《BBC:恒星七紀(jì)》筆記
【1,恒星的誕生】,宇宙中的云團(tuán)(塵埃和氣體)延伸300光年,是恒星的搖籃,形成恒星觸發(fā)事件:兩個(gè)云團(tuán)碰撞或遙遠(yuǎn)的宇宙活動(dòng)引發(fā)的激波,僅需擠壓一下云團(tuán),只要一點(diǎn)壓力,讓氣體的密度足夠大,然后引力發(fā)揮作用,云團(tuán)開始坍塌,數(shù)百萬(wàn)年,恒星不斷成長(zhǎng),內(nèi)核壓力增大,溫度升高,直到達(dá)到臨界溫度1500萬(wàn)度,恒星的內(nèi)核在一瞬間開始發(fā)出耀眼光芒。
模擬恒星內(nèi)部反應(yīng),點(diǎn)亮恒星的核聚變:英國(guó)牛津郡歐洲聯(lián)合環(huán)境加速器,能夠承受一億度高溫,內(nèi)部極強(qiáng)的磁場(chǎng)束縛著氫燃料。儀器屏幕:start countdown開始倒計(jì)時(shí)工作,啟動(dòng)磁鐵讓電流通過(guò)環(huán)路,環(huán)路逐漸變紅,等離子體在形成。等離子體在底部碰撞,產(chǎn)生藍(lán)紫色光芒,三千萬(wàn)度溫度,流經(jīng)等離子的電流有250萬(wàn)安培。氫原子由一個(gè)電子圍繞質(zhì)子旋轉(zhuǎn),在足夠熱量與壓力下,電子從中心資質(zhì)旁剝離,足夠多的原子被剝離電子,形成一團(tuán)等離子體。質(zhì)子四處亂竄,帶正電彼此排斥,多數(shù)會(huì)擦身而過(guò),能量足夠高會(huì)狠狠相撞,合為一體,這就是聚變反應(yīng)。四個(gè)氫質(zhì)子聚變形成新元素氦,釋放出巨大能量。新造的氦核,質(zhì)量比
用來(lái)創(chuàng)造它的四個(gè)氫原子小,愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E=MC2,一點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量能創(chuàng)造很大的能量。
太陽(yáng)每天燃燒質(zhì)量的九牛一毛,產(chǎn)生數(shù)以百萬(wàn)瓦特計(jì)的能量,
恒星誕生后,孕育它的云團(tuán)還剩下部分物質(zhì),圍繞恒星形成一個(gè)盤,數(shù)百萬(wàn)年間塵埃盤中的塵埃顆粒開始相互吸附
【2,成年期】
90%的恒星正值中年。
創(chuàng)造一顆恒星的重力,正在將它向內(nèi)拉,試圖壓碎它;而給予它生命的核聚變,又在向外推,時(shí)刻準(zhǔn)備將它炸開。任意一方占據(jù)上風(fēng),這顆恒星將在災(zāi)難中毀滅。
黑子與太陽(yáng)耀斑有關(guān),耀斑爆發(fā)瞬間釋放巨大能量,將數(shù)百萬(wàn)噸物質(zhì)拋向太空,這股帶電粒子流能夠擾亂衛(wèi)星通訊,極端情況下,甚至能使電網(wǎng)癱瘓。一切都源自于太陽(yáng)磁場(chǎng)的湍動(dòng)特性。有時(shí),部分太陽(yáng)磁場(chǎng)會(huì)纏在一起,磁力線的足點(diǎn)(足點(diǎn):磁力線匯聚的地方)到處移動(dòng),磁力線錯(cuò)綜交纏。局部磁場(chǎng)變得異常復(fù)雜,最終磁力線斷裂,這樣就會(huì)爆發(fā)一場(chǎng)巨大的太陽(yáng)耀斑。
太陽(yáng)噴射太陽(yáng)風(fēng),它們是被拋向太空中帶點(diǎn)粒子流,粒子流撞向大氣層,產(chǎn)生極光。太陽(yáng)風(fēng)繼續(xù)飄向遠(yuǎn)方,木星兩極繪出同樣綺麗的輝光,然后來(lái)到土星,最終在日地距離一百倍以外,太陽(yáng)風(fēng)勢(shì)頭減弱,在宇宙中,形成太陽(yáng)系的邊界,吹出一個(gè)保護(hù)泡,使我們所處的太陽(yáng)系免受銀河輻射和宇宙射線的傷害,這就是日球?qū)印?/p>
太陽(yáng)已經(jīng)燃燒了50億年,但它一半的氫燃料,已經(jīng)用于核聚變來(lái)抵抗重力了。
