书城童书地外星球大揭秘
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第6章 璀璨的宇宙星空(3)

也有人提出了“双星”说,认为共生星是由一个冷的红巨星和一个热的矮星(密度大而体积相对较小的恒星)组成的双星。但是,当时光学观测所能达到的分辨率不算太高,其他观测手段尚未发展起来,人们通过光学观测和红外测量测不出双星绕共同质心旋转的现象。而这是确定是否为双星的最基本特征之一。

在1981年所进行的学术讨论会上,人们只是交流了共生星的光谱和光度特征的观测结果,从理论上探讨了共生星现象的物理过程和演化问题。在那以后,观测手段有了很大发展。天文学家用X线、紫外线、可见光、红外射电波段对共生星进行了大量观测,积累了许多资料。共生星之谜的帷幕在逐渐揭开。

近些年,天文学家用可见光波段对冷星光谱进行的高精度视向速度测量证明,不少共生星的冷星有环绕它和热星的公共质心运行的轨道运动,这有利于说明共生星是双星。

人们还通过具有高的空间分辨率的射电波段进行探测,查明了许多共生星的星云包层结构图,并认为有些共生星上存在“双极流”现象(从一个星的两个极区向外喷射物质)。现在,大多数天文学家都认为,共生星可能是由一个低温的红巨星或红超巨星和一个具有极高温度的看不见的极小的热星以及环绕在它们周围的公共热星云包层组成。它是一种处于恒星演化晚期阶段的天体。

有的天文学家对共生星现象提出了这样一种理论模型。共生星中的低温巨星或超巨星体积不断膨胀。其物质不断外溢,并被邻近的高温矮星吸积,形成一个巨大的圆盘,即所谓的“吸积盘”。吸积过程中产生强烈的冲击波和高温波。由于它们距离我们太远,我们区分不出它们是两个恒星,而看起来像热星云包在一个冷星的外围。

有的共生星属于类新星。类新星是一种经常爆发的恒星。所谓爆发是指恒星由于某种突然发生的十分激烈的物理过程而导致能量大量释放和星的亮度骤增许多倍的现象。仙女座Z型星是这类星中比较典型的,这是由一个冷的巨星和一个热的矮星外包激发态星云组成的双星系统,经常爆发,爆发时亮度可增大数十倍。它具有低温吸收线和高温发射线并存的典型的共生星光谱特征。

但是双星说并未能最后确立自己的阵地。

这其中一个重要原因是迄今为止未能观测到共生星中的热星。科学家只不过是根据激发星云所属的高温间接推论热星的存在,从理论上判断它是表面温度高达几十万摄氏度的矮星。许多天文学家都认为,对热星本质的探索,应当是今后共生星研究的重点方向之一。

此外,他们认为,今后还要加强对双星轨道的测量。进一步收集关于冷星的资料,以探讨其稳定性。

天文学家们指出,对共生星亮度变化的监视有重要意义。通过不间断的监视可以了解其变化的周期性,有没有爆发,从而有助于揭开共生星之谜。但是共生星光变周期有的达到几百天,专业天文工作者不可能连续几百天盯住这些共生星,因此,他们特别希望天文爱好者能共同来监视。

揭开共生星之谜,对恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意义。但要彻底揭开这个谜看来还需要付出许多艰苦的努力。

金星的本来面目

虽然金星比地球更靠近太阳(金星距太阳为10780万千米,而地球距太阳14964千米),但是,金星有一个固定的浓密的云层保护着,使其表面免受太阳的煎烤。仅仅50年以前,天文学家们曾想象,在这个云层下的行星有很多生命——一种像热带潮湿密林。为此,一些更富想象力的人甚至说曾看见类似恐龙的怪物在行走。

另外一些人甚至把有时能看到围绕于金星里边的光环解释为晚上的城市光辉。

现在,美国和俄国的宇宙探测器已经能穿过金星的云层,凭空设想已不复存在。

真相和想象远远不同。二氧化碳封闭着该行星,使其表面温度达到500益。灰尘和冰晶一起融合成带黄色的冷粒“烟雾”,通过此“烟雾”偶尔出现太阳光的淡色光,使得岩石发出红光。

在金星的整个表面上,由于经常性的沙尘暴使砾石烧蚀成离奇古怪的尖角状,整个表面就是这种砾石零乱堆满的沙地。在炽热的环境中,没有任何东西能够生长,冷粒在能够作为雨到达金星表面之前,在云层中早已溶解汽化了。

金星几乎和地球一样大小,金星直径为12067千米,地球为12711千米。

金星的重力加速度稍微小一些,它围绕自身的轴按与地球相反方向自转。所以,如果有人可能在金星上着落,并且能够透过“烟雾”的屏障看一下太阳的话,那么,太阳是从西边升起而往东边沉下去的。没有什么道理可以解释。金星绕其轴旋转一圈需要243天,它围绕太阳一圈只有224.7天,因此,金星的一天比它的一年还要长。

科学家们必须解决的最大问题之一是,在飞抵金星的三个月之前,就必须考虑到金星上每6.45平方厘米有560千克的巨大气压这个难题。这个大气压力是地球的100倍,所以,即使一个宇航员能够经受得起其他所有的危险,也难免被压得粉身碎骨,除非他有办法防护。

尽管现代天文学家所揭示的这种事实如何严酷,但金星总是能唤起人们奇异的想象。假如它那长期封闭的云层消散,以便水能到达表面,释放游离的氧分子进入大气层,那么这个实际上是阴暗而无生命的地狱就可能变成类似科幻小说家们笔下的仙境。

超新星不是新星

宇宙天体也有新陈代谢吗?恒星也有生老病死吗?恒星的死亡会产生什么后果?根据现在的认识,天文学家们命名一些新天体为超新星。至于恒星为什么会死亡——爆炸,又会怎样产生,产生多少颗新星,只有天知道。

有时候,遥望星空,你可能会惊奇地发现:在某一星区,出现了一颗从来没有见过的明亮星星!

然而仅仅过了几个月甚至几天,它又渐渐消失了。

这种“奇特”的星星叫做新星或者超新星。在古代又被称为“客星”,意思是这是一颗“前来做客”

的恒星。

新星和超新星是变星中的一个类别。人们看见它们突然出现,曾经一度以为它们是刚刚诞生的恒星,所以取名叫“新星”。其实,它们不但不是新生的星体,相反,而是正走向衰亡的老年恒星。其实,它们就是正在爆发的红巨星。

我们曾经不止一次提到,当一颗恒星步入老年,它的中心会向内收缩,而外壳却朝外膨胀,形成一颗红巨星。红巨星是很不稳定的,总有一天它会猛烈地爆发,抛掉身上的外壳,露出藏在中心的白矮星或中子星来。

在大爆炸中,恒星将抛射掉自己大部分的质量,同时释放出巨大的能量。

这样,在短短几天内,它的光度有可能将增加几十万倍,这样的星叫“新星”。

如果恒星的爆发再猛烈些,它的光度增加甚至能超过一千万倍,这样的恒星叫做“超新星”。

超新星爆发的激烈程度是让人难以置信的。据说它在几天内倾泻的能量,就像一颗青年恒星在几亿年里所辐射的那样多,以致它看上去就像整个星系那样明亮!

新星或者超新星的爆发是天体演化的重要环节。它是老年恒星辉煌的葬礼,同时又是新生恒星的推动者。超新星的爆发可能会引发附近星云中无数颗恒星的诞生。另一方面,新星和超新星爆发的灰烬,也是形成别的天体的重要材料。

比如说,今天我们地球上的许多物质元素就来自那些早已消失的恒星。