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  • 西方科學簡史
  • 文聘元
  • 2455字
  • 2019-08-09 13:52:02

第六節 衛星、彗星與流星

衛星的定義很簡單,就是環繞行星公轉的天體,它可以分為兩大類:一類是天然衛星,一類是人造衛星,我們只講前面一類。

只要是行星都可能有衛星,太陽系內的行星有,太陽外的行星也可能有,太陽系內大部分行星也都有衛星。地球的衛星就是月亮,學名是月球。

月球 月球看上去很大,僅次于太陽,然而它卻比天空中的任何星星都要小得多,下面是一些它的基本數據。

月球的質量不到地球的1/80,密度也比地球要小,大約相當于地球的60%,直徑約為3500千米,不及地球的1/3,體積大約相當于地球的1/50。

月球繞地球公轉,公轉一周所需要的時間平均約為27天7小時。在繞地球公轉的同時,月球也在自轉。奇特的是,它公轉的時間與自轉的時間完全一樣。結果,月球永遠只有一面朝著地球,也就是說我們永遠不能在地球上看到它的另一面。

月球表面

月球是距地球最近的星球,與地球間的最遠距離不過40萬千米多一點,最近時只有約36萬千米,這樣的距離在天文學上簡直是近在咫尺了!也因此,在所有星星里,月球是人類唯一登上過的地外星球。早在1969年7月20日,人類就第一次登上了月球。第一個踏上月球的人叫阿姆斯特朗,當他從“阿波羅”號月球探測器走下來,踏上月球表面時,說了這樣一句意味深長的話:“對于一個人,這是小小的一步;對于人類,這是巨大的一步。”

阿姆斯特朗在月球上看到了什么呢?首先,他看到,月球表面一片荒涼,不僅沒有美麗的嫦娥、小白兔和桂樹,甚至毫無生命的跡象。腳底下有的只是一片灰塵,就像爐灰一樣,踩在上面會留下明顯的足印。灰塵之中不時有一些小石塊,如此而已。再往遠望,可以看見許多環形山,它們的邊緣圓整而平滑,宛若一個大碗。它們是流星撞擊形成的。月球受到的流星撞擊非常多,使月面到處布滿了這種環形山。

月球沒有大氣,因為它太小,引力只有地球的1/6左右,而距地球又是這樣近,因此根本留不住大氣。

月球與地球合起來也成為一個小星系,稱之為地月系,它們相互作用,形成一個有規律的系統。雖然地球對月球的影響要遠大于月球對地球的影響,但月球對地球也不是毫無影響,例如地球海洋的潮汐,潮漲潮落,就是由月球對地球的引力造成的。

月球最外面是一個表殼層,有的地方厚達60千米,有的地方則只有20來千米。中間是一個厚得多的上巖層,超過1000千米。最里面是一個巖流層,月核就在這里,月核的主要成分可能也是鐵,但不大,半徑不過幾百千米。

月球是怎么形成的呢?關于這有許多假說,例如達爾文就曾提出過月球最初是地球的一部分,后來由于潮汐的作用使之從地球中分離出去,成為一個單獨的天體。這樣的說法現在已經被證明是錯誤的。

現在最為流行的說法是,月球大致與地球同在46億年前左右形成,它們本來也確是一體,都是一大團原始的星際物質,也可以稱之為原始地球。后來,一個巨大的天體,可能有火星那么大,猛烈撞擊這個原始地球,使之分裂,其中一塊不大不小的被遠遠地拋出去,然而卻又沒有擺脫原始地球的引力,而成為繞著它運行的新天體,就是后來的月球。

彗星 彗星是一種小質量的天體,沿著細長的軌道繞太陽運行,并且通常在后面拖著一條長長的尾巴,叫彗尾。

為什么彗星會有一條長尾巴呢?這同它的構造有關。原來,彗星的主體成分是它的頭,即彗核,主要由一些冰塊之類的東西組成。彗星朝我們飛來,進入我們的視野時,它已經靠近了太陽,這時候,太陽的高溫會使彗核中的冰狀物汽化,變成像霧一樣的氣體,它們像條尾巴一樣拖在彗核后,這就是彗尾了。彗尾可能長達幾十萬、幾百萬甚至幾千萬千米,這個長度足以將地球也包裹在內了。因此,彗星能夠真正與地球相“撞”,這樣的相撞曾經嚇壞過許多地球人,認為地球的末日到了。當然,事實上地球一點也不在乎,因為這個彗尾的密度實在太小,只有空氣的若干分之一,地球與之相撞就像我們人穿過一縷云彩一樣,能夠傷得了人嗎?

彗星

彗星的軌道十分漫長,繞太陽轉一圈花的時間短的也有一兩百年,長的則可達幾百萬年。而且,幾乎所有大而亮的彗星都是長周期彗星,對于那些幾百萬年才光臨地球一次的彗星,當我們云南元謀或者東非大裂谷的類人猿祖先們漠不關心地看見過這樣的彗星之后,它們就再也沒有進入人類的視野了!

在所有的彗星當中,最有名的無疑是哈雷彗星了,它屬于公轉周期最短的彗星之一,才76年,而且還是大而亮的,十分罕見。

流星是宇宙中隕落的淚珠 在茫茫太空中游蕩著許多天體,它們的質量與體積都遠小于一般的行星或者衛星,大則直徑幾十上百千米,小則幾米甚至幾厘米,它們在天空流浪,雖然整體上也是繞太陽運行的,但自身的力量十分弱小,因此,當經過地球附近,就可能受到強大的地球的吸引,被拉入地球的引力圈。當它們進入地球大氣層后,便與大氣摩擦,產生高溫,發出亮光,被稱之為“流星”。

夜幕下的流星雨

流星在天空中幾乎隨時可見,據天文學家們統計,平均一分鐘大概可以看到10顆流星,這么多的流星是怎么來的呢?流星大體有兩個來源:一是小行星,二是彗星。

小行星本來是一些環繞太陽的小小天體,由于某種原因可能進入地球的引力范圍之內而被俘虜,進入大氣層成為流星。至于彗星,它的核心有許多雜質顆粒。當彗星靠近太陽時,太陽的熱量會使許多這樣的顆粒從彗核崩離出來,不過它們并沒有四散奔逃,而是仍然處在彗星的軌道上,由彗星帶著飛奔。不用說這些微粒是非常之多的,當彗星帶著它們與地球相遇時,這些四散的微粒就會因為與大氣摩擦產生光亮,這就是流星了!由于這樣的顆粒數以萬計,因此產生的流星也數以萬計了,這就是所謂的“流星雨”。例如著名的獅子座流星雨就是這么來的,它是由一顆叫坦普爾的彗星與地球相遇時產生的。當大的流星雨來時,我們站在夜空下一個小時能看到上萬顆流星。

絕大部分流星在穿過地球的大氣層時就被燒得什么也不剩下了。偶爾,當這些流星足夠大時,它們可能還沒有燒完,留下一些固體物質墜落到地上,這就是隕石了。隕石有大有小,大的有幾噸甚至幾十噸,例如在納米比亞發現的霍巴隕石重達近80噸,小的不到1000克,例如加拿大的維爾拿隕石,不到1000克重。

由于這些隕石是人類能夠直接研究的唯一來自外太空的實物樣本,因此對天文學研究具有重要的意義。

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