书城科普读物现代家庭生活指南丛书:新编世界未解之谜大全
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第29章 破译奇宇宙之谜(4)

我们早就知道了太阳刮起的“太阳风”,是一种强大的带电粒子(电子和质子)风,它的速度根据太阳活动的状况不同而不同,一般可达300~900公里沙,即时速达100万公里。由于太阳刮起这种粒子风,所以每年它的质量都要减少,尽管这损失的部分对太阳来说是小事一桩。据计算,即使在50亿年之后,这种粒子风使太阳质量的减少也许还不到太阳质量的万分之一。

在浩瀚的宇宙中,许许多多的恒星是否也同太阳一样,以同样的方式刮着“星际风暴”从而质量也在减少呢?许多学者很早就认为是这样的。后来,天文卫星的观测结果证明,许多恒星都在刮着这种星际风暴。

在这些刮星际风暴的恒星中,我们可以举出佛耳夫——一拉叶星、白矮星和处于行星状星云中心的那些恒星。不过,最大的星际风暴还是由O型恒星刮起的。O型星是一种温度极高的星体(表面温度可达30000开,而太阳表面温度仅6000开),而且质量也很大,是太阳的20~80倍。学者们通常认为力型星是银河系中最年轻的星体(在银河系里仅10000颗左右),这种星体产生的风暴平均速度达1700公里叫沙,有的竟达4000公里川沙,也就是说时速达1400万公里!

这才是一种真正的“宇宙风暴”呢。这样强大的星际风暴造成的结果是,使这些星体每年要减少十万分之一的质量,比太阳风造成的太阳质量的减少大100万倍。这样,只需10万年,一颗恒星就会因此而损耗殆尽。

极其强大的星际风暴在另外一些温度低得多的恒星上也会出现,这就是B型超新星。

B型超新星的光度很特别,它是由O型星演变而来的。不过,当B型超新星的光度降低到30000个太阳的光度之下或者其温度低于12000开时,它上面出现的星际风暴即会停止。

那么,是什么原因产生这种星际风暴呢?

大家知道,太阳风产生于日冕之中,日冕温度高达100万摄氏度。因此,产生太阳风的原因是由于热压作用的结果。但是,对于O型恒星来说,产生风暴的原因看来却是不同的。它们产生的风暴的速度和强大程度是太阳风的100万乃至10亿倍,这样,我们仅仅用热压作用来解释就不够了。

诚然,产生这种风暴的星体的光度也要高于太阳的光度。但是,即使把这些因素都考虑进去,两种风暴的差别还是很大的。正因为这样,有学者认为,这些恒星之所以产生星际风暴,原因就在于放射压。也就是说来自这种恒星光子的推进力量,而不是像太阳那样是由热压引起的。

不管怎么说,这些恒星的质量的减少是不容忽视的,这些损失的部分是被星际风暴将它们散失到宇宙空间的。

不速之客太空来

2001年3月23日,北京时间下午13时44分,全世界都在以惊诧、焦虑的心情等待着前苏联“和平”号空间站脱离地球卫星轨道,结束其15年辉煌的科学研究生涯,悲壮陨落地面的历程。高速坠落的这个人造实验室会不会引起山崩海啸、会不会砸中人、会不会造成环境污染都是人们担心的由来。

在此之前,尽管俄罗斯的科学家们进行了最精确的规划。计算和电脑模拟,认为“和平”号空间站在整个坠毁过程中,引起意外事故的可能性是1/1000,但是“和平”号的坠毁还是引起了日本、南太平洋各岛国和环境保护团体的担忧。原因在于这个长33米、体积约4000立方米、重137吨的庞然大物是以7900米/秒的高速度脱离运行轨道,从300多千米高的太空俯冲下来的,它与地球大气磨擦产生的高温达1500%,所以船体很快会燃烧爆炸成许多碎片撒落在新西兰与南美洲之间的海域,稍有不测,“和平”号的碎片就有可能撞到其他的地方,引起毁灭性的灾难。要知道,“和平”号着地时的碎片可穿透2米厚的混凝土。幸好一切都在俄罗斯科学家预料中,“和平”号空间站在世人瞩目中完成了它最后的旅程,黑暗的南太平洋底又一次无奈地成为航天器的坟墓。不过,在地球漫长的进化历史当中,遭受太空来客袭击的事件经常发生,地球上的生灵不是每一次都如“和平”号空间站坠毁这么幸运的,悲剧时有发生,而这些都是有证可考的。

