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天空之光

外星生命的秘密是否就隐藏在遥远的星辰和行星之中?

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尽管行星和恒星拥有表面之美,但其内部结构正日益引起天文学家的关注。科学家们现在意识到,理解宇宙中其他地方生命存在的可能性,可能关键在于了解天体的内部。

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这种新思维的一部分源于我们对生命如何依赖我们自身行星内部的更深入理解。目前的理论认为,地球中心有一个冥王星大小的实心铁球,外面环绕着大片液态铁区域。这种熔融金属的流动可能产生了保护我们免受致命太阳耀斑和宇宙射线侵害的地磁场。在双层核心之上是地幔,这是一层厚达1800英里的炽热、柔韧的岩石。地幔的缓慢搅动将碳化合物从海底吸入,并通过火山喷发排出二氧化碳,从而调节着全球气候。地幔的运动还会重塑地球的地理格局,形成不断变化的栖息地,似乎驱动着进化变革。

在其他地方,生命可能更依赖于内部机制。来自美国宇航局已退役的伽利略探测器的数据表明,木星的三颗巨型卫星——卡利斯托、盖尼米德,尤其是欧罗巴——可能在其表面之下数百甚至数千英里处孕育生命。这些行星大小的世界受到木星和彼此之间引力相互作用的挤压和拉伸。由此产生的摩擦产生了热量,可能足以使冰层下的水保持液态。许多科学家推测,地下可能隐藏着整个海洋。液态水通常被认为是生命的关键条件之一。

火星在其最初的数亿年里可能拥有内部发电机和相应的磁场。最终,行星核心冷却,其保护性磁场消失。如今,太阳粒子得以畅通无阻地到达,侵蚀着稀薄的火星大气层,并照射着地表。

内部过程并不一定对生物有利。木星快速的10小时自转搅动着其内部,产生了一个巨大的磁场,其宽度达数百万英里,长度可达数亿英里。这个无形的“茧”困住了太阳的带电粒子,并将它们加速到致命的程度。这些粒子不断地轰击着木星附近的所有卫星,这也是为什么我们所知的任何生物在那里只能在地下生存的另一个原因。

这种危及生命的混乱的最终来源是太阳,而原因再次隐藏在其内部。太阳内部的三分之二像一个实心球一样旋转;外三分之一更具流动性,其赤道处的旋转速度比两极快。这些不同的运动放大了太阳磁场并扭曲了它,引发了巨大的爆炸,冲向太空。天文学家通过观察在太阳外层共振的声波振荡来探测这一过程(参见《发现》杂志2004年5月刊的“太阳来了”)。欧洲太阳和太阳圈探测器项目的美国项目科学家乔·古尔曼说:“通过检查低频全球振荡的仪器,我们可以观察太阳的深层内部。“我们希望通过研究地表之下的情况来预测空间天气。”

当然,太阳也产生了维持地球上几乎所有生物生存的光和热。如果其他世界的生命与之相似,它也必须依赖一颗母恒星。太阳的光度源于其核心,在那里氢原子聚变成氦原子,并产生巨大的能量。这一过程在过去45亿年里一直使地球保持舒适的温暖,但它并非永恒。计算机计算表明,随着氦的积累,核心的压力会增加,导致太阳逐渐变亮。在11亿年后,它的亮度将比现在高10%,足以蒸发海洋,并将地球加热到接近沸腾的程度。

夏季最显著的恒星,如今晚头顶闪耀的蓝白色织女星,比太阳质量更大,这意味着它们核心的压力更大。因此,它们主要发射刺眼的紫外线辐射,并且相对较快地燃烧殆尽;附近的行星将面临一个严酷的环境。像大熊座下方昏暗的光点47号大熊座这样黯淡的、类似太阳的恒星,可能为生命提供了好得多的前景。一旦我们了解了它们“内部的故事”,这些看起来普通的恒星突然就显得异常珍贵了。

七月天空

本月是明亮行星的过渡期,木星将落入暮色,而金星将移至晨曦。现在是熟悉我们银河系的好时机。

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7月5日:金星在东方黎明前的天空中闪耀,与红星毕宿五形成一对美丽的景象。

7月10日:水星在傍晚的天空中与昏暗的火星近距离擦肩而过,低低地悬挂在地平线上,清晰可见。

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7月21日:木星与新月在傍晚相遇。几周之内,它将在太阳的光芒中变得模糊不清。

整月亮点

夜光云在日落后闪烁,在平流层中捕捉着太阳的光线。

我们自己的银河系中心在南方低空发光。

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M13星团高悬头顶,通过双筒望远镜可以看到一个模糊的光球。

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