在数亿公里外太空中,一直飞行着这样一个小天体,在过去数百年里,有时近在咫尺,与地球仅相隔几百万公里,有时又远在天边,与地球相隔数亿公里。而在2019年12月,这个小天体来到了2.73亿公里外太空,并且还有一个人造物终日与它“并肩”飞行,这个小天体就是充满着神秘色彩的贝努(Bennu)小行星。而在今年,我们的人造物发现小天体多次喷出大量粒子。
而这个人造物就是美国宇航局引以为傲的OSIRIS-REx太空船,说到这艘太空船,估计很多人都不会陌生,尤其是美国人,因为它是一艘可返回式太空船,造价达8亿美元,其主要目的是对Bennu小行星进行采样,然后将60克样品送回地球进行详细分析,用以揭示太阳系的形成、演化,八大行星的形成过程,以及地球生命为何而产生。
这是因为Bennu小行星是一颗碳质小行星,于1999年9月11日被发现,所以它还有一个“外号”,名为1999 RQ 36。科学家发现,Bennu是一颗非常危险的近地小行星,因为在未来的2175年至2199年间可能会与地球相撞,撞击概率约为2700分之一,所以Bennu一直深空雷达重点跟踪对象。科学家还发现Bennu可能含有古老的神秘物-硬质合金。
自2016年9月8日成功进入外太空后,OSIRIS-REx太空船如同一颗超级子弹,在无边黑暗中极速飞行,虽然与太阳相对速度快到每秒27.12公里,快得无法形容,但还是无法直线飞向Bennu小行星,这是因为宇宙中的每一个天体都在运动,地球、月亮、火星、还有太阳,Bennu小行星也是如此,以每秒28公里速度在飞行。除此之外,太空船还受到太阳重力牵引。
所以OSIRIS-REx太空船只能展开了一场长达2年多的“太空追逐”,经过两年多的“跋山涉水”,OSIRIS-REx终于在2018年12月飞近了Bennu。环绕在轨道一步一步缩小,太空船对Bennu的探测是越来越细微,中途还进行了一次近距离飞掠。很快,OSIRIS-REx太空船有了意外新发现,原来看似冰冷的小行星有可能是“活跃”的。
在2019年1月6日,OSIRIS-REx摄像机捕捉到了有趣现象,Bennu小行星南半球表面无缘无故地会有粒子喷射出来,短暂围绕小行星旋转后落回表面,虽然粒子大小从1厘米到10厘米,数量大约有200颗,高度不超过3米,但却引起了科学家的高度注意,激起了好奇心,这实在是太有趣了,因为之前没有科学家会认为一颗直径不足1公里小行星内部竟然是“活”的。
所以,在过去的近11个月时间里,美国宇航局科学家一边在留意下一次粒子喷射事件,一边寻找起喷射原因。果不其然,1月19日和2月11日又发生两次有规模的喷射事件,都发生在赤道附近,并且科学家还留意到三次喷射事件均发生在傍晚时分。在经过数月研究后,科学家得出结论:有三种可能解释,水蒸气突然释放,热应力破裂,和流星体撞击。
在漆黑外太空中,倒处飞行着无数小天体,虽然有的体积很小,但飞行速度极快,天体间撞击在所难免,所以是流星体撞击的可能性最大。
宇宙中的各种天体为什么要旋转?
在经典物理学中,牛顿定律,已经可以比较好地解释这个问题!
首先,是牛顿第一定律:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
从牛顿第一定律看,我们不难判断出, 天体之所以转,是因为天体受到了力的作用 ! 是作用力改变了,天体的运动状态。
至于这个力的来源,就有多种说法了!比如,万有引力、有质量物体扭曲周围空间产生的引力波、电磁力等等,这里就不多说了。我们主要是说说,天体在力的作用下是怎么转动的。
其次,天体的转动有两种。即公转和自转。
天体的公转 ,即一个天体要绕着另一个天体转动。这公转的形成,并不难理解。
我们可以假设,最初,宇宙就是两个相对静止的天体!他们之间存在着万有引力!那么,在引力的作用下,它们就会朝着对方,做加速直线运动,直到相撞。这时候,它还没转动。
相撞之后,产生了爆炸!之后,形成了无数的大大小小的天体。这些天体,会有一个远离爆炸点的速度,同时,这些天体之间,也存在引力。
假设,爆炸只产生了三个大小不等的天体,那么,它们会朝着三个方向飞行。这时候, 天体的受力方向,与它们飞行的方向,便产生了夹角。 于是,天体的飞行方向便发生了偏转。
在宇宙大爆炸的假设中,天体的运动也是如此。在不同方向的天体引力下作用下,天体速度方向发生偏转。以致形成,小质量天体,绕大质量天体公转的情况。
至于天体自转 ,即自我旋转。这也不难理解。刚才,我们了解了,天体公转是外界对天体整体引力导致的。现在,我们再深入一点,即探讨引力在天体的内部作用。
在天体诞生时,天体各部分密度不一样,导致各部分受力不均,产生了力矩。在力矩的作用下,天体有了角动量,便慢慢地旋转起来。一个自我旋转的天体,在没有受到外力矩的情况下,它会一直保持着这个角动量,维持着旋转状态。偶尔的天体碰撞,也会改变天体自转的角动量。
最后,回到我们的问题 。我们不难理解,天体为什么要转了!这并不是天体要转,而是宇宙中的力使然。
在宇宙中,天体的转动是十分普遍的现象。
地球本身有自转,同时还会绕着太阳公转。月球的阴晴圆缺是月球环绕地球公转的结果。虽然满月看起来都是一样的,但月球也有自转,只是自转与公转达到了同步。另外,太阳自身也有自转,平均周期为27天。同时,太阳还会环绕银河系中心旋转,周期大约为2.3亿年。
那么,为什么宇宙中的天体都会旋转呢?有没有不会旋转的天体呢?
