1.星系之上的王者之冠

    在神奇的宇宙中，不仅存在着千奇百怪的天体，而且也存在着众多玄妙莫测的天文现象：星系有一顶色彩斑斓的“帽子”；蟹状星云看起来就像一个大怪兽；星星之间看似挨得很近，实则相隔着数万光年的距离；流星会像璀璨的烟花一样划过天际……那么，这些令人眼花缭乱的天文现象背后，到底隐藏着什么秘密呢？

    对于遮风挡雨、蔽日驱寒的帽子我们都很熟悉。但你知道吗，宇宙中的星系居然也戴着一顶神奇的“帽子”。远远看去就像是一位霸气的王者戴着一顶王冠。那么，这顶星系的“帽子”究竟为何物呢？

    在安徒生的童话《皇帝的新装》里，那位愚蠢的皇帝穿了一件据说“愚蠢和不称职的人看不见的衣服”在大街上游行——事实上他什么也没穿。当然，这件衣服只会存在于童话中。不过在宇宙中还就真的有这样一种“帽子”，它戴在星系的“头”上，质量巨大。最为神奇的是，用一般的方法我们竟然看不见它，它就是星系冕。

    看到这里也许你会感到很奇怪，既然星系冕是看不见的，那么人类又是怎样发现它的呢？原来，它的发现实在是一个巧合。1974年，苏联塔尔图天文台的天文学家对100多个星系的运动速度进行随机分析，结果意外发现星系外面尚有一个巨大的质量包层。可是，这个质量包层却又看不见，它真的存在吗？不久，美国天文学家也证实了苏联人的这一发现。就这样，星系冕在理论上被发现了。

    仰望星空，我们目所能及的所有肉眼可见的星星全都属于银河系。可是到20世纪70年代，我们所熟悉的银河系图景却发生了巨大的变化，因为，人们发现原来它只不过是整个银河系的一部分。与此同时，美国普林斯顿研究所的奥斯特里克、伯尔斯和亚赫尔以及伊斯托尼亚的艾纳斯托等人提出，银盘、银晕都镶嵌在硕大无比的星系冕——银冕之中。

    银冕范围非常广，但密度很低。据观测，银冕的范围大致是从银河系中心往外延伸200000光年，甚至可能远至300000光年。虽然银冕非常稀薄，但因为它的范围实在太大，所以所包含的物质足有10000亿个太阳的质量。

    事实上，质量巨大的星系冕并不只有银冕一个。据科学家观察，星系冕的质量与星系的质量和光度密切相关。通常状况下，星系的质量和光度越大，那么，相应的星系冕的质量就越大。我们银河系的质量和广度在宇宙中并不出奇，所以，与银冕一样大小质量的星系冕可谓数不胜数。据推测，宇宙中大的星系的星系冕质量甚至可以达到银冕的10—30倍。

    对于人类天文学发展而言，星系冕的发现意义重大。看不见的星系冕告诉我们：宇宙中绝大部分物质可能都是以我们看不见的形态存在的。正是它们当中的一小部分，形成了可见的星系或恒星。星系冕的发现也解释了星系能够聚而不散的原因所在：包含星系冕的星系质量巨大，于是自吸引力相应增大——星系内的物质也就更难跑出去了。除此以外，星系冕还使我们对宇宙物质形态有了进一步的认识，为我们今后对宇宙的研究打开了一个新的思路和研究方向。

    2.太空巨蟹——900年前的“天关客星”之谜

    广袤的宇宙中隐藏着数不胜数的有趣现象。比如，突然出现的神秘莫测的太空“巨蟹”就是让人分外迷惑的一个天文现象。这只巨大而又奇怪的“螃蟹”到底是什么呢？难道它真的是像许多人推测的那样，是天外来客不成？下面就让我们来一起回顾一下这只太空巨蟹的故事，探索一下它所隐藏的奥秘。

    公元1054年7月4日，一个困扰后世天文学家900多年的未解之谜横空出世。那一天，在金牛座天关星附近出现了非同寻常的“大爆炸”现象。这个爆炸所引起的亮点格外明亮，甚至白天都可以看到这个亮如金星的光点。大爆炸一直持续了23天。翻开我国古人留下的史书《宋会要》你便会发现这样的记载：“至和元年五月晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”这就是史称“天关客星”的奇异天文现象。这到底是什么？难道是拜访天关星的客人吗？

    除了我们中国的天文学家，日本的天文学家也观察并记录了这次奇妙的一幕。

    当然，在遥远的中国古代，天文学家们还无法发现蟹状星云的存在。发现它的，是英国的一位医生。

    1731年，爱好天文观测的英国医生贝维斯在金牛座附近观测到一片云状斑点。1844年，英国天文爱好者罗斯在观测这片星云时，又发现它的南端伸出了许多纤维状物质，形如蟹爪——从此“蟹状星云”便开始闻名于世。据天文学家随后观测发现，蟹状星云的体积一直在持续扩大，其膨胀速度甚至高达1300公里/秒，这是多么惊人的速度啊！在望远镜里，人们看着蟹状星云所散发出的迷人光彩，忍不住产生了这样的疑惑：到底是什么天体爆炸而产生了如此巨大而神秘的一片星云？如此巨大的爆炸能量又是从何而来？更令人称奇的是，这一过程已经持续了近千年！

    恒星，一定是恒星爆炸造成的。不少天文学家都假设那次惊人的超新星爆炸是一颗恒星被引爆的结果。可是，证据又在哪里？

    1968年，位于美国东部弗吉尼亚州的格林班克国家射电天文台终于有了新的突破，科研人员在星云中找到了一颗中子星。蟹状星云中央中子星的发现不仅使人们找到了蟹状星云的成因，而且也间接证明了20世纪30年代天文学家们对中子星的推测，肯定了一种新的恒星演化理论：当超新星爆发时，原恒星的气体外壳就会被高强度能量抛射出去，进而形成超新星遗迹——比如蟹状星云。与此同时，恒星核心迅速塌缩，最后由恒星质量决定塌缩的结果是什么——或者是白矮星，或者是中子星，或者是黑洞。

