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类型:科幻,科幻片地区:美国年份:1965

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流星是怎样形成的?

一. 流星和流星体 太阳系内除了太阳、九大行星及其卫星、小行星、彗星外,在行星际空间还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块,它们也绕着太阳运动。在接近地球时由于地球引力的作用会使其轨道发生改变,这样就有可能穿过地球大气层。或者,当地球穿越它们的轨道时也有可能进入地球大气层。由于这些微粒与地球相对运动速度很高(11-72公里/秒),与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光,在夜间天空中表现为一条光迹,这种现象就叫流星,一般发生在距地面高度为80-120公里的高空中。流星中特别明亮的又称为火流星。造成流星现象的微粒称为流星体,所以流星和流星体是两种不同的概念。 流星体的质量一般很小,比如产生5等亮度流星的流星体直径约0.5cm,质量0.06毫克。肉眼可见的流星体直径在0.1-1cm之间。它们与大气的相对速度与流星体进入地球的方向有关,如果与地球迎面相遇,速度可超过每秒70公里,如果是流星体赶上地球或地球赶上流星体而进入大气,相对速度为每秒10余公里。但即使每秒10公里的速度也已高出子弹出枪膛速度的10倍,足以与大气分子、原子碰撞、摩擦而燃烧发光,形成流星而为我们看到。大部分流星体在进入大气层后都气化殆尽,只有少数大而结构坚实的流星体才能因燃烧未尽而有剩余固体物质降落到地面,这就是陨星。特别小的流星体因与大气分子碰撞产生的热量迅速辐射掉,不足以使之气化产生流星现象,而是以尘埃形式飘浮在大气中并最终落到地面上,称为微陨星。 据观测资料估算,每年降落到地球上的流星体,包括汽化物质和微陨星,总质量约有20万吨之巨! 这是否会使地球不断变"胖"呢?请看地球质量约为6×1021吨。由于流星体下落使地球"体重"的增加在50亿年时间内的总量约为3.3×1017吨,或者说使地球质量增加了两万分之一,相当于体重200斤的大胖子增加0.1两。可见其实在是微不足道! 二. 流星雨和彗星 流星通常是单个零星出现的,彼此间无关,出现的时间和方向也没有规律,平均每小时可看到10条左右,称为偶现流星(又称偶发流星)。但是偶现流星在整个夜晚的出现频数则不一样:从统计上来说下半夜出现的零星比上半夜多,而且也比较明亮。原因在于下半夜流星是由与地球迎面相遇的流星体和地球追上的流星体造成的,而上半夜出现的流星则是追上地球的流星体造成的(可以用马路上自行车流作比方)。 有时候在天空某一区域某一段时间内流星数目会显著增多,每小时几十条甚至更多,看上去就象下雨一样,这种现象称为流星雨。特别大的流星雨又称流星暴。如1833年狮子座流星雨出现时每小时竟多达35000条(约每秒10条),景象甚为壮观。流星雨是一大群流星体闯入地球大气的结果,这种成群结队的流星体称为流星群。 流星群的各个成员在空间的运动轨道基本上是彼此平行的。由于透视的原因,在地球上看来由流星群造成的流星雨仿佛都从同一点向外辐射出来,这一点称为流星雨的辐射点。大多数流星群即以辐射点所在星座或附近的恒星命名,如狮子座流星群,宝瓶座δ流星群等。 通常认为流星雨的出现与彗星有关。彗星是太阳系内一类奇特的天体,它在远离太阳的时候表现为一颗彗核,直径几公里或更大些。一旦接近太阳,在太阳辐射的作用下,由于彗星核物质的气化会形成巨大的彗发和长长的彗尾。流星群便起源于彗星散射出来的物质碎粒或是瓦解了的彗核。最著名的例子是1826年发现的比拉彗星,地球在每年的11月27日通过它的轨道。1846年1月发现比拉彗星已分裂为二,且分裂后的两颗彗星间的距离越来越大。1855年,它们双双重新出现,但已经分得很开。在以后两次预期彗星该出现的年份都没有观测到,人们以为它失踪了,然而在1872年11月27日夜晚天空中突然出现极为壮观的流星雨,辐射点在仙女座。