当前位置:晚报数字版
站内搜索:
放大 缩小 默认
看!天边有颗钻石行星
  • 2011年09月07日 作者:
  • 【PDF版】

    ▲ 在不断发射强大无线电波的脉冲星旁,一颗巨大的钻石行星正围绕它旋转。

     钻石行星是一个结晶碳块,它是地球的五倍大。

    澳大利亚天文学家发现了一颗完全由钻石组成的行星,是地球的五倍大

    最近,天文学家发现了一颗奇特的钻石行星,就在银河系的“自家后院”,环绕一颗迷你恒星转。这颗行星的密度远大于任何已知的行星,主要成分是碳。由于密度实在高到不行,科学家认为,这颗行星的碳极可能是结晶体,意味着这个奇幻世界到处都是如假包换的钻石。

    澳大利亚墨尔本斯威本科技大学的首席科学家贝勒斯说:“这颗行星惊人的密度显示它由碳构成,换言之,这是一颗超大的钻石。它每2小时环绕一颗中子星转1圈,整个运行轨道小到可以塞进太阳里面。”这颗钻石星距离地球4000光年,大约是从地球到银河系中心距离的八分之一。

    一颗钻石,有行星那么大?!这不是科幻,是真真实实的科学发现。近期,澳大利亚天文学家真的发现了一颗完全由钻石组成的行星,是地球的五倍大。夜晚看星星的时候,把它摘下来,献给你的心上人吧。

    4000光年外脉冲星旁边的大发现

    如果你正坐在一艘太空飞船中,在银河中穿梭,飞船的感应器可能会发现一股强大的无线电波,朝着电波的方向行驶。飞船慢慢靠近这个不明的天体,你终于发现,那个发射强大无线电波的,不是被遗弃的飞船,而是一个庞大的中子组成的超密空间,其大小只相当于一个城市,但质量却有太阳这么重!

    这是一个恒星死去后留下的遗存,其在生命终结时发出耀眼的红光,而且,当它自转时,会发射出强大的无线电波束,发送到宇宙深处。这是一颗发射出强大脉冲信号的脉冲星。不过,这还不是这个恒星“遗体”最神秘的东西。

    当你正要调转飞船准备离开时,你突然注意到,这颗闪耀着红光的中子星系统里还有些别的东西。再往近看,你会发现,旁边还有一颗天体,其质量重如木星,而直径却不到木星的一半,它为什么会这么重?你用探测器探测了一下这颗天体的组成,结果让你大吃一惊,这颗脉冲星,竟然全部由钻石组成!是的,漫漫宇宙中,你遇到了一颗星球大的钻石。  这个听上去像是科幻小说,但是,现实可能比科幻小说更神奇。宇宙中,的的确确存在一颗全部由钻石组成的天体,是最近由澳大利亚墨尔本斯威本科技大学的科学家发现的,这个发现刊登在近期的《科学》杂志上。

    科学家最先在2009年借助位于澳洲的无线电望远镜监测到了这颗脉冲星的脉冲信号,一个月后,英国劳威尔无线电望远镜揭示,根据脉冲信号频率,这颗脉冲星边上存在一个行星般重的轨道天体。这颗行星天体在距离脉冲星60万公里的地方沿轨道运行,相当于地球到月球距离的1.5倍。  不过,这颗行星距离地球就不算近了—————4000光年,相当于地球到银河系中心八分之一的距离。

    是地球的五倍大差点就被“伴侣”生吞

    接下来的问题是关键的,因为行星在距离脉冲星很近的地方运行,这意味着它处于一个很危险的区域,引力会把它撕裂,但这颗行星为何完好无损?

