人類的古代文明中存在着廣泛的自然崇拜,曾經的人們不能夠充分理解自然界發生的衆多現象,将其當作是一種神秘的力量來看待。
甚至人們還會認為這些事物中蘊含了神性,可以感受到人們的祈禱,甚至将自己的力量賦予人類。在這些被崇拜的事物中,太陽是無法忽視的主角之一,因為隻要生活在地球上的人都知道,太陽對于整個自然界的重要性。在埃及神話中,太陽神拉是神界的統領者,法老會自稱是拉的化身,可以行使太陽的權柄,照亮和統治人世間,著名的統治者拉美西斯二世被稱為“太陽的寵兒”。
但是,太陽的本質、它的光芒來源、人類所在的這個世界和太陽的關系,這些概念直到近代才漸漸被人們所了解。
随着科學技術的發達,以往的神話成為了單純的虛構故事,我們明白了所在的地球是一顆漂浮在宇宙中的行星,而太陽的引力吸引着我們進行公轉,我們和其他圍繞着太陽運行的天體共同構成了太陽系。
盡管現在的天文學家已經将自己的目光投入到了更加廣闊和遙遠的銀河系甚至宇宙的邊界,但對于我們身處的這個恒星系,人類至今都不敢說自己完全了解。
在太陽系中有着各種各樣的天體存在,除了唯一的恒星太陽之外,其他的天體種類都不止有一個“成員”。除了地球之外,太陽系中還有七顆行星,這八大行星是太陽系中最為主要的天體,也是太陽之外最大的天體,其運行和變化對其他更小的物質來說有着深刻的影響。
比行星更小的是矮行星,我們熟知的冥王星就是一顆矮行星,而其他的矮行星還有冥王星的衛星“卡戎”、阋神星、谷神星、妊神星等等。而比矮行星更小的是各種小行星,在火星和木星之間有一個“小行星帶”,裡面有大約50萬顆的小行星,其中被人們所了解、認知的還并不多,天文學家們也在持續觀察這些小行星。
不管是行星、矮行星還是小行星,在太陽系中都以相對固定的位置運行着,在發現之後,人們很容易對其進行定位,也可以通過計算來“推測”相應的軌道上是不是有一顆星體,比如海王星的運行軌迹就是首先通過計算得到,因此被人們稱作是“筆尖上的行星”。
但還有一些星體的軌迹并沒有那麼容易進行觀測,有的甚至在我們的生命,甚至是整個人類的曆史中都隻能夠看到一次。此前研究者們就發現了一顆正在接近太陽系中心的“神秘天體”,它上一次出現還是在300萬年前,這究竟是怎樣的一顆天體呢?
這個天體實際上是一顆彗星,由賓夕法尼亞大學的天文學家加裡·伯恩斯坦和佩德羅·貝納迪内利共同發現,因此也被稱為“貝納迪内利-伯恩斯坦彗星”,在天文學中的正式編号是C/2014 UN271,和它發現的年份有關系。
在我們的想象中,彗星會拖着長長的尾巴掠過天際,但這一顆衛星卻并不能夠被肉眼觀測到,首先發現它的天文學家是通過“暗能量巡天相機”來發現的。這個相機的本意并不是觀測某個天體,而是通過對于可見和近紅外波段的巡天探測來對宇宙整體的加速膨脹情況進行判斷。
在發現了這顆“神秘天體”之後,天文學家一開始還以為它是一顆矮行星,因為它的直徑達到了100-200千米,人類此前發現的彗星都沒有達到這個大小。但是在經過後續的觀測之後天文學家們發現,這個天體确實是來自于奧爾特星雲的一顆彗星。
奧爾特星雲是在太陽系邊緣的柯伊伯帶之外的、直徑約有一光年的稀薄星雲,内部的物質極其分散而且稀少,長久以來都被認為是太陽系中彗星的“故鄉”。直到現在,C/2014 UN271都在内海王星軌道活動,到了2023年之後才會到達天王星軌道,除了專門的天文觀測裝置之外,一般很難監測到C/2014 UN271的活動情況。
對于一顆在星系中穿行的彗星來說,C/2014 UN271的大小并不尋常。根據天文學家的推測,C/2014 UN271的大小是太陽系平均彗星大小的10倍左右,但即使是最普通的彗星降落到地球上,也會給地球生物造成毀滅性的打擊。
比如在數千萬年前那顆降落在地球上的小行星,就直接引發了地球上的第五次生物大滅絕,曾經叱咤風雲的恐龍就是在這場災難中徹底消失。而研究者們在美洲已經發現了那顆小行星落下時留下的痕迹,計算出這顆“不速之客”的直徑大約是十公裡左右。
