王大虎

王大虎:太阳走完50亿年时,地球会面临怎样的命运?

王大虎

太阳在变成红巨星以前还将继续存在大约50亿年。每一颗恒星都有一个确定的寿命,在它生命的终点,当它耗尽了燃料时,它就死亡了。不同的恒星有不同的消亡方式,一些爆炸了,一些变成了黑洞,还有一些则变成了红巨星并逐渐消亡。红巨星是一个不太温暖的巨大恒星,因此它是红色的,而不是浅黄色或白色的(有一点像一根拨火棍在火中被加热成黄色并被慢慢冷却的情况)。当太阳变成一颗红巨星时,它将X得大到可以吞没水星和金星,而可怜的暮年地球将沿着距离太阳表面仅仅几百万千米的轨道运转。这将蒸发掉地球上的空气,使地球不断升温,直至最后没有任何东西可以生存。

如果月球消失了,我们还能生存吗?

 

事实上,月球正在逐渐离我们远去,不过它的速度不会快到要使我们担心它的程度。每年地月之间的距离会增加3.82厘米——一个很难注意到的变化。

但是如果月球突然间消失了,那就是另一种情况了。首先变化的是由月球引力导致的横跨地球的潮汐运动将不再发生,那将对海上贸易产生严重的影响。

还有人认为地轴的倾斜度是由月球的存在所控制的,如果那种影响力被移走,那么日夜的长短将发生戏剧性的变化,季节的循环也同样会产生变化。毫无疑问,随着月球的离去,我们的生活将不会再像以前一样顺利地继续下去了。

 

王大虎
王大虎

王大虎

如果大陨石撞击地球会发生什么?

 

尽管宇宙空间非常空旷,但在太阳系里,仍然有许多高速运行的天体四处乱撞,而且也没有办法控制它们的运动。常见的有冰质的彗星、石质的小行星和流星等,流星往往是从彗星和小行星上脱落下来的碎片。

这些天体有自己奇特的运行轨道。在绕日旋转的过程中,这些天体会穿越地球的轨道,如果这些高速运行的天体来到地球轨道附近时恰逢地球也运动到这里,那么碰撞就在所难免了。

人们甚至可以目睹撞击的景象。1972年,一颗重达1 000吨的大陨石曾经掠过大气层,与地球擦肩而过,有人将整个过程用摄像机记录了下来。

但是在几个世纪前的一次撞击中,我们就没有这么X了。1908年7月30日,在俄国西伯利亚的通古斯地区,一颗巨大的火球划破了宁静的晨空,然后在半空中爆炸,瞬间,一片方圆1930平方千米的杉树林被夷为平地。科学家认为,目击者所描述的就是一颗流星或者彗星,它的直径在90米以上,在穿过大气的过程中逐渐破碎。

万幸的是,西伯利亚人烟稀少,只有一位在距离爆炸中心60千米处的商人被烤焦了衣服,浑身黢黑。如果爆炸发生在城市,一场巨大的灾难就难免被载入史册了。不过爆炸带来的危害却不仅限于西伯利亚地区。大爆炸产生了大量尘埃,这些尘埃飘浮在大气层中,随着空气流动蔓延至整个星球,影响了地球上的气候,破坏了臭氧层。

在日常的工作和学习中,我们也许不会多想在地球周围漆黑的宇宙空间里到底发生了什么。但是对于天文学家来说,这就是他们的工作。从1990年起,美国亚利桑那州的天文学家就开始用天文望远镜寻找宇宙中在地球附近徘徊的小行星和流星。就在1991年1月18日,他们发现了一块小行星碎片静悄悄地从地球身边经过。这是一块岩石星体,它与地球之间的最短距离只有16.96万千米。

你可能觉得这个数字并不算小。不过要知道,地球和月亮之间的距离是38.4万千米,所以科学家们认为,这已经是流星与地球的真正的“亲密接触”了。如果它的轨道再稍微偏一点儿,撞在地球上,这块直径8米的岩石爆炸的威力将是轰炸广岛的原子弹的3倍。

据科学家估计,平均每100年就有一个直径约50米的天体坠落在地球上,但事故现场大都是海域或者其他无人居住的地区。

每100万年,就有一颗直径约10千米的天体坠落,它的破坏力相当于100万颗1.3万吨级的ТNTX。这样的爆炸即使发生在海域,也足以将大量的尘埃送上天空,遮住太阳,使地球上数月不见天日,随之而来的则是剧烈的气候变化。有人认为,这也许就是6 500万年前导致恐龙灭绝的原因。

 

 

王大虎

为什么天体都是球形的?

