在汉语中,彗星的意思就是扫帚,把彗星叫作扫帚星,真的名实相符。在希腊语中,彗星的意思是“毛发”,因为古希腊人觉得它毛绒绒的活像一绺头发。
看看彗星的真实面目
严格地说,彗星简直算不上一颗星,它只是一大团气体,中间夹杂着冰粒和宇宙尘。天文学家证明,彗星的主要化学成分是碳、氢、氧、氮。
彗星明亮的“头”,叫“彗头”;又有长长的“尾”,叫“彗尾”。彗头又包括两部分:彗核和彗发。彗核很小,直径只有几百米到几十千米,可是彗星的绝大多数物质都集中在彗头里。它的平均密度是每立方米1克,和水差不多。
彗尾通常总是背离太阳的。彗尾的体积大极了,大的有上亿千米长,宽度从几千千米到一二万千米。彗尾的物质非常稀薄,密度只有地面上空气的十亿亿分之一!
哈雷和哈雷彗星
哈雷是英国的著名天文学家。在哈雷以前,人们一直认为,天空中每次出现彗星都是一位新的“过客”。1705年,哈雷发现1531年和1607年先后出现的彗星,和他本人在1682年亲眼看到的大彗星在天空中运行的轨道十分相似。它们出现的时间大约相隔七十五六年。哈雷猜想:它们可能是同一颗彗星。于是,哈雷大胆地预言:等到1758年,这颗大彗星还会再次光临。
到了1758年,这颗巨大的彗星果然来了。当时哈雷已经去世,人们为了纪念他的功绩,把这颗大彗星叫作“哈雷彗星”。
哈雷是大科学家牛顿的好朋友。他利用牛顿的万有引力定律准确地计算和预言彗星的行踪,这对出现不久的万有引力定律是有力的支持。他是第一个全力计算彗星轨道的人。
“崩溃”的彗星
比拉彗星是一颗著名的彗星。它绕太阳旋转的周期是6。6年。1982年11月27日夜晚,本来应该是比拉彗星再次出现的时候。天空中突然出现了一场灿烂的“流星雨”,好像节日里的焰火。在几小时里,天空中的流星多达16万颗,比拉彗星崩溃了。
彗星和其他天体一样,有诞生,也有死亡。“死亡”的形式很多,有的像比拉彗星那样崩溃,有的和其他天体相撞而毁灭,也有的是每次接近太阳的时候,都受热蒸发,损失一些气体,最后彻底瓦解。
太阳系中的“旅行家”
彗星轨道有三种:椭圆、抛物线、双曲线。沿着椭圆轨道运转的彗星叫“周期彗星”,它们绕太阳一周的时间,短的只有几年,长的甚至有几十万年。沿着抛物线和双曲线轨道运动的星星,绕着太阳一去就不重返了。
哈雷彗星蛋之谜
1682年,哈雷彗星对地球进行周期性的“访问”时,在德国的马尔堡,有只母鸡生下一个异乎寻常的蛋,蛋壳上布满星辰花纹。76年后,即1758年,英国霍伊克附近乡村的一只母鸡生下一枚蛋壳上清晰地描有彗星图案的蛋。1834年,哈雷彗星再次在苍穹出现,希腊科扎尼一个名叫齐西斯·卡拉斯的人家里,有只母鸡生下一个“彗星之蛋”,这个鸡蛋表面的彗星图格外规则,主人惊奇不已。后来,他将这枚蛋呈献给国家,还得到一笔可观的奖金。1910年5月17日,当哈雷彗星重新装饰天空时,法国人诧异地从报端获悉,一位名叫阿伊德·布莉亚尔的女同胞的母鸡生下一枚“蛋壳上绘有彗星图案的怪蛋”,图案“如雕似印,可任君擦拭”。
为了得到1986年的彗星蛋,早存1950年,前苏联科学界便在国内联系了数以万计的农户,法国、美国、意大利、瑞典、波兰、匈牙利、西班牙等20多个国家也建立了类似的调查网络。1986年,意大利博尔戈的一户居民家里的母鸡,生下一枚彗星蛋。存科学技术突飞猛进的今天,这枚蛋已经成了价值连城的稀世珍宝。
太阳在变小吗
最近,美国著名天文学家艾迪根据格林威治天文台150年的资料研究断言,太阳的直径正在以每一百年收缩百分之零点一的速度越变越小,平均每小时缩小1。5米。若按这样的速度收缩下去,太阳将会在20万年以后消失在银河系。当然,这种变化是暂时的短期的震**现象。
艾迪的论断立即引起科学界的关注,因为太阳与地球的关系太密切了。如果太阳在不断变小,那对地球一定会发生巨大的影响。不久,华盛顿海军天文台研究了1846年以来的资料,证实艾迪的观点是可信的。但是,人类观测太阳的变化时还必须考虑地球大气折射造成的误会,因此,这项研究还需要更长的时间才能作出进一步的结论。
星球颜色五彩缤纷吗
