人类一直对宇宙抱有很浓厚的兴趣。在科技不发达的时候,人们就开始用自己的想象力来解释一些天文现象,像是天狗食日就是解释了由于月亮挡住了部分太阳而造成的日食现象。到了现代,随着航天业的发展,很多过去我们只敢想想的事情已经做到了,喷射火箭和宇宙飞行器的出现,代表人类可以再一次向宇宙太空进军。 2006年1月,美国航天局发射了新视野号,朝着太阳系边缘进军。这个飞行器历经了九年的风雨,终于在2015年7月14日,飞行到了冥王星的上空。终于确认了冥王星这个让天文学家们争论数年的矮行星的真容。这颗飞行器继续往前飞行,在2019年1月1日,这颗飞行器抵达了太阳系的边缘柯伊伯带,拍下了太阳系边缘的星球的样貌。 浩瀚无垠的宇宙 这些神奇天体都是这个宇宙的产物。科学家一直都想参透着浩瀚的宇宙。在二十世纪初,由于天文学的迅速发展,以及打破了常规观点的爱因斯坦的相对论的问世,人类对于宇宙有了新的理解。 天文学家通过对天体的观察,发现了星体光谱的红移,这也就是说,宇宙并不是像我们过去所想的那样,是永恒静止不动的。相反,处于宇宙中的各个天体都在移动。宇宙本身也可能是在扩散的。这个发现佐证了宇宙大爆炸理论。 据霍金的天体理论,宇宙大爆炸带来了物质、时间与空间。在宇宙大爆炸前是没有之前之说的。 而太阳系的由来很可能来源于一场爆炸它由太阳星云爆炸,形成太阳这颗恒星以及无数的行星,彗星,矮行星。最后又因为太阳这颗恒星的质量过于庞大,使得太阳周围的各种天体被太阳所吸引,最后形成了太阳系。 太阳星云太阳系的定义 太阳系指的是,由于受到太阳的引力的影响,许多天体被这巨大的引力扭曲了自身所处的时空,因此这些天体开始围绕太阳这个巨大天体做公转。这些由于太阳引力而约束在一起的天体系统就是太阳系。 在太阳系中,最出名的就是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星这八大行星,以及围绕着八大行星周围的各种卫星,彗星。太阳系中还有许多矮行星,比如过去被当做第九大行星的冥王星,以及比冥王星更大的阎神星。 太阳系的绝对主角是处在中心的太阳。太阳是由如氢、氦等等离子体构成的巨型发光天体。太阳表面每一秒钟产生的热量都相当于在进行一次氢弹爆炸。即使离太阳1亿4000多万公里的地球,地表温度都能被太阳照射到三十度以上。太阳的质量非常大,正是如此,天体才会被太阳吸引而来。 太阳系可分为以下几个区域,由类地行星水星、金星、地球和火星与处在木星和火星之间的小行星带构成的内太阳系,以及由各种气体巨星和彗星构成的中太阳系。 在中太阳系中,在火星外的木星,土星,天王星与海王星是绝对主力。这类行星也被成为类木行星。这类行星表面都含有大量的气体,木星和土星的大气层上都富有大量的氢气和氦气,而在天王星与海王星上,由于气温过于寒冷,天体表面有大量的固态氮附着的冰层。 而在海王星外,就被称作外太阳系了。这次新视野号拍到的天体就处于外太阳系中的柯伊伯带,除此之外,之前提到的阎神星、冥王星这两颗矮行星也在外太阳系的范围内。太阳系外的光景 外太阳系中的柯伊伯带到底是什么呢?它是类似于小行星带的狭长圆盘,在柯博伊带中充满了各种冰封物体,这种冰封物体是原始太阳星云,在爆炸形成太阳和太阳系时,被产生的辐射压力和冲击波推到太阳系边缘的残渣。 柯伊伯带处于海王星的公转轨道外,太阳系的边缘。很多人也因此把柯伊伯带当做太阳系的边缘。其实并不是这样。虽然现在对于太阳系的边缘没有一个明确的定义,但在柯尔柏带外,还有一个向外延伸两光年远的奥尔特星云。 柯伊伯带自身有许多的谜团。自1992年发现第一颗柯伊伯带天体以来,这个由小行星构成的星团就引起了天文学家的注意。柯伊伯带到底是怎么来的?天文学家仍不清楚,根据推测,这是因为原始星云爆炸时,太阳周围的原行星盘碎片迁徙到了柯伊伯带。 这个推测的根据是柯伊伯带受木星和海王星的影响极大,而在土星之外是无法形成这么大的天体的,所以这些构成柯伊伯带的天体只可能在木星周围形成,然后再迁徙到太阳系边缘去的。但这种推测并不准确,根据第一个发射到太阳系的飞行器领航者带回的模型资料,这种迁徙假设与天体在柯伊伯带上的分布特征相悖。 柯伊伯带如果真是迁徙而去的,那么柯伊伯带上围绕的总质量至少应该要比地球重十倍,但结果却是柯伊伯带的天体不仅不比地球重,反而是还要轻个不少。难道说过去的推测出了问题吗? 