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星星是自发光还是反射光如果是反射光,经过几亿光年的距离为什么没有发散到消失
星星是自发光还是反射光?如果是反射光,经过几亿光年的距离为什么没有发散到消失?
夜晚璀璨的星空,既是我们驻足欣赏、借以抒发情感的目标,也是众多科学家特别是天文学家认识和研究宇宙演化规律的重要对象。而无论是我们用肉眼直接观看,还是借助天文望远镜进行捕捉,都是利用了光线作为电磁波的特性,以其光谱特征和亮度特征作为基本指标,因此来自目标发出的光线就成为我们认知的重要途径。
根据光源发射光线的来源,我们可以将这些星体划分为两大阵营,即自发光星体和发射光线的星体,其中自发光星体就是我们常说的恒星,它们依靠其内部物质核聚变反应过程中释放的物质和能量,作为光线的载体;而反射光线的星体主要是除了恒星以外的其它天体,这里主要包括行星、行星的卫星以及小行星、尘埃物质等等,它们本身并不发光,而是依靠反射恒星照射过来的光线,从而被捕捉到。
以太阳为例,其主要组成为氢和氦等轻物质。在太阳的形成过程中,在引力扰动的影响下,大规模的星云气体和星际物质开始进行集中,向着某个中心区域发生坍缩,随着所吸聚物质的不断增加,坍缩作用越来越明显,从而核心区的质量越来越大、温度越来越高,在量子隧穿效应的加持下,当内核温度达到1000万摄氏度时,氢原子中的质子会在本来达不到核聚变的温度下,突破原子间库仑力的束缚从而进入到其它原子中,从而开启了太阳内部氢原子的核聚变过程,4个氢原子通过质子-质子链式反应,生成1个氦原子核,同时释放出相应的正电子、中微子和伽玛光子,其中的伽玛光子在太阳内部的高温高压环境下,被周围的众多微观粒子不断吸收和释放,经过几万年的时光才到达太阳表面,从而以不同能级的射线组成的光线形式,向周围释放出去。
由于光线是一种电磁波,其本身携带着能量,在光线传输的过程中,会与所经过的介质中的微观粒子发生能量的转移,从而光线所携带的能量会部分转化为组成介质微观粒子的内能,在一定程度上提升微观粒子的平均动能,也就是“加热”沿途中的介质,而在此过程中光线所具有的能量会发生相应的衰减。介质的密度越大、微观粒子的分布越广泛,则这种衰减作用就会越明显。在光线的传输的宇宙空间中,并非是严格意义上的真空环境,也存在着稀薄的气体分子和星际尘埃,因此光线在传输路径上,必然会发生被气体分子和星际尘埃吸收和反射的现象,所以距离恒星越远的区域,理论上光线到达之后的能量就会越小,这也注定了光线在宇宙空间中根本不可能会传得无限远。
当恒星发出的光线照射到大质量天体,比如行星上时,会受到行星表面物质的强烈吸收,只有一部分光线被行星地表反射回太空中,行星表面物质组成越复杂、地面状况越不平坦,这种光线的被吸收作用就会越强,经过行星等反射回太空的光线,与恒星直接发出的光线相比,所携带的能量至少要低好多个等级,因此我们在夜空中看到的星星,绝大部分都是恒星直接发出的光线,只有那些距离地球非常近的非恒星,其反射过来的恒星光线才会到达我们的眼睛中,比如我们在夜空中所能看到的星体反射的光线,只有6个出处,即月亮和太阳系的五大行星-金木水火土,其它行星以及小行星等,都因距离地球太远或者体积太小,其反射光线的强度,在到达地球之后已经非常微弱了,除非借助高级的观测设备才可能会被捕捉到。