赫茨普龍和羅素把恒星按照溫度和光度,排列在一張圖上,這樣就畫出了赫羅圖。假設(shè)它們離地球的距離都相同,其中一軸代表恒星的亮度,由最暗的到最亮的;另一軸代表恒星的溫度,由恒星的顏色來(lái)表示,經(jīng)排列后的恒星展示出神奇規(guī)律,幾乎所有恒星都落在了圖中央的對(duì)角線上,這條對(duì)角線稱為主序帶,主序帶上的恒星都尚處中年,內(nèi)核中還儲(chǔ)有足夠的氫,可以聚變?yōu)楹?lái)抵御重力坍縮。但在主序帶兩側(cè)還有兩小群恒星。這兩塊邊緣群體預(yù)示了太陽(yáng)的未來(lái)?,F(xiàn)在太陽(yáng)還在燃燒氫,所有主序星都如此,但當(dāng)內(nèi)核氫被耗盡的時(shí)候,主序星就開始走向死亡,太陽(yáng)的外層會(huì)開始膨脹,它會(huì)漸漸脫離主序帶,成為一顆紅巨星。
【3,紅巨星】
像太陽(yáng)這種低質(zhì)量恒星不會(huì)優(yōu)雅地老去,而會(huì)制造一場(chǎng)災(zāi)難,它們會(huì)膨脹成為宇宙中數(shù)一數(shù)二的無(wú)比巨大的恒星(比如:參宿四 獵戶座),變成比太陽(yáng)大兩百倍,亮幾千倍的恒星,變成宇宙中最具破壞性的恒星,它們也最具創(chuàng)造力,為漆黑的天空撒上點(diǎn)點(diǎn)猩紅。
大角星就是一顆紅巨星,大角星引人注目的顏色并非因?yàn)樗鼫囟雀?,而是因?yàn)樗鼫囟鹊汀?/p>
當(dāng)重力和核聚變的力量。無(wú)法在維持平衡時(shí),恒星的大小就會(huì)發(fā)生改變。紅巨星會(huì)逐漸膨脹。他們狂暴的能量擴(kuò)散開來(lái)。導(dǎo)致他們溫度下降。從藍(lán)色或白色的恒星。變?yōu)榧t色橫行。但因?yàn)樗鼈凅w型巨大,他們此時(shí)還是天空中最耀眼的恒星之一。
恒星一生大部分時(shí)間。都在把氫聚變成氦,而這一過(guò)程提供了足以用于抵抗引力的壓力。當(dāng)內(nèi)核的氫耗盡,僅剩下純氦時(shí),就沒(méi)有了能量的來(lái)源,所以內(nèi)核開始坍縮。而在坍縮的過(guò)程中,溫度在引力的作用下上升。然后溫度升高到足以使核心外圍的殼層發(fā)生核聚變。我們稱之為殼層氫燃燒。核心已經(jīng)停止了聚變。他仍然很熱,但是已經(jīng)死了。核聚變?nèi)栽诶^續(xù)。發(fā)出我們所看見(jiàn)的光。但它卻發(fā)生在外圍含氫的殼層。而不是在內(nèi)核中。這是新的能量來(lái)源。這一過(guò)程當(dāng)然也會(huì)抵抗其自身的引力。并且實(shí)際上導(dǎo)致了恒星外層大氣的膨脹。這顆恒星就開始華麗的變身變成紅巨型。
對(duì)于我們太陽(yáng)來(lái)說(shuō),這個(gè)變化將是令人畏懼的。因?yàn)樵谒耐砟?,他?huì)毀掉他之前所照顧的行星。首先他會(huì)不斷膨脹。一直膨脹到水星軌道,然后吞沒(méi)水星。到那個(gè)時(shí)候它將比現(xiàn)在的太陽(yáng)亮1000倍。然后他繼續(xù)膨脹,大約再過(guò)幾百萬(wàn)年。他將膨脹到金星軌道。金星也就完了,被吞沒(méi)了。然后太陽(yáng)繼續(xù)膨脹,朝著地球而來(lái)。要是我們能看到的話,我們會(huì)看見(jiàn)他比現(xiàn)在的太陽(yáng)亮3000倍。他比現(xiàn)在要大260倍。但是卻沒(méi)有現(xiàn)在太陽(yáng)完美的外形。氣體從表面涌出。它將是紅色的,無(wú)比狂暴,略微有點(diǎn)透明??雌饋?lái)就像要從裂縫處炸開了一樣。我們唯一的存活希望就是在災(zāi)難降臨前遠(yuǎn)遠(yuǎn)逃離。并尋找一個(gè)新的太陽(yáng)系來(lái)安家。到了他狂暴的晚年。即使是面對(duì)他最心愛(ài)的孩子,太陽(yáng)也會(huì)毫不留情。地球?qū)⑾г谔?yáng)中??峙履菚r(shí)就是地球的末日了。我們的星球?qū)⒈粺霟岬臍怏w球吞沒(méi)。徹底被抹掉。創(chuàng)造并哺育了我們的恒星。最終將會(huì)在他膨脹的晚年。毀滅我們。當(dāng)紅巨星帶來(lái)了毀滅時(shí),科學(xué)家們?cè)谄渲邪l(fā)現(xiàn)了另一段故事的開始。在引力與核聚變對(duì)抗的最后階段,紅巨星產(chǎn)生了宇宙中最豐富的兩種基本元素。這些重要的元素是在紅巨星的核心處產(chǎn)生的。在太陽(yáng)吞沒(méi)了可憐的地球,大約50萬(wàn)年后,其溫度也升高到了足以開始進(jìn)行氦聚變。這是恒星一生中的一個(gè)新階段,此時(shí)氦元素在恒星中的內(nèi)核中聚變,并產(chǎn)生碳和氧。恒星不僅能發(fā)出搖曳的星光,他們還是煉金術(shù)士,創(chuàng)造出組成宇宙的物質(zhì)。你身體中大多數(shù)的碳都來(lái)自于紅巨星廢棄的包層。當(dāng)引力與核聚變的戰(zhàn)爭(zhēng)終于要分出勝負(fù)時(shí),恒星巨大的外層包層就于高溫的核心分離開來(lái)。將碳和氧返還至宇宙中。這一絢麗的過(guò)程之后,剩下的就是殘骸。恒星即將進(jìn)入他一生的下一個(gè)神秘的階段:白矮星。
