太陽系神奇之旅|《科學在身邊》音頻節目

太陽是地球的生命之源。作為一座有46億年歷史的核聚變反應堆,太陽的能量為地球締造了生命存在的條件。不過,太陽系幅員廣闊,地球只不過是圍繞太陽運轉的眾多天體之一。從太陽發出來的太陽風可以到達超過100個天文單位的地方,而太陽引力的影響更延綿遠達10萬個天文單位(兩光年)。如此壯闊的太陽系究竟是如何形成的?太陽系除了太陽和八大行星之外還有什麼?太陽系的未來又會怎樣?

我在《知道粵語頻道》的《科學在身邊》專輯剛剛講完一連五集關於太陽系的節目,為聽眾解答上述的問題。這是《科學在身邊》最受歡迎的題目,為方便讀者,我把五集結集成合訂本,請點擊以下連結收聽。


太陽系的前世今生

今集張老師會帶你衝出地球,看看太陽系的前世今生。

太陽系裡除了有太陽,亦有包括地球在內的八大行星,還有圍繞行星公轉的衛星,與及小行星帶中大大小小的碎石。然而這個看似複雜的系統,竟然可以用簡單的物理定律解釋。

在這一集裡,張老師會以萬有引力理論,為你重現整個太陽系的形成過程,訴說它的前世今生。你會發現,組成太陽系的物質,包括組成我們身體的物質,竟然都曾經是另一個古老的太陽的一部份。全因這個太陽到達生命的盡頭並把自己的物質釋放出來,才能在另一個時空形成新的太陽系,甚至形成生命。從這個意義上講,宇宙中的生死都是循環不息的。這個過程究竟是怎樣發生的呢?想知道的話,切勿錯過今集節目。

太陽系的組成

太陽系旅遊指南(1)

太陽系是個廣闊的空間。地球是太陽系第三顆行星,地球跟太陽的平均距離定義為1個天文單位,而地球的第六顆行星土星便已經距離太陽有10個天文單位之遙。向太陽系的外圍飛去,越過冥王星軌道之後,我們會來到位於40-50個天文單位的柯伊伯帶,太陽系大部份的天體都在這個距離以內。人類在上世紀曾經多次向太陽系的邊緣發射探測器,其中帶著給外星人的訊息的先鋒10號和11號,飛了20年才到達柯伊伯帶。

但是,要到達太陽系的真正邊界,我們還得繼續向外飛,直到飛出了10萬個天文單位遠的奧爾特雲盡頭,才算是離開了太陽的引力影響範圍。這裡是太陽系最偏遠的地方,陽光來到這裡要花時兩年之久。

在太陽系旅遊指南的第一集,張老師會帶你跨越兩光年的距離,從地球出發一直飛到奧爾特雲的盡頭,讓你一窺太陽系的全貌,並告訴你上世紀科學家嘗試跟外星人打招呼的故事。

太陽系構造圖(不按比例)

太陽系旅遊指南(2)

太陽系旅遊指南來到第二集。上一集,張老師帶你從地球一直飛到兩光年外的奧爾特雲盡頭,介紹了太陽系的全貌。但是旅遊不能走馬看花,所以今集張老師再帶你來到太陽系中幾個有趣的景點細細遊覽。

我們首先會登陸移民熱門勝地火星,看看該處的居住環境。之後,我們會避過小行星帶的碎石到達木星軌道,近距離觀看那個肆虐了最少300年、能夠吞下三個地球的大紅斑超級風暴。離開木星後,我們再到土星旁邊的泰坦衛星參觀。你會看到,泰坦只是土星的一顆小衛星,卻是人類尋找生命之源的地方。而在旅程的最後一站,我們會到達慘被科學家除名的冥王星,看看這顆小小的星體如何失去行星的地位。

容得下三個地球的木星大紅斑

太陽熄滅了會怎樣?

太陽是一座有46億年歷史的核聚變反應堆。但是宇宙中有生便有死,像太陽這樣的一顆恆星,無論如何光芒四射,終歸也會有熄滅的一天。在這一集裡,張浩然老師再一次帶你思考一個想像性的問題:如果有一天太陽忽然間熄滅了會怎樣?我們地球的生物會立即凍死嗎?有生物可以倖免於難嗎?這些問題,張老師會為你一一解答。

狂暴的恒星也有熄滅的一天

太陽真的會熄滅嗎?

上次講過太陽熄滅的假想情況。實際上,太陽真的會有熄滅的一天,但這並不會突然間發生,而是一個漸變的過程。我們的太陽目前46億歲,大約是主序星階段的一半。再過55億年左右,太陽便會膨脹成紅巨星,屆時水星和金星會被太陽吞噬,甚至地球亦可能難以倖免。紅巨星之後,太陽還會經歷氦閃與及幾次收縮和膨脹的循環,最後成為白矮星,步向死亡。

但並非所有恆星都會變成白矮星。一些質量比太陽大得多的恆星會發生超新星爆炸,最後形成中子星甚至黑洞。究竟上述這些過程是怎樣發生的呢?中子星和黑洞又是什麼呢?想知道的話,請留意今集的《科學在身邊》節目。

紅巨星之後,太陽還會經歷氦閃與及幾次收縮和膨脹的循環,最後成為白矮星,步向死亡。但並非所有恆星都會變成白矮星。一些質量比太陽大得多的恆星會發生超新星爆炸,最後形成中子星甚至黑洞。究竟上述這些過程是怎樣發生的呢?中子星和黑洞又是什麼呢?想知道的話,請留意今集的《科學在身邊》節目。

太陽變成紅巨星後的想像圖;左邊是太陽,右邊是被烤乾了的地球


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