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第63章 探索宇宙之最

1. 宇宙最冷的地方

1997年美国和瑞典的天文学家发现,恒星死亡前喷发出的气体形成的“飞镖”星云,是迄今所知宇宙中最冷的地方,那里的温度低于-270℃。

即将死亡的恒星坍塌成为矮星之前,会释放出大量的气体和尘埃,形成“飞镖”星云。这些气体释放的速度很快,可达到每秒165公里,导致“飞镖”星云温度急剧下降。而在宇宙中,越冷的物质辐射越弱,其释放的微波信号也越弱。为确定“飞镖”星云的具体温度,研究人员将来自“飞镖”星云内一氧化碳的微波信号和宇宙背景辐射中的信号进行比较,发现“飞镖”星云的信号更弱。这表明星云的温度低于宇宙基础温度,可达到-270℃。目前,除了实验室取得的人造低温外,在自然界中从未发现过比“飞镖”星云温度更低的地方。

2. 宇宙最远的星系

天文学家1994年发现了迄今宇宙中离地球最远的星系。这个星系距地球大约150亿光年。也就是说,这个星系的光信号要历经150亿年才能到达地球。

这一发现使部分科学家认为,宇宙本身至少已有150亿年的历史,从而否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄做出的估算:宇宙可能只有120亿年,甚至更小年纪。

新发现的星系似乎包含有一些恒星。这些恒星在其光信号到达地球时就已经年迈了。天文学家估计离地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿年。

3. 宇宙最大的星系

过去天文学家认为,直径达5000万光年的超星系团是纵深达100亿~200亿光年的宇宙空间中最大的构造物。1990年,美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”,长度至少为5亿光年,有可能超过10亿光年,宽度为2亿光年,厚度为1500万光年,呈拱形。由于它距离地球2亿至3亿光年之遥,人的肉眼无法对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大的构造物。

4. 宇宙中最令人向往的地方——月球

从人类首次登上月球到现在,已经过了30多年。多年来,科学技术的发展已使人类在认识地球仅有的这颗卫星方面向前迈出了一大步。

发现月球上有水或许会使人们产生关于未来载人探测器的遐想,但是科学家们更感兴趣的是能说明月球的起源及其本质的那些数据。例如,用航天员们留在月球上的反射镜,科学家们可以精确地测量月球轨道的变化。在航天员们采集的约385千克的月球岩石样品中,有些样品是在30亿~46亿年前形成的。那么,月球到底是从哪里来的呢?

最近“月球勘探者号”发现,月核仅占月球质量的2%~4%,这表明,月核不是在太阳系形成初期由尘埃聚合而成的。相比之下,地球的铁质核心约占地球质量的30%。月球的密度与地球地幔(地球质量的一部分,但在地核的外面)的密度相近,这使人联想到月球可能是地球与一个大型天体发生破坏性碰撞而产生的。月球与地球基本构成成分的相似性也进一步增加了这种说法的分量。

如今人类对月球神秘的背面有了更深入的了解。由于月球的自转周期与绕地球公转的周期相等,都是27.3天,因此它永远是以同一个面对着地球,从地球上看不到它的背面。1959年,前苏联的“月球3号”探测器第一次对月球的神秘背面进行了部分拍摄,后来美国的“阿波罗”飞船对月球背面约75%的面积进行了测绘。“月球勘探者号”使用5种科学仪器第一次对整个月面进行了勘测,它还跟踪了月球引力的变化,并探测到了或许是被擦肩而过的小行星磁化的岩石。与地球不同,月球没有一个全球的磁场。

“月球勘探者号”发现的许多情况证实了人们长期以来对月球的种种猜测。

通古斯大爆炸是不是一场核爆炸

1908年7月30日早晨,印度洋上空晨曦微露,晓雾初开。突然,一个巨大的怪物从九天之外迅猛闯入地球大气层,接着以风驰电掣般的速度向着遥远的地球北方冲去。过不了多久,从西伯利亚中部的通古斯地区传来了一声震天撼地的巨响,一团蘑菇状的滚滚浓烟直冲到12英里的高空,灼热的气浪此起彼伏地席卷着整个浩瀚的泰加森林,熊熊的林火连日焚烧着。这就是历史上有名的“通古斯大爆炸”。

这场神秘大爆炸的威力是如此之大,以至于因爆炸而产生的地震,波及到美国的华盛顿、印度尼西亚的爪哇岛等地。同时,它那强大的冲击波横渡北海,使英国气象中心监测到大气压持续20分钟左右的上下剧烈波动。这次大爆炸,使西伯利亚及北欧上空布满了罕见的光华闪烁的银云,每当日落后,夜空便发出万道霞光。

