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第12章 M

木星环

木星环系主要由亮环、暗环和晕三部分组成。环的厚度不超过30公里。亮环离木星中心约13万公里,宽6000公里。暗环在亮环的内侧,宽可达5万公里,其内边缘几乎同木星大气层相接。亮环的不透明度很低,其环粒只能截收通过阳光的万分之一左右。靠近亮环的外缘有一宽约700公里的亮带,它比环的其余部分约亮10%,暗环的亮度只及亮度环的几分之一。晕的延伸范围可达环面上下各1万公里,它在暗环两旁延伸到最远点,外边界则比亮环略远。据推算,环粒的大小约为2微米,真可算是微粒。这种微米量级的微粒因辐射压力、微陨星撞击等原因寿命大大短于太阳系寿命。为了证实木星环是一种相对稳定结构这一说法,人们提出了维持这种小尘埃粒子数量的动态稳定的几种可能的环粒补充源。

木卫一

木卫一主要由炽热的硅酸盐岩石构成。其表面也与太阳系中其他星体孑然不同,这使得科学家在第一次接触旅行者号发回的数据时非常惊奇。他们原以为在类地星体上应布满了受撞击后留下的大大小小的环形山,然后以单位面积内留下的“弹坑”来估计星球外壳的年龄。但实际上木卫一的表面环形山极少,简直屈指可数。这样看来,其表面非常年轻。

木卫一的多种地形:有向下有数千米深的火山口,有炽热的硫湖,有很明显不过的非火山的连绵山脉,流淌着数百千米长的粘稠的液体,还有一些火山喷口。硫和其化合物的多种颜色使得木卫一表面的颜色赋予多样化。

木卫一表面的最热点温度可达700K,虽然它的平均温度只有大约130K。这些热点是木卫一损失其热量的主要原因。不像其他伽利略发现的卫星,木卫一几乎没有水。这可能由于在太阳系进化过程的初期,木星太热,把木卫一较易挥发的物质都蒸发掉了。

木卫六

木卫六是木星的一颗自然卫星。1904年,它在利克天文台被查尔斯·狄龙·佩林发现。1975年,国际天文协会将它授名为Himalia(希玛丽亚)。在希腊神话中,希玛丽亚是一个仙女。她与宙斯有三个儿子。在2000年12月19日这一天,卡西尼号宇宙飞船在前往土星的路程上,拍摄到了一张木卫六的照片。这张照片的清晰度比较低,所以它没有显示任何木卫六表面的详细情况。木卫六是木卫六卫星群之中最大的成员。这个卫星群包括五个绕着木星公转的卫星。它们离木星的距离在11到13百万千米的范围之内。它们的自转轴倾斜度都在27.5度左右。

木卫七

木卫七是环绕木星运行的一颗卫星。1905年,它在利克天文台被查尔斯·狄龙·佩林发现。1975年,国际天文协会将它授名为Elara(伊拉拉)。在希腊神话中,伊拉拉是巨人泰提亚斯的母亲。她与盖娅有省了这个孩子。木卫七是木卫六卫星群的成员之一。这个卫星群包括五个绕着木星公转的卫星。它们离木星的距离在11到13百万千米的范围之内。它们的自转轴倾斜度都在27.5度左右。到目前为止,还没有拍摄到木卫七、八、九、十、十一、十二的照片。因此,对它们的了解还很少。

木卫二十五

木卫二十五是环绕木星运行的一颗卫星。2000年,夏威夷大学的天文学家发现木卫二十五,起先命名为S/2000J4。它直径约为3.2千米,运行轨道平均23,279000千米,平均密度2.6克/立方厘米,绕木星一周约728.26个地球日,轨道离心率26.59%,轨道倾斜164.914°,反射率4%光度22.8。

木星

木星到太阳能的平均距离是7.78亿千米,比地球远得多。

木星在椭圆轨道上绕太阳运行一周需要11.86年,与太阳平均距离是7.78亿千米。由于木星离太阳遥远,木星表面温度比地球表面低得多。根据“先驱者”11号宇宙飞船测得的温度为M150℃。

木星是太阳系九大行星中最大的一个,它的体积可以容纳1300多个地球。它的质量是地球质量的300多倍,太阳系所有其他行星的质量全加起来还不及木星质量的一半。

木星自转很快,自转一周只需9小时50分30秒,是太阳系中自转最快的一个。由于快速自转,使木星形状变扁,不是正圆形,而是中腰鼓起的椭圆形,很快的旋转速度带动它的大气层顶端的云层,竟以每小时约35400千米的速度旋转,这种高速产生的离心力就把云层拉成线丝,从而使木星赤道上空高高隆起。木星圆面上有许多带状纹,每条带状纹都与木星的赤道平行。这些带状纹是木星的大气环流。

