考虑该恒星远在39光年之外,因此就算那里真的存在外星文明,并且他们也及时地回复了地球,那我们地球文明也需要长达78年的时间才能收到他们的信息,相对而言,詹姆斯韦伯太空望远镜给出的观测结果更值得我们期待。
猎户座星云是夜空中观测和拍摄最多的物体之一。在1350光年之外,它是离地球最近的活跃恒星形成区域。 这个弥漫星云也被称为M42,多年来天文学家一直在对它进行深入研究。从中,天文学家学到了很多关于恒星形成,行星系统形成,以及天文学和天体物理学中的其他基础课题。而现在有了一个新的发现,这与已有的理论背道而驰:新形成的大质量恒星的恒星风可能会阻止其他恒星在它们附近形成。它们在恒星形成和星系演化中的作用也比以前想象的要大得多。 猎户座星云很容易看到。如果你能看到猎户座,那你就可以不费吹灰之力就能看到星云了。根据你住的地方,你可以使用双筒望远镜或小型望远镜来观察它。通过望远镜看去,它看起来像一朵灰色的、稀薄的云。但更强大的仪器揭示了星云内部的所有复杂性。这是恒星苗圃的一个很好的例子,在这个地方,年轻的恒星诞生在一个叫做分子云的气体云中。围绕在这些年轻恒星周围的是年轻的原行星盘,在 那里 像我们这样的行星可能正在形成。 当这些年轻的恒星诞生,并爆发融合,它们会释放出恒星风。这项新的研究表明,这种恒星风所起的作用比以前想象的要大。 这项研究发表在“自然”杂志上,由荷兰莱顿大学博士生科妮莉亚·帕布斯特(Cornelia Pabst)领导,她是这篇论文的主要作者。在这篇论文中,作者描述了新形成的恒星如何在一个称为“恒星反馈”的过程中抑制其他恒星的形成。 目前的想法是超新星可以主导恒星的形成过程。巨大的超新星爆炸通过分子云发出强大的冲击波,这就产生了密集的气体,这些气体随后就形成了恒星。虽然这仍然是事实,但看起来来自新恒星的恒星反馈也可能会影响这一过程。 这项研究是基于美国宇航局的平流层红外天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy ,SOFIA,) 的工作。SOFIA是一架定做的波音747的飞行观测站。SOFIA上有一台名为“GREAT”的德国仪器,也就是德国太赫兹频率天文接收器。猎户座星云中令人惊叹的、形状各异的气体云使它变得美丽,但也使我们很难看到它的内部。这张猎户座星云的照片是由哈勃望远镜拍摄的。 猎户座星云是一个天文上非常美丽的天体,但它的美丽让人很难看清。那些看起来如此短暂和美丽的气体云团对光线起到了奇怪的作用。天文学家可以更清晰地观察猎户座星云内部,并详细观察新形成的恒星Theta1 Orionis C(θ1 Ori C)。 他们发现,来自θ1 Ori C的恒星风在自身周围形成了一个气泡,基本上把所有的气体都吹走了,阻止了任何新恒星的形成。 帕布斯特解释说:“恒星风是在中心恒星周围吹起巨大气泡的罪魁祸首。它扰乱了诞生的云层,阻止了新星的诞生。” 因为SOFIA是从高空进行科学研究的,它的飞行高度超过了地球大气中99%的水蒸气。这一点,再加上“GREAT”仪器的灵敏度,使它能够更清楚的凝视着θ1 Ori C。论文背后的团队将大量数据与来自赫歇尔和斯皮策空间天文台的数据结合起来,以获得他们的结果。 他们能够确定产生气泡的气体的速度,并追踪其生长和起源。论文中的资深科学家,莱顿天文台的天文学家亚历山大·提伦斯(Alexander Tielens)解释说:“天文学家使用‘GREAT’仪器,就像警察使用雷达枪一样。雷达从你的车上弹出来,信号告诉警察你是否超速。”这项研究的图表有助于解释这些发现。θ1 Ori C是猎户四边形星团(Trapezium Cluster)的成员。黑色箭头代表从恒星喷出的快速恒星风。黄色代表的是等离子体泡,它是被恒星风吹起的气体,形成了红色的面纱气泡。请注意,气泡并不是在所有方向上都在均匀地膨胀。蓝色的OMC-1区域是猎户座分子核一侧的稠密气体,密度太大,不能被年轻恒星的恒星风所塑造。 由于气泡与周围气体的相互作用,该过程称为“恒星反馈”。如上图所示,恒星风(黑色箭头)向所有方向离开恒星。但是当它击中图像右侧密集的OMC-1区域时,就会有其他年轻恒星的回击,在图中标记为BN/KL。这将创建红灰色箭头的垂直列,表示θ1 Ori C‘s和BN/KL气泡的组合气泡。 当这些恒星风相互反馈时,它们形成了星际介质(ISM)和附近的任何分子云。这就形成了鼓励或阻止更多恒星形成的局部区域。 泡沫本身是巨大的。这是一个直径4秒差距的半壳。在这个区域内,不可能形成恒星,因为所有的气体都被挤出了。但是在气泡的边缘,气体更加稠密。在那些密度较大的区域,恒星形成的可能性更大。这类似于来自超新星的冲击波产生密集气体区域的方式,这导致了恒星形成的增加。来自猎户座星云中心这颗新形成的恒星的强风正在形成气泡(黑色),并阻止新恒星在其附近形成。同时,风将分子气体(彩色)推向边缘,在气泡周围形成一个致密的外壳,在那里可以形成后代的恒星。 θ1 Ori C的气泡在一个更大的气泡里,这个气泡被叫做猎户-波江超级气泡(Orion-Eridanus Superbubble),由重叠的超新星残余物组成。最终,小气泡将爆发并将其气体释放到超级气泡中。在数百万年后,另一颗超新星将爆炸,并将θ1 Ori C泡泡中的物质带入超泡壁。构成超级气泡边缘的气体壁将会变得更加致密,并可能导致更多的恒星形成。因此,虽然看起来超新星在恒星形成中扮演了更直接的角色,但年轻恒星的气泡已经扮演了它的角色。正如论文的结论所说,“来自O型大质量恒星的恒星风在破坏分子核和恒星形成方面是非常有效的。由于恒星风的能量输入是由星团中质量最大的恒星控制的,而超新星的能量输入是由更多的B型恒星控制的,因此恒星风造成的中断的优势对宇宙学模拟有直接的影响。” 这只是恒星反馈过程的一个例子。正如论文所说,“我们在这里分析了一个特定的案例,即大质量恒星的风与其环境的相互作用。这个的结论是否更普遍适用仍需要进行评估。”
这个可能是,但目前还不确定,我们要根据后续的研究再决定他到底是什么,可以承担什么。
浅论天文天文学历史 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。 古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。 十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。 二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。 同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。 50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。 1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。 许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。 而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,计划在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。 20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达万个,重点项目600个。 在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。 如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。 国际空间站计划的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。 