【4,白矮星】
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)天狼星有一顆伴星,被主星明亮的光輝掩蓋了的暗淡的伴星。天狼星A的伴星天狼星B,被戲稱為“小狗”,在1922年正式被命名為白矮星。它的密度比地球上的任何東西都要大。他們的核聚變已經(jīng)停止,剩下的不過(guò)是殘骸。燃料都耗盡了,他們是如何發(fā)光的呢?縱觀其一生,恒星都在通過(guò)讓輕原子核聚變成更重的原子核來(lái)產(chǎn)生能量。他們先是把氫聚變成氦,然后他們繼續(xù)聚變氦核,產(chǎn)生碳和氧。隨著時(shí)間推移,他們消耗了越來(lái)越多的燃料。隨著氦燃燒的結(jié)束,白矮星的活動(dòng)也停止了。剩下的只有由碳和氧組成的死去的內(nèi)核。這已經(jīng)不算是恒星了,不過(guò)是灰燼罷了。而在恒星內(nèi)部發(fā)生的引力與聚變的戰(zhàn)斗現(xiàn)在已見(jiàn)分曉。一旦聚變停止,恒星在自身的引力作用下坍縮,形成白矮星。成為一顆密度大得難以想象的小型天體。將會(huì)比他最初時(shí)的密度高數(shù)百萬(wàn)倍。非常非常密,要是有跟我手機(jī)那么大的一塊兒,可能會(huì)有差不多十噸重。巨大的紅巨星,其內(nèi)核坍縮,使得白矮星的密度比之前發(fā)現(xiàn)的任何東西都要高。
在物理學(xué)中我們有兩種不同的粒子,有一種是喜歡抱團(tuán)的粒子,喜歡聚在一起,而另一種粒子,例如電子就喜歡彼此分開來(lái)。這個(gè)壓力來(lái)自于粒子間互相爭(zhēng)搶位置,這是量子力學(xué)的原理。在白矮星內(nèi)部,引力向內(nèi)拉,電子向外推,才使得白矮星成了現(xiàn)在的大小。這也使一顆燃料耗盡的恒星,繼續(xù)發(fā)光幾十億年。這些白矮星非常小,所以它們的表面積也非常小。也就是說(shuō),雖然它們是白色的,溫度高,但是他們發(fā)出的光和熱依然十分有限。因?yàn)楸砻娣e太小了,如今他們繼續(xù)發(fā)光并逐漸冷卻下來(lái),變得越來(lái)越暗淡。
【5,超新星】
超新星,是宇宙中大多數(shù)大質(zhì)量的恒星爆發(fā)性的、激動(dòng)人心的死亡掙扎。如此明亮和強(qiáng)烈的爆炸可以與100億個(gè)太陽(yáng)發(fā)出的光相媲美。他們留下的痕跡將天空描繪的五彩斑斕。如今我們明白這些壯麗的場(chǎng)景,在創(chuàng)造世界的過(guò)程中扮演了重要的角色。
他們太稀少了,幾百年來(lái)誰(shuí)都沒(méi)有看到過(guò)。超新星在我們的銀河系中非常罕見(jiàn),你要看得更遠(yuǎn)才能找到一些。(卡茲曼自動(dòng)成像望遠(yuǎn)鏡)每個(gè)星系每個(gè)世紀(jì)只有兩三顆超新星。
幾百年來(lái),科學(xué)家探索出地球上的萬(wàn)物是由92種元素組成的。恒星也是由同樣的元素構(gòu)成。通過(guò)星光我們能分辨出他們。不同的元素會(huì)發(fā)出不同顏色的光,在他們被加熱獲得能量的時(shí)候。所以我們看著星空中發(fā)光的云,只要看它是什么顏色就能確定他是由何種化學(xué)元素組成的。元素起源,霍伊爾推斷紅巨星是煉金術(shù)士,但他深知他們的溫度不夠高,不足以創(chuàng)造出所有的元素。但他認(rèn)為猛烈的超新星爆發(fā),形成了絕佳的熔爐。他用運(yùn)算來(lái)證明這個(gè)理論,關(guān)鍵在于大質(zhì)量恒星對(duì)抗引力的最后階段,創(chuàng)造了幾個(gè)條件。這些恒星巨大,溫度高,能夠進(jìn)行一系列的核聚變。一輪核聚變后剩下的灰燼。成為下一輪核聚變的燃料。質(zhì)量最大的恒星,可以一層層聚變?cè)絹?lái)越重的元素,并產(chǎn)生能量。