    如果这个行星是一个巨大如木星的气体星球,那它的一部分大气就已经处在这个引力危险场中,它应该不会存活到今天被科学家发现的那一刻。依此推算,这颗行星应该半径小于6万公里,这仅占了木星宽度的40%。  一颗和木星一样重,但大小仅为一半的行星,意味着什么呢?它肯定比木星更紧凑。

    科学家发现的这颗脉冲星是毫秒脉冲星,其周期极短,只有毫秒量级。毫秒脉冲星的产生一般都与两颗恒星有关,另一颗恒星,称为“伴天体”。

    目前人们发现的高速自转脉冲星中,70%都带有一个“伴天体”为其提供自转能量。毫秒脉冲星正是高速自转的,这次发现的脉冲星每分钟要完成1万次的自转,这意味着它需要大量的能量,这些能量,都来自于“伴天体”。

    也就是说,最早的时候,这样的天体系统都有两颗恒星,一颗处于生命的末期时,其核心在高速旋转下变成了一颗脉冲星。另外一颗恒星则在接近尾声时,扩大变成了红巨星,后又演化成了白矮星,白矮星是恒星演化阶段的最终产物,密度极高,它成了附近脉冲星的“伴天体”,并为后者提供自转的能量。

    大部分白矮星在被吸取能量后,会继续围绕高速脉冲星旋转,一些则被其吞噬。  “白矮星的命运取决于其质量和与脉冲星的距离。”澳大利亚斯威本科技大学的首席科学家贝勒斯说,如果白矮星又重,距离脉冲星又近,两者就会合二为一,呈螺旋状旋转。

    目前,科学家已经发现了180个带白矮星的高速旋转脉冲星,但伴天体是行星的情况只出现过一次。这次发现的钻石行星,则是第二次发现在脉冲星附近的行星。

    科学家没有在这颗脉冲星旁发现其他巨大的恒星伴天体,因此,这颗行星很可能起初是一颗白矮星,但是,在脉冲星的“压迫”下,这颗“白矮星”失去了99.9%的原始重量,并不再拥有可以促成恒星诞生的核变反应,因此,它变成了一颗行星。

    这颗由恒星变成的行星,直径是地球的5倍,也比其围着旋转的脉冲星要大3000倍。

    这颗“大钻石”足有1031克拉

    科学家认为,脉冲星超高的压力,让这颗行星的碳变成钻石。

    这颗奇特的行星,大部分可能是碳。因为不够大,它不太可能产生比碳重的物质,而其密度极高,也意味着其可能不会像木星这样存在更轻的物质氢和氦。

    这颗行星质量大如木星,引力肯定也很大,令其保持了超强的压力,这可能会让碳被晶体化,最终变成钻石。地球中的钻石也是这么形成的:在高压下,地下的碳变成金刚石。

    “这颗行星的历史和它惊人的密度,都显示出它由碳构成,可能是一颗每两小时就围绕脉冲星旋转一圈的巨大钻石。”贝勒斯说。

    如果它真的是一颗巨大无比的钻石,会像地球上的钻石那样闪耀吗?“现在还只是猜测,但如果你往那上面照射一束光,我觉得它肯定会像钻石一样闪耀。”美国博尔德国家大气研究中心科学家麦特卡夫说。他此前也发现了一颗白矮星,其中心内核的碳在高压下被晶体化,最终形成了一个新的行星,也是晶体结构,但不是金刚石。

    现在没有人能想象,这颗钻石星球到底看上去怎样。“它到底是什么样子的,我甚至都无法猜想。”英国曼彻斯特大学科学家斯塔佩斯说,“我无法想象宇宙中会存在一颗亮闪闪的物体。”据估计,这颗“大钻石”足足有1031克拉。

    “它可能已经存在很长时间,我们只不过刚刚发现它,它可能比地球和太阳存在的时间都长。”澳大利亚国家望远镜管理局天文学家凯斯说,“我只能说,就像广告上说的,钻石真的永留存。”

    如果这真的是一颗行星般大的钻石,它会值多少钱呢?纽约钻石交易所主席莫斯巴切说,在没有看到钻石质量之前,他也没法给这颗有史以来最大的钻石“估价”,不过,他说,“如果有办法能把它运到纽约来切割的话,我们不会在乎它是来自地球还是来自太空。”

    (据《新京报·新知周刊》)

    这些测量办法靠谱吗?

