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第19章 独一无二的天文地理之最(1)

银河系中最古老的行星

2003年7月11日,美国航空航天局的哈勃太空望远镜发现了银河系内人类已知的最古老的行星。该大型气态行星在130亿年前形成,围绕着一颗氦白矮星和毫秒脉动星B1620-26旋转。球状星团M4距离地球47光年,是离地球最近的球状星团,有超过100100颗恒星。M4缺乏形成行星所需的重力元素,因此科学家们认为该气态行星可能在宇宙早期就已存在。这一发现为研究宇宙中行星的形成历史提供了新线索。

美国和加拿大天文学家在美国宇航局华盛顿总部举行的新闻发布会上介绍说,这颗气状行星大小与木星相当,质量相当于木星的2.5倍,处于代号为“M4”的球状星团核心区域附近。该星团包含的恒星数量在10万颗以上,位于距地球约5600年光年的天蝎星座。

新发现的行星围绕由一颗脉冲星和一颗白矮星组成的双星系统运转。天文学家们早在1988年就观测到该系统中的脉冲星,随后又很快以发现了其中的白矮星,并推断出还有第三个天体围绕它们运动。但这个天体究竟是一颗行星,还是褐矮星或低质量恒星,天文学界在过去十多年中一直存在争论。

美加天文学家对“哈勃”望远镜的观测结果进行分析后推算出了该天体的精确质量为木星的2.5倍。

据天文学家们推测,这颗行星约在距今127亿年前、也就是导致宇宙诞生的“大爆炸”后约10亿年形成,它起初在“M4”星团边缘围绕一颗类似太阳的年轻恒星运转,随后二者一起落入恒星密集的星团核心区域,并被一颗中子星及其伴星俘获,形成一个混合系统。该行星围绕运转的恒星以及中子星随着时间的推移,最终分别变成了白矮星和脉冲星。

天文学家们认为,“M4”星团中发现的这颗行星不仅表明,在宇宙诞生早期、“大爆炸”后的头10亿年内,宇宙中就可能快速孕育出第一批行星,它也意味着宇宙中行星的数量也许比早先认为的多。曾有观点认为,类似“M4”的古老球状星团由于在宇宙早期形成,缺乏一些重元素,其中不可能包含行星。但美国和加拿大天文学家指出,他们的新发现显示“球状星团中有可能富含行星”。

距离赤道最近的首都厄瓜多尔首都基多位于国境北部,海拔2850米,虽然临近赤道,但因地势高峻,所以气候宜人,四季如春,是理想的避暑胜地。基多原为古老的印第安人城市,是印加帝国北部疆土的首都,城市建设与自然环境巧妙地融为一体,1979年被联合国教育、科学及文化组织列入世界文化与自然遗产保护名录。在古代,印第安人的基图部族曾在这里生活,基多这个名称便是从“基图”演变而来的。印第安人曾在这里建立“基多王国”,公元15世纪末已成为印加帝国的政治、经济和文化中心。1533年,西班牙殖民者占领这里。

1830年厄瓜多尔独立后定为首都。

基多市分为新城、旧城两部分。西南部是旧城区,许多地方保留了印第安人和西班牙人的建筑风格。新城坐落在北部,显示出现代化都市的景象。城市四周的山腰上林木苍翠,碧草如茵,鲜花竞开,城区东西两侧的皮钦查火山峰海拔4700米以上,峰顶白雪皑皑,银光闪烁,景色壮观。

基多拥有众多的名胜古迹,市内共有大小教堂、修道院86座,着名的有圣弗朗西斯科教堂、哥白尼亚耶稣大教堂、明斯德女修道院等。圣弗朗西斯科教堂被视为巴罗克式建筑风格的杰作,是西班牙——美洲宗教建筑的典范之一,它由一座大教堂、几座小教堂和众多的回廊组成。教堂内珍藏着印第安人、西班牙人的绘画和雕塑名作,享有“美洲基多艺术学派珍藏地”的盛誉。孔帕尼亚耶稣大教堂建于1722年至1765年间,教堂正面拱形大门上、四周墙壁以及天花板上镶嵌有精美的金叶图案,富有珍贵的历史文化价值。圣弗朗西斯科教堂、孔帕尼亚耶稣教堂和明斯德女修道院是美洲大陆上西班牙建筑艺术、美学与印第安文化相互渗透的精品建筑。

独立广场是基多市的中心地带,在这座正方形广场四周,耸立着一座座富有意大利文艺复兴后期艺术特色的建筑。这些建筑大多为两层,配有精雕细刻图案的石门。广场南端的天主教堂,始建于1550年,完工于18世纪,绿瓦圆顶,灰白色圆柱支撑门廊,是阿拉伯、波斯和摩尔人的建筑风格的混合体。外墙上有用金叶镶嵌的基多城奠基者姓名,院内有苏克雷将军的陵墓。教堂对面是大主宫,广场西北角是雄伟壮观的政府宫。城南的圣多明各广场,亦称剧院广场或苏克雷广场,广场中央竖立着苏克将军的雕像,东端耸立着以收藏丰富的木雕闻名的圣多明各教堂和修道院。这里的圣阿古斯丁古堡是苏克雷将军亲自签署厄瓜多尔独立协议书的地方,迄今保存着当年的原貌。广场附近是罗恩达大街与瓜亚基尔大街的交会处,街道狭窄古老,店铺鳞次栉比,行人熙来攘往,是基多繁华的商业区。广场不远处的阿拉梅达公园,是基多着名旅游区,公园内溪泉淙淙,小桥飞架,曲径通幽,鸟语花香,园内建有南美洲最古老的天文台和西蒙·玻利瓦尔纪念碑以及美术学校等。

