春後雨前的博客

蘭若生春夏,芊蔚何青青。秋漁蔭密樹,夜博然明燈。
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日月星辰任我攀 —— 世界上最大的太陽係模型

(2022-03-07 04:26:11) 下一個

太陽係是一個受太陽引力約束在一起的由若幹行星、小行星和彗星等組成的運動係統,包括太陽 (Sun ☉) 以及直接或間接圍繞太陽運動的天體。太陽係內肉眼可見的五顆行星 —— 水星、金星、火星、木星和土星早在史前就已被人類發現,16世紀哥白尼的"日心說"取代了托勒密的"地心說",人類了解到地球自身也是一顆行星。1687年牛頓名著《自然哲學的數學原理》(簡稱《原理》) 拉丁文首版問世,他證明了萬有引力定律,指出太陽係所有成員都圍繞整個係統的公共重心運轉,而這個重心必然處於質量最大的太陽附近,因而第一次從物理學上完成了對日心說的證明,後來人類又陸續發現了天王星、海王星及其他天體。

瑞典太陽係模型 (Sweden Solar System,縮寫SSS) 是世界上最大的永久性太陽係模型,這項腦洞大開的設想,是1990年代由斯德哥爾摩大學等離子體物理學家Nils Brenning和天文學家Gösta Gahm在一次研討會上提出來的,1998年開始創建。在這個模型中,太陽係中主要天體的大小和它們之間的距離按照一比兩千萬的比例,分布在從南到北長達1400公裏的瑞典國土上。迄今為止,這一模型已包括了20多個行星、衛星、小行星、矮行星、彗星等太陽係天體,每個天體模型都有一個托管機構,並且在繼續增加擴展中。

瑞典太陽係模型向大眾形象地展示了各個係內天體與太陽的大小及距離之比,並將藝術、神話、科學以及瑞典各地的建築和文化活動緊密聯係在一起。代表太陽的模型是當今世界上最大的半球形建築物,即位於首都斯德哥爾摩城南的Globen Arena球形體育館,建於1989年,直徑110米,總體積60萬5千立方米。2020年5月19日,體育館以三年前離世的瑞典著名電子音樂人Tim Bergling的藝名,正式定名為Avicii Arena體育館。上圖是2009年聯合國國際天文年體育館外表的光影秀,紀念意大利天文學家伽利略首次使用望遠鏡進行天文觀測400周年。

在斯德哥爾摩地區有四座新老天文館所,與太陽係模型密切相關。斯德哥爾摩老天文台位於市中心的一個小山頂,是瑞典皇家科學院KVA的第一座天文台建築,始建於18世紀中葉,天文台穹頂建於1875年。從前這裏曾是瑞典的國家零度子午線,現在是格林尼治東經18度3分29.8秒。1930年代,天文台遷到斯德哥爾摩東南沿海半島Saltsjöbaden的新址。天文台從德國等國著名製造商處訂購了大量光學望遠鏡,例如當年全球最大的40英寸天文反射望遠鏡,因此在北歐的地位獨一無二,提出太陽係模型的研討會也是在這個天文台舉辦的。

1991年Saltsjöbaden天文台再次搬家回到市區,落戶城北的斯德哥爾摩物理、天文和生物技術中心Albanova,其中安置了瑞典最大的光學望遠鏡。斯德哥爾摩自然博物館NRM的附屬建築Cosmonova 是位於NRM穹頂內的IMAX 3D影院,也是歐洲主要的天象儀之一。Albanova和Cosmonova均以Nova結尾,意為"新星",意為新產生的恒星,是白矮星的一種。1572年,丹麥天文學家第穀·布拉赫 (Tycho Brahe) 發現了超新星SN 1572,在他的著作《關於新星》(de nova stella) 中最先使用這個名稱,盡管新星和超新星實際上是兩類完全不同的現象。圖片依次為斯德哥爾摩老天文台、Saltsjöbaden天文台、Albanova、Cosmonova。

