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第21章 天文猜想(5)

我们已经知道,银河系内的物质除了除了恒星之外,还存在着一些暗星云,它们是气体和尘埃的混合体。最近的暗星云离我们约500光年,直径为65光年。暗星云比恒星大得多,却极为稀薄。天文学家一直认为当太阳带着它的家庭成员在银河系里漫游时,根本不用担心与恒星或星云碰上,即使碰上星云也没有关系。尽管每天有数以千吨计的陨星物质从天而降,落到地球上来,但它们大都是一些微不足道的小东西,无须担心。然而近代的一些重要发现也许会使这种“安全感”发生动摇。

首先,射电天文观测发现,上面提到的暗星云只不过是一些质量很大、温度甚低的星云集合体的极小部分。它们集中在银河系内的一些环状区内;因此不发光,所以光学观测便发现不了。太阳大约每经过1或2亿年的时间就会接近或穿过其最密集部分,在那儿星云个数多达5000个,而质量约为太阳的50万倍,地球极可能与他们发生碰撞。

其次的发现得归功于对太阳系内行星和卫星上的陨星坑的研究,以及用大视场望远镜所进行的小行星探索工作。现在人们已知道,地球受到阿波罗型小行星撞击的机会要比以前所认识到的多得多。这类小行星的直径为1公里左右,轨道是很扁的椭圆,当它们进入太阳系内圈时就有可能被捕获,轨道变得很小,周期也缩短到一年左右。如果被地球引力捕获的话,会与地球发生撞击。

当地球受到彗星或小行星袭击时将会出现什么样的情景呢?计算表明,如果彗星碎片总质量为350万吨,平均密度为每立方厘米0.003克,以每秒40公里的速度和30度的入射角进入地球大气层,那就可以引起规模的爆炸,后果不堪设想。

据我们估计每经过一亿年左右,就会有大批彗星天体进入太阳系的范围,其中最大的彗核直径超过10公里,撞击速度可达30公里每秒。要是有这么一颗彗星到达地球,其后果是不堪设想的。

首先,彗星进入地球大气层内就会引起巨大的冲击波,可以一下子杀死半个地球上的全部生物。这时,空气温度上升到500摄氏度左右。因落地撞击引起的阵风,在离撞击点2000公里处的风速仍可达2500公里每小时。结果,整个地球上空将会覆盖一层厚厚的尘埃幕布,太阳光线无法穿过它到达地面。这层尘埃云将会延续好几个月。另一方面,这颗巨大火流星中的一氧化氮会破坏大气中的臭氧层,因而在尘埃云最终沉息下来之后,地球表面就会直接受到太阳的紫外光照射,其强度是致命的。此外,撞击时会引起全球性大地震,由此导致的陆地起伏一般可达10米。

地球表面大部分地区是海洋,所以彗星击中海洋的可能性也许更大一些,其后果同样是极其严重的。首先,溅落中心区部分可能产生高度达几公里的巨浪,即使在离中心区1000公里处,大浪的高度还可以到达500米。涛涛巨浪最终将进入大陆架并冲上陆地,这时,地核中的内部流动情况受到强烈的干扰,并影响到地球磁场,而这种磁场扰动时,就可能同各类生命的大批死亡联系在一起。另一方面,原来支配大陆漂移的是一种缓慢的、带黏滞性的推进式运动。在彗星的猛烈撞击下,这种运动便会受到极大的干扰,结果引起板块运动。地壳上会出现10到100公里宽的大裂缝,造山运动变得十分剧烈,同时引起普遍性的火山爆发,地球最后变得面目全非。

根据上述理论可以作出一项预言,那就是从银河系的时间尺度来看,许多地球物理现象应该是间歇性的。不仅如此,地球上生命的大规模消亡应该与剧烈的造山运动和大规模火山爆发同时发生,而且应当发生在磁场受干扰的时期之内。比如,恐龙的灭亡在时间上与地质史上最大规模火山爆发开始时期相一致,而且在这之前约500万年出现了延续时间长达2000万年的地磁扰乱。在二叠纪和三叠纪间的生物大规模绝灭期内,有96%的海洋生物突然死亡,它同样也发生在一场地磁场扰乱期内。这些事实正好同上面有关彗星对地球大规模轰击的概念相一致。

毫无疑问,从自然界中诞生发展起来的人类,终将会在世代交替的无穷过程中找到征服自然的途径。而在这一过程中地球发展史的彗星灾变说也会最终得到检验。科学发展将是无止境的,无须在今天为几千年后可能遭到的来自天外的袭击、或者几千万年后可能发生超大规模彗星陨落事件而去杞人忧天。

天文学家提出地球每隔一段时间会与宇宙空间的尘埃和流星雨相遇一次,从而引起严重灾变事件,对地球的发展将产生深远的影响。不过,人类无须为几千年后可能发生的灾变而去杞人忧天;随着科学技术的发展,这一问题会妥善解决。

“伯利恒星”之谜

当圣诞的歌声响起之时,所有的圣诞树顶都亮起了一颗星,这颗星代表着什么呢?因为圣诞节是庆祝耶稣诞生的,所以这颗星由耶稣的诞生地而命名为“伯利恒星”。长期以来,“伯利恒星”一直是人们关心的话题。伯利恒星究竟是颗什么样的星呢?科学家则认为,伯利恒星是一种天文现象。

