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天文学新发现范文1
作者简介:刘炎(1943—),男,江苏海门人,中国科学院紫金山天文台副研究员,研究方向为太阳物理学。通信方式:。
摘要:简要介绍了国际天文学联合会对冥王星的两颗新发现卫星:第四颗和第五颗卫星的定名历程。并对科技术语定名的若干基本原则和学科专业的传统习惯等相关方面做了必要的介绍。
关键词:冥卫四(Kerberos),冥卫五(Styx),太阳系卫星,天文名词定名
中图分类号:N04;P1文献标识码:A文章编号:1673-8578(2013)05-0061-04
2013年7月2日,国际天文学联合会(IAU)了新闻公报(IAU1303),宣告冥王星的第四颗和第五颗卫星已正式定名为Kerberos(刻耳柏洛斯)和Styx(斯堤克斯)。 这两颗卫星的中文定名分别为“冥卫四”和“冥卫五”。
一两颗新发现冥卫的取名
冥王星的这两颗卫星分别是在2011年6月28日和2012年7月11日发现的。在天文上,当一个新天体被发现后,会先赋予一个临时的编号;待再次观测、确认后,就可以正式命名。当时第四颗卫星的临时编号为S/2011 P 1或S/2011 (134340) 1,也被称为P4;第五颗卫星的临时编号为S/2012 P 1或S/2012 (134340) 1,简称P5。两颗卫星都是美国地外文明搜寻研究所(SETI Institute)的“冥王星伴星搜寻小组(Pluto Companion Search Team)”用哈勃空间望远镜观测发现的,其主持人是马克·舒沃尔特(Mark Showalter)。
新天体发现之后,紧接着的重大任务之一,是得给它们取个正式的名字。在国际上,对于新发现天体的命名,由各国天文学家共同的组织机构——国际天文学联合会(International Astronomical Union,缩写为IAU)负责处理的。也已有一个规范的程序:先由有关领域的专家提出一个适当的建议名字报送,经IAU审议、裁决,最后由IAU正式公布。对于建议名的提交,按照惯例,新天体的发现者享有优先权。
以往,对于太阳系的主要天体,一般都是用神话故事,特别是希腊和罗马古代神话中的人物来取名的。但近些年来,天文学家们也吸收着来自其他文化的名称。冥王星卫星的取名,按照传统,应该是与冥王普路托(Pluto)或哈得斯(Hades)有关的希腊或罗马古代神话中神祇的名字。然而希腊-罗马神话中与冥王、冥府有关的神祇数以百计,甚至千计,如何选择两个合适的、能为大家接受和欢迎的名字呢?这是摆在冥王星伴星搜寻小组及其负责人面前的颇为头疼的问题。
马克·舒沃尔特和他的团队想到了公众。于是他们就以发现者的团队和地外文明搜寻研究所的名义,通过媒体,特别是因特网向公众发出了征名倡议,希望能得到多方面的支持和帮助。
其实,请公众来为新天体提名,在天文史上这已并非首次。冥王星自身的名字就是当年向全世界征名而得到的。在1930年2月18日年轻的美国天文学家汤博(Tombaugh)发现了太阳系的第九大行星以后,对于新行星的名字,各方人士提出了五花八门的建议,这些建议既不甚合适,更使得汤博和洛威尔天文台简直无所适从,于是决定通过新闻媒体向全世界征集命名。3月14日的早晨,英国牛津大学图书馆的已经退休的马丹先生一边吃早餐一边在看报纸,当他看到新行星征名的消息时,就告诉正坐在一旁的11岁外孙女凡内媞娅·布尔妮(Venetia Burney),布尔妮当时还是个小学生,但对希腊古典神话和天文学都特别感兴趣,她略思索了一下,就立即说道“我想Pluto(冥王普路托)是一个很好的名字!”。这个名字取得太好了,当时就得到了马丹先生的赞许,而且很快就被汤博、洛威尔天文台和绝大部分的有关人员采纳。此事当时还成了继冥王星发现之后又一个轰动全世界的新闻!
