星云>星系>星座,星云包含了除行星和彗星外的几乎所有延展型天体。它们的主要成份是氢,其次是氦,还含有一定比例的金属元素和非金属元素。1990年哈勃望远镜升空以来的研究还发现含有有机分子等物质。星云看上去像云雾状的天体,是非恒星状的气体尘埃云。
广义上星系指无数的恒星系(包括恒星的自体)、尘埃(如星云等)组成的运行系统。例如银河系,它是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大星系。星座只是天空中某个区域里几颗星星的连线,由人来命名的。
扩展资料:
星座可以理解为是由人类命名的。而星云和星系是自然形成的。例如仙女星系,又叫仙女座大星系,位于仙女座方位的拥有巨大盘状结构的旋涡星系,直径22万光年,距离地球有254万光年,是距银河系最近的大星系。
星云对于宇宙的星体来说,可以说是最初的家。这是因为气体云是恒星形成的基础,也就是说,我们的太阳也是由气体云演变而来的,如果宇宙中没有星云,地球可能也不会出现。
半个世纪前, 美国 和 前苏联 进行全方位的 军备竞赛 。此时太空成为竞争的主舞台, 美国和前苏联 在较量中,迫不及待地想要第一个登月。获取国际舆论的至高点!
两国宇航局均耗费了巨大的人力财力,调动 科技 人员进行攻关研制。不停地实验和发射,这是一场与时间的赛跑。对于美国而言,这次的 阿波罗计划 早日提上日程已刻不容缓,为了 纪念并完成1961年被杀害的总统约翰·肯尼迪(John F Kennedy),关于美国在十年内将航天器降落在月球上(并安全返回)的承诺。
美国将在1969年7月20日迎接这一挑战,但这一努力将建立在牺牲和悲剧之上。 大约8名宇航员和宇航员候选人死于飞机失事或车辆测试 ,还有许多其他美国宇航局的地勤人员和工人在事故中丧生,而将阿波罗号送上太空前,就已有数十位试飞员为了这项事业牺牲在自己的岗位上。
中这位是 NACA工程首席功勋飞行员 ,曾驾驶飞机 突破音障 ,具有划时代的意义。但同时也是第一个在 NACA 工程中死于飞行事故的试飞员,1948年5月3日,礼来公司的 道克拉斯D-558-1发动机 的压缩机故障,切断了飞行控制电缆,使得 Howard Lilly 驾驶的飞机失控不幸坠毁而丧生。
中间这位是 爱德华兹 ,作为实验“飞翼”飞机的5大机组成员之一,因飞行事故而丧生,为了纪念这位飞行员,表彰他的突出贡献, 加州爱德华兹空军基地 以他的名字命名。
西奥多·弗里曼 是入选阿波罗项目的14名宇航员之一,作为第一批成员。在 1964年10月 ,所驾驶的 T-38训练机 在休斯顿附近进行例行训练中,飞机引擎不慎吸入“ 鹅 ”,导致飞机坠毁而丧生。
1966年2月, 宇航员Elliot See 和Charles Bassett 在前往 圣路易斯 兰伯特球场中,飞机遭遇恶劣天气而失事,他们乘坐的T-38飞机最终坠落在距离他们日常训练的双子座9号模拟器不到500英尺的地方。
1967年1月27日 ,阿波罗1号的 格斯·格里森 , 埃德·怀特 和 罗杰·查菲 在 肯尼迪航天中心 进行发射实验。测试时被绑在指挥舱内,由于驾驶舱发生火灾无法逃离而丧生。
阿波罗计划 和如今 载人航天 的努力程度究竟有何不同,我们必须要参考二战后的时代背景。在美苏冷战期间,很多技术尚未完全成熟,还需要进行验证性的实验,试飞员们尝试突破极限,驾驶他们的新喷气式飞机以达到超音速。
在20世纪40年代末,这些飞行员来自海空军,或 国家航空咨询委员会(NACA) -美国宇航局的前身(成立于1958年)。
Howard Lilly 是第一个 NACA工程 飞行员,同时也是人类第四位在 加州莫哈韦沙漠 上突破音障的飞行员。1948年5月3日因飞行事故而丧生,一个月后 格伦· 爱德华兹上尉 和四名机组人员在实验性的" 飞翼" 飞机上丧生,加州飞行基地为此更名为 爱德华兹空军基地 。根据詹姆斯·汉森的《 第一人 尼尔·阿姆斯特朗的传记》,在1952年,每月平均有7名试飞员在爱德华兹空军基地去世。