    蟹状星云形成之谜现在已经解开了。在这一过程中，天文学家得到了一个惊人启示：永远不要低估宇宙中爆发事件的烈度，你可能永远也想象不到它是何等的强烈。

    3.天狼星——冬季里最亮的星星

    “会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”。相信许多读者对苏东坡这首《江城子·密州出猎》中的名句都非常熟悉。可是，你知道“射天狼”中的“天狼”到底是指什么吗？其实，这里的“天狼”指的就是冬季我们在天空中看到的最亮的星星——天狼星。

    在古埃及人心目中，天狼星的出现就意味着灾祸的来临。因为，一旦它在黎明前出现在东方，尼罗河就将泛滥成灾——那无疑是一年中最恐怖的日子，所以，古埃及人将此星称为“索提斯”（意为“水上之星”）。在埃及，每年七月下旬，天狼星都会在黎明前升起。实际上，也恰巧尼罗河从这时起进入了它的泛滥期——古埃及人并不明白，正是因为尼罗河对埃及土地的灌溉，才使这里成为了一片沃土。

    在人们看来，天狼星的亮度非常高。在地面观察，它几乎是整个天空中继太阳与月亮之后最亮的星，但实际上，天狼星本身的亮度并不值得称道。如果我们能够做一个替换，让天鹅座中最亮的星“挪到”天狼星的位置上，那么我们看到的亮度将是现在的3000倍。

    人类对天狼星的关注由来已久。公元前8世纪，古巴比伦人就用楔形文字在泥板上刻下了对它的记载：他们认为这颗星呈古铜色，常常会出现在冬季的夜空中，其明亮程度甚至可以使人们在白天看到它。

    在近代，人们又一次把目光聚焦在天狼星上，是在1844年。当时有一位天文学家无意间发现天狼星的运动轨迹非常奇怪——它的运动轨迹总是波浪起伏，而不是像一般的恒星那样沿着一条直线均匀地移动。根据这个特殊现象，这位天文学家断言，天狼星一定是一个双星系统。我们之所以看不到它的伴星，是因为它的伴星并不可见。波浪起伏的运动轨迹，正是天狼星一边移动一边绕转的明证。对于这一结论，人们纷纷表示赞同。后来，人们又根据万有引力定律，预言了天狼星伴星的位置。28年以后，随着天文望远镜技术的发展，天狼星这颗神秘的伴星终于被美国天文学家捕捉到了！

    经观测得知，天狼星及其伴星都在偏心率颇大的轨道上互相绕转，它们之间的平均距离约为太阳到地球距离的20倍。尽管天狼星光芒四射，但随着天文望远镜技术的进步，我们还是不难看到那颗亮度为七等的伴星。天狼星伴星并不是一颗小“星星”，它的质量与太阳相差无几，但密度却比太阳大得多。此外，这颗伴星还有一个响亮的名头——人类发现的第一颗白矮星。

    天狼星的英文名字是sirius，它源自于希腊语，意为“烧焦”，而希腊诗人埃斯库罗斯也曾把天狼星称为“炽热的犬”。之所以希腊人对天狼星有这种印象，是因为它是大犬星座中最明亮的星，而且多出现于七八月份黎明前的天空中。在希腊，这两个月恰好是热得冒火的季节。

    在中国，“狼”与狗是近亲；在西方，天狼星也常常与“狗”的含义沾边。在古希腊人眼里，天狼星的光芒会对狗造成伤害，使它们出现反常的“夏季热”现象。所谓“夏季热”就是指狗因为天气炎热而过度地喘气，这一举动往往会使狗生病。在极端的情况下，被天狼星照过而出现“夏季热”的狗常常带有狂犬病，被它咬到的人会受到传染并出现死亡。

    古罗马人将天狼星称为“小犬”，而在遥远的北美洲，那里的原居民也常将天狼星与狗联系在一起。这些仅仅是人类文明发展中的巧合吗？答案不得而知。

    天狼星虽然只有在冬天或早春才容易看见，但它却并不难以寻找。这里就教给你们两个最简单的办法——

    方法一：首先，找到猎户座，顺着其腰带上紧密排成一条直线的三星形成的直线，朝东南方向看去，你会发现一颗非常显眼的星星在向你眨眼，那就是天狼星。

    方法二：在猎户座左上方，有一颗亮星参宿四，在它的正东有一颗较亮的南河三。南河三与参宿四连线向南作垂直平分线，就会找到天狼星。在天文学上，人们常把参宿四、天狼星和南河三组成著名图形称为“冬季大三角”。

    4.世纪彗星——“海尔-波普”彗星

    彗星就是我们小时候常听大人说到的“扫把星”，是太阳系中小天体的一种。通常状况下，彗星都是由冰冻物质和尘埃组成，因此它本身并不发光。只有当它靠近太阳时才成为可见天体。在太阳风的吹拂下，彗星物质急剧蒸发，在其冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。就像我们的头发总是顺风飘荡，受太阳风的影响，彗尾也总是指向背离太阳的方向。

    除了哈雷彗星，还有一颗名为“海尔－波普”的彗星也十分引人注目。最为有趣的是，这颗彗星还有一个精彩的发现过程。下面，我们就一起来探寻一下有关这颗“世纪彗星”的奥秘。

    “海尔－波普”彗星的发现时间离现在并不久远。1995年7月23日，美国两位业余天文学家艾伦·海尔和托马斯·波普几乎同时发现了这颗彗星。按照惯例，谁发现新彗星，那么这颗彗星就要以发现者的名字命名。于是，人们决定用他们两人的名字一起命名新彗星，这就是“海尔－波普”彗星。“海尔－波普”彗星亮度非常高，在科学家发现远在木星轨道之外的它时，其亮度已经达到了11等。要知道，鼎鼎大名的哈雷彗星在回归途中走到这个位置时，亮度只有它的1/1000。当“海尔－波普”彗星运行到近日点时，它的光度可以达到－1.4等，我们仅凭肉眼就可以看到它——因此，它也成为了近20年来最壮观的彗星之一。