美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空资源的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。 [编辑本段]天文学概况 天文和气象不同,它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象,而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象——气象。 天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体,不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外,人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围,可以称之为人造天体。 宇宙中的天体由近及远可分为几个层次:(1)太阳系天体:包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团:包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系,简称星系,指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统,以及由星系组成的更大的天体集团,如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。 天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局,这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。 天文学始终是哲学的先导,它总是站在争论的最前列。作为一门基础研究学科,天文学在不少方面是同人类社会密切相关的。时间、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法来确定。人类已进入空间时代,天文学为各类空间探测的成功进行发挥着不可替代的作用。天文学也为人类和地球的防灾、减灾作着自己的贡献。天文学家也将密切关注灾难性天文事件——如彗星与地球可能发生的相撞,及时作出预防,并作出相应的对策。[编辑本段]太阳系 (注:在2006年8月24日于布拉格举行的第26界国际天文联会中通过的第5号决议中,冥王星被划为矮行星,并命名为小行星134340号,从太阳系九大行星中被除名。所以现在太阳系只有八大行星。文中所有涉及“九大行星”的都已改为“八大行星”。) 太阳系(solar system)是由太阳、8颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。 行星由太阳起往外的顺序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)和海王星(neptune)。 离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(大于克/立方厘米)、体积小、自转慢、卫星少、主要由石质和铁质构成、内部成分主要为硅酸盐(silicate)并且具有固体外壳。 离太阳较远的木星、土星、天王星及海王星称为类木行星(jovian planets)。宇宙飞船也都对它们进行了探测,但未曾着陆。它们都有很厚的大气圈、主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成、质量和半径均远大于地球,但密度却较低,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。 在火星与木星之间有100000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。 星,距离(AU),半径(地球),质量(地球),轨道倾角(度),轨道偏心率,倾斜度,密度(g/cm3) 太 阳,0 ,109 ,332,800 ,--- ,--- ,--- , 水 星 , , , ,7 , ,° , 金 星 , , , , , ,° , 地 球 , , ,, , ,° , 火 星 ,, , , ,, ° , 木 星 , , ,318 , , ,° , 土 星 ,, ,95 , , ,° , 天王星 ,, ,17 , , ,° , 海王星 , , ,17 , , ,° , 行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星自转周期很长,分别为天和243天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。 除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。 在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大致一半彗星是朝同一方向绕太阳公转,另一半逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。 太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。 太阳系是银河系的极微小部分,太阳只是银河系中上千亿个恒星中的一个,它离银河系中心约千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在银河系中心。 太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年。[编辑本段]宇宙航天 宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。 大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。 大爆炸理论 (big-bang cosmology)现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实: (1)大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 (2)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。 (3)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。 (4)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K。
日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,也被称为CME)是巨大的、携带磁力线的泡沫状气体,在几个小时中被从太阳抛射出来的过程,表现为从太阳向外抛射一团日冕物质(速度一般从每秒几十公里到超过每秒1000公里),使很大范围的日冕受到扰动,从而剧烈地改变了白光日冕的宏观形态和磁场位形。日冕物质抛射是日冕大尺度磁场平衡遭到破坏的产物,日冕物质抛射破坏了太阳风的流动,产生的干扰会影响到地球,甚至引发悲剧结果。
其实,日冕物质抛射是太阳系中相当普遍的现象,它是太阳释放能量的另一种形式,也可以说是一种来自太阳上层大气的等离子体大爆发,并被释放到太阳风中。在太阳活动最大期(太阳活动达到最大值的常规时间),它们通常每天发生大约三次。
CME的大小可以有很大的不同:一个国际天文学家小组在距离一颗名叫EK Draconis的恒星100光年多一点的恒星系统中发现了一个巨大的CME(远远大于在类太阳恒星上观测到的最大的CME)。
这次观测向我们发出了令人警醒的警告, 因为科学家认为我们的太阳也有能力进行如此危险的活动 。此外,研究小组认为,正是因为太阳过去发生了类似的喷发,才塑造出地球和火星今天的面貌!
