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彗星為什么會有尾巴? 彗星只有地球質量的幾千億分之一,是太陽系內質量很小的一種天體,它們常常沿著扁扁的軌道繞太陽運行,繞行一周要花去少則幾年、多則幾百年甚至更多的時間。云霧狀的彗星,其主要部分是由冰物質組成的彗核。當彗星接近太陽的時候,彗核的冰物質升華為氣體,圍繞在其周圍,形成云霧狀的彗發(fā)。彗發(fā)中的微塵和氣體,被太陽風推斥,在背向太陽的一面形成一條很長的彗尾。彗尾有單條或多條,這是怎么一回事呢? 我們可以把彗尾的眾多形狀歸納為3種類型,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型彗尾又稱氣體彗尾或離子彗尾,這種彗尾直而細,略帶淺淺的藍色。Ⅱ型和Ⅲ型彗尾統(tǒng)稱為塵埃彗尾,都是由塵埃組成的,呈淡黃色。它們比Ⅰ型彗尾更寬更彎曲些。Ⅱ型彗尾彎曲程度小些,Ⅲ型彗尾彎曲程度比較大。 彗尾中既有氣體又有塵埃,所以當一顆彗星運行到離太陽比較近的時候,常??赡芡瑫r形成氣體彗尾和塵埃彗尾,因此很容易看到有兩條以上彗尾的彗星。 地球為什么能安然穿過彗星的尾巴? 在20世紀初,天文學家曾經(jīng)計算出:到1910年,著名的哈雷彗星將回到太陽附近,到那時,它的彗尾要掃過地球。消息一傳出,人們頓時驚恐萬分,媒體也趁機大肆渲染。一些報紙甚至宣稱世界末日即將來臨。1910年5月,哈雷彗星經(jīng)過地球軌道,令人想不到的是地球卻安然穿過了它的尾巴,毫發(fā)無損。實際上,彗尾是由很稀薄的氣體組成的,所以,地球穿過彗星的尾巴,就好比燕子穿過炊煙一樣,不會受到什么影響。 但是,如果彗星的主要部分——彗核撞上地球,情況就會完全改變了,因為彗核主要是由堅硬的冰體組成的,當高速運動的巨大冰體撞上地球,肯定會給地球帶來一場空前的災難。雖然存在著這種撞擊的可能,但它的幾率微乎其微。 月球為什么離我們越來越遠? 月球與地球之間的距離為36.2萬~40.3萬千米,這個距離是時刻變化的,因為月球繞地球運動的軌跡不是正圓形,而是橢圓形,有點像雞蛋的形狀。 其實,月球正在慢慢地遠離我們,大約每年3.8厘米,那么幾萬年之后,地球上的人們看到的月球將比今天的小。也許有一天,月球會徹底離開地球,但這種情況的可能性不大,因為月亮與地球之間的引力作用會平衡二者之間的距離。 任何運動的物體都有維持直線運動的趨勢,這種性質叫做慣性,所以,做圓周運動的物體總有逃逸的趨勢,也就是離開圓形軌道向著切線方向筆直地飛出去,就好像有力朝向遠離圓心的方向拉著它,這個力就叫做離心力。如果你在游樂場里玩過快速旋轉的電動玩具,或者坐過急轉彎的汽車,你就會有體會了。圍著地球轉的月亮也有遠離地球的趨勢,但它受到的離心力剛好與地球對它的萬有引力相平衡,所以它一直待在軌道上。 現(xiàn)在,月球圍繞地球公轉一周需要27天。但是28億年前,當月亮離地球比現(xiàn)在近得多時,它繞地球轉一周只需要17天。位于美國亞利桑那州的圖森行星科學研究所的一位研究員克拉克·查普曼認為月球與地球之間距離曾經(jīng)甚至比這還短。依據(jù)查普曼的說法,在46億年前,地球和月亮形成之初,月亮圍繞地球旋轉一周只要7天時間。那時,如果有人在地球上能看見月亮升起的話,他會在地平線上看見一個巨大的月球。 有趣的是,是地球上的潮汐現(xiàn)象使月球距離我們越來越遠。月球的引力作用于地球上的海水,但地球不是靜止的,它不停地自轉,當?shù)厍蛏铣蛟铝恋暮F矫媸茉铝廖邥r,這片海域同時隨著地球的自轉遠離了月球。這部分漲潮海水的萬有引力對月球有吸引的作用,但這片海域又不是正對著月亮的(因為地球自轉),月球就被拉向了前方。這相當于拉大了月亮的公轉軌道。 隨著軌道慢慢變大,年復一年,月球就離我們越來越遠了。雖然這個變化是非常微小的,但是日積月累,幾百萬年以后,月球也許會最終脫離地球的引力場,進入它自己繞太陽運轉的軌道。但這種情況出現(xiàn)的可能性很小,因為潮汐同樣會影響地球。海水的波動會削減地球自轉的速度,一百年的時間就可以讓一天延長半分鐘。 照此推算,幾百萬年后,地球自轉一周的時間會與月亮繞地球公轉一周的時間相同,也就是說,一天和一個月的時間是相同的。當然,那個時候的一天要比現(xiàn)在的24小時長得多。 一旦地球自轉與月球公轉同步起來,海潮就可以時刻對準月亮了,這樣月亮就會開始被拉回地球的方向。從此,整個過程發(fā)生逆轉,潮汐的運動將滯后于月球,使月球軌道慢慢縮小,從地球上看到的月球又會慢慢地大起來。 |
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