抵抗不斷內(nèi)向拉的引力,先是氖鎂和大量的氧,接著是硅和硫,最后在中央,是鐵組成的核,那里是聚變停止的地方。巨變結(jié)束,沒(méi)有能量再抵抗了,于是引力獲勝,恒星在劫難逃。當(dāng)鐵核達(dá)到臨界質(zhì)量時(shí),大約是地球這么大,但要重得多。電子間的壓力無(wú)法再支撐它抵抗向內(nèi)的引力,于是恒星開始坍縮,坍縮至一座城市這么大的球,然后反彈,反彈撞擊到周圍圈層,點(diǎn)燃了一次超新星爆發(fā)。恒星鐵核快速而猛烈地坍縮觸發(fā)了超新星,內(nèi)爆引發(fā)了向外爆發(fā),提供了足夠的溫度和能量,鍛造出幾乎所有的其他元素。超新星爆發(fā)能夠產(chǎn)生出某些比鐵元素更重的稀有元素,鋅金鉑銀。他們被拋射到宇宙中,在恒星爆發(fā)后的極端條件下,創(chuàng)造出了他們。構(gòu)成人類的原子,呼吸的氧氣,骨骼里的鈣元素,紅細(xì)胞里的鐵元素都是數(shù)10億年前從恒星特別是垂死的恒星中產(chǎn)生的,這些垂死的恒星把元素拋射到宇宙中,使它們成為新恒星、新行星的原料,最終成為生命的原料。
“你我皆是星塵,或者不那么浪漫的說(shuō),是核廢料。”
【6,中子星】
從宇宙中接收到的最微弱的信號(hào),讓現(xiàn)代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這個(gè)奇異的恒星墓碑。對(duì)墓碑的最早預(yù)測(cè)是一位前衛(wèi)的挪威天文學(xué)家的理論計(jì)算。他堅(jiān)信超新星爆發(fā)后留下的內(nèi)核十分致密,一杯物質(zhì)就像山一樣重。他稱之為中子星,他的想法看上去很荒謬,被人們拋諸腦后。直到一種探索宇宙的新方式出現(xiàn)。那就是射電天文學(xué)。1967年這個(gè)剛起步的學(xué)科從太空中接收到了一組重復(fù)出現(xiàn)的奇怪信息?,F(xiàn)在人們認(rèn)為,接收到三個(gè)時(shí)間間隔相等的信號(hào),是很不常見(jiàn)的。而如果接收到了四個(gè),那就是異常的。這些脈沖十分精確,其規(guī)律也可被預(yù)測(cè),科學(xué)家甚至認(rèn)為他們是外星人發(fā)出的信號(hào)。天文學(xué)家戲稱其為脈沖星。(離地球最近的脈沖星:蟹狀星云脈沖星,他正好位于一顆超新星爆發(fā)后的遺骸中)。科學(xué)家預(yù)測(cè),伴隨著超新星爆發(fā),大質(zhì)量恒星坍縮釋放的能量,足以將原子擠到一起填滿所有的空間,這個(gè)坍縮就發(fā)生在僅僅數(shù)秒之內(nèi)。在超新星中最先發(fā)生的是鐵核的內(nèi)爆,將從地球大小壓縮到僅僅一個(gè)小城市的規(guī)模,在內(nèi)爆過(guò)程中密度將變得十分高,以至于質(zhì)子和電子被擠到了一起,并形成了中子,同時(shí),重要的是,原子中的空隙被擠出,而最終剩下的就是一個(gè)由中子組成的球。它極其致密,被我們稱之為中子星。中子星形成的過(guò)程中,它的磁場(chǎng)增強(qiáng),其強(qiáng)度是太陽(yáng)磁場(chǎng)的數(shù)10億倍。隨著中子星的旋轉(zhuǎn),它的南北極將發(fā)射出無(wú)線信號(hào)。它每旋轉(zhuǎn)一圈,信號(hào)都會(huì)掃過(guò)地球,這就是神秘脈沖的來(lái)源。這脈沖極其規(guī)律,因此脈沖星成為了宇宙中最精確的鐘表之一。
【7,黑洞】
黑洞是宇宙中的一點(diǎn),在它周圍的引力十分強(qiáng),任何東西即使是光線也無(wú)法逃離。這個(gè)空間的邊界叫做事件視界。在里面,所有的事件都無(wú)法被外面的觀察者看見(jiàn)。
極少數(shù)恒星的內(nèi)核十分大,它們坍縮時(shí)并不會(huì)變?yōu)槊}沖星,坍縮將一直繼續(xù)下去。
黑洞質(zhì)量無(wú)窮大一點(diǎn)和宇宙大爆炸理論相似。
宇宙大爆炸形成第一批恒星的氫,大爆炸之初產(chǎn)生了原始能量和物質(zhì)的濃湯,他們冷卻后形成了氫和氦,而這兩種元素鑄就了如今宇宙中我們所熟知的一切。
【尾聲,星云】
星云在形成恒星的過(guò)程中,也產(chǎn)生了地球生命的基礎(chǔ)成分,有機(jī)分子。隕石將星云中的有機(jī)分子傳送到地球。生命有可能源自太空。
