浩瀚的宇宙

什么是宇宙？

从来没有人真正弄清过宇宙是什么，也从来没有人知道宇宙空间究竟有多大。现在，我们所知道的就是宇宙中有恒星，它们像太阳一样发光，挂在遥远的天空；有行星，像地球、金星那样不发光，它们静静地挂在黑暗的天空，围着恒星转呀转；有星云，有的由灰尘和气体构成，有的由恒星构成，一团一团地悬挂在宇宙中；当然还有彗(huì)雪星。从一颗星到另一颗星，也许用一生的时间，坐最快的宇宙飞船也无法到达。这就是为什么我们用每秒钟行走30万千米的光速去测量宇宙，也没有办法到达它的边际的原因。由于路途遥远，人类目前的探测手段有限，所以，像地球一样带着幽蓝光泽的行星，在宇宙中还有多少呢？这有待于科学的发展。

宇宙的起点在哪里？

霍(huò)雪金在他的《时间简史》里面告诉我们：宇宙大约诞生于150亿年前，那时宇宙只是一个点，不占有空间，也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸，时间和空间从此开始，物质形成。随着时间的推移，空间越来越大，不断膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。

宇宙是什么模样？

宇宙作为一个永久的谜团对人类的思维是一个永久性的挑战。人们不断根据已获取的材料进行大胆而有益的设想。在无边的宇宙中显得渺(miǎo)雪小的人类一直在思索着这样一个问题：宇宙究竟是什么样子的？

诸如天圆地方的“盖地说”一类的宇宙说现在已经没有了市场。通过目前最先进的天文仪器，人们观测到，在宇宙中有一些大尺度的有序状态，即星系和星系团组成长形的或纺缍式的带子，有的形成巨大的物质气泡状的分布态势，有些地方星系密布，有些是空无一物的区域。于是天文学家们提出了三种宇宙结构模型：薄(bó)雪饼模型、等级式成团模型、分形接近。宇宙真正的面目还有待于我们进一步的探索。

宇宙中存在哪些物质？

在汉语中，“宇”是指无限的空间，“宙”是指无限的时间。宇宙就是一个无边无沿、没有中心、没有形状、无穷无尽、无始无终的物质世界。

人类对宇宙的认识有个过程。古代人认为地球就是宇宙。后来人类的视野从地球扩展到太阳系，进而延伸到银河系，然后又开拓到银河系之外的河外星系、星系团、总星系。太阳连同它周围的九大行星、众多卫星、神秘莫测的彗星、无数的小行星和流星体组成了太阳系。

尽管太阳系成员众多、幅员辽阔，但在宇宙中所占的空间只有极小极小的一部分，比太阳系范围更大的是银河系，银河系中有1500亿颗恒星。

银河系也不是宇宙的尽头。在银河系之外，还有许许多多像银河系一样的星系，我们称它们为“河外星系”。至今，已发现10亿多个河外星系。所有的河外星系又构成更庞大的总星系。除此以外，宇宙中肯定还存在着其他我们目前尚未发现的东西。

宇宙的边在哪里？

每当人们翘(qiào)雪首仰望茫茫太空、神驰遐想之时，总是有人要提出这样的疑问：宇宙究竟有多大？

有没有尽头呢？

在太阳的周围，有地球、金星、火星、木星等大小不同的九个行星在不停地运转，这就是太阳系。那么在太阳系以外又是一个怎样的世界呢？

那是一个聚集着约2亿颗像太阳一样的恒星的银河系。银河系像一块铁饼，直径为100000光年，中心部分厚度为15000光年。如果飞出银河系，又会到什么地方呢？

在那里，有无数像银河系一样的世界，叫做星云。与银河系邻近的是仙女座流星群。这个流星群和银河系大小、形态大致相同，大约聚集着2000亿颗恒星。

1929年，美国的哈佛尔发现：所有星云正离我们远去。比如离我们约2.5亿光年的星座星云以每秒6700千米的速度，5.7亿光年外的狮(shī)雪子座星云以每秒19500千米的速度，12.4亿光年外的牵牛座星云以每秒39400千米的惊人速度，纷纷离我们而远去。

照这样持续下去，星云到达100亿光年处其运行速度将达每秒300000千米，这和光的速度相等。这样，所有星云的光就永远照射不到我们地球上来了。因此，100亿光年的地方将是我们所能见到的宇宙的尽头。再远处还有星云，但是由于光无法到达，我们也就无法观测了。当然这是一家之言，还有其他不同的解释。

有人认为，宇宙呈气球型，它像气球一样不断膨(péng)雪胀(zhàng)雪，其中有些星云随之离我们远去。但到一定的时候，气球又会缩小，星云也会随之接近我们。还有人提出，宇宙是马鞍形，它如同马鞍，不断地朝着鞍的四个边缘方向扩展。按这一解释，在遥远的将来，星星将逐渐远离，夜空会变得单调寂寥。不过，有人对此持不同意见，认为宇宙是永恒的。虽然它会无限地扩展，但在扩展了的空间还会产生新的星球，宇宙再怎样膨胀，还会增加新的星家族。因此，宇宙空间不会荒寂。究竟宇宙的尽头在哪里，人类目前还只能进行一些推测。

