了解太空 认知陨石 北京老葱 陨石学中,科学家们根据陨石的成因进行了严谨科学的分类:来自星体内核部分的为铁陨石;来自幔部的为石陨石;来自核幔交接处的为石铁陨石。在这三大类门下,又分有多项小类。这种分类就是星友们常说的《陨石谱》。有的星友收藏到一块疑似陨石,但不在《陨石谱》中。它们有可能来自于外太空吗?也就是有可能来自太阳系以外吗?对于这一疑问,我们需要简单的了解一些有关太空的知识,来认知陨石。 1.简说恒星的起因与衰亡 浩瀚的宇宙最早成星的是恒星。科学家们通过100多年的研究,已公认恒星是由宇宙中的气体尘埃团坍缩而形成,其主要成份是氢和氦。恒星是发热发光体,其内部发生的核合成反应是恒星的能量来源。 恒星的光度和温度的强弱,与其个体的大小有关。太阳是宇宙中的一颗恒星。如果将太阳的大小、光度,温度等质量定为1,目前人类发现的最大质量的恒星约为太阳质量的50倍。科学家们将质量大于太阳很多的恒星称为“巨星”;将大大超过太阳质量的恒星称为“超巨星”。目前,人类发现的最小质量的恒星还不到太阳质量的0.1。科学家们将光度和温度几近衰竭,但还存有最小质量的恒星称为“白矮星”。 恒星在构成主序阶段是旺盛期,其内部主要发生氢燃烧生成氦的核合成反应,产生光和热。目前太阳这一恒星正处在这个阶段。当恒星内部的氢消耗十分之一后,便引发恒星核部氦的燃烧,使星体外部发生膨胀。这时恒星成了体积大且明亮的“红巨星”。 红巨星内部的氢完全消耗尽时,便坍缩为一个小的致密的“白矮星”。白矮星内部没有核合成反应。在刚开始形成时温度仍高,并能发出可见光。随着温度的下降,变的逐渐暗淡。 2.简说超新星爆发 大质量的恒星(即巨星、超巨星)由于内部温度很高,所以核合成反应是在快速的能量爆发下完成的,这一过程称为“超新星爆发”。 超新星的爆发有两种形式: (1)恒星内部的能量以光和高温的形式快速较烈的释放。这一过程经历的时向很短,爆发后的巨星、超巨星在内部能量消耗殆尽后,很快就变成了白矮星。超新星爆发后如果残留的核很大,并且继续坍缩,最终将形成中子星。 质量最大的恒星,却有着最短的寿命。我们应该庆幸太阳不是恒星中的巨星、超巨星,否则超新星爆发,也就沒有了地球,沒有了人类。 大质量恒星经过超新星爆发后,残留的内核体较大者,只有极少数形成中子星。绝大部分最终坍缩为最小或最大密度的核,使一切光和能量不能向外逃逸,成为了黑洞。这就是宇宙黑洞的来源。 (2)被爆发的恒星残存的核没有坍缩,而是完全崩溃,使残核内的物质全部进入星际云中。这些物质,就是宇宙中其它星球聚集成星的主要物质来源。 一批恒星在超新星爆发后消亡;一批恒星又在宇宙中生成。随着一代代超新星生成和死亡,使星际云中残核物质不断增加。可以说恒星的诞生、演化和死亡是星系中物质演化的主要形式。超新星爆发是星系中物质循环的主要动力。 超新星是重元素合成的主要场所。其中包括氢燃烧生成的氦,氢和氦燃烧生成的碳、氧、硅等核素。碳和氧燃烧生成镁和硅等核素,以及硅燃烧生成的铁、镍及一些稀有金属---等核素。这些物质飘散在太空,成为凝集行星、彗星、卫星的主要物质。 太阳系中的的这些物质,主要是和太阳同时或相近形成的大质量恒星在超新星爆发后产生的物质。在太阳还未成星时就存在的物质极少,称为“前太阳颗粒”。 需要指出的是:超新星不是崩溃成块状岩体形态,而是崩溃后形成各种物质形态的尘粒飘浮在太空。所以降落到地球上的陨石,和超新星爆发沒有一点岩体关系。