在他们的研究中,天文学家发现了被称为EK Draconis的恒星。作为一颗G型主序星(光谱型为G的恒星。光谱特征为电离钙的H和K线特强),它与我们的太阳有着惊人的相似之处。然而,在1亿年前,EK星比我们46亿年前的太阳要年轻得多。作为太阳的一个“年轻版本”,它给天文学家提供了一个极好的机会来洞察太阳的年轻岁月。
在2020年的春季和冬季,该团队使用NASA的过境系外行星调查卫星和京都大学的EIMEI望远镜对该恒星进行了30多个夜晚的跟踪。4月5日,一次很偶然的观测,他们目睹了一场激烈的宇宙焰火表演。EK Draconis星产生了一种空前凶猛的CME,在此期间,大量的能量和带电粒子被排出。尽管研究小组只能捕捉到CME的初始阶段,但炽热等离子体云的速度却达到了每秒610公里。
这次CME在质量方面也是相当独特的,因为它的质量为万亿公斤,比从G型主序星观测到的最强大的日冕物质抛射的质量高出十倍多。
根据论文作者之一Yuta Notsu的说法,这种规模的日冕物质抛射在我们的太阳系中也可能发生。该小组的发现可能有助于我们进一步了解这些可能在过去数十亿年中影响火星和地球的事件类型。
幸运的是,到目前为止的观测和新的研究表明,我们的太阳可能比龙星相对平静。例如,2019年发表在《天体物理学杂志》上的一篇研究论文显示,银河系中年轻的类太阳恒星似乎经历了类似于太阳系中太阳耀斑的规则超新星,但强度是太阳系的几十倍甚至数百倍。
尽管如此,科学家们说,超级巨星和随后的CME仍然可能发生在我们的系统中,但并不经常发生。研究小组估计,这种情况每几千年才会发生一次。
Yuta Notsu说,在我们的太阳系还处于婴儿期的时候,巨幅日冕物质抛射现象可能更为普遍。 事实上:“与地球相比,现在火星的大气层非常薄,”Yuta Notsu说。“过去,我们认为火星的大气层要厚得多。日冕物质抛射可能有助于我们了解数十亿年来火星发生了什么。”
总而言之,早期的巨星CME可能在塑造火星和地球成为我们所知的行星方面发挥了重要作用。我们怀疑未来的研究将揭示许多关于早期太阳系的奥秘。
Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star (Nature Astronomy)
百度百科-日冕物质抛射词条
我自己主要在恒星英语做阅读的,老师推荐给我们的,我介绍给楼主,希望对楼主有帮助里面也有美文和双语哦.1楼推荐的RD也不错哦,没想到帮别人自己有收获.
前四颗行星有些行星距离太阳很近。太阳不是行星。它是一颗恒星,非常灼热;它也很巨大,比任何其他的行星都大。实际上太阳是我们这个太阳系最大的物质。地球是第三颗行星。最炎热的是第一颗。地球是最热的几颗行星之一。它离太阳非常近。地球是这四颗(指水 金 地 火)行星中最大的。 比 第一、第二、第四颗行星都大。 第一颗行星是最小的。比地球小得多。----------------------让你翻译么? 这个文章逻辑结构太松散了,如果是作文 得分肯定不高啊
考研英语阅读理解汉语翻译
考研英语阅读不仅需要大量的词汇量,更需从答案着手,“慧眼识珠”,消除干扰答案,更加快速高效的做出选择。下面是我给大家准备的考研英语阅读理解真题及汉语翻译,欢迎大家阅读练习!
The marvelous telephone and television network that has now enmeshed the whole world, making all men neighbours, cannot be extended into space. It will never be possible to converse with anyone on another planet. Even with today's radio equipment, the messages will take minutes—sometimes hours—on their journey, because radio and light waves travel at the same limited speed of 186, 000 miles a second.
Twenty years from now you will be able to listen to a friend on Mars, but the words you hear will have left his mouth at least three minutes earlier, and your reply will take a corresponding time to reach him. In such circumstances, an exchange of verbal messages is possible—but not a conversation.
To a culture which has come to take instantaneous communication for granted, as part of the very structure of civilized life, this “time barrier” may have a profound psychological impact. It will be a perpetual reminder of universal laws and limitations against which not all our technology can ever prevail. For it seems as certain as anything can be that no signal—still less any material object—can ever travel faster than light.
The velocity of light is the ultimate speed limit, being part of the very structure of space and time. Within the narrow confines of the solar system, it will not handicap us too severely. At the worst, these will amount to twenty hours—the time it takes a radio signal to span the orbit of Pluto, the outer-most planet.
It is when we move out beyond the confines of the solar system that we come face to face with an altogether new order of cosmic reality. Even today, many otherwise educated men—like those savages who can count to three but lump together all numbers beyond four—cannot grasp the profound distinction between solar and stellar space. The first is the space enclosing our neighbouring worlds, the planets; the second is that which embraces those distant suns, the stars, and it is literally millions of times greater. There is no such abrupt change of scale in the terrestrial affairs.
Many conservative scientists, appalled by these cosmic gulfs, have denied that they can ever be crossed. Some people never learn; those who sixty years ago scoffed at the possibility of flight, and ten years ago laughed at the idea of travel to the planets, are now quite sure that the stars will always be beyond our reach. And again they are wrong, for they have failed to grasp the great lesson of our age—that if something is possible in theory, and no fundamental scientific laws oppose its realization, then sooner or later it will be achieved.
One day we shall discover a really efficient means of propelling our space vehicles. Every technical device is always developed to its limit and the ultimate speed for spaceships is the velocity of light. They will never reach that goal, but they will get very near it. And then the nearest star will be less than five years voyaging from the earth.[514 words]
light to travel across the solar system, it will take_______.
[A] a year [B] nearly a day [C] two months [D] thirty minutes
fact that it will never be possible to converse with someone on another planet shows that________
[A] radio messages do not travel fast enough
[B] no object can ever travel faster than light
[C] western culture has a special idea of communication
[D] certain universal laws cannot be prevailed against
with the new order of cosmic reality, many educated men________.
[A] become ignorant savage again [B] find the “time barrier” unbearable
[C] will not combine solar and stellar space[D] cannot adapt to the abrupt change of scale
scientists who deny that cosmic gulfs can ever be crossed will________
[A] laugh at the very idea of flight [B] learn a lesson as they did ten years ago
[C] find space travel beyond their reach[D] oppose the fundamental scientific laws
author of the passage intends to show__________.
[A] the limitations of our technology [B] the vastness of the cosmic reality
[C] the prospect of planetary travel [D] the psychological impact of time and space
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核心词汇
enclose vt. *① [常用被动态] to surround sth., especially with a fence or wall, in order to make it separate(尤指用篱笆或围墙)围起来 例:A high wall enclosed the courtyard. 一堵高墙把院子围了起来。 ② 随信附上,随信装入 例:Please enclose a check with your order. 请您随定单附上支票。
en-?是构成动词的前缀,表示 ① “使处于某种状态,使有某种特征,使成为……”例:danger使陷入危险中,危害,危及,enlarge使变大,扩大,enslave使成为奴隶,奴役 ②“把……包住;包涵”例:encircle围绕,环绕,包围,encase把……放入箱(盒、袋等)内
lump n. ① a small piece of something solid, without a particular shape(不定形的)块例:There were lumps in the sauce. 酱汁中有块状的东西。②方糖 例:One lump or two? 要一块还是两块方糖?vt. to accept a situation or decision you do not like because you cannot change it 无奈地接受 例: I?m going to that party! Like it or lump it! 我打算去参加那个聚会!不管喜欢还是不喜欢!
