導語:
星系是如何形成的?幾十年來,天文學家像好奇的孩子一樣不停地問:“銀河系從何而來?”然而,關於銀河系真正的起源,
卻是個相當複雜的問題。關於這些宇宙的問題我們至今沒有一個確切的答案。
01
銀河系的起源及膨脹宇宙
1、銀河系起源
一般認為,銀河系的起源已為人們所知。但正如在許多科學領域所遇到的問題一樣,這句話也適用於這句話
:“上帝存在於細節之中。”對天文學家來說,發現這些細節極為困難,但卻極為重要。
SandyFarber,加利福尼亞里科天文臺的天文學家說:“
星雲是宇宙的組成單位,所以現代天文學中最重要的問題之一就是理解它們是如何形成的。”
藉助在過去20年裡對主要理論的提升
,Farber和她的同事們現在已經能夠大致地回答這個問題。
2、膨脹宇宙
20世紀80年代初,宇宙學家們從理論上提出了“膨脹宇宙”的概念,
這是其中一個重大突破。這一理論認為,在宇宙大爆炸後的瞬間,新生的宇宙開始以很高的速度膨脹,即所謂的膨脹
。宇航員們認為,宇宙膨脹從根本上改變了嬰兒時代的面貌。宇宙在膨脹前密度一致,就像無風的湖泊一樣。宇宙膨脹後,密度不再平均,就像暴風雨發生時的海綿一樣,還有漣漪和波浪。
02
暗物質以及關於星雲的問題
1、暗物質的介紹
另一個影響宇宙早期發展的因素是暗物質,它在這些波紋形成更明顯的波紋時起到推動作用。
宇宙微波背景(CMB)中的這些密度差異仍然以波動的形式存在著,而CMB正是大爆炸的“迴音”,是目前天文學家還能看到的最早的放射線。
這些密度較大的區域具有比其周圍更強的引力,
因此能夠吸引更多的物質,並最終成為各個幸運的種子。
雖然這個基本理論目前還沒有得到證實,
但是最近幾年天文學家正在對更多遙遠的星雲進行更深入的探測。
2、關於星雲的問題
但與此同時,
仍有許多基本問題有待解決。這不僅僅是為什麼有這麼多不同種類的星雲的問題;為什麼有些星雲有旋臂而有些沒有?
他們為什麼有不同的顏色?他們為何大小不一?…
這是一個答案,但是要找到這個答案需要去更深的宇宙去探尋,並且在整個宇宙歷史中對星雲進行更詳細的觀察。就像加利福尼亞理工學院天文學家RichardEllis所說的那樣:“
如果你想知道,星系是什麼時候形成的?這是一個連續的過程,基本上也就是貫穿於整個宇宙的歷史
。”
03
宇宙大爆炸以及宇宙其他問題
1、宇宙大爆炸
這是宇宙大爆炸後的40億至50億年間,也就是80億至90億年前第一次成熟的
星雲出現。那時,星雲的形狀和現在天文學家所看到的一樣:有一個螺旋形星雲,它的形狀和傳統的風車形狀一樣
,由一大群恆星組成,它像足球或籃球一樣,它的形狀也像橢圓星雲,它的形狀也像雜亂無章。在那時,星雲的總數顯然是現在的3-4倍。
與之相伴的也是當前最迫切需要解決的問題:如此豐富的星雲是如何將天文學家在近距離看到的星雲淘汰掉的?
是星雲互相碰撞形成更大的星雲,還是其他一些星雲消失了?
此外
,黑洞也是造成星雲形成的最神秘的因素之一。很多天文學家認為,黑洞透過自身強大的重力場把物質吸引到一起,
從而在星雲的形成過程中扮演了重要角色。
當新的地區巨大的天文望遠鏡問世時,
天文學家們將能夠獲得更多有關這些問題的資料,這也意味著人們將再次走向瞭解它們的邊緣。
2、在地球以外有生命嗎
那是一種奇妙,令人興奮,甚至讓人恐懼的感覺:當你凝視星空,你問自己是否也有某人或某物在看著你。僅憑這一點就足以讓你汗毛直豎。但直到現在,
儘管幾個世紀來人們一直在思考這一問題,幾十年來一直在尋求答案,人們仍然無法找到答案。
生活在地球上的人只知道有一種生命形式存在於其中。想在別處尋找生命的想法遭到一系列根本不確定問題的阻礙
。要去哪兒找呢?你能確定你到底在尋找什麼嗎?怎樣找呢?
這個問題就是KenNielsen試圖解決的。
Nielsen是南加州大學的一位地理生物學家,他把大部分的精力都用來研究探索外星生命的方法
。而且他的首要目標是要使自己和他的同事們擺脫對生活形式的固有觀念。
在我看來,最不適合尋找生命的是生物學家,因為他們會非常憎恨自己認為生命應該是什麼樣的,當不同形式的生命出現的時候
,他們就會放任它消失,”美國國家宇航局/加利福尼亞理工大學高階科學家尼爾森說。
3、科學家的推測
如今,我們對外星生命的理解也在發生變化。近日,科學家們在愛達何州的熱泉深處發現了大量微生物
。它們是古代的近親,也就是古細菌。他們利用岩石中的氫元素與二氧化碳結合來產生能量,這種能量與太陽完全分離,是地殼中一個完全獨立的生物圈。
因此,一些研究人員開始猜測,在其他行星的地殼中,可能也存在著相同的生命形式,因為地質活動提供了足夠的氫元素。但要真正透過空間探測和發展來尋找這種近期生命的可能性則相對較小
。儘管如此,這一發現再次重申了生命探索者的口號:“期待不可預料”。
然而,對於生物學家來說,
這
個觀點並不容易接受。由於最大的困難就是不能用你從過去學到的任何東西來探索人生。
而且,由
於人類的預設觀念,Nielsen認為機器人可能比人類更適合作為生命探測者。“機器人是一種非常好的資訊收集器
,使用智慧的但並不自知的機器人系統來運作,其效能很可能會優於人類系統。”
結語:
Nielsen的火星探險專案中,外星智慧探索學院的行星科學家ChrisCheeba表現出了相當的好奇。但是他把注意力集中在另一個非常有吸引力的目標——木星的衛星:木衛二上。這張由加利略衛星傳送的照片表明,在衛星表面的冰層下面可能有液態水海洋。在距離地球4億英里的木星上,木衛二處於一條強大的射線帶上,對任何飛船都有危險
。所以現在的科學家只能尋找其他的方法來發現它。然而,真正讓科學家興奮的是,太陽系中很可能存在著第二個海洋。