英文中"行星"一詞planet源於古希臘文πλαν?της,意為"遊走者",對應於羅馬或希臘神祗,中國古代則以五行學說"木青、金白、火赤、水黑、土黃"為五顆古典行星命名。1859年,英國漢學家、倫敦傳道會傳教士偉烈亞力 (Alexander Wylie) 與中國數學家李善蘭合譯英國天文學家赫歇耳 (John F. W.Herschel) 的《談天》一書,是中文文獻中第一次介紹日心說,也是中文"行星"一詞首次出現。2006年在捷克首都布拉格舉行的第26屆IAU國際天文學聯合會上,準確定義了行星的三個條件:直接繞恒星公轉,質量足夠大使本身形狀成為球體,有能力清空鄰近軌道的小天體。

根據行星表麵岩質,太陽係的八大行星可劃分為表麵是岩石固體的"類地行星",即水星、金星、地球和火星;主要成分是氫和氦的"氣態巨行星",即木星和土星;在濃厚的大氣層下具有冰質表麵的"冰巨行星",即天王星和海王星。水星和木星比地球更靠近太陽,不會在子夜前後出現,相對於地球會呈現一係列完整的相位變化,因此也稱為"內側行星",其餘五顆行星則稱為"外側行星"。

類地行星擁有致密的岩石成分,表麵都有因隕石衝砸而形成的撞擊坑和地質構造的特征,外部沒有繞行星運動的環係統,水星和金星沒有衛星,地球有一顆即月亮,火星有兩顆;除水星外類地行星均有大氣層,會產生實質的天氣變化。其餘四顆巨行星沒有可以明確界定的固體表麵,囊括已知軌道運動環繞太陽天體的99%質量,都有環係統。代表四個類地行星的物體均位於斯德哥爾摩市內或近郊,而四個巨行星則位於斯德哥爾摩以北瀕臨波羅的海的不同城市。

類地行星

水星 (Mercury) 是最小和最靠近太陽的行星,軌道周期為87.969 地球日,具有八大行星中最大的離心率,其公轉速度遠遠超過太陽係其它行星。水星的快速運動使它得名於羅馬神話中快速飛行為眾神傳遞信息的使者墨丘利,對應於希臘神話中的赫耳墨斯 (Hermes),水星符號 ? 表示墨丘利插有雙翅的頭盔和他的神杖。五行中以黑色配水星,古代中國又稱水星為"辰星"。水星模型位於斯德哥爾摩城南Slussen的市立博物館,直徑25厘米,距離太陽模型2.9公裏。模型上描繪了水星的隕石坑,以及軌道漂移等符號,後者是對愛因斯坦相對論的重要證實。

金星 (Venus) 是太陽係中從內向外的第二顆行星,在夜空中的亮度僅次於月球。金星得名於羅馬神話中愛與美的女神維納斯,對應於希臘神話中的阿佛洛狄忒 (Aphrodite),金星符號 ♀ 表示維納斯手中的梳妝鏡,亦為女性標誌。五行中以白色配金星,古稱"太白",早晨出現在東方時稱"啟明",晚上出現在西方時稱"長庚"。金星的大小、質量、體積以及到太陽的距離均與地球相似,因此經常被稱為地球的姐妹星。然而金星在其它方麵與地球完全不同,雖然金星具有類地行星中最濃厚的大氣層,但其主要成份是二氧化碳。

伽利略也是第一位發現太陽係天體細節的天文學家,他於1610年觀察到金星會顯示像月球一樣的相位變化,因此成為證明哥白尼日心說的有力證據。兩位英國天文學家霍羅克斯 (Jeremiah Horrocks) 與克拉布特裏 (William Crabtree) 於1639年12月4日史上首次分別獨立地觀察和記錄了金星淩日現象,並發現了其循環模式,被後世公認為英國現代天文學的開端。2020年9月15日,天文學家在金星大氣層中偵測到磷化氫,可能是地外生命存在的跡象。金星模型位於AlbaNova中心外,直徑62厘米,距離太陽模型5.5公裏。

