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透過許慶龍主編的這本《宇宙知識小百科》,可以幫助我們學習了解環繞著地球的宇宙,所蘊含的神秘事物,例如:太陽、類地行星(水星、金星、火星和地球)、類木行星(木星、土星、天王星、海王星)、冥王星、月亮、無數的星球、各式各樣的星座、宇宙的奧妙、星座和神話的起源、大爆炸、宇宙中是否有其他生命體及更多有趣的事物。
序
透過這本書,幫助我們學習了解環繞著地球的宇宙,所蘊含的神秘事物,例如:太陽、類地行星(水星、金星、火星和地球)、類木行星(木星、土星、天王星、海王星)、冥王星、月亮、無數的星球、各式各樣的星座、宇宙的奧妙、星座和神話的起源、大爆炸、宇宙中是否有其他生命體及更多有趣的事物。
本書是一本專門為青少年量身打造的有關宇宙的小百科全書。《宇宙知識百科》中淺顯易懂的文字,生動有趣的故事使青少年在掌握豐富知識的同時,有種宛如在太空遨游的感受。
編者
2011年9月
目次
書摘/試閱
觀測茫茫無際的宇宙蒼穹,首先要了解我們地球所在的太陽系。太陽系是個以太陽為中心的極其龐大的天體系統,它由太陽及8顆大行星、50余顆衛星、2 000多顆已被觀測到的小行星以及無數的彗星、流星體等組成。這個龐大的天體系統就像一個井然有序的大家庭,所有的天體都以太陽為中心、沿著自己的軌道有條不紊地旋轉著,并且旋轉的方向基本相同,基本上在一個平面上旋轉。在太陽系眾多天體的運行中,太陽如同一根萬能的繩子,拉著所有的天體圍繞自己旋轉運動,偶爾有個別星星脫離軌道,最終也會被太陽的引力控制住。
在太陽系中,太陽不僅是中心,而且在重量上也絕對壓倒其他天體。科學家進行過大致推算,就整個太陽系的重量而言,太陽的重量占總重量的99.8%-99.9%。更重要的一點,太陽是太陽系中唯一能發光的星體,其他都是從太陽上借光或反光。太陽的中心溫度高達1500萬攝氏度,表面溫度達6 000攝氏度,每秒鐘輻射到太空(包括我們所在地球)的熱量相當于1億億噸標準煤完全燃燒后產生的熱量總和。
太陽系的疆域極為遼闊,其半徑約為60億千米。形象地說,如果我們乘坐目前世界上最快的時速為l 500千米的飛機,從太陽系邊緣飛到太陽,也要連續飛行457年的時間。
然而,太陽系又不龐大。在整個宇宙中,在我們基本了解的銀河系中,太陽系又是一個很小的部分。太陽系的天體圍繞太陽旋轉,整個太陽系又圍繞著銀河系的中心旋轉。并且,太陽系在宇宙中不止一個,據近年美國科學家觀察研究,至少還有一個以織女星為中心的類似太陽系的天體系統;科學家們還推測說,在現在科學儀器的視野之外,肯定還有許多類似太陽系的“太陽系”在按自己的軌道運轉著。
12.熾熱星球——太陽
太陽是太陽系的中心,是一顆恒星,直徑大約有139萬千米,體積大約是我們所在地球的130萬倍。
太陽在宇宙中是一顆普通的恒星,又是一顆能發光發熱的恒星。我們已經知道,太陽本身是一個熾熱的星球,僅表面溫度就有6 000攝氏度,內部溫度更高。太陽的光和熱的能源是氫聚變為氦的熱反應。因為太陽的主要成分就是氫(占71%)和氦(占27%),熱核反應在太陽內部進行,能量通過輻射和對流傳到表層,然后由表層發出光和熱,習慣上稱為“太陽輻射”。