[短语搭配] *lump sth. together 把……合在一起考虑;算在一起 例:Pacifists, atheists and journalists were all lumped together as “troublemakers”. 和平主义者、无神论者和记者都被归为“捣乱分子”。
超纲词汇
enmesh vt. *① 用网捕捉,使陷入网中;文中指“以电话和电视网络将整个世界联系起来” ② 使陷入,使卷入 例:be enmeshed in difficulties陷入困难中
stellar a.*① 恒星的,与星有关的 ② 极好的 例:the company?s stellar growth公司的良好发展
terrestrial a. ① 陆地的 *② 地球上的
长难句分析
1. The marvelous telephone and television network that has now enmeshed the whole world, makingall men neighbors, cannot be extended into space.
该句主干是一个被动句The marvelous telephone and television network... cannot be extended into space。其中that引导的定语从句做后置定语修饰network;分词短语making all men neighbors当结果状语,修饰整个定语从句。
2. To a culture which has come to take instantaneous communication for granted, as part of the very structure of civilized life, this “time barrier” may have a profound psychological impact.
该句主干是This “time barriers” may have a profound psychological impact。介词短语to a culture which... 充当状语成分,修饰句子主干,其中which引导的定语从句修饰a culture;介词短语as... 与前面的动词take构成“动词+复合宾语”的结构take sth. as sth.(把……看作……)。
3. Those who sixty years ago scoffed at the possibility of flight, and ten years ago laughed at the idea of travel to the planets, are now quite sure that the stars will always be beyond our reach.
该句主干是Those... are now quite sure that... 。who引导的定语从句修饰主语those;连词and 连接的两个动词短语scoffed...和laughed... 是并列关系,一起充当定语从句的谓语。that引导的从句充当表语。
语篇分析
本文题材涉及星际通信。作者告诉读者虽然人类在宇宙中的交流受到速度的限制,但是跨越宇宙鸿沟的可能性是存在的。它是一篇现象解释型文章,按照“指出现象—解释现象—提出新观点”脉络展开论述,可分成三部分。
第一、二段为第一部分,指出现象:星际之间的通信受到速度的限制。
第一段:开篇指出,地球上的通信系统无法延伸到太空中,因此人类无法实现星际之间的对话。接着分析原因:无线电波和光波传播速度的限制(the same limited speed)使信息需要花很长时间才能到达(the messages will take minutes—sometimes hours—on their journey)。
第二段:以火星为例,具体说明星际之间无法实现通常意义上的“对话”(a conversation is impossible)。由此可以推知,未来星际之间的交流将采用延时通信(communication delay)的方式。
第三、四段,分析现象带来的影响。
第三段:指出“时间障碍”对人们造成的心理影响(a profound psychological impact),即人们意识到技术不能战胜宇宙的普遍规律和限制(universal laws and limitations against which not all our technology can ever prevail)。
第四段:指出速度限制在狭小的太阳系内(the narrow confines of the solar system)不会给人们带来不便(will not handicap us too severely),并且以冥王星为例说明速度的限制在太阳系内最多造成20个小时的延迟。
第五至七段:作者就星际之间的通信问题提出新的观点。
第五段:提出观点一,即,人们应该认识到太阳系之外的宇宙更浩瀚,天体规模的变化更突然(greater, abrupt change of scale)。该段批评了一些人对宇宙的无知(like savages,cannot grasp the profound distinction),并且对太阳系和恒星系两个概念给予了界定。
第六段:批评那些否认跨越宇宙鸿沟的可能性(appalled by these cosmic gulfs, denied that they can ever be crossed)的保守的科学家。从理论上进行论证:人类的发展证明,只要是理论上证明可能的事情,人类迟早能够实现(If something is possible in theory, then sooner or later it will be achieved)。
第七段:提出观点二,即,技术的发展将使跨越宇宙鸿沟变为可能。该段指出未来的航天器驱动方式(a really efficient means of propelling our space vehicles)将会接近速度的极限。全文最后以展望星际旅行的前景结束。
文章总体特点:全文内容分为两大部分,前面部分围绕“宇宙速度限制”展开,后面部分围绕“跨越宇宙鸿沟的可能性”展开。前面部分是铺垫,后面部分才是作者观点的论述,即全文的重心。
试题命制分析
通过对文章的整体分析,我们可以从以下几个方面命题,考查考生的阅读理解能力。
1. 事实细节题
(1) 文中出现多处数字,包括:无线电波或者光波的传播速度都是每秒186, 000英里;无线电信号达到冥王星的时间是20小时;未来乘坐航天器达到最近的恒星需要大约5年的时间。针对这些细节可以命制数字细节题,参见试题11。
(2) 第一段含有两个层次的因果关系:人类无法实现星际之间的对话是因为信号传送时间长;信号传送时间长是因为无线电波或者光波传播速度的限制。这里可以命制因果细节题,参见试题12。
(3) 结合第三段和第四段考查“速度限制或时间障碍”造成的影响。如:[A] 人类不再盲目崇拜技术;[B] 给人类生活带来诸多不便;[C] 星际之间无法进行交流;[D] 诱发人类一些心理疾病。(答案:[A])
2. 推理引申题
(1) 针对第二段关于与火星上的人交流的描述考查未来星际之间的交流方式。
(2) 针对第四段末句考查太阳系内通信延迟的时间最长可以达多久。
3. 人物观点、态度题
第五段和第六段提到了两类保守的人,根据文中的描述,可以命制人物观点题,参见试题13和14。也可以考查他们看待时间障碍问题的态度,如:[A] 肯定的;[B] 否定的;[C] 中立的;[D] 含糊不清的.。(答案:[A])
4. 作者观点、态度题
(1) 考查作者对文中提到的两类人的态度,如:[A] 褒扬;[B] 批判;[C] 同情;[D] 厌恶。(答案:[B])
(2) 根据第五段至第七段,考查作者观点,如:[A] 人类在浩瀚的宇宙中十分渺小;[B] 人们应该了解太阳系之外的宇宙;[C] 技术的力量是无穷无尽的;[D] 宇宙速度的限制迟早会被突破。(答案:[B])
5. 词义句意题
(1) 考查第五段lump together的含义。
(2) 根据上文推测第六段末句If something is possible in theory... then sooner or later it will be achieved的含义,如:[A] 未来的人类终将跨越宇宙鸿沟;[B] 任何设想都不要违背自然规律;[C] 保守的人永远不能正确预见未来;[D] 理论与实际的距离只是时间问题。(答案:[A])
试题精解
11.光穿过太阳系需要多长时间?
