书城童书难以想象的天文奇观
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第7章 宇宙的奥秘(6)

太空中美丽的风景——星云

星云是一种由星际空间的气体和尘埃组成的云雾状天体。它有着多变的形状和庞大的体积,在银河系中,其体积往往可达方圆几十光年,所以,星云虽然看起来轻飘飘的,就像云彩一样,实际上它比太阳还要重得多。

星云的形状

星云的形状千奇百怪:有的星云形状很不规则,呈弥漫状,没有明确的边界,叫弥漫星云;有的星云像一个圆盘或环状,淡淡发光,很像一个大行星,称为行星状星云。

星云的形成

星云实质上是由各种不同性质的天体组成的大杂烩,它主要是由气体和尘埃物质形成。据估计,星云是由恒星爆炸后释放的物质形成的,随着时间的推移,它们也有可能形成新的恒星或恒星团。

低密度

星云中的物质密度非常氏,在一块星云区域里甚至找不到一颗看得见的尘埃,如果拿地球上的标准来衡量,有些地方可以认为就是真空。

星云和恒星的亲缘关系

星云和恒星有着“血缘”关系。恒星抛射出的气体会成为星云的一部分,而星云物质在引力作用下可能收缩成为恒星。在一定条件下,它们是可以互相转化的。

暗星云与亮星云

暗星云属于弥漫星云中的一种,它不发光,但是由于遮蔽了天空背景射来的星光,所以能被人看见。亮星云会发光,它中央有一颗温度很高的恒星,星云吸收恒星光,然后再转换成可见光发射。

绚丽灿烂——猫眼星云

在北斗七星的旁边有一个庞大的星座,它就是天龙座,在这个星座里有许多天体,猫眼星云是这些天体中最出名的一个。

猫眼星云

当人们看到这个星云的时候,觉得它像猫的眼睛,于是就给它取名为猫眼星云。猫眼星云是一个行星状星云,它的编号是NGC6543。

复杂的猫眼星云

在猫眼星云里你可以看到由各种物质构成的环、螺旋和像绳结一样扭曲的结构,这些都是星云中心的恒星在抛出物质的时候形成的。

星云中心的恒星

在猫眼星云中心有一个发出白色光芒的恒星,这颗恒星和太阳的质量差不多,不过它已经快要死了,每一秒钟都要损失大约两千万吨的物质。

猫眼星云的物质

和大多数行星状星云一样,猫眼星云内的物质大多是氢和氦,另外还有碳、氮、氧和其他微量元素。不过猫眼星云内含有的重元素数量要比太阳多一些。

猫眼星云的发现

在1786年2月15日的夜晚,着名的天文学家威廉斯·赫歇尔在观测星空的时候,无意间发现了这个星云,不过直到大约一个世纪以后,科学家才开始仔细研究这个星云。

宇宙彩蝶——蝴蝶星云

在蛇夫座区域内,与地球距离2100光年的地方,有一个美丽的星云,因为形状像是一只飞舞的蝴蝶而被称为蝴蝶星云。

蝴蝶星云的大翅膀

蝴蝶星云最引人注意的就是它那一对大翅膀,这对翅膀的长度有0.16光年,也就是说,它比我们的太阳系还要大。

蝴蝶星云中的物质

虽然蝴蝶星云的形状很古怪,但是组成它的物质却是非常常见的氢、氦、氧和碳等元素,这些元素分布在不同区域,因此星云的不同区域也发出不同颜色的光。

喷发的物质

在蝴蝶星云中心有一个正在死亡的恒星,它的温度很高,不断地向外抛出物质。但是同样是抛出物质,为什么蝴蝶星云的外形会这么特殊呢?