    现在，我们从理论上推测出了海尔－波普彗星的运行规律，大约每3000年它就会公转回归太阳一次。据望远镜观测，“海尔－波普”彗星的直径估计约40公里，属于大型彗星。一般情况下，在彗星第一次（或初几次）回归时，其外围常常包着巨量的尘埃和沙砾，致使其内部物质不易挥发，不会有亮丽的彗尾产生，看上去也不是很壮观。但是，我们在海尔－波普彗星上却能够见到明亮的彗发与壮丽的彗尾。因此，许多国外媒体也称它为“世纪大彗星”。

    从1995年开始，“海尔－波普”彗星成为全球天文学家共同关注的焦点。1996年夏天，人们已经可以用肉眼观测这颗美丽的彗星了。1996年下半年，“海尔－波普”彗星的光度持续增加，同时速度放缓。1996年12月，由于“海尔－波普”彗星的天球位置太接近太阳，因此人们暂停了对它的观测。1997年1月，彗星再次以更加明亮的身姿出现在人们面前。1997年2月，“海尔－波普”彗星的亮度达到了2等——这相当于北极星的视亮度，人们已经可以清楚地看到其背向太阳的蓝色彗尾和在通过后的轨迹上留下的淡黄色的彗尘。3月9日，日全食光临地球，这次日全食只有我国东北三省及蒙古、俄罗斯东西伯利亚能见到全貌。许多天文爱好者纷纷赶到漠河，幸运地目睹了“日全食与彗星同现”的罕见奇观。4月1日，“海尔－波普”彗星通过近日点，其视亮度达到了惊人的－1.4等，可以说，这是自1975年威斯特彗星之后，人们见到的最亮的彗星。

    由于海尔－波普彗星的近日点距离太阳较远，所以每天傍晚暮光消失前均能看到它的身姿，而以往出现的彗星因近日点与太阳较近，往往只能在日落后很短的时间内进行观测。“海尔－波普”彗星的这一特点让全世界的天文爱好者都大饱眼福：在“海尔－波普”彗星光临太阳系的过程中，人类无需使用仪器就可以对它进行观测，而且时间持续了569天，打破了1811年大彗星的纪录。

    现在，海尔－波普彗星正在渐渐离我们远去。但据天文学家估计，这颗“世纪彗星”一直到2020年以前，其亮度都可以维持在30等以内。所以，我们仍可以对它进行观测。

    除了亮度超群，“海尔－波普”彗星的轨道也非常奇特，其轨道面与黄道面几乎垂直，夹角为89°43′，偏心率e为0.995。根据这颗彗星的运行规律，天文学家推测它上一次回归可能发生于公元前22世纪左右，其公转周期大约是4300多年。

    两千多年后，“海尔－波普”彗星再次从780多亿千米的太空深处向我们的太阳缓缓而来。在这次回归的途中，因为受木星的引力作用影响而改变了轨道，使其公转周期缩短至2380年，而远日点也因此缩短为540亿千米。据此计算，“海尔－波普”彗星的下一次回归将在公元4380年左右。

    5.谷神星——唯一一颗位于小行星带的矮行星

    许多读者都知道，在以前那个科学技术并不发达的时代，人们对所有与粮食丰收有关的神灵都异常崇敬。为了求得丰收，人们往往会通过祭祀活动来乞求它们保佑农业生产风调雨顺。而这些神灵，往往在宇宙中都有自己“对应”的位置——“谷神星”就是其中最著名的一个。人们把它奉为神祇，将之与农业生产联系起来，寄托了渴望丰收的美好心愿。

    在谷神星、智神星、灶神星和婚神星四大小行星中，谷神星通常被人们称作“伟大的母亲”。这种古老的称呼来自于历史悠远的罗马神话。

    在古罗马神话中，主管农业和丰收的女神色列斯作为滋养众生的母亲而受到人们的祭拜。可令人伤心的是，色列斯的女儿珀尔塞福涅却不小心被冥神普路托绑架。于是，色列斯无心于本职工作，人间的植物都慢慢枯萎了。后来，她的女儿摆脱了魔掌，色列斯渐渐恢复过来。在她的主导下，人世间农田里又渐渐布满了绿油油的庄稼。

    从大小来看，被称为一号小行星的谷神星是太阳系中最小的矮行星，可从所属轨道位置来看它却位于小行星带。哪里有矮行星跑到小行星带“溜达”的？谷神星就是这样一个“另类”。据观测，它算是小行星带之中已知最大最重的天体，其质量占到了小行星带总质量的1/3。谷神星直径约950千米，仅相当于月球直径的1/4，质量则约为月球的1/50。从表面积上看，它与我们国家青海省的面积大致相当。这个“站错位置”的谷神星到底是如何被发现的呢？这里还有一段故事：1766年，爱好天文的德国中学老师提丢斯，在研究太阳系行星到太阳的距离时，推测出了一个有趣结果：在数列的第5项即2.8的位置上应该存在一颗行星。那么这颗推测出来的行星到底存在不存在？为了验证这个答案的对错，许多天文学家和天文爱好者都充满热情地将望远镜指向了太空，可遗憾的是，他们寻找了很久都没有任何发现。1801年新年的晚上，本应该与家人团聚的意大利天文学家皮亚齐还在望远镜后面聚精会神地观察着星空。也许是上天对他的恩赐，皮亚齐幸运地从望远镜里发现了一颗非常小的星星，而它的位置正好在提丢斯预测的位置上。皮亚齐欣喜万分，可就当他想进行进一步观测时，他却不幸病倒了。等到他恢复健康，再次将望远镜指向那个位置时，小行星却又踪迹全无了。皮亚齐有些失望，但他却没有放弃这偶然的发现。他甚至断定，这可能就是那颗人们寻找已久的行星。于是皮亚齐把它命名为“谷神星”。

