包郵 空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系
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空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系 版權(quán)信息
- ISBN:9787549816323
- 條形碼:9787549816323 ; 978-7-5498-1632-3
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類(lèi):
空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系 本書(shū)特色
人們通過(guò)對(duì)星空的長(zhǎng)期觀測(cè),了解了太陽(yáng)、月亮、行星、恒星等眾多天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律…… 浩瀚深邃的夜空,神秘的星星從古至今吸引著人類(lèi)關(guān)注的目光,他們?yōu)槭裁撮W閃發(fā)光?地球、太陽(yáng)、太陽(yáng)系和恒星是怎樣形成的?有行星環(huán)繞的恒星多不多?……姜廷午編寫(xiě)的《地球與宇宙的親密關(guān)系》介紹了有關(guān)恒星和行星形成的新進(jìn)展。
空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系 內(nèi)容簡(jiǎn)介
人類(lèi)對(duì)奧妙無(wú)窮的宇宙的認(rèn)識(shí)首先是從地球開(kāi)始的,然后由地球伸展到太陽(yáng)系,進(jìn)而延伸到銀河系,再擴(kuò)展到河外星系和總星系,*后再回到地球上。正是這些內(nèi)容構(gòu)成了宇宙,豐富了宇宙的內(nèi)涵。《空間和時(shí)間的綜合體·宇宙:地球與宇宙的親密關(guān)系》介紹了有關(guān)恒星和行星形成的新進(jìn)展。書(shū)中討論了暗星云中孤立恒星的產(chǎn)生、星團(tuán)和星云的形成、星際氣體和塵埃的“生態(tài)學(xué)”以及可能產(chǎn)生黑洞的劇烈星暴,并把星系演化的過(guò)程與地球上生命的起源聯(lián)系起來(lái)。
空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系 目錄
為什么會(huì)出現(xiàn)行星
行星有哪些類(lèi)別
太陽(yáng)系行星大揭秘
不斷變化的星云盤(pán)
水星的秘密
金星的秘密
地球的秘密
火星的秘密
木星的秘密
土星的秘密
天王星的秘密
海王星的秘密
恒星的前世今生
科學(xué)觀察恒星
恒星的常識(shí)
恒星的成分與光譜
恒星的起源、年齡和結(jié)構(gòu)
恒星的誕生和死亡
恒星的不斷演化
恒星*后的歸宿
恒星一家親
雙星的秘密
紅外源、X源、γ源的秘密
星云的秘密
恒星集團(tuán)的秘密
星族的秘密
銀河系和河外星系
星系團(tuán)與總星系
廣袤無(wú)垠的宇宙
空間和時(shí)間的綜合體—宇宙-地球與宇宙的親密關(guān)系 節(jié)選
塵粒在星云盤(pán)內(nèi)氣體中下沉?xí)r就已開(kāi)始集聚了,它們一邊下沉,一邊集聚。這是行星形成過(guò)程的初始階段,塵粒的集聚只能靠碰撞。塵粒之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,包括熱運(yùn)動(dòng)和隨著氣體湍流的運(yùn)動(dòng)。如果兩塵粒大小差不多,相碰時(shí)可能碰碎,但也可能是一個(gè)塵粒和另一塵粒的一部分(碎塊)結(jié)合起來(lái)。 如果大小相差很多,那么,碰撞的結(jié)果常會(huì)是較小塵粒的全部或一部分被較大的塵粒吃掉。當(dāng)塵粒長(zhǎng)大到不能再稱(chēng)為塵粒而應(yīng)當(dāng)稱(chēng)為星子時(shí),大的星子遇到小的星子或塵粒,就更容易把它們吃掉。這個(gè)過(guò)程叫做碰撞吸積,由于運(yùn)動(dòng)和碰撞的隨機(jī)性,由塵粒形成的星子在大小方面可以相差很多,塵層形成后,由于密度增大,碰撞會(huì)更加頻繁,星子就長(zhǎng)大得更快。 那時(shí),在今天每個(gè)行星所占據(jù)的區(qū)域里總會(huì)出現(xiàn)一個(gè)*大的星子,這樣的星子便是行星的胚胎,稱(chēng)為行星胎,如果*大的星子不久以后在碰撞中被碰掉了相當(dāng)大的一部分,不成為*大星子了,那么原來(lái)第二大的星子就升上來(lái),成為行星胎。 