1885年11月27日又发现了同样的现象。后来得知1798、1830和1838年已观测到过仙女座流星雨。可见比拉彗星在瓦解前早已在散发大量的质点,仙女座流星雨毫无疑问与比拉彗星有关,故又称比拉流星雨。 彗星散发出的微粒在漫长的年代中会逐渐因同样辐射压和大行星引力摄动而分布在整个彗星运动轨道上。由于一部分彗星的轨道可以与地球公转轨道相交,当地球穿越这种区域时便会因大批微粒进入地球大气层而形成流星雨。比如狮子座流星雨平常年份流星数目并不多,只是每隔33年才有一次程度不等、规模较大的流星暴出现,这33年就是母体彗星轨道运动的周期。附表: 一些主要的流星群名 称 可见日期 出现率极大日期 有关彗星 天琴座流星群 4月20日-4月24日 4月22日 1861Ⅰ 宝瓶座η流星群 5月2日-5月7日 5月5日 哈雷 天琴座δ流星群 7月22日-8月1日 7月31日 无 英仙座流星群 7月27日-8月16日 8月12日 1862Ⅲ 猎户座流星群 10月17日-10月25日 10月21日 哈雷 金牛座流星群 10月25日-11月25日 11月8日 恩克 狮子座流星群 11月16日-11月19日 11月17日 1866Ⅰ 双子座流星群 12月7日-12月15日 12月14日 无 三. 狮子座流星雨 天文学家现已清楚,形成狮子座流星雨的母体彗星是1866年发现的坦普尔-塔特尔彗星。历史上有关狮子座流星雨的观测过程却十分有趣:1799年 欧洲、南美均观测到这一流星雨,德国探险家A.Humboldt有过精彩描述。 1833.11.12 北美东海岸9小时内估计观测到24万多颗流星。 1834年 发现辐射点在狮子座,因而命名为狮子座流星雨。奥伯斯证认出1766、1799两年11月在委内瑞拉观测到也是同一流星群的两次出现,周期33.59年。天文界开始认识和研究狮子座流星雨。 1864年 纽顿证明狮子座流星雨从902年起就有活动记载。共计有十个年份,其中6次记载取自中国官方史书。 1866.11 狮子座流星雨再次出现,计算出其运动轨道。 1867.11 奥普尔茨给出彗星1866Ⅰ轨道,因与狮子座流星群轨道十分相似而得知其为流星群的母体彗星。 1899年 未观测到狮子座流星雨,彗星也没观测到,有人认为彗星已瓦解。公众感到受骗上当而十分气愤,对天文学家的不信任感陡然增加。 1900.11.15/16 在加拿大重又观测到狮子座流星雨,每小时1千条。第二年在美国西南部和墨西哥又见到,每小时最多达2千条。 1933年 未发现流星雨,有人估计彗星可能已碎裂。 1965年 重新找到了失踪近一个世纪的坦普尔-塔特尔彗星。 1966.11.17 再度观测到狮子座流星雨,最盛时每小时超过14万颗。 四. 流星雨出现对人类活动的影响 1.可能对航天器造成威胁。流星群颗粒大都很小(<1mm),但速度极高。以98年狮子座流星雨为例,相对地球的运动速度为71km/s,达到子弹初速的100倍。如果较大颗粒或结构较坚实的颗粒高速撞击人造卫星或其它航天器,很可能造成严重后果,如舱面击穿,探测器损坏,太阳能板受损,电子器件因等离子体放电而失效,甚至整个航天器被击坏、击毁等。历史上已经有过这类事件发生,如1993年英仙座流星暴使欧洲航天局的Olympus卫星因遭到一颗流星体的撞击而一度失控。 2.大批流星群闯入地球大气造成的电离效应可能使远距离电讯发生异常。 3.对云层和雨量的影响。大批流星体尘埃散入地球大气,提供了额外的水汽凝结中心,会使云层和雨量增大。 4.陨星击中人类或牲畜。关于人体被陨星直接击中尚未见报道,但据说1836年在巴西曾砸死几只羊,1911年埃及打死一条狗,1969年澳大利亚发生过陨星打穿屋顶等事件。 5.严重的撞击灾变事件。这类事件的祸首已不能算是流星体,而是大小不等的小行星。 6.可以利用流星出现时,因流星体燃烧形成的长条电离离子柱对无线电讯号的反射作用,进行高频或甚高频通讯,作用距离可达1800公里。因流星通讯不受太阳活动或核爆炸影响,在军事上有重要意义,美国已有流星通讯设备作为战术通讯的一种手段来装备部队。7.天上掉一颗星,地上就要死去一个人的说法是毫无科学道理的。



