首页 理论教育 彗星评论:探索咖啡杯里的宇宙

彗星评论:探索咖啡杯里的宇宙

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:关于彗星,我想提前向大家说明一些事情。因为人们可能会认为彗星类似于大型的流星,它们全速飞行并像一束光一般划过天空而不会坠落。另一方面,彗星的光亮与这个过程毫无关联。彗星距离地球数十万或数百万千米,因此它不可能与地球的大气相互作用。彗星的运行轨道与其他行星完全不同,虽然行星们的轨道也是椭圆形的,但是已经非常接近正圆。这就是彗星可以连续几天,甚至几个月在天空中被人类观测到的原因。

彗星评论:探索咖啡杯里的宇宙

关于彗星,我想提前向大家说明一些事情。因为人们可能会认为彗星类似于大型的流星,它们全速飞行并像一束光一般划过天空而不会坠落。不过,这种认识是完全错误的,若真如此我就把自己的手放到火上[1]。人们之所以会这样认为,可能是受到了从小听到的东方三博士[2],以及有关伯利恒之星[3]神话的影响:

那些穿越地球大气层,在我们看来是流星雨的物体其实是陨石,即小型岩石体,它们进入大气的速度是35~72千米/秒。与大多数人想法不同的是,陨石发出光亮并非由于其进入大气层时产生的摩擦,而是单纯地缘自空气带来的阻力。直觉在这个问题上没什么作用,因为空气是看不见的,也很难去想象陨石与空气高速摩擦的情况。不过,我们还是尝试让这个现象更具体一些。

当某一物体以如此高的速度穿过大气层时,它并不会在气体中间穿过。因为速度太快了,周围的空气分子没有时间进行移动,都堆积在陨石的前方,相对形成一个高阻力的前沿,就像我们在骑自行车时前面的车轮粘上了一块脏东西。随着陨石的移动,阻力与温度都在逐渐升高。

在升温的过程中,陨石开始发光。如果我们加热一块铁,温度足够高时它会发出微微的红光,而光亮程度也与温度成正比,物体越亮则颜色越浅。这就是飞行中的陨石前部所发生的状况:受到高压力的前沿部分的空气将热传导至陨石表面,在温度足够高时就开始发光。

另一方面,彗星的光亮与这个过程毫无关联。彗星距离地球数十万或数百万千米,因此它不可能与地球的大气相互作用。

“如果彗星前面没有任何阻力,那么它的亮度和尾部的光线是从何而来呢?”

彗星来自太阳系的极寒地带,由冰和岩石组成,就像一个脏兮兮的大雪球。当它被太阳辐射到时,其中的冰非常容易蒸发。事实上,彗星的光亮和长尾巴(被称为彗尾)只是它所留下的气体的痕迹。(www.xing528.com)

不过,彗星距离地球非常遥远,能观测到的实际运动并不像艺术家描绘出的或电影中展现出的那样壮观。在天空中,彗星看起来就是一个带有漫射状尾巴的光点。尽管它的移动速度比行星快得多,但是除非几个小时内连续观察,否则察觉不到彗星的运动。

彗星的运行轨道与其他行星完全不同,虽然行星们的轨道也是椭圆形的,但是已经非常接近正圆。而彗星则沿着一个非常大的椭圆绕太阳运动直至太阳系的末端,而后再回到太阳系内部。

这就是彗星可以连续几天,甚至几个月在天空中被人类观测到的原因。它在昼夜间十分缓慢地改变自己的位置,直至太阳的热量将其瓦解或消失在太阳系的某一处。

[1]  把手放到火上,法语里的一个著名成语,来源于中世纪的神明裁判,是指假借神的力量来证明诉讼当事人有罪或无罪。在进行神明裁判时,要对诉讼双方进行一种火的考验:分别让诉讼双方抓住一根烧红的铁棍走十余步,或者把手放在烧红的护手甲里。当时的人们确信:如果当事人确实无罪,过一段时期,神就会让他的伤愈合;如未愈合,则表示他没有得到神灵护佑,因而有罪。

[2]  东方三博士,西方《圣经》中的人物。

[3]  伯利恒之星,圣诞树顶端的一颗星星,传说耶稣降生时,这颗星照亮了伯利恒的早晨。伯利恒是巴勒斯坦城市,耶稣诞生地。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