为了解释这一问题,天文学家们陆续提出了很多理论,但这些理论都因为不能符合爱因斯坦的相对论而被抛弃。直到近年,美国西南研究院与法国天文台提出了一个理论,柯伊伯带上的天体确实是在木星附近形成,但却不是通过迁徙而去到的太阳系边境,这些天体是被海王星一个个给甩到太阳系边境去的。 这个理论总算解释了柯伊伯带上的天体质量过轻的问题。不过,这种解释也只是相当于在原来的理论基础上,强行给了柯伊伯带的天体质量不足的问题给了个说法,至于事实是否如此,确实还无法给个肯定的说法。 柯伊伯带上的天体到底是什么样子呢?因为处于外太阳系,常年没有受到足够的太阳的热辐射,所以处于柯伊伯带上的天体大多上面都覆盖了厚厚的冰层。比如这次新视野号拍到的处于柯伊伯带的冥外天体1997LK。 这颗天体最早是由我们中国天文学家朱进在1997年6月3日用天文望远镜观测到的小行星。这颗小行星被我们中国天文学家命名为天涯海角。 这颗天涯海角天体形似一个堆成的雪人,由明显的两部分组成,一块较小的椭圆天体嵌合在较大的天体上。在天涯海角被观察之初,就有人有过怀疑,这颗天体或许是由两颗小行星因为宇宙中的以太影响,相撞在一起才形成的。不过假设毕竟只是假设,没有更高清的图片观测,天文学家们也不敢下定论。 直到2019年1月,新视野号所拍回的图片,让我们能看到天涯海角这颗天体的更多细节,比如链接大小两块天体的颈部结构,证实了这是一颗相撞后形成的天体。这颗天体表面偏红,所以很有可能含有碳分子。 碳分子是形成有机物的基础物质。如果真的天涯海角上有碳分子的话,那也许这颗天体上面有着有机生命体。不过这种可能相对来说是非常小的。 在新视野号拍摄的图片中,能够推断出天涯海角的表面存在着甲醇和冰层。天涯海角这颗天体毕竟是处在太阳的边境。以和这颗天体处于同一黄道面的矮行星冥王星举例,冥王星表面常年积冰,温度常年保持在零下两百度以下。没有足够的太阳热辐射,这颗天涯海角天体的最高温度据推测也仅有零下218摄氏度。在这样的超低温下,有机生物不可能存活。 虽然新视野号在天涯海角天体上并没有什么突破性的发现,但带回来的图片却是解了天文学家长期以来的疑惑,也拓宽了人们的视野。航天领域的发展 发展航天学,其实就是在发现人类的无知。过去人们多么笃定的一些定律,一些规律,在宇宙这片广阔无垠的世界里都显得微不足道,甚至人过去大多数认知都是错的。因此,发展航天领域,已经成为各个国家的重要目标。 自20世纪美苏冷战以来,人类就开始了航天领域的发展。在1957年10月4日,前苏联就发射了人类第一颗人造卫星,而后美国也不甘示弱,在1969年7月16日,美国人第一次登上了月球。这也是世界目前唯一个登上月球的探险家。 而后,火箭和飞行器的不断更新更是拓宽了人类的视野。在过去,人类只能用天文望远镜看到宇宙中的模糊天体,1977年,美国发射的宇宙探测器旅行者1号,则是能让我们看到更多宇宙天体的高清图片。 而06年发射的新视野号,更是让看清了几十亿光年外的外太阳系的天体的情况。再过去只能靠猜测的冥王星以及柯伊伯带上的天体的表面,也被新视野号拍摄,这大大加速了人类对于未知宇宙的认知与理解。 我国也在航天领域上做出了重大突破。2020年,长征五号成功升空,拉开了我国在载人航天工程任务的帷幕。而在2020年11月24日的嫦娥五号的成功发射,更是给我国的航天业发展打了一针兴奋剂。 在历经了六天的飞行后,嫦娥五号在月球第一次展开了鲜艳的五星红旗。同时,嫦娥五号也带回了月球土壤样本,这也是自美国登月后,地球第二次得到来自月球的样本,毫无疑问,这些月球土壤样本对于我们研究这片浩瀚的宇宙起了重要的作用。 我国在卫星导航系统的研究也有了举足轻重的突破。在西昌,北斗卫星导航系统第五十五颗卫星,搭载着长征三号运载火箭,升上了天空。此次卫星的升空,使得我国的卫星导航系统更加完善。 我国现在已经能做到在全球覆盖卫星导航系统了,并且因为这颗人造卫星的升空,我国现在的卫星导航在精准度上也有突破。现在的卫星导航系统不仅覆盖广,精准度也高。不管你在全世界的任何位置,只要能正常打开导航,你就不会迷失方向。结语 对于人类来说,这片宇宙还是几乎完全未知的。不过现在正处于和平与发展的阶段,人类发展航天业不过百年。随着航天业的发展,未来天文学也一定会有所突破,这次新视野号就是最好的例子。终有一天,人类的足迹会遍布整个宇宙。