白矮星、中子星、黑洞、超新星的关系是什么?
简单来说,它们都是源自恒星。白矮星、中子星和黑洞都是恒星演化的终点,而超新星是恒星形成中子星和黑洞之前的一个阶段。恒星最终会演化成什么样子,取决于它在主序阶段的质量。
恒星从星云中形成,其主要成分为氢和氦。在恒星的高温高压核心部分,氢不断被聚变为氦,同时释放出能量,产生辐射压以抵抗引力坍缩。恒星一生的大部分时间都是进行这样的过程,这个阶段被称作主序阶段。当核心部分的氢用完之后,如果是质量低于太阳一半的红矮星,它们的核心无法再继续进行氦核聚变。由于没有辐射压的支撑,红矮星将会不断发生引力坍缩而越变越小,直到电子简并压力起到支撑作用,结果形成密度很高的白矮星。
如果恒星的质量比红矮星更大,但小于8个太阳质量,那么,当氢耗尽时,核心收缩产生足够高的温度和压力,可以使氦进一步发生核聚变反应。与此同时,外壳向外快速膨胀,结果形成红巨星。当氦也耗尽之后,核心就会不可阻挡地坍缩为白矮星,外壳则脱离为行星状星云。事实上,对于质量更大的恒星,在氦之后还会进一步发生核聚变反应,直至生成镁,最终形成氧-氖-镁白矮星。
如果恒星在主序阶段的质量大于太阳的8倍,那么,恒星将会逐渐膨胀成红巨星,核心能够产生一直到铁的元素。最终,恒星内部失衡,导致恒星发生极为猛烈的爆炸,使得大部分物质被抛入太空中,这就是超新星爆发。在此期间,通过中子捕获过程还会产生比铁重的元素。不过,整个恒星并不会完全爆炸掉,核心部分将会残留下。
如果恒星在主序阶段的质量低于太阳的20倍,核心的引力坍缩将会突破电子简并压力,直到中子简并压力起到支撑作用,结果形成密度比白矮星更高的中子星。如果恒星在主序阶段的质量高于太阳的20倍,中子简并压力也无法起到支撑作用,最终所有物质被压缩到奇点中,形成一个就连光也无法逃逸的特殊时空区域,这就是黑洞。
简单来说,它们的“父亲”的名字都叫恒星,都是由恒星转变而来的,准确地说,是恒星走向死亡时的产物!
白矮星,很多人都应该听说过,就是我们太阳最终的命运归属,质量类似太阳大小的恒星最终都会成为白矮星!白矮星的密度很大,能达到每立方厘米几十吨!理论上,太阳质量10倍以下的恒星最终都会成为白矮星!
如果一颗恒星质量更大,通常在超过太阳质量10倍以上时,当太阳向内坍缩时,引力会让物质坍缩的更加极致,最终形成一颗中子星,中子星密度更大,一勺中子星的质量就相当于珠穆朗玛峰的质量!同时中子星往往旋转速度很快,具有强大的磁场!
而黑洞或许是很多人听说过最多的天体,是质量更大的恒星坍缩而成的,通常恒星质量达到太阳质量的30倍以上死亡时就会塌缩成黑洞,黑洞是比中子星更奇异的天体,甚至是宇宙中最让人捉摸不定的天气,那里的一切甚至都不能用现有的物理定律解释!
而超新星也与恒星息息相关,它是恒星(通常是大质量恒星)走向中子星或黑洞过程中的猛烈爆发,爆发的过程中会形成中子星或者黑洞!超新星爆发或许是已知最猛烈的宇宙天体事件,如果超新星爆发发生在距离地球一百光年之内的单位,会对地球生命带来重大影响!可见超新星爆发的威力有多大!
超新星是恒星末期膨胀形成,爆炸后高温高压产生黑洞,或恒星末期塌缩,引力碾压形成中子星,白矮星也是引力碾压形成,但与形成中子星的恒星质量不同。密度上,黑洞>中子星>白矮星,它们都来源于恒星,形成条件要看恒星质量
8月8号有流星雨吗?