另外一颗伴星

一些科学家猜测蝴蝶星云中心恒星有一颗伴星,这颗伴星围绕蝴蝶星云转动,把中心恒星的物质吸引出来,又抛撒出去,于是就形成了像翅膀一样的物质云。

绚丽的色彩

通过特殊天文观测仪器,我们看到蝴蝶星云具有绚丽的色彩,这些颜色的光是从星云物质中来的,比如氢元素会发出绿色的光,氧元素会发出蓝色的光……

容易辨识——猎户座大星云

猎户座是星空中最容易辨认的星座,因为它含有许多明亮的星星,在猎户座腰带三星最左边一颗星的左下有一个比较暗的星星,它非常特别。

新的发现

在古代,人们一直认为猎户座大星云是一颗星星,直到望远镜出现以后,才发现它是一个星云,其中最亮的一个星云编号是M42,现在它就是猎户座大星云的一部分。

庞大的猎户座大星云

猎户座星云看起来十分庞大,在星云的附近有许多恒星组成一个星团,从M42-直延伸到猎户座腰带处,不过我们用肉眼看不到它们之间相连的部分。猎户座大星云是仅有的几个能被肉眼看见的星云。

壮观的猎户座星云

猎户座星云距离我们很近,只有大约1500光年的距离,所以现在我们可以把这个星云看得十分清楚。在许多照片上,猎户座星云看起来都十分壮观。

马头星云

在猎户座大星云里有一块暗淡的区域,这个区域就像是马的头部,因此被叫做马头星云,这里其实是一团寒冷的尘埃云。

猎户座大星云内的恒星

在猎户座大星云里也有许多新生恒星,大部分恒星都形成于200万~300万年前,这些恒星的质量都和太阳差不多。因为离我们近,所以这些恒星成为人类最好的研究目标。

壮观的陨石雨

在晴朗的夏天晚上,经常可以看见美丽的流星划过天空,有时候,一大片流星会连续不断地划空坠落,就形成了流星雨。流星或流星雨都是些天体小块从地球外部闯进了地球大气,因与大气摩擦燃烧而发光。有没烧完的流星就落到了地面上,这便是陨石。如果有许多块落到地上,就称为陨石雨。

据《竹书纪年》记载:“帝禹后氏八年雨金于夏邑。”这是公元前2133年降落在今河南省的一场铁陨石雨,是人类历史上最早的一次陨石雨记录。以后记录不断,总数有二三百条之多,对于流星雨描述得非常生动而形象,常用“星陨如雨”“众星交流如织”“流星如织”等力卩以形容。有些记录很全面,很完整,包括时间、流向、个数、在天空中的位置,有时还记录了颜色和响声。这些记录对于研究我国古代陨石雨的情况都很可贵,它们描写得非常形象、准确。例如沈括曾在他的名着《梦溪笔谈》中记载了陨石陨落的全部过程,从摩擦生热发光、光球的大小、爆炸声、陨石飞行的方向、余热、陨石的形状、大小、陨石坑,直到陨石的性质和收藏经过等都讲到了。中国古人在记录流星雨和陨石的同时,还对它们的来源进行了探索,提出了基本上正确的看法。早在春秋时代我国人民就认为,陨石是天上的星陨落而来的。明末着名科学家宋应星也说“星坠为石”。

流星雨和陨石的记录在探索宇宙秘密方面很重要。陨石是从地球外面飞来的实物标本。对流星雨和陨石的研究,对认识天体的起源和演化、彗星的轨道、天体的化学成分等都有重要价值。我国古代人民对此作出了杰出的贡献。

流星雨是被称为流星群的、沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体,在地球公转轨道上与地球相遇时出现的天相。流星雨出现之际,流星出现的频率为每小时几千颗到几万颗。这种天象虽然有周期性,但是规模巨大的流星雨却少见。规模巨大的流星雨极为壮观。流星雨犹如自然界为人们施放的焰火。由于流星雨出现的天区的不确定性以及流星出现的瞬时性,所以某些天文台不安排流星的常规巡天观察。

大量的观测表明,每年从天球上的某一点及所谓流星群的辐射点发出的流星雨可出现许多次。当围绕太阳运行的流星群经过地球附近之际,由于受地球引力的振动,大量的流星体改变其轨道向地球靠近并且进人地球高层大气,就会出现流星雨现象。流星的光主要集中在其本体的周围。亮的流星尤其是火流星,在其本体之后,沿着流星经过的路径,可以看到比其头部暗弱的光,这种光被称为流星的余迹。火流星余迹的持续时间为几秒钟,有的可达几分钟。