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不得了,天文知识增加了! | 第2期

发表时间:2020-06-29 17:40:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

面对未知的宇宙,

人类永远是个好奇的孩子。

你有关于星星的问题吗?(天文的)

我有答案。(不一定)

一起探索吧!

不得了,天文知识增加了!【第2期】




Q1:

那些花儿【提问】月球上明明有这么多陨石坑,可陨石都去哪了?


A

当然还在月球上鸭,只不过大都被撞碎了。


因为月球没有大气层,漂流在宇宙中的小天体们可以不受阻碍地、以上万公里的时速,一头撞在月壤上,在月球脸上留下大坑的同时,自己也大多撞得粉碎。由于月球几乎没有地质活动,这些痕迹就都被保留了下来。利用人工智能图像识别技术,我们已经确定了月球上6000多个大小陨石坑,由于仍旧不断有小天体“袭击”月球,所以这个数字会不断增加。


月球上最大的陨石坑——南极-艾特肯盆地,直径有2300公里以上(月球平均直径仅为3474.2公里)。根据研究,它形成于39亿年前,因一颗直径约170公里的小行星撞击月面而产生。不难看出,陨石坑的大小和陨石直径会相差10倍以上比起巨大的陨石坑,陨石就不起眼多了吧!


虚线区域为艾特肯盆地外环边界。嫦娥4号的着陆点就位于月球背面南极-艾特肯盆地(简称SPA)的冯·卡门撞击坑(十字标识处)内。


而地球上,由于有大气层的保护,大部分小天体在进入大气层之后就碎裂燃烧殆尽了,有时,我们可以看到它们生命中最后的光辉——流星。


【智能(zhàng)机器人:小天体精神抖擞,发出了最后的——(啪,这梗用过了,换一个!)】


 

Q2:

Gargantua【提问】土星环很厚吗?


A

相较于土星环73000公里的宽度,它确实非常薄,厚度只有10米左右。


实际上,1610年当伽利略第一次用望远镜看到土星环的时候,受到望远镜限制,他甚至未能辨认出那是星环,而认为那是土星的“耳朵”。土星有环的事实直到1655年才被天文学家接受,1675年乔凡尼·卡西尼又确定了土星环由多个小环共同组成(不久之后,环上最明显的缝隙被命名为卡西尼缝)。


十七世纪天文学家对土星的印象,造成种种不同错觉的原因除了望远镜解析力不够,还因为公转轨道夹角,地球上看来土星环的倾斜角度是在不断变化的。 / Maria Clara Eimmart,博洛尼亚大学


土星环99.9%都是冰,由直径1厘米到10米大小的颗粒组成,甚至有属于自己的大气层。关于土星环的成因,一种理论认为:土星环原本是土星的一颗卫星,因为距离土星太近而被潮汐力撕碎(这一假说又演变为卫星被小行星或者彗星撞击瓦解,形成四散的星环);另一种理论则认为,土星环与土星一同诞生于原始星云。


卡西尼号探测器拍摄的土星和土星环 / Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA


在土星磁场的影响下,土星环中的物质以环雨(就像流星雨)的形式掉落到土星上。预计一亿年内,土星环就将完全消失。


【智能(zhàng)机器人:一亿年以后就没人问这个问题了叭。】



Q3:

小朋友【提问】暗物质无处不在吗?它会不会撞上其他物体?


A

虽然已经探索了上百年,但是我们对暗物质依旧知之甚少。


天文学家和粒子物理学家们提出了几种不同的暗物质模型。其中接受度最高的,在计算机中模拟结果最符合今天的宇宙的是:冷暗物质模型。在这个模型中,暗物质像云一样聚集成一团稀疏的暗物质晕。与之相对的“亮”物质(就是我们可以看得见摸得着的这些东西)则被包裹在其中。所以我们身边,暗物质的确无处不在,只不过非常稀薄。


大尺度结构下今天的宇宙(亮点都是暗物质),图中的比例尺为125Mpc(约合4亿光年)。


这些稀疏的暗物质粒子的候选者叫做大质量弱相互作用粒子(Weakly interacting massive particles,简称WIMPs)。这种WIMPs同“亮”物质发生碰撞的概率极低,如果把人体或者其他物体看成滤网的话,对WIMPs来说这网眼实在是太大,形同虚设,很难和它们发生接触,所以暗物质粒子会直接穿过路径上的“亮”物质。


在中国锦屏、英国、澳大利亚等地方都建有地下的暗物质粒子探测实验室,只不过到目前为止,我们还没有探测到任何WIMPs粒子的碰撞事件。


 【智能(zhàng)机器人:毕竟暗物质粒子可以穿过几千米的岩石都毫发无损,一个几十米的探测器能被撞上简直欧气爆棚了叭!】



Q4:

星与星间,日月有你【提问】爸爸妈妈总说星星喜欢眨巴眨巴眼睛,可是我为什么看到金星还有月亮姐姐,他们从没有眨过眼呢?