通常在8月底到9月初达到高峰,具体时间视年份而定。一般来说,最佳观赏时间是晚上九点到凌晨,最活跃的时间段通常在午夜前后。但要注意,流星雨的观测受到天气条件和光污染的干扰,可能会影响实际的观测效果。如果您想观赏天琴座流星雨,建议提前了解当年的具体预测时间,并选择一个没有光污
流星雨通常由彗星留下的碎片进入地球的大气层而引起,具体的流星雨事件通常需要根据特定的天文数据和观测条件来确定。
如果您对8月8号是否有流星雨的问题感兴趣,建议您参考天文学家、天文学机构或天文网站发布的流星雨预报和观测信息,这些渠道通常会提供准确可靠的天文事件信息。
2023年8月8号没有流星雨
2023年8月6号有流星雨,是南宝瓶座δ流星雨。
2023年南宝瓶座δ流星雨的活动期从7月28日开始,持续到8月6日。最佳观测时间是7月28日和8月4日之间,其中7月28日午夜至日出前两个小时观测条件最佳。流星雨的辐射点位于宝瓶座,最佳观测地点是远离城市灯光的地方。
马里亚纳海沟8000米以下,究竟有哪些生物能够生存下来?
马里亚纳海沟位于菲律宾东北部,西太平洋板块的边缘。这是真正的世界之渊,最深的查林杰海渊可达10994米,即使把珠穆朗玛峰搬过来,也能淹得露不了头。而且马里亚纳海沟并非一马平川,而是纵横交错的“海山”,起伏不平,还有海中悬崖,就像鲨鱼牙齿,层层叠叠。人类从20世纪九十年代才开始探索这片区域,至今依旧无法完全了解,海沟中充满了神秘与古怪,甚至世界上大部分海底地震与海啸都源自马里亚纳海沟。
马里亚纳海沟中,极端压力的环境里,仍有大量生物存活,这不是天方夜谭
10米水柱是一个大气压,0.1MPa。上万米深度,是1000个大气压,100MPa。如果把坦克扔进这个环境里,瞬间就会被压扁,再形象点说,如同将巴黎的埃菲尔铁塔整个倒过来 ,它的尖头放在你的大脚趾上的感觉。按照常理,血肉生物不可能生存,但人类通过深潜器却发现大量奇怪物种。
在海深1000-2000多米处,可以发现乌贼、抹香鲸等常见生物,在2000-3000米,有成群的大嘴琵琶鱼,褶边鲨鱼,地精鲨鱼,水母章鱼,在3000-6000米处,能看现小飞象章鱼,巨口鱼,食骨蠕虫。7000-8000米处,存在极为罕见的狮子鱼。科学家甚至在海沟中发现了巨型阿米巴虫,我们平时只能用显微镜看见的虫子,在海底居然能长成10厘米之大,这种虫子不但能适应高压,还能吸食铅、汞等多种重金属毒素,生命力非常顽强。马里亚纳海沟中的生物似乎走了另一条进化之路,颠覆人们的认知。
为什么这些生物能在高压下生存?
这些生物外形特征非常奇怪,比如身体透明,视觉退化,嗅觉非常发达,身体特别柔软。这都是为了适应环境而让身体做出的妥协,深海生物的骨骼很薄很软,肌肉组织细密柔韧,鱼皮仅仅是一层膜,透性增加,让生理组织充满水分,保持内外压平衡。深海的黑暗环境中,眼睛是最没用的器官,逐渐退化,嗅觉触觉更加敏锐,鱼鳔也没啥用处,进化消失。这些鱼类只能生存在深海,拿到陆地会瞬间死亡,为了研究这些生物,2008年,法国的科学家特制了一个加压密封箱,把2300米深的鱼虾带上岸,为研究活体提供可能。
在无光区中,无法进行光合作用,海洋中的动植物如何获取能量?