2004年3月1号，借助设在南美智利的欧州ESO天文望远镜，法国与瑞士科学家发现了一个距地球132亿多光年的星系，这是人类所能看见的宇宙最远的地方，把它命名为IR 1916星系。

宇宙正在以多大的速度缩小？

问的是“宇宙正在缩小吗？”可是宇宙目前正在以惊人的势头膨胀呀？

人们把和我们银河系一样的天体叫做银河。有名的仙女座的M31也是银河。我们不仅用天文望远镜观察这些银河的姿态，还要用分光镜将它们的光分展成像彩虹那样的色带(也叫光谱)，然后测量并研究光谱的横切线。结果了解到，越远的银河，光越红，也越弱，越远的银河，越快速地远离我们而去。

远去速度的比率叫“哈勃(bó)常数”，尽管多少有点不准确，但推算每100万光年远去的速度是18.4千米/秒。因为M31银河是230万光年，所以它周围的空间扩展速度是42千米/秒。看起来，似乎速度也不是快的不得了。可是，要问在150亿光年的地方速度会怎样，答案是27.6万千米/秒，接近30万千米/秒的光速。比这更远的地方就观测不到了，也就是说到了宇宙的边际。

霍金在他的《时间简史》里给宇宙的结局做了这样的描述：宇宙在膨胀到一定程度后，宇宙开始收缩，可能会收缩成一个点，一个不占用空间的点。到那时时间结束。

天上的星星有多少颗？

晴朗的夜晚，满天星斗闪烁着光芒，像无数银钉密密麻麻的镶嵌在深黑色的夜幕上，闪闪发光。

倘若有人问你，天上有多少颗星星？

你一定会回答：没有数过。能否数一下呢？

你也一定会摇摇头。天上的星星大大小小、密密麻麻，似乎不可计数，所以有首儿歌唱道：“天上星，亮晶晶，数来数去数不清……”

然而说来令人难以置信，若以肉眼可以看见的星而言，总共不超过7000颗。而且由于站在地球上的人们，至多只能见到头顶上的半个天空，所以我们通常所见的星不过3500颗左右。

谁都知道，天上的星星有亮有暗。早在二千多年前，天文学家就按照它们的亮度把星星排了队，把那些最亮的称为“1等星”，稍次的为“2等星”、“3等星”……人的肉眼能够看见的最暗的星是6等星。实际上，在整个天空中，1等星只有20颗，2等星46颗，3等星134颗，4等星458颗，5等星1476颗，6等星4840颗。从1等星到6等星加起来，总共为6974颗，即使加上水星、金星、火星、木星、土星等行星和太阳，也只不过6980颗。

当然，这只限于肉眼可见的星星，并不是天上实际的星数。宇宙中的实际恒星数的确是一个天文数字。这只要用望远镜看一下就可明白。望远镜中的星星比肉眼所见有成倍的增加，而且所用的望远镜越大，能见的星星越多。例如，一架不大的双筒望远镜大约可见到7～8等星，用南京天文仪器厂制造的120(镜头直径为120毫米)望远镜可见到14等星。而若用美国帕洛玛(mǎ)山上的5米大望远镜，则可以看到21等星，即将近20亿颗。

其实，即使用直径为5米的天文望远镜来观测星星，所能见到的星星也只是沧海一粟。茫茫宇宙中的恒星实际上是难以计数的。仅我们太阳所在的银河系中，一般估计包含有1.5×1011即约1500亿颗恒星，而人类靠现在的观测手段已观测到了几十个这样的“银河系”。谁都知道，“现在观测到”的远不是宇宙的全部。因而，从这个意义上来讲，天上的星星确实是无法计数的了。

星星的亮度为什么不同？

当我们仰望星空的时候，会发现满天星星中，有的亮，有的暗，亮度的差别很大。你知道这是为什么吗？

决定一颗星星亮度的因素有两个，既要看它自身发光能力有多强，又要看它离我们地球有多远。天文学家把星星发光能力划分成25个星等，发光能力最强的比最差的相差100亿倍。不过，一颗星星即使发光能力再强，如果它离我们很远，那么，它的亮度还不及发光能力比它差几万倍的星星。

比如，有一颗叫“心宿二”的恒星，它的体积是太阳的2.2亿倍，发光能力约是太阳的5万倍，但是它离我们地球有410光年，因为距离实在太远，所以它在我们看来只不过是一颗闪烁着红光的亮星，可是，假如把“心宿二”搬到太阳的位置上，那么，地球上的一切万物早就被它烤(kǎo)化了。