地球 (Earth) 是太陽係中從內向外的第三顆行星,是質量和密度最大的類地行星。地球是宇宙中人類已知唯一存在生命的天體,是人類生存的家園。地球同時進行自轉和公轉運動,分別產生了晝夜及四季的變化更替。地球的英文名稱Earth源自中古英語,在許多文化中地球是主管生育的地母神,地球符號 ⊕ 表示帶有赤道和一條經線的球體。中文"地球"一詞最早出現於明朝的西學東漸時期,意大利耶穌會傳教士利瑪竇在中國傳教時編製刊刻的經緯世界地圖《坤輿萬國全圖》中首先使用該詞。

原生地球大約形成於45.4億年前,生物圈從35億年前開始進化,27億年前光合作用開始產生氧氣,從而形成了含有21%自由氧氣的大氣層。地球具有類地行星中獨一無二的水圈,71%的表麵積被海洋覆蓋,遠觀呈蔚藍色,因此有"藍色星球"的別稱。地球僅有一顆天然衛星月球,也是太陽係類地行星擁有的唯一大衛星。地球模型位於Cosmonova入口處,直徑65厘米,月球模型固定在20米遠處的一根柱子上,直徑18厘米。地球模型距離太陽模型7.5公裏,地球與太陽之間的實際平均距離約為一億五千萬公裏,被定義為一個天文單位AU。

火星 (Mars) 是太陽係中從內向外的第四顆行星,是僅次於水星的第二小的行星,有兩顆天然衛星有兩顆天然衛星火衛一(Phobos)與火衛二 (Deimos)。火星得名於羅馬神話中的戰神瑪爾斯,兩顆衛星得名於希臘神話中的戰神阿瑞斯之子福波斯及得摩斯。火星符號 ♂ 表示瑪爾斯的盾牌和長矛,也是男性標誌。由於火星土壤中含有氧化鐵,因此表麵呈橘紅色,通常被稱為"紅色星球"。五行中以紅色配火星,中國古代稱之為"熒惑星",因其熒熒如火,並且位置和亮度時常變動讓人無法捉摸。大約40億年前,火星與地球的氣候相似,也有河流、湖泊甚至海洋,火星大氣層主要由二氧化碳構成,其表麵有大量隕石坑、火山、高峰和裂穀。

火星曾經被認為是太陽係中最有可能存在地外生命的行星,也是人類可以探索的距離較近的行星之一,迄今已被數十艘無人航天器探索。2021年5月15日,中國天問一號著陸器和祝融號火星車在火星烏托邦平原南部預選著陸區成功著陸。火星模型位於斯德哥爾摩東北近郊Danderyd區Mörby購物中心,直徑為35厘米,距離太陽模型11.6公裏。該模型通過一條"臍帶"連接到具有地球影像的鋼質底板上,象征人類通過火星探測器的頻繁訪問與火星的緊密聯係,模型表麵還標出了火星上發現的主要化學元素及含量。

巨行星

木星 (Jupiter) 是太陽係中從內向外的第五顆行星,木星在八大行星中體積最大、自轉速度最快,堪稱太陽係中的"巨無霸"。木星質量約為太陽的千分之一,卻是太陽係其他行星質量總和的2.5倍。它的主要成分是氫,而隻占十分之一原子數量的氦,卻占了總質量的四分之一。木星是繼月球和金星之後,夜空平均第三亮的天體。木星得名於羅馬神話中的主神朱庇特,對應於希臘神話中的宙斯,木星符號 ? 表示朱庇特的閃電或神鷹。在五行中以青色配木星,古代中國稱其為"歲星",取其繞行天球一周為12年,與地支相同之故。

木星是太陽係內擁有最大衛星係統的行星,目前已知有79顆之多,它有一個黯淡的行星環係統,由大量塵埃和黑色碎石組成。伽利略是發現木星衛星的人,他於1610年最先用光學望遠鏡發現了其中最大的四顆,被稱為"伽利略衛星",為推翻認為所有天體都圍繞地球運轉的地心說提供了重要證據。木星最著名的特征是大紅斑,是比地球大的一個持久性反氣旋風暴。木星模型位於阿蘭達國際機場的Clarion酒店大堂,是一個發光的環,直徑為7.1米,距離太陽模型40公裏,酒店走廊裏還陳列了伽利略衛星圖片。