你認(rèn)為自己對(duì)太陽(yáng)了如指掌嗎?不妨再好好思考一下。以下是10個(gè)關(guān)于太陽(yáng)的知識(shí),沒(méi)有特定的順序,有些你可能已經(jīng)知道,還有一些你可能聞所未聞。 1.太陽(yáng)就是太陽(yáng)系 我們生活在這顆行星上,所以我們認(rèn)為它是太陽(yáng)系中平等的一員。但這與事實(shí)相去甚遠(yuǎn)。事實(shí)是,太陽(yáng)的質(zhì)量占太陽(yáng)系質(zhì)量的99.8%,那剩下的0.2%大部分來(lái)自木星。所以地球的質(zhì)量只占據(jù)太陽(yáng)系中極其微小的一部分,我們?cè)谔?yáng)系中真的微不足道。 2. 太陽(yáng)主要由氫和氦組成 如果你能分解太陽(yáng),把它的各種元素堆積起來(lái),你會(huì)發(fā)現(xiàn)它74%的質(zhì)量來(lái)自氫,24%是氦。剩下的2%包含了微量的鐵、鎳、氧以及太陽(yáng)系所擁有的其他元素。換句話說(shuō),太陽(yáng)系主要由氫構(gòu)成。 3.太陽(yáng)十分明亮。 我們知道一些巨大而明亮的恒星,比如海山二星和參宿四。但它們非常遙遠(yuǎn)。我們的太陽(yáng)是一顆相對(duì)明亮的恒星。如果你把距離地球17光年以內(nèi)的50顆最近的恒星拿來(lái)做比較,太陽(yáng)絕對(duì)會(huì)是第4亮的恒星,這樣的成績(jī)看起來(lái)還不錯(cuò)。 4. 太陽(yáng)很大,也很小 太陽(yáng)是一個(gè)直徑為地球直徑109倍的巨大球體。你會(huì)發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)內(nèi)部可以容納130萬(wàn)個(gè)地球,或者需要把11,990個(gè)地球攤平才能覆蓋太陽(yáng)表面。但是宇宙中總是天外有天,我們所知道的最大的恒星如果放在太陽(yáng)系中心,其半徑幾乎可以到達(dá)土星。 5. 太陽(yáng)正處于中年時(shí)期 天文學(xué)家認(rèn)為太陽(yáng)及太陽(yáng)系行星大約在45.9億年前從太陽(yáng)星云中誕生。太陽(yáng)現(xiàn)在正處于主序階段,慢慢地耗盡它的氫燃料。但在大約50億年后,太陽(yáng)將進(jìn)入紅巨星階段,它將膨脹并吞噬內(nèi)行星——可能也包括地球。它的外層會(huì)剝落,然后收縮為一個(gè)相對(duì)較小的白矮星。 6. 太陽(yáng)內(nèi)部是分層的 太陽(yáng)看起來(lái)像一個(gè)燃燒的火球,但實(shí)際上它是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。能被我們看到的可見(jiàn)表面叫做光球?qū)?,其溫度大約為6000開氏度。它的下面一層是對(duì)流區(qū),在那里,熱量從太陽(yáng)內(nèi)部緩慢地傳到太陽(yáng)表面,冷卻后的物質(zhì)呈柱狀回落。這個(gè)區(qū)域從太陽(yáng)半徑的70%處開始。在對(duì)流區(qū)下面是輻射區(qū)。在這個(gè)區(qū)域,熱量只能以輻射的形式傳播。太陽(yáng)的核心從太陽(yáng)中心延伸到0.2太陽(yáng)半徑。這里的溫度達(dá)到1360萬(wàn)開氏度,氫分子聚變?yōu)楹ぁ? 7. 太陽(yáng)在不斷升溫,地球上所有的生物都會(huì)因此滅絕 我們感覺(jué)太陽(yáng)好像一成不變,但事實(shí)并非如此。實(shí)際上,太陽(yáng)正以每10億年變亮10%的速度升溫。10億年后,不斷升溫的太陽(yáng)將會(huì)導(dǎo)致液態(tài)水不能存在于地球表面,我們所知的地球上的生命將永遠(yuǎn)消失。細(xì)菌可能仍然生活在地下,但地球表面將被燒焦,杳無(wú)人際。再過(guò)70億年,太陽(yáng)就會(huì)達(dá)到紅巨星階段。屆時(shí),它將膨脹并吞沒(méi)整個(gè)地球。 8. 太陽(yáng)的不同部分以不同的速度旋轉(zhuǎn) 與行星不同,太陽(yáng)是由氫氣組成的巨大球體。正因?yàn)槿绱?,太?yáng)的不同部分以不同的速度旋轉(zhuǎn)。通過(guò)追蹤太陽(yáng)黑子在太陽(yáng)表面的運(yùn)動(dòng),可以知道太陽(yáng)表面旋轉(zhuǎn)的速度。