天空中哪一颗星星最亮？

在冬春两季的前半夜，仰望繁(fán)星点点的星空，在偏南方的天空中，有一颗全天最明亮的恒星，它就是天狼星。

假如用较大的望远镜观察天狼星，就会发现：天狼星实际上是一对相互绕转的双星。我们肉眼看到的天狼星的光迹，几乎全部来自天狼星的主星。这颗主星呈蓝白色，质量、直径约为太阳的2倍，亮度约为太阳的20倍，但因其距地球仅8.7光年，所以看起来它的亮度堪(kān)称世界第一了。

天狼星的伴星是1862年通过望远镜发现的。据观测：伴星的发光量仅及主星的万分之一，但其表面温度比主星还高，可达2万多摄氏度。其实这颗伴星虽然“个儿”不大，但其质量却与太阳相当，它的体积很小，但质量很大。每立方厘米大约重3800千克。天狼星伴星的低光度、高温度、单位体积的高质量都说明它是一颗白矮(ǎi)星。

星星的位置为什么会变化？

平时，在我们的肉眼看来，星空中的星星的相对位置是不变的，但实际上星空的整体位置却在缓慢地、不断地变化着。如果你仔细观察，就会发现所有的星星都围绕(rǎo)着北极星打转，打转的周期与昼夜周期接近，但并不完全一致，每天略提前些。如果今晚10时在正南方看到天狼星，而在第二天是晚上9点56分看到在同一位置的天狼星。要是在1年之后再观察，则要提前整整24小时才行。

星星位置的变化，是地球自转和公转所造成的。大家知道，地球每24小时自西向东绕轴自转一周。地球自转时，居住在地球上的人也跟着转动，但我们并不感觉到地球在运动，而是感觉到星星由东向西运动，因此，我们看到的是星空背景的逐步变化。地球在自转的同时还围绕着太阳运动，在绕太阳公转的轨道上，地球所处位置不同，我们看到的星空也就不同。地球的公转和自转合在一起，就使我们看到的星星每天提前4分钟出现了。

为什么北极星总是指向正北？

每当我们遥(yáo)望星空的时候，最容易发现的星星大概就是北斗星了。北斗七星其中有四颗星排列成梯形，好似勺形的斗口，另三颗星好似斗柄(bǐng)。将斗口外沿的两颗星的距离延长5倍，就是北极星了。

人们经过长期的观测发现，几乎所有的星星都是东升西落，只有北极星好像一动不动，其他星星都在围绕它运动。大家都知道，正因为地球在一刻不停地围绕着一根假想的自转轴自西向东地旋转，才有了昼夜交替，同时也形成了星星的东升西落。如果这个假想的自转轴向两侧无限延伸，其中一侧的延长线会从北极星附近经过。我们将这一点称之为北天极，它所指的方向就是正北方向；与其正相对的另一侧就是正南方。而我们正是利用北极星的方向来辨别地球的正北，所以它就很自然地成为夜间指示方向的最好标志了。如果夜间你辨不清方向，只要找到北极星，东南西北的方向就清楚了。

太阳系以外的星球上有生物吗？

适合生物存活的环境必须是能使生物的形状和活动总保持稳定，还能使生物摄取热能，排除废物，并从外部补充新的物质。所以，那种冰冻或火热的极端恶劣的环境是不适合生物生存的。生物存活还需要能溶解营养、释放能量的水和氧等。假如能在月球或火星上建造一处可调节环境、储存氧和食物的房子，就能像宇宙飞船里那样暂且忍耐一段时间，否则，生物就无法生存。由此可见，太阳系里不可能有这种行星。

银河系里大约有2000亿颗恒星，大多为寿命极短的连星。即使是寿命长的也是缺少能量的红色小星，也不适合生物存活。有些星像太阳一样是单独星体。行星平均10颗左右连在一起，其中3颗左右温度适宜，大小与地球差不多，很可能有大气和水。

有的学者认为，行星上出现生命是超偶然现象。至于除地球外，是否还有有生物的星球存在就不得而知了。

为什么满天繁星不会相撞？

我们担心满天星球会相撞是没有道理的。

因为月亮是距地球最近的星球了，同地球的平均距离也有384400千米，但它们各走各的轨道，永远不会相撞。

太阳离地球较远，平均距离有14960万千米，如果你步行到太阳去，得走3400多年；地球又是规律地绕太阳公转，因此，根本撞不到太阳上去。

至于太阳系的其他行星，太阳的引力迫使它们各就各位，在自己的轨道上运行，相互之间也是不会碰撞的。

如果谈到其他恒星就离得更远了。离地球最近的恒星也有4.22光年，就是说每秒钟跑30万千米的光线，从那里跑到这儿来也得走4年3个月呢？

天文学家计算过，在太阳附近的天空里，恒星与恒星之间的距离，约在10光年以上。而且它们都在很有规律地运行，就像赛跑运动员都在各自的跑道上前进一样，不会发生横冲直撞的越轨现象。科学家计算过，在整个银河系里，恒星与恒星相撞的可能性，大约1000亿年才发生一次。