    皮亚齐是不是在说谎？天文学家对这一发现看法各异。有的人认为皮亚齐是正确的，可也有人持反对意见。在他们看来，皮亚齐发现的不过是一颗彗星罢了。否则，它怎么会只露了一面就不见了呢？

    很快，这场争论就传到了德国数学家高斯的耳朵里。既然人们通过观察无法找到谷神星，那么，是否可以通过数学方法证实它的存在呢？高斯这样想。对于高斯的这一提法，许多天文学家都报以嗤之以鼻的态度。望远镜里都观测不到的星球，难道高斯还能“凭空”把它算出来吗？虽然反对的人很多，但高斯却始终坚持自己的想法，并在前人的基础上，展开艰苦的运算。终于，依靠自己卓越的数学才能，他创立了一种崭新的行星轨道计算理论。运用自己的理论，再配以皮亚齐的观测资料，高斯只用了一个小时就算出了谷神星的轨道形状，并详细指出它将于何时出现在哪一片天空里。

    1801年12月31日夜，德国天文爱好者奥伯斯，半信半疑地在高斯预言的时间里将自己的望远镜对准了这片天空……事实证明，高斯的推测是正确的——谷神星出现了！在隐藏了整整一年后，它又在新年来临之际成了人类最好的新年礼物。

    谷神星的发现又打开了人类天文史上一扇崭新的窗户：在此之前人们还不知道太阳系也有矮行星存在。因为谷神星具有足够质量和呈现球形等行星特征，但其直径又远远小于行星，因此人们把它叫做“小行星”。这一叫就是200多年。

    2006年8月24日，国际天文协会做出规定，彻底废除将谷神星归为“小行星”的分类，而将之改称为“矮行星”，算是为谷神星正名吧。

    6.爱神星——令人着迷的小行星

    在欧洲有这样一个风俗——如果两位青年男女互相爱慕的话，人们就会开玩笑说他们被爱神丘比特之箭射中了。事实上，在茫茫星空，也有一个被人们称为“爱神星”的星座。长久以来，人们一直把它看做是爱情的象征。当人们希望自己的爱情幸福美满时，就都会对着它默默祈祷。

    对宇宙中星罗棋布的星星，人们都赋予了它们独特的名字。这些名字寓意不同，代表的情感也不同。比如，其中的爱神星就特别受到那些正深陷爱情不可自拔的人们的关注。

    爱神星是以希腊神话中的爱神阿芙罗狄忒命名。也许我们对这位女神并不熟悉，但对她的忠实随从小爱神伊洛斯却知之甚多。伊洛斯就是那个手持弓箭的小“神仙”。据说，被他金箭射中的人会与随后见到的第一个异性坠入情网，而被其铅箭射中的人则会对另一个人产生莫名的仇恨。

    爱神星并不大，它只是一颗长33公里，厚度为13公里的迷你小行星。其轨道半径长为1.46天文单位，自转周期为5小时16分，公转周期为1.75年，偏心率为0.22，离地球最近时相隔0.13个天文单位。

    爱神星发现于1898年。在此之前，人类已经发现的数百颗小行星都聚集在火星和木星轨道之间运行。但就在这一年的8月13日，德国天文学家威特·盖斯特惊讶地发现了一颗行星在抵达近日点时竟进入了火星轨道的内侧——当时它距离地球轨道仅仅2200万千米了。欣喜之下，盖斯特将这颗小行星命名为了“爱神星”。由于它的轨道偏心率很大，所以在远日点时就会远远逃出火星的轨道之外，这样一来，这颗行星与火星的轨道竟如同锁链般环环相扣了。

    爱神星的运行轨道很奇特。由于轨道倾斜度过大，爱神星常脱出黄道带的范围。1900年，当它再一次接近地球时，竟然跑到北方去了。天文学家在北纬中部都能看到它高悬天空。

    对于这颗小小的爱神星，早就提起了人们的注意，只是由于它的运动太特别，所以我们对它的了解还是很有限。在1900年接近地球时，人们曾对它进行了很仔细的考察。经观测发现，爱神星的光度诡异地不断改变着——其变光周期大约是5小时15分。对这种现象人们也是众说纷纭。有人认为这颗星实际上是两颗星在互相绕着转，也有人认为在它的表面上有光明区和黑暗区，其变光特色是向着我们的半球上明暗区域变换的结果。那么到底哪种说法是正确的？现在人们还在进一步地探索。

    地球有可能会遭到小行星的撞击，而具有这一危险的小行星大约是800颗，爱神星就是其中之一。爱神星上面可能尚存太阳系的原始物质，这对进一步获取地球和其他行星形成过程的线索有着极大帮助，所以人们对爱神星的研究从没有丝毫的放松。

    7.流星——坠入人间的精灵

    在茫茫夜空，有一道美丽的风景常常会引起人们的赞叹——一颗颗星星像火焰一样划过天际。在古代，流星被人们看做是精灵坠入人间的表现，因此很多人都会在看到流星时许下美好的心愿。那么，这些流星真的是坠入地球的天使吗？它的生命为什么如此绚烂而又如此短暂？

    流星又称“贼星”，可事实上，它并不算是一颗完全意义上的“星星”。我们知道，太阳系内除了太阳、八大行星及其卫星、小行星、彗星等“大个”天体以外，在星际空间还充斥着大量的尘埃微粒和微小的固体块。这些宇宙尘埃虽然毫不起眼，但它们也时时刻刻都在绕太阳运动着。