二火神星Vulcan荣获公众首选
冥王星在2006年8月不幸被逐出了大行星的行列而贬为“矮行星”,曾经引起了世人的瞩目。人们对于它的“坎坷遭遇”显然还记忆犹新!冥王星卫星的征名倡议发出后,果然立即得到了世界各地的热烈响应。爱好者们积极关注,很快就有了一长串的建议名单。对此,舒沃尔特等又进一步发动了网络的投票。
投票共收到了约47万张选票,得票数排在前三位的名字是:
Vulcan(伏尔甘)——获174万张选票;
Cerberus (刻耳柏洛斯)——获10万张选票;
Styx(斯堤克斯)——获 88万张选票。
这三个名字的含义是:
Vulcan(伏尔甘):罗马神话中的十二主神之一——火神,也是爱神维纳斯(Venus)的跛足丈夫。在希腊神话中被称为赫菲斯托斯(Hephaestus)。
Cerberus(刻耳柏洛斯):在罗马神话中是地狱的看门犬,经常躺卧在冥王普路托的脚边。这条狗有三个头,可以让每一个死者的灵魂进入冥界,但不允许任何灵魂出去,更不允许活人出入。
Styx(斯堤克斯):是希腊神话中众多的水仙女神(Oceanid)之一,负责掌管冥界的斯堤克斯河(River Styx),斯堤克斯河是环绕冥土的九条冥河之一。
三国际天文学联合会(IAU)的裁决
马克· 舒沃尔特将排在最前面的Vulcan 和 Cerberus这两个名字提交给了IAU。IAU的行星系统术语工作组(Working Group for Planetary System Nomenclature,简称WGPSN)和小天体术语委员会(Committee on Small Body Nomenclature ,简称CSBN)进行了认真的讨论和评审,评审由矮行星及其系统的命名小组主持,结果的要点是:
1 Vulcan(伏尔甘)不宜作为冥王星卫星的名字。理由是:
(1)此词在天文上已被使用过,原是指一颗假设中的、处在水星和太阳之间的行星,即所谓的“水内行星”。1859年,海王星的发现者之一法国天文学家勒威耶(Urbain Le Verrier),还把这颗未知的行星称为Vulcan(火神星,中文译名为“祝融星”,祝融:中国古代神话中的火神)。勒威耶的这一猜测后来竟让天文学家们忙乎了一百多年,然而直到现今,人们还未能找到这个神秘的天体。而且,从1915年起,爱因斯坦关于水星近日点进动理论解释,也基本上排除此种“水内行星”存在的可能性。但是Vulcan在太阳系的近现代探测史上已经留下了不可磨灭的赫赫声名。
(2)另外一个类似的名字vulcanoid依然有可能被赋予任何一颗在水星轨道之内的小行星。
在水星轨道之内,离太阳008至021个天文单位的一个动力学稳定区域内,有可能存在一个小行星族群,它们被称为vulcanoid,即“火神星型小行星”(中文译名为“祝融型小行星”)。这也是一类假设中的天体,其名称正源自上述的祝融星——Vulcan。但迄今为止,天文学家也还未发现这样的小天体,甚至更不知道它们是否真的存在。然而在天文学家们的议论中,vulcanoid这一名字并未被取消,依然留给了可能会出现的此类小行星。
(3)Vulcan不能纳入希腊-罗马神话中的冥府系列的神祇。
上面已经提到,伏尔甘(Vulcan)是罗马神话中的十二主神之一,其地位与海洋之神涅普顿(Neptunus:海王星)、冥府之王普路托(Pluto:冥王星)是同一级别,并不附属于冥王普路托之下。因此,如用Vulcan来命名冥王星(Pluto)的某一颗卫星,显然是不合适的(而且这样还会降低Vulcan的身份!)。
2 将得票第二位的名字(Cerberos,刻耳柏洛斯)作为第四颗冥卫的名字,但还须把Cerberos改为Kerberos,Kerberos是刻耳柏洛斯的希腊语拼写。其原因是为了避免与一颗小行星的名字相混淆,小行星1865Cerberus名字的拼写和发音都与Cerberos十分相近。
3 将得票位居第三的名字Styx(斯堤克斯)顺次递补,作为第五颗冥卫的名字。
2013年7月2日,国际天文学联合会(IAU)终于了一份新闻公报(IAU1303),宣告了冥卫四和冥卫五的正式定名。
四冥卫Kerberos和Styx的中文译名
如何将Kerberos和Styx译成中文?
一般来说,可以有两种方法:意译或音译。但不论何种译法,都必须符合科技术语的“单义性、科学性、系统性、简明性、民族性、国际性、约定俗成”等若干基本原则。
如按照意译,可分别译为“看守冥界入口的地狱犬”和“掌管冥河斯堤克斯的水仙女神”。这样的译名显然太不简洁,不能作为天文名词。
如按照音译,则可分别译为“刻耳柏洛斯”(地狱犬)和“斯堤克斯”(女神)。这样的译名虽然简洁,但不符合中文使用者的简明性和民族性,因为绝大部分中文的使用者都并不熟悉希腊和罗马的古代神话,难以见词明义、迅速定位。
那么,是否可另辟他径?
太阳系中,木星、土星等大行星的各个卫星除了都有一个正式的名称之外,还各有一个编号的名称,编号序列以罗马数字表示,序列号则是以编入(即正式命名)时的时间先后为序。例如“the satellite I for Jupiter”“the satellite II for Jupiter”... “the satellite XIII for Jupiter”...,简称为:“Jupiter I”“Jupiter II”...“Jupiter XIII”...,分别表示是“木星的第一颗卫星”“木星的第二颗卫星”…… “木星的第十三颗卫星”……,相应的中文译名则是“木卫一”“木卫二”……“木卫十三”……事实上,在20世纪70年代之前,国际上对于太阳系卫星的称呼,主要都是使用此种编号方式。