城市南端的面包山,海拔183米,有盘山公路通向山顶,顶上有一座大型基多女神石雕像,被誉为基多人民争取独立自由的象征。山腰有一座古老的印加神庙,站在这里俯视全城,基多美景尽收眼底:皮钦查火山云雾缭绕,白雪皑皑,绚丽多姿;基多市区塔楼、尖顶建筑同附近丘陵、山峰相互映托。基多的名胜古迹反映了拉美不同时代的发展特色,被列为世界文物重点保护城市之一。

海拔最高的国家莱索托是南部非洲的一个山川秀丽、风物独特的小国。全国的每寸土地都在海拔1000米以上,是世界上海拔最高的国家。因而以“空中王国”而着称于世。一座座锯齿的山峰和一片片绿茵茵的草地是莱索托赢得了“非洲瑞士”的美称。

莱索托是一个面积不过3万平方千米,人口不满130万的小国。而且它整个国土都坐落在南非境内,所以遭受了南非白人种族主义者在政治、经济、军事等各方面的重重包围和封锁,是一个类似于梵蒂冈的“国中之国”。

莱索托王国位于非洲东南部,内陆国家,面积3034.4平方千米。居民99%为班图语系的巴苏陀人和祖鲁人。居民多信基督教和天主教。通用村语和塞苏陀语。莱索托原称巴苏陀兰,19世纪初建立统一王国,1868年后成为英国保护地。1966年10月4日独立,定国名为莱索托王国,实行君主立宪制。1983年4月30日与我国建交。

全境为海拔1500~3000多米的高原。年平均降水量800~1200毫米,经济落后。以农牧业为主,主要产玉米、高粱、小麦、大麦、燕麦和豆类等,畜牧业在国民经济中占重要地位,是非洲有名的羊毛出产国。采矿业有金刚石和金的开采。主要出口牲畜、羊毛、金刚石、豆类等。进口粮食、烟草、工业品、消费品等。

铁路仅长2.6千米。公路4800千米。首都马塞卢,附近开采金矿。

深浅之最的海

白令海位于太平洋的北部边缘,在阿拉斯加、西伯利亚和阿留申群岛的环抱之中。公认的北部以北极圈与楚科奇海的分界线为界,但更确切的北界线应以白令海的最狭窄口为界。南部规定从阿拉斯加半岛的卡布奇角经阿留申群岛,到科曼多尔群岛的南端,再到堪察加角的连线为界。这样,就把阿拉斯加和堪察加之间的所有水域都包括在内了。白令海总面积为230.4万平方千米,平均水深为1598米,总容积为368.3万立方千米,最大水深为4420米。

已有证据表明,最早考察白令海的是俄国哥萨克人迭日涅夫。据报告,1648年,迭日程夫和一个小队从东西伯利亚海的科雷马河河口出发,向东航行,绕过东角(迭日涅夫角),经过白令海峡,驶进白令海,并向西到楚科奇半岛南端的阿纳德尔河口。当然,白令海是以丹麦航海探险家白令的名字命名的。在1724-1749年的北方大考察时,他在俄国海军工作。1728年,白令离开了他在鄂霍次克海的临时工作区,驶过白令海,往北通过白令海峡,进入南楚科奇海。1778年,库克船长乘“决心”号向北航行,通过白令海峡,成为第一个穿过北极圈和南极圈的人。

白令海是太平洋最北部的一个边缘海。白令海一名最早出现于1778年,是由丹麦航海家维图斯·白令的名字演化来的。维图斯·白令1725-1728年在俄国服役期间,在俄国彼得大帝的授命下,两次来到这个海区,探测亚洲和美洲是否在此相连。第二次出航,白令率30名控测队员到达美洲,在阿拉斯加南部登陆,但返航时所乘“圣彼得号”船不幸触礁沉没,白令和探测队员全部遇难。

1778年,英国库克探险队的队员福斯到此海考察,并正式以“白令海”一词命名此海。

白令海的海底可分为两个区域。东北半部完全为陆架,是世界上最大的陆架之一。离岸最远可伸到643千米。经白令海峡伸向楚科奇海的地区,陆架浅于200米,使流入北极海盆的海水仅限于表层水。第二个区域为西南半部,由深水海盆组成,最大深度为4420米。海盆的海底非常平坦,水深介于3800米至3900米之间,且被两支海脊分隔开。奥利伍托斯基海脊,起自北部,贯穿着整个海盆;另一支为独特的拉特岛海脊,起自阿留申岛弧,按逆时针方向盘绕着海盆。这两支海脊把深水区域分隔成东、西两个海盆。在这深海盆内,还有沉淀得很快的沉积海盆,该海盆在玄武基岩上已覆盖着2000~4000米深的沉积物。

