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2011-06-25 08:39:10| 人氣1,337| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

科技版~超遜偵探~UOD之39~太陽系之粗略認知

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             科技版~超遜偵探~UOD39~太陽系之粗略認知

 

太陽系包含太陽和其他受到其引力約束的天體:8顆行星,165顆已知的衛星,5顆被確認的矮行星(包括冥王星)和它們的衛星,還有數十億顆的小天體。太陽系小天體包括小行星、古柏帶天體、彗星、流星體和星際塵埃。

 

廣義的說,太陽系的區域圖中包括太陽、4顆分類為內行星的類地行星、包含一些小岩石天體的小行星帶、4顆分類為外行星的氣體巨星,和由冰凍的天體聚合被稱為古柏帶的第二個帶狀區。在古柏帶之上還有離散盤、太陽圈和假設為極限的歐特雲。行星依與太陽距離排列的順序為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。8顆行星中的6顆有天然的衛星,通常就借用地球的月球為名,也藉用月球為名來稱呼,每一顆外行星都有由塵埃和其他微粒組成的行星環環繞著。

 

除了地球以外的行星,都是以希臘-羅馬神話中的神或女神的名字來命名。已經確認的五顆矮行星是冥王星、穀神星(小行星帶中最大的天體)和古柏帶中已知最大的天體:鳥神星和妊神星,離散盤中最大的鬩神星。

 

行星環之謎的啟示

 

行星環即圍繞行星運轉的物質環。它由許多小物體構成。因反射太陽光而發亮,故又稱做光環。在最近十多年中,人們對行星環的認識經歷了一場革命。

 

土星環是人類最早發現的行星環。1610年,著名的義大利天文學家伽利略首先觀測到,在土星的球狀本體旁有奇怪的附屬物。1659年,荷蘭學者惠更斯論證出這是離開本體的光環。自那以後的300多年間,人們一直認為它是太陽系諸行星中唯一的光環。直到本世紀70年代後期,天王星環和木星環的相繼發現,才打破了舊的觀念,為研究太陽系的起源和演化提供了新的資訊。

 

偶然的發現

 

19773月,美國麻省理工學院詹姆斯·L·伊里亞德博士為首的一個天文學家小組,對 天王星進行觀測,探求該星及其大氣的資料。觀測中,他們對一顆從天王星背後經過的昏暗 恒星和行為感到奇怪。他們看到那顆星在被天王星遮掩之前和沖出遮擋之後,忽隱忽現地閃 爍了各五次,這種罕見的天象暗示著,在天王星附近存在著某些干擾物質。通過進一步的研 究,他們發現了環繞著天王星的九條極窄的暗環。

 

兩年後,攜有窄角照相機的旅行者1太空探測器,在離木星120萬公里處拍到木星環的照片。同年旅行者2也掠過木星,它發現木星實際上有兩個環,一個較寬的外環和一個較暗的內環。它們都由冰狀物質構成的。

 

迄今,人們所瞭解到的太陽系行星環的形狀是不同的。土星有一條寬寬的、燦爛的帶狀環;木星有的是不甚明顯的線狀環;天王星則有許多狹窄的暗環。上述行星環有圓形的也有橢圓形的;有的還有些小衛星在其中做伴。除天王星的環有點傾斜外,其餘行星環大都位於行星的赤道平面上。

 

科學家們的分析

 

行星環的新發現在天文學界引起了震動,隨之刮起了一股理論推測風,一直持續到今天。 為什麼這些處於太陽系週邊的大行星會有光環存在,而那些處於太陽系內層的較小行星卻沒有光環呢?為什麼行星環在外形上會有明顯差異呢?這些行星環究竟是怎樣形成的呢?

 

科學家們認為對行星環研究的重要意義,超過了對那些大行星及其衛星的動態的瞭解。天體物理學家把環看作是一所理想的實驗室,用它來核對總和印證物理學中的涉及的一些力,從而說明象螺旋形星系這樣的天體的行為。

 

早在1850年,當人們試圖對土星環現象加以解釋時,法國數學家洛希就推斷出:由行星引力產生的起潮力能瓦解一顆衛星,或一顆進入其引力範圍的過往天體。起潮力能夠阻止靠近行星運轉的物質結合成一個較大的天體。目前所知的行星環大都位於這個理論範圍內,其邊界被稱為洛希極界,它是個重力穩定性的區域。

 

據此科學家們曾推測行星環的成因大概不外於下述三種可能:1.入行星的洛希極限內,從而被行星的起潮力所瓦解;2.太陽系演化初期殘留下來的某些原始物質,因為在洛希極限又繞行星公轉,而無法凝集成衛星;3.限內的一個或更多的較大星體,被流星撞擊成碎片而成。

 

令人困惑的謎

 

據估計整個土星環系的物質,相當於一顆直徑200英里的衛星,而天王星環中的冰狀物質,是以形成一顆直徑約20英里物體。

 

更叫科學家們疑惑不解的問題是窄環的存在,因為根據常規,天體碰撞、太陽輻射和大氣阻力都會對窄環形成破壞力,使它最終彌散在空間。究竟是什麼物質在暗中保護著環的生命呢 ?一些學者提出了新的見解。他們認為一定是有一些體積較小、目前尚為人們觀測不到的小衛星,處於環內的某個邊緣處。這些小衛星的萬有引力使窄環得以形成並受到保護。

 

旅行者號發現土星的兩顆伴隨衛星——普羅米修士和潘朵拉,就分別處於其F窄環內、 外兩側邊緣上。這些衛星間複雜的相互作用力,使得環內物質的運動缺乏規律性。科學家們把這種環,形象地描述為切條由物質絞織而成的辮子。

 

除了土星外,人們在天王星的一條窄環中,也發現了兩顆很小的伴隨衛星。可能還有其他許多直徑小於12英里的小物體處於環中,因為它們太小,旅行者號也難於發現它們。

 

目前越來越多的研究,使科學家們對當初推測之一——行星環為太陽系演化初期殘留下來的某些物質,繞行星公轉而成的觀點——持否定態度。如西德一位學者已提出證據,斷定在一億年前,一顆小彗星與一顆直徑60英里的土星衛星發生碰撞,從而形成了土星環。

 

美國科學家最近也提出報告,指出沒有新物質的補充。天王星環的年齡不會超過6億歲。

 

海王星環的新發現

 

海王星是太陽系內第4大行星。它的體積僅次於木星、土星和天王星。一般人們認為它是自水星算起的第8顆行星。事實上由於冥王星軌道呈狹長的形狀,它有時比海王星更靠近太陽。這時海王星是太陽系中,已知距太陽最遙遠的一顆行星。

 

近些年,來自地面的觀察和研究,捕捉到一些資訊——大量冰體正環繞著海王星,形成一個似乎不完整的環。目前上述研究結果已經得到了證實。美國宇航局已經宣佈,從旅行者2 ”號最近發回的照片中,發現了兩條不完整的光環。這兩條環均呈弧形,一條長為海王星赤道的1/8,另一條僅為其1/36。在這之前,科學家們還從拍回的頭一批照片上,發現在海王星南半球的濃厚藍綠色大氣中,有一個6200英里寬的暗斑。它的真正面目尚有待於進一步研究確定。

 

        

台長: 幻羽
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