太陽帶有光和熱的表層稱為“太陽大氣”,由里向外分為三個部分:光球、色球和日冕。我們肉眼所能看見的太陽表面很薄的一層為“光球”,厚度只有500千米,平均溫度約為6 000攝氏度,我們看到的太陽的光輝,就是這層光球。也正是由于這層光球,遮住了人們肉眼的視線,使人們在很長一段時間內看不到太陽的真正面目,更無法了解太陽內部的奧秘。第二層(也叫中間層)是“色球”,厚度大約為2 000千米,是光球厚度的4倍,密度卻比光球更稀薄,幾乎是完全透明的。色球的溫度高達幾萬度,但它的光卻被光球掩蓋住,平時很少能看到。只有在日食的時候,太陽的光球被月亮完全擋住,在黑暗的月輪邊緣可以看到一絲纖細的紅光,這便是色球的光亮。第三層(即最外一層)為“日冕”,厚度約為數百萬公里,日冕的光更微弱,用肉眼完全看不到,但日冕的溫度卻很高,達100萬攝氏度。在這樣的高溫下,太陽上的氫、氦等原子不斷被電離成帶正電的質子和帶負電的自由電子,并且掙脫太陽的引力,奔向廣袤的宇宙空間。這便是天文學上稱為“太陽風”的現象。在太陽表面的三層結構中,只有外層的日冕有不規則變化,有時呈圓形,有時則呈扁圓形。
此外,在太陽的邊緣外面還常有像火焰一樣的紅色發光的氣團,稱做日珥。有時日珥向數十萬千米高處放射,然后又向色球層落下來,實際上這也是日冕不規則變化的一種形式。日珥大約11年出現一次,不過,我們用肉眼看不到,只有天文工作者用特制儀器,并且只有在日全食時才看得比較清楚。
13.天然衛星——月亮
月亮學名月球,是太陽系的一個星球,只是不像其他行星那樣以太陽為中心旋轉,而是圍繞地球轉,是地球的天然衛星。月亮的光是由于太陽的照射而產生的,它本身不會發光或發熱。
月球的體積約為地球的1/48,密度為地球的3/5,遠不如地球堅實。月球上的重力比地球上的重力小得多,比如在地球上100千克的物體拿到月球上還不到17千克。
月球繞地球公轉,同時又自轉,旋轉的兩個周期相同,都是27.3天,而且方向相同,結果總是一面朝向地球。地球上的人永遠只能看到月球的一面,看不到另一面。
面朝月球,即我們看到的一面,布滿了大大小小的環形山,有些像地球上的火山口;另一面山地較多,中部是一條綿延2 000千米的大山系。人們比較重視月球上的環形山,據分析,直徑1千米以上的環形山有30萬座,有一座最大的直徑為295千米,可以把我國的海南島放在里面。天文學家認為,環形山是隕石撞擊月球留下的痕跡;另一種解釋是月球上發生過猛烈的火山爆發,環形山即是火山口。在明亮的夜晚我們可以看到月球表面的暗紋暗斑,那是月球上的平原或盆地,天文學家稱之為“月海”,并不是傳說中的嫦娥、玉兔……
月亮被太陽照射的時候,表面溫度高達127攝氏度,不被照射的時候或陰面則為一183攝氏度,溫差達310攝氏度,不適宜生物存活。月球上面沒有空氣,“月海”實際是于枯的盆地或平原,根本沒有水,從來沒有過生命的蹤跡。
不過,月球并非沒有利用價值。1969年7月21日,美國宇航員阿姆斯特朗、柯林斯和奧爾德林乘坐“阿波羅11號”宇宙飛船第一次成功地登上了月球,對月球的起源、結構和演化過程有了進一步更科學的了解。天文學家發現,月球的物質組成與地球很相近,月巖中含有鋁、鐵等66種有用元素。后來,人們又多次在月球上收集各種標本,進行勘測實驗。可以確信,隨著對月球認識的全面和深化,對月球的開發和利用會成為并不遙遠的事實。
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