    在宇宙中，小的天体往往会受大天体的引力影响。同样，当这些宇宙尘埃接近地球时，它们都会受地球引力作用而改变自己的轨道，甚至它们会被强大的引力拉向地球大气层。

    据天文学家计算，宇宙尘埃的质量一般很小。比如，一颗产生5等亮度流星的流星体直径才不过约为0.5厘米，质量更是仅仅0.06毫克。而肉眼可见的流星体直径则多在0.1—1厘米之间。这些体积质量都很小的天体，在进入大气层时会因为进入地球的方向角度不同而产生不同的速度——如果它们与地球迎面相遇，那么相对坠落速度每秒可超过70公里，可以说，小天体坠向地球大气层的速度是惊人的。在这种高速下，小天体会与大气分子发生剧烈摩擦而发生燃烧。远远看去，这些燃烧的小天体在夜间天空中就会像一条火龙划过天际。这就是我们常说的流星现象了。一般情况下，这种燃烧都发生在距地面80—120公里的高空中。

    流星也可以分为好几个种类：比如单个流星、火流星和流星雨等等。近几年来，狮子座流星雨就常常光顾地球，引起人们的惊叹。在流星的不同种类中，单个流星不论是在出现时间和出现方向上都没有什么规律可言，因此人们又把它称为“偶发流星”。

    与单体流星相比，火流星看上去则更加壮观——它们常常发着“沙沙”的响声，甚至偶尔还会传来爆炸声；与一般只能在夜晚观测到的流星相比，许多火流星甚至在白天也能用肉眼看到。之所以会有这样的现象，是因为与单体流星相比，火流星质量更大（一般的火流星质量都大于几百克），在进入地球大气后还没有在高空燃尽就一头闯进了稠密的低层大气。它们以极高的速度和低层大气发生剧烈摩擦，进而产生耀眼的光亮和明显的声响。火流星消失后，在它划过的路径上，常常会留下云雾状的痕迹，人们将之称为“流星余迹”。

    如果说单体流星和火流星还仅仅是一个闯入地球的顽皮孩子，那么流星雨就是闯入地球的一个军团——当然这个“军团”很难对我们的地球造成伤害。当流星雨降临地球时，密密麻麻的流星会像一条条闪光的丝带，从夜空中的某一点（辐射点）爆炸辐射出来。

    按照人们的惯例，流星雨常常以辐射点所在的星座命名，比如我们比较熟悉的仙女座流星雨、狮子座流星雨等。历史上出现的著名的流星雨有天琴座流星雨、狮子座流星雨、宝瓶座流星雨、仙女座流星雨等等。中国古人对流星雨有着非常翔实的记载。翻开记录我们会发现，公元前687年在天琴座方向就曾经爆发过流星雨：“夜中星陨如雨”，可以说这是世界上对流星雨最早的记载。

    流星雨与单体流星和火流星不一样之处还有，流星雨的出现是有规律的，天文学家称之为“周期流星”。这主要与流星雨的形成过程有关。在星际空间，有许多流星体组成的“流星群”在活动。当地球与这种流星群相遇时，就会有大量的流星飞向地球，进而形成壮观的流星雨。流星雨的规模大小不等，只要在一小时内出现了几颗流星，那么我们就可以将之称为流星雨。而当相同时间段内流星数超过千颗时，我们就称为“流星暴”。

    事实上，流星与精灵毫无关系，但它们美丽的身姿却给人们带来了无限的遐想。

    当彗星一步步接近太阳时，它们会在自己的轨道上留下许多气体和尘埃颗粒——这是彗星被瓦解的部分，这些尘埃颗粒慢慢就会形成许多小碎块漂浮在太空中。如果彗星与地球的轨道有交点，那么这些小碎块也就会被遗留在地球轨道上。当地球运行到这个区域的时候，小碎块就会毫不犹豫地扑向地球。流星雨就此产生。

    8.陨石——来自天外的“客人”

    在许多电影里，我们都曾经见过这样的景象：天空中落下一块来历不明的带着火的奇特石头。这些石头大小不一，但无一例外他们都威力巨大。事实上，在历史的漫漫长河中这种现象并不少见。在古代，受科学知识的局限，人们常常对这种石头充满敬畏，认为它是一种神圣的象征。可现在人们早已经对这种石头有所了解了：它们并不是什么神圣的代名词，而只是普通的陨石罢了。

    通古斯位于俄罗斯西伯利亚地区，是一片原始森林。1908年6月30日早晨，一个来自太空的巨大物体以极高的速度从天而降，在通古斯这个人迹罕至的沼泽森林区爆炸。爆炸震耳欲聋，它形成的强大冲击波掀倒焚毁了方圆60千米范围内的所有杉树，一个代表强烈爆炸的蘑菇云升腾到20多千米的高空，而爆炸引起的大火则一直燃烧了很久……这个从天而降的物体到底是什么？是坠毁的外星飞船，还是一颗闯入地球大气的彗星，抑或是一颗巨型陨石？答案不得而知，因为人们没有在现场找到陨石坑和陨石碎片，更不要说什么外星人飞行器的残骸。正是因为这个原因，“通古斯事件”成为了一个困扰人类的谜团。“通古斯事件”的真凶究竟是不是陨石我们无从考证，但被怀疑为元凶的陨石又到底是一种什么东西呢？

    事实上，在火星和木星的轨道间有一条小行星带存在——那里就是陨石的故乡。在小行星带里，小天体们不断地发生着碰撞，有时这种碰撞还非常激烈，失败的一方会被撞出轨道。如果这颗“失败者”前进的方向是地球，那么在进入大气层后，它就会变成流星。没有燃尽的流星落到地球上，就成了陨石。由此我们可以说，地球上出现的大多数陨石都来自小行星带。当然，也有小部分来自月球和火星。

    陨石常见吗？据加拿大科学家观测，每年降落到地球上的陨石达20吨之多，其数量大概为两万块。当然，由于大多数陨石落在海洋、森林和山地等人烟罕至地区，因此被人发现并收集的陨石数量非常少，每年大约只有几十块而已。从成分上来看，平均密度在3—3.5之间的陨石，其主要成分是硅酸盐；密度在7.5—8.0之间的为陨铁，主要由铁、镍组成；陨铁石作为二者混合体，其成分介于两者之间，密度在5.5—6.0之间。

