书城科普读物千奇百怪之谜全集
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第6章 隐藏在浩瀚星空中的秘密——奇怪的宇宙(5)

当月亮绕地球旋转时,它大部分的时间处于地球和太阳之间,而它被太阳照亮的那一半远离我们,这时我们称之为新月。由此说来,根本就没有什么月亮的暗面一说,只是我们看不到它而已。

当月亮转到轨道的另外一侧时,从地球上看去,它所反射的一小条太阳光从地球上看去就成了弯弯的月牙。而当月亮来到正对太阳之处时,它在我们眼里就完全被照亮了,这就是满月。

有这么多的秘闻,可见,月亮真是人类的谜中谜,而且即使是我们人类的许多文化现象都和它有关。我们感觉到,每当皓月当空时,月亮就像一只大大的眼睛,默默地注视着地球以及地球上的我们。

宇宙的神奇现象

宇宙就像一本大百科全书,知识齐全的让人显得非常渺小,不管怎么用力也总有你翻不到的那页。星系、流星还有黑洞,随便哪一种现象,都能引起不一般的感叹,当然,也有我们不懈的探索和努力。

黑色星系与银河形成

《新科学家》杂志报道说,有大量的证据表明,距地球大约5000万光年的室女座星云不存在恒星,是一个“暗物质星系”。如果这一结论得到证实,银河形成之谜也有望迎刃而解。

暗物质星系:理论与现实之间的桥梁

据报道,室女座星系由一个巨大的氢云和奇异的暗物质组成,里面包含的物质足以产生数百万颗恒星,但是某些因素阻碍了恒星的产生。科学家此前预测,宇宙中的确存在这样的“黑色星系”,并且其数目可能是一般星系的100倍。但是室女座星系是第一进入人类视野的。

室女座星系的发现为天体物理学家探讨银河系的形成提供了条件。英国诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德说:“如果宇宙中没有暗物质星系,物理学将失去一个重要的板块。”几十年来,通过计算机模拟,科学家预测,宇宙中可能存在大量的小星系,比如在我们所处的星系群中,除了巨型的银河系和仙女座星系,还可能存在上百个侏儒星系,但是到目前为止,只有35个侏儒星系进入了人类的视野。科学家推测,之所以会出现这种情况,一个重要的原因是,那些不能观测到的侏儒星系很可能是“暗物质星系”。美国康奈尔大学的里卡多·乔瓦内里说:“寻找这些暗物质星系很重要,因为银河系形成理论和观测结果之间存在巨大的差异。”

天文学家:一直在仰望星空

2004年12月11日,《新科学家》杂志披露说,科学家在银河系发现一个侏儒星系,里面没有一颗年龄超过50万年的恒星。这个星系要么是最近才形成的,要么之前一直是一个“暗物质星系”。

试图解开银河形成之谜的科学家从这个发现中大受鼓舞。英国卡迪夫大学的罗伯特·敏辛又带领一支国际科学家队伍,利用敏感的拉威尔无线电天文望远镜在曼彻斯特大学的约德勒尔天文台寻找室女座星系附近的“暗物质星系”。最近,他们发现了一个编号为“室女H21”的旋转星系,除了里面的小星系,它所包含的氢气足以生产1亿颗太阳大小的恒星。此前,科学家用高性能光学望远镜观测发现,黑色星系内也有恒星。敏辛和他带领的科研小组用2.5米艾撒克-牛顿光学望远镜在西班牙的拉-帕尔马观测到的结果却是,暗物质星系内根本不存在恒星。“这是第一个我们可以确定是暗物质星系的天体。”敏辛说。

室女H21:是黑色的但不是侏儒

但是,这样的发现还不足以回答所有的问题。即便“室女H21”星系的确是“黑色的”,但也未必就是天体物理学家所期望的侏儒星系。

如果这些星系是由一般物质构成,它们的旋转速度将把它们撕得粉碎。像这样大的星系,必须有强大的重心牵引力才能把里面的天体约束在一起。科学家推测,这样强大的重心牵引力很可能来自“暗物质”。敏辛带领的科研小组对“室女H21”的旋转速度进行了测量,他们发现“室女H21”包含的“黑色物质”应该是银河系“暗物质”的1/10.如果此说成立,它包含的氢气应该是实际观测到的100倍。这样一来,“室女H21”显然就不是一个侏儒星系,而是一个巨型星系了。

对于敏辛及其科研小组的观测结果与理论之间的巨大差异,诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德认为,敏辛及其科研小组观测到的可能根本就不是黑色星系。“他们的观测结果充满矛盾。我猜测,他们可能被两个经过的氢云愚弄了。”梅里菲尔德说,一个天体从另一个天体身边经过会影响后者的旋转速度。

但敏辛坚持说:“据目前所知,(室女座附近)没有氢云,两个氢云在一起几乎是不可能的。”他认为,他们很可能低估了黑色星系中氢气的含量。如果远方类星体释放出来的紫外线使大量氢原子发生电离,无线电天文望远镜捕捉到的氢气肯定比较多。