[A] 一年。 [B] 将近一天。 [C] 两个月。 [D] 30分钟。
[精解] 答案B本题考查考生的数字推理能力。原文中没有直接的回答,但是第一段末句指出:“无线电和光的传播速度相同。”第四段最后一句又指出,无线电传到太阳系中最远的冥王星,要20小时。所以[B]项正确。
12.人无法和另外一个星球的人进行对话这一事实表明_____。
[A] 无线电的传播速度不够快 [B] 没有物体能比光的速度快
[C] 西方文化有特别的交流观念[D] 某些普遍规律不能被战胜
[精解] 答案A本题考查事实细节。第一段后两句指出,“永远不可能和另一个星球人进行对话。即使有今天的无线电设备,信息传播也需要好几分钟,甚至好几个小时,因为无线电和光波都是以有限速度传播。”第二段中举了一个和火星人交流的例子,得出的结论是:“交换语言信息是可能的,但是不可能对话。”[A]项指的是传播速度的限制,为正确项。[B]是第三段末句的改写,是事实,但它与无法实现星际对话没有必然的联系。[C]项在第三段提到,但“认为即刻交流是理所当然的文化”是人思维局限的表现,而“人无法和另外一个星球的人进行对话”是自然规律事实,后者不能表明前者。该段也提到,“时间的局限性”(即无法和外星人进行对话)提醒我们不是所有的技术都能战胜普遍规律和限制,因此这里说明的是“技术的局限性”,而不是[D]项中的“规律的不可战胜性”。
13.面对宇宙现实的新秩序,许多受过教育的人士________。
[A] 又变成无知的野人 [B] 发现“时间局限性”不可容忍
[C] 将不会把太阳系和恒星系结合起来[D] 不能适应这种突然的大规模的变化
[精解] 答案D本题考查事实细节。文章第五段第二句提到,“许多在别的方面受过教育的人,像只能数到三的野人,无法明白太阳系和恒星系的巨大不同。……(后者比前者)确实大几百万倍,地球上的事物在规模上没有这样巨大的变化。”可见,他们无法适应如此巨大的规模变化,选择[D]。[A]项拘泥于字面含义,没有理解文中举出“野人”只是为了说明那些受过教育的人在变化面前的无知,而不是真的变成了野人。[B]项文中未提,[C]项中“结合”应换成“区分”,才符合文意。
14.否认人们可能跨越巨大宇宙鸿沟的那些保守科学家将会_______。
[A] 嘲笑飞行的想法 [B] 像10年前一样吸取教训
[C] 发现太空旅行非他们所能及[D] 反对基本的科学规律
[精解] 答案C本题考查事实细节。倒数第二段谈到这些保守科学家时,作者指出:“一些人从来不吸取教训;他们60年前怀疑飞行的可能性,10年前耻笑飞往其他行星的想法,现在又满有把握地说恒星是我们永远不能及的。”据此,最为相近的答案应该是[C]。
15.从课文中,我们可以推出作者的意图是要说明_______。
[A] 我们技术的局限性 [B] 宇宙现实的广阔性
[C] 星际旅行的前景 [D] 时间和空间对心理上的影响
[精解] 答案C本题考查写作目的。综观全文,作者从无线电和光速谈起,批评了很多持保守态度的人,进而论证人类终将跨越宇宙鸿沟。文章最后描述未来星际旅行标志了人类跨越宇宙鸿沟的实现。可见,[C]是作者要说明的问题。
全文翻译
神奇的电话和电视网络将整个世界连结在一起,使所有的人都成了邻居,但是却不能延伸到宇宙中。你永远不可能和另一个星球上的人进行对话。即使有今天的无线电设备,信息传播也需要好几分钟,有时候甚至好几个小时,因为无线电和光波都是以每秒186, 000英里的有限速度传播。
20年后你能够听来自火星上的朋友说话,但是话从他口中说出至少要经过三分钟你才可以听到,你的回答也将经过相同的时间才能到达他耳中。在这样的状况下,交换语言信息是可能的,但是不可能对话。
对于一个认为即刻交流理所当然,并将其视为文明生活完整结构的一部分的文化来说,这种“时间障碍”可能会有深刻的心理影响。时间障碍(即无法和外星人进行对话)永远提醒我们不是所有的技术都能战胜普遍规律和限制。看起来非常确定的事情是:没有信号,更不用说物质,可以比光传播的速度快。
作为时空结构的一部分,光速是终极速度极限。在太阳系狭小的范围内,它不会给我们带来太严重的不便。最糟糕的情况也就是20小时,即无线电信号越过最远的冥王星的轨迹的时间。
正是当我们走到太阳系的界限之外的时候,我们开始面对着一个全新的宇宙秩序。即使在今天,许多在别的方面受过教育的人,像只能数到三而把三以上的数字都统称为四的野人,他们无法明白太阳系和恒星系的巨大不同。前者是围绕我们邻近的世界即行星的宇宙,后者是围绕那些遥远的恒星的宇宙。(后者比前者)确实大几百万倍,地球上的事物在规模上没有这样巨大的变化。
许多保守的科学家惊讶于这些宇宙鸿沟之大,因此否认跨越它们的可能性。有些人永远也不会进步:他们60年前怀疑飞行的可能性,10年前耻笑飞往其他行星的想法,现在又满有把握地说恒星是我们永远不能及的。他们再一次地错了,因为他们没有领悟我们这一时代的教训——如果某些东西从理论上说是可能的,并且没有一些基本的科学法则反对它的实现的话,它早晚都会实现。
有一天,我们会发现一种真正有效的航天器驱动方式。每一个技术发明都会发展到极限,而宇宙飞船的最终速度是光速。它们永远不会达到这个速度,但是它们将会与这个速度非常接近。那时,离地球最近的恒星用不了5年就可以到达。
前四颗行星.有些行星比较靠近太阳.太阳本身不是行星.它是恒星.它非常热.当然也很大.它比任何行星都大.事实上,太阳是太阳系中最大的东西.地球是第三颗行星.最热的那颗是第一颗.地球是这些最热的行星中的一颗.它离太阳很近.地球是这四颗行星中最大的.他比第一颗,第二颗,和第四颗都大.第一颗是最小的.它比地球小很多.