    一般情况下，陨石的体积和质量都不算大。目前世界上保存的最大的铁陨石是非洲纳米比亚的重约60吨的戈巴铁陨石；第二大的是格林兰的“约角一号”铁陨石，重约33吨；我国拥有世界上第三大铁陨石，即新疆铁陨石，重约28吨。此外，世界上最大的石陨石吉林陨石也保存于我国，收集到的样本总重约为2550千克，其中最大的吉林一号陨石重1770千克。据记载，当时这枚陨石落在吉林省永吉县桦皮厂附近，砸入地下6米多，强大的冲击能量激起了一片蘑菇云，并且产生了相当于6.7级地震的震动。

    除了陨石、陨铁，人们还曾经发现过一种奇特的“玻璃陨石”。玻璃陨石一般呈黑色或墨绿色，外表貌似石头，但实质上并不是石头。虽然我们将之称为“玻璃陨石”，但它与我们常见的普通玻璃也不一样——这是一种很特别的没有结晶的玻璃状物质。玻璃陨石的形状各异，一般情况下不论是体积还是质量都不大。到目前为止，已经被发现的玻璃陨石有几十万块之多，而且奇怪的是，它们有着很明显的分布区域性。到现在为止，天文学家对玻璃陨石的来源和成因尚没有定论。

    陨石给我们带来的不仅仅是美丽的流星，很多时候它还会给我们带来灾难。即便如此，对于我们人类来说，陨石依然是非常宝贵的资源。因为它们身上所包含的大量的太阳系天体形成演化的信息，对我们探求太阳系演化的奥秘有着不小的帮助。

    大型陨石击打在地球上往往会形成巨型陨石坑。位于美国内华达州的亚利桑那陨石坑就是5万年前一颗直径约为30—50米的铁质陨石造访地球后留下的痕迹。

    据估算，这颗铁质陨石重约50万千克，其降落速度达到了20千米/秒。在强大的冲击力作用下，它产生了相当于2000万千克梯恩梯（TNT）当量的大爆炸——美国轰炸日本广岛那颗原子弹的当量也不过是这次爆炸的千分之一。爆炸形成的亚利桑那陨石坑直径约1245米，平均深度达180米。据说，现在坑中还可以安放下20个足球场，而四周的“看台”则能容纳200多万观众。

    9.夜空为什么是黑的？

    在咱们的生活里，最常见的事儿往往隐藏着最难解释的奥秘。比如：很早以前，谁也没有关心过，东西为什么在没有其他物体托着的时候，会掉到地上？然而，一位叫牛顿的人，有一次看到一个熟透的苹果从树上掉下来，于是，他受到了启示，得出了“万有引力”的科学定律。那么，对于“夜空为什么是黑的”这个问题，你是不是也认真思考过呢？也许你没有得出结论，这是很正常的。因为，直到现在，就连那些专门研究天文的科学家们，也没有得出一个统一的答案。这个问题依然是个谜。

    有人曾这样设想：如果说在宇宙中有无数颗能发光发热的恒星的话，那么我们的地球，无论转到哪个方向，都应该看到来自不同方位的恒星所发出的光。所以，按这种理论推测，我们看到的夜空，应该也和白天一样明亮才对。而事实上，我们只有面对太阳的时候，才真正看到了光明，背对太阳的时候，我们就只能看到黑夜了。那么，黑夜又是怎么形成的呢？

    有人这样解释说：因为在星际间，存在着大量的气体和尘埃，它们可以吸收恒星发出的光。所以，宇宙就变得黑暗了。

    这种解释显然是不能让人满意的。因为宇宙中恒星的总光度是无限大的。如果星际物质吸收那么多的能量，那么它自己一定会变热并且发出光亮。这样一来，宇宙不但不会黑暗，反而会更加明亮。因此，这个解释是不能成立的。

    1826年，由于一位名叫奥伯斯的德国天文学家首先提出了这个非常有趣的问题，所以这个问题就被称作奥伯斯佯谬，也叫光度佯谬。结果，此后一百多年，关于“夜空为什么是黑的”这个问题，总是没有一个合理的解释。

    正当科学家们对奥伯斯佯谬束手无策的时候，宇宙膨胀学说的出现，给解决这一问题带来了一线希望。

    1915年，美国天文学家斯里弗发现，大多数的银河系以外的星系，它们的光谱线都有红移现象。也就是说，观测到的这些河外星系的光谱线，在不停地向红色一端移动，即波长变长，光波频率变低。这是怎么回事呢？一位名叫多普勒的奥地利物理学家发现的“多普勒效应”，正好能够解释这种现象。那么，多普勒效应又是什么呢？其实这是一个关于声学方面的物理现象。在平时的生活中，我们都会有这样的感受：当一列火车迎面朝我们开过来的时候，我们会觉得火车的鸣叫越来越尖厉；当火车从我们身边飞驰而过的时候，声音会突然变小，并且越来越低，直到最后听不见为止。这就是说，当声源向观测者方向运动的时候，观测者所听到的频率会变高；相反，当声源远离观测者的时候，声音的频率就会变低。这种多普勒效应也适用于光学中：当光源向观测者方向移动的时候，光波频率会变高，波长变短，光谱线就会向紫色的一端移动；如果光源是远离观测者而去的，那么，它的波长就会变长，光谱线就会向红色一端移动了。这就叫“红移”现象。斯里弗发现的这种红移现象，说明了河外星系正不停地远离我们而去。

    到了1929年，美国天文学家哈勃又进一步研究了二十多个河外星系的红移之后，得出了一个结论：宇宙中所有的星系，都在用非常快的速度，远离我们，向四面八方飞去。这就是著名的“哈勃定律”。这个定律告诉我们一个非常明显的道理：宇宙正在不断地膨胀着！

    有了宇宙膨胀学说以后，人们对于夜空的黑暗就有了新的解释。有的科学家认为：因为宇宙在不断地膨胀着，所以各种星体也在不停地向远处飞行着。恒星发出的光，也会因为红移现象而使它们的能量减小。星系越远，红移越大，发出的光越暗。许多离我们地球非常遥远的恒星，它们发出的光到达地球的时候，其能量已经接近于零了。所以，我们感到夜空是黑暗的。