3. 简说太阳系 太阳是一个恒星,太阳和周围的行星及其它小星体(如彗星)组成太阳系。太阳系所在的星系为银河系。银河系所在的星系团称为本星系群。本星系群中包括了约17个星系。最重要的成员是:大麦哲伦云星系、小麦哲伦云星系、和仙女座星系等。 太阳系所在的银河系中有千亿个与太阳类似的恒星。宇宙中则存在着类似银河系的千亿个星系。宇宙的浩翰和神秘超过了人类的已知和想象。对于地球,人类觉得很大很大。在宇宙中,地球其实特别渺小渺小,渺小到如同非洲大沙漠中的一个沙粒。 在以太阳为中心的太阳系中,依次有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星,九大行星围绕太阳公转。科学家根据九大行星的质量、体积、密度,以及与太阳的远近,将九大行星划为三类:水星、金星、地球和火星统称为类地行星;木星和土星称为巨行星或类木行星;而天王星、海王星和冥王星称为远日行星。 除太阳、九大行星以及它们的卫星外,太阳系中还分布着许多小的星体,其中最引人注目的是小行星和彗星。 小行星主要分布于小行星带中(或称小行星区)。小行星带位于火星和木星之间。小行星带由几十万颗小行星组成,其中只有2000多颗被天体科学家发现并编号。在这个带中的小行星,如果相互撞击,喷溅。破碎后的岩体,极个别的落到地球上,就是我们所见到的陨石。 4.简说来自太空的陨石 银河系是一个旋涡星系。这个星系的所有星球都围绕着银河系的银核旋涡状运动。太阳绕银核一周约需2亿多年。银河系形成的年龄约为100--150亿年左右。太阳形成的年龄约为50亿年。所以,太阳系至今己绕银核运行了20多次。 知道了以上星系形态,我们就可以清晰的了解到:银河系有个银核。银河系含有的所有星系,都围绕银核进行旋涡状的轨迹运行。如果有人说某块岩石来自太阳系之外的银河系,这决对是不可能的。因为银河系任何一颗星体,都不可能偏离运行轨迹四处乱闯。而且要奔袭多少亿年,来到太阳系。在太阳系还要撞上一个星体,引起爆裂。破碎后的岩块还要恰好落到“非洲大沙漠的一粒沙子”上,也就是落在茫茫宇宙中连针尖大小都算不上的地球上。这情景如同天方夜潭,是绝对不可能发生的。 在太阳系中,除太阳这个恒星外,其它星球都是由超新星爆发后,喷散在太空中的星云物质凝集所构成。所以它们的物质构成基本相同,因此星体结构也相同。也就是星球的核主要由铁纹石和镍纹石熔融后的合金构成;幔的部分由各种陨类硅酸盐构成。太阳九大行星表层存在的一些其它种类的岩石,则是因风化、水化、氧化、高温喷发等原因,由陨类硅酸盐和其它物质产生化学变化而形成。 由于太阳系中的行星、卫星、彗星等星球,其组成构造相同。所以星体与星体撞击后产生的碎岩,如果掉到地球上,科学家们就可以准确测定这块陨石来自于星体的哪一部分。因此也就形成了科学准确的《陨石谱》。在谱的就是陨石,不在谱的就是地球岩石。这是陨石学中最核心的内容,不得有丝毫的曲解和偏离。 5. 小结 太空中的某些星球相互撞击后产生的碎岩,掉到地球上,我们称之为陨石。陨石母体的成因,决定了陨石科学的分类为:铁陨石、石铁陨石、石陨石三大类。这三大类陨石及其名下的再分类陨石,形成了所谓的《陨石谱》。在谱的就是陨石,不在谱的决不是陨石。这一铁定的鉴定标准,是由太空星球的成因所决定的。 我们了解太空,是为了更为准确的认知陨石。
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