20世纪80年代以后,随着太阳系天然卫星的大量发现和命名,国际上对于太阳系卫星的称呼逐渐转变为以各个卫星的正式定名为主,同时也保留了原有的、传统的系列编号。甚至是对于2005年发现的冥王星的第二颗和第三颗卫星,即使在冥王星被降格为“矮行星”(2006年)以后,依然采用此种方法。而对于这两颗卫星的名称Nix和Hydra之中文的译名和定名,既不用意译,也未用音译,而是分别称之为“冥卫二”和“冥卫三”。同时还把原先的第一颗“冥卫(Charon)”改称为“冥卫一”。实际上这已是一种转义的译名和定名了。
对于太阳系卫星的中文译名和定名这一具体问题来说,考虑到科技术语的命名基本原则,采用此种略带转义的译法,应该是比使用意译或音译的直译更加直观而方便的方法。实际上,我国老一辈的天文学家和现今的天文学名词审定委员会对于太阳系卫星的中文译名和定名,也正是使用了此种方法。
在IAU的新闻公报(IAU1303)以后,我国的天文学名词审定委员会也迅即响应,在经过认真讨论之后,于7月8日就将这两颗卫星的中文译名定为“冥卫四”和“冥卫五”,并公布于天文学名词审定委员会的网站http://wwwlamostorg/astrodict/indexhtml之上。
以上的介绍和议论也涉及冥王星以及其他已知卫星的定名情况,现把这些名称及其简况汇总于表1,以资参考:
注 释
天文学新发现范文2
关键词: 高中物理教学 天文学 航天知识
2012年浙江高考理科综合卷的第15题,考查学生用物理知识和天文航天知识,以及用数学知识解决物理问题的能力。同样的,浙江2011年的第19题,2010年的第20题和2009年的第19题,考的都是这些知识和能力。其他省份和全国卷也都存在这一现象:天文和航天知识在物理高考中几乎年年出现。这表明在新课程标准的指导下,现行的高中物理教材和考试题型都紧跟时代的发展,反映现代科技的进步。教师在课堂教学过程中,需要注意增加物理的实用性和趣味性,使学生能把枯燥的物理理论和当代高新科学技术发展联系起来,增强学生的求知欲。特别是天文学和航天技术的发展这些内容。
一、物理学与天文知识、航天技术的关系
天文学在物理学中扮演着一个很特殊的角色。它是物理学的一个重要分支,又占据了物理学中一个相对重要的地位。它的发展是极其曲折而又激动人心的,每一次进步都带动了整个物理学界的巨大变革。而物理学界里程碑似的成绩无不有与之相关的地方,无不有其应用的地方。哥白尼的日心说带来了天文学的一次翻天覆地的变革。之后导致了天体物理学的自诞生以来最为飞速的一次发展,其中牛顿的万有引力的影响是极其深远的。它给天文学家解释许多问题提供了一个最有力的论证。
航天技术是一门高度综合性的科学技术,是很多现代科学和技术成就的综合集成。航天技术的设想来源于基础物理学中的力学和热学,而其发展主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。而这些技术的发展都离不开物理学基础理论的研究。如没有电磁学的发展,人类就无法使用电能,也无法生产电子产品,其他的高新技术就更加无法实现了。
二、扎实掌握高中物理基础知识
1.构建完整的知识脉络。
与天文、航天联系的物理问题主要考查了学生的力学和电磁学方面的知识。如:圆周运动,万有引力,洛伦兹力等知识点。如2009年浙江理综卷第19题,“关于太阳和月球对地上相同质量海水的引力”,考查的就是万有引力定律。2010年浙江理综卷的第20题“宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动……”考查的就是圆周运动与航天知识,以及用数学解决物理问题的能力。2011年浙江理综卷的第19题“探测X星球”,考查的也是万有引力和圆周运动,体现了理的实用性。
通过认真理解题目信息,联系所学物理知识,建立物理模型,就能运用所学的知识轻松解决这类问题。这需要学生全面、完整、系统地掌握相关的知识。具体有开普勒的三大行星运动定律:轨道定律、面积定律和周期定律;万有引力定律,包括万有引力定律的发现,定律公式,引力常量及其测定G,以及万有引力定律在实际中的应用:计算地球质量、中心天体质量和发现未知天体。宇宙航行章节中的三个宇宙速度及人造地球卫星的运行都需要扎实地掌握。
2.补充天文知识,激发学习兴趣。
有高中物理中,在介绍万有引力定律时,为了让学生感受万有引力定律的巨大作用,我引用了这样两个事实:哈雷应用万有引力定律预言了彗星的回归和勒维耶根据万有引力定律完成了对海王星位置的推算。这不仅证明了万有引力定律的正确性,而且是物理学和天文学互动发展的有力例证。
教师还可以在课堂上及时补充一些天文常识,开阔学生的视野,提高学生的兴趣,激发他们学好物理的主动性。如:中国为何远古就有“金木水火土”五行说呢?虽不科学,但也并非完全不科学,因为太阳系中唯有“金木水火土”五大行星,是用肉眼能观察到的,其他都要用望远镜才能观测到,而我们的祖先很早就对此有了记录,作为后辈的我们更要鞭策自己不断努力了。