木星的真实情况

美国“旅行者”号飞船发现木星大气层厚达1000千米。木星大气全由氢和氮构成,前者为82%,后者为17%。木星表面的重力加速度高达26米/秒,等于地球的2.6倍,强大的引力吸引气体使它不能逃脱,就连最轻的氢和氮也能保持住。木星的表面温度是M148℃,它的核心推测约在S万℃或更高。木星的磁场高于地球10倍,但是磁场的方向正好与地球磁场相反。木星也是一个没有固体表面的星球,而是一颗表面充满液态氢的液体星球。地球上的物体只要获得每秒11.2千米的速度就能飞离地球,木星上的物体必须具有每秒60千米的速度才能摆脱木星的引力。

在离木星几十万千米处,围绕木星赤道的地区,有一个由黑色碎石块构成的环,叫做木星环。由于黑石块不反射太阳光,所以地球上的观察者一直没有发现它。直到1979年,“旅行者”1号和2号相继经过木星附近时,才发现了它。木星环的厚度约30千米,宽数千千米,以7小时的周期围绕木星高速旋转。每个石块的直径从数十米到数百米。这个木星环的外缘距离木星中心约12.8万千米。

木星大红斑

大红斑是木星的一个特征,它大到足以圈下三个地球。1660年人们对这块大红斑作了首次描述,300多年来,人们一直在观察它。它已经改变了颜色和形状,但它却从来没有完全消失过。目前普遍认为,它是木星上层大气中一次持久的风暴。

木星大气层中的大红斑是一团激烈的沿逆时针方向运动的上升气流,这个气流物质中含有大量的红磷化物,所以发红。木星的大红斑位于南纬23°处,东西长4万公里,南北宽1.3万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。

“梅西耶74”

“梅西耶74”位于双鱼座方向,距地球约为3200万光年。它比银河系稍小,由约1千亿颗恒星组成。“梅西耶74”星系1780年被法国天文学家皮埃尔·梅襄首次发现,后被编入另一位法国天文学家查尔斯·梅西耶的深空物体表。

“梅西耶74”发光非常微弱,业余望远镜一般难以发现,因此被天文学家昵称为“幻影星系”。新照片是在哈勃望远镜2003年至2005年拍摄的众多图像基础上合成的,照片中一小块缺失的区域则由位于夏威夷的双子星北座望远镜的数据补充。

“魔圈”巨石阵

著名的“魔圈”巨石阵是人类现存最早的天文观测台之一。它位于英格兰阿姆斯伯雷小镇西面约3000米处。根据考古年代测定,它大约建于公元前3000年到公元前2500年左右,全部工程延续了千年之久。建筑中包括从300多千米外水陆兼程运来80多根每根重5吨多的青石柱,以及从数10千米外搬来的重达45吨造石门用的大块砂岩。巨石阵外围有均匀排列的56个坑穴,可能是用于立标杆的坑洞。

1960年天文学家杰拉尔德·霍金斯借助于电子计算机算出“夏至”这天,从英格兰巨石阵圆圈的中心观察时,刚刚升起的太阳必将从远离中心的一块“巨石脚跟”上射进来。而在其他重要的节令日子,太阳、月亮升起和落下的方向也同样与另外的巨石一一对准成直线。它的外围坑洞可以用来预报月食。

蘑菇云

蘑菇云又名蕈状云,指爆炸产生的强大的爆炸云,类似于蘑菇,上头大,下面小而得名。云里面可能有浓烟,火焰和杂物,一般指原子弹或者氢弹爆炸形成的云。火山爆发或天体撞击也可能生成天然蘑菇云。

冕洞

冕洞是用X射线或远紫外线拍下的日冕照片上可以观察到的在日冕中存在的大片不规则的暗黑区域。冕洞是日冕中气体比较稀薄的区域。寿命最长可达1年。

昴宿星团

昴宿星团是疏散星团之一,在北半球看是位于西方大而明亮的疏散星团,位于金牛座,用肉眼轻易可见。它的几个亮星位于昴宿,由此而得名。肉眼通常见到有六、七颗亮星,又称七姊妹,在梅西耶星表中编号为M45。昴星团的视直径约2°,形成斗状。它至少包含500颗较暗的恒星,距地球约350光年,是一个很年轻的星团,其年龄约5000万年。昴星团也是一个移动星团。

本星系群

本星系群指的即是包括地球所处之银河系为中心,半径约为百万秒差距(S00多万光年)的空间内的星系之总称,也有人把本星系群的中心定义为银河系和仙女星系(MS1)的公共重心。目前已知本星系群的成员星系和可能的成员星系有40个左右。本星系群中的全部星系覆盖一块直径大约1000万光年的区域,本星系群又属于范围更大的室女座超星系团。