比起毀滅了恐龍的那顆小行星來說,C/2014 UN271的直徑大到了“誇張”的程度,這樣的一顆彗星不要說直接降落在地球上,哪怕是和地球鄰近的行星進行碰撞,其造成的連鎖反應很可能都是地球生物所無法承受的。
因此一些人對此也感到十分擔憂:這顆前所未有的巨大彗星是否會給地球帶來難以防範的危險?研究者對此表示,我們可以完全不用擔心C/2014 UN271的安全性問題,因為它這顆彗星和我們的距離不可能變得很近。
最初發現的時候,C/2014 UN271和太陽的距離大約是29個天文單位,也就是大約43億公裡左右,這是2014年的數據。經過7年的飛行,2021年C/2014 UN271和太陽的距離大約是21天文單位,也就是31億公裡。
那麼,這顆彗星會一直這樣繼續向着太陽飛行嗎?根據研究者的測算,C/2014 UN271的近日點大約在土星軌道外側,距離太陽約為10.9個天文單位,這個距離十分安全,不會有影響地球的風險。
既然我們已經知道了C/2014 UN271的近日點,那麼C/2014 UN271的遠日點又在哪裡?根據計算,大約是4萬個天文單位的距離,和我們所知的太陽系世界簡直過于遙遠,也難怪人類此前都沒有發現過這顆彗星,因為它上一次出現在太陽系内部還是300萬年前,而人類這個物種的出現也不過五百萬年,文明誕生以來不超過1萬年,我們自然是不可能對它有所認知。
而将來随着C/2014 UN271的遠去,人類也會再一次告别它長達300萬年,而那時候的地球究竟是什麼樣子,現在沒有人能夠進行預言。
彗星大多都有自己的運行周期,其中比較短的著名彗星是哈雷彗星,它在天空中出現的周期大約是76年。
盡管此前的人們一直有看到哈雷彗星出現,但是這顆彗星其實是反複出現的事實其實在近代才為人所知。因此,我們現在還可以根據史書上記載的彗星出現的時間,來推測某個曆史事件的具體發生年份。
很多人分不清流星和彗星之間的區别,因為它們在我們眼中都有類似的特征——長長的、發着光的尾巴。但其實,流星和彗星本身的天體性質大不相同,其“尾巴”的成分也并不一樣。
彗星被天文學者稱之為“太陽系的髒雪球”,它主要由冰和岩石組成,當彗星接近太陽的時候,其中冰的成分就會産生升華,在彗星的後面形成一條長長的蒸汽尾巴,這就是彗尾的來源。
流星和彗星不同,它們是許多細小的天體碎片,接近的也不是太陽,而是地球。當這些天體碎片被地球的引力所吸引而飛向地球之後,會和大氣層摩擦産生熱量,會有成分燃燒起來,這就是我們看到的流星後面的“尾巴”的來源。
每年都會有大量的宇宙物質進入大氣層,但絕大多數都在燃燒過程中消失了,因此大氣層不光為我們提供了寶貴的空氣,還是保護地球生物安全的一道重要屏障。
我們對于太陽系的了解還不夠多,這是天文學界不得不承認的一個事實。太陽和地球最少也存在45億年的歲月,但是人類進行了系統性研究的不過數百年。對于地球上曾經存在過的生物和地質變遷,我們可以通過化石、地層等證據進行推斷,而宇宙中同樣存在着這樣的“化石區域”,那就是奧爾特星雲。
一些學者認為,奧爾特星雲中的物質從太陽系誕生開始就基本上沒有改變,因此通過研究這裡的物質,可以了解太陽系最初形成時候的秘密。
除了直接去奧爾特星雲研究之外,我們也可以對從奧爾特星雲“出發”的彗星進行研究,尤其是上面的固态冰,可能會揭開關于太陽系最初的水的成分的秘密,還可以和地球上的水成分進行對比,了解宇宙和星系變化的秘密。
因此,人類在未來還需要繼續努力,才能夠對我們所在的這個宇宙有更深的認識。目前我們的飛行器還不能夠在短時間内到達太陽系外部,這是衆多科學家研究的方向之一,如果要在未來去往别的星球新建家園,這項技術更是不可或缺。
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