宇宙大爆炸后90亿~92亿年(今日太阳系)
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最不可能的事就是我们的太阳系是独特的,但它确实是相当不平常。所以让我们再仔细地考察一下。除了行星和小行星大小的天体,还有被称作“脏雪球”的彗星。彗星真正实在的部分是它的核,由混有碎砾的冰雪构成。当彗星靠近太阳时,冰蒸发形成彗头,通常还带有一条长尾巴或几条尾巴。也会有尘埃粒子——实际上是彗星碎片——闯入地球上层大气时在海拔65千米高处燃烧形成流星。
大些的天体可能会完整掉落地面形成撞击坑,这就是陨星。应该注意陨星并不简简单单地等同于大的流星。这两类天体相当不同。陨星是从小行星带被逐出的天体,与彗星没有直接联系。
行星围绕太阳运动的轨道与一个圆形差不多,而大多数彗星则在一个非常偏心的轨道上运动。行星公转周期的范围从水星的68天到海王星的接近165年。正如我们看到的,行星是在环绕年轻太阳的扁平物质圆盘中形成的,所以它们的轨道倾角都很接近。这也适用于柯伊伯带天体和彗星的情况。
最著名的彗星当然就是哈雷彗星,它将于2061年再次回归。现在它过于暗淡无法看到,但无疑在下一次过近日点(距离太阳最近的位置)之前很早就会被找到。偶尔能够看到的超明亮的彗星周期要长得多,有些显然能够亮到产生影子的程度,尽管我们这代人还没有看到。最后,太阳系中还包含大量的行星际尘埃。
在4个内行星中,地球和金星的个头相似。尽管在大小和质量上像孪生子,但它们是完全不同的。金星有一个主要由二氧化碳构成的非常浓密的大气层,在云朵中饱含硫酸,它的表面温度有500℃。地球类型的生命看来完全不可能存在。最里面的行星——水星则过小,无法保持住可以观测到的大气。在地球轨道之外是火星,已经有很多宇宙飞船被发送到那里,而且已经有计划发射载人飞船,尽管这还是相当遥远的未来的事情。
很明显,那些巨行星和较小的内行星完全不同。它们在离太阳较远的距离上形成,故而得以保留较轻的气体——最明显的是氢。木星和土星确定具有一个高温的硅酸盐的核,并被一层液氢所包围,在其上是我们看到的大气。天王星和海王星则不同。它们更适于用冰巨行星而非气态巨行星来描述。木星质量比其他行星的质量总和还大,所以有一种说法叫做太阳系只不过是由太阳、木星和各式各样的混杂的碎片组成。
在行星的卫星中,我们的月亮比较独特。因为它是唯一由较小的行星所拥有的大卫星。其余的,木星有4颗大的卫星和很多较小的卫星。土星有一颗大的随从——土卫六提坦,和许多中等和小型的卫星。天王星有5颗普通大小的卫星,海王星有海卫一(Triton)和一群小卫星。所有卫星中,只它有提坦有较稠密的大气。火星有两个小月亮,火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos),是它很久以前捕获的游离的小行星。大行星中只有水星和金星是宇宙中的独行侠。
相关参考
即便最冷的棕矮星也和一颗行星有本质的区别。一颗真正的恒星的质量必须至少为太阳的8%,即木星质量的75倍。低于此值则无法引发核反应,因为核心的温度不够高。由于棕矮星如此暗淡不易发现,因此直到1995年才
我们看到宇宙被第一代恒星所点亮,以及星系的形成。现在,当大爆炸过去90亿年时,宇宙看上去很像我们现在所见到的周围的情况,星系中充满了第二代恒星。现在到了仔细谈论恒星演化的时候了。我们已经对第一代恒星作
到这时恒星已经停止收缩,进入所谓主星序上的稳定的中年阶段。换句话说,核心的反应可以提供足够的能量抗衡引力向内的拉力,支撑恒星的外层。恒星被炽热气体的压力(或者推力,如果愿意这么叫的话)和核心产生的辐射
恒星在星系中的形成并不是均匀地发生的,周围物质的条件会对收缩产生影响。像我们自己的星系的旋臂就是一个很好的例子。对任何旋涡星系的光学照片一眼看去就能发现,旋臂上的恒星趋向于蓝色,而核球处的则呈黄色。以
在我们太阳系中,行星绕日公转的速度随着它们到太阳距离的增加而减少,因为离太阳越远,引力越弱。顺理成章地,同样的规律也应该体现在旋转的星系上。靠近中心的星的运动应该比远离中心的星的运动快得多。然而天文学
在这些星系的中心,甚至在很早的阶段就存在着数百万太阳质量的超大质量黑洞。就像我们前面提到过的,它们可能直接由坍缩的气体形成,也可能是大质量恒星的残余又吸附了大量的额外物质而形成的。无论如何,这一尺寸的
我们到达了宇宙演化史上出现能够实际看到的分立天体的时间点。甚至在最早的恒星出现之前,物质收缩形成星系的过程就已经开始。哈勃太空望远镜的深空图像揭示出大爆炸后7亿年时的星系景象——它们看上去与在我们附近
暗能量存在的进一步证据来自意想不到的一个方面。通过观察几十万个星爱因斯坦在黑板前。1923年12月6日系的形状,天文学家能够测量出自光线从每个星系发出后宇宙的膨胀。这种方于荷兰莱顿。法被叫做宇宙剪切,
这是怎么回事?在整个物理学史上,有四种力被认为是足以解释物质之间的所有可能的相互作用:电磁力(造成异性电荷之间的吸引力)、强核力(将原子核约束在一起)、弱核力(造成放射性衰变)和引力(在整个宇宙范围内
根据最新的估计,可视宇宙——即我们可以看到的所有的东西:星系,恒星,行星等——仅占宇宙中能量的4%,另有23%是以暗物质的形式存在。而剩余的73%要归于所谓的“暗能量”。 直到宇宙史上的这个阶段——