A

星星会“眨眼”,其实是因为大气层中的空气流动——大气湍流导致的。


星星发出的光要在大气层中经过多次折射才到达我们地球人的眼中,这中间只要空气稍一流动,就会让原本的星光发生变化,忽暗忽明,看起来就像在眨眼睛一样。


至于金星、月亮、木星甚至是太阳这些天体,其实它们并非不“眨眼睛”,只不过一方面它们更加明亮,另一方面,它们视圆面较大(就像太阳、月亮在天空中是圆盘,如果你用望远镜来观察土星或者木星的话,也能看到它们的星球面,但是遥远的恒星们就只剩一个点了),所以目视效果受大气湍流影响较小。不过如果你用望远镜来观察月亮的话,会发现望远镜中的月像也在大气湍流的影响下不断抖动。


望远镜中由于大气湍流不断抖动抖动的月面。


【智能(zhàng)机器人:太阳眨不眨眼我不知道,但用望远镜直接看可是会瞎的哦……】



Q5:

Ciel【提问】既然宇宙在膨胀,为什么M31离银河系越来越近?


A

在暗物质的作用下,整个宇宙正处于加速膨胀当中。如果假设所有天体都在空间中静止不动的话,那么的确它们都应当远离我们而去。但实际上这个假设是错误的。


打台球的时候,第一杆下去,所有的球都会在台面上四散开来,然后在台面上不断反弹,哪怕此时我们将台布抻开拉大,如果台布拉大的速度不够快的话,台球之间依然会相互碰撞。宇宙大爆炸就像是第一杆,将宇宙中的物质搅得天翻地覆,银河系和仙女座星系(M31)就在这场混乱中相遇了,相互吸引,相向而行。即使宇宙拼命膨胀试图拆散他们,但由于强烈的吸引力,两系靠近的速度还是远远超过空间拉伸的速度,所以我们看到M31距离银河系越来越近。


由计算机模拟出的在地球观看银河系同仙女座星系融合时的场景(40亿年后)/ NASA


【智能(zhàng)机器人:不经意间磕到了……】



Q6:

李民【提问】在地球毁灭之后,你们可以提供几种途径提问呢?


A

这个问题其实非常值得商榷,毕竟我们也不知道未来信息的传播手段会是什么。


不过如果地球没有因故早夭,到地球毁灭的时候(或许是几十亿年之后),我们的科技手段大概允许我们利用量子纠缠效应进行超距通信,亦或者通过引力波一类的空间操纵手段进行联络,再不济,拿中子星打摩斯电码应该还是可以做到的叭?


实在不行我们就拿中子星打打摩斯电码(真的不是迪厅灯球!)/ NASA


总之,到时提问的途径还得视具体情况才能知道,我们会在第N期《不得了,天文知识增加了》提前告诉各位的。


【智能(zhàng)机器人:地球毁灭了就不会有人问大气层内的问题了吧……】



收获知识,收获快乐~


不得了,天文知识增加了!】栏目Q&A


Q1. 没有被精选留言是否都能看到?

当然啦,我们每周都会确定一次各平台的提问情况,并把问题汇总在一起。


Q2. 本期没有被选上的问题,是否意味着落选了?

大家提出的所有问题都会进入我们的汇总题库,每期由小编从中挑选抽取。由于问题量大,问题的需求量、时效性和趣味性会被优先考量,同类问题我们也会作出一些筛选,还请小星星们耐心等待,或许哪一期就被翻牌子咯?


Q3. 提问的正确姿势是什么?

在所有平台的正确提问方式都是:

【提问】:我这么可爱选我的问题好吗?(大误)


让我们再次复读:

在地球毁灭之前,

你可以通过以下四种途径,

把你的天文问题传达给我们:


1. 微信公众号:


在本条推送下留言,或以关键词【提问】为开头并发送你的问题到公众号后台。


2. 邮箱:


将问题发送至邮箱cinastronomy@163.com,邮件务必务必务必要注明【提问】哦。


3. 微博:


微博编辑#不得了,天文知识增加了!#并@中国国家天文,就可以进行提问啦。


4. 知乎:


中国国家天文也开通官方知乎账号啦(没想到吧,记得要去关注一下哦),同样以关键词【提问】为开头并编辑你的问题私信给中国国家天文知乎账号即可。


说明:每期提问中,我们都会票选出最受大家欢迎的“机智天文问题”,并赠送提问者精美文创礼品一份。



下面是投票时间~

《中国国家天文》将为由大家票选出的“最佳问题”提问者送出精美礼物一份【下期公布】!另外每位问题入选者都将收到《中国国家天文》当期杂志一本——



不得了,天文知识增加了!】第一期“机智问题”获奖名单

第一名【奖品 望远镜马克杯】:

柳斜斜

【问题】世界那么大,宇宙那么大,为什么我还是找不到男朋友╰(???)╯


第二名【奖品 FAST落成纪念笔记本】:

米格

【问题】哈勃深场告诉我们:“宇宙布满发光天体”,那么为何夜空还是黑的?


第三名【奖品 青岛观象台明信片】:

Summer's Redemption

【问题】仙女座和银河碰撞与直径1km的小行星撞地球,哪个对地球危害大?


另外两名提问者:慕烟汐玥子非鱼。也将获得《中国国家天文》6月刊一本,请以上5位小星星在本条推送下留言联系我们领取礼品。



(?˙ー˙?) 天文问题持续接收ing

科学审核 / 苟利军

策划 / 黄京一 怀尘  编辑 / 怀尘 猫又



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责任编辑:蔡学森