在人们的心目中,星球颜色是五彩缤纷的,可是实际上,星球并不迷人:“皎浩”的月亮是一片灰暗,“橘红”的火星其实是暗淡的棕黄色,红橙相间的木星则是浅绿色的云雾……
物体真实的颜色由物体反射的光波的波长决定,而波长由构成物体的分子种类和排列方式所决定。为什么我们眼睛看到的颜色与物理学家用仪器测出的实际颜色大相径庭呢?这得归咎于我们眼睛的错觉。如我们看到的巧克力和橘子的颜色是不同的,但光谱测量,显示这两种物体所反射的光波具有相同的波长,所不同是它们的分子结构。因此,在同样的照明条件下,巧克力的反射光比橘子的深,若用更强的光照巧克力,那我们就会看到橘子与巧克力的颜色一样了。星球颜色给人类错觉的原因与巧克力、橘子之例非常相似。相对宇宙空间黑暗的背景,火星显得明亮一些,月亮的银白色也是夜空给人的假象。
当然,并不是任何星球的实际颜色都和我们肉眼看到的不一样,如地球,从太空看地球,同样显出漂亮的蔚蓝色。
地球之水从何而来
现在,越来越多的科学家都认为,地球上的水,包括海洋、湖泊和冰帽都来自黑雪球彗星,这种彗星至今仍然数以百万计地从太空掉下来。
衣阿华大学物理学家弗兰克在美国地球物理联合会上提出他的新发现。弗兰克从用于研究地球周围气辉的照片中,发现了一些看上去是由大气层上层被击穿的但还没有得到解释的洞孔。他断定能够造成这些洞孔的惟一物体是100吨重的彗星,这些彗星由冰构成,并覆盖着一层黑色碳氢化合物。他算出这些雪球每1万年能给整个地球表面提供25。4米水,这在45亿年前地球形成时就开始了。这些雪球能为地球提供足够的水来装满海洋,并构成覆盖南极大陆的冰帽。
天文学家相信,150亿年间,突然发生一场大爆炸,宇宙从此诞生。爆炸后涌出的气体演化为各大星系、恒星、行星等,包括太阳和地球。他们凭什么推算出这些事发生的时间?
上个世纪20年代,美国天文学家赫布尔发现,各星系向外离散,越远的星系离散速度越快,仿佛是一场宇宙大爆炸射出的碎片。赫布尔将星系的距离除以离散速度,计算出爆炸发生时间。利用最新最准确的观测结果,算得的答案是爆炸在150亿年前发生。
以宇宙的标准而言,有些星团较年轻,只有7000万年(太阳已有50亿年历史。)有些星团的“年纪”较大,尤其是球状星团。一个球状星团约有100万颗星。天文学家发现球状星团内星球的年龄都已很老——约在120亿到一百40亿年之间,可能是大爆炸后第一批形成的星体。由此估计,大爆炸大约发生于150亿年前。
大爆炸学说还有一个极具说服力的证据,只是还不能显示其发生的时间。这个证据是射电天文望远镜接收到宇宙到处有一种微弱的噪音。最言之成理的解释是,大爆炸产生炽热气体,炽热气体放射出电磁波,这些电磁波至今仍在波动,造成噪音。
大多数天文学家对宇宙诞生的经过虽看法一致,但对宇宙如何结束的问题却未有定论。可能性有两个,一是大爆炸的动量足以使星系永远向外分散,各星系内的星球最后形成黑洞、黑矮星或中子星,由此终结寿命。最后,在未来1万亿年后,宇宙死亡。
另一种可能是,各星系间的引力减弱大爆炸的动量,把各星系拉拢,宇宙开始收缩。目前这个假说还不太流行。有些天文学家计算过,假如这个假说是对的,1,000亿年后各星系将收缩成一点,此后的情况就更难推测了。收缩成一点的物质或许再度大爆炸,产生另一个宇宙。
宇宙的尽头
欧洲的天文学家正打算建造一座巨型天文望远镜,倍数比目前最强的大10倍。他们希望用这座望远镜探索更远的空间;不过,没有人期望可以看到宇宙的尽头。
现代的宇宙研究基于爱因斯坦的广义相对论,说物质有一个引力场,会干扰时空,使空间弯曲,使时间加快或减慢。物质的引力也会使光线弯曲。
科学家验证广义相对论,发现可用以解释儿大行星绕太阳运行,以及星球绕其他星球运行的情况。
宇宙学家不但认为相对论可应用于整个宇宙,而且同意相对论的最后一项预测:宇宙没有尽头。相对论实际上提出宇宙有两种可能性,其一是宇宙像是圆形,如行星表面一样,虽然没有边际尽头,却是有限的。太空旅客朝一个方向出发,一直前行,最终会返回原地。这是个“封闭”的宇宙。
哪一个可能性大,要看宇宙内有多少物质。若有足够物质,物质的引力能使空间弯曲合拢,宇宙就是“封闭”的。由于引力强大,最后宇宙停止膨胀,反而收缩起来,各星系聚向一点。