当然，如果把彗星与行星相遇、流星陨落也算是星星相撞的话，那么这样的碰撞完全是可能发生的，如1910年哈雷彗星尾巴扫过地球、1976年发生的吉林陨石雨等等，不过这些事情对地球来说，是毫无影响的。

太阳系中存在第十颗行星吗？

2004年3月15日《世界经理人周刊》报道，美国宇航局最近发现了一颗命名为“Sedna”的星球距离地球有100亿公里，其与太阳的距离比冥王星还远30多亿公里，即使坐航天飞机，人类也需要40年的时间才能从地球飞到这颗行星，这是自74年前发现冥王星以来在太阳系里发现的最大星体，直径约2000公里。

在太空中看到的地球

为什么是蓝的？谁都知道天空是蓝色的，但是却不一定人人都知道为什么是蓝色的。

在我们地球的上空，包着一层厚厚的大气层。空气是没有颜(yán)色的，那蓝色是哪里来的呢？

太阳光是有7种颜色：红、橙(chéng)、绿、黄、蓝、靛(diàn)、紫组成的。红光最强，橙、黄、绿也比较强，最弱的是蓝、靛和紫。当太阳光透过厚厚的大气层时，红光跑得最快，一下子穿过去了；跟着橙、黄、绿光也闯过去了；蓝、靛光的大部分却被大气层扣留住了，它们被大气层里的浮尘、水滴推来搡去，反射来反射去的，结果把大气层“染”成蓝色的了。

其实，天空的颜色相对于不同位置的人是不同的。如果我们在地面上看，那么天空是蓝色的；要是在飞机上往外看天空，天空就更蓝了；可是，如果乘坐宇宙飞船到更高的地方去看天空，那么天空就不是蓝色的了，而是紫色的，因为最最弱的紫光，它们的大多数连大气层的头道门都进不来。

在太空中我们看到地球是蓝色的，就是因为地球被蓝色大屋层包裹着的缘故。

地球的肚子里是什么呢？

我们人类生活的地球，是一个巨大的球体，它的内部究竟是什么样的呢？

除了地表以外，我们是无法用肉眼观察到地球深处的。可是，随着科学的发展，人们根据钻井采矿中获得的资料和火山喷发的物质来分析，逐步弄清了地球内部的温度、密度、压力和化学成分。特别是近几十年来，人们利用地震波来研究地球内部的结构和物理状况，终于揭开了地球内部的秘密。

研究结果表明，地球内部可以分成好几个同心圈层。粗略地看，它大致可以分为地壳、地幔(又称“中间层”)、地核三个圈层。

地壳是地球外部的一层坚硬外壳。地壳由各种岩石组成，除地表覆盖着一层薄薄的沉积岩、风化土和海水外，上部主要由花岗岩类的岩石组成，而下部则主要由玄武岩或辉长岩类的岩石组成。地壳的平均厚度为33千米，但各地并非一样，一般大陆比海洋厚，高山比平原厚。大陆地区的地壳厚度一般为35千米，大洋地区却只有5～10千米。我国西藏地区地壳厚达60～80千米，东部平原地区则为30多千米。地壳密度在2.6～3之间；压力自上而下由1个大气压增加到1300个大气压；温度至底部增加到1000℃左右。

地幔(màn)介于地壳和地核之间，可分为两层。上层(即上地幔)离地面33～900千米，物质成分除硅、氧外，铁、镁显著增加，铝则退居次位。压力为50万个大气压，温度为1200～1500℃，物质状为固态结晶质，但具有较大的可塑性。下层(即下地幔)离地面900～2900千米，物质成分除硅酸盐外，金属氧化物与硫化物，特别是铁、镍(niè)显著增加，平均密度为5.6，压力为150万个大气压，温度为1500～2000℃，物质状态属非结晶状态。地幔的体积占地球总体积的83％，质量占整个地球的66％。由于高温高压的结果，地幔物质常处于熔岩状态，成为岩浆的发源地。

地核是指地幔以下到地球核心部分。地球中心压力可达350万个大气压，温度约为3000～5000℃，在这样的高温高压下，地球中心的物质，已不能用我们熟悉的“固态”或“液态”的字眼来表示，它可能是一种人们还不熟悉的物质状态。这种物态的特点是在高温高压长期作用下，犹如树脂和蜡一样具有可塑性；但对于短时间的作用力来说，却比钢铁还要坚硬。但是，关于地核的物质组成，科学界尚有不同的争论，有待于人们进一步去研究、去探索。

