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太空探索-指定教材


第一章 绚丽多彩的太空

1.2  太空中的奇妙景象

在人类居住的地球上,有许多令人陶醉的奇妙景象。如壮丽的山川河流,奇异的花草树木;变化莫测的风雨雷电,浪漫神奇的海市蜃楼;等等。茫茫太空,既不像神话小说描写的那样富丽堂皇,也不像某些文人墨客描写的那样虚无缥缈。太空不是天堂,也不是真空,它充满着可见与不可见的物质,发生着有时平常、有时惊人的变化,呈现出许多太空特有的奇妙景象。

从光学现象看,太空有绚丽多彩的极光,有神奇莫测的红闪与蓝急流,有肉眼看不见的气辉,还有在远离地球才能看见的地冕。地球的极光在高纬地面就可以看见,在太空看极光是什么景象?九大行星的其他八个成员有极光吗?如果有,能与地球极光比美吗?红闪与蓝急流是伴随着地球大气雷暴而发生的发光现象,但本身不是闪电,它们至今还有许多秘密未被破解。火星、木星有闪电吗?如果有,是什么形态?恒星发出的光都与太阳一样吗?超新星爆发是一种什么景象?地球大气层的云千姿百态,现代小学语文课本中有一篇专门描写火烧云的文章,将云的变化写得惟妙惟肖。火星也有淡淡的白云,形态变化莫测。星云则五彩缤纷,令人眼花缭乱。地面上的风是多种多样的,有微风、飓风、龙卷风和台风。地球的高层大气有高空风,它对卫星的轨道和战略导弹的精度有很大影响。火星上的风暴是出名的,还常常产生沙尘暴,大的沙尘暴遮天蔽日,几乎遍及整个火星。地球上任何地区的沙尘暴,都无法与其相比。天王星和海王星也有巨大的风暴,它们离太阳非常遥远,不知产生这些飓风的能量来自何处。许多人可能都听说过太阳风,其速度可达到每秒几千公里。如此巨大的风暴,却吹不掉你的帽子,因为风所携带的粒子太少了。还有星际风,这可是一个新问题,它是由哪些物质组成的,目前还是一个秘密。 雨是地球上常见的现象,但太空的“雨”可与地球的不一样。太阳发生爆发性活动时,会将大量的带电粒子抛向地球,在极区进入高层大气,形成带电粒子“雨”。当地球与某些彗星的轨道相遇时,大量的碎石块和尘埃被地球吸引并进入地球大气,形成所谓的“流星雨”。

地震是地球上常常发生的自然灾害,水星、金星和火星也有类似的震动吗?恒星是否发生星震?答案是肯定的,而且有些恒星一旦发生星震,其释放出的能量(以γ射线的形式传输)之大,连在其附近运行的卫星都吃不消,往往要关闭仪器电源,以免被摧毁。地球上目前仍有活动火山,每年差不多都有火山喷发的报道。太空中的其他天体也有活动火山,如木星的一个卫星Io,其火山活动的强烈程度是地球所无法相比的。太空中还有许多现象是无法与地球上发生的事情相类比的。如超新星爆发,用天崩地裂这个词也不能反映其剧烈的程度。一次大的太阳耀斑所释放的能量,相当于同时爆炸几百万个亿吨级的氢弹。黑洞的引力如此之大,以至于光都难以释放出来。黑洞还吞噬星体,同时放出巨大的能量。最近一次彗星撞击木星发生在1994年,碰撞所产生的能量之高是难以想像的,但是,哈勃空间望远镜已观测到星系即将碰撞的情景。如果这种事件发生,将会是一种什么样的景象呢?

  

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