赤道地區(qū)需要25天完成一次自轉(zhuǎn),而兩極地區(qū)則需要36天,太陽(yáng)內(nèi)部似乎需要27天。 9. 太陽(yáng)外層大氣比表面溫度高 太陽(yáng)表面的溫度達(dá)到了6000開爾文,但這實(shí)際上比太陽(yáng)的大氣層溫度要低得多。太陽(yáng)表面之上是大氣層區(qū)域,稱為色球?qū)樱抢锏臏囟瓤梢赃_(dá)到100000 開爾文,但這與日冕相比不足為道。日冕是一個(gè)離太陽(yáng)表面更為遙遠(yuǎn)的區(qū)域,它的體積甚至比太陽(yáng)本身還要大。日冕的溫度可以達(dá)到100萬(wàn)開爾文。 10.有航天器正在觀測(cè)太陽(yáng)。 觀測(cè)太陽(yáng)的航天器中,最為著名的是太陽(yáng)和日球?qū)犹綔y(cè)器(SOHO),它由美國(guó)宇航局和歐洲航天局建造,于1995年12月發(fā)射。從那時(shí)起,SOHO一直在不斷地觀測(cè)太陽(yáng),并發(fā)回了無(wú)數(shù)圖像。一次任務(wù)是美國(guó)宇航局的“日地關(guān)系觀測(cè)臺(tái)”(STEREO)觀測(cè)衛(wèi)星。實(shí)際上,這是兩個(gè)衛(wèi)星,在2006年10月發(fā)射。這對(duì)孿生觀測(cè)衛(wèi)星從兩個(gè)不同的有利位置觀察太陽(yáng)的活動(dòng),以獲得太陽(yáng)活動(dòng)的三維視角,讓天文學(xué)家們能更好地預(yù)測(cè)太空天氣
屬于遠(yuǎn)古的星辰崇拜早早的被工業(yè)革命擊敗,很難講現(xiàn)代人對(duì)天體物理能有多少人發(fā)自內(nèi)心的去熱愛(ài),BBC卻將《恒星七記》講的引人入勝。很久沒(méi)有被一部紀(jì)錄片感動(dòng)到熱淚盈眶了。恒星生命的循環(huán)揭示了宇宙元素的起源,而恒星生命的結(jié)束卻釋放出地球生命最基礎(chǔ)的部分,原來(lái)我們都是天上的星星。為什么先賢那么喜歡仰望星空?還有什么比仰望星空更浪漫的嗎?
每個(gè)氫原子中心有一個(gè)質(zhì)子,在質(zhì)子周圍是一顆電子,沿某種軌道環(huán)繞質(zhì)子運(yùn)動(dòng),在足夠熱量與壓力下,環(huán)繞的電子會(huì)被從中心質(zhì)子龐剝離,足夠多原子被剝離電子,就創(chuàng)造一團(tuán)等離子湯,分離的粒子形成一鍋湯,如果能符合一些極端條件不可思議的事情將發(fā)生,一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將發(fā)生,質(zhì)子們四處亂竄,由于它們帶正電荷互相排斥,彼此保持距離,多數(shù)時(shí)候只會(huì)擦身而過(guò),當(dāng)能量足夠高時(shí),它們會(huì)狠狠撞向?qū)Ψ?,有些時(shí)候會(huì)合為一體,那便是核聚變反應(yīng)。當(dāng)四個(gè)氫質(zhì)子最終發(fā)生聚變,它們創(chuàng)造出一種新元素,氫元素變成氦元素釋放出巨大能量,這就是恒星創(chuàng)生之初的情形。新造的氦核,質(zhì)量比用于創(chuàng)造它的四個(gè)氫原子小,反應(yīng)中損失了部分質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)能方程式,丟失的質(zhì)量便是能量。太陽(yáng)氫燃燒完——紅巨星——膨脹吞噬周邊行星包括地球——燃燒后的每個(gè)收縮形成白矮星逐漸冷卻,質(zhì)量最大的恒星爆發(fā)成為超新星將制造出的元素拋射到宇宙深處,這些元素又將成為孕育下一代恒星的原材料,超新星爆發(fā)后留下的內(nèi)核十分致密,這就是“中子星”也就是脈沖星【能量很高,遠(yuǎn)超一顆行星提供的能源,類似恒星的天體,卻被壓縮到行星大小】超新星爆發(fā)大質(zhì)量恒星塌縮所釋放的能量足以將原子擠到一起填滿所有空間。在超新星中最先發(fā)生的是鐵核的內(nèi)爆,將從地球大小壓縮到僅僅一個(gè)小城市規(guī)模,在內(nèi)爆過(guò)程中,密度將變得十分高,以至于質(zhì)子和電子被擠到了一起并形成中子,原子中的空隙被擠出,最終剩下一個(gè)由中子組成的球,極其致密,被稱為中子星。