天多高地多厚？

我们见到的蓝天就是地球的大气层。从地球到大气层最底层的距离实际上只有15千米左右，这就是天的高度。

所谓地有多厚，指的是地壳的平均厚度为33千米，但各地并非一样，大陆比海洋厚，高山比平原厚。

地球今年几岁啦？

地球的年龄到底有多大？据科学测算，地球的年龄大约已有50亿年。那么，人们用什么方法来推算地球的年龄呢？

目前，科学上是用测定岩石中放射性元素和它的蜕(tuì)变生成的同位素含量的方法，来作为测定地球年龄的“计时器”。

放射性元素蜕变有一个特点，就是蜕变速度很稳定。在一定时间内，一定量的放射性元素，分裂多少分量，生成多少新的物质都有个确切的数字，蜕变速度不受外界条件，如冷热变化、化学变化等影响。例如，一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦。因此，我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅，算出岩石的年龄，或者可选定一些含有铀的、并能完好地保存氦(hài)岩石，来算出岩石的年龄。

地壳由不同的岩层所组成，而岩层中所含放射性元素及其生成的同位素种类很多。现在用来测定岩石年龄的放射性元素除了铀(yóu)以外，还有钍(tǔ)、铷(rú)、钾(jiǎ)等，因此测定岩石年龄的方法也有好多种。

到目前为止，科学家已经用放射性同位素方法，测得了地球上许多古老岩石的年龄，各大洲大陆都找到了30亿年以上的古老岩石。在格陵兰西部，测得片麻岩的年龄为37～38亿年，南极洲的山岩和结晶片岩接近40亿年，北美洲拉布拉多北部大西洋沿岸的片麻岩有36.5亿年，刚果的微钭卡石是35.2亿年，美国明尼苏达州花岗岩有31～33亿年，我国河北迁西县大平寨的变质岩有36.7亿年。

古老岩石是地球形成初期的产物。地球的实际年龄，应比古老岩石的年龄稍长些。目前，国际上普遍采用的地球年龄为45.5亿年。

地球离太阳有多远？

大家也许知道光速。光在宇宙里的传播速度最快。据精确测定，光速是299792.458千米/秒。粗略地说，光在真空中的传播速度是30万千米/秒。

地球围绕着太阳公转，它的轨道是椭圆形的。1月4日太阳与地球间的距离最近，7月4日则最远，但误差不会超过3％。太阳与地球间的平均距离精确地说应该是149578700千米，粗略地说是1亿5千万千米。

我们把太阳与地球间的平均距离定为1个天文单位。如果用光速来除1个天文单位的话，光从太阳到达地球(正确的应该是从太阳的核心到地球的核心)的精确时间是499.004782秒，也就是8分19秒。为了方便起见，可以这样记，光从太阳到达地球需要499秒。

地球离月亮有多远？

“嫦(cháng)娥(é)奔月”已经不再是神话传说，人类已经成功登上月球。那么，地球到月球到底有多远？

由于美国宇航员到达月球后在那里安装了激光反射器，美国和法国科学家获得地球与月球之间的平均距离为——384400千米。美、法两国科学家从地球向月球发射出短激光，由月球上的激光反射器反射回来，为地球上的两个天文台所接收，从而测得了地球与月球之间的精确距离。这两个天文台一个位于法国的格拉斯市，一个位于美国的得克萨斯州。

神秘的月球在许多年之前就引起了古代天文学家们的注意。早在公元前2世纪，古希腊天文学家克拉符迪·托勒玫在其著作中预测，从地球到月球的距离为367000千米。这在当时已经是相当精确了。直到1946年通过雷达才测出地球和月球之间的距离为384397千米。现在运用激光技术可以测得地球与月球之间的精确距离，其误差仅为几米。按照美国和法国科学家较精确的计算，现在月球对地球的轨道是：近地点为356500千米，远地点为406800千米。

太阳为什么会产生光和热？

太阳为什么会发光、发热？对于太阳能源之谜，自古就有人提出。不过在古代由于科学技术还不发达，对此问题找不出正确答案。直到1938年，美国科学家贝蒂(dì)才提出太阳能源的正确理论，解开了这个谜。

贝蒂认为，太阳能源来自太阳内部的热核聚变。确实，太阳的能源不在其表面，而在它的核心部分。太阳中心的温度高达1500万℃，压力又十分巨大。在这高温、高压条件下，物质的原子结构遭到了破坏，结果是氢原子核有可能通过一些原子核反应结合成氦原子核。每4个氢原子核结合成1个氦原子核，同时释放的能量要比原来大100万倍以上。后来，科学家们又发现，太阳上氢的含量极为丰富，足可以进行100亿年以上的热核反应而不会停止。因此，太阳内部的热核聚变是太阳发光发热的真正原因。正是依靠太阳产生的光和热，地球才会如此生机勃勃。

太阳有多大？

太阳是太阳系中最大的天体，它的直径达139.2万千米，是地球的130倍。太阳的质量约为2000亿吨，相当于地球的33万倍，约占整个太阳系质量的99.9％。

天上会出现两个太阳吗？

有些天文学家认为，未来的天上，将会出现另外一个“太阳”，那就是木星。木星是太阳系九大行星中质量体积最大的一颗。它的肚子里可以装下1300多个地球。它的质量是地球的318倍。如果将太阳系所有的行星、卫星、小行星等大大小小天体都加在一起，也没有木星的质量大。木星以其无可争辩的事实说明，它确实是太阳系行星中的老大。

