书城科普世界科普故事精华·科学探索故事卷
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第14章 太空篇(13)

阿仑德陨石中的三种稀有元素到底来自何处,谜底还有待于科学家们进一步的探索。

奇云怪雨的难解之谜

1984年4月9日,当地时间23点6分,一架日航商业飞机正在日本东海岸400公里以外的北太平洋上空飞行,当时的方位是北纬38.5度、东经146度的位置。机长突然发现机身下面的云层里升起一团巨大的形如雨伞的云,一会儿云团蔓延,厚度达6000多英尺,直径为200公里。

后来飞机在附近的一空军基地降落。经检查,机身上没有核爆炸产生的放射性污染,所有仪器也安然无恙。当晚,还有两架飞机从上空经过,飞行员们也亲眼目睹了这团已纵横320公里的云团。

此事引起了世人关注。美国国防部、前联邦航空公司和日本防务省都争先恐后地进行了调查。调查结果表明,这种现象不是由核爆炸形成的,对臭氧层中二氧化硫的测定也没发现异常,所以又排除了海底火山爆发的可能性,那么,奇怪的雨伞云是从何而来呢?

我国新疆米泉县的甘泉堡,历来很少降雨。但在1975年9月7日凌晨4点多钟,甘泉堡的一条干沟中下起了暴雨,而四周却晴空万里。据目睹者回忆说,当时这里先是响起一阵雷,紧接着瓢泼大雨从天而降,大雨下了大约10分钟。到5点钟左右干沟洪水立刻涨起来,倾泻而下,冲走了几十斤重的石头和许多防洪物资。为什么沟外天空晴朗,而沟内却下起倾盆大雨呢?

气象学家们对这奇云怪雨各持己见,谁也无法找到正确的答案。

原星系与矮星系之争

1989年夏天,阿雷西博射电天文台的一位负责人在位于室女星座η星东北1.5度的地方,意外发现了一团椭圆形星际氢云。天文学家M·海因斯从1976年以来,就开始系统收集天空中的这类星云,当他得知这片星云被发现后,便同发现者共同合作,对这块云团进行了深入的观测。通过连续观测,他们得出了一致的结果:这块云团距离地球6500万光年,直径大约65万光年,比银河系大6倍以上,相当于太阳质量的210亿倍,他们认为,这块云团属于“原星系”,是一个演化很慢的星系。如果这种假说成立的话,那么,这对宇宙大爆炸学说是非常不利的,因为宇宙大爆炸学说认为,宇宙中所有的星系都是在大爆炸后10至20亿年间形成的,可这一发现却表明,近期仍有星系不断在生成。

也有科学家不同意上述的假说,如英国剑桥大学天文研究所的科学家麦克马洪和伊尔文通过对这块云团的观测,发现在云团内一些不太亮的物质中隐藏着许多蓝色区域,这些蓝区发射的光是由电离氧和电离氢形成的,也就是说,该星系含有由坍缩星际气体形成的新生恒星区域,说明这是一个已经成熟了的星系,应属于正常的矮星系。

研究肇事的彗星

如今天文学家普遍认为,通古斯大爆炸系彗星所为,可能是一大块彗星的碎片。

从调查情况看,大爆炸发生在离地面五、六千米的空中。彗星碎片以每秒30千米左右的速度闯入地球大气层和大气产生强烈摩擦,产生上万度的高温,因此,还未到地面便爆炸、汽化,并且发出耀眼光芒,最后烟消云散了。有科学家进一步认为,这碎片就是恩克彗星分裂出来的一个彗核残片,直径有50多米,重达10万多吨左右。人们推测1786年发现的恩克彗星,3.3年回归一次,亮度有逐渐减弱的趋势,说明彗星逐渐洒落到太阳系的碎块越来越多了。就是它的一个碎片,漫游于太阳系空间,在1908年6月30日行到地球附近,因为离地球太近了,经不起地球的“引诱”,直奔地球而来,最后在通古斯上空爆炸,粉身碎骨,所产生的冲击波,横扫千里。

在通古斯大爆炸90周年到来之际,通古斯“天火”之谜的原因一直还在讨论中,由于缺乏确切的“物证”,科学家对这一爆炸案将持续地侦破下去。

生命天外来源说

生命是从哪里来呢?对这个问题科学家们给予了不同的假说。

早在19世纪末,当人们通过一系列实验,证明在正常条件下生命不可能从无生命物质转化而来。既然证明生命自然发生说是无稽之谈,就有人把视线转向了宇宙空间。1907年,瑞典着名的化学家阿列纽斯(1859~1927年)发表了《宇宙的形成》一书。他主张,宇宙中一直就有生命。“生命穿过宇宙空间游动,不断在新的行星上定居下来。生命是以孢子的形式游动的,孢子由于无规则运动而逸出一个行星大气,然后靠太阳光的压力被推向宇宙空间里。”其他科学家也证明了这种压力的存在。因为在宇宙中类似太阳这样的恒星多得很,故类似太阳的恒星光是处处存在的。如此说来,产生生命推动孢子运动的光压力在宇宙中客观是存在的,且很普遍。阿列纽斯认为:孢子在星际空间里被光辐射推着往前走,直到它掉到或落到某个行星上,在那里它就能发展成活跃的生命。如果那个行星上已有生命,它就和他们竞争;如果还没有生命,但是条件具备,它就在那里定居下来,使这个行星有了生命。

经他计算,孢子从火星飞向地球仅需84天,只需14个月就可飞出太阳系,若要飞到距地球最近的恒星——半人马座的比邻星(距地球4.3光年)也不过9000年。显然这些数字从天文学的角度来看是微不足道的。阿列纽斯还认为,孢子有着厚厚的外衣保护,所以有很强的生命力,足以忍受住遥远的、寒冷的、没有水分和营养的星际旅途的各种艰难,而不丧失其复苏的能力。一旦由于纯粹偶然的原因,这些宇宙间的“流浪汉”来到了一个适宜生长的环境,便开始了征服这个星球的过程。

修补臭氧洞的办法

臭氧层被破坏,这就好像天“漏”了一样,对人类是个极大的威胁。国外的科学家们提出了种种设想。

由于氯原子对臭氧有极大的破坏作用,所以美国加利福尼亚大学的沃思教授提出:从陆地向高空发射强大的电波,利用电场加速高层空间的微量等离子中的电子运动,靠冲击电离使电子增殖,增殖的电子可使氯原子通过吸收电子转变为带负电荷的氯离子。由于臭氧本身具有较强的正电性,容易变成负离子,因此,二者相互排斥,难以结合,这样就大大减少了氯原子对臭氧的破坏作用。

英国环保团体提出了用高空球形瓶放电修复臭氧层的办法。具体做法是:让充满氦气的球形瓶悬浮在20~30千米的高空,用金属丝网包住由球形瓶吊下的电极,并向电极施加电压,使其放电。同时,利用安装在球形瓶表面的太阳能电池充电,由变压器反复产生10万伏左右的脉冲电压。通过放电,将空气中的氧分子电离,电离的氧分子与电子结合,可以生成臭氧。

国外还有人提出利用照射人工光束来修复臭氧层。具体做法是利用可产生强烈光线的激光器放射波长为157纳米的紫外线,把氧分子分解成氧原子,进而使臭氧大量增加。但从陆地向高空照射,紫外线会被下层大气吸收,不能到达理想高度。因此,采用人造卫星和球形瓶照射的方法效果才会理想。

科学家们还提出其他一些修补臭氧层的办法,并推算如果每年能人工产生约80万吨臭氧,就能修复目前1%左右被破坏的臭氧层。