當(dāng)行星胎半徑大到一千米左右時(shí),它的質(zhì)量已經(jīng)大到需要考慮它對(duì)星子的吸引了。在這以前,集聚只靠碰撞,只有星子碰到行星胎時(shí)才會(huì)被吃掉;現(xiàn)在,只要星子接近行星胎到一定距離,它的運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)由于行星胎的吸引而彎曲,逐漸接近行星胎,*后被吃掉。行星胎的生長(zhǎng)主要靠引力,稱(chēng)為引力吸積。在一段時(shí)期內(nèi),碰撞吸積和引力吸積都起作用;以后,引力的作用便大大超過(guò)碰撞的作用,只需要考慮引力吸積了。 星子的平均半徑越大,空間密度(單位空間體積內(nèi)星子的數(shù)目)就越小。 由于星子運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性,從一個(gè)局部范圍看,星子的分布可以很不均勻,每個(gè)星子常會(huì)處于一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的引力場(chǎng)中,從而受到加速。所以,隨著星子的增大,星子間的相對(duì)速度不是減小,而是緩慢地增大。 星子是由塵粒形成的,原來(lái)的塵層已不能再稱(chēng)為塵層,而應(yīng)當(dāng)改稱(chēng)為吸積層。 星子都在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),所以它們之間的引力相互作用既會(huì)改變速度,也會(huì)改變公轉(zhuǎn)橢圓軌道的偏心率和傾角。在今天的地球軌道處,軌道偏心率等于0.04的星子之間可以出現(xiàn)大到每秒60米的相對(duì)速度。今天小行星的軌道偏心率平均為0.14,它們之間的相對(duì)速度大到約每秒3千米。 在類(lèi)地行星區(qū)里的氣物質(zhì)和冰物質(zhì)都揮發(fā)掉以后,只剩下土物質(zhì),而在土物質(zhì)的星子集聚成行星以后,就再?zèng)]有剩下多少東西了。在木土區(qū)里,固態(tài)的塵粒和星子集聚成行星的固態(tài)核,當(dāng)其質(zhì)量增大到10笛克數(shù)量級(jí)時(shí),固體核便開(kāi)始吸積周?chē)拇罅康臍馕镔|(zhì),使它們成為行星的一部分,由于壓力大,氣體被壓縮成液體,所以,木星和土星的外部是液體,其中主要成分是氫,氫和氦占了這兩個(gè)行星質(zhì)量的絕大部分。這樣,木星和土星的體積和質(zhì)量就比其他六個(gè)行星大得多,但平均密度卻比其他六個(gè)行星小。在天海區(qū)里,由于離太陽(yáng)遠(yuǎn),太陽(yáng)的吸引力微弱,逃逸速度小,氣體逐漸逃逸掉了。氣體的逃逸是很慢的,但由于星云盤(pán)里離太陽(yáng)越遠(yuǎn)物質(zhì)越稀薄,所以天海區(qū)里物質(zhì)的密度比木土區(qū)和類(lèi)地區(qū)都小得多,行星的形成過(guò)程進(jìn)行得很慢,所以當(dāng)天王星和海王星長(zhǎng)大到足夠吸積氣體時(shí),氣體已經(jīng)跑光了。所以,天王星和海王星的體積和質(zhì)量比木星和土星小,除大氣以外,整個(gè)是固體,大部分是冰。 施密特于1945年計(jì)算出,地球的形成過(guò)程用了70億年的時(shí)間。后來(lái),他的學(xué)派的一個(gè)成員指出,施密特在計(jì)算時(shí)忽略了引力吸積,才得到這樣長(zhǎng)的時(shí)間。如果考慮引力吸積,則地球的形成只需要1億年左右的時(shí)間。魏札克和霍意耳等也得到行星形成所用的時(shí)間在1億年左右。近年來(lái),人們認(rèn)識(shí)到星云盤(pán)里的塵埃會(huì)沉到赤道面鄰近,使密度增加,從而使行星的形成過(guò)程大大加快。 但是,不同的人得出的行星形成的時(shí)間很不一樣,有短到幾千年的,也有長(zhǎng)到幾千萬(wàn)年的。這個(gè)問(wèn)題需要進(jìn)一步研究,星云盤(pán)外部的物質(zhì)密度比內(nèi)部小,所以越靠近太陽(yáng)的行星形成得越快:水星*先形成,海王星*后形成。我們應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的行星分別定出其形成所用的時(shí)間。 ……
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