根据科学家的研究,发现光线在自由空间中的衰减强度,与电磁波的频率以及传输的距离呈正相关的关系,即频率越高(波长越小)、距离越远,则光线的能量衰减就越大,这也是为什么我们在接收到来自遥远星系发出的宇宙背景辐射时,基本上都是以微波这种大波长的电磁波为主的原因,我们通过接收到的宇宙微波背景辐射的波长来反推宇宙背景温度,而实质上并不存在背景温度在3K左右的辐射体在向外辐射能量,它只是光子在退耦作用过程中的痕迹而已,这个时候光子辐射的能量正好处在微波的波段范围。
综合以上的分析我们可以看出,我们看到夜空中的星星,除了太阳系内与地球近距离的一些行星和月球,是反射的太阳光线之外,其余的发光源都是恒星,由它们发出的光线同样遵循着光线在自由空间中的能量衰减规律,那些本身发光强度大、没有完全被沿途星际物质吸收之后到达地球的部分光线,我们才得以观测到它们的存在,而它们的明亮程度,则取决于本身的发光强度以及与地球之间的距离,那些没有被星际物质吸收的光线,根据这个不同的距离,经历了不同的时间才会到达地球,靠着专门的天文观测设备,科学家们观测到的130多亿光年之外恒星发出的微弱光线,而实际上这些光线是在130多亿年前发出的,在一定程度上可以让我们了解到“婴儿宇宙”时期的宇宙面貌。
天上的星星为什么摘不下来
因为彼此施力彼此受力,有着自己的轨道,所以不会掉下来。那些在天空中的星星叫作恒星。恒星全是一个一个的“太阳”,是可以自己发热的星球。恒星都离地球相当远,它们全有各自的位置,因此是不会掉到地上来。
在天空中除了恒星以外,还有行星,行星比恒星小很多,而且不会发光,它们全是与地球一样,绕着自己的“太阳”旋转的。它们也各自有各自的轨道,不会相互碰撞,也不会掉到地球上来。而在天空中一闪而过的流星,主要是一些分散在太空里相当小的星体的碎块,并不是人们看到的天上的星星。流星有时会掉到地上来,科学家们就把它们叫作陨星。在地球的人们看到的星星基本上都是是宇宙中的恒星,他们并不在地球上。地球上在半空的东西会掉下来是因为地球上有引力,但地心引力不足以达到可以把星星吸过来。
地球那么重,为什么不会往“下沉”
这该怎么说呢?
一个飞行员驾驶一架装满油料的飞机,绕地球飞行一圈,重新降落在地球上之后,记者蜂拥而上,问:“请问,您是怎么辩别方向,确定在什么地方转弯,才能始终保持航向,绕行地球飞行一圈的?”飞行员可能会很盲然的回答:“我没有转弯呀?我就保持向前的航向飞行,结果就绕行了地球一周。”说到这里大家就可能明白了吧,地球是不会下沉和上浮的。为什么星星不会掉下来
题主应该是小学生吧,那我们就用非常通俗的语言来解释。夜里我们看到的那些点点发亮的是星星,其实月亮也是星星,太阳也是星星,地球也是星星。那些看起来没有月亮大的星星,很可能实际上比太阳都大,之所以看起来很小是因为距离地球太远的原因。星星不是屋子里挂在天花板上的灯。就拿比较小的星星系统――太阳系来说,各个行星包括地球都围绕着太阳旋转,每个星星都有自己的运行轨道,他们的运行轨道是由它们自己跟太阳之间的吸引力所决定的,而且这种运行轨道在很久很久之前就已经固定下来了,所以不会突然蹿到地球的运行轨道中来,就像几个人在体育场赛道上比赛,每个人都有自己的跑道,大家都围绕着体育场跑,谁也不会干扰谁。而其他的一些星星,就好比是另外一个赛场跑道上的运动员,两个赛场上的运动员各自在自己赛场比赛,互不干扰。但是也不是所有的星星都不会掉到地球上。我们平时看到的陨石,就是一些很小很小的星星掉落到地球上形成的,我们有时看到空中拖着长长尾巴的一些流星,就是很小的星星正在掉落到地球上。
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