中子星形成過(guò)程磁場(chǎng)增強(qiáng),強(qiáng)度是太陽(yáng)磁場(chǎng)數(shù)十億倍,隨著中子星旋轉(zhuǎn),它南北極將發(fā)出無(wú)線信號(hào),每旋轉(zhuǎn)一圈信號(hào)就會(huì)掃過(guò)地球,這就是神秘的脈沖來(lái)源。極少數(shù)恒星內(nèi)核十分大,它們塌縮時(shí)并不會(huì)變?yōu)槊}沖星,塌縮將一直繼續(xù)下去,即黑洞。LBV—1恒星爆發(fā),質(zhì)量是太陽(yáng)的五十倍,這顆超新星爆發(fā)形成黑洞。
太陽(yáng)是一顆典型的“黃矮星”,大部分黃矮星的壽命在100億年左右,太陽(yáng)也不例外,目前太陽(yáng)的年齡大約是45.7億歲,也就是說(shuō)我們的太陽(yáng)大約在45億年前誕生,而宇宙的年齡是138.2億年,太陽(yáng)并不是宇宙誕生后出現(xiàn)的第一批恒星恒星,而是在宇宙誕生很久之后才出現(xiàn)的,恒星到底是怎么誕生的?宇宙會(huì)一直有新的恒星出現(xiàn)嗎? 恒星,是宇宙結(jié)構(gòu)的主要組成部分,宏觀大尺度下的宇宙結(jié)構(gòu)基本都是由恒星組成的。所有的恒星都是由大量的氫元素和少量的氦元素組成,其他的元素基本可以忽略不計(jì),宇宙中存在超級(jí)多的氫元素,這些氫元素在引力的作用下聚集在一起,就形成了恒星。 恒星誕生后,會(huì)消耗內(nèi)核中的氫元素進(jìn)行核聚變反應(yīng),氫原子聚變成氦原子,釋放出大量的能量,這就是為什么恒星可以一直不停的釋放熱量的原因,整個(gè)恒星就是宇宙中一個(gè)天然的核反應(yīng)堆,人類想要掌握可控核聚變技術(shù),就是在制造“人造太陽(yáng)”。 愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程告訴我們,質(zhì)量和能量是等價(jià)的,所有物質(zhì)的內(nèi)部都蘊(yùn)藏著巨大的能量,以質(zhì)量的形成表現(xiàn)出來(lái),組成恒星的氫原子是宇宙所有物質(zhì)中最多也是最輕的,其他更重的原子都是氫原子聚變后誕生的,恒星不僅僅在向外輻射能量,還在偷偷創(chuàng)造物質(zhì),恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)會(huì)在形成鐵原子后停止,這個(gè)時(shí)候恒星內(nèi)部的環(huán)境已經(jīng)不足以讓鐵原子發(fā)生聚變了,并且恒星也會(huì)開始向下一個(gè)階段演化。 小質(zhì)量的恒星會(huì)演化成白矮星,大質(zhì)量的恒星會(huì)演化為中子星或者是黑洞,不論是白矮星還是中子星,其實(shí)都是恒星的內(nèi)核演化而來(lái),對(duì)于整個(gè)恒星來(lái)說(shuō),內(nèi)核只是很小一部分,在恒星“死亡”后,其實(shí)還有大量的氫元素沒(méi)有被消耗,恒星在自己的最后階段會(huì)開始不斷的膨脹, 隨著恒星的膨脹,會(huì)拋灑出大量的氣體和塵埃,這些氣體塵埃主要還是氫元素,這些氫元素會(huì)飄散在宇宙中形成“星云”。 當(dāng)星云的密度超過(guò)一定程度后,就會(huì)在引力的影響下向內(nèi)收縮,在星云收縮的過(guò)程中,新的恒星就誕生了!如果這個(gè)星云中,存在一些比較重的元素,就會(huì)形成“行星”,這些重元素往往來(lái)自于大質(zhì)量恒星的“超新星爆發(fā)”和“中子星碰撞”,地球上的黃金被科學(xué)家認(rèn)為在整個(gè)宇宙中都很稀少,這是因?yàn)橹挥袃深w中子星碰撞時(shí)才能制造出黃金,因此在整個(gè)宇宙中黃金的數(shù)量都不算多。 恒星可以和星云相互轉(zhuǎn)化,所以宇宙中總是會(huì)有新的恒星誕生,除非在未來(lái)的某一天,氫元素被消耗太多了,無(wú)法形成新的恒星,但是宇宙中氫元素的十分豐富,是其他所有元素加在一起的很多倍,在很長(zhǎng)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),都不用擔(dān)心宇宙中氫元素被消耗一空。 