书城文学不可不知的文史知识(世界篇)
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第27章 天文历法(3)

水星上有生命吗

人们认为按照目前人类对地球生命起源的研究成果推测,水星上应该有生命。虽然水星表面温度很高,但生命的存活温度范围是非常大的。科学家就在地球上就发现了在200℃高温下存活的生物。人们还推理说:水星上的化学元素应该地球上差不多。但是,目前人类还不能直接从水星上得到资料。所以,“水星上有生命”的说法也仅仅是科学家们的一种推测。

水星上为什么会有大气

水星有一个大气层,密度为地球的大气层一千万分之一,成份是42%氦、42%钠、15%氧,其余为一些微量气体。水星的大气是由太阳风带来的、被破坏的原子构成的。水星的高温度,使这些原子迅速散逸至太空中,并频繁地被补充更换,形成了所谓的水星大气。

有“小地球之称”的火星

火星是地球的近邻,它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星,都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴,南北两极都有白色的冰冠,只是火星的冰冠是由干冰组成。火星自转一周的时间是24小时37分钟,它的自转轴倾角是25度,与地球相差无几。火星上也有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处,也由此被称为“小地球”。

带着“项链”的土星

在太阳系的行星中,土星的光环最惹人注目,看上去就像一串漂亮的项链。观测表明:构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等,它们排列成一系列的圆圈,绕着土星旋转,宽度从48千米到30.2万千米不等。这些土星环按离土星从近到远的顺序,被分别命名为D、C、B、A、F、G和E。其中,最明亮、最宽阔的是A环和B环,较暗的是C环。

金星上的“旭日西升”

金星是太阳系中八大行星之一,是离太阳最近的第二颗行星,也是离地球最近的行星。中国古代称它为“太白”或“太白金星”。它有时是晨星,黎明前出现在东方天空,被称为“启明”;有时是昏星,黄昏后出现在西方天空,被称为“长庚”。金星是全天中除太阳和月亮外最亮的星。金星的自转很特别,是太阳系内唯一逆向自转的行星,方向是自东向西。所以,在金星上看日出在西方,日落在东方,就有了金星“旭日西升”的说法。而金星从一个日出到下一个日出的昼夜交替是地球上的116.75天。

躺着自转的天王星

天王星是人类在太阳系中发现的第一颗新行星。在此之前,人们只知道太阳系中有水、金、地球、火、木、土6颗行星。天王星的自转周期为15.5小时,但自转运动非常奇特。如果把它的自转轴看作它的“躯干”方向,那么它不是立着自转,而是躺着自转的。因此,它在84年公转一周的过程中,有时是“头”顶着太阳,有时又是“脚板”对着太阳。

笔尖下发现的海王星

1781年3月,威廉·赫歇尔用自制的望远镜发现了一个太阳系家族中的新成员——天王星。但天王星的运行轨道不是很稳定,因此,科学家们判断在天王星的外面,一定还有一颗未发现的行星,正是这颗行星的引力,使天王星偏离了轨道。同时,科学家们还认为:这颗未知行星比天王星远,亮度也一定非常弱,找到它一定会涉及太多的未知因素,难度极大。

19世纪40年代,英国的亚当斯和法国的勒维耶先后攻克了这道难关。他们没有用最先进的天文望远镜,而只用笔和纸,通过运算得出了这颗行星的运行轨迹。当天文台在他们所计算的位置上找到了这颗行星后,人们用希腊神话中大海之神的名字命名了它——海王星。

小行星

小行星是太阳系内,类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。据推测,小行星是太阳系形成后的物质残余。至今为止,在太阳系内一共已经发现了约70万颗小行星,但这可能仅是所有小行星中的一小部分。最大的小行星直径也只有1000千米左右,微型小行星则只有鹅卵石般大小。它们大多数都集中在火星与木星轨道之间的小行星带。有时,一些小行星的运行轨道与地球轨道相交,就会与地球发生碰撞。那些与地球相撞的小行星称为流星体。当流星体高速闯进地球的大气层,其表面与空气的摩擦产生高温而汽化,并且发出强光,就形成了人们看到的流星。如果流星体没有完全烧毁而落到地面,便称为陨星。