再比如金星,又名太白金星,它是天空中最亮的星星,所以一眼就能看到它。它又叫启明星,每天天快要亮时,它出现在东方,很明亮,太阳出来后消失。它又被叫做长庚星,因为傍晚太阳落下不久,最早在西方天边出现的星星就是它。由于它的明亮,西方人把它叫做“爱神之星”。木星,体积最大的行星,它的亮度仅次于金星,也较早呈现天空中,西方人把它命为“众神之父”。
三、关注天文学的热点和新发现
宇宙大爆炸理论,黑洞,中子星这些都是天文学上最热门的研究领域,也是高考的热点。如果学生平时对这些知识有所关注,就可以在短时间内迅速理解题意,正确解答出来。
如2009年安徽理综卷的第16题,先给出宇宙大爆炸理论,假如真是这样,要求学生选出标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系图像。该题考查的知识点很简单,就是对运动图像的分析,看懂题目,准确了解题意,选择正确的图像并不难。
2009年江苏高考物理第3题以“英国《新科学家》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最”之一的“最小黑洞”为背景,紧跟国际新动向。但此题考查的仍然是万有引力定律的应用。虽然知识点非常简单,但是具备相关的天文知识,却能帮助学生更快地解题。尤其是其中计算结果精确到数量级,是天文中常见的估算法的运用。
2009年四川6月的高考,引用的是当年4月底美国的天文发现:代号为2009HC82,与太阳系其他行星逆向运行的小行星。可见高考对天文上的新发现的关注程度。
四、关注我国航天事业的发展
当我国重大天文和航天事件发生时,物理高考中常常会联系这些问题。比如2000年1月26日我国发射卫星,全国卷和天津、广东卷都考了;又如和平号退役,神舟2号、神舟4号、嫦娥一号等重大科技事件的发生,也在当年的高考中体现出来。如2008年的广东卷第12题的“嫦娥一号”奔月示意图,北京卷第17题“嫦娥一号”卫星,2009年福建理综卷的第14题的“嫦娥一号”月球探测器,2009年重庆理综题第17题都以“嫦娥一号”为背景,考查万有引力和圆周运动的知识点。
2010年安徽理综卷第17题,虽然考查的知识点依旧是万有引力定律的应用,却是以“我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器‘萤火一号’”为背景,时代感很强。可以预见,火星探测器项目还会随着今后航天技术的发展而在未来的高考题中成为被高度关注的对象。
在今年的高考中,江苏高考物理第8题也考到了我国航天的最新发展:2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的(?摇?摇?摇)
(A)线速度大于地球的线速度
(B)向心加速度大于地球的向心加速度
(C)向心力仅由太阳的引力提供
(D)向心力仅由地球的引力提供
该题并不难,考查的是匀速圆周运动的知识,但了解一定的航天知识对学生题意理解和考场发挥起着很重要的作用。因此,教师应该多关注生活中发生的重大事件,特别是我国航天事业的新发展。同时也引导学生多关注这方面的知识。关注我国天文和航天技术的发展,还有助于增强学生的民族自豪感和社会责任感,同时使学生对物理学在实际科技生产中的应用有更深的认识,激发学生对物理学习的兴趣,提高学生的积极性和主动性。
参考文献:
天文学新发现范文3
而当时他正在上海洋山港日食观测点做新浪网直播现场的嘉宾。有感于现场观众和网友对日全食的热情,他提起前几天在“上海科普大讲坛”跟听众互动时被问及的一个问题:“为什么中小学里不设天文课?”就此,他回答说:如果在十几年“漫长的”中小学时代,能够有那么一个学期,每周有一小时天文选修课,那对于帮助孩子们更好地认识世界,增进对当代科学主要方面的完整了解,必将大有裨益。目前,对人类探索宇宙的历程所言极微,恰是教育方面的一种缺失。他深信,如果真有这样的课程,自己一定能够以最精炼又最有趣的方式来讲授。
哦,浩翰辽远的星空,神秘莫测的宇宙,自古以来就让人类世世代代为之神往。饱含诗意的作家把星空当做眼睛的食粮,富有人文情怀的科学家则把天文学视为广阔空间的和谐科学。事实上,自罗马帝国衰落以来,天文学可谓是所有古代学科中唯一完整流传下来的分支。
著名人文学者金克木生前有言:看天象,知宇宙,有助于开拓心胸,这对于观察历史和人生直到读文学作品、想哲学问题都有帮助。心中无宇宙,谈人生很难出个人经历的圈子。他还说,怎么看宇宙和怎么看人生也是互相关联的,有一点宇宙知识和没有是不一样的。“古时读书人讲究上知天文下知地理,我看今天也应当是这样。不必多,但不可无。”
日月经天,星辰隐现,四季交替,所有的天文现象既错综复杂,又精巧微妙。在德国著名学者沃尔夫冈・莎德瓦尔德看来,有两种观天的眼光。一种是天真的眼光:古人从天空的美和稳定的秩序中体味到的幸福的安全感;另一种是具有认知力的眼光:接受了现代宇宙学的今人,会生发出某种被掷入无限性的可怕虚无的感受――而无限性同时又意味着转瞬即逝。我们可以交替使用这两种眼光,真是件奇特的事,也是我们的幸运。