土星 (Saturn) 是太陽係中從內向外的第六顆行星,主要由氫組成,還有少量的氦與其它元素,體積僅次於木星,是太陽係內唯一密度低於水星的行星。土星得名於羅馬神話中的農神薩圖爾努斯,土星符號 ? 象征薩圖爾努斯的鐮刀。在五行中以黃色配木星,古代中國稱其為"鎮星"。土星的最大特征是由小冰塊和岩石顆粒組成的寬闊環係統,是太陽係的"指環王"。17世紀荷蘭物理學家惠更斯用自己研製的望遠鏡發現了土星第二大衛星土衛六,即"惠更斯衛星",又名"泰坦" (Titan),是太陽係內第一顆被發現的擁有濃厚大氣層的衛星,隨後意大利天文學家卡西尼 (Giovanni D. Cassini) 又發現了四顆土星衛星以及土星環中的卡西尼縫 。

瑞典著名物理學家和天文學家攝爾修斯 (Anders Celsius) 於1741年創辦了瑞典第一個天文觀測站,1742年提出了攝氏溫標。曆史文化名城烏普薩拉市中心的攝爾修斯觀測站是該城最古老的建築之一 (左圖),土星模型位於觀測站,直徑為6.1米,距離太陽模型73公裏,左圖中的小球即為惠更斯衛星,右圖是觀測站附近的攝爾修斯天文學雕塑。當兩個天體在天球上具有相同的黃經時稱為"相合",2020年底出現了"土木相合"的天象奇觀,據稱是1623年以來兩顆行星距離最近的一次。

天王星 (Uranus) 是太陽係中從內向外的第七顆行星,1781年被英國天文學家赫歇爾爵士 (Sir Frederick W. Herschel) 發現,是第一顆使用望遠鏡發現的行星。天王星得名於古希臘神話的天空之神、宙斯的祖父烏拉諾斯,是太陽係中唯一以希臘神祇命名的行星,因此中國、日本、韓國等漢字文化圈國家的寫法都是"天王星"。天王星符號為?或 ? ,後者綜合了火星和太陽的符號,因為烏拉諾斯被認為是由二者聯合的力量所控製。天王星是太陽係內大氣層最冷的行星,最低溫度隻有49K (−224℃),其外部的大氣層具有複雜的雲層結構。

海王星 (Neptune) 在八大行星中距離太陽最遠,大約30天文單位,1846年被發現。海王星得名於羅馬神話中的海神王朱庇特的弟弟尼普頓,對應於希臘神話中的波塞冬 (Poseidon),因此漢字寫法是"海王星",其符號 ? 表示尼普頓的三叉戟。1613年元旦前後伽利略首度觀測並描繪出海王星,但他誤認為那是一顆恒星。海王星是由法國天文學教師奧本·勒維耶(Urbain Le Verrier)用物理模型和數學計算預測,而於1846年被望遠鏡觀測發現的一顆行星,也是應用牛頓萬有引力理論最成功的例子,天文學家根據天王星軌道運動的偏攝動證實了關於太陽係第八大行星——海王星存在的預言。

海王星和天王星是一對姐妹星,其大氣成分基本是由氫氣、氦氣和甲烷構成,因此二者在太空中都顯示出美麗的藍色,但前者深藍、後者蔚藍。天王星在太陽係中體積排名第三、質量排名第四,有27顆衛星;海王星則體積排名第四、質量排名第三,隻有14顆衛星。天王星模型 (左圖) 位於烏普蘭平原北部的17世紀工業小城Lövstabruk,直徑為2.6米,距離太陽模型146公裏。海王星模型 (右圖) 位於波羅的海邊小城Söderhamn,是一個直徑2.5米的丙烯酸球體,夜間發出藍光,距離太陽模型229公裏。