主要是因为随着时代的变迁,我国的一些科技越来越好了,而且也达到了一定的程度,同时也探索了月球和火球这两个地方。
这个方面我知道,可以但是你没题目吗说清晰
天文学【主干课程】:主干学科:天文学主要课程:大学数学、大学物理、理论力学、数学物理方法、电动力学、普通天文学、实体天体物理、恒星物理基础、计算天文学入门等。主要实践性教学环节:包括天文观测实习、毕业论文等,一般安排10-20周。【授予学位】:理学学士【修学年限】:四年【一级学科】:理学【培养目标】:本专业培养具备良好的数学、物理和天文等方面的基本知识和基本能力,能在天文学及相关学科从事科研、教学和技术工作的高级专业人才。【知识技能】:毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.掌握较系统的数学及物理等方面的基本理论和基本方法;2.掌握天文学的基本理论和基本知识,以及进行天文观测的技术和基本分析方法,具有理论分析、数据处理和计算机应用能力;3.了解相近专业的-般原理和知识;4.了解天文学发展的理论前沿和最新发展动态;5.了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规;6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。【培养要求】;本专业学生主要学习天文、物理和数学等方面的基本理论和基本知识,受到天文观测方面的科学思维和基础训练,具有良好的科学素养,掌握理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。
天文学\x0d\x0a\x0d\x0a【主干课程】:\x0d\x0a主干学科:天文学\x0d\x0a\x0d\x0a主要课程:大学数学、大学物理、理论力学、数学物理方法、电动力学、普通天文学、实体天体物理、恒星物理基础、计算天文学入门等。\x0d\x0a\x0d\x0a主要实践性教学环节:包括天文观测实习、毕业论文等,一般安排10-20周。\x0d\x0a\x0d\x0a【授予学位】:理学学士\x0d\x0a【修学年限】:四年\x0d\x0a【一级学科】:理学\x0d\x0a\x0d\x0a【培养目标】:\x0d\x0a本专业培养具备良好的数学、物理和天文等方面的基本知识和基本能力,能在天文学及相关学科从事科研、教学和技术工作的高级专业人才。\x0d\x0a\x0d\x0a【知识技能】:\x0d\x0a毕业生应获得以下几方面的知识和能力:\x0d\x0a\x0d\x0a1.掌握较系统的数学及物理等方面的基本理论和基本方法;\x0d\x0a2.掌握天文学的基本理论和基本知识,以及进行天文观测的技术和基本分析方法,具有理论分析、数据处理和计算机应用能力;\x0d\x0a3.了解相近专业的-般原理和知识;\x0d\x0a4.了解天文学发展的理论前沿和最新发展动态;\x0d\x0a5.了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规;\x0d\x0a6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。\x0d\x0a\x0d\x0a【培养要求】;\x0d\x0a本专业学生主要学习天文、物理和数学等方面的基本理论和基本知识,受到天文观测方面的科学思维和基础训练,具有良好的科学素养,掌握理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。
行星诞生于星云,宇宙尘埃在万有引力的作用下彼此吸引,聚集,挤压产生的热量逐渐积累,最终点燃了聚集的物质,恒星辉煌的一生,就此诞生。
走过亿万年的主序星阶段后,恒星内部的氢耗尽,再没有核聚变支撑的外壳在强大的引力作用下向内挤压恒星,核聚变产生的氦在聚集,聚集在一起的氦最终发生了聚变,温度的降低使恒星颜色变红,氦聚变的能量将恒星的外层外推,形成红(超)巨星。
红(超)巨星阶段结束后,小质量恒星,比如我们的太阳,会变成白矮星,白矮星的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。它的密度在1000万吨/米3左右。白矮星是一颗已死亡的恒星,中心的热核反应已停止 ,在冷却的同时对外发光发热。
质量更大的恒星在死亡前会发生一次大爆发,叫做超新星爆发,所释放的能量和亮光相当于十亿颗太阳。每一颗恒星一生之中最多只可能发生一次超新星爆发。
超新星爆发后,剩余的物质有两种存在形态——中子星和黑洞。质量约是太阳4~10倍的恒星在超新星爆炸的过程,遗留下来的核心变成一颗体积很小,质量却很大的中子星,由中子构成,密度为水的1014倍,仅1cm3的质量就有全球人类那么重,直径仅为30km。
质量大于10倍太阳质量的恒星,超新星爆发后会变为黑洞。黑洞会把附近所有的物质都吸进去,就连光线也会被吞没,所以我们是看不见黑洞的。但是我们可以从邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形,证明黑洞的存在。