古希腊人甚至说,人类直立的姿势之所以是人独有的特征,乃是因为人与四足动物不同,不是向下盯着大地,而是能够举目自由凝视天空。
天文学新发现范文4
最年轻的黑洞
美国宇航局(NASA)11月10日在其官方网站上宣布:“在我们邻近的宇宙空间发现了一个不寻常的物体。”所谓的“不寻常的物体”原来是一个年仅31岁的黑洞,这个黑洞是在SN1979C超新星的遗骸中发现的,距离地球5000万光年,是目前人类科学家发现的最年轻黑洞。
发现这个最年轻黑洞的是美国宇航局的钱德拉x射线望远镜,这个望远镜是在1999年7月23日由哥伦比亚号航天飞机送到太空,目的是帮助天文学家搜寻宇宙中的黑洞和暗物质,从而更深入地了解宇宙的起源和演化过程。这个价值103亿元人民币的昂贵望远镜是迄今为止人类建造的最先进、也最复杂的太空望远镜。在它服役期间,为天文学家带来许多惊喜,这次最年轻黑洞的发现就是其中之一。
关于这个黑洞的年龄,从不同的角度来看是不同的,而且相差甚远。从天文学家的角度看,它只有31岁,因为天文学家获得的X射线是这个黑洞31岁时发出的,因此称它为至今发现的“最年轻”黑洞。但是,由于这个黑洞离地球有5000万光年的距离,也就是说,x射线望远镜在接收到黑洞的射线时,已经走了5000万年,因此这个黑洞已经不是一个年轻的黑洞了,它的实际年龄应该是5000万年左右。对于它是否真正是一个黑洞,天文学家还没有确切的把握,研究人员也在考虑另一种很吸引人的可能性:这些x射线可能是一颗带有高能粒子的快速旋转中子星发出的。如果是这样的话,SN1979c超新星中的这个天体将是迄今为止观测到的最年轻、最明亮的“脉冲风星云”,是已知最年轻的中子星。而在此之前发现的明亮的脉冲风星云――蟹状星云约有950岁。
这个黑洞的发现,为科学家观测这类婴儿期天体提供了独一无二的机会。美国宇航局在当天记者会上的声明称,这个黑洞将能够帮助科学家更好地理解大质量恒星是如何爆炸的,恒星爆炸后留下的是黑洞还是中子星,以及我们银河系和其他星系黑洞的数量。
宇宙的巨型哑铃型“气泡”
科学家在处理费米太空望远镜的全天影像数据时,惊奇地发现在银河系中心有一个哑铃状的伽玛射线“气泡”结构,结构两端的巨大气泡十分显眼、神秘,它们从银河系中央分别向南、向北延伸,从室女星座直达天鹤星座,“年龄”可能以百万年计,而且每个都有2.5万光年宽。也就是说,如果一束光线从一个“气泡”的边缘穿越到另一个的边缘,要花5万年的时间。两个气泡连接起来可覆盖可见夜空的一半区域,它们喷射着相当于10万颗超新星释放的能量。
目前研究人员仍不能确定这种巨大的气泡结构是如何形成的,但该结构具有轮廓鲜明、清晰可辨的边缘,这暗示着它们是由较大、快速且相当近期释放的能量形成的。据天文学家猜测,这些“气泡”可能是由银河系中央的一个超大型黑洞爆炸所产生,这个黑洞的质量相当于太阳的400万倍。气泡的来源目前还是一个谜团, 现在科学家正在进行更多的研究分析,希望能够揭示一些关于银河系的秘密。
人类起源于黑洞?
人类究竟起源于哪里?生物学家认为人类是由已经灭绝的古猿演化而来的,天文学家则将眼光放得更远,从宇宙中寻找人类的起源。天文学家认为行星起源于垂死恒星的尘埃中。然而,帮助形成这些早期恒星的尘埃又来自何处?因此,寻找恒星尘埃的来源将可以解开人类起源之谜。最近,英国曼彻斯特大学的研究人员认为,他们已解开了这个尘埃来源的谜团,这些尘埃是来自超级黑洞爆发的风中。 研究者们是通过研究类星体得出“人类起源于黑洞”这个惊人结论的。类星体是一种光度极高、距离地球极远的奇异天体,它的“个头?’比星系小很多,但是释放的能量却是星系的千倍以上。据推测,在100亿年前,类星体比现在数量更多,光度更大。类星体核心位置有一个超大质量的黑洞,在黑洞的强大引力作用下,附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围,形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘。物质被吸入黑洞,在下落过程中释放能量,产生无线电波(还有大量其他射线),但并不是所有的物质都被吞噬进去了,部分物质经过烘烤、转化又被回吐出来。宇宙中的这种拉锯赛从未停止,从而导致恒星的高速形成和新元素的诞生。
研究人员分析了有关类星体尘埃放射的红外线,发现它周围的尘埃含有大量形成岩石的矿物,其中包括硅晶石(基本上是小沙粒)和被称作钢玉的铝氧化物(人们熟知的红宝石和蓝宝石的主要成分)以及被称作方镁石的镁氧化物(存在于大理石中)。研究人员认为这些物质可能是构成恒星、行星和生命不可缺少的宇宙尘埃的重要来源。通过分析,研究人员肯定这些矿物质是类星体产生的,因为在外太空的恶劣条件下,它们的晶状结构很难长时间存在,宇宙射线会将它们毁灭成不定形的玻璃状形态,这表明它们是刚形成的。而且,此前在太空尘埃中从未检测到刚玉和方镁石。这些理由为类星体创造早期尘埃的观点提供了强有力的证据。
天文学新发现范文5
宇宙也有“宜居”处
如果地球上的某个地方气候宜人,山清水秀,那会是一个人类的宜居之地。宇宙中也有这样“适宜居住”的地方。在那里,行星表面的温度既不太高,也不太低,所以水可以呈现液态,不会蒸发殆尽,也不会始终凝固不化。