万有引力定律表明,宇宙天体之间都有存在引力作用,如果没有办法对抗引力作用,天体就会互相吸引在一起。只有通过某种方式运动,天体之间才能避免在引力的作用下发生碰撞。也就是说,没有转动的天体都已经撞毁了,留下来的都是会转动的天体。
那么,天体是如何开始转动的呢?
天体的转动与其如何形成有关。宇宙大爆炸初期产生了大量由氢和氦组成的星云,它们在外部干扰下,比如附近有超新星爆发,将会坍缩形成恒星、行星、卫星以及其他各种小天体。太阳系的形成必然受到了上一代大质量恒星的影响,我们所知的重元素大都是来自于那颗恒星,它的超新星爆发送来了重元素。
星云中的组成粒子会互相碰撞,它们基本上不可能刚好互相碰撞抵消,使得星云的净角动量为零。因此,星云在某个方向上会有一个整体运动,而且随着引力坍缩,星云会在该方向上越转越快。
最终,恒星从星云中心形成,因为角动量守恒,恒星会保持自转。剩余的星云继续环绕恒星旋转,从中形成的行星和卫星不但会自转,而且也会公转。同样地,从星云中形成的银河系也会自转,其中的恒星会绕着星系中心旋转。
只有转动的天体才不会被其他天体的引力吸引过去,否则它们最终将会不复存在。不过,并非所有转动的天体都能永远存在。
在银河系附近的几百万光年空间中,存在数十个星系,它们组成了本星系群,银河系以及其他星系都会环绕本星系群的中心旋转。然而,由于本星系群中两个最大的星系——银河系和仙女座星系,它们之间的距离太过接近,引力作用十分强大,尽管这两个星系都有公转运动,但它们之间逐渐螺旋接近,大约在38亿年后会被引力吸引到一起。最终,宇宙中将不再有银河系,取而代之的是一个更大的椭圆星系。
这里涉及到两个问题。
第一:为什么要转?
这就跟你转呼啦圈一个道理。你想要让呼啦圈保持在你迷人的小腰肢上,就得让它转动,一旦不转,那就掉地上了。
宇宙中的天体是一个道理。比如地球必须围绕着太阳,以每小时10万公里的速度,在一个近似椭圆的轨道上拼命狂奔(法拉利的最高时速300多公里),要不然就得一头栽到太阳里面去。
其实地球应该也不愿意这样吧!但是没办法啊,宇宙中谁的引力大,谁就是老大。太阳的质量是地球的33万倍,地球只能乖乖绕着老大转,而且必须得达到这个速度,离心力才能和引力平衡,不然就会越转越靠近太阳,最后被老大化为灰烬。
转呼啦圈的力来自于你的小蛮腰。那宇宙中天体运行的力来自于哪里呢?
