书城童书中小学生不可不知的宇宙奥妙
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第65章 寻找宇宙的尽头

宇宙究竟有没有尽头呢?每当人们翘首仰望茫茫夜空,神驰通想时,总要提出这样的疑问。

在我们的太阳周围,有地球、金星、火星、木星等大小不同的八个行星在不停地运转,这就是太阳系。那么,在太阳系以外,又是一个怎样的世界呢?那个聚集着约2亿颗像太阳一样的恒星,又形成了一个宇宙,这就是银河系。银河系的形状像面凸镜,镜头的直径为10万光年,中心部分厚度为1.5万光年。

一光年就是每秒钟速度为30万千米的光,用一年时间到达的极其漫长的距离。因此,光若从银河系宇宙的一端出发,需不断地飞驰10万年才能到达它的另一端。

那么,如果飞出这个银河系又会到达什么地方呢?在那里,有无数像银河系一样的宇宙,叫做星云。与银河系邻近的一个宇宙称为仙女座流星群,这是个和银河系大小、形态大致相同的宇宙体系,约聚集着2000亿颗恒星。

如果能画出一个20亿光年的大球,那么其中就容纳了约30亿个星云,这些无数的星云聚集在一起,形成一个大宇宙系。我们能不能看到这个大宇宙的边缘呢?

1929年,美国的哈佛尔发现了一个奇异的现象:所有星云正离我们越来越远。离我们约2.5亿光年的发座星云正以每秒6700千米的速度,5.7亿光年外的狮子座星云正以每秒19500千米的速度,此外还有12.4亿光年的牵牛座星云以每秒39400千米的惊人速度,纷纷离我们远去。

可以预见,这种情况持续下去,星云到达100亿光年的彼方,它们的速度将达每秒30万千米,这和光的速度相等。产生的结果是:所有星云的光永远照射不到我们的地球上来了。因此,100亿光年的彼方将是我们所能见到的大宇宙的尽头。前面还有星云,但是,由于光无法到达,我们也就无法观测了。当然这只是一种关于大宇宙的推测,还有其他不同的解释。有人认为,大宇宙呈气球形,它像气球一样不断膨胀,其中有些星云随之离我们远去。但到一定的时候,气球又会缩小,星云也会随之接近我们。有的提出,大宇宙是马鞍形。它如同马鞍,不断地朝着鞍的四个边缘方向扩展。按照这一解释,在遥远的将来,星星将逐渐远离,夜空变得单调寂寥。又有人持不同意见,认为大宇宙是永恒的。虽然它会无限地扩展,但在扩展了的空间还会产生新的星球,大宇宙再怎样膨胀,还会增加新的星家族。大宇宙空间不会荒寂。

知识链接:全球十大陨石坑

(1)美国亚利桑那的陨石坑

美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30~50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米每秒,爆炸力相当于2000万千克三硝基甲苯(TNT)炸药,超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的1000倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米,平均深度达180米的大坑。据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台则能容纳200多万观众。

(2)墨西哥尤卡坦陨石坑

墨西哥尤卡坦半岛契克苏勒伯陨石坑,直径有198千米。肇事者是6500万年前一颗直径为10~13千米的小天体。陨石坑被埋藏在1100米厚的石灰岩底下,先被石油勘探工作者发现,随即又被“奋进号”航天飞机通过遥感技术证实了它的存在。

(3)俄罗斯通古斯陨石坑

俄罗斯西伯利亚通古斯地区有陨石痕迹。1908年6月30日,目击者看见一个火球从南到北划过天空,消失在地平线外,地平线上随即升腾起火焰,响起巨大的爆炸声。爆炸之后的几天里,通古斯地区的天空被阴森的橘黄色笼罩,大片地区连续出现了白夜现象。调查者相信这是一颗陨石撞击到西伯利亚所引起的爆炸。据推测,这颗直径小于60千米的小行星或者彗星碎块闯入大气层,在距地面8千米的上空发生了爆炸。1947年2月12日,俄罗斯远东城市锡霍特发生与通古斯相似的大爆炸,发现了100多个陨石坑,收集到8000多块镍铁陨石,总重量23千克多。

(4)戈斯峭壁陨石坑

澳大利亚探险家戈斯于1873年发现了戈斯峭壁。最早光顾这个陨石坑的是生活在澳大利亚荒漠中的土著,坑中的营地遗址留下了他们当年活动的痕迹。像大多数类似的陨石坑一样,戈斯峭壁也有从中心向四周辐射的地质裂缝。根据科学家对该坑形成的研究,证实它是在1.3亿年前,遭受来自太空的撞击形成的,撞击物体速度极快,但密度相对较低,因而推测是彗星(由固体二氧化碳、冰块和尘埃组成)而非小行星陨石。

最初的陨石坑直径大约20千米,而现在由戈斯峭壁围合的坑径只有4千米,是中心坑,外围的在上亿年漫长的岁月里早已被侵蚀掉了。在坑的外边缘有两道坚硬的砂岩峭壁,高出平原地面180米,它也是在那次彗星撞击中形成的。地下探测表明,与之相同的岩层在地下2000米的深处,可想而知当年的撞击有多么强烈。

(5)塔吉克斯坦KaraKul陨石坑

这个临近阿富汗边界,在帕米尔高原上的陨石坑大约在1000万年前形成,直径45千米。

(6)加拿大的ClearwaterLakes陨石坑

这是一对孪生陨石坑,形成在2亿9千万年以前,可能是由分裂成两块的小行星同时撞击而成。陨石坑西面的那个直径32千米,东面的那个直径22千米。

(7)加拿大的Manicouagan陨石坑

陨石坑有明显的被冰面覆盖的环状湖。这个陨石坑有100千米直径,形成在2.1亿年前。

(8)澳大利亚的Walf Creek陨石坑

位于北部沙漠中心,直径875米,形成于30万年以前,是一个比较年轻的陨石坑。坑边高度位25米,坑的中心深度为50米。陨石坑里至今还有铁陨石氧化后的残余物质,以及高温下沙粒熔化形成的玻璃物。

(9)德国的Ries陨石坑

有1500万年历史,现在已是一片茂盛的农田。

(10)南非的Vredefort陨石坑

其直径达到了3万多米,其年代约为20亿年。