拖着尾巴的彗星

彗星是太阳系大家庭里的一位特殊成员,是环绕太阳运行的云雾状的天体。彗星由彗核、彗发和彗尾3部分组成。当彗星运行离太阳约3亿千米时,在太阳风(从太阳发射出来的一种高能粒子流)和太阳光的压力下,彗星发中的气体和微尘被推向后方,形成彗尾,像一条长长的“大扫帚”一样,倒挂在天空中。

谁发现的哈雷彗星

1682年8月,天空中出现了一颗光亮的彗星。英国天文学家哈雷仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。于是,哈雷大胆预言,这颗彗星将在1758年重新出现,它会每隔76年光顾太阳系一次。哈雷去世之后,到了1758年,这颗彗星果然来了。人们为了纪念哈雷的功绩,便把这颗彗星叫做“哈雷彗星”。

九星连珠

九星连珠,是一种天象奇观,每300年出现一次。它是由九大行星(现为八大行星,2006年8月24日,国际天文学联合会第26届大会表决通过,冥王星被归为矮行星之列)围绕着太阳运转,经过一定的时期,九大行星排成一条直线,然后一道白色光芒贯穿其间,将9颗星连在一起,形成一种极其罕见的天象,人们把这种现象称为“九星连珠”。

为何会出现流星

太阳系中,除了太阳、八大行星、卫星、小行星、彗星外,在行星际空间还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块,这些物质被称为流星体。它们也绕着太阳运动,当接近地球时,在地球引力的作用下,会使其轨道发生改变,快速落入地球的大气层,与大气层产生剧烈的摩擦而发光,在夜空中出现一道道光迹,这种现象就叫流星。

哪一颗恒星最亮

天狼星是夜空中最亮的恒星,位于大犬星座之中。春季,它在西南方的天空中熠熠发光。它的质量是太阳的2.3倍,半径是太阳的1.8倍;它的光度是太阳的24倍。天狼星不但本身比较亮,而且离我们比较近,只有8.65光年。因此,它看起来特别亮。在古希腊,天狼星的升起标志着夏季最热的时候即将到来。

恒星会“眨眼睛”

由于地球的大气动荡不定,各层大气的温度、密度又各不相同,这样,光线的折射程度也各不相同。星光来到这里时,就会经过许多次的折射,时而聚,时而散。正是这层动荡不定的大气,挡在我们的面前,使我们在看星星时总觉得星星在闪烁,就像在眨眼睛一样。因此,恒星会“眨眼睛”是由于地球周围的大气抖动造成的。

到底有多少星星

天文学家把天空的星星,按区域划分成88个星座。其中,北部天空(以天球赤道为界)有29个星座,南部天空有46个星座,跨天球赤道南北的有13个星座。据天文学家计算的结果:0等星6颗,1等星14颗,2等星46颗,3等星134颗,4等星458颗,5等星1476颗,6等星4840颗……总共不超过7000颗。如果我们借助望远镜,情况就不同了,哪怕用一台小型天文望远镜,也可以看到5万颗以上的星星。现代最大的天文望远镜能看到10亿颗以上的星星。其实,天上星星的数目还远不止这一些。宇宙是无穷无尽的,现代天文学家所看到的,只不过是宇宙的很小的一部分。

流星为什么会燃烧

由于高速运动的流星在大气层与大气摩擦产生热量,引起流星物质燃烧,燃烧后温度更高,就发出亮光。流星体是穿行在星际空间的尘埃和固体小块,数量众多,沿着同一轨道绕太阳运行的大群流星体,称为流星群。闯入地球大气圈的流星体,因同大气摩擦燃烧而产生的光迹,划过天空,叫做流星现象。

晴天的天空为何是蓝色

地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫7种光组成,以红光波长最长,紫光波长最短。波长比较长的红光等色光透射性最大,能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现出蔚蓝色。

什么是海市蜃楼

平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称为海市蜃楼,世界各地很多海面上常出现这种幻景。海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射造成的现象。古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名。

