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第19章 神秘的宇宙奇观(3)

此外,恒星的内部温度也比其表面温度高得多。要使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力,就必须是这样。已经查明,太阳中心的温度大约为1500万C。自然,那些质量比太阳大的恒星,它们不但表面温度更高,中心温度也同样会更筒。问时,对于具有一定质量的恒星来说,其核心的温度一般总是随着它年龄的增长而越来越高。有一些天文学家曾试图计算出,在整个恒星爆炸的前夕,其核心的温度可以达到的温度。其中一种估算,认为最高可达到6亿C。

那些不属于主序星的天体,其温度有多高呢?尤其是目卩些在20世纪60年代新发现的天体,其温度可达到多少摄氏度呢?例如脉冲星的温度可能达到多少摄氏度呢?有些天文学家认为,脉冲星实际上就是非常致密的“中子星”,这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星一样大,但是它的直径只有十几千米。这样的中子星的核心温度会不会超过6亿C这个最大值呢?此外,还有类星体,有人认为类星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的,既然如此,这种类星体的心有多?

所有这些问题,迄今为止,还没有人能够回答。

太阳光造成的神奇现象

“五日”同现。

中国有则很古老的神话,叫做“后羿射日”。传说在远古的尧帝当政的时候,天上一下子同时出现了10个太阳!江河枯竭,草木枯死,百姓奄奄一息。在这种危难的时刻,尧帝命神箭手后羿射下太阳,挽救万民。后羿弯弓搭箭,9个太阳纷纷坠地。不想,落在地上的竟是一只只乌鸦,它们的羽毛四散在空中,随风飞去。后来天上就只剩下一个太阳了。

这只是一个美丽的传说,无需考证真伪,但天空中出现多个“太阳”,却是有人亲眼所见。

1933年8月24日上午9时45分,在我国四川省峨眉山的上空,出现一种奇异的景象,在太阳的左面和右面,各有一个太阳,人们惊奇不已。1934年1月22日和23日,上午11时至下午4时,古城西安的人们目睹了3个太阳并排在天空的。

1965年5月7日下午4时25分和6月2日晨6时,在南京浦口盘诚集的上空,接连两次出现了这种景观。

1981年4月18日的清晨,海南岛东方板桥的人还碰到过5个太阳同时悬在天际的胜景。那天早晨,红艳艳的太阳已升上天空,人们习惯地抬头东望。咦?东边居然有3个太阳,相隔数米的西边还有两个太阳,太阳中间还有一条绚丽的彩环相连。这一奇景让当地人们奔走相告,议论纷纷。

看来,这种现象是时有发生的。古时候科学技术不发达,人们在天空看见未曾见过的东西,只当是“天意”。当时天灾人祸又很频繁,因此,人们更加迷信这是上帝震怒的先兆。

据史料记载,公元1156年,意大利的米兰上空,太阳周围出现3个彩环,一连数小时闪闪发光。蓝环消失时出现了3个太阳,编年史作者认为这暗示着米兰在遭7年围攻后,末日快来临了。

历史上还记述了这样一件有趣的事实:1551年德国的马格德堡被西班牙国王卡尔拉五世的军队围攻,城中将士坚持不懈地守卫,让西班牙的围攻持续了一年多。最后,西班牙国王恼恨之下准备强攻城池。在这紧急关头,天空中出现了3个太阳,这一奇景使侵略者极端惊恐,认为苍天有意桿卫马格德堡城,于是国王慌忙下令撤军。

太阳出现的这些形状是怎么回事?太阳系中有几个不同形状的太阳吗?当然不是,太阳独一无二的地位是不容置疑的。

随着科学的进步,自然现象的谜也随之解开了。原来,这是大气变的戏法,是光学原理玩的游戏。这种现象在科学上称之为晕。

在高地面6—8千米的空气中,无论冬夏都是寒冷的,这里有大量的冰晶体,它们有着不同的形状,最常见的是六角形小柱或薄片,冰晶随着大气上下翻腾。当阳光照到这些小冰晶上,就会像照在玻璃三棱镜一般被折射,或者像射在镜面上被反射出去。由于阳光被折射后偏折出不同角度的光,就会在太阳周围绕成美丽的光环一晕。