星系有什么样的魅力,全靠我们人类的大脑对宇宙有何种的理解,我们生活在这小小的地球上,却能够看见几千万光年之外的世界,除了运用自己的智慧外,还能凭借什么呢?所以,我们不要满足于现在的一点知识,因为更神秘的空间还需要我们的探索。

行星撞地球的可能

最近,有关“小行星撞地球”的传闻闹得沸沸扬扬,而以下这则前后矛盾、带有拉美小说叙述风格的新闻报道(个别地方编者略有改动)则可以看作是其中登峰造极的例子:

公元2019年2月1日对于地球可能是一个生死存亡的日子,因为天文学家估计,一颗两公里宽、编号为2002NT7的小行星在当天或会与地球撞个正着,其冲击力足以把地球上的某大洲摧毁,引起全球气候巨变。目前,天文学家正密切监视小行星的活动轨迹,看地球能否逃过一劫。不过,科学家也承认,现时的计算相当初步,预料经多次观察后会显示,它并非与地球处于同一轨道。

这则很像科幻小说的消息出自国内某网站,然后这一回,闹剧的始作俑者却是国外的一些媒体,甚至连大名鼎鼎的《卫报》、《纽约时报》也纷纷卷入其中。

7月9日,利用架设在美国新墨西哥州的天文望远镜,美国“林肯近地小行星研究计划”的科学家发现,一颗编号为2002NT7的小行星的轨道有可能在2019年与地球轨道相交,也就是说有可能发生碰撞。它的直径为1.2英里,绕太阳一周的时间为837天。当时它离地球的距离是8400万英里。

到了7月22日开始的这个星期,美国宇航局的科学家经过计算,认为碰撞的可能性为百万分之六。欧洲的科学家用不同的方法得出了碰撞可能性为百万分之十六的结论。两个研究组织通过各自的网站交换了数据。至7月25日,碰撞的可能性下降到百万分之三点九。

7月28日,美国宇航局完全排除了这颗小行星在2019年2月1日和地球相撞的可能。8月1日,美国科学家经过进一步观察认为,这颗小行星在100年内不会和地球相撞。对这些近地物体轨道的进一步观察也排除了其他小行星在100年内和地球相撞的机会。

他们之所以在网站上公布这些数据,最初的目的是为了让其他科学家了解情况,当然同时也有助于新闻界和公众了解小行星。

但是性急的英国媒体不等科学家仔细计算,抢先于7月24日报道了这个消息。至少有三家英国新闻网站报道说,有一颗小行星将要和地球相撞。英国广播公司(BBC)新闻网站的标题赫然是“太空石运行在和地球碰撞的轨道上”。文中写道:“几个星期前发现的一颗小行星已经变成太空探测中最具威胁性的物体。对2002NT7初步的轨道分析表明,它正运行在和地球碰撞的路线上。可能在2019年2月1日和地球碰撞——虽然带有很大的不确定性。”

随后,英国的主流媒体纷纷跟进,《卫报》、《每日电讯》和《独立报》以醒目的大标题进行了类似的报道。英国天空广播公司的网站说,小行星正走在和地球碰撞的路上。但又降低调子说,还需要做更多的工作来确定小行星的准确路线。这些文章都没有指出,碰撞的可能性很小。

路透社虽然指出了碰撞的可能性很小,但又说,2002NT7显然运行在和地球碰撞的路线上。作为世界三大通讯社之一的路透社,它一直给世界各主要媒体提供消息来源,于是全世界迅速获知了这一带有一定爆炸性的新闻,世界各国的媒体争相报道2002NT7可能与地球相撞的情况。

有意思的是,历史悠久、享有盛誉的《纽约时报》也加入了这场小行星碰撞地球的疯狂闹剧中。7月26日,在美国科学家批评英国媒体的草率报道之后,《纽约时报》在一篇题为《与小行星约会》的社论中说,感谢仁慈的上帝,另一位小行星杀手上路了,它来得正是时候,可以使我们摆脱股票危机和外交事务的烦恼了。《纽约时报》的社论虽然带有讥讽的味道,但字里行间的含义却表明,2002NT7存在和地球碰撞的危险。它并没有指出小行星有很大的可能不会撞上地球。

实际上,天文学家从来没有确定过任何碰撞路线,甚至没有确定过可能的碰撞路线。天文学家是在太空划出一个椭圆区,在这个区域里,小行星有可能在未来某个时候经过某点。假如地球碰巧在这个椭圆里,那么就有可能发生碰撞。在天文学家们收集到足够的资料后,这个椭圆会缩小,地球就有可能离开这个椭圆。