为什么会出现彩虹

夏天的雨后,天空常常出现半圆形的彩虹,这是因为在雨后,空气中会有大量的小水滴悬浮在空中,当光线经过这些水滴时,光就会出现折射现象,又因为在光的折射过程中,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7色光的折射角度不相同,就形成了我们所看到的彩虹。彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。

天空为何会呈现不同颜色

我们所看到的天空的颜色,实际上是大气层散射的光线的颜色。天气晴朗时,大气比较纯净,有利于短波光线散射,所以阳光中波长较短的蓝光和紫光很容易通过大气散射开来,散布在整个天空背景上。由于肉眼对紫光不太敏感,所以天空看起来就成了蔚蓝色。当天空有云时,云中的水滴是较大的质点,可以引起各种色光的散射,相互混合的结果则是看上去如片片白絮。在大雨来临之前,云中的水滴又大又密,透明度很低,散射出来的光线很少,因此天空看上去就是灰蒙蒙或黑沉沉的。

地球也有“尾巴”

从人造地球卫星上得到的数据表明,地球也有一条尾巴,而且还长达几百万千米。地球的内部,存在着强大的磁场,叫做地磁场。由于太阳风与地磁场的相互作用,在地球背向太阳的一面,地球磁场一直延伸到几百万千米的地方,形成了一个无形的、长长的尾巴,称为磁尾,这就是地球的“尾巴”。地球的尾巴和彗星的尾巴一样,都是在太阳风的高速运动下被“推”出去的。但地球的尾巴又不同于彗尾。彗尾是太阳风排出去的尘埃,它能反射太阳光,因而我们可以看见;而地球的尾巴只是一个变了形的磁场,它不能反射太阳光,所以我们看不到。

能否向太空移民

自1957年苏联发射第一颗人造卫星以来,人类先后向太空成功发射了各种卫星、飞船探测器,并顺利地登上了月球。于是有人就提出向太空移民的设想。可是,设想并不能马上成为现实,因为向太空移民涉及到一系列极为复杂的科学问题。第一个问题:人类和动植物的一切生理机能都与地球上的物理化学环境相适应,如果去太空生活,那里的生活环境与地球上的不相同,一旦发生变化,就会造成人类和动植物死亡。第二个问题:太空安全问题。人类在太空的生活区一旦被流星击中,就没有了维持生命的空气,任何生命都无法维持下去。第三个问题:在太空建造人类生活区,巨大的费用和高难度技术都一时难以解决。因此,在目前看来,人类向太空移民的设想是不切实际的。

朝霞和晚霞的形成

早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,经常会出现五彩缤纷的彩霞。其实,朝霞和晚霞的形成都是因为空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。红光是太阳光谱中七种颜色中波光最长,最不易被散射掉的光。在早晨和傍晚时,太阳光所需穿过的大气层特别厚,因而其他颜色的光容易被散射掉,只有红光被散射掉的部分教少,此时,如果天空中有云,云层反向红光,形成彩霞。

俗话说:“朝霞不出门,晚霞行千里。”这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果傍晚出现火红色或金黄色的晚霞,表明西方已经没有云层,阳光才能透射过来形成晚霞,所以预示天气将要转晴。

西方星座的起源

西方星座据说源于古希腊,提及星座的最早文献是一首公元前270年希腊诗人所著的诗歌。可见,在这首诗歌之前,人们对星座就已经很熟知了。

另外还有说法,早在古巴比伦时代,或者是更早的美索不达美亚文明,人们为了占星的需要,将较亮的星划分成若干“星座”。他们把星空中较亮的星星用想象的虚线连接起来,描绘出人或动物的形象,并加以命名,这就最初的星座,比如金牛座、狮子座等。

现代星座的数目

在1930年国际天文联会上,经天文学家正式命名的在南北半球上空的星座共有88个。这些星座的名称,包括14个人名,9种雀鸟,2种昆虫,29种水陆动物及一些神话与传说中的异兽和一些无生命物体。但大多数星座的形状与它们的名称亳不相似。大概古人在为星座命名时,多倾向于用象征方法,把星座定名为一些他们所喜爱的动物或神话人物。在88个星座中,我们只能看到其中一部分,其他一些星座是永远不会升上地平线,要看这些星座必须去到赤道以南的地方才可以。