其实,人人都见过简单的晕。在严寒的冬天,空气里充满冰晶或雪花的情况下,如果你观看街道上的路灯,很可能见到路灯周围的光晕。而彼得堡的学者洛维茨所看见的晕或许算得上最复杂的了。

请看他在1970年夏季的一次详细描述:“在太阳的周围有两个虹彩的光圈。一个大,一个小。在它们的上面和下面各有一个光亮的半弧,犹如宽大的牛角与光圈上下相连。一条与地平线平行的白色光带穿过太阳和虹彩光圈,环绕蓝天。在白色长带与小光圈交叉的地方有两个幻日光彩夺目。幻日在它朝向太阳的一侧呈红色,而背离太阳的一侧伸展着很长的发光的尾部。在白色长带上对着太阳的地方能看见3个同样的光斑。在太阳上面的小圆环上闪烁着第6个耀眼的斑点。所有这一切在天空上持续了5个小时。”看来,多个太阳的出现是由于六角形冰晶的缘故,只有一个是真正的太阳,其余的是太阳的孪生幻影,冒牌的“假太阳”。

天文奇观——神秘“十字架”

有一种情况也曾让人惊骇不已。白日将尽,奇迹突现,个闪闪发的架清晰而神秘。注视着这样的天象,现在应该不难理解。这是因为我们往往只看到太阳垂直光环的一部分,过的看到一部分,两环相交部分在太阳两侧,不就仿佛形成十字架了吗?在太阳下山以后,冰晶薄片也参加了这场游戏,它们反射已经在地平线以下的太阳光,于是一条灿烂的光柱便从地平线直指天空,光线与垂直环的上部相交,在昏暗的天空就产生巨大的十字架形象。如果这时落霞万丈,目卩不就像一柄火光闪闪的利剑吗?魔幻万变的自然现象,在科学面前,显现出真实的面目。受过良好训练的专业人员,每年可看见数10次晕,但复杂多彩的晕,还是十分罕见的。所以,平常人们看见这种太阳奇景,自然感觉迷惑不解又十分稀奇了。我们已经领略了太阳光在大气中玩的游戏,太阳由此显得变幻莫测。

海市蜃楼

明丽庄重的太阳其实还有活泼好玩的一面,前提条件是,只要存在适合太玩的大。

让我们再欣赏几幅太阳的“另类”姿态。悬挂在地平线上的太阳,突然开始改换形态一它那圆圆的形体变成了扁圆、三角形,还有蘑菇状、鸡蛋状。太阳的妆容也在变化着一最为明显的是红色和橙红色,民间说法是“日落胭脂红”。不仅如此,太阳还可以在原地跳跃、抖动,忽而升起,忽而落下,就像的士高舞者。说穿了,所有这一切,都是海市蜃楼,是大气层这位“魔术师”海市蜃楼是一种镜子般的反射。我们知道镜子里是虚幻的影像,就像湖边柳树在水中的佳川影。

这里的镜子不是玻璃,不是,是地的大。

光线在空气中通常是直线传播,这种空气一般密度均匀、平稳。然而空气密度在不均匀的情况下,光的前进方向会发生弯曲,这种现象叫折射。

在你面前放一杯水,拿着筷子倾斜插人水中,我们眼睛会看见,筷子在水下那部分与露在水上的部分好像折断了。这就是光线在两种不同密度的媒变幻的结果。

质一空气和水中引起折一例子。

空气的密度随高度增大而递减,越是高空,密度越小,所以光的折射是普遍的现象,不过这种折射几乎看不出。必须具备一些特殊条件,才能使这种扭曲引人注目。

在空气密度垂直变化反常时,光在大气中折射或全反射,就像镜子一样,将远处看不见的物体投射在空气中,让人们看到幻觉般的虚像,这就是海市蜃楼。

在地球表面上,当太阳接近地平线,万道光芒从水平的方向射向我们时,它们必须通过十分深厚的具有不同密度的且各层之间时常变化的低层大气,太阳开始扭曲起来:压扁的、拉长的、弯曲的……甚至面目全非,观看的人面对这些奇特形状,可以发挥他们天才的想象力了。