    “怎么测量人头的重量?”毫无疑问,这是一个怪题。不少网友觉得不可思议,“作为人体不可分割的一部分,怎么能称得出来?”但也有人真的在寻求办法,下面就是他们想出的办法。

    方法一:利用惯性定律测算。

    1.首先准备一把椅子,固定在地面上,然后将人的脖子麻醉,身体固定在椅子上,脖子后面贴拉力传感器,额头部位贴惯性传感器,由于此时脖子的肌肉完全放松,为消除头颅自重导致的重心偏移,需要在头部两侧放置平滑的挡板。额头前方2厘米处准备一个固定的挡板,用来使惯性传感器撞击发生数据。

    2.在头颅后方给出一个固定的推力,检测惯性传感器的瞬时高峰值以及拉力传感器得到的颈部拉力,多次取样后获得头部在冲击下的惯性数据模型。

    3.直接计算数据获取重量,或再使用独立的物体实验,获取更精确的头颅重量。

    专家点评:这是运用传感器的原理,测量方法没有问题,但是颈部和头部之间的力根本无法消除,所以测量数据只可能是近似值。

    方法二:利用阿基米德定律测算。

    1.让被称量者M进入装有适量水的容器,身体全部没入水中,手拉住上方挂在弹簧秤钩上的绳子,确保M悬浮在水中,并记录人进入水中前后的水位和弹簧秤的示值G1,根据阿基米德定律计算出M所受的浮力F1。

    2.二次让M进入容器,并仅使头部置于水平线以上(至于颈部留多少在水平线以上,由你自己掌握),没入水中的手再次拉住上方挂在弹簧秤钩上的绳子,确保M悬浮在水中,并记录再一次放入水中前后的水位和弹簧秤的示值G2,计算出此时M所受的浮力F2。那么M头颅的重力Q=(F1-F2)+(G2-G1)。方程式中(F1-F2)是头部所受的浮力,(G2-G1)为头部的重力与头部所受浮力的差。

    专家点评:这是运用浮力的原理,用排水法完成,但是前提是将脑的平均密度等同于人的密度,这样质量可以直接由重力得出。这种测法相对较为准确。

    能通过密度算头的重量吗?

    除了以上的方法,还有没有其他的测量方法呢?质量等于体积乘以密度(m=ρv),这是中学生都知道的质量测量方法。人的体积通过排水法可以很方便地测量,关键就在于人的密度是否可以知道。有人提出了这样一个思路。

    “实际上,人的密度与水的密度相似。”南京师范大学生物学院教授刘畅说,人体有一个平均密度,是骨密度和软组织密度的平均值,这是通过身高、体重、骨密度等参数测算的,比水的密度略高,胖人的密度会比瘦人的密度小。不过,新的问题又来了,人的密度并不能等同于脑的密度,“人体各个组织的密度都不相同。”

    记者又询问了南京脑科医院脑CT室的医生,得知通过计算机断层扫描,可以测出大脑某一个部位的密度值是否正常,但这不是大脑的密度,因为大脑中每个部位的密度都不同。但是医生说,同龄人之间每个部位脑密度的差异并不大。 

    (据《现代快报》) 

放大 缩小 默认
看!天边有颗钻石行星
通信地址:中国 山东省 济南市泺源大街6号F15   邮编:250014   E-mail:wl@qlwb.com.cn
电话 新闻热线:96706   报刊发行:0531-85196329 85196361   报纸广告:0531-82963166 82963188 82963199
副刊青未了:0531-85193561   网站:0531-85193131   传真:0531-86993336 86991208
齐鲁晚报 版权所有(C)   鲁ICP备05004346号