以前的探测结果是,葛利斯581d的公转周期为83天,由于距它的恒星太远,被认为其表面难以形成液体水,但新发现修正了这个数据,显示其公转周期为66.8天,这表明它的距离实际上离恒星要近一些,大约为地球和太阳距离的四分之一。在这个距离上,葛利斯581能够给它的行星更多的热量,从而使葛利斯581d上有可能形成液态水。
科学家们对这次新发现高度重视,因为迄今为止,人们虽然在太阳系外发现了大约350颗系外行星,但绝大多数都是体积巨大、轨道怪异的巨行星,其中的所谓“类地行星”也是要么寒无比,要么炎热异常,要指望在这样的星球上发现生命是难以想象的。马约尔等人的发现是人类寻找系外行星的重要一步,表明“适宜居住”的系外行星能够在宇宙中自然形成并且可能数量可观,因此,寻找这样的“类地行星”并非是遥不可及的事情了。
葛利斯581e的公转周期只有3天多一点,离它的恒星太近,所以表面的温度很高,不可能存在生命。它的非凡意义在于它的质量非常接近于地球,这说明人类发现类似地球大小的系外行星的技术已经日趋成熟。就在不久以前,人们发现的系外行星,其质量多比葛利斯581e大得多,例如葛利斯581b的质量是地球的16倍,葛利斯581c的质量是地球的5倍。2008年6月,瑞士日内瓦天文台的科学家宣布他们发现了5颗系外行星,其中3颗的质量分别是地球的4.2倍、6.9倍和9.4倍。天文学家们把远大于地球但小于地球10倍质量的岩石行星称为“超地球行星”。人类目前正处在发现“超地球行星”的阶段,在这一阶段上,发现像木星这样的大行星已经不在话下,但离发现地球大小的行星还有些距离。
葛利斯581e质量不到地球两倍,它的发现是天文探测技术精度大幅度提高的结果,而由于“科罗”和“开普勒”空间望远镜的升空,人们已经可以用更先进的“凌星”法寻找系外行星了,所以现在看来,找到接近地球大小的系外行星就更加可以期待了。
寻找“类地行星”
加利福尼亚大学的杰夫・马尔西是寻找系外行星的“高手”,他深知寻找系外行星的艰难,特别是质量与地球相差不大的小型“类地行星”。20多年前,这位天文学家用了8年时间搜索星空,他希望通过观测恒星的“摇摆”寻找到一颗系外行星。由于行星不发光,又处在恒星光芒的掩映之中,所以用当时的望远镜无法从地球上直接看到系外行星,天文学家们只能通过间接的方法寻找它们。他们观测恒星的运动,假若一颗恒星出现一种周而复始的“摇摆”,那么这颗恒星的周围就有可能存在着行星,因为“摇摆”很可能是由行星的引力造成的。1995年,马尔西和保罗・巴特勒找到了两颗系外行星,分别是大熊座47b和室女座70b,但他们并不是第一个发现系外行星的人,就在他们发现了这两颗系外行星的前两个星期,瑞士日内瓦天文台的两位天文学家迈克・马约尔和戴迪尔・奎洛兹在飞马座51周围发现了飞马座51b,它是人类发现的第一颗系外行星。
系外行星相距我们十分遥远,又处在恒星的光芒之下,所以发现它们实属不易。天文学家们打比方说,发现系外行星就好比在几千米开外去寻找一只在探照灯边飞翔的萤火虫一样,其难度是可想而知的。好在近几年来,新技术层出不穷。2005年8月,天文学家通过“引力微透镜”技术发现了一颗质量为地球5.5倍的系外行星,它也是当时发现的最小的系外“类地行星”。这颗星的“太阳”也是一颗红矮星。由于这颗红矮星非常暗淡,导致其行星表面温度可能低至零下220摄氏度,所以存在生命的可能性几乎没有。
“引力微透镜”是一种寻找系外行星的新方法,适用于寻找较小的行星,其原理是根据天体引力使光线弯曲而形成的所谓“引力透镜”的放大效应来发现系外行星。2008年6月2日,科学家用“引力微透镜”方法又发现了一颗质量为地球3.3倍的系外行星。这是科学家运用这种技术发现的第七颗系外行星。
2009年2月,欧洲空间局宣布说,“科罗”卫星发现了一颗直径小于两倍地球的系外行星,他们将这颗星命名为COROT-Exo-7b,这是人们采用“凌星”法发现的最接近于地球大小的系外行星,“凌星”法的工作原理是捕捉行星经过恒星表面时恒星光度的微弱变化。科学家们推测,COROT-Exo-7b有可能拥有类似地球的岩石结构,表面非常热,虽然不会有生命,但在物质结构上很像地球,是一颗类似地球大小的“类地行星”,这表明,宇宙中类似地球大小的岩石行星是存在的,而且已经能够为我们所找到了。
是奇迹还是常态
实际上,迄今发现的所谓“类地行星”都并不是严格地类同于地球,尽管它们中的一些可以勉强被称为“类似地球大小的岩石行星”,但其上的环境不是太冷就是太热,即便是葛利斯581d这颗被认为可能存在液态水的行星也并不是那样“适于居住”。它的质量是地球质量的7倍,这样大的质量很难形成类似地球这样的岩石表面,当然,它也不可能是像木星那样的气态巨行星,因为要形成这种行星,它的质量又太小了,所以科学家们推测,葛利斯581d很可能类似于天王星或海王星,它的表面覆盖着冰冷的海洋、氨和甲烷。
尽管由于技术的进步,今天我们已经能够越来越频繁地发现“类地行星”了,但老实说,要真正找到一颗完全意义上的“类似地球”的行星恐怕还是非常困难的。许多科学家充分意识到了这一点,他们坚持认为,我们的地球即使在宇宙中不是唯一,也堪称奇迹。这是因为,在宇宙中要形成一个“地球”,必须在包