太阳系最初是一大团气体云,引力和压力共同作用在这团气体云上。引力会压缩气体云,让气体云变得越来越热,同时,气体云内部的压力也会变大,与引力平衡。
由于温度太高,气体云会向外辐射热能并发出耀眼的光芒,这导致压力变小,引力趁虚而入,进一步压缩气体……最后,密度最大的区域会变成一个核聚变反应堆,在这个反应堆里,氢原子聚变生成氦,一颗恒星就诞生了。
在气体云被压缩的过程中,气体轻微的旋转会被放大,旋转的气体云产生巨大的离心力。由于离心力的存在,引力会把气体云压缩成一个“超级大披萨”,被称为“原行星盘”。
如果这团气体云中除了氢和氦,还有碳、硅等比较重的元素,那么,在中心形成炙热恒星的同时,外层物质就会形成一种较冷的物体,也就是行星。
如果这一团气体云太大太重(比太阳重数百万甚至数万亿倍),那它最后就会变成一个星系。
所以,让天体转动的力来自于原始气体云的转动。而驱动原始气体云的,则是引力和其它三种基本力的共同作用。如果还要继续追根溯源,那么,一切的物质和能量都来自于138亿年前的宇宙大爆炸。
宇宙是由大约137亿年前发生的一次大爆炸形成的。
宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸,这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。大爆炸使物质四散出去,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。
虽然整个宇宙的大小尚不清楚,但可以测量可观测宇宙的大小,估计其直径为930亿光年。在各种多重宇宙论中,一个宇宙是一个尺度更大的多重宇宙的组成部分之一,各个宇宙本身都包括其所有的空间和时间及其物质。
扩展资料:
宇宙的组成
宇宙几乎完全由暗能量、暗物质和普通物质组成。其他包括电磁辐射(估计占宇宙总能量的0.005%或接近0.01%)和反物质。在宇宙的历史中,所有类型的物质和能量的比例都发生了变化。在过去20亿年中,宇宙中产生的电磁辐射总量减少了1/2。
当前包括原子、行星、恒星、星系和生命在内的普通物质仅占宇宙质能总量的4.9%。当前这类物质的总体密度非常低,大约为4.5×10-31g/cm?,相当于每4立方米体积中只有一个质子的密度。暗能量和暗物质的性质是未知的。暗物质是一种尚未被确认的神秘物质形式,占宇宙总量的26.8%。暗能量是来自虚无空间的能量,它导致宇宙的膨胀加速,占宇宙总量的68.3%。
-宇宙
#和宇宙有关的一切# 1.科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种“暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。2.宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个体积极小、温度极高、密度极大的奇点。在141亿年前左右,奇点产生后发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。3.宇宙大爆炸后0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。宇宙是什么?宇宙有多大?宇宙年龄是多少?宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的'速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球。根据大爆炸宇宙模型推算,宇宙年龄大约200亿年。宇宙有多少个星系?每个星系有多少颗恒星?在这个以130亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百亿到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥有多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中,真如沧海一粟,渺小得微不足道。太阳和地球的年龄?据估计太阳的年龄比地球大1000万-2000年年,而通过放射性计年,地球的年龄是45亿年,因此太阳的年龄是45.1亿年。银河系简介?是地球和太阳所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。银河系呈旋涡状,有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方。从远处看,银河系像一个 体育 锻炼用的大铁饼,大铁饼的直径有10万光年,相当于946080000亿公里。中间最厚的部分约3000 12000光年。银河系整体作较差自转,太阳位于一条叫做猎户臂的旋臂上,距离银河系中心约2.5万光年。在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内,扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫“核球”,半径约为7千光年。核球的中部叫“银核”,四周叫“银盘”。在银盘外面有一个更大的球形,那里星少,密度小,称为“银晕”,直径为7万光年。银河系是一个旋涡星系,具有旋涡结构,即有一个银心和两个旋臂,旋臂相距4500光年。其各部分的旋转速度和周期,因距银心的远近而不同。1971年英国天文学家林登·贝尔和马丁·内斯分析了银河系中心区的红外观测和其他性质,指出银河系中心的能源应是一个黑洞,但是由于目前对大质量的黑洞还没有结论性的证据。银河系如何运转?太阳绕银河系公转是多少年?银河系的年龄是多少?银河系是一个巨型旋涡星系,Sb型,共有4条旋臂。包含一、二千亿颗恒星。