□步天閣
2月星空看點(diǎn)
□步天閣
本月日落后,如果天氣晴朗,就會(huì)在西方天空中看到一顆很亮的星,那就是大名鼎鼎的金星。
金星也像月亮那樣,發(fā)生圓缺變化。
第一個(gè)發(fā)現(xiàn)這種變化的是一個(gè)才華橫溢的意大利人,他的名字叫伽利略。他研究落體運(yùn)動(dòng),指出以古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)為典范的物質(zhì)觀是完全錯(cuò)誤的。他的這一發(fā)現(xiàn),標(biāo)志著近代物理學(xué)的開端。
2015年2月21日晚月亮與火星、金星位置示意圖
1609年5月,伽利略去威尼斯,聽說一個(gè)荷蘭人把兩塊透鏡放在一根管子里而發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。他一回到位于帕多瓦的家,就在一天之內(nèi)制作出了一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。
而后,他又制造出一個(gè)更大些的望遠(yuǎn)鏡,長(zhǎng)1.2米,物鏡口徑為4.4厘米,將物體放大了33倍。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡性能不會(huì)比現(xiàn)代口徑為4.4厘米的雙筒望遠(yuǎn)鏡的性能好,但是,它卻使人類徹底改變了對(duì)宇宙的看法。因?yàn)椋だ园阉赶蛄颂炜铡?/p>
當(dāng)伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察金星后,發(fā)現(xiàn)了金星的圓缺變化。他十分興奮,在寫給開普勒的信中說,他覺得金星簡(jiǎn)直就像是“月亮女神”。
2月15日,是伽利略誕生紀(jì)念日。
從2月15、16日開始,請(qǐng)?jiān)谌章浜笥^看西方天空,金星的上方有顆紅色亮星,那是火星。你會(huì)發(fā)現(xiàn),金星每天都在接近火星,等到21、22、23日,金星開始追上并超過火星,而后,逐漸把火星甩得越來(lái)越遠(yuǎn)。特別是在21日,月牙兒也會(huì)加入到金星與火星的行列。只見細(xì)細(xì)的月牙兒下,吊著一紅一白兩顆星星,煞是好看。
金星位相變化示意圖。金星與月球一樣本身并不發(fā)光,金星的光輝來(lái)自金星表面反射的太陽(yáng)光。金星也像月球一樣會(huì)出現(xiàn)周期性的圓缺變化,這是由于金星、地球和太陽(yáng)的相對(duì)位置在不斷變化,從地球上看到的金星被太陽(yáng)照亮的部分有時(shí)多些有時(shí)少些,這就叫位相變化。事實(shí)上,凡是位于地球公轉(zhuǎn)軌道以內(nèi)的行星(如水星)都有這種變化。
地球在自轉(zhuǎn)嗎?怎樣證明呢?
法國(guó)物理學(xué)家傅科一直在研究單擺的運(yùn)動(dòng)。有一天,他準(zhǔn)備研究擺動(dòng)幅度受空氣阻力的影響情況。他先讓擺運(yùn)動(dòng)起來(lái),記下時(shí)間和擺動(dòng)角度后,便看起書來(lái)。過了一段時(shí)間,等他放下書,再看單擺時(shí),愣住了,原來(lái)左右擺動(dòng),現(xiàn)在怎么是前后擺動(dòng)了?
根據(jù)慣性定律,運(yùn)動(dòng)物體在沒有受到外力作用的時(shí)候,總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。單擺并沒有受到外力作用,擺動(dòng)方向不應(yīng)該變化???經(jīng)過認(rèn)真思考后,傅科意識(shí)到,這是地球自轉(zhuǎn)造成的。
為了證明地球自轉(zhuǎn),1851年,傅科在巴黎先賢祠進(jìn)行了一次著名的實(shí)驗(yàn)。他在大廳穹頂上懸掛了一條67米長(zhǎng)的繩索,繩索的下面是一個(gè)重達(dá)28千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的沙盤。每當(dāng)擺錘經(jīng)過沙盤上方的時(shí)候,擺錘上的指針就會(huì)在沙盤上面留下運(yùn)動(dòng)的軌跡?!暗厍蛘娴氖窃谵D(zhuǎn)動(dòng)??!”有人不禁發(fā)出這樣的感慨。甚至有人高呼:“偉大的哥白尼!了不起的傅科!”“傅科擺”在拿破侖三世主政時(shí)曾被拆除,20世紀(jì)初恢復(fù),現(xiàn)在的球形擺錘是1995年重新安裝的。