到20世纪60年代初 太空计划 启动并运行时,许多幸存的试飞员已经进入美国宇航局的宇航员队伍。其他人拥有驾驶经验和科学教育的双重背景,如受过大学教育的工程师 尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林。
"这些人已经习惯接受风险了 ," 美国宇航局前 历史 学家罗杰·劳纽斯(RogerLaunius)谈到后来成为宇航员候选人的试飞员。 "。但试飞员的家属一万个不情愿,她们清楚地知道,一旦发生空难对孩子和家人就是致命的打击,毕竟空难发生后幸存率几乎为0
宇航员们不仅要面临身体素质和心理素质的双重考验,还清楚地明白,他们的飞机或航天器也有可能随时发生故障。
阿姆斯特朗在执行第一次太空任务训练用的 双子座8号 上就差点遭遇空难,在经历一次严重的机载故障后,阿姆斯特朗和飞行员 ·斯科特开始失去了对飞机的控制,但阿姆斯特朗奋力抵抗晕眩,并成功控制住了局面,操纵飞机安全着陆。
国会和美国民众开始思考,甚至怀疑登月任务付出了如此大的人力财力,甚至付出生命代价,这是否值得去做。
1969年7月 阿姆斯特朗 、 奥尔德林 和 迈克尔·柯林斯 为 阿波罗11号 准备任务时,宇航员和美国宇航局任务控制员都相信这次任务会成功。 史密森尼航空航天博物馆 阿波罗藏品馆长 蒂塞尔·穆尔-哈蒙(Teasel Muir-Harmony) 表示,为确保这些人能安全回家而投入无数个小时进行人类测试和工程工作证明了这一点。
"他们想确保他们接受过任何场景的训练,"穆尔-哈蒙说。"有时他们会训练七八个小时,每一小时的任务都很艰巨但值得!
倾注如此大的精力,甚至不惜生命的代价,为了登月任务的顺利完成,这么多人团结一致,夜以继日地奋战着。-----许多 历史 学家都认为, 即使人类想要到达地球以外的天体再返回月球,或者返回火星,也不会再次重演这种团结一致的场景了。
木星,从来都不是一个平静的世界。在它的表面,太阳系最狂野的风暴不断肆虐,最暴力的气旋无与伦比。每一次看到木星的照片,总会有一种窒息感让人们叹为观止……
近些年来,NASA的朱诺号探测器为我们传回了许多张木星的照片。在朱诺号的照片中,木星的表面就像是一幅幅油画,有的甚至和梵高的名作《星空》如出一辙。
我们感慨于木星照片之美,有时候竟然忘了,那些色彩斑斓的条带,都是太阳系内最恐怖的风暴。
木星红外照片
几十亿年来,这颗巨大的行星始终被恐怖的风暴所困扰。木星表面的大气层厚度是地球的数倍,大气中到处都是翻滚的云层,包围着整个行星。
这颗气体巨星表面的气候和地球完全不一样,因此科学家们一直对此非常好奇,想要有更加深入的了解。但由于大气层过于浓厚,我们始终没有找到机会。最近3年的时间里,天文学家利用位于赤道附近的双子座天文台(Gemini Observatory)和距离地表540公里的哈勃太空望远镜,拍摄到了木星的一张近红外照片。这张前所未有的照片不仅让我们慨然而叹,也揭开了木星的一层神秘面纱。
我们说过,很多可见光范围内被遮挡的深层物质,都可以通过发射红外光穿破重重浓雾。我们曾经利用这个原理拍摄过遥远的星云,看到了星云身后的恒星,如今又用同样的原理,拍摄到了木星大气层深处的秘密。
双子座天文台在近红外波段穿破木星云层,拍摄到了木星内部释放出来的热辐射。与此同时,科学家还利用哈勃太空望远镜拍摄了正常的木星照片。通过两张照片的对比,科学家就可以看到木星云层内外的变化。那些可见光范围内观测时比较暗的云层,在这张红外波段里发出明亮的光芒。
大红斑
在对木星表面风暴的研究中,科学家们不可能错过最著名的大红斑。这个肆虐了超过350年的气旋,从被发现的那一天开始就深深地困惑着历代科学家。在这一次任务中,天文学家也对划过大红斑边缘的一根条带进行了观测。这种现象以前就曾经出现过,如今再次现身,科学家们没有再一次错过机会,对它进行了拍摄,试图弄清楚它到底是如何形成的。