据观测发现，从公元前104年至公元1368年的近1500年里，木星的亮度增加了0.024倍。而且近年来还发现，它向宇宙空间发出的能量，竟是它从太阳那儿吸收能量的2.5倍。这种现象说明，木星有着自己的能源。目前，木星内部的温度已有28万℃，一旦它的温度达到700万℃时，就有可能像普通恒星那样发生热核反应，成为一颗能发光发热的恒星。

科学家预测说，大约在30亿年之后，木星就将会演化成一颗能进行热核反应的，发光发热的恒星。也就是说30亿年之后，天上真有可能出现两个“太阳”。

太阳黑子是黑的吗？

在早晨和黄昏，或风沙蔽日的时候，有时可以看到太阳上暗黑色的斑点，天文学家叫它太阳黑子。黑子是太阳表面相对比较“冷”的区域。但它不是黑的，只是比周围比较暗一些尽管如此，它也有四五千摄氏度呢？

月球为什么会放出神奇的光？

早在50万年前就已停止了全面地质活动的月球，似乎并不甘寂寞，它不时地以其特有的辉光唤起人们的关注。

1783年，威廉赫(hè)歇(xiē)耳首先以其自制的22厘米望远镜观测到阿里斯托克环形山附近阴暗地区的红色闪光。1958年11月3日，前苏联科学家还拍下了阿尔芬斯环形山中央峰上一次长达30分钟的粉红色“喷发”型闪光的光谱图。1969年7月20日，首次登月的阿姆斯特朗在着陆前夕，曾看到阿里斯托克环形山发出的淡淡荧光。类似发光现象有记载的就有1400多起。

月面辉光现象多半发生在月球过近地点前后，此时月壳由于受到最强的地球潮汐(xī)作用而处于“月震”频发期。月震使密封于月球表面下的气体得以从裂缝和断层中逸出，进而吹扬起月尘，引发了辉光。另外，月面闪光多发于月球上受太阳照射的明暗交界线上，此处温差变化大，导致月岩破裂并放出电子，与月岩中的气体发生作用而放出辉光。

月亮为什么时圆时缺？

在地球上看来，月亮的形状经常在变化，它圆了又缺，缺了又圆；时而弯月斜挂，时而银盘高悬(xuán)。那么，月亮为什么会有圆缺变化呢？

原来，地球和月亮是一个天体系统，叫做地月系。月亮在绕地球旋转的时候，它和太阳、地球的相对位置不断地发生变化。当月亮转到地球和太阳中间，这时候月亮朝向地球的一面照不到太阳光，人们整夜看不见它，这就叫朔(shuò)(也叫新月)。

新月过后两三天，月亮沿着轨道慢慢地转过来，太阳光逐渐照亮它向着地球的这半球的边缘部分，于是我们在天空中就看到一钩弯弯的月牙了。这时的月相叫做弯月(也叫蛾眉月)。

这以后，月亮继续转过来，它向着地球的这半球，一天比一天多地照到了太阳光，于是弯弯的月牙也就一天比一天地“胖”起来。等到第七八天，月亮向着地球的这半球，有一半照到了太阳光，于是我们在晚上就看到半个烧饼似的月亮，这就是上弦月。以后再变成凸(tū)月。

这以后，月亮渐渐转到太阳相对的一面去，它向着地球的半面，受光面积越变越大。当地球处在月亮和太阳之间的时候，月亮的受光部分完全面向地球，我们就看到一个像银盘似的滚圆的月亮，这就是满月，又叫望月。

满月照射的时间只有一两天。以后，月亮的位置继续移动，面向地球的受光部分慢慢变小，先变成凸月，又变成半圆形的月亮，这就是下弦月。

这以后，月亮又渐渐地“瘦”下去，又变成弯弯的蛾眉月再过一两天，月亮又完全看不见了。

为什么月亮总是跟着人走？

在明月高挂的夜间，你在外面走路的时候，无论你走多远，也不管朝什么方向走，你都会发现月亮好像一直在跟着你走似的，老是在你的头顶上。这是什么道理呢？

难道月亮真的会跟着人走吗？

其实，这是由于人的视觉特性造成的。我们都很清楚，人眼睛的视野是有一定范围的。在走动的时候，近旁的东西一会儿就在视野里消失了。比较远一些的东西，在视野里占的范围较小，消失得比较慢。如果你坐在向前飞奔的列车里往外看，路边的电线杆、树木等飞速地向后倒退，一晃即过；远处的房屋、村庄，移动得就比较慢，稍过一会儿才会消失；至于更远处的高山或建筑物，就好像刻在车窗上似的，久久不会消失。

月亮距离我们38万多千米，高悬在乌黑的夜空，十分醒目，在我们的视野里一直不会消失，所以，无论我们什么时候看见它，它都好像在跟着我们走。

你知道月球上的神秘地区吗？

众所周知，地球上的大西洋百慕大三角区，是一个神秘的多灾多难的地区，被人们战栗地称为“魔(mó)鬼海”和“死亡三角”。在月球探测过程中，科学家们发现在月球上也存在类似的神秘地区。

