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第24章 宇宙的短跑选手——彗星和流星(3)

世界上最早的关于流星雨的记载是在公元前687年,中国关于天琴座流星雨的记载。《左传》中记有鲁庄公七年“夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨”。更早的古书《竹书纪年》中写道:“夏帝癸十五年,夜中星陨如雨。”在刚进入地球大气层时,狮子座流星雨中流星体的速度可达71千米/秒。当流星体闯入地球大气时,它与大量的空气分子相碰撞,使颗粒的外层微粒被撞离母体。在碰撞的过程中,一些空气分子发生电离。当被离解的电子再次被原子俘获时便会产生发光现象。

如何看见流星雨

流星通常不会发出可以听见的声音。如果你没有看到它的话,它就会悄无声息地一扫而过。一个非常亮的流星,如火流星,可能会听到声音,听起来像远处发出的隆隆声。

观测流星雨需要有宽广的视野,如果使用了望远镜,视野会大大减小,观测到的流星量也会随之减少,而且看到的流星也只是在镜头中一闪而过。所以,要观测流星雨最好不要使用望远镜,只需用我们的双眼,有晴朗黑暗的天空就足够了。

如果观测一些流量比较小的流星雨,或者是观测流星雨的条件不佳(天空不够黑暗),几小时才看到一颗流星也是很平常的事,无论多大的流星雨,一般而言,在1分钟内平均只能看见几颗,某些可能达到几十颗(如2001年的狮子座流星雨),而像下雨一样多的流星雨是极少的。历史上最壮观的一次是1833年11月的狮子座流星雨,每小时下落的流星数达35000颗之多。

流星雨对人类活动有什么影响呢

有人说天上掉一颗星,地上就要死去一个人,这种说法是毫无科学道理的。那么流星雨对人类活动有什么影响呢?

流星群颗粒大都很小,但速度极高。如果较大颗粒或结构较坚实的颗粒高速撞击人造卫星或其他航天器,很可能会造成严重后果,如舱面被击穿,探测器损坏,太阳能板受损,电子器件因等离子体放电而失效,甚至整个航天器被击坏、击毁等;大批流星群闯入地球大气造成的电离效应可能使远距离电信发生异常;大批流星体尘埃散入地球大气,能提供额外的水汽凝结中心,会使云层和雨量增大。

当只有母彗星运行到近日点时才发生的流星雨,称为近彗型流星雨。这说明流星体群仍在彗星附近。周期在几百年以内的彗星所形成的流星雨多为该类型。如狮子座流星雨。另一种情况是,由于行星的引力摄动作用,长周期彗星的流星体群可能与母彗星相差甚远。母彗星不在近日点时也有可能发生流星雨,这种流星雨便是远彗型流星雨。

流星燃烧后的物质——陨石

流星一般闪过就解体了,有的却有大块物体落在地球上,其坠落物就叫陨石或陨星。按化学组成的不同,陨星大致可以分为三类:含镍90%以上的叫陨铁或铁陨星;含镍和硅酸盐矿物各半的叫石铁陨星;90%为硅酸盐矿物的叫石陨星,也叫陨石。从目前收集到的样品来看,92%为陨石。

陨石降落对地球的影响

在火星和木星的轨道之间有一条小行星带,它就是陨石的故乡。这些小行星在自己轨道中运行,并不断地发生碰撞,有时候就会被撞出轨道奔向地球,在进入大气层时,与之摩擦发出光热便是流星。流星进入大气层时,产生的高温造成与内部的不平衡,接着发生了爆炸,就形成了陨石雨。没有燃尽的物质落到地球上,就成了陨石。陨石可分为三类:石陨石、铁陨石、石铁陨石。陨石的前身也可能是越轨闯入地球轨道的小行星。

陨石落到地球,可以直接坠入地下6米多,并升起一片蘑菇云,它产生的震动相当于六七级地震,附近房屋中的家具会被震倒,杯碗震碎。这是多么强大的力量!著名的通古斯爆炸,不但把50千米以外居民住宅楼的玻璃震碎,而且使方圆30千米的森林化为灰烬,在爆炸的中心区树林还没来得及燃烧就已炭化,并且呈辐射状向外倒去;在其正下方的几棵“炭树”竟然直立着,原因是当时产生的高压使其变得坚固。那颗陨石爆炸时,连傍晚的莫斯科也如同白昼,可见当时的情景多么恐怖。

目前世界上最大的一块陨石是1976年3月8日在我国吉林省陨落的,重达1770千克。最大的陨铁在非洲的纳米比亚,重达60多吨。现在还原封不动地埋在地里。中国新疆有一块重达30吨的陨石,排世界第三位。当陨石坠落地面时,会发出明亮的光芒,并在轰隆巨响中将地面撞出个大坑,称为陨石坑。