 

天体并不都是标准的球形,它们只是看上去像是球形,或者说几乎是球形的罢了。

地球就是一个两极稍扁的扁球形;木星和土星由于其极高密度的大气,因而其两极看上去更扁。

恒星、行星和其他天体之所以都是球形,而不是正方形或是别的什么奇形怪状的样子,完全是万有引力作用的结果。

任何物体都会对其他物体产生吸引力。依据牛顿定律,万有引力的大小与两个物体间距离的平方成反比,而与物体相互间的位置无关。因而,有限多个不均匀分布的、一样的粒子总是倾向于聚在一起形成球状的团。在行星和恒星形成的过程中,同时还有许多其他力的作用。

假设在宇宙大爆炸后一段时间里,有大量不同的粒子不均匀地分布于宇宙空间中,由此形成了一大片分布不均的物质云,在这片物质云中,粒子彼此吸引,但整体的万有引力却没有达到平衡,就仍有某种扰动力使其旋转。特别地,可能因此而得到一颗伴星,那么两个天体间就有引力相互作用。当然,这其中还涉及电磁学、摩擦和热学等等各方面的复杂问题。

这时,分散的物质云在引力的作用下逐渐聚合在了一起,同时由于其本身的非均一性和某些外力的作用而开始自转,于是便形成了一个大致的(不是完美球形的)旋转天体。它的形状将取决于其自转速度的大小,自转速度越快,其形状就越趋近于扁圆形。此外,这个天体的形状也与其组成物质的密度相关。

假设有一个呈标准球形的台球,在旋转中它会保持自己的外形近乎为球形;但若是一个旋转着的充水气球,则会呈两头扁、中间凸出的扁球形。事实上,天体大都有很大的质量和很高的自转速度,赤道附近的物质很可能会因此被甩离该天体,给它来一次“瘦身运动”。被甩脱的“赘肉”可能会四处分散开来,在某些情况下也可能会通过类似的过程形成一颗球状的卫星。

 

 

王大虎

太空为什么是黑的?

 

地球上,白天的天空是亮的,这是因为空气分子能够反射阳光,就像一面面小镜子。但是在月球上没有大气层,所以天空一片漆黑,连星光也消失了。同样的道理,宇宙空间本身也是空荡荡的,几乎没有能够将光线反X我们眼睛里的物质,所以我们看到的宇宙空间也是黑暗的——即使太阳周围也是漆黑一片。

但是关于宇宙的黑暗仍然存在着疑团:宇宙中所有的天体发出的光为什么不能合在一起形成明亮的光?天空为什么会在晚上变黑?

托玛斯·迪奇斯是16世纪的天文学家,他当时也研究了这些问题。他认为宇宙是无限的,宇宙在各个方向上拓展,在这个无尽的空间里,有无数颗恒星。但是按照他的推理,如果宇宙里充满了恒星,天空被星光笼罩,那么夜空将和白天一样明亮。然而事实并不是这样。迪奇斯终其一生都没能解开这个难题。

威尔海姆·奥伯斯(一位19世纪的天文学家)也花了许多年来思考同样的问题,并且关于天空为什么是黑暗的问题被称为“奥伯斯佯缪”。奥伯斯考虑了很多种可能,最后认为原因是宇宙空间里的尘埃:或许我们看不见远处恒星发出的光,是因为宇宙中的尘埃吸收了这些光。

但奥伯斯死后,天文学家们计算了所有恒星发光的总和,结果发现,这个能量足以让挡在半路的所有尘埃升温发光。也就是说,夜空在闪亮的尘埃的照耀下也会变得一片光明。于是,问题又回到了起点。

显然,事实是夜晚被黑暗笼罩。一定是这个理论有问题。关键是,问题出在哪里?迪奇斯、奥伯斯和其他天文学家都认为在无限大的宇宙中有无数颗恒星。但事实上,他们错了。

美国X大学的爱德华·哈里森在他《夜的黑:宇宙之谜》一书中写道:宇宙中的恒星数量并不足以覆盖整个天空,所以夜空是黑的,其实宇宙本身也不是无限大的。

借助于强大的太空望远镜,我们几乎可以看到最远的恒星。光从遥远的恒星传播到地球上需要几百万年,所以当我们遥望夜空深处时,就是在回顾历史。最强大的天文望远能帮助我们看到某颗在100亿年前发出光的恒星。

宇宙的历史只有150亿年,天文望远镜越发达,我们就能看见越远的恒星,也就是越远古时期的景象。埃德加·爱伦·坡受到这个理论的启发,写下了许多带有恐怖和超自然色彩的小说、诗歌,其中有《渡鸦》、《告密的心脏》等。1848年,爱伦·坡在《我得之矣:一首散文诗》中写道:在漆黑的夜空深处,我们看到了宇宙诞生前的虚无。

按照哈里森的理论,爱伦·坡的诗刻画了一个真实的宇宙。就像他诗中写的“穿过X星,我们看到了宇宙的源头。”

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注