美国的月球轨道探测器4号、5号，在飞近月球的“雨海”、“危海”等“月海”上空时，发现下面的吸引力特别强，宇宙飞船飞过时禁不住要倾斜，且飞船上的无线电设备也因受到干扰而失灵。后来研究发现，那里的物质聚集特别集中，科学家把这种地方形象地称为：质量瘤(liú)。目前，月球上已发现了12处这样的质量瘤，且全部集中在月球正面。

那么，这种质量瘤的组成成份及化学性质如何呢？

目前，科学家们只知道这些质量瘤是一种既密又重的物质，其余就一无所知了。

月亮会渐渐地远离我们吗？

月亮真的渐渐地远离地球吗？回答是肯定的。月球在制止地球自转的同时，渐渐地远离地球。月球平均一年要远离地球几厘米。制止的力就是涨潮和落潮的海水摩擦(cā)。

从前，月亮靠地球更近，地球自转的速度也比现在快。海中动物的化石上就残留着当时飞速涨落潮的痕迹。

将来，月亮离地球更远，我们在地球上就看不到日全食了，只能看日环食了。

为什么不可能发生月环食？

太阳的直径约为月球的40倍，但它也比月球离地球远约40倍。因此，这两个原本在真实大小上相去甚远的天体，看上去却是差不多大小。正是因为这种巧合，人类才有幸目睹壮观的日食和月食。

不过，我们听说过日环食，却从没有听说过月环食，这是什么原因呢？

由于地球和月球的公转轨道均是椭(tuǒ)圆，尤其是月球轨道的偏心率更大，致使地面上看到的太阳、月球的视半径分别在15′44″～16′16″和14′58″～16′44″之间。当太阳的视半径大于月球时，月球的影锥(zhuī)顶点不能到达地面，只有半影和“伪(wěi)半影”横扫其间。在“伪半影”中的观测者见到的就是韵(yùn)味无穷的日环食。

由于地球的直径是月球的4倍，即使在月球轨道上，地球的本影直径仍为月球的2.5倍，远大于月球，挡住了阳光，因此绝不可能形成月环食。

火星是地球的“亲姐妹”吗？

火星与地球有许多相似之处：它的自转周期为24小时37分，“火星天”1天只比地球上的1天多39秒；自转轴的倾角为23°59′，与地球的自转角极其相近。所以火星与地球一样，四季循(xún)环、五带分明。而且在茫茫宇宙中，是与地球温度最接近的一颗行星。凡此种种，使火星赢得了地球“亲姐妹”的美名。

然而，随着对火星研究的日趋(qū)深入，人们发现，火星与地球差异悬殊。首先，它毕竟小了点：直径只及地球的一半，质量是地球的1/10，引力是地球的1/3。再说，它虽有大气，却稀薄到只有地球30～40千米高空的程度；而昼夜的温差竟有100℃左右，它的大气成分95％是二氧化碳。大气中水分又极少，总含量仅区区4亿吨，还不能装满太湖的1/10。所以，火星根本不能与地球相媲(pì)美。

火星上有水吗？

美国宇航局2004年3月2日宣布，根据“机遇”号火星车传来的数据分析，火星曾经有过一段湿润的环境，这种环境适合生命的存在。

尽管火星车还没有找到火星存在有机生物的直接证据，但是美宇航局科学家称，“机遇”号火星车找到了火星上曾经存在液态水的证据。根据对火星车探测到的岩层以及其它矿石状况的数据分析，科学家发现火星车所在区域的一些岩层表面有被水浸泡的迹象，这些发现支持这样一个结论，当这些岩层形成时，当时火星的环境可能适合有机生物体的存在和繁衍，当然，这个结论不并表明，火星上存在过生命，因为还没有直接证据。

美宇航局科学家称，我们发射火星车的一个重要目的就是探索火星上的环境是否有个时期适合生命存在，现在-我们有强有力的证据证明—“有”。

水星上有水吗？

水星是太阳系九大行星中最小的一颗，也是距离太阳最近的一颗，直径只有4880千米，水星的质量只有地球质量的5.5％，密度为水的5.4倍。因为它很轻，引力也很小，不能吸引住自己周围的大气，当然也不可能有水蒸(zhēng)气。所以水星上根本就没有水。

为什么说土星是“星中美人”？

太阳系行星家族中，土星算是一颗最美丽的行星，因为它有一条又宽又亮的光环，就像是圆脑袋上戴(dài)一顶帽子，可爱极了。土星的光环是由无数包着冰层的大大小小的岩石碎块构成的，它们都在一个差不多的平面上，沿自己的轨道绕土星旋转。包着冰层的大小石块在阳光照耀下，反射出多种色彩，形成7个彩色同心光环。7个光环按照发现时间先后，分别称为A、B、C、D、E、F、G环，而按照光环从外到里的实际位置排列，它们应是E、G、F、A、B、C、D环。最新天文研究发现：土星7个光球都不是整体片形结构，每一个环都是由成百上千条挤并在一起的细环组成，而且即使是在环与环之间的缝隙里，也还有很多地面上望远镜看不到的细环。由它们组成了我们看到的多样的美丽光环。所以，土星被称为“星中美人”。

