太阳的故事——日食

 美国科幻小说家阿西莫夫曾经写过一个著名的科幻故事, 叫做“黄昏”。在这个被许多读者推举为有史以来最优秀科幻作品之一的名篇中, 阿西莫夫虚构了一个由六个太阳组成的多星系统, 在那里的一个有“人”栖居的行星上, 几乎任何时候都至少有一个太阳悬在空中, 夜幕每隔2049 年才会降临一次。每当那一时刻来临, 地平线上硕果仅存的一个太阳会遭遇“日全食”, 传说中能夺人魂魄、让人丧失理智, 进而毁灭整个文明世界的星星会出现在黑暗天空里。所有人都在短时间内陷入巨大的恐慌和骚乱之中, 周而复始地将星星毁灭文明世界的传说变为现实。     

恆星內部的热核反应和元素演化

一、热核反应供給恒星辐射的能量天上的星星,除了月亮、行星和彗星是反射太阳光或由太阳激发而发光外,称作恆星,都是自己在发光。发光的能源从何而来,自古以来一直是个谜,直到本世纪三十年代才有明确的解答,它是原子能。为什么是原子能而不是旁的能源呢?这可以用太阳作为例子来说明。     

蟹状星云与超新星爆发

浩瀚的宇宙空间中有一些云雾般的天体,它们形状不一、亮暗不等,因其梦幻般的美丽形态,成为夜空中的迷人景观,这就是星云。在诸多美丽的星云中,金牛座的蟹状星云始终吸引着探索者的目光。星空中引人瞩目的还有一种天象,就是在某一星区可能会突然出现一颗原来没有的亮星,经过几天到几个月,又慢慢不见了,这种奇特的天象就是超新星爆发。那么,蟹状星云与超新星爆发有什么联系呢,搞清楚这个问题,需要先了解超新星爆发。遥望星空,我们看到的绝大多数星都是恒星。恒星的一生极其漫长,同样有诞生、青年到中年、晚年直至死亡的发展演化过程。当一颗恒…     

走近天文之四 太阳系——熟悉又陌生的家园

正如果说地球是人类的摇篮,那么太阳系就是人类的家园。然而,虽然人类文明已经发展了几千年,我们对自己的家园是否真正了解呢?1何为"太阳系"?什么是太阳系?从定义上讲是"由太阳和围绕它运动的天体构成的体系及其所占有的空间区域"~([1]),用通俗的话讲起来就是由"太阳主宰的区域"。人类很早就已经认识到头顶的这片星空。5000多年前苏美尔人已     

中子星相关的暂现事件

<正>1.致密星的摇篮：超新星古人把夜空中忽然出现的“不速之客”称为客星,由于无法对距离进行精确地测量,古人记载的客星实际包括现代天文学所谓的彗星、新星、超新星等现象。区别于普通的新星,超新星具有更亮的光度,其瞬时光度可达太阳的几百亿甚至千亿倍。人类历史最早记录在册的超新星事件可追溯到185年（1）,《后汉书·天文志》载：“中平二年十月癸亥,     

观赏秋夜星空 窥探天体奥秘

<正>美丽神奇的秋夜星空秋高气爽,夜幕降临,天空显得晴朗透明,是观星的好季节。观夜空认识星,对于各种年龄段的人来说,不仅是一项很有意义的业余科学活动,也是一种欣赏大自然之美的享受。交替变换的四季星空,不但会给人们展现星座的美妙形象,还使人想起那些神奇     

高海拔宇宙线观测站开启“超高能伽马天文学”时代

正从古至今,人类对宇宙星空的向往就从未中断,它激发了人类无尽的遐想与不断探索未知的欲望。当我们仰望星空,人类对宇宙的无尽联想与探索就开始了。裸眼看到的星空已让我们如此着迷,而如果有真实的来自太阳系外的物质能送到你身边,会让人更加兴奋与惊奇!而这样的物质样本,其实在我们的身边无处不在,那就是宇宙线~([1])。宇宙线又称宇宙射线,宇宙线粒子中约90%是质子,9%是氦原子核,更重的原子核及电子、光子等粒子占剩下的1%。     