地球自转的成因?是由什么原因造成的

地球同太阳系其他八大行星一样,在绕太阳公转的同时.围绕着一根假想的自转轴在不停地转动,这就是地球的自转.几百年前,人们就提出了很多证明地球自转的方法,著名的“傅科摆”使我们真正看到了地球的自转,但是,地球为什么会绕轴自转?为什么会绕太阳公转呢?这是一个多年来一直令科学家十分感兴趣的问题,粗略看来,旋转是宇宙间诸天体一种基本的运动形式,但要真正回答这个问题,还必须首先搞清楚地球和太阳系是怎么形成的.地球自转和公转的产生与太阳系的形成密切相关.现代天文学理论认为,太阳系是由所谓的原始星云形成的,原始星云是一大片十分稀薄的气体云,50亿年前受某种扰动影响,在引力的作用下向中心收缩.经过漫长时期的演化,中心部分物质的密度越来越大,温度也越来越高,终于达到可以引发热核反应的程度,而演变成了太阳.在太阳周围的残余气体则逐渐形成一个旋转的盘状气体层,经过收缩、碰撞、捕获、积聚等过程,在气体层中逐步聚集成固体颗粒、微行星、原始行星,最后形成一个个独立的大行星和小行星等太阳系天体.我们知道,要测量一个直线运动的物体运动快慢,可以用速度来表示,那么物体的旋转状况又用什么来衡量呢?一种办法就是用“角动量”.对于一个绕定点转动的物体而言,它的角动量等于质量乘以速度,再乘以该物体与定点的距离.物理学上有一条很重要的角动量守恒定律,它是说,一个转动物体.如果不受外力矩作用,它的角动量就不会因物体形状的变化而变化.例如一个芭蕾舞演员,当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候(质心与定点的距离变小),他的旋转速度就会加快,因为只有这样才能保证角动量不变.这一定律在地球自转速度的产生中起着重要作用.形成太阳系的原始星云原来就带有角动量,在形成太阳和行星系统之后,它的角动量不会损失,但必然发生重新分布,各个星体在漫长的积聚物质的过程中分别从原始星云中得到了一定的角动量.由于角动量守恒,各行星在收缩过程中转速也将越来越快.地球也不例外,它所获得的角动量主要分配在地球绕太阳的公转,地月系统的相互绕转和地球的自转中,这就是地球自转的由来,但要真正分析地球和其他各大行星的公转运动和自转运动还需要科学家们做大量的研究工作.这就是说,在地球的形成过程中,运动——尤其指旋转,自始至终伴随着地球的形成过程而不是地球形成之后再在某种原因下开始自转或公转的.太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则.为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐变大,这就加速吸积过程.原始太阳星云中的质点最初处在混饨状,横冲直闯,逐渐把无序状态变成有序状态,一方面,向心吸积聚变为太阳,另外,就使得这团气体逐渐向扁平状发展,发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了.开始转时,有这么转的,有那么转的,在某一个方向占上风之后,都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则,也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则.地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转.

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