括温度、质量、距离、轨道类型、物质组成等所有方面都处在“恰到好处”的状态上,稍有差错便难以形成真正的“地球”。而且,上述所有这些“恰到好处”的因素都必须在相当长的时间里保持不变,只有这样,生命才能得到充足的时间从低级向高级进化和发展。至于智慧生命的产生,那当然就更堪称奇迹中的奇迹了。
想想这些“恰到好处”的因素都是在偶然中无一例外地凑在一起的,哪怕有一个因素出了问题,地球就会遭到类似生物大灭绝这样的灭顶之灾,我们便可以知道,要在茫茫宇宙中找到另一个“地球”是多么困难了,从这个意义上说,我们的地球真可谓集宇宙之万千恩宠于一身,是大自然真正的幸运儿。
不过宇宙中毕竟产生了一个地球,既然产生一个地球,那么第二个、第三个乃至于第无数个难道就不能产生吗?持有这种观点的人认为,宇宙既然如此辽阔,我们就不能认为在茫茫宇宙中的另一些地方没有形成其他“地球”的“恰到好处”的环境。从理论上说,这也是没有错的。
目前,不少科学家似乎有了一个共识,那就是,宇宙中的低级生命也许是常见的,但智慧生命恐怕极为稀少,因为低级的生命,如微生物等能在严酷的环境中生存,但高级生命,尤其是智慧生命则需要极舒适的环境和长时间的进化,能在环境的舒适性和稳定性上满足高级生命存在的星球恐怕不会太多。
“达尔文”计划
尽管今天的望远镜已能直接拍摄到了系外行星围绕它们的恒星运行的图景,但那些行星还是很大,比木星大得多,而且离它们的“太阳”很远,最近的为24个天文单位,晟远的为119个天文单位,而要用望远镜直接为一颗和地球一般大小,且距中心恒星的距离又与地球相近的“类地行星”成像,则要求望远镜在同等条件下能看到比现在成像的行星小3000倍的物体,而且不会因恒星光线的掩盖而看不到它们,要做到这一点,即使动用目前世界第一巨镜――坐落于西班牙加那利群岛上的10.4米口径的大型望远镜也望尘莫及。
不过,下一代巨镜会做得更好。今天,许多计划已经在科学家们的头脑中形成,有些正在实施和即将实施。“类地行星搜寻者”是美国宇航局计划于2014年发射的寻找“类地行星”的探测器,它由两台望远镜组成,其分辨率是哈勃望远镜的100倍,可在红外和可见光波段上搜索“类地行星”,并具备观测行星大气的能力。然而由于资金的原因,这个计划被搁置了下来,与之关系密切的“SIM行星搜寻”项目也被同时推迟。但欧洲空间局的“达尔文”计划则预计于2015年实施,美国宇航局很有可能与欧洲联手推行“达尔文”计划。“达尔文”包括4-5艘探测器,其中3-4艘探测器上装有口径3-4米的太空望远镜,它们组合起来等同于一架巨型望远镜。科学家预计,“达尔文”不仅能发现地球一般大小的行星,而且还能对它们直接成像,并分析它们的大气中是否包含支持生命存在的化合物,包括水、甲烷和氧气等。
天文学新发现范文6
然而,在人类探索太空的漫长之旅中,开普勒的“退休”只是途中的小插曲,更多的发现、更多的追“星”族正不断涌现……
埃姆斯研究中心将新发现的行星命名为开普勒-37b,它的体积约为地球的1/3,位于天琴星座,围绕一颗距离地球210光年的恒星运转。
经过研究小组一年多的查证,开普勒-37b被认定为行星。由于距离恒星过近,该行星地表温度较高,估计在371℃左右,缺乏生命存在必需的大气和水。
为探索宇宙,开普勒望远镜于2009年升空,任务之一是搜寻地球的“孪生兄弟”。开普勒-37b是该太空望远镜第一次发现的体积比地球还小的星体。
在美国系列科幻电影《星球大战》中,有一颗名为“塔图因”的行星,该星球围绕双星系统公转,上面的生物能看到两个太阳挂在空中,景观十分奇特。没想到这一场景在多年后竟然实现——来自法国约瑟夫·傅立叶大学的天文学家们于今年年初发现了现实版的“塔图因”行星。
这颗星球是菲利普·德洛姆和他的同事通过智利天文台望远镜发现的,他们将之命名为2MASS0103(AB)b。由于该星球的体积较大,目前还无法确定它是行星还是恒星,不过根据天文学家的推测,它可能是一颗质量较大的类木行星(指类似木星的气体行星,体积较其他岩质的行星大很多)。
目前,研究人员正在对该星球的光谱进行分析,试图对其表面的大气成分进行深入了解。
来自加拿大多伦多大学的天体物理学家们发现了一颗距离地球170光年的系外行星,它的体积之大让太阳系中最大的行星木星都相形见绌,以至科学家们几乎无法确认它在天体中的分类属性。
在这之前,科学家们已有两年时间未曾获得任何系外行星的图像,而这颗“超级木星”一亮相就带来巨大震撼:它围绕一个名为卡巴仙女座的恒星旋转,卡巴仙女座的质量是太阳的2.5倍,距离地球170光年,而此星座的行星“卡巴仙女座b”质量竟达到木星的13倍。
该星的发现对星体形成理论大有裨益。长期以来,人们认为大质量恒星应在尘埃气体的“转盘”中孕育出新的行星,但缺乏直接证据,而最新发现的这颗“超级木星”或能证实该观点是正确的。
6月,科学家们在一个住着七颗行星的星系中发现了三颗“超级地球”,非常适合人类居住。
这三颗“超级地球”围绕Gliese 667C星球运动,其中一颗距离地球22光年,与天蝎星座中的一个三环系统绑在一起。之所以将这三颗星球取名为“超级地球”,是因为它们的质量均为地球的2.5倍到10倍。
