大家好，欢迎收看我的百家号科技猪猪侠，今天小编要给大家介绍的是探测太阳系外行星和暗星云的介绍。
探测太阳系外行星
在过去二十多年里,已经发现了颗以上的新行星,它们大多数环绕着光度或大小与太阳相当的恒星运行。发现太阳系外行星是极其困难的,所发现的新行星,都是通过费时费力、复杂的巡天搜寻发现的,来之不易。我们并没有这些行星的图像或照片。实际上,我们是根据这些行星对母恒星的间接影响才得以发现它们。要观测到太阳系外行星极其困难,因为它们很小,又离母恒星很近,只能反射很微弱的星光。例如,太阳以几十亿倍强的光芒照耀太阳系,行星微弱的反射光基本上完全被太阳的强烈光芒掩盖。
如果某位天文学家在离太阳最近的恒星半人马比邻星观测太阳系,即使应用我们今天拥有的最精良的仪器,他也观测不到任何行星。其他恒星比半人马座比邻星远得多,天文学家在当前只能通过间接的方法寻找太阳系外行星。一颗在轨道上运行的行星对其母行星有引力作用:行星在公转的过程中,首先它在一个方向拖拉恒星,随后又在另一个方向拖拉恒星(使恒星产生了“摆动”效应)。行星越大,恒星的摆动越显著。用极其精密的测量方法去分析恒星运动中的摆动,就能检测绕行行星的存在。今天我们探测行星,主要是依靠这一事实。测量并分析恒星运动中的摆动,我们能获得关于行星质量、公转周期以及与恒星的距离等信息。
太阳系的其他行星也会引起太阳摆动,但是幅度要小得多。事实上,对于在半人马座比邻星上工作的天文学家来说,地球引起的太阳摆动是无法检测到的。全世界范围内的一些研究团队已经确定了精确测量恒星摆动的方法,并通过整体部署、合理分工而稳步地加以实施。连接在望远镜上的高灵敏光谱仪可以检测星光的多普勒位移,据此可以检测恒星的往复运动,举日常生活中的一个例子:一辆疾驰的救护车的鸣笛声,会随着它驶近或驶离我们而改变。现在,人类每个月就能检测出一颗新的行星,一些科研团队正在接二连三地宣布他们的发现。这些科研团队包括加利福尼亚州立克天文台、美国得克萨斯大学、加拿大维多利亚大学和瑞士日内瓦大学等。
凌星法是检测新行星的另一种方法,也是一种间接方法,但原理更简单。那些公转轨道面与视线方向很接近的太阳系外行星有可能从母恒星的前方通过(天文学上称为行星凌星),这一期间,恒星的亮度会因被前方的行星遮掩而减弱,并且这种亮度减弱现象的出现是周期性的,由此便可探知恒星周围有行星存在。我们要做的,就是大量观测比较邻近的恒星,等待凌星现象的出现,用望远镜测量恒星亮度的这种微乎其微的减弱。在太阳系里也有凌星现象发生:当水星和金星经过太阳前面时,我们会看到有一个微小的黑点在金光灿灿的圆盘前穿过。然而,太阳系外的行星凌星很难一见,因为这要求恒星及其绕行行星、地球精确地形成一条直线。不过,这一方法的优点是能精密地测量行星的大小。如果行星的质量能通过测量恒星的摆动测定出来,那么两者结合,就能估算行星的密度。
暗星云是什么
若用大望远镜仔细观测天空,我们会在茫茫一片星光中,见到一匹回首长嘶的“骏马”,这就是天文学上有名的马头星云。天文学家们称这类明暗颠倒的星云为暗星云。暗星云与亮星云从本质上来说并无多大区别,因为它们都是银河系中较密集的弥漫物质。相对而言,亮星云就比较“幸运”了,在它们中间有明亮的恒星把它们照亮了。我们见到的是它们反射的这些恒星光,所以又叫反射星云。若这些恒星的温度很高,则还会在星云光谱中出现发射线,故又称发射星云。暗星云则只是由于它们附近没有明亮的恒星而无法亮起来罢了。
科学家研究发现,银河系中暗星云还有很多,有人甚至认为一些亮星云本身是被一个更大的暗弱的暗星云包围着。但不少暗星云的“运气”比马头星云、S星云等更糟,不仅没有恒星来照亮,连后面可以映托出它们容貌的星光也没有,这样人们也就发现不了它们了。不过现在的天文学家不仅有了光学望远镜,还有红外望远镜、射电望远镜,尤其是“哈勃”太空望远镜,这些都可以助天文学家一臂之力,更是在探测暗星云中大显身手,这才有了众多惊人的新发现。
不过,暗星云与亮星云还是有一些区别的。暗星云的直径似乎略比亮星云小,最小的暗星云质量只有太阳质量的千分之几,而且其中所含的固态尘埃物质大约占1%~2%,这要比亮星云中所含的比例要高得多。而且尘埃粒子的大小为0.1微米左右,其成分主要是铁、硅、镁、镍及其氧化物、石墨、冰晶等。近年来,一些科学家把那些似云非云的球状体也划归为暗星云的范畴。因为这些球状体除了体积略比一般暗星云更小一个数量级、密度大几个数量级、形状比较规则外,几乎没有什么其他不同的了。更何况目前人们发现的几百个球状体,大都集中分布在暗足云的周围,这无疑表明,三者之间的确有密切的“血缘”关系。而且还有科学家由此推断,也许许多暗星云还是恒星诞生的“摇篮”呢!
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