傅科所用的擺,后人稱為傅科擺,擺線很長(zhǎng),能向人們證明地球是自轉(zhuǎn)的。如今,在國(guó)內(nèi)外一些天文館、科技館和博物館中,都有傅科擺,都在向人們展示地球在自轉(zhuǎn)。
2月11日,是傅科逝世紀(jì)念日。1868年2月11日,傅科在巴黎逝世,終年49歲。為了紀(jì)念他,一顆小行星和月面上的一個(gè)小環(huán)形山都被命名為傅科。
2015年2月13日,如果在黎明前起床,你會(huì)欣賞到土星伴月的美景。在月亮下方不遠(yuǎn)處,那顆閃著淡黃色光的亮星就是土星。土星最大的衛(wèi)星是土衛(wèi)六,又稱為泰坦星。土衛(wèi)六是太陽(yáng)系中唯一擁有大氣層的衛(wèi)星,被視為一個(gè)時(shí)光機(jī)器,有助我們了解地球最初期的情況,揭開地球生物如何誕生之謎。
2013年8月11日,卡西尼號(hào)土星探測(cè)器搭載的廣角相機(jī)拍攝到了土星和土衛(wèi)六的合影,它們呈現(xiàn)出一大一小兩個(gè)十分秀氣的“彎月”。大的“彎月”是土星本體,而那個(gè)細(xì)小的“彎月”,卻是土衛(wèi)六的大氣層。土衛(wèi)六高層大氣中的微小顆粒,對(duì)入射的太陽(yáng)光進(jìn)行散射而形成了一彎細(xì)細(xì)的“月牙兒”,包裹著土衛(wèi)六。如果當(dāng)時(shí)我們站在土衛(wèi)六上,處于月牙兒下方,就經(jīng)歷著土衛(wèi)六的白天;處于沒有月牙兒的黑暗部分,則正在度過土衛(wèi)六的黑夜。
土衛(wèi)六上看土星(喻京川繪)
2015年2月24日,正月初六。如果天氣晴朗,那么日落后一定要欣賞一下月亮。宋代才女朱淑真十分喜愛正月初六的月亮,特別寫下了《夜月》這首詞:
憶秦娥?正月初六日 夜月
彎彎曲,新年新月鉤寒玉。鉤寒玉,鳳鞋兒小,翠眉兒蹙。
鬧蛾雪柳添妝束,燭龍火樹爭(zhēng)馳逐。爭(zhēng)馳逐,元宵三五,不如初六。
詞的上片,描寫正月初六的月亮是如此嬌柔美麗,它彎彎的,如一鉤新鐮,像女孩兒小巧的鳳鞋,還像少女微蹙的娥眉。詞的下片,開頭寫元宵節(jié)的熱鬧景象:“鬧娥”與“雪柳”都是古代女子頭部飾物,“燭龍”和“火樹”指的是元宵節(jié)的燈火。詞的最后說:元宵節(jié),正月十五的月亮,不如初六的月亮好看。
《朱淑真集注》收錄了朱淑真現(xiàn)存的全部作品
雖然詞作者早已逝去,但她所欣賞的正月初六的月亮依然閃亮。
新年新月鉤寒玉
現(xiàn)代國(guó)際通用的88個(gè)星座是從古希臘的星座系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的,而我國(guó)古代也有一套完整的星官系統(tǒng)。與西方以古希臘神話故事命名星座不同,我國(guó)的星座系統(tǒng)是把地上的社會(huì)搬到天上,恒星被劃分成群,每一群被稱為一個(gè)星官,意思是天帝的官員,因?yàn)楹芏嘈侨菏且曰始艺畽C(jī)構(gòu)和官員命名。星官中有帝王將相、后宮妃子、牛郎織女等人物;有帝宮靈臺(tái)、閣道車府等建筑;有山川河流等景致……
《史記》是我國(guó)古代第一部紀(jì)傳體通史,記載了上自黃帝下至漢武帝的三千年歷史,總共包括一百三十卷,作者是漢代司馬遷。司馬遷撰寫《史記》的目的在于“究天人之際,通古今之變,成一家之言?!逼渲?“究天人之際”最集中、最具體的體現(xiàn)是在第二十七卷《天官書》中。
《史記?天官書》是我國(guó)存世最早的天文百科全書,是研究漢代以前天文知識(shí)的重要資料,也是世界上罕見的天文學(xué)史料。
在《天官書》中,司馬遷把星空分為東、西、南、北、中5個(gè)區(qū)域,稱為五宮,并把東、西、南、北四宮中的星星連出動(dòng)物形象,以動(dòng)物的名稱來(lái)稱呼,于是就有了東宮蒼龍、西宮白虎、南宮朱雀、北宮玄武。
西宮白虎包括7宿。它們是:奎、婁、胃、昴、畢、觜、參宿。奎宿對(duì)應(yīng)仙女座和雙魚座,婁宿和胃宿對(duì)應(yīng)白羊座,昴宿和畢宿對(duì)應(yīng)金牛座,觜宿和參宿對(duì)應(yīng)獵戶座。