地球每天接受“礼物”

科学家说,地球每天都要接受5万吨这样的“礼物”。它们大多数在距地面5~20千米的高空就已燃尽,即便落在地上也难找到。由于它们没有任何保护在宇宙中运行,所以受到各种宇宙线的辐射和灾变,而其本身的放射性加热不能使它有较大的变化。所以它本身的记录是可靠的。对于陨石,研究有着相当广阔的领域,比如高能物理、天体演变、地球化学、生命的起源。

近来,科学家们在二三十亿年前的陨石中大量发现原核细胞和真核细胞遗迹。因此科学家断定,在宇宙中甚至是太阳系在45亿年前就有生命存在。在含碳量高的陨石中还发现了大量的氨、核酸、脂肪酸、色素和11种氨基酸等有机物,因此,人们认为地球生命的起源与陨石有相当大的关系。

太空来的使者

陨石是太空使者,可以带来许多和宇宙有关的宝贵信息,因此很有研究价值。因为几十亿年来,太阳系中地球等较大天体经历过或至今仍在进行高温过程或反复的岩融过程;而小质量的天体的内部温度一般不高,很多小天体一直处于“冷藏”状态,它们自形成以来未经变质或变质很小,保存着很多早期的信息。陨石是落入人类手中的珍贵小天体样品。陨石的研究,对太阳系、地球及其上面的原始生命的组成、起源和演化有重要意义。不过,陨石太大并不是好事,因为这不仅会在短时期内伤害大量生物,而且会留下经久不散的烟云,导致地球气候骤变。

由于多数陨石落在海洋、荒草、森林和山地等人烟罕至地区,而被人发现并收集到手的陨石每年大概只有几十块,数量极少,因而非常宝贵。陨星的形状各异,绝大多数来自位于火星和木星之间的小行星,少数来自月球和火星。全世界已收集到4万多块陨石样品,它们大致可分为三大类:石陨石(主要成分是硅酸盐)、铁陨石(铁镍合金)和石铁陨石(铁和硅酸盐混合物)。

陨星坠落会对地球表面产生一些影响,如气候的异常、个别生物种类灭绝等,但与人类的祸福、与人类社会的治乱兴衰并没有什么直接的关系。

石头和陨石,你能分辨吗

如果你面前有一堆石头或铁块,你能分辨出哪一块是陨石,哪一块是地球上的岩石或自然铁吗?

陨石在高空飞行时,表面温度达到几千度。在这样的高温下,陨石表面融化成了液体。后来由于低层比较浓密大气的阻挡,他的速度越来越慢,融化的表面冷却下来,形成一层薄壳叫“熔壳”。熔壳很薄,一般在1毫米左右,颜色是黑色或棕色的。在熔壳冷却的过程中,空气流动在陨石表面吹过的痕迹也保留下来,叫“气印”。“气印”的样子很像在面团上按出的手指印,熔壳和气印是陨石表面的主要特征。如果你看到的石头或铁块的表面有这样一层熔壳或气印,那你可以马上断定这是一块陨石。但对于落下来年代较长的一些陨石,由于长期的风吹、日晒和雨淋,熔壳脱落了,“气印”也就不易辨认出来了,但那也不要紧。再教你一个方法。虽然石陨石的样子很像地球上的岩石,但是你如果用手拿起来掂量一下,就会觉得它比同体积的岩石重一些。加上石陨石一般都含百分之几的铁,有磁性,用吸铁石试一试也可以知道答案。

还有一种陨石被称为“玻璃陨石”,它呈黑色或墨绿色,有点像石头,但不是石头;有点像玻璃,但它是一种很特别的没有结晶的玻璃状物质。它们的形状奇奇怪怪,一般都不大,重量从几克到几十克。到目前为止,已发现的玻璃陨石有几十万块,而且令人奇怪的是它们的分布有明显的区域性。关于玻璃陨石的来源和成因,现在还没有定论。

有人正在聊天的时候,忽然听到啪的一声,只见前面突然出现了一大堆冰,其中最大的一块竟有40厘米长。这些冰块有浅绿的光泽,质地细密,在阳光下呈半透明状。事后,经过科学家和研究人员的仔细分析,确认这些冰是从天上掉下来的陨冰。天文学家认为陨冰极有可能来自地球以外的太空,它应该是彗星的慧核部分的碎块。但是,这种陨冰在很短时间内在一个地区降落多次是非常少见的。甚至有人认为,地球上的水主要就是由这些陨冰带来的。

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