太空中有那么多星星,为啥夜晚的天空还是黑色的?

作者:小菜 更新时间:2024-07-22 点击数:
简介:天文学家奥伯斯, 在1823年首先提出了这个问题 ,当时他认为宇宙是有限的,所以数量众多的恒星发出的光早晚会照亮整个宇宙。

但现在我们知道了,宇宙是无限且超光速膨胀的,远方的恒星发出的光,根本不可能飞到地球上,因为光速只有每秒30万公里,而宇宙时空在145亿光年外就超光速膨胀了,这就导致超过这个距离的恒星发出的光, 只能永远在路上。

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【菜科解读】

天文学家奥伯斯,在1823年首先提出了这个问题,当时他认为宇宙是有限的,所以数量众多的恒星发出的光早晚会照亮整个宇宙。

太空中有那么多星星,为啥夜晚的天空还是黑色的?

但现在我们知道了,宇宙是无限且超光速膨胀的,远方的恒星发出的光,根本不可能飞到地球上,因为光速只有每秒30万公里,而宇宙时空在145亿光年外就超光速膨胀了,这就导致超过这个距离的恒星发出的光,只能永远在路上。

太空中有那么多星星,为啥夜晚的天空还是黑色的?

更进一步来看,天文学家现在观测到的2万亿个星系,其中的98%现在都在145亿光年外了,也就是说我们看到的永远只能是它们以前的样子,由于它们退行到了地球光锥之外,所以和我们也就失去了因果关系,毕竟宇宙中的信息传递速度不可能超过光速。

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事实上天文学家认为,如果宇宙一直加速膨胀下去,那么和地球失联的恒星将会越来越多,足够漫长的时间过后,整个宇宙除了银河系里的这几千亿颗恒星,其他所有星系和恒星都会退行到光锥之外。

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这种情况的最后结局,就是宇宙中的物质密度会不断降低,撕裂宇宙长城和超星系团,撕裂银河系,最后撕裂太阳系和地球。

不过诺贝尔物理学奖得主彭罗斯认为,宇宙并不会永远加速膨胀下去,在未来的某一时刻,宇宙会变成减速膨胀,然后是停止膨胀,紧接着在引力作用下开始收缩,到时候所有星系都会朝着地球方向靠近,我们能观测到的恒星也会越来越多。

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伴随着宇宙的收缩和物质密度的上升,整个宇宙最终会再次收缩成一个没有大小的奇点,然后再来一次宇宙大爆炸,产生一个全新的宇宙。

这种循环宇宙理论,完美解释了宇宙大爆炸的发生原因,以及我们宇宙的最终结局,但遗憾的是天文学家还没看到宇宙减速膨胀迹象,占比70%的暗能量,依然是主宰宇宙的绝对力量,它完全压过了引力,用斥力推动整个宇宙越来越大。

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所以越来越漫长的距离,也许就是我们迟迟没能找到外星文明的根本原因,不论是光速飞船还是引力波和中微子,它们的速度只能达到光速,根本不足以在整个宇宙范围内,或者是银河系范围内进行广播,所以不论是旅行者一号还是地面上的射电望远镜,都是既碰不到外星文明的飞船,也接收不到外星文明的信号。

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当然了,也许虫洞技术真能实现超光速旅行,但问题是第一个虫洞通道的建立,也需要先飞到目的地才行,如此一来想建立整个星系范围内的虫洞跃迁网络,也是一件不可能完成的任务,也许宇宙中所有文明的最终结局,就是在自己这几光年范围的一亩三分地里老死。

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对于人类文明来说,这一亩三分地可以是太阳系,也可能得加上比邻星和临近的几个恒星系,但最多也就是几十光年罢了。

土星有行星环,地球为啥没有?本来地球曾经有过,火星将来也会有

在太阳系八大行星中,木星、土星、天王星和海王星四个气态行星都有行星环,其中土星环非常显眼也非常漂亮,那么为什么水星,金星,地球和火星这四颗行星都没有行星环呢?本来行星环的形成和行星的形成及其卫星有很大关系,行星形成的时候会不断清理其轨道上的其他小星体,这些小星体会受到行星引力的影响而在行星的外围聚集,由此就有可能形成行星环,太阳系中土星、木星、天王星、海王星四个气态行星的行星环,基本就是这样形成的。

这四颗行星都属于巨行星,它们的引力比岩质行星更大,因此它们能够将星球周围的小物质吸附过来,从而形成行星环。

除了质量不同之外,行星环的形成与行星与太阳的距离也有一定关系,太阳系四个岩质行星都没有行星环,另一个真相也是它们都距离太阳较近,太阳风就比较强烈,而在太阳光的照射下,水分子也无法凝结成冰晶,更无法与尘埃凝聚成较大的小行星等,所以就很不容易形成行星环了。

不过,行星环还有另一种形成模式,就是行星的卫星围绕行星运行的时候,或者其他大个头的小行星或彗星等路过行星的时候,它们若与行星的距离达到洛希极限,那么这颗小星体就会分解成为行星的行星环,比如若月球距离地球大约1万公里的时候,就会被地球的引力撕成碎片,从而变成地球的行星环。

本来在月球形成的时候,就经历过成为地球行星环的一刻,天文学家们普遍认为月球是由于一颗质量较大的天体撞击地球之后形成的,撞击后飞溅出去的碎块曾经形成了地球的行星环,但是由于这个行星环的物质分布很不均匀,导致行星环的物质凝聚融合在一起,形成了月球。

而火星的卫星火卫一由于距离火星较近,并且仍然在一步步靠近火星,所以他将来也有可能会到达火星的洛希极限,从而成为火星的行星环也有一种可能是将来直接撞击的火星上。

星空有约|今年别错过火星和这三颗行星同框

新华社南京2月20日电(记者王珏玢、邱冰清)22日23时31分将迎来火星合金星。

届时,公众将看见两颗明亮行星近距离同框。

中国科学院紫金山天文台科普专家介绍,这是2024年适宜观赏的第一场太阳系行星相合。

什么是行星相合?紫金山天文台科普主管王科超介绍,天文学上定义的合并非两个天体真的合并在一起,而是指两个天体的地心视赤经或地心视黄经相同。

行星合行星、行星合月都指的是两个天体的地心视赤经相同。

不同于每个月会发生多场的行星合月,2024年全年共有12次太阳系行星相合,这与行星在天球上‘走’一圈的时间有关。

王科超说,今年最适合观赏的行星相合,除了2月22日的火星合金星,还有4月11日的火星合土星,以及8月15日的火星合木星。

这四颗行星都很明亮,且这三次相合两个天体间的角距离都不到1度,肉眼就能看到两颗星同框的画面。

何时适合观赏这三次行星相合呢?天文学上合是一个精准时刻,但对公众观测而言,在‘合’的前后几天都可观赏这一天象。

王科超说,三次相合时,两颗行星都位于太阳的西边,观赏时间都在日出之前。

具体到火星合金星,适宜观赏的时间约为日出前一小时,火星合土星的适宜观赏时间约为日出前一个半小时,火星合木星则是在午夜后到日出前都适宜观赏。

肉眼观测这三次相合,两颗行星相距这么近,如何分辨?王科超建议,一是从亮度上看,相合时,金星、木星都明显比火星要亮,土星比火星稍亮些。

二是从方位上分辨,肉眼看去,相合时,火星在天空上位于金星的下方,位于土星、木星的上方。

我们肉眼看到的两颗行星同框,是由于两颗行星及地球在运行过程中,排列成近似一条直线而出现的视觉现象,两颗行星实际上相距甚远,以火星与土星为例,二者间距离约为12亿千米。

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