《从零学相对论》连载21

正§8.4水星近日点进动按照牛顿力学,行星的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.然而观测结果与此略有歧离.以最靠近太阳的水星为例,虽然它在每一周期中的轨道很接近椭圆,但两个相邻周期的两个"椭圆"的长轴并不重合,表现在它的近日点(perihelion)的微小改变上(见图8-6).随着时间的推移,由于积累效应,"椭圆"的长轴(因而近日点)绕太阳的缓慢转动变得可以观测.这现象叫做近日点的进动(precession).从1697至1848年的天文观测表明水星近日点的进动率是每世纪5 600″(″代表角秒).如何解释?法国数学家勒威耶(Le Verrier)用牛顿力学对水星运动做过长期研究,并于1859年再次发表研究报告.根据     

船用星敏感器星点质心精确提取方法

从星空图像中提取星点质心是星敏感器工作的重要基础,针对船用星敏感器所获取的星空图像噪声情况复杂的特点,提出一种基于重心法的星点质心精确提取方法。通过块扫描的阈值分割和星象连续性的噪点剔除,引入灰度信息参考的星象提取以及重心法质心坐标计算等步骤,从星空图像中提取星点质心。对于30幅海上实拍星图实验,该方法能够100%提取出至少10颗星点,质心坐标提取精度达到1/20像素,并且可以实现对视频图像的实时处理,满足船用星敏感器的应用需求。     

时间标准问题

当你收听广播,往往会听到在正点时嘟!嘟!嘟!……的声音,接着是广播员说:刚才最后一响,是“北京时间”几点整;当你看报纸时,也经常会出现“世界时”或“格林尼治”时间。不论是世界时,北京时或其他现用的一些时间标准,它们都是天文台依据地球的自转运动测定的。将地球自转一周所经历的时间间隔称为一日,日分为24等分,称为小时;每小时分60等分,称为时分;每时分再分60等分,称为时秒。天文学上测定地球自转周期,是将恆星作为一个固定目标,由于地球的自转运动,恆星产     

天体物理学家探测高能中微子的构想

来自太阳的低能量中微子已经被地球上的几个检测器检测到了，但是来自宇宙的高能量中微子依然是仙踪难觅，这就需要有巨大的检测器来发现它们．中微子同物质发生的相互作用非常微弱，这既有有利的方面，也有不利之处．有利的是它们可以穿越非常遥远的宇宙和各种物质而不丢失它们所携带的信息；     

冰火两重天:为什么日冕如此炽热而日珥却如此清凉?

<正>近几十年来,太阳物理学家在回答两个长期存在的问题上取得了稳步的进展。本月21日,数百万天文爱好者将在美国享受一场被称为日全食的盛宴。如果天气好的话,在两分钟的黑暗中,他们将看到太阳外部的光度极度微弱的大气——日冕,以及沉浸在日冕中被称为日珥的红色羽状物质。从20世纪40年代开始,天文学家就已经知道,日冕比太阳的表面——光球——要热一百万度。然而,沉浸于其中的日珥却与光球有     

最新科技动态

最扁的恒星天文学家用两个大型望远镜组成角分辨率较高的干涉望远镜阵列 (VLTI) ,确定了Achernar星是人类研究过的最扁的恒星 .Achernar在南方天空 ,距地球 14 5光年 ,质量为太阳的 6倍 .VLTI并没有提供这颗星的实际图像 ,但从侧面对这颗星提供了一个精确的估计 ,证明了Achernar的赤道半径比它的极半径大 5 0 % .这与其他天体相比显得非常扁平 ,比如说我们的地球的赤道半径只比两极半径大 0 .3% .理论家还不知道如何解释这样一颗星星转得如此快仍能保持这样的形状而不会在飞行中四分五裂 .(EuropeanSouthernObservatoryPressrelease ,…     

千新星简介

中子星—中子星或中子星—黑洞组成的致密双星系统在发生并合时,潮汐离心、碰撞挤压和吸积反馈等作用会导致约千分之几到百分之几倍太阳质量的物质被抛射到星际空间中。这些抛射物在加热机制的作用下可能达到较高的温度并快速膨胀,从而在紫外光学近红外波段发出一种快速变化的热辐射,即为千新星辐射。决定于抛射物的质量和不透明度,千新星的特征光变时标可估计在天到星期的量级。其辐射光度至少可达10~(41)erg s~(-1)的量级,具体决定于热源的性质,包括抛射物中通过快中子俘获过程形成的重元素的放射性衰变和并合产物可能的持续能量释放。千新星现象在2017年8月的GW170817引力波事件中被首次观测证实。     

