看,第三章:地球啊,人类的摇篮!

看看网友怎么说

U75429472:天王星是固态行星?误人子弟。

12398750:For me

南极仙翁之脑门:恒星下限温度零下一千摄氏度????那特么还是恒星??????????😂😂😂

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