小行星和矮行星

小行星是太陽係內類似行星、環繞太陽運動、體積和質量比行星小得多的天體,是早期太陽係生成後的遺留物質,直徑超過一公裏的小行星多達幾百萬顆。主小行星帶分布在火星軌道和木星軌道之間,在斯德哥爾摩和烏普蘭地區有四個小行星模型。愛神星 (Eros) 是空間探測器登陸的第一顆小行星,2001年情人節前,美國宇航局NASA的太空探測器登陸其表麵,因此得名於希臘神話中的愛神厄洛斯,愛神星上有兩座隕石坑分別以《紅樓夢》中的賈寶玉和林黛玉的名字命名。灶神星 (Vesta) 是太陽係最大的、也是從地球上可見的最亮的小行星,以羅馬神話中爐灶和家庭的保護女神維斯塔命名,相當於希臘神話中的赫斯提亞 (Hestia)。

塞爾提斯 (Saltis) 是2000年在斯德哥爾摩Saltsjöbaden天文台發現的小行星,以該地的昵稱命名,其直徑大約在二至四公裏之間,表麵積比Saltsjöbaden地區略大。帕洛馬-萊頓 (5025 P-L) 曾經是一顆迷蹤小行星,以美國洛杉磯的帕洛馬山天文台與荷蘭萊頓天文台的名字命名。除了橢球形的灶神星模型的直徑為3厘米之外,其餘三個小行星模型的大小都不超過毫米級,它們距離太陽模型分別為11、17 (北)、17 (東)、60公裏。圖片依次為愛神星、灶神星、塞爾提斯的模型,前兩個位於斯德哥爾摩東北郊的兩所中學校園。帕洛馬-萊頓是首圖左浮雕上的一個小點,位於烏普薩拉以南小城Knivsta的一個公園內。

矮行星又稱中行星、準行星、侏儒行星,是具有行星級質量,但既不是行星、也不是衛星的天體。與行星類似,矮行星直接環繞恒星公轉,並且質量足夠大到使本身形狀成為球體,卻沒有能力清空鄰近軌道的小天體。目前被IAU承認的矮行星共有五顆,太陽係內已知體積最大、質量第二大的矮行星是冥王星。冥王星 (Pluto) 於1930年被美國天文學家克萊德·湯博(Clyde Tombaugh)發現,得名於羅馬神話中的冥界之神普路托,其天文符號 ? 是由PL構成的花押字。與太陽係內其它行星軌道接近圓形、靠近黃道麵不同,冥王星的軌道是高度傾斜、高度偏心的橢圓形。

冥王星在被發現後長達76年的時間裏一直被認為是太陽係的第九顆行星,直到2006年IAU正式定義了行星概念,才將冥王星劃為矮行星。盡管如此,由於它的發現是基於天文學家對海王星的觀測,從而推測天王星的軌道可能還受到海王星以外的另一個行星的幹擾,這同樣是牛頓萬有引力理論的傳奇。冥王星模型位於瑞典北部海爾辛蘭的Dellensjöarna湖畔,這組湖泊是9000萬年前一次大型隕石撞擊形成的,模型直徑為12厘米,距離太陽模型300公裏。其基座具有死亡王國墳墓般的外形,昭顯了冥王星的神話意義,隕石撞擊必定會消滅該地區的所有生命。

妊神星 (Haumea) 是太陽係內已知第三大矮行星,於2004年被發現,得名於夏威夷神話中的保育女神、大地之母哈烏美亞。妊神星呈橢球形,具有罕見的高速自轉、高密度和高反照率。其模型於2019年9月27日在瑞典中部城市Borlänge設立,距離太陽模型200公裏,是迄今最新加入的成員。鳥神星 (Makemake) 是太陽係內已知第四大矮行星,於2005年複活節後不久被發現,得名於複活節島原住民神話中的創造和生殖之神馬奇馬奇。鳥神星模型位於瑞典西海岸城市哥德堡,距離太陽模型400公裏,冥王星、妊神星和鳥神星都是海王星軌道外黃道麵附近的天體密集圓盤狀區域柯伊伯帶中的天體。

太陽係內已知最大的矮行星鬩神星 (Eris) 於2005年被發現,最初鬩神星被認作太陽係的第十大行星,但由於其它類似大小天體的陸續發現,符合行星原來定義的太陽係天體數量驟增,促使國際天文聯合會次年重新定義,同時將冥王星拉下"行星"寶座。這一矮行星也因此得名於希臘神話中的不和女神厄裏斯,中文名稱來自《詩經·小雅·常棣》:"兄弟鬩於牆,外禦其務 (侮) "。鬩神星模型位於北部城市於默奧 (Umeå),直徑13厘米,距離太陽模型510公裏,圖片依次為妊神星、鳥神星和鬩神星模型。另一顆矮行星是穀神星,但不知為何沒有它的模型。