本月日落后,西宮白虎就完整地呈現(xiàn)在夜空中。
西宮白虎對(duì)應(yīng)的仙女座、雙魚座、白羊座、金牛座和獵戶座
西宮白虎包括的奎宿、婁宿、胃宿、昴宿、畢宿、觜宿和參宿
(責(zé)任編輯 張恩紅)
使用美國(guó)宇航局的錢德拉X射線天文臺(tái),天文學(xué)家首次測(cè)定了一個(gè)遙遠(yuǎn)年輕星系團(tuán)的質(zhì)量和其他特性。結(jié)果顯示,這個(gè)年齡約為8億年的星系團(tuán)是小于等于該年齡中質(zhì)量最大的星系團(tuán)。作為宇宙中已知最大的引力束縛系統(tǒng),星系團(tuán)可以告訴我們宇宙是如何隨著時(shí)間演化的。
這個(gè)星系團(tuán)最初由歐洲空間局的牛頓X射線多鏡面天文臺(tái)所發(fā)現(xiàn),距離地球約96億光年。使用“錢德拉”的觀測(cè)數(shù)據(jù)并利用理論模型,天文學(xué)家精確測(cè)定了它的質(zhì)量,達(dá)太陽(yáng)的400萬(wàn)億倍??茖W(xué)家們相信,它形成于大爆炸之后約33億年。
這個(gè)星系團(tuán)的正式名稱是XDCP J0044.0-2033。此前,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)70億光年遠(yuǎn)的大質(zhì)量星系團(tuán)以及其他一些遙遠(yuǎn)的大型星系團(tuán)。根據(jù)目前宇宙演化的最佳理論模型,發(fā)現(xiàn)這些大質(zhì)量星系團(tuán)的概率很低。這一新的發(fā)現(xiàn)表明,該理論可能存在問題。它也促使天文學(xué)家正在尋找其他遙遠(yuǎn)的大質(zhì)量星系團(tuán)。
“錢德拉”對(duì)XDCP J0044.0-2033的觀測(cè)持續(xù)了4天時(shí)間,是對(duì)80億光年之外一個(gè)星系團(tuán)迄今所做的最深的X射線觀測(cè)。與近距星系團(tuán)不同,這個(gè)星系團(tuán)中仍具有大量的產(chǎn)星星系,這給予了我們研究早期星系團(tuán)的絕佳機(jī)會(huì)。(謝懿提供)
最遙遠(yuǎn)大質(zhì)量星系團(tuán)XDCP J0044.0-2033。版權(quán):X射線:NASA/CXC/INAF/P.Tozzi等人;可見光:NAOJ/Subaru/ESO/VLT;紅外:ESA/Herschel。
對(duì)于制造恒星而言,低溫環(huán)境最理想。如一項(xiàng)新的研究所示,一股涌入一個(gè)近距星系的溫暖氣體在低溫氣體中引發(fā)了騷動(dòng),熄滅了當(dāng)?shù)氐暮阈切纬蛇^程。得益于歐洲空間局的赫歇爾空間天文臺(tái)和美國(guó)宇航局的斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡,這一發(fā)現(xiàn)為星系演化提供一條新的途徑。
天文學(xué)家很想知道,為什么近域宇宙中星系可以分成兩大類:年輕產(chǎn)星的旋渦星系——例如我們的銀河系——以及年老不產(chǎn)星的橢圓星系。對(duì)星系NGC 3226的研究發(fā)現(xiàn),它處于這兩大類的中間地帶。
NGC 3226相對(duì)較近,距離為5000萬(wàn)光年。有一些氣體環(huán)從它身上延伸出來(lái),在其伴星系NGC 3227和它之間還存在物質(zhì)流。這表明在該系統(tǒng)中可能還存在第3個(gè)星系,直到最近才被NGC 3226吞食,播撒下了大量的殘骸。這些遺存中最大的長(zhǎng)10萬(wàn)光年,直指NGC 3226的核心。它的另一端則延伸到了一個(gè)溫暖的氫氣盤和一個(gè)塵埃環(huán)。這一物質(zhì)流被認(rèn)為是從被吞并的星系中撕扯出來(lái)的。
在很多情況下,如此的補(bǔ)給物質(zhì)會(huì)引發(fā)新一輪的恒星形成。但觀測(cè)數(shù)據(jù)卻顯示,NGC 3226的恒星形成率較低。在這些物質(zhì)掉入NGC 3226的過程中,與其他的氣體和塵埃發(fā)生了碰撞,進(jìn)而被加熱,抑制而非促進(jìn)了產(chǎn)星的過程。(謝懿提供)