本星系群是一个典型的疏散星系团,没有明显的向中心聚集的趋势,成员星系约40个。

本星系群是一个典型的疏散群,没有向中心集聚的趋势。但其中的成员三、五聚合为次群,至少有以银河系和仙女星系为中心的两个次群。本星系群的总质量为六千五百亿倍,银河系和仙女星系二者质量之和占了绝大部分。近距离星系团的空间分布表明,有一个以室女星系团为中心的更高一级的星系成团现象,长径约为30~75百万秒差距,包括50个左右星系团和星系群,称为本超星系团,本星系群是它的一个成员。

MAJI

Majority Agency for Joint Intelligence的英文字首缩写。可翻译为多数统合情报局,所有与外星人有关的资讯、情报、甚至假资讯都被送到这个单位汇整统合,并加以评估。这个单位可能指挥美国中央情报局(CIA)和国防情报机构,但也可能是与这些单位共同完成计划作业。有一个说法,MAJI是隶属于MJ-12掌控;另一个说法,MAJI向上直接对美国总统负责。

MAJIC

MAJIControlled的英文字首缩写,是全美国最高的保密等级。任何物件、计划、或资讯,若标上MAJIC就表示是由MAJI机构所掌控,任何人除非是接受MAJI的命令,否则不能随意密或做任何处置。蓝色中队,BlueTeam美国政府最早成立的一个专责机构,负责回收坠毁的飞碟及飞碟内的外星人,并处理相关的事务,例如:对坠毁区域进行军事封锁与军事管制。这个机构最早是隶属于美国空军。外星船回收,Craft Recovery某些文件显示已有许多坠毁的外星船被回收,包括发生在罗兹威尔,阿兹特克,又另一次在罗兹威尔、德州、墨西哥、及其他地方的坠落事件。

猫眼星云

猫眼星云为一行星状星云,位于天龙座。这个星云特别的地方,在于其结构几乎是所有有记录的星云当中最为复杂的一个。从哈勃太空望远镜拍得的图像显示,猫眼星云拥有绳结、喷柱、弧形等各种形状的结构。

现代的研究揭开不少有关猫眼星云的谜团,有人认为星云结构之所以复杂,是来自其连星系统中主星的喷发物质,但至今尚未有证据指其中心恒星拥有伴星。另外,两个有关星云化学物质量度的结果出现重大差异,其原因目前仍不明。

脉冲星

1967年发现了脉冲星,首次证明了中子星的存在。现已发现1620多颗脉冲星,普遍认为它们就是旋转的中子星。蟹状星云脉冲星和船帆座脉冲星的脉冲周期极短,说明它们不可能是白矮星。据认为,脉冲星是由于它们的旋转和强磁场而产生的一种电动力学现象,就像发电机的情况一样。另有证据表明,某些双星X射线源也包含着中子星,它们似乎是由于压缩从伴星吸积到它们表面上的物质而发出X射线的。中子星据信是超新星爆发形成的,在该过程中,随着核心密度增至10趵15次方/立方厘米,中子压力便会顶住中心核的坍缩。若坍缩中心核的质量超过太阳质量的2倍,则不能形成中子星而可能变成黑洞。

脉冲双星

两颗中子星,其中一颗是脉冲星,沿轨道相互绕对方运动而成的双星系统,叫作脉冲双星。这个名词也用来代表绕任一其他恒星,比如白矮星,运动的脉冲星。现在已知的脉冲双星达到120个。但天文学家将名词‘该脉冲双星’(译注:原文是带定冠词的单数名词‘thebinarypulsar’,特指第一个被发现的脉冲双星。因中文表达方式的限制,译文将根据上下文的具体情况,将‘thebinarypulsar’译为‘该脉冲双星’或‘这个脉冲双星’或它的专有名称‘PSR1913K16’。)保留给第一个被发现的脉冲双星,根据它在天体表中编号又称为PSR1913+16(PSR代表脉冲星)。这个脉冲双星提供了对爱因斯坦广义相对论迄今最精确的检验。

M2球状星团

M2(NGC7089)是一个很耀眼的球状星团。它呈现为一个圆形的星云状的光,明亮但不透明,越向中心越明亮。直径约为6.8弧分,距地球4万光年。M2位于银河南极下方的宝瓶座,距地球约37,500光年、横跨约150光年、由超过10万颗恒星组成的球状星团。在1746年9月11日首先被Maraldi发现,于1760年9月11日梅西耶也发现了它,随后将它列入自己的星体目录编号。其亮度约为6.5等,需用双筒望远镜才能看见它。M2和其他200个球状星团都是绕著银河系中心运行,且皆为银河系诞生时遗留下来的天体。研究像M2这种球状星团的距离和年龄,可以为宇宙的大小和年龄找出上限。