在以往朱诺号拍摄的大红斑照片里,科学家们经常会看到一些不断变化、形状各异的暗斑。“单张照片很难说清这究竟是木星云层里的异物还是通往木星深处的洞,”美国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室的行星科学家格伦-奥顿(Glenn Orton)说,“因此长期以来,它们的本质对人类来说一直是个谜。”
不过,随着这些对比照片的出现,问题的答案也逐渐浮出水面。当我们把几张照片作对比的时候,红外频段照片里的弧形发光区域被凸显出来。如果那些暗斑是浓厚的云层,那么这些近红外光是无法被观测到的,这说明它们都是大红斑中的裂缝。"这看起来有点像南瓜灯,"加州大学伯克利分校的天文学家Michael Wong说,"你看到明亮的红外光来自于无云的地区,但在有云的地方就会非常暗。"
上面五张大红斑的照片中只有右上角是双子座天文台利用近红外波段拍摄到的。不过,五张照片里大红斑中的条带都是完美吻合的,证明观测无误。
木星雷电
我们知道,目前木星上空还有人类的探测器——朱诺号在进行着更近距离的探测。当科学家们把朱诺号探测器的探测数据加入到研究内容中来时,情况变得更有趣了。
在飞越木星两极,对其进行探测的过程中,朱诺号多次探测到了一种叫做天电干扰(sferics)的现象。这个现象的来源,就是木星表面的雷电天气造成的。和地球上的雷电相比,木星的雷暴更加狂野,可以从雷雨云延伸到40英里以下,是地球的五倍,其威力也是地球最强雷电的3倍。而在朱诺号对此进行检测的同时,科学家也会将哈勃望远镜和双子座天文台对准木星,同步进行观测。
不仅威力强,木星的雷电现象也非常频繁。仅仅在前8次飞越中,朱诺号的微波辐射计就探测到了探测到377次木星闪电。有趣的是,这些木星的雷电现象基本都发生在木星两极,这和地球雷电在赤道附近更频发的现象恰好相反。
对于这个现象,行星学家们解释说:这和行星表面的温度有关,因为雷电更容易发生在温度较高的区域。对于地球来说,表面的温度更依赖太阳的辐射,所以赤道温度比两极高;但是木星距离太阳较远,赤道温度变化极小,反而是两极更容易升温,而热源就在木星内部,所以木星的雷电普遍发生在两极。
当双子座天文台和哈勃合作的照片问世后,科学家们可以更好地对朱诺号获得的木星雷电天气进行分析,揭示出闪电形成的云层结构。"哈勃和双子座的数据可以告诉我们云层究竟有多厚,以及我们看到的云层有多深。"美国宇航局的行星科学家艾米·西蒙(Amy Simon)解释道。
该研究团队最终得出结论,木星表面的雷电与云层的三个结构有关:
水构成的深层云层
湿润空气向上涌动造成的巨大塔型对流,这很可能是雷电的源头
干燥空气向下涌动大概造成的清晰区域
奇妙的是,这些区域恰好和所谓的折叠丝状区域相吻合。折叠丝状区域普遍位于木星两极附近,因为这里的云层被疯狂折叠和拉扯而得名。这一次的研究表明,这些区域的对流现象非常剧烈。"湍流混合过程将木星内部的热量输送到可见的云层顶部。"Wong对我们介绍说。“这些旋涡可能是内部能量的‘烟囱’,通过对流将木星内部的能量释放出来。这种情况并不是在随处都有发生,但这些气旋的很可能在某些方面促成了对流。”
结尾
木星的风暴从远处看给我们带来视觉之美,深入研究又会带来恐怖的窒息感。
木星以其无与伦比的体积给我们以深深的敬畏,又以庞大的身躯维护着地球生物的安全。对于我们来说,木星表面波云诡谲的大气和狂风肆虐的气候都有着许多未解之谜,吸引着我们去研究。
人类已经在宇宙中发现了大量的系外行星,其中很多都是和木星一样的气体巨星。唯有了解木星,才能了解所有这些行星,才能进一步了解这个宇宙。
根据NASA的计划,朱诺号探测器将在明年7月完成使命,坠入木星大气层。届时,人类还会有新的探测器前往木星去探索,也期待中国的木星探测器能够早日提上议事日程,一起加入到木星的探索行列中来。
欢迎分享,转载请注明来源:表白网
评论列表(0条)