一般认为超大质量黑洞不是由单个恒星形成的,而是多个黑洞合并,生长形成。 中间的“影子”约是黑洞视界的倍,外侧光晕是黑洞引力造成的“反射”和吸积盘的发出的光被弯折的效果。
吸积盘在高速转动以维持不掉入黑洞,由于多普勒集束效应,转向我们的一侧更亮,转离我们的一侧更暗。
扩展资料
恒星内部热核反应所产生的能量以对流、传导和辐射三种方式传输出来。由于大多数恒星的物质是气态的,热传导作用不大,只有内部极其致密的特殊恒星(例如白矮星),内部热传导才比较显著。
大多数恒星内部主要依靠辐射来传输核反应产生的能量,传输的速度相当慢,例如太阳把它深达70万千米的中心处的能量传输到表面,需要1000万年。
对流传输能量的速度比辐射快得多,但是不同质量的恒星,对流层的位置和厚度很不一样。主星序左上部的恒星,质量大,中心区是小的对流核,外面是辐射包层。主星序中下部的恒星,质量较小,内部辐射层很厚,仅表面有较薄的对流层。
主星序右下部的恒星,质量很小,整个恒星是对流的。恒星内部产生的能量决定了它的表面温度和光度。物理定律把恒星内部的运动、能量的产生、能量的传递和消耗与它的温度、压力、密度、成分等因素联系了起来。
其中一个因素的变化会引起其他因素的变化。因此,研究天体的演化就是要在物理定律的制约下,说明各种因素如何协调地变化。
参考资料来源:百度百科-恒星演化
恒星形状是由于引力决定的,但是引力为什么出现现在还是个迷.圆状是由于引力的吸引,就算一开始是其他形状,引力也会将之吸引,而压成圆状
根据报道,前段时间,科学家们发现了一颗迄今为止,宇宙中已知的最古老恒星之一,它距离地球大约有万光年的距离,如今它已经进入到红巨星阶段,通过研究,科学家在它的身上发现了有关于第一代恒星的线索。
最古老第二代恒星被发现
如何判断一颗恒星的年龄是否足够古老呢?一般都是通过分析它的化学金属丰度来判断的,一般来说,越是来自于宇宙早期的恒星,它的金属丰度就越低。
那么,什么是第二代恒星呢?简单来说,就是宇宙大爆炸发生之后,在第一批恒星诞生后出现的第二批恒星,相对于第一代恒星来说,第二代恒星身上的金属丰度相对会高一点,而这也是相对而言,从时间上来看,一般第二代恒星距今都至少有100亿年左右的 历史 。
举个例子,在2019年的时候,科学家们就曾经在距离地球大约万光年之外的地方,发现了一颗红巨星,通过研究,发现这颗名为SMSS 的红巨星,就是宇宙中第二代恒星的成员。
通过金属丰度分析,研究者发现这颗恒星的铁元素极其缺乏,这也符合科学家们的研究结论:在宇宙早期,铁元素是非常少的,这一点就可以证明,它是一颗非常古老的恒星。
这一次发现的恒星SPLAS J 也是如此,同样,它的金属丰度也是非常低,严格意义上来说,第二代恒星上的金属元素,都是通过第一代恒星的燃烧释放获得的,而通过第一代恒星和第二代恒星的燃烧,也直接导致第三代恒星成为宇宙中最值得期待的存在。
为何这么说呢?因为太阳就属于宇宙中的第三代恒星,因为第三代恒星各种元素都已经比较完善了,这也直接让第三代恒星的周围,有机会孕育出复杂的生命来。
那么,为何找不到第一代恒星?科学家将第一代恒星,称作星族III恒星,现代科学研究认为,第一代恒星的寿命都是非常短暂的,它们的使命,就是向宇宙中投放各种元素物质,那么,第一代恒星究竟在哪里呢?
如何找到第一代恒星?
第一代恒星是如何形成的呢?研究认为,在宇宙大爆发生后,宇宙中的远处气体和尘埃等聚集在一起,形成了第一代的恒星。
从恒星的演化角度来看,第一代恒星的存在是必然的,然而,一直到今天,却都没有发现第一代恒星存在的直接观测证据。
从时间上来看,在银河系中距今大约130亿年左右的古老恒星,虽然拥有着极低的金属丰度,但却并不是第一代恒星,因为通过建模分析,主流观点认为第一代恒星出现的时间,应该是宇宙大爆炸发生后的2-3亿年时间里。
当然,也有可能在宇宙大爆炸发生后,第一代恒星就出现了,因为目前科学家们在宇宙中发现的最古老恒星,距今已有136亿年的时间。
它距离地球大约有6000光年的距离,科学家将它称作SMSS ,但是,作为目前已知最古老的恒星,科学家却并不认为它是第一代恒星。
原因很简单,因为现代科学研究认为,第一代恒星是不具有金属丰度的,而SMSS 却有着很低的金属丰度,而且还有着大约为太阳100万分之一的铁元素,这些都意味着,它是一颗第二代恒星。
研究者认为,SMSS 的形成,与第一代恒星死亡后产生的气体云 有关,这也意味着,从宇宙亿年的年龄来看,第一代恒星出现的时间,极可能是在137亿年左右。
因为科学家普遍认为,第一代恒星都是大质量恒星,所以它们燃烧得非常快,大约只需要几千万年的时间就可以走向生命的尾声,然后通过超新星爆发,释放出惊人的能量,当然,也让宇宙变得丰富起来。
这一次发现的恒星SPLAS J ,它的年龄也在136亿年左右,作为第二代恒星中的早期成员,它的身上也同样携带着第一代恒星的古老密码。
如果未来有一天,科学家有机会找到第一代恒星,那么,通过对它的研究,就可以揭晓很多有关于宇宙早期的答案,比方说第一代恒星到底寿命如何?它真的不具备任何的金属丰度吗?宇宙大爆炸发生后,宇宙中都有什么?希望可以早日有所答案,一起拭目以待吧!