M13球状星团

M13球状星团,又名NGC6205,是一组位于武仙座的球状星团。它的天球坐标位于赤经16h41.7m,赤纬+36°28′。该星团的视星等为5.8,在清晰的夜空勉强可以肉眼看见,其半径约为165光年,拥有大约100颗恒星,距离地球25,100光年。1974年的阿雷西博信息,便是向著M13星团发射的。

昴星团

昴星团,最有名的星团之一,位于金牛座。在晴朗的夜空单用肉眼就可以看到它。梅西叶星表编号为M45,又常被称为是七姊妹星团,它是离我们最近也是最亮的几个疏散星团之一。昴星团总共含有超过3000颗的恒星,它的横宽大约13光年,距离128秒差距(417光年),真直径约4秒差距。

这些星都在作快速自转。蓝巨星昴宿六表面有效温度约13500K,总辐射光度约为太阳的2200倍,半径约为太阳的8倍,但赤道自转一周所需时间还不到3天。昴宿七是轨道周期为好几年的分光双星。昴星团有百分之七的成员星是轨道周期小于100天的双星。著名气壳星金牛座28(即金牛座BU)就在昴星团内。在昴星团方向已经发现了460个以上的耀星。这个星团没有红巨星。照片上看到的昴星团亮星附近的星云叫作NGC1432,是由星际尘粒反射和散射星光形成的反射星云。这也许是昴星团恒星形成时剩下的星,但更可能是昴星团在运动中遇到的物质。

玫瑰星云

美丽的玫瑰星云NGC2237,是一个距离我们三千光年的大型发射星云。星云中心有一个编号为NGC2244的疏散星团,而星团恒星所发出的恒星风,已经在星云的中心吹出一个大洞。这些恒星大约是在四百万年前从它周围的云气中形成的,而空洞的边缘有一层由尘埃和热云气的隔离层。这团热星所发出的紫外光辐射,游离了四周的云气,使它们发出辉光。星云内丰富的氢气,在年轻亮星的激发下,让NGC2237在大部份照片里呈现红色的色泽。这张影像最特殊的特征,是它的色彩和常见的玫瑰星云照片不同。透过氢所发出的红光,氧所发出的绿光,以及硫所发出的蓝光等波段的滤镜,天文学家对玫瑰星云拍照,然后再加以组合,合成上面这张美丽的影像。影像中,我们也可以清楚看见,散布在云气中的暗黑丝状尘埃带。最近天文学家在玫瑰星云内,发现了一些快速移动的分子团,不过它们的起源仍是未知。玫瑰星云位在南天的麒麟座,它的大小约有100光年,距离我们约5000光年,用小型的望远镜就能看到它。

(NGC2237)是一个的巨大氢Ⅱ区,位于麒麟座一个庞大分子云的末端。这个分子云集团包括NGC2237、NGC2238、NGC2239、NGC2244、NGC2246五个NGC天体。疏散星团NGC2244与玫瑰星云关系相当密切,NGC2244内的恒星是由玫瑰星云的物质所形成的。该星团与星云距离地球大约5200光年,直径大约为130光年。星云的质量估计约有10000倍太阳质量。

马头星云

“马头星云”也称为巴纳德天体33,是一寒冷的暗尘埃云,在明亮的红色发射星云星云IC434的映照下显出黑色的轮廓影像,仅仅是因为星云形状略微像一个“马头”,位于猎户座ζ星的左下处,它是一个大型暗分子云的一部份。它位于明亮恒星猎户座ζ的南方,在左侧猎户座中三亮星组成的“直线带”指引下轻而易举的就可以用肉眼看见,与著名的尘埃云——“鹰状星云”属于同一类型,这两个“塔状的”的星云都是“孕育”着年轻恒星的“茧”。19世纪后期才第一次被照相板所发现记录下来。在左上方边缘明亮区域的尘埃云中依然有一颗正在孕育的年轻恒星。但这颗炙热恒星所散发的辐射正不断的“侵蚀”着“孕育”的场所。星云顶部也同时被照片区域外的一颗巨型恒星的辐射所重新“塑造”。星云红色的辉光,主要是星云后方被恒星所照射的氢气。暗色的马头高约1光年,主要来自浓密的尘埃遮掩了它后方的光,不过马颈底部左方的阴影,是马颈所造成的阴影。贯穿星云的强大磁场,正迫使大量的气体飞离星云。马头星云底部里的亮点,是正在新生阶段的年轻恒星。光约需要经过1500年,才会从马头星云传到我们这里。