太陽係中還有大約幾十甚至幾百顆幾乎可以認定或候選的矮行星,在瑞典南北方分布著其中四個的模型。創神星 (Quaoar) 於2002年在美國洛杉磯的帕洛瑪山天文台被發現,得名於當地原住民通瓦人神話中的創造神誇爾。其模型位於瑞典南部小城Gislaved,距離太陽模型340公裏。伊克西翁 (Ixion) 位於太陽係的邊緣,於2001年被發現,是烏普薩拉大學的研究人員發現的最大的小行星之一。伊克西翁是希臘神話中一位狂妄的拉皮斯人國王,被宙斯施以火輪之刑。其模型位於瑞典北部小城Härnösand,距離太陽模型360公裏。

2007 OR10 曾是太陽係最大的未命名天體,其體積略大於鳥神星和妊神星。2020年二月以中國古代神話中的水神"共工氏" (Gonggong) 正式命名,據《山海經》記載,共工為炎帝之後、祝融之子。共工星的模型位於瑞典南部城市馬爾默,距離太陽模型500公裏。賽德娜 (Sedna) 於2003年被發現時,是太陽係中最遙遠也是最寒冷的一個天體。傳說它居住在北極海的深處,因此用因努伊特神話中冰凍的海洋女神賽德娜命名。賽德娜模型位於北極圈內的城市呂勒奧,距離太陽模型912公裏。

其它天體

彗星 (Comet) 是亮度和形狀會隨日距變化的太陽係小天體,分為彗核、彗發、彗尾三部分,天文學符號是 ?。彗核由冰物質構成,當彗星接近太陽時,在慧核周圍形成朦朧的彗發,沿著背離太陽的方向形成一條由氣體和塵埃構成的彗尾,這一現象是由太陽風造成的。東西方古代文化中對於彗星都有記載,漢語中彗的本意為"帚",古人稱彗星為"星孛"。在長沙出土的馬王堆漢墓帛書上,就有29幅彗星圖,一共描繪了19種彗星。西方語境中的"彗星"一詞,緣自希臘文中的"長發明星",亞裏士多德最早使用這一詞匯。

牛頓曾對1680年大彗星的觀測記錄進行了詳細分析,還親自觀測了1681年的彗星。他在巨著《原理》中指出:"彗星是一類行星,在具有極大偏心率的軌道上圍繞太陽運行",並用萬有引力定律證明了彗星的軌道是一條圓錐曲線。軌道為橢圓的彗星能定期回到太陽身邊,稱為周期彗星,大部分繞太陽公轉、周期短於200年的短周期彗星來自柯伊伯帶。哈雷彗星是唯一能用肉眼直接從地球看到的短周期彗星,也是史上第一個被觀測到的重複出現的天體。1705年,英國天文學家愛德蒙·哈雷使用萬有引力定律計算出這顆彗星的公轉軌道和周期,成功預測了1758年的回歸,因此被命名為"哈雷彗星"。哈雷彗星的周期在75-76年之間,上一次回歸是在1986年,下一次將在2061年。

在瑞典國土上共有兩顆彗星模型,一顆是哈雷彗星 (1P/Halley),另一顆是斯威夫特-塔特爾彗星 (109P/Swift-Tuttle)。斯威夫特-塔特爾彗星於1862年被發現,以兩位獨立發現者的名字命名,是北半球三大流星雨之一 —— 英仙座流星雨的母彗星,周期為133年。哈雷彗星的模型位於西南部城市Skövde,即根據六年級小學生的繪畫製成的三個浮雕 (左上圖) 及激光形成的一條彗尾 (右上圖),距離太陽模型260公裏。斯威夫特-塔特爾彗星的模型位於南部港口城市Karlshamn,直徑小於1厘米,距離太陽模型390公裏。那裏是按比例的斯威夫特-塔特爾彗星遠日點,下圖左側的紫色橢圓即為它的軌道。

