访问: 阿里云 2022“上云采购季 ” 百款云产品最低0.24折起 我们对宇宙的认知发生了爆炸性的增长,我们在银河系中发现了数十亿颗恒星,在宇宙中发现了数十亿个新的星系,我们也见识了黑洞喷射出宇宙喷流,看到了壮观的超新星…… 然而,天文学家们发现,我们对自己的太阳系世界却知之甚少。当我们研究宇宙时,我们就身处于太阳系,所以这是我们最应该了解的。 但事实证明,我们才刚刚开始了解我们的太阳系,而且更让人惊讶的是,我们并不真正了解它的范围,它到底有多大? 以前我们一直说,太阳系有九大行星,冥王星是最远的行星,那个就是太阳的最边缘的地方,然而结果我们发现完全都错了,如果你认为太阳系边缘就在那些海王星和冥王星所在的地方,就大错特错了! 冥王星所在区域,是一个非常广袤的区域。在这个区域的外围,如果你在那边看太阳,你会发现,太阳有可能会被误认为是另一颗恒星。 在太阳系的这个黑暗区域里,有巨大的东西潜伏着,它们的存在只能通过一些误入太阳系内部的星体,才能被证实。 这些星体就是彗星。现在科学家们认为, 这些彗星来自海王星轨道之外的一个神秘圆盘——柯伊伯带。 科伊伯带示意图 这个区域的天体,很难被观察到。试想一下,观察的物体可能只有100多公里宽,但它们有几十亿英里远。也许有人会问,我们可以看到几百或几千光年远的恒星,为什么柯伊伯带的彗星却很难发现? 这是因为,那些恒星都是发光体,而我们要观察的这个100多公里宽的彗星,它本身并不会发光,而且更加要命的是,它们还很黑。这就是为什么要找到这些东西是非常困难的原因了。 柯伊伯带的物体大多是由冰制成的,但它们不会像冰山那样闪闪发光,它们比沥青和焦油都黑! 之所以它们会这么黑,是因为, 它们的表面被太阳“烤熟”了。 我们现在知道彗星有很多有机分子,也就是说有碳的分子,当这些东西被紫外线和宇宙射线照射时,它们会烧焦变黑,所以就像你吃了一块肉,放在烤肉架上太久后,肉就被烧焦了。 彗星也是这样,彗星和其他柯伊伯带天体,由于它们的黑色涂层,融入了黑暗的太空背景,所以我们很难看到它们。如果要观察那么小的一个东西是非常困难的,甚至没有人认为能做得到。 1986年,来自夏威夷莫纳凯亚天文台的天文学家们证明他们都错了。他们在柯伊伯带发现了山一样大小的黑色冰块。 一夜之间科学家们将太阳系的直径扩大了一倍。 柯伊伯带距离太阳的距离,是地球轨道的50倍,就像一个巨大的戒指。 柯伊伯带中的物质实际上是行星的剩余组成部分,这些物质本应该形成更大的行星,比如地球或木星。 但这些物质在成为行星的道路上掉队了,它们就这样被遗留了下来,变成一小块一小块的物质。 【可怜的冥王星】 柯伊伯带的发现立即使我们太阳系的规模发生了膨胀,但却削弱了一个成员的地位,因为柯伊伯带上的一些天体比我们最小的行星还要大,比如“阋神星”。 冥王星行星的地位遭到了挑战,而且柯伊伯带被发现的天体越来越多,如果发现更大的天体,难道都叫太阳系的大行星? 一直有行星被发现,行星队伍难道一直增加,这显然是不行的。 因此在2006年,行星被重新定义,就这样冥王星降级了,成为了矮行星。 现在行星的定义是:环绕太阳(恒星)运行的天体,它们有足够大的质量使自身因为引力而成为圆球体,并且能清除邻近的小天体。 未能清除轨道内小天体的则被纳入一个新创的分类,称做矮行星。事实上,我们已经在柯伊伯带发现了好几颗矮行星了。关于矮行星,笔者会专门对其进行讲述。 有趣的是,因为冥王星降级为矮行星,当时有些人进行游行抗议,说不能歧视“冥王星”。 美国时间9月1日,新墨西哥州大学的“为冥王星抗议”的游行队伍,最前排是冥王星发现者的儿子及其儿媳。 其实,这真的不是歧视冥王星,而是把它放在了合适的位置。好吧,无论怎么说,现在我们的太阳系只有“八大行星”了。 【日光层】 柯伊伯带的发现打开了太阳系的大门,但它只是一个开始。在更远的地方发现的东西更为引人注目。 虽然柯伊伯带距离太阳的距离非常遥远,也非常巨大,但如果你认为柯伊伯带的边缘就是太阳系的边缘,那你就太小看太阳系了。 在远远超出柯伊伯带的地方,围绕着太阳系的区域,太阳部属了一个太阳风“盾牌”。你可知道,我们的太阳正在和银河系中最大的枪支进行着一场宇宙战争,而且我们的生命取决于它的胜利。 宇宙中到处充满着叫宇宙射线的致命辐射。宇宙射线本质上是亚原子粒子,如氦原子核、质子和电子。 它们以几乎光速在太空中飞驰,它们可以穿越很长的距离,哪怕是几十万光年。最后它们会来到地球上,并击中我们。 宇宙射线是从银河系深处爆炸的恒星中射出来的,它们都是生命杀手。它们能撕裂电子,事实上它们可以改变细胞的化学结构,引起突变,它们最终会杀死我们。 如果地球在没有任何保护的情况下,不断地被宇宙射线击中,那么高等生命形式是否能够生存还是个未知数。 但现在几乎没有什么宇宙射线真正射向我们,因为1400万公里外,一个防护罩正在保护我们免受这种致命辐射的全面攻击。 这个防护罩是由太阳提供的,太阳通过发射太阳风来对抗宇宙射线。它是一种超高速粒子流,我们很形象地称它为“太阳风”。它的主要成份是氢,而且数量惊人,每秒数十亿吨。 某些太阳风以每小时300多万公里的速度高速传播。它能产生相当大的冲击力,我们在地球上没有受到的冲击,是因为地球的磁场使它偏转。 太阳风不仅仅吹向地球,它不断地向外太空传播,吹过太阳系内所有的行星,它飞过木星、土星、天王星、海王星——并继续前进穿过柯伊伯带(55亿公里),携带着太阳磁场在太阳系周围形成了一个巨大的防御屏障。我们称之为日光层。 日光层可以形象地看作是太阳风在我们的太阳系周围吹出一个气泡。当宇宙射线射过来后,撞击这个气泡,大部分有害射线都被偏转到了外太空中。没有这个盾牌,高等生命恐怕就没有机会在地球上进化了。 当然和自然界中的其他事物一样,太阳风是也一把双刃剑,它即会危害我们的地球,但也会保护我们免受来自银河系物质的伤害。在宇宙中有太多的例子,你认为非常危险和有破坏性的东西,其实也在保护着你。 而太阳风就是这样一种东西,这些来自太阳的高能粒子,最大的作用就是保护我们整个太阳系免受更危险的粒子的伤害。 当太阳系缓慢绕银河系中心运行时,这些具有保护性的气泡在尘埃和气体中翻滚,就像是一艘划过水面的船一样在水面上翻滚。 太阳风猛烈地撞击着太阳系外的物质,当这些物质进入到太阳系内时,它已经减速并停止了,成为了静止的波浪。 【太阳风层顶】 当美国宇航局在1977年发射旅行者1号时,他们认为它可以工作5年。然而37年后,这个小小的太空探测器,仍在向我们发送令人难以置信的信息。…
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