那么,人们为什么将伯利恒星与耶稣的诞生日联系在一起呢?耶稣诞生之日,发生过什么样的天文事件呢?圣经上并没有耶稣诞生的确切日期,早先教会曾有3月28日、4月2日、4月19日、5月20日等推测。直到公元4世纪,罗马教会才将耶稣诞生日定于12月25日,从这点看伯利恒星不应当限定在12月25日出现。天文学家由此更认为伯利恒星只是宇宙间星体,被牵强地扯到了耶稣身上。

有人认为伯利恒星就是金星。圣诞卡上最有代表性的构图,是东方博士骑着骆驼仰望着远方的明星,但是金星每隔不到两年,就会出现在相同的位置,古人应该知道这不是特异现象。也有人认为伯利恒星可能是流星。的确流星具备那种瞬间即逝的特性,而且非常明亮,但是,流星最短时仅持续1秒,很难想像它是给博士指路而持续可见的伯利恒星。意大利画家乔托所画的“三博士礼拜”的背景,在耶稣诞生的畜棚屋顶上,有一颗拖着红色尾巴的彗星。该画绘于1305年左右,在之前的1302年,哈雷彗星曾出现过。乔托画的星可能源自对哈雷彗星的记忆。以行星运动律闻名的开普勒曾认为是超新星的出现造就了伯利恒星。超新星、新星是星球发生大爆炸而突然发亮的现象。当时的天文学家认为,超新星大约以300年的周期增光一次,经计算,耶稣诞生应适逢超新星增光期。

但是根据现代天文学研究,超新星并不会增光。开普勒的伯利恒星是超新星之说也就站不住脚了。之后,又人提出,伯利恒星是双星,是木星和土星的会合。会合指的是天体于南北方向接近并列。这种并列在一年之内连续发生3次,称“三连会合”。这种会合,59年才发生一次,而且离地球最近,会合时看起来很亮,且相当明显。开普勒自1603年观测到木星与土星的会合后开始思索、计算、结果发现,木星与土星的三连会合曾发生于公元前7年的5、10、12月,出现在双鱼座。这与最早和后来定下的耶稣的诞生日5月和12月吻合,而且与耶稣实际诞生于公元前7年吻合。因为经书上所载的东方博士是看到新星升起后于公元前7年去巴勒斯坦看望耶稣的时间也吻合。

于是,剑桥大学的天文学家哈弗瑞兹,综合了上述各家的说法,提出:经书上的东方博士于公元前7年看到木星与土星的三连会合,认为巴勒斯坦可能发生了大事而留意,翌年竟发现木星、土星、火星聚集在一点。加上公元前5年的春天,摩羯座出现陌生的星星,东方博士下决心启程前往巴勒斯坦一看究竟。经书中的耶稣诞生的故事带有明显的占星术的色彩。但是公元前7~5年,天空中出现过一颗明亮的新星应当是可能的。

如果伯利恒星是前面提到的几种天文现象的话,那么在耶稣诞生之前,这些天文现象就存在了。但在“东方博士说”之前,并没有人知道伯利恒星。看来长期争论的伯利恒星之谜还将继续争论下去。

不光是伯利恒星的问题,其实宇宙中有太多的争论还要继续下去。争论并不是要支持谁或是反对谁,而是为了推动科学的发展。

日冕的温度之谜

日冕是指发生日全食时,月亮会在太阳表面投下一个被灰蓝色光环围绕着的圆盘状阴影,从而形成的灰蓝色的圆环。“日冕”的光芒实际上来自于太阳的外部大气层,其亮度只有太阳本身的百万分之一,因此只能在发生日食时才能被看到。日冕产生的光辉只有整个月球反射太阳光的一半,在发生日食时,正是日冕发出的光芒才未使整个世界陷入一片黑暗。

日冕的范围很大,用日冕仪只可以观测到接近太阳表面的那部分日冕,一般叫做内冕。它的边界离太阳表面约为200万千米。在此以外的日冕叫做外冕,它向外延伸到地球轨道之外。日冕的形状很不规则,有时候呈圆形,有时候呈扁圆形,结构也很精细,在太阳赤道四周有很多向外流动的“冕流”伸向远处,太阳极区则有一些纤细的羽毛状的“极羽”。

人们在对日冕进行研究时发现,日冕产生的谱线并不属于光谱中的某一范围。法国天文学家皮埃尔在对一次日食进行观测时,曾对日冕谱线进行了记录,并将记录寄给了天文学家洛克伊尔,他是一位公认的专家。通过认真的研究,洛克伊尔认为这些谱线意味着在太阳大气中存在一种未知的新元素,他将其命名为“氦”,这个称谓在希腊语中意思是“太阳”,也就是“太阳中含有的元素”的意思。不过,这论断没过多久就被推翻了。化学家威廉姆雷姆塞发现在地球上同样存在“氦”。而“氦”是已知的唯一一种最先被发现于地球以外的天体上的元素。

日冕还产生其他一些奇特的谱线,但这并不意味日冕中还存在什么未知的元素。这些谱线说明日冕中所含元素的原子中都含有不同数量的电子,而在高温条件下,某些将脱离的束缚。

日冕的温度非常高,可达200万度。令人不可思议的是,离太阳中心最远的光球,温度是几千度。稍远些的色球,温度从上万度到几万度。而距离太阳中心最远的日冕,温度竟然高达百万度。这一反常的现象意味着什么,还有待于我们进一步的研究。

浩瀚宇宙,茫茫星空,有太多奥秘等着我们去探索,让我们挥着想象的翅膀,用知识的利剑穿透宇宙的谜团。

虫洞的秘密

关于“虫洞”,早在20世纪50年代,就有科学家作过研究。

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