奧陌陌 ('Oumuamua) 是人類首次在太陽係內發現的係外天體,在夏威夷語中意為"偵查兵"或"探路者",2017年10月19日被NASA位於夏威夷的泛星巡天望遠鏡發現。起初它被誤認為是一顆彗星,但經過長時間觀測研究後,天文家們推測這位不速之客可能來自太陽係附近的一個恒星團,4000萬年前被一顆行星拋出。奧陌陌在以極高的離心率穿越銀河係的途中,碰巧撞擊了太陽係,而且正在離我們而去,永不複返。奧陌陌模型位於瑞典西南沿海的哈蘭省 (Halland),直徑0.3毫米,距離太陽模型440公裏。

太陽圈也稱為日球 (Heliosphere),是持續的太陽風在星際物質的空間中造成的等離子體氣泡。太陽圈有終端激波 (Termination shock),太陽風內的粒子與由銀河係滲入的氫和氦構成的星際介質衝擊碰撞,速度由每秒0.33公裏迅速降低到亞音速以下。這裏是太陽風最後的終止之處,也是星際空間的起點,可謂"日止於此,星始於斯"。終端震波模型位於瑞典最北端的城市基律納 (Kiruna) 的國家空間物理研究所,距離太陽模型950公裏,而實際距離約為126.7天文單位。

在浩瀚的宇宙中至少有數萬億的星係,每個星係包括數以千億計的恒星、數以萬億計的行星、...... 。2019年諾貝爾物理學獎表彰了兩項研究,一個是對宇宙結構和曆史的新認識,一個是在太陽係外首次發現一顆圍繞類太陽恒星公轉的行星。由於 "在增進我們對宇宙演化,以及地球在宇宙中地位的理解方麵所做出的貢獻",當時84歲的加拿大裔美國宇宙學家James Peebles、77歲的瑞士天體物理學家Michel Mayor和52歲的瑞士天文學家Didier Queloz共同摘得諾獎桂冠,他們的發現永遠改變了我們對宇宙的認知。

在過去50年裏,Peebles對於物理宇宙學的洞見豐富了整個研究領域,他的理論框架已成為當代宇宙學的基礎,並為宇宙學從猜想轉變為實證科學奠定了基礎。利用他的理論和諸多觀測可以推算出,宇宙由68%的暗能量、27%的暗物質和5%的物質組成。1995年10月,Mayor和Queloz首次發現太陽係外的圍繞類似太陽的恒星旋轉的一顆行星,這個可與太陽係最大的行星木星相媲美的氣態球體圍繞銀河係中一顆類似太陽的恒星運轉。這一發現開啟了天文學的一場革命,自那時起,天文學家在銀河係已經發現了4000多顆係外行星,從而迫使科學家們修正關於行星起源物理過程的理論。

北宋大文人蘇東坡900多年前在登上四川平都山時,留下了千古名句:"抬眸四顧乾坤闊,日月星辰任我攀。" 在科學技術高度發達的今天,摘星攬月已不再是古人詩意的想象。2019年也是美國宇航局阿波羅11號宇宙飛船登月50周年,1969年7月20日,宇航員尼爾·阿姆斯特朗 (Neil Armstrong) 與登月艙駕駛員巴茲·奧爾德林 (Buzz Aldrin) 成為首次踏上地球之外星球的人類,可謂"個人一小步,人類一大步"。迄今為止,人類已將66個航天器成功送往月球。圖為2019年斯德哥爾摩市中心NK百貨公司一年一度的聖誕櫥窗燈光秀,其主題就是"人類登月50年"。

【注】本文被《返樸》公眾號推送

相關博文:一個地鐵站裏的時空旅行
https://blog.wenxuecity.com/myblog/78059/202105/32711.html

 

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canik 回複 悄悄話 謝謝介紹!
春後雨前SE 回複 悄悄話 回複 'Zucker' 的評論 : 謝謝賞讀美言!
Zucker 回複 悄悄話 好文,學到很多天文知識!
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