恒星一生消耗的氫元素只是整個(gè)恒星中的很小一部分,宇宙中最小的恒星是“紅矮星”,并且宇宙中大部分恒星其實(shí)都是紅矮星,這些紅矮星的壽命十分漫長(zhǎng),根據(jù)質(zhì)量不同,紅矮星的壽命可以達(dá)到上千億年甚至上萬(wàn)億年,1000億年后宇宙是否存在還是一個(gè)問(wèn)題,畢竟現(xiàn)在的宇宙只有138.2億歲,更別說(shuō)一萬(wàn)億年后的宇宙了,所以我們不用擔(dān)心宇宙中的氫元素被消耗一空。 沒(méi)有人知道宇宙到底存在多少恒星,但是我們可以肯定,全宇宙恒星消耗的氫元素也只是宇宙中氫元素的很小一部分,更別提宇宙中還存在不可見(jiàn)物質(zhì)“暗物質(zhì)”了,這些暗物質(zhì)可能會(huì)在無(wú)形中影響可見(jiàn)物質(zhì),甚至有科學(xué)家認(rèn)為,暗物質(zhì)會(huì)直接形成黑洞。 恒星的演化和生命有些類似,更加神奇的是,我們的銀河系和組成物質(zhì)的基本單位“原子”很相似,原子是由一個(gè)原子核再加上圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成的,我們的銀河系的中心存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,這個(gè)黑洞就像是原子核,無(wú)數(shù)的恒星就像是圍繞著原子核運(yùn)動(dòng)的電子,或許從更宏觀的角度去看,銀河系真的只是一個(gè)“原子核”,目前人類發(fā)現(xiàn)的最大宇宙結(jié)構(gòu)足足有100億光年大,對(duì)于這樣的宇宙結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),銀河系確實(shí)就像是一個(gè)原子,和其他的眾多星系一起組成了宇宙的宏觀物質(zhì)結(jié)構(gòu),最大和最小,誰(shuí)又能說(shuō)的清楚呢?
片刻組成永恒
你我,皆為星塵。(也都是核廢料噗...)
還是《旅行到宇宙邊緣》更好看些
感謝上帝
一直仰望星空,原來(lái)也是這么有意思的事情;很多事物都不是我們能想象的,理論與推理揭示出那么多我們不可能經(jīng)歷的現(xiàn)象;你我皆星塵,或者說(shuō),我們都是核廢料
呵呵別以為自己那么特別那么好運(yùn)就被伽馬線正好打到頭哦
恒星七紀(jì),從開始到盡頭。
我們都是來(lái)自星星的孩子。也許我們的身體構(gòu)造,來(lái)自不同的星系,漫漫長(zhǎng)路,十分遙遠(yuǎn),但是最終還是相聚在一起。這就是緣分?。『懿诲e(cuò)的科普片,但是稍微短了點(diǎn),都是最基礎(chǔ)常識(shí)。應(yīng)該繼續(xù)擴(kuò)展知識(shí),將七紀(jì)拍成七集更合適??!
人有生命,恒星有生命,甚至宇宙也有生命。從宇宙大爆炸到永恒熄滅,每個(gè)恒星都按照既定路線去發(fā)展,但結(jié)局各不相同,有些爆炸成為超新星,有些坍塌成白矮星甚至中子星,更有些直接坍塌成為黑洞。不錯(cuò)的天文科普片。
Graves聲音太~~~~太好聽了,不要太享受????他念純理批我都聽的下去??????(關(guān)注點(diǎn)嚴(yán)重不對(duì),這片說(shuō)的啥?恒星是嗎?????
恒星生命循環(huán)七部曲。我們都是核廢料,或者詩(shī)意地說(shuō),是星星的孩子。紅巨星是煉金士,超新星是大熔爐。日球?qū)邮堑钟钪嫔渚€的結(jié)界。
看過(guò)。補(bǔ)一下。
很基礎(chǔ),但一樣震撼,敬我們偉大的太陽(yáng)系??偨Y(jié)下七紀(jì):新生、成熟、紅巨星、白矮星、超新星、中子星、黑洞。總之,大家都是星星的孩子!
"你我皆星塵"。高清看此類科普紀(jì)錄片,加上純正的英語(yǔ)旁白和曼妙的配樂(lè),這簡(jiǎn)直是一種享受!無(wú)法描述的美,這就是藝術(shù)!9.4
看得我小心臟。。。
說(shuō)得太簡(jiǎn)單了,還是看宇宙有道理說(shuō)得詳細(xì)
對(duì)黑洞更感興趣了
這就是循環(huán)。
一切都會(huì)結(jié)束,紅巨星,白矮星,超新星,中子星,黑洞,爭(zhēng)奇斗艷,最后的最后,夜空不再閃耀,宇宙歸零。
本片中出現(xiàn)的所有科學(xué)家都做了同一件事——畫圈兒,超新星的部分居然用Cuka Rocka做BGM,不過(guò)還挺帶感啊