    这个观点从理论上看，好像很有道理。但是，关于宇宙是从什么时候开始膨胀的？造成膨胀的原因又是什么呢？这又成了科学家们新的研究课题。因此，黑暗的夜空是因为宇宙膨胀造成的这种说法，在科学上，仍然不能成为定论。

    为了解开夜空黑暗之谜，又有人大胆地提出了另一种新的说法，认为夜空之所以黑暗，可能是宇宙诞生以前的状态。

    这是怎么回事呢？

    持这种观点的科学家认为，光的传播速度是有限的，虽然光速能达到大约每秒30万千米，但它毕竟还需要一定的时间。那些离我们十分遥远的星系，它们的光到达我们地球的时候，已经过去了几千几万年，有的甚至是几亿、几十亿年的时间了。所以，黑暗的夜空，也许就是宇宙诞生之前的样子，而并不是宇宙现在的状态。

    这种观点虽然也很有道理，但是这种解释也遇到了许多难以避免的问题。比如：既然黑暗的夜空是因为宇宙还没有诞生造成的，那么宇宙又是怎样形成的呢？它又是怎样演化成现在这个样子的呢？看来，只有先弄清了宇宙起源的问题，才能证明这一理论的正确性。虽然宇宙大爆炸学说已经被世界上多数天文学家所接受，但这种学说仍然是一种推测，还没有得到科学的证实。因此可见，黑暗的夜空是宇宙诞生之前的状态的说法，也不能成为定论。

    那么，为什么夜空是黑的这个问题，该怎样回答呢？看来，只有等待着一代一代人，经过艰苦的努力的探索之后，去作出正确的解释了。

    10.无法破译的星空密码

    火星上的人头雕像

    在所有震惊世界的发现中，最令人瞩目的是火星上的那尊人头雕像。不过，最初科学家们对这一发现持怀疑态度，因为在对自然景物的航天摄影中，由于光线和角度不同，火星上有些奇形怪状的岩石和地表景观很容易形成类似某种人或动物形态的图像。于是，研究人员采用计算机最新处理技术，对从不同角度拍摄的6张人头雕像照片进行对比、分析和研究后认定，火星上确实存在一尊人头雕像，从而彻底推翻了关于“火星照片上的人头雕像是光线错乱造成的幻影”的错误结论。

    这座火星人头雕像是一座极其宏伟的人工建筑物，它长2600米，宽2300米，高500米，建在一个长方形的石台上。从照片上不难看出，它很像一个戴着宇航头盔的航天员的头像，还雕有鼻子、左右对称的眼睛和嘴，嘴里还刻有牙齿一样的东西，然而说是牙齿，却大得超过想像。科学家们借助电脑放大技术将这张人头雕像照片放大分析后发现，在人头雕像的眼睛里还雕有精细的眼球和瞳孔，其眼睛内部的面积很大，越往下越窄小，能明显地分辨出刻有半球形的眼珠。科学家们再仔细一看，甚感费解的是，在人头雕像左眼下方的面颊上还雕有像泪珠似的东西，它忧伤地遥望着宇宙的远方，究竟望着何方呢？

    这一个震惊世界的新发现，使科学家们对火星这颗神秘星球提出一系列推断和假说。

    有人认为，在远古时的火星上曾生活着文明程度相当发达的高级智能生物，火星上迄今留下的这些古建筑遗迹，很可能是火星人类建造的，至少是到过火星的智能生物建造的。这些智能生物很可能在几百万年前访问过地球，埃及金字塔或许也是他们建造的。从火星上发现的巨大人头雕像来看，这很可能是与人的外貌相仿的生物或至少是知道人的外貌的生物雕刻的。

    还有人认为，在距今5亿年前，火星上可能不仅拥有辽阔的海洋和鲜花盛开的绿洲，而且大气也跟地球上一样湿润，那里很可能生活着类人生物。后来，这里的火星文明为什么又销声匿迹了呢？火星上的昔日文明很可能是由于发生了生态危机或一场毁灭性战争，从而使全球生物濒临毁灭。就在最后一批火星幸存者即将逃离这覆灭之地的前夕，雕刻了这尊寓意深远的人头雕像，它就是火星文明最终毁灭的悲哀象征，也是向整个宇宙生灵发出的可怕警告。

    另外一些人则更加确切地推断，火星人曾在一颗叫“法艾东”的行星上创建了一个繁荣昌盛的文明，不幸的是，由于发生了宇宙悲剧，“法艾东”行星解体毁于一旦，生活在“法艾东”上的居民也随之毁灭，只有那些发生悲剧时处在宇宙中或去其他星球的“法艾东”人，其中包括当时住在地球和火星上的的“法艾东”人才幸免于难生存下来，于是，他们在地球和火星上建造了金字塔，只有“法艾东”人才掌握了建造这些神奇宏伟建筑的独一无二的本领和知识。有可能地球上的古代祭司们从毁灭的“法艾东”文明的幸存者后代那里继承和掌握了秘传的知识，这些“法艾东”的幸存者曾秘密访问过地球。持上述观点的科学家进一步推断，认为月球曾是“法艾东”行星的一颗卫星，但由于“法艾东”发生了悲剧，月球便被地球俘获，有可能今天乘坐飞碟来访地球的天外神秘访客中就有幸存的“法艾东”人的后代，他们仍在地球上物色他们的忠实信徒，以便向他们秘密传授自己的知识。

    难道火星上的雕像真的在告诉我们火星曾经遭受了毁灭性的灾难吗？那忧伤的眼泪是懊悔还是告诫？我们真的希望早日知道答案。

    “伯利恒星”之谜

    当圣诞的歌声响起之时，所有的圣诞树顶都亮起了一颗星，这颗星代表着什么呢？因为圣诞节是庆祝耶稣诞生的，所以这颗星由耶稣的诞生地命名为“伯利恒星”。长期以来，伯利恒星一直是人们关心的话题。伯利恒星究竟是颗什么样的星呢？自古以来有很多说法。在《马太福音》等宗教书中，伯利恒星是与耶稣一起诞生的，这颗星就是耶稣。然而，科学家则认为，伯利恒星是一种天文现象。