对于英国媒体不负责任的做法,美国宇航局喷气推进实验室的科学家阿兰·哈里斯十分不满。“纯粹是垃圾新闻,”这位关注小行星研究的科学家说,“读者得到的消息是,2002NT7正运行在和地球碰撞的路线上,但是后面又跟了个‘很大的不确定性’。那么到底是什么不确定?是碰撞时间不确定,还是碰撞地点不确定?也许最后2002NT7到2019年2月5日都不会来,也许被撞上的是BBC的大楼,而不是我们。”假如被撞上的是BBC大楼,那么受害的肯定不会仅仅是这几栋大楼。这个小行星的直径有2公里,其破坏力大到足以改变地球气候,毁灭人类文明。

美国科学家抱怨,很少会有新闻媒体犯这种平庸的错误。这颗小行星此前没有现在也没有运行在与地球碰撞的路线上。它只有微乎其微的机会进入碰撞路线。而这种机会在进一步的观察中可能还会缩小,以至最后完全排除。过去也有过造成这种惊慌的报道,科学家由于对数据处理的错误而承担了责任。而这一次,由于媒体行为不当,所以主要责任应该由媒体承担。

那么,究竟应该如何看待小行星呢?

1801年发现了第一颗小行星——谷神星,是目前最大的小行星。到1999年被发现的小行星的数目已达到1万个左右,随着天文望远镜的技术的发展,被发现的小行星的数目正在成倍的增长,到2001年10月登记在册的小行星已达到30716个,而这些仅仅是经过很好的研究过的小行星,只有完全确定了轨道的小行星才能获得一个正式的号码。还有15万只是观察到,尚需进一步研究。据估计,到2004年这个数目将达到20万个。

每1000年到3000年就有一个100米大小的小行星可能会撞击地球,会毁灭一座城市,掀起海啸,淹没海边地区。

直径大于1公里足以毁灭地球上四分之一人口。给地球文明带来毁灭性灾难的小行星大约有700到1200个以上,每10万到30万年就会有一颗这样的小行星撞击地球。现在已登记在册、进行了轨道计算的有660多个。到2008年,90%的直径大于1公里的小行星将登记在册。

每一亿年有一颗直径6英里的小行星和地球相撞。据专家分析,6500万年前恐龙的毁灭源于一颗直径达9英里以上的小行星对地球的袭击。

小行星常常在没有被观察到的情况下在离地球的距离相当于月地距离的地方越过地球。今年3月8日,一颗相当于18层楼大的小行星在离地球480200公里处飞过,只比月球离地球的距离稍稍大一点。编号为2002EM7的小行星路过时竟完全没有被察觉,直到3月12日它摆脱了太阳的照耀,人们才在黑暗的天空中发现了它。1月7日,一颗有三个足球场大小的小行星在离地球两个月地距离的地方越过,在越过前一个月才发现它。去年10月,一颗较小的小行星在同样的距离越过地球,人们仅提前两天观察到了它。它们之所以溜过去了,是因为目前的观察手段跟不上———需要更多的天文望远镜,需要更多的资金。

因此有必要在太空安装观测小行星的天文望远镜,以观察在被太阳遮挡的盲区里运行的小行星。

袭向地球的小行星何时出现,现在仍是一个未知数,但可以肯定的是,如果真有这样不知趣的小行星试图亲吻地球,那么结果只有一个:朋友来了有好酒,敌人来了有猎枪———科学家们会毫不客气地把它干掉。

流星雨并不美丽

星空的流星总是那么美丽,可是科学家告诉我们:我们看到的流星仅仅只有豌豆大小,从地球大气圈劫后余生的陨星则大得多。每天至少有10颗重量超过1千克的陨星砸到地球表面,但我们几乎看不见。

陨石是一种行星际物质碎片,有的灰尘般大小,有的直径达数千米,它的轨道极不稳定,每天有无数颗砸到地球表面。

地球物理专家指出,一个相当不起眼的小行星若与地球发生碰撞,有可能会毁灭很多生命,但同时它也许会带来新的生命物质。在陨星中找到的有机碳与氨基酸等,都是生命的基石。

如果1989年3月掠近地球的那颗直径300米的小行星被地球引力诱捕而坠入地球,那么它会变成一个陨星。

小行星和彗星被天文学家定位、命名,并且它们的轨道都能够预测。而对陨星来说,只有当它们进入地球大气圈时才会被检测到,事实上它们是轨道不稳定的小行星。

一颗流星体是很小的物质碎屑,当它在大气圈上层燃烧时,会在天空留下一道短暂而炽热的白光。在晴朗的夜空能看到它。

有人会问:流星雨的发生都与彗星有关吗?

我们现在知道,每年流星雨规律地发生是因为地球精确地在每年的同一时间拦截某一特定彗星的轨道。这些彗星中的某些虽然还没有完全消失,但却散落了大量物质碎屑进入它们的轨道。

当一个流星雨发生时,众流星似乎是从一个固定点射出来,这个点称为辐射点,而表面的扩散只是一种透视效应(一种光学幻象),因为地球正朝这些粒子流驶去。