当光线射向我们时通过受热的空气,它们不停地对流、流动,光线也多次改动方向,太阳似乎在摇摆、颤动。

“红日初升”“残阳如血”是我们形容日出、日落的景观,这两种时候的太阳为什么特别红?这也得归功于大气。太阳白茫茫的光线实际是红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种不同颜色的光波组成的,红色光波最长,紫色光波最短。空气的水分、微尘和空气分子像三棱镜把七色光分散开来,这叫做散射作用。

散射的规律是波长越短,散射越厉害。地平线上的太阳光穿进厚厚的空气时,紫光和蓝光被空气大大地减弱了,剩的最多的就是红色光了。因此,日出、日的是的。

神奇“绿太阳”

如果你运气好,还可以观赏到“绿太阳”。七彩光轮相互重叠产生白光,在太阳的上下边缘,光轮的颜色不混合,在太阳的上缘呈蓝色和蓝绿色。这两种光穿过大气层时“命运”不同。蓝光受到强烈散射,几乎看不见;而绿光就可以自由地透过大气。正因为如此,你就可以看到绿色的太阳!看见绿太阳,需要天时、地利、人和。

太阳的活动周期

美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的太阳物理学家大卫·哈瑟维曾称:第24个太阳活动周期将于2010年或2011年达到最活跃期。大卫和他的同事罗伯特·威尔逊在上周于旧金山召开的美国地球物理联合会会议上宣布了上述结论。哈瑟维解释说:“当太阳风抵达地球时,它会引起地球磁场的急剧变化。如果磁场变化过大,我们就把它叫做地磁暴。”这些磁暴会引起停电,罗盘针指向错乱。当然,还有美丽的极光是它的副产品。

大卫和罗伯特的预测基于地磁暴的历史记录。他们研究了此前150多年的地磁活动记录并找到了一些有用的发现:现在的地磁活动的程度可以告诉我们未来6—8年太阳活动周期的情况。

在他们研究时绘的图中,黑线代表太阳活动周期,纵向坐标代表太阳黑子活动数量。黄线代表地磁活动指数,即一小时内变化量,用一HV表示。哈瑟维指出,“这些指标是来源于安装在地球相对两点的磁力计记录下的数据:这两个点一个在英格兰,一个在澳大利亚。一HV数据自从1866年开始收集”。

将一HV指数与太阳活动数量关联起来后,他们发现一HV可以预测出未来6—8年太阳活动周期的情况,相关系数为94;。

天文学家们从伽利略时代就开始计算太阳黑子数量,他们发现每11年太阳活动经历一次增强与减弱。哈瑟维指出:“令人惊奇之处是,5次最强的太阳活动周期中的4次都发生在过去的50年里,第24个太阳活动周期将符合这一规律。”哈瑟维认为,地磁变化有两种变化形式,一是由太阳风轻微冲击而引起的磁暴,二是由太阳耀斑和日冕物质喷发影响而引发的磁暴。

哈瑟维说:“只有第一种形式具有预报价值。太阳风引发的磁暴的发生和消失具有一定的规律,它可以预报太阳周期。由太阳耀斑和日冕活动引发的磁暴则没有这种特性。”为了完善自己的计算结果,哈瑟维和威尔逊利用琼·费曼发明的技术将太卩日耀斑和日冕物质喷发引起的磁暴从自己的数据中删除了。