太阳距银心约2.3万光年,以250千米/秒的速度绕银心运转,运转的周期约为2.5亿年。关于银河系的年龄,目前占主流的观点认为,银河系在宇宙诞生的大爆炸之后不久就诞生了,用这种方法计算出,我们银河系的年龄大概在145亿岁左右,上下误差各有20多亿年。而科学界认为宇宙诞生的“大爆炸”大约发生……什么叫星系?宇宙有多少个星系和恒星?天穹上的大多数光点是银河系的恒星,但也有相当大量的发光体是与银河系类似的巨大恒星集团, 历史 上曾被误认为是星云,我们称它们为河外星系,现在已知道存在1000亿个以上的星系,著名的仙女星系、大小麦哲伦星云就是肉眼可见的河外星系。星系的普遍存在,表明它代表宇宙结构中的一个层次,从宇宙演化的角度看,它是比恒星更基本的层次。宇宙中有1000亿 2000亿个像银河系这样的星系。如果银河系的恒星数量以最低的2000亿(有人推算是10000亿)颗计算,由此推算出的宇宙中的恒星数量为2 1022 4 1022颗。银河系有多少颗恒星?银河系的质量是太阳的多少倍?宇宙有多少颗恒星?银河系物质约90%集中在恒星内,银河系里还有气体和尘埃,其含量约占银河系总质量的10%。银河系的总质量大约是我们太阳质量的1万亿倍,大致10倍于银河系全部恒星质量的总和。银河系所有的恒星的总质量倾向于认为有7000亿个太阳质量,而据计算,1颗恒星的平均质量是太阳的质量的0.7倍,那么7000亿个太阳质量也就是意味着有10000亿颗恒星了。宇宙中太约有800亿-1250亿个星系,有着800万亿亿颗恒星,其误差是10倍左右,也有人计算是5000万亿亿颗恒星,与实际情况不会超过6倍。银河系每年诞生多少颗恒星?银河系大约已有120亿年的 历史 了,在这期间共形成了大约7000亿颗恒星,即每年诞生恒星的速率是50多颗。大约是有500颗恒星是在最近1000万年间形成的,当然还有数以千计的,正在形成恒星的产星星云。那些星系距银河系最近?人马矮星系是最近的一个,距离约有78200光年。接下来是大麦哲伦云,距离159000光年,以及小麦哲伦云,距离189000光年。地球离银河系中心有多远?地球离银河系中心约25000光年,误差是1600光年。银河系有多少颗类似太阳的恒星?银河系类似太阳相同的颜色和光度的恒星约有26348颗。太阳系的边缘距离太阳有多远?太阳系极远处的柯伊伯带是一个汇聚着慧核和一些大天体的盘状区域,离太阳也许有240亿公里。什么是行星?太阳系有多少颗行星?如何定义行星这一概念在天文学上一直是个备受争议的问题。国际天文学联合会大会2006年8月24日通过了“行星”的新定义,这一定义包括以下三点:1、必须是围绕恒星运转的天体;2、质量必须足够大,它自身的吸引力必须和自转速度平衡使其呈圆球状;3、不受到轨道周围其他物体的影响,能够清除其轨道附近的其它物体。一般来说,行星的直径必须在800公里以上,质量必须在50亿亿吨以上。按照这一定义,目前太阳系内有8颗行星,分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。太阳系行星大小的排列顺序和相对地球的比例?1.木星1316。2.土星745。3.天王星65.2。4.海王星57.1。5.地球1。6.金星0.856。7.火星0.150。8.水星0.056。八大行星的远近排列、大小和体积的排序?太阳系中的九大行星,按距太阳远近排列依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。质量从大到小依次为:木星、土星、海王星、天王星、地球、金星、火星、水星。体积从大到小依次为:木星、土星、天王星、海王星、地球、金星、火星、水星。什么是恒星?在夜晚用人眼能看到多少颗恒星?由炽热气体组成的,能自己发光的球状或类球状天体,恒星都是气体星球。正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。按质量计算,氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。离地球最近的恒星是太阳。其次是处于半人马座的比邻星,它发出的光到达地球需要4.22年。晴朗无月的夜晚,且无光污染的地区,一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星。借助于望远镜,则可以看到几十万乃至几百万颗以上。如何测恒星的质量和密度?只有特殊的双星系统才能测出质量来,一般恒星的质量只能根据质光关系等方法进行估算。已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间,但大多数恒星的质量在0.1 10个太阳质量之间。恒星的密度可以根据直径和质量求出,密度的量级大约介于10克/厘米(红超巨星)到10 10克/厘米(中子星)之间。什么叫光年,银河系的直径有多少光年?长度单位,指光在真空中行走的距离,1光年=94600公里,光由太阳到达地球需时约八分钟,已知距离太阳系最近的恒星为半人马座比邻星,它相距4.22光年。我们所处的星系——银河系的直径约有七万光年,假设有一近光速的宇宙船从银河系的一端到另一端,它将需要多于十万年的时间。什么是光?这很有讽刺性。光就在我们周围,因为它我们才能看到东西。但是要精确的说它是什么却不容易。光可以被认为是有时具有波的性质的在时空中传播的粒子。这是因为光具有双重的性质。如果你想把它描述成波,想象一下大海中一排排的波浪。当然光波不是水组成的而是电能和磁能在空间的共同传播。我们叫做电磁波或电磁辐射。真空中光波的速度是30万千米每秒。从一个波峰到下一个波峰的距离叫波长,一秒钟内通过一个固定点的波峰叫做波的频率。
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