什么是流星暴雨天文學(xué)史上曾發(fā)生過哪些著名的流星暴雨
作者:you6 來源:天游快遞 2023-10-27 14:48:02
每次看到彗星的照片,人們都會不可避免地發(fā)現(xiàn)模糊的軌跡。這是因為人們看到的所有彗星的圖片都是從地球上拍攝的,而人類生活的地球離太陽很近。因此,似乎是太陽造成了彗星的尾巴。當(dāng)彗星飛近太陽時,太陽的紫外線輻射導(dǎo)致氣體以尾巴的形式從彗星表面電離。有趣的是,彗星不一定只有一條尾巴。這一現(xiàn)象可以歸因于彗星的表面不像行星的表面那樣均勻。由于這種不均勻的表面,電離作用最終可能會產(chǎn)生許多壯觀的尾跡。當(dāng)一顆彗星在繞太陽運行時,靠近恒星時,原子核表面的冰開始變成氣體。這種形成的原理,和人們生活中的一個例子一樣。如果冰箱停止工作,冰就會轉(zhuǎn)化為水,這意味著固體可以轉(zhuǎn)化為液體。然而,在彗星的表面,冰是如何在不經(jīng)過液態(tài)水的情況下轉(zhuǎn)化為氣體的呢?這個問題的簡單答案是升華。當(dāng)分子吸收了足夠的熱量,克服了鄰近分子的引力,直接逸入蒸汽階段時,就會發(fā)生升華。升華是這個故事的主人公。在一個有兩個彗尾的彗穗猛星中,一個可能是由于太陽風(fēng)的作用而升華的電離氣體粒子。另一條尾巴可能是由冰電離后從彗星表面釋放出來的塵埃組成的。
需要注意的重要一點是,太陽風(fēng)引起的電離壓力對氣體分子的作用更強,這意味著離子尾巴的作用更強。相比之下,塵埃尾部的噴射孝族橘更加緩慢。此外,彗星不規(guī)則的形狀也可能導(dǎo)致了多重彗尾的出現(xiàn)。有時候人們會看見彗星幾條尾巴會指向不同的方向科學(xué)家通過做一個模擬來顯示這條塵埃軌跡。光作用在塵埃上的力很小。人們不能只看來自光壓力的力,還得考慮來自與太陽相互作用的引力。然而,對于太陽風(fēng)來說,這是兩個質(zhì)量之間的碰撞。來自太陽的帶電粒子移動得足夠快,以至于與電離氣體的碰撞導(dǎo)致氣體直接遠離太陽。所以,與氣體和塵埃的相互作用導(dǎo)致不同的軌跡和尾巴指向不同的方向。彗星在接近近日點時,也就是它們最接近太陽的時候,會形成彗尾。太陽的熱量蒸發(fā)掉彗星的一些物質(zhì),釋放出困在冰里的塵埃顆粒。太陽輻射壓力和太陽風(fēng)將彗星核心的氣體和塵埃吹走,形成了兩個獨立的尾巴,離子尾巴和塵埃尾巴。兩種尾巴紫外線將從彗星上吹出的中性氣體電離,太陽風(fēng)將這些離子從太陽直接吹出,形成離子尾巴,通常會發(fā)出藍色的光。
另一方面,塵埃尾部是中性的,由大小與香煙煙霧相似的細小塵埃顆粒組成。來自太陽輻射的壓力將這些粒子推離彗星的核心。這些粒子繼續(xù)沿著彗星圍繞太陽的軌道運行,形成一個擴散的、彎曲的尾巴,從地球上看通常是白色或粉色的。彗星并不是太陽系中唯一有尾巴的物體——最近的觀察表明,即使是小行星也會偶爾冒出塵埃尾巴。在現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展下,人們開始用科學(xué)來印證彗星尾部發(fā)光現(xiàn)象發(fā)生的原因。科學(xué)家提出了四個重要觀點來印證這現(xiàn)象。重要觀點之一就是,物質(zhì)由正電荷和負(fù)電荷組成。如果有任何有結(jié)構(gòu)的東西,那么它必須有原子?;旧?,塵埃是由電子、質(zhì)子和中子組成的。
重要觀點二,光是電磁波。這到底是什么意思?它可以意味著很多事情。對于這個討論,科學(xué)家提出,如果有一個空間區(qū)域以光速移動,巧團電場和磁場可以按照一系列規(guī)則移動,人們稱之為麥克斯韋方程。這是一個典型的正弦波的代表,來自令人敬畏的教科書《物質(zhì)與相互作用》。在這種光線下,電場和磁場必須互相垂直,并且垂直于波的運動方向。第三個重要觀點,如果有一個帶電粒子在電場中,它會受到一個力。對于正電荷,這個力和電場的方向是相同的。第四個觀點是,移動的電荷在磁場中移動時會受到力的作用。這個力垂直于磁場和電荷移動的方向。當(dāng)電磁波第一次到達電荷處時,由于電荷沒有移動,它與磁場沒有相互作用。然而,電場和電荷相互作用,它會產(chǎn)生一個力,改變動量。一旦電荷移動,就會有一個磁力將電荷推向與電磁波傳播相同的方向。這些觀點的提出簡化了與光和物質(zhì)的相互作用,成為了認(rèn)識彗星尾部形成的重要理論。在這種情況下,科學(xué)家通過計算發(fā)現(xiàn),兩倍大的塵埃有一半的加速度。雖然作用在較大塵埃上的力更大,但質(zhì)量也更大。事實上,如果把塵埃的半徑加倍,質(zhì)量就會增加三倍,但光的力只會增加一倍。較小的塵埃有較大的加速度。這就是為什么塵埃會被推離彗星,但彗星不會被推到相同的軌道上。人們在過去一直認(rèn)為彗星尾巴有毒!但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn),彗星的核心含有大量的碳,那么電離后的彗尾可能會排出怪異的綠色。對于經(jīng)常把綠色液體和毒藥聯(lián)系在一起的人類來說,混淆是必然會發(fā)生的。1910年,地球穿過了哈雷彗星的尾巴,但沒有造成任何損害。盡管人們已經(jīng)知道彗星的尾部含有一種叫氰的致命氣體,但它很少產(chǎn)生影響。人們生活的地球經(jīng)過這條尾巴時,可能吸收了尾巴上極小的一部分氰,遠不足以影響地球上的任何東西。
每過十年,人們就會積累更多關(guān)于這些遷徙天體的事實,這些天體曾被認(rèn)為要么帶來瘟疫,要么帶來豐收。從毫無根據(jù)的和不尋常的信念,到理解這些"多毛的"臟球表面的化學(xué)成分,科學(xué)和天文學(xué)肯定已經(jīng)走了很長一段路!當(dāng)彗星靠近太陽時,其表面的氣體會電離,產(chǎn)生一個向相反方向噴射的尾巴。天文學(xué)和宇宙的奇跡似乎每天都讓人們神魂顛倒。當(dāng)然,這是有道理的,因為人類對天體了解得越多,它們就變得越迷人。這一科學(xué)領(lǐng)域最好的部分是,人們似乎永遠不會缺少研究的東西。有無數(shù)的事情可能人類還是不知道或完全理解,這使人類準(zhǔn)備和渴望著對宇宙能認(rèn)識更多。