白令陆架还从平坦的海底抬升起几个岛屿,有着名的圣劳伦斯岛、努尼瓦克岛和普里比洛夫群岛。陆架的边缘以4毅~5毅坡度陡峭地下倾。在阿留申岛链的东南角,陆架深深地被白令峡谷所割裂,该峡谷长度超过161千米,宽度在32千米以上,深深地切入,并有五十多条支谷。这可能是世界上最大的海底峡谷了。在峡谷的两侧,到处都有1829米高的谷壁,矗立于平缓倾斜的海底之上。

白令陆架的沉积物是由砂和淤积于坡麓的砾石组成。反之,在深海盆却覆盖着硅藻软泥。

白令海的气温,冬季为-25益,夏季为10益。冬季,海冰封冻着90%的海域,但夏季却完全无冰。

白令海的海流是受风的作用而引起的。流入该海的有从阿留申岛链流入的太平洋水,潮流还有从江河流入的淡水。深海盆的海流模式主要为气旋式环流。一部分向北经白令海峡流出,另一部分返回流入太平洋。陆架上的海流,除了阿拉斯加近岸外,基本上都受潮汐的作用。许多江河流入的淡水,都向北经白令海峡流入楚科奇海。

白令海的海洋生物非常丰富。浮游生物有两个最旺盛的生长季节,一个在春季,另一个在秋季。它们主要以硅藻为主,为食物链提供了基本保证。使白令海成为很有价值的渔场的主要是巨蟹、虾和300多种鱼类,尤其是其中的25种鱼类更有经济价值,譬如:虎鲸、白鲸、喙鲸、黑板须鲸、长须鲸、露脊鲸、巨臂鲸和抹香鲸等鲸类都很丰富。不过,受到海洋环境恶化等多种因素的影响,鲸已成为地球上的珍稀物种。国际捕鲸委员会(IWC)等环保组织一直在强烈呼吁世界各国政府制定法规禁止对鲸的捕杀。虽然日本、挪威等国仍然在有组织地捕捞鲸鱼,但包括中国在内的多国政府都明确对鲸鱼实施法律保护。普里比洛夫群岛和科曼多尔群岛是海豹的繁殖场,海獭、海狮和海象也众多。白令海最深处为4191米,其深度为各海之最。

亚速海是乌克兰和俄罗斯南部海岸外的内陆海。向南通过刻赤海峡与黑海相连,形成黑海的向北延伸。亚速海长约340千米,宽135千米,面积约37600平方千米。顿河、库班河和许多较小的河流注入其中。亚速海半均深度8米,最深处也只有14米,是世界上最浅的海。

由于顿河和库班河夹带大量泥沙,致其东北部塔甘罗格湾水深不过1米。

这些大河的流入使海水盐分很低,在塔甘罗格湾处几乎是淡水。海底地形普遍平坦,西、北、东岸均为低地,其特征是漫长的沙洲,很浅的海湾,南岸大都是起伏的高地。由于海水浅,混合状态极佳且温暖,河流也带来大量营养物质,因而海洋生物丰富,沙丁鱼格外多。亚速海的客货运量都很大,主要港口为塔甘罗格、马里乌波尔、叶伊斯克和别尔江斯克。

距离我们最近的恒星

太阳是距离地球最近的恒星,是太空中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在行星、彗星等天体的运动。

它孕育了地球文明,并且始终影响着地球生物。它是唯一可以详细研究表面结构的恒星,是一个巨大的天体物理实验室。但太阳只是银河系内1000亿颗恒星中普通的一员,位于银河系的对称平面附近,距离银河系中心约33000光年,在银道面以北约26光年。它一方面绕着银心以每秒250千米的速度旋转,另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7千米的速度朝着织女星附近方向运动。

日核是太阳的中心核反应区。约占太阳半径的20%,集中了太阳质量的一半。高温高压使这里的氢原子核聚变为氦,根据爱因斯坦的质能转换关系,每秒钟有质量为6亿吨的氢热核聚变为5.96亿吨的氦,释放出相当于400万吨氢的能量。根据目前对太阳内部氢含量的估计,太阳至少还有50亿年的正常寿命。

日核外面一层称为辐射区,范围从0.25个太阳半径到0.86太阳半径,边缘温度约为70万益。从日核反应区发出的能量开始是以高能伽马射线的形式发出,辐射区通过对这些高能粒子的吸收、再发射实现能量传递,经过无数次这种再吸收再辐射的漫长过程。高能伽马射线经过X射线、极紫外线、紫外线逐渐变为可见光和其他形式的辐射。若没有辐射区的中介作用,太阳将是一个仅发射高能射线的不可见天体。

对流层在辐射区外侧,太阳气体呈对流的不稳定状态,厚度大约14万千米。

这里的温度、压力和密度变化梯度很大,物质径向对对流运动强烈而又非均匀性,可产生低频声波,将机械能通过光球传输到太阳的外层大气。