土星上为什么会有大白斑？

在土星上，每隔大约30年时间，就会在其周围产生大白斑。大白斑的持续时间虽然只有几个月，但因为这种现象在太阳系中为土星所独有，所以大白斑也就成了土星的一个标志。

土星上的大白斑是怎样形成的呢？

原来，土星是斜着身子绕太阳公转的，而且它的北极在不同的年份向太阳倾斜的情况都会有所改变。当土星的北极向太阳倾斜得最厉害时，它的北半球就接受到更多的太阳光照射。平时，土星都处于零下100多摄氏度的低温下，其周围大气中所含的氮(dàn)都凝结成了细小的颗粒。但此时北半球被太阳光急剧加热升温，固态的氮会迅速升华形成一股向上的气流，夹带着周围潮湿的空气一起向上升，到达温度很低的云顶，并在那里形成光亮的白云，这就是大白斑。

因为土星的公转周期大致上可以看作是30年，所以大白斑也就按照这个周期产生。到了2020年，我们就会再一次看到大白斑了。

你听说过太空中的“魔鬼区域”吗？

大家都听说过，美国东南近海的大西洋上，有一片呈三角形的恐怖海域，人称“百慕(mù)大魔鬼三角”，常有船只、飞机在这里神秘地失踪。但你知道吗？

就在离“百慕大三角”东南方不远的大西洋上空几百千米处，也有一个太空“魔鬼区域”。许多人造卫星经过这里时，仪器会陷入混乱，电脑会发出错误指令。

为什么太空中也会有魔鬼区域呢？

原来，作怪的是地球磁场。我们知道，太阳会向四面八方辐(fú)射高能粒子流，这些高能粒子被地球磁场俘获，于是在地球上空形成了一条环状的内辐射带。由于地球自转轴和地磁轴没有对准，两者稍微偏了一点，所以南大西洋上空的内辐射带比较贴近地球，“入侵”到大约200千米的高度。当一些低轨道卫星运行到辐射带里时，犹如落进了电子“陷(xiàn)阱(jǐng)”。在粒子流的轰击下，卫星上的光电传感器和电脑就会出现稀奇古怪的差错。

天上的云彩为什么掉不下来？

云是由水蒸气凝(níng)结成的无数个小水滴，而地面上的热空气和水蒸气，总是不断地往上升，就像一只大手一样，把云托着，所以，云在天上就掉不下来了。宇　宙　词　典

宇宙速度是指从地面向宇宙发射人造天体必须具备的初始速度。人们将7．9公里／每秒的速度称为“第一宇宙速度”。人们称11．2公里／每秒的速度为“第二宇宙速度”；而将16．7公里／每秒的速度称为“第三宇宙速度”。

光行差由于地球运动引起的星光方向细微的变化。由于天文观测者是在地球上，他随地球一起作运动，这时他所看到的星光方向，就与假设地球不动时所看到的方向不一样，而是倾向于天文观测者或者说是地球运动的方向。在精细的天文观测计算中，需要考虑这种光行差引起的星星视位置的影响。

量天尺它是“造父变星”的别名。在星系和星团中有一种光度周期变化的变星，典型的是仙王座中一颗我国古称“造父一”的星，造父变星有一个绝妙的特点，它的光变周期愈长，亮度也愈大；光变周期愈短，亮度亦愈小，这种关系称为“周光关系”。

只要我们知道了这颗变星绝对星等和视星等，天文学家就可计算出它的距离。因为这颗变星就在星系或星团里，所以天文学家也就知道了星系或星团的距离了。由于这些变星的光度都很大，它们好像是宇宙中特殊的指路灯塔，以它的变化着的光芒为信号，向我们指示灯塔的距离，好像一把天生的测量天体距离的尺子。所以我们叫它们为“量天尺”。

天文单位是指天文学中测量距离的基本单位。太阳系里的地球与太阳之间的距离是149597870公里，天文学家把太阳到地球这段距离当成一个单位，叫做“天文单位”，作为测量天体（特别是太阳系天体）之间距离的“尺子”。如冥王星距离太阳为39.87天文单位。

太阳系以外的恒星、星系与我们的距离数据就更大了。对于这种大距离，天文学家聪明地采用了一种“光尺”，叫做“光年”的单位表示。所谓“光年”，就是光线在1年里所走过的距离，大约94600亿公里，这就是1光年的距离了。

天文学家还使用一种更大的“量天尺”——“秒差距”。1秒差距等于206265天文单位，即3.2616光年或308568亿公里。