屡遭侵犯的地球

1999年7月7日,一颗突然闯进地球引力场的小流星在新西兰高空爆炸开来,发出了奇异的、令当地居民生畏的蓝色辉光,并把大量碎石抛向了地面。新西兰国家天文台的负责人菲尔德随后证实,这颗流星是由金属和石块组成的,它的体积和一辆小型汽车相当,幸运的是这颗流星没有撞到地面上的人。否则新西兰人就不会像现在这样轻松地谈论此事了。因为在茫茫宇宙中,做没有休止的马拉松长跑的小流星、彗星、石头等小天体,时常改变运行轨道,掉头冲向地球,很明显,地球不是每次都能够非常幸运地避开的。例如在6500万年以前,一颗直径约10千米的小行星碰撞了我们的地球,造成了恐龙的灭绝和恐龙时代的结束。1908年,发生在俄罗斯西伯利亚的通古斯大爆炸,经过科学家们的认真分析和研究,已经证实是一颗直径约80米左右的小行星从太空直接冲刺到通古斯卡河谷,大碰撞产生的冲击波摧毁了2000平方千米以内的所有动植物。天体物理学家考证认为,30亿年以来,小行星、彗星等小天体袭击地球撞成直径大于0.8千米的陨石坑超过15万个,直径大于10千米的陨石坑有3000个,直径大于30千米的也有200多个。美国洛斯阿拉莫斯实验室的科学家在计算机上得出的最新模拟结果显示,一颗直径为5千米的陨石冲击到地面,哪怕是溅落在大西洋中,仅产生的海啸就足以淹没美国东北沿海和法国、葡萄牙沿海地区,其能量之大可略见一斑。

没有抵达终点的冲刺

现在科学家们开始关注一个有趣的现象,这就是在向着地球俯冲过来的太空来客,这些太空来客在未抵达地面终点之前发生了爆炸。像1999年7月发生在新西兰上空的小流星一样,从而使我们这颗孕育有生命的地球,避免了一次次从天而降的大小灾难。太空来客在地球大气层爆炸的天象,最早是一群分布在地球同步轨道上的间谍卫星偶然拍摄记录到的。这些间谍卫星在3.6万千米高空,在监视其他国家的军事秘密时意外记录到一些发强光的不明飞行物,科学家们经分析确认它们不是人造卫星爆炸,而是一些尚未冲刺到地面的太空来客在大气层燃烧爆炸的实况。科学家们的计算表明,在多数情况下这些太空来客爆炸产生的能量与几枚战术原子弹相当。从1975~1992年,美国的间谍卫星共拍摄到136次流星在大气层中爆炸的天象。科学家们的研究告诉我们,在我们这个充满生机的星球周围,有一层稠密的大气层屏障,所以高速撞来的太空来客,无论它是像“和平”号空间站那样的人造航天器,还是像流星、彗星那样的天外来客,都会遭遇到大气层强有力的阻挠,都会因与空气猛烈磨擦而产生极高的温度。科学家们做过这样的计算,以30千米/秒速度闯进大气层的流星,因为与大气摩擦产生的热能,足以使流星温度升高到4000℃,以接近8千米/秒速度进入大气层的“和平”号空间站,也会升温到1500℃,再说因剧烈摩擦造成的振动,均是使太空来客在冲刺到地面终点前爆炸成碎片的催化剂。说到这里,我们能不为时刻保护着地球生灵的大气层感到庆幸吗?地球周围稠密的大气不仅直接参与了孕育地球生命的过程,还在时时捍卫着我们地球上的一切生命。

天体物理学家们的研究揭示,除了少数人造天体外,每天几乎还有2000多个大大小小的石块正对着地球冲过来,幸亏有大气层屏障,使它们中大多数都在距离地面80~120千米处燃烧爆炸,能冲刺到地面终点的仅有千余颗,而且它们也被地球大气磨砺得小多了,危险性自然也大大降低。

冲出地球当人类刚刚步入20世纪时,空间科学的先驱、俄国科学家齐奥尔科夫斯基已经预言:“人类首先是小心翼翼地穿越大气层,接着去征服太阳系。”自20世纪50年代以来,第一颗人造地球卫星进入了地球轨道;接下来人类又飞出地球,将人类脚印永久地留在月球表面;在随后的日子里,我们又将携带有地球人祝福的名片送向遥远的太空。在21世纪曙光照亮地球之时,由多个国家合作研制的太空国际空间站开始紧锣密鼓地进行安装、调试,事实证明,刻意飞出地球的人类,开发和探索太空的决心是不可动摇的。