彗星脏雪球理论的概述惠普尔的脏雪球理论的具体解释,
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 22:15:25
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彗星脏雪球理论的概述
惠普尔的脏雪球理论的具体解释,
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还行吧?
为什么说彗星是“脏雪球”
1986年春,在太空遨游了76年的哈雷彗星又一次回到太阳身边,西欧、苏联、日本和美国的4艘飞船对它进行了科学考察.这支“探彗舰队”发现,哈雷彗星的外形像个怪模怪样的大土豆,长约15千米,粗约5千米,在太阳光照射下源源不断地喷出气体和尘埃.据测定,这颗著名彗星喷出的气体中80%左右是水分子,它在靠近太阳时每分钟要蒸发掉相当于几个游泳池的水!
这些发现证明,彗星确实是个“脏雪球”.
彗星的成分
脏雪球模型(Dirty Snowball Model)这个模型的概念,是19世纪的德国天文学家海恩(Hirn)及英国天文学家兰阿特(Ranyard)首先提出.但直至1949年美天文学家惠普尔(Fred Whipple)才将这模型提出.他认为彗核就是脏雪球,是由冰冻的固态气体分子(H2O、HCN、CH3、CO2、CN等)夹杂细尘粒组成,组织疏松.接着前苏联天文学家威斯萨斯基(Vsekhsvyarsdy)及莱文(Levin)再加发展,提出彗核是不良导热体,当彗星接近太阳时,仅仅彗核表层受热被蒸发,而内部则受热很慢,仍保持冰冻状态,因而寿命也可达几千个公转周期.又由于固态气体的不同性质,当接近太阳时,即在几个天文单位位置时,首先向外蒸发的物质是甲烷,至火星附近则为二氧化碳及氨气.当愈来愈接近近日点时,氢气及水气也受热蒸发.当各种气体混杂逸出,向外膨胀,同时微尘也被斥力推出,便形成彗发及彗尾.另外彗尾所含各种分子由于光解作用而分解,彗星的物质亦因此逐渐消耗.
另外值得一提的是,当1910年5月18日地球穿过哈雷彗的尾巴的时候,彗尾与地球的比例就像鲸鱼的尾巴和小气球之比.虽然这条华而不实的尾巴并没有影响地球,但已经打”破”了地球上很多人的心.原因是人类早于1907年利用物端棱镜的办法来拍摄彗星的光谱,发觉彗星含有碳氢化合物及氰气,即大家都认识的沼气和有毒体.所以当知道地球将会穿过哈雷彗星的尾巴时,很多人都担心沼气会氢地球的氧气烧尽,而有毒体则会氢地球上的生物全数毒死.这些论调在欧美传开之后,造成一次世界末日的大恐慌,人人都担心地球难逃浩劫,全人类会同归于尽.投机的商人也因此大做生意,推出氧气筒及防毒面具等商品,甚为畅销.更有一类产品名为”氧气糖”的糖果也大行其道.
5月18日平静地过去了,地球大气丝毫没有被彗尾的气体所污染,人类照样在地球生活着.因为天文学家告诉我们,彗星尾巴的稀薄程度很低,人类在地球上所能做到的真空状态也及不上彗尾的稀薄程度,所以担心是多余的.
美国天文学家惠普尔于1950年提出,彗星的彗核是个主要由水冰构成的“雪球”,它还夹杂着许多其他气体和尘埃,整个彗核直径不过几千米大小.在宇宙空间,彗星表面温度只要加热到100℃就开始挥发.当它们接近到离太阳3个天文单位时(约4.5亿千米),太阳的热量足以使彗核表面物质大量汽化,形成明显的彗发.这次哈雷彗星回归时,惠普尔已经年逾八十,他为自己的“脏雪球”模型获得证实而兴奋得彻夜难眠.