Gliese 667C星球的质量为太阳的1/3多,且气温和光亮度比太阳低,这意味着该处可居住区的气温应该很温暖,因此对天文学家来说此次发现具有重要意义。
由于 Gliese 667C星球是三环系统的一部分,所以站在这三颗星球的任意一颗上都能在天空中看到三个太阳。晚上,两颗伴星便会挂在夜空,与我们从地球上看到的满月一样亮。
美国国家航天局的研究小组利用开普勒太空望远镜找到了两个与太阳系类似的天体系统。
其中,代号为“开普勒-62”的恒星位于天琴座,共有5颗行星绕其运行,距恒星最远的两颗与地球最相似:一颗是开普勒-62e,体积大约是地球的1.6倍,公转周期为122天;它外侧的开普勒-62f体积大约是地球的1.4倍,公转周期为267天。
这两颗行星与其恒星的距离比地球到太阳的距离近得多,但因为开普勒-62“火力不足”,亮度只有太阳的1/5,因此理论上两颗行星的表面不会太热,可以让水保持液态,而液态水是孕育生命的重要前提。
该研究团队的首席科学家比尔·布罗基认为,他们正朝着发现另一颗宜居星球迅速前进,而这两颗行星似乎是很合适的候选者。更让科学家们惊喜的是,这两颗行星身处同一个星系。这意味着如果能登陆其中一颗,那么用望远镜就能遥望另一颗星球表面的文明。而且只要配备常规飞行器,就能在两个迥异的文明之间开展短途星际旅行。
英国牛津大学的科学家们7月宣布,他们在距离地球63光年的狐狸星座中发现了一颗酷似地球的新行星。这一发现给那些相信有外星文明存在的科学家们带来了新希望。但科学家们也表示,尽管它的表面如地球一样是蓝色,但这些蓝色部分是水的可能性并不大。
借助“哈勃”望远镜,科学家们对该行星的气候状况进行了评估,结果显示其大气层中的温度超过1000℃。再加上该行星表面覆盖着一层硅,在高温下溶化呈液态,它远远看去就像地球的蓝色海洋一般。此外,该行星上的风速达到每小时11265公里,大大提高了液态硅的自然运动速度,从而形成玻璃状的雨。
爱因斯坦的狭义相对论被证明比以往认为的更加有用,因为科学家利用它发现了一颗围绕其他恒星公转的行星。天文学家把新发现的这颗行星称为“爱因斯坦行星”,这是人类在太阳系之外发现的800颗行星中最新的一颗,也是通过狭义相对论方法发现的第一颗行星。
这颗行星的正式官方名称为“开普勒-76b”,体积是木星的1.25倍,质量是木星的2倍,属于“热木星”级别的行星。该行星距离地球2000光年,位于天鹅座方向。
科学家利用了爱因斯坦狭义相对论预言的“聚束”效应,即当行星的引力牵拉着恒星越靠近地球时,恒星看起来越明亮,反之则看起来较暗淡。
这种基于相对论效应的新方法更适合发现较大的行星,目前还不能用来发现大小如地球的行星。
8月上旬,一个国际天文学家小组利用设在夏威夷的日本昴星团望远镜首次拍摄到围绕明亮恒星GJ 504运行的一颗系外行星的图像。这颗编号为GJ 504b的系外行星是一颗巨行星,质量约为木星的4倍,大小与木星相当。它是迄今使用直接成像技术在一颗类太阳恒星周围发现的质量最小的系外行星。
米歇尔·迈克埃尔文是一位来自美国宇航局戈达德空间飞行中心的科学家,也是本次发现行星的科学组成员之一。他说:“如果我们能前往这颗行星近距离观察,就会发现这颗行星由于内部的热量仍在自身发出暗色的光芒,呈现出一种单调的暗红色,就像一颗樱桃。”
8月20日,麻省理工学院的科学家们发现,太阳系中一颗非常微小的小行星围绕太阳公转一周只需要8.5小时。这颗太阳系外行星被命名为开普勒78d,表面温度达到了2760℃。
在这项研究中,物理学家约书·亚温和他的同事研究了超过15万颗的行星,目的是要找到一颗体积小、质量约为地球大小、公转周期非常小的太阳系外行星,而开普勒78d行星仍然不是科学家心中的首选。因为他们发现了另一个代号为KOI 1843.03的星球,它在短短4小时15分钟完成了对自己恒星的公转。研究人员介绍,它应该完全是由铁或其他一些致密的材料组成,否则在公转时早就被撕成碎片了。
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行星命名趣闻
1.水星时常交替出现在太阳的两侧,当它出现在傍晚时,它被叫作墨丘利;当它出现在早晨时,为了纪念太阳神阿波罗,它被称为阿波罗。毕达哥拉斯后来指出它们实际上是同一颗行星。中国古代称水星为“辰星”。
2.古希腊人称金星为阿佛洛狄特,是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯,因此金星也称作“维纳斯”。中国古人称金星为“太白”或“太白金星”,也称“启明”或“长庚”。
3.木星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序排名第五。它也是太阳系体积最大、自转最快的行星。中国古代用它纪年,因而被称为“岁星”。在西方称它为朱庇特,是罗马神话中的众神之王,相当于希腊神话中的宙斯。
4.土星是一个巨型气体行星,为太阳系中仅次于木星的第二大行星。土星的英文名字Saturn是以罗马神的农神萨杜恩命名的。中国古代称之为“镇星”或“填星”。
5.天王星颜色为灰蓝色,是一颗巨型气体行星。以直径计算,天王星是太阳系第三大行星;若以质量计算,则排行第四。天王星的命名取自希腊神话的天神乌拉诺斯。