日冕高温之谜

作为常识 ,我们都知道太阳表面的温度是 6 0 0 0K ,但在太阳表面附近的大气层 ,也就是一层薄薄的过渡层内 ,天文物理学家称之为日冕的区域 ,它的温度却可高达几百万度 .这个现象一直困扰着太阳物理学家们 ,他们不知道是什么原因使过渡层的温度会比太阳表面高出 10 0 0倍左右 .在 1990年 ,太阳与日光层观测卫星 (简称为SOHO)首次证实 ,在太阳表面围绕着一束磁力线网络 ,科学家们称之为光球 .这些磁力线都终结于太阳表面 ,因此在太阳表面处形成了一个固定出现的磁回路的“粗毛地毯” .磁回路间会发生相互间的合并、爆破、直至消失 .面对这些…     

太阳中微子实验的三大疑问

 19世纪末,开尔文一赫姆霍兹提出了一种解释太阳能源的理论.他们认为太阳产生的热和光来源于万有引力的转换.这种理论在当时为很多人所接受,因为它和天文学上恒星形成是由于星云状源的收缩相符合的.     

半人马座阿尔法系统发现类地行星

 一颗岩石行星围绕一颗类日恒星运转, 其间的距离使行星表面温度允许液态水的存在。半人马座阿尔法三星系统中这颗新发现的行星, 距地球4.3光年, 很像地球的孪生兄弟。它围绕半人马座阿尔法B星运转, 这是一颗比地球稍小、亮度也逊于地球的恒星。该行星比地球略重, 而且与恒星间的距离小于水星到太阳的距离, 所以非常酷热, 并不处于宜居区间。     

科学家正在揭开太阳中的微子之谜

 揭开太阳中微子之谜已成为即将过去的2001年物理界最引人注目的事件之一,著名俄罗斯物理学家、科学院院士维塔利·金兹堡在接受俄通社-塔斯社记者采访时指出,“问题在于,在所有实验中记录的来自太阳的中微子流都低于理论预期值,这种偏差已成为激烈科学争论的原因,这一问题会影响到我们关于太阳内部结构以及太阳内部发生核反应的概念是否正确。现在我们只知道3种中微子---电子中微子、μ子中微子和τ子中微子,物理学家在一定程度上相信,实验也将继续证明,这几种中微子在从太阳内部飞向地球的过程中一定会互相转化。     

棒球中的物理学

 在棒球运动风糜全球的今天,物理学工作者当然不会满足于能够解释为什么天空是蓝色的以及为什么星星会闪烁等诸如此类的现象.与乒乓球和网球的情形类似,空气动力学原理在棒球中起着重要的作用.然而,棒球是由一块块的皮革缝合而成,既不能看成是理想的光滑球体,也不可作为极端粗糙的球体来对待.     

掩星状态下的太阳形状及强度的理论及数值分析

提出了一种掩星状态下获得太阳形状及强度的方法,并进行了理论推导,建立了数值仿真模型。建立了无大气折射效应下的太阳形状及强度矩阵,并以此作为参考,通过阿贝尔积分公式及折射率垂直剖面反演得到经大气折射后的太阳像面任意位置处的大气弯曲角,根据弯曲角计算得到掩星后太阳像面各个点位置相对于不发生掩星时的位移,根据参考像面即可得到掩星后的太阳像面形状及强度矩阵。 仿真结果表明,采用此模型能实现掩星状态下,不同轨道位置,任意切点下的太阳形状及强度分布。 同时,以卫星轨道高度600 km作为仿真算例,模拟获得了从5~60 km不同正切点高度位置处相应的太阳形状及强度分布,并且仿真得到了云层遮挡下的太阳强度分布图。此模型对应用于卫星姿态部件的测试标定、遥感技术及材料测量等领域,实现能够较为真实地反映太阳形状及强度的太阳模拟器,具有较高的参考价值。