参考文献
sciencealert——《'Living Fossil' Thought Extinct For 273 Million Years Found Thriving on Ocean Floor》05-10
宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题。历史上曾经出现过各种各样的神话传说,但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来,由于科学技术的发展,人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发现,从而逐渐建立起科学的宇宙模型枣大爆炸宇宙学模型。 一、提出大爆炸宇宙学模型的背景 20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来,总结出了著名的哈勃定律:星系的退行速度v与它的距离r成正比,即v=Hr。 根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变稀。由此反推,宇宙的结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。因而1948年伽莫夫等人首先提出了大爆炸宇宙学模型。 二、大爆炸宇宙学模型 1948年,伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章:提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大,体积极小的物质迅速膨胀形成的,这是一个由热到冷、由密到稀,不断膨胀的过程,尤如一次规模极其巨大的超级大爆炸。 根据这一学说,在宇宙的最早期,即距今大约150亿年前,今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个很小的范围内,温度极高,密度极大。大爆炸开始后秒,宇宙的温度约为1000亿摄氏度,其物质的主要成分为轻粒子(如光子、电子或中微子),而质子和中子只占十亿分之一。所有这些粒子都处于热平衡状态。由于整个体系在快速膨胀,因此温度很快下降。大爆炸后秒,温度下降到300亿摄氏度,中子与质子之比从原来的1下降到0。61。1秒钟后,温度已下降到100亿摄氏度。随着密度的减小,中微子不再处于热平衡状态,开始向外逃逸。电子枣正电子对开始发生湮没反应,中子与质子之比进一步下降到。但这时温度还太高,核子仍不足以把中子和质子束缚在一起。大爆炸后秒,宇宙温度下降到30亿摄氏度。这时质子和中子已可形成像氘、氦那样稳定的原子核。化学元素从这时候开始形成。35分钟后,宇宙温度进一步下降到3亿摄氏度,核形成停止了。氦和自由质子的质量之比大致保持在~这一范围内。由于温度还很高,质子仍不能和电子结合起来形成中性原子。中性原子大约是在大爆炸发生后30万年才开始形成的,这时 的温度已降到3 000摄氏度,化学结合作用已足以将绝大部分自由电子束缚在中性原子中。到这一阶段,宇宙的主要成份是气态物质,随着温度的进一步降低,它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云,到109年后,进一步形成各种星系,1010年形成恒星系统。这些恒星系统又经历了漫长的演化,才形成了我们今天所看到的宇宙。 三、大爆炸宇宙学模型的成就 宇宙早期的温度极高,今天的温度已降到极低(绝对温度3K)。如此巨大的温度跨度是任何实验室条件都无法办到的。但是人们可以把已有的关于粒子物理、核物理、等离子体物理以及其他的物理知识应用于不同的宇宙演化阶段来预言各种宇宙学效应 。例如,大爆炸核合成及微波背景辐射等。通过多年的天文观测,这些预言已逐渐被证实,从而成为大爆炸宇宙模型的有力证据。 1。大尺度的均匀和各向同性 这是大爆炸宇宙模型的基础,对宇宙大尺度结构的观测结果已经证实宇宙学原理的正确性。即宇宙在大尺度上一定是均匀各向同性,1989年发射的COBE卫星对微波背景辐射的精密测量进一步表明在10-4精度内宇宙是各向均匀、同性的。 2。哈勃定律 从哈勃定律得到启示建立的大爆炸宇宙模型反过来可以预言这种定律。它已被28000个星系的红移(或退行速度)与距离的关系的观测数据所证实。 3。宇宙的年龄 宇宙既然是在一次大爆炸中诞生,那就可以谈论它的年龄。大爆炸宇宙学预言宇宙今天的年龄约为150亿年,宇宙中的结构,例如恒星、星系等,都是在宇宙形成以后逐渐形成的,所以它们的年龄必须小于宇宙年龄。近年来,人们通过采用多种不同的方式来测定星系和恒星的年龄,例如测量放射性元素及其衰变产物在星体中的丰度等,最后得到的结果是完全一致的。即星系和恒星的年龄,都在几十亿年的数量级,这与宇宙的年龄是相容的。 4。大爆炸的核合成 大爆炸宇宙学认为最初的宇宙中,既没有分子,也没有原子。第一批原子核是在大爆炸后10-2秒到3分钟这一时间内,由质子和中子组合而成并遗留至今的 。因而预言了宇宙中轻元素的丰度(如氦的丰度约为25%,氢的丰度约为75%)。多年来人们对天体范围内的轻元素丰度的观测结果,正好与大爆炸的预言相一致。从而成为大爆炸宇宙学的最早证据。 5。微波背景辐射 大爆炸宇宙学模型认为温度降低到3000K左右时,中性原子将大量形成,光子与他们失去耦合,从而作为宇宙中的一个独立组分存留下来。伽莫夫预言,这种作为历史遗迹的背景光子应当可以在今天观测到,并估计出大约温度为10K 。 1964年就在物理学家们计划用辐射计观测这种背景辐射的时候,美国贝尔电话实验室的两位工程师,彭齐亚斯和威尔逊在安装调试卫星天线的过程中,发现天空各个不同方向上都存在一种不变的相当于3。5K的黑体辐射背景(即微波背景辐射)。他们因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。后来,1989年发射的COBE(宇宙背景探测者)卫星则最终测定出在10-4精度内宇宙背景辐射是各向同性的,且测得背景光子的温度为2。7K,于是从理论上预言的,在4×105年时留下的遗迹终于被实测充分证实了,这也成为大爆炸宇宙学的最强有力的证据。 大爆炸宇宙学模型发展至今,特别是关于轻元素丰度的解释和微波背景辐射的测量,说明大爆炸宇宙学模型正在走向成熟。但这并不能说明该理论无可挑剔。相反,大爆炸理论存在诸多包括视界问题、平坦性问题(现已被暴涨理论所解释)、奇性问题、磁单极子问题、重子 不对称问题、暗物质问题和宇宙常数等困难,这些有待于进一步研究。相信对这些问题的不断解决,必将进一步完善大爆炸宇宙学模型。 参考文献 1 俞允强。大爆炸宇宙学。北京:高等教育出版,1995 2 S·温伯格。宇宙最初三分钟。北京:科学出版社,1981 3 冯麟保。宇宙学引论。北京:科学出版,1994