那么,究竟是什么东西引起如此巨大的爆炸呢?这个问题深深吸引着天文学、地球学、气象学、地震学和化学等领域的科学家。

通古斯地区大爆炸后,人们很自然地联想到,这次爆炸可能是由陨石撞击地球引起的。但事实并不是这么简单。20世纪20年代初,美国人在亚利桑纳州威尔斯陆的陨石坑附近,找到了一些含有氧化铁、镍、白金和铱等成分的陨石后,为了获得稀有金属,开始大规模开探陨石坑。不久,这股开探陨石热传到了前苏联。1921年,在年仅38岁的前苏联矿物学家柯立克领导下,科学家第一次对通古斯地区进行了实地科学考察。

对于科学技术不发达的通古斯人而言,那场大爆炸是神圣的,许多人认为这是上帝对他们的惩罚。因此,一提起这场爆炸,他们都讳莫如深,脸上流露出忐忑不安的神情。但他们毕竟被科学家们说服,目击者形象地描述了那次大爆炸的前前后后。

那天早晨,人们看到一颗巨大的火球从空中坠落下来,这颗火球像一根圆柱形的管子,全身喷射出蓝白色的耀眼火光,照得人们无法睁开眼睛。接着发生了一场历史上空前未有的大爆炸,通古斯周围尘土飞扬,烟雾弥漫,云堆里火舌缭绕,森林毁灭了,人畜荡涤殆尽,幸存下来的驯鹿皮肤上长出了一种从未见过的疥癣。

柯立克小组来到通古斯地区的玛柯泰河河畔,众目所及的是那场神秘大爆炸所造成的空前绝后的惨象。但是,令人失望的是,在这里怎么也找不到像美国亚利桑纳州那样的大陨石坑。只有数十个大大小小平坦的洞穴,其中最大的一个直径有150英尺,即使在这些洞穴中把钻头打到75英尺深的土层中进行探测,仍然连陨石碎片也找不到。因此,人们开始意识到,通古斯大爆炸不像是陨石引起的。

1945年8月,第二次世界大战后期,美国在日本的广岛投下了震惊世界的第一颗原子弹。这颗在距离地面1800英尺上空爆炸的原子弹,给广岛人民带来了巨大的灾难。然而,广岛原子弹的破坏景象却意外地给研究通古斯爆炸的科学家们以新的启示。那雷鸣般的爆炸声、冲天的火柱、蘑菇状的烟云,还有剧烈的地震、强大的冲击波和光辐射,这一系列的现象与通古斯大爆炸简直相似到了惟妙惟肖的地步。更令人惊异的是,由于强烈的原子辐射,广岛人民与通古斯驯鹿一样,皮肤上也长出了奇怪的疥癣。同时,在通古斯大爆炸附近的树木中发现了放射性物质。因此,前苏联的军事工程专家亚历山大·卡萨茨夫第一次大胆地提出了1908年通古斯爆炸是一场热核爆炸的新见解。卡萨茨夫的独特见解在许多科学家看来简直是不可思议。

1946年,卡萨茨夫不仅肯定了通古斯爆炸是一场核爆炸,更惊人的是,他还第一次提出了这样一个大胆的推测:通古斯爆炸的神秘怪物是第一艘访问我们地球的太空飞船。在当时,对于这种推测,不要说其他人,就是卡萨茨夫本人也不得不承认这纯属科学幻想。

20世纪50年代末,科学家对收集到的通古斯爆炸区的泥土进行高度放大,结果发现有球状的硅酸化合物和磁铁矿。它们的大小仅有几个毫米左右,其中有些磁铁矿颗粒粘在一串,有些甚至钻进了透明的硅酸盐颗粒里去。而这些颗粒只有在极高温度的情况下才会粘结起来。这种材料无疑是制造宇宙飞船外壳最理想的防爆材料。

不久,人们又在通古斯地区的地下和树上,发现了成千上万颗亮晶晶的小球,这些小球像子弹一样深深地嵌在里面。经过分析,在这些小球中发现了钴、镍、铜和锗等金属。这似乎说明,铜是从那艘太空飞船的仪器导线中来的,而锗可能是来自仪器中半导体器件。

此外,从这个圆柱形怪物的飞行速度来看,它似乎有一种有效的制动系统使自己的速度很快慢下来。因为它的速度似乎跟目前人类制造的超音速高空侦察机的速度相仿,远小于地外物体落入地球的速度。

有人推测:这艘飞船以接近光速的速度飞抵地球,在将要进入地球轨道时,飞船的推进舱发生故障,但是飞船依然继续前进,到了7月30日清晨进入印度洋上空。飞船进入地球大气层后,速度进一步减慢,时速只有2000英里左右,这时防爆的飞船外壳由于与大气剧烈摩擦,温度迅速上升到华氏5000度,船壳由于电离,使整个飞船看上去像一团火球。最后,太空飞船在西伯利亚中部的通古斯上空,终于因核燃料舱的最后一道防护壁被融化而爆炸,发出了震天的巨响,一场热核爆炸使这艘太空飞船顷刻化成了灰烬。

当然,卡萨茨夫对于通古斯爆炸的见解也仅是一种假设。不过,在大多数人不再怀疑存在地外文明的今天,这种假设却是最令人信服的。而实际上,通古斯爆炸依然是神秘莫测的谜。

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