    有人认为伯利恒星就是金星。圣诞卡上最有代表性的构图是东方博士骑着骆驼仰望着远方的明星，但是金星每隔不到两年就会出现在相同的位置，古人应该知道这不是特异现象。也有人认为伯利恒星可能是流星。的确流星具备那种瞬间即逝的特性，而且非常明亮，但是，流星最短时仅持续1秒，很难想象它是给博士指路而持续可见的伯利恒星。意大利画家乔托所画的“三博士礼拜”的背景，在耶稣诞生的畜棚屋顶上，有一颗拖着红色尾巴的彗星。该画绘于1305年左右，在之前的1302年，哈雷彗星曾出现过。乔托画的星可能源自对哈雷彗星的记忆，以行星运动律闻名的开普勒曾认为是超新星的出现造就了伯利恒星，超新星、新星是星球发生大爆炸而突然发亮的现象。当时的天文学家认为，超新星大约以300年的周期增光一次，经计算，耶稣诞生应适逢超新星增光期。

    但是根据现代天文学研究，超新星并不会增光。开普勒的伯利恒星是超新星之说也就站不住脚了。之后，又有人提出，伯利恒星是双星，是木星和土星的会合。会合指的是天体于南北方向接近并列。这种并列在一年之内连续发生3次，称“三连会合”。这种会合59年才发生一次，而且离地球最近，会合时看起来很亮，且相当明显。开普勒自1603年观测到木星与土星的会合后开始思索、计算，结果发现，木星与土星的三连会合曾发生于公元前7年的5、10、12月，出现在双鱼座。这与最早和后来定下的耶稣的诞生日5月和12月吻合，而且与耶稣实际诞生日吻合。因为马太福音上所载的东方博士是看到新星升起后于公元前7年去巴勒斯坦看望耶稣的。

    近年来，剑桥大学的天文学家哈弗瑞兹综合了上述各家的说法后，提出马太福音上的东方博士于公元前7年看到木星与土星的三连会合，认为巴勒斯坦可能发生了大事而留意，翌年竟发现木星、土星、火星聚集在一点。加上公元前5年的春天，摩羯座出现陌生的星星，东方博士下决心启程前往巴勒斯坦一看究竟。马太福音中的耶稣诞生的故事带有明显的占星术的色彩。但是公元前7—5年，天空中出现过一颗明亮的新星应当是真的。

    如果伯利恒星是前面提到的几种天文现象的话，那么在耶稣诞生之前，这些天文现象就存在了。但在东方博士说起之前，并没有人知道伯利恒星。看来长期争论的伯利恒星之谜还将继续争论下去。

    不光是伯利恒星的问题，其实宇宙中有太多的争论还要继续下去。不过这未尝不是一种动力。

    被撞毁的玛雅星

    在我们赖以生存和栖身的太阳系内，其千古不解之谜可谓不少，随便举上几个例子：为什么在九大行星中间，在原本“应该”有一颗行星的地方，却有成千上万颗小行星？为什么八大行星都是自西向东自转，唯独金星是反方向？为什么木星和土星的好几个公转方向与其他卫星相比也都是“背道而驰”呢？为什么天王星“躺”在轨道上绕太阳转？为什么从木星到海王星4颗星星都比较大，唯独那颗最远的冥王星却又“突然”那么小呢？冥王星不仅是大行星中最小的一个，与类木行星的大卫星相比，连前五名都排不上，至多只能排“老六”，这又是为什么呢？

    太阳系天体存在的疑难问题还有不少，就太阳系整体而言，这些问题之间应该是有关联的。所以尽管以上各大悬案已涉及到半数以上的大行星，但其原因或许只有一个，那就是：大约在6500万年前，一颗来历不明的大行星“闯”进太阳系，它一路“横冲直撞”，并最终撞毁了玛雅星，同时自身亦四分五裂。在中美洲的尤卡坦半岛上栖息过的玛雅人，无疑是我们地球上最神秘莫测、最富有传奇色彩的民族之一。早在远古时代，玛雅人就在天文、建筑、医学、历法等方面取得辉煌的成就，他们建筑了富丽堂皇的宫殿，修筑了台阶状金字塔式的纪念碑和寺院。

    此外，玛雅人留下的许多天体方面的史料中，最令人惊叹不巳的莫过于推算出卓尔金年260天，金星年584天，算出地球是365.2520天（今天的准确计算是365.2422天）。

    现代的史学家、天文学家一般把玛雅人的卓尔金年当做他们的宗教祭祀年，1年一共有260天（有260个不同的名称和顺序），划分为13个月，每个月20天。他们的这种年历一般被认为是为他们定出举行宗教仪式的时间而制定的。同时玛雅人也用365天（地球的公转周期）计年，他们将这种有别于宗教年的历法通称为“民用年”，年划分为18个月，1个月20天，外加5个天名日。

    但几乎是与这种传统说法同时的，有人却持另一种意见，他们坚持认为：

    既然玛雅人的地球年、金星年都是针对两个太阳系大行星而言的，那么卓尔金年一定也与某个大天体有着神秘的联系。

    可是，整个太阳系内并不都是公转周期为260天的大行星。于是便有人随之大胆地提出了一个近似于科幻小说的设想——玛雅人可能是外星人，他们曾居住的星球由于某种目前尚不可知的原因爆炸了，他们是母星大爆炸前移民到地球上来的，他们的260天计年法，则是他们穿越心灵，永远也无法湮灭的记忆。所以，玛雅历法中规定每52年要建造一定级数台阶的建筑物（如寺庙和金字塔），建筑物的每一块石头都与历法有关，每一座建筑物都严格地符合某种天文上的要求。

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