天降冰块

1958年9月2日夜,多米尼克·巴西哥路普待在新泽西州麦迪逊市的家中,从厨房的椅子上站起来,刚迈出几步,突然整个房顶都陷了下来。巴西哥路普没有受伤但是吓坏了,他环顾四周,终于明白了发生了什么事情:原来,一块32千克左右的巨冰砸穿了他家的屋顶落进厨房里裂成了3块。当晚并没有暴风雨。巴西哥路普14岁的儿子理查德注意到,在这次奇怪的坠落事件发生前有两架客机从他头顶飞过,但机场官员否认那两架飞机载了冰块。附近的路特杰斯大学的气象专家说,当时的大气条件不可能产生那么大、那么重的冰块。那么冰块来自何处呢?

天上落冰是气象学上最经常遇到、最令人迷惑不解的谜之一。气象专家通常把这种落冰解释为飞机表面出现冰块的结果。但出于种种理由这种解释无法使人相信。首先,现代飞机上的电子加热系统能够防止机翼和飞机的其他表面上凝结冰块。而且,根据美国联邦航空管理局的说法,即使是没有加热系统的老式飞机,由于它们自身的结构和它们高速的飞行状态,也很少有凝结大块冰的情况。更重要的是,在许多报告中提到的冰块是如此的巨大和沉重,任何飞机上如果有那些冰块早就会陷人严的机中。

类似报告

事实上,在飞机发明很久之前就有过天上掉冰的报告。例如在18世纪后期,有报告说在印度的瑟林加帕丹就曾有一块“大象一般大小的”冰块从天而降,3天之后才融化。类似的天上掉下巨大冰块的令人难以置信的报告比比皆是。

1849年的一期《爱丁堡新哲学》杂志上报道了8月的某个夜晚,在苏格兰奥达领地的波瓦利奇农场降下了一块巨大的冰块,有6米×6米那么大!当地农民莫法特报告说这块不规则形状的巨冰落下时天上曾响起巨雷。对冰块的检验显示,它“像水晶一样的晶莹体……除了一小部分之外几乎完全透明,那部分是大小不一结在一起的冰霍。基本上说来,它是由2—8厘米的钻石状立方体紧密结合而成的”。尽管观测者们找不到称这块巨冰的方法,但是他们一致认为莫法特一家非常幸运,没有被冰块砸死!奇怪的是,那天当地并没有冰雹或的。

1950年12月26日,另一个苏格兰人在巴顿附近驱车时目睹了一块巨冰从天而降,落在前方的道路上,差点击中他。当警察赶到现场时,他们收集了冰块的碎片,称了一下,发现有50千克重。这只是1950年11月至1951年间发生在英国的许多降冰事件里的一起。1951年在德国肯普腾市发生了一幕悲剧,一块180厘米大小,15厘米厚的冰块砸中一个正在屋顶工作的木工,夺去了他的生命。

1965年2月,一块23千克重的冰块击穿了位于犹他州伍德斯克罗的菲利浦炼油厂的屋顶。

有意思的是,记录中最大的冰雹不过只有900克多一点重’260厘米左右大小。在暴风雨之后,冰雹是由于风和上升气流向上而产生的。所谓天上落冰指的是晴朗的天空落下的冰块。

科学家的调查结果

研究得比较多的一个落冰案例是英国气象学家格林菲思1973年公布的案例。1973年4月2日,格林菲思正在英格兰曼彻斯特市的一个十字路口等候时,看见有一个巨大的物体砸在地面上,裂成了碎块。他捡起其中最大的一块,称了一下,发现它重1.5千克。然后他赶忙跑回家里,把冰块贮存在冰箱里。后来他写道,冰块样本的检验结果是令人迷惑的,因为“一方面它明显含有云里的水,但是却找不到决定性的证据来准确解释它形成的过程……在某些方面它很像冰雹,在其他方面它又不像”。在核实过当地的飞行记录之后,他发现当时上空没有飞机飞过。

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