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中子星是由恒星演化而来的,它主要是由中子以及少量的质子、电子所组成的密度极大的恒星。银河系中著名的蟹状星云的中心星就是一颗中子星。
恒星在燃烧过程中,随着能量的耗尽,它的外壳开始向外膨胀,它的核因受到反作用力的影响而开始收缩。恒星的核在巨大的压力和由此产生的高温下发生了一系列的物理变化,最后形成一颗中子星内核。整个恒星将在一次极为壮观的爆炸中结束自己的生命,而中子星也就在恒星的爆炸中诞生了。根据科学家的计算,当老年恒星的质量大于10个太阳的质量时,它的生命结束后就有可能形成一颗中子星。
在中子星里,巨大的压力将电子压缩到了原子核中,同质子中和为电子,使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以说,中子星就是一个巨大的原子核。中子星的巨大密度使得它的质量大得惊人,它每立方厘米的质量可达到1亿吨,半径10千米的中子星的质量就与太阳的质量相当了。但同时,中子星也是目前被人们探知的体积最小的恒星。
白矮星
白矮星的形成同中子星的形成十分类似。恒星在演化后期,会抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星。根据科学家的计算,当老年恒星的质量小于lO个太阳的质量时,最后它就有可能变为一颗白矮星。白矮星具有低光度、高密度、高温度的特点。目前人们已经观测发现的白矮星有1000多颗。天狼星的伴星是第一颗被人们发现的白矮星,也是目前所观测到的最亮的白矮星。根据观测资料统计,大约有3%的恒星是白矮星,但理论分析与推算认为,白矮星应占全部恒星的10%左右。
很多白矮星在发出光热的同时,也以同样的速度在冷却着。经过漫长的岁月,白矮星将渐渐停止辐射,由老年步人死亡。它的躯体会变成一个比钻石还硬的巨大晶体而永存,天文学家将这种巨大的晶体称为黑矮星。
行星
如何定义行星这一概念在天文学上一直是个备受争议的问题。传统定义认为:行星通常指自身不发光,环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说,行星需有一定质量;行星的质量要足够大且近似于圆球状;自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
国际天文学联合会大会2006年8月24日通过了“行星”的新定义,这一定义包括以下三点:
1、必须是围绕恒星运转的天体;
2、质量必须足够大,自身的吸引力必须和自转速度平衡使其呈圆球状;
3、必须能清除轨道附近区域,公转轨道范围内不能有比它更大的天体。
按照这~标准,太阳系原先的第九大行星——冥王星被降级为“矮行星”。
一般认为,行星是由恒星诞生后的宇宙尘埃所形成的。恒星诞生之初,其周围接近真空,而且温度极低,因而周身的宇宙尘埃可能包裹着一层冰,所以这种冰是具有黏结性的,能起到类似胶水的作用。当宇宙尘埃互相碰撞时,冰将它们“黏”在一起,于是这个“核”一点点变大,就像滚雪球一样,形成了原始状态的行星。原始行星继续吸引周围的尘埃,从而逐渐演变成了今天的行星。而质量不够大的行星又被称为小行星。还有一种行星,被称为星际行星,它们不围绕特定的恒星公转,就像是宇宙中的流浪客一样。
行星自身不会发光,人们在天空中看到的行星之所以会发光,是因为它反射了恒星的光。
卫星
卫星是指围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体,人造卫星一般亦可称为卫星。众所周知,月球是地球的卫星。太阳系八大行星中,除水星和金星外,其他六颗行星都有天然卫星,只是数量不同而已。
卫星之所以会围绕行星不停地旋转,是因为万有引力的作用,任何星际物质只要能够被行星的引力场捕获,都会成为行星的卫星。卫星的运行规律各有不同,有的卫星共用一条轨道,有的卫星绕行星逆行运转,还有的卫星与行星自转同步。
彗星
彗星目前只定义在太阳系中,它是由冰冻物质和尘埃组成的小天体。当它靠近太阳时,太阳的热使彗星的物质蒸发,在冰核周围形成朦胧的彗发和由稀薄物质流构成的彗尾,所以中文俗称其为“扫帚星”。而它的核心更像一个雪球。由于太阳风的压力作用,彗尾总是指向背离太阳的方向。
彗星的结构多种多样并且非常不稳定,但所有彗星都裹着一层由挥发性物质构成的彗发,彗发会随着彗星逐渐接近太阳而渐渐变大变亮。在彗发中央,有一个小而明亮的彗核。彗核由较为密集的固体组成,质量能够占到彗星总质量的95%。彗发和彗核一起组成了彗星。
彗星的轨道是不对称的椭圆形,所以它与太阳的距离也在不断变化,有时候离太阳很近,有时候离太阳很远。彗星的外貌随着距离太阳的远近不同而有所变化。当彗星远离太阳时,其形态呈现为一个云雾状的斑点,它也常被称作“脏雪球”;当彗星接近太阳时,彗星外层的“脏雪”会迅速蒸发、气化、膨胀,并喷发出来,这时彗星的体积急剧地膨胀起来。同时,由于受太阳风和太阳的辐射压力的影响,在背向太阳的方向,自彗头会伸展出一条长达几百万千米的明亮彗尾,所以中国民间又称彗星为“扫帚星”。
彗星每次靠近太阳时都要丢失一部分挥发性物质。最终,它将成为太阳系中的又一颗岩石天体。彗星的生命是非常短暂的,宇宙中很多小行星就是已熄灭的彗核。
最著名的彗星当属哈雷彗星,它由英国天文学家哈雷在1704年最先算出轨道而得名。它每隔76.1年环绕太阳一周,是人类首颗有记录的周期彗星。而最早和最完备的哈雷彗星纪录皆在中国,自秦始皇七年至清宣统二年共有29次记录。
哈雷彗星是一颗著名的周期彗星,哈雷不但计算出了这颗彗星椭圆形的运行轨道,并且还计算出它绕太阳运行的周期约为76年。P7-8
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