海底分为五层。透光区(0-200米)、暗光区(200-1000米)、无光区(1000-4000米)、深海区(4000-海床)、深渊区(海沟最深处)。在透光区,海洋植物可以进行光合作用,海洋动物主要栖息在这个区域,食物链在此往复循环。暗光区几乎不再发生光合作用,没有了食物生产者,也就没有能量来源,在此区域的海洋生物一般会游到透光区觅食。再往下,无光区,深海区,深渊区的海洋生物即要承受高压低氧的恶劣环境,又面临食物不足的风险,它们获取食物的渠道有三个。
海洋落雪,海洋透光区的有机物碎片,比如蓝绿藻、各种浮游生物等,会如同雪花一样,缓缓落入深海区,这为深海生物提供能量。鲸落,大型鲸类死亡后,残骸会沉降,被底层生物分解,一座鲸的尸体可以供养分解循环系统百年,所以鲸落也被称为深海生命的“绿洲”。无机物转化有机物,能吸收海水中的铵盐、碳酸盐、碳酸氢盐等无机物,将无机物合成为有机物来获取能量的微生物被称为自养微生物。尤其在海底几百度的热泉旁边,嗜热细菌可以吸收热量,代谢硫化氢,来获取能量,这彻底改变了人类对能量转化的认知,深海中的动物就会以这些微生物为食,形成海底特殊的食物链条。
人类的深海潜水器是探索马里亚纳海沟的利器
1960年,瑞士工程师雅克·皮卡尔和美国海军上校唐·沃尔什首次乘坐曲斯特号深海潜水器成功下潜马里亚纳海沟。曲斯特的排水量150吨,长18.14米,宽3.51米,高5.64米,采用汽油作为浮力,只能下沉上浮,无法巡航。
2012年3月,充满探险精神的阿凡达导演卡梅隆乘坐深海挑战者号也下水了。深海挑战者潜水器高7.3米,用玻璃微珠复合材料作为浮力材料,潜水器的总重量11.8吨,是曲斯特重量的十二分之一,还安装了推进器,可以在水下自由航行,八台高清摄像机可以360度无死角摄像,达到最大的拍摄效果。卡梅隆的潜水器要承受每平米1125万公斤的巨大压强,这种压力作用下,潜水器直径被压缩约 6.3 厘米。
挑战者号的下潜与上浮过程
当挑战者号下潜时 ,450 公斤的钢片被磁铁吸附在艇身底部 ,可以一直下沉。如果想浮出水面,卡梅隆按下驾驶舱按钮 ,吸附的钢片会自动脱落,减轻重量上浮 ,大概耗时90分钟,可以浮到海面,如果钢片无法脱落 ,卡梅隆就会被困在洋海沟,氧气耗尽而死。卡梅隆一人蜷缩在1.2平米的狭小空间内,在冰冷黑暗的海底坚持了6个多小时,承受巨大风险,不得不佩服他的勇气与决心。
我国的蛟龙号也迈进世界先进行列
在深海挑战的科考活动中,美国有阿尔文号,日本有深海6500,法国有鹦鹉螺号,俄罗斯有和平号,我国有蛟龙号,也是世界第一梯队的成员。2016年5月22日,成功在雅浦海沟科学应用下潜,最大下潜深度达6579米,要知道,全世界潜深超过1000米的仅12艘,能下潜5000米深度的潜水器更少,而且科考类型的潜水器技术含量远超卡梅隆的“一次性”潜水器,挑战者号只能下潜几次,蛟龙号则可以下潜几千次。功能上也更强大,可以完成水声通信、海底微地形探测,保温保压取样等各种高端任务。
世界上最深的地方—马里亚拉海沟 这里的生物如何生存?
马里亚纳海沟是海洋中最深、最黑暗的部分。其最大已知深度为10,911米,比珠穆朗玛峰高2000多米。光只传播到大约1000米的海水中,所以90%以上的马里亚纳海沟存在于完全黑暗中。光线的缺乏创造了看起来不像是来自这个世界的野生动物,必须承认,它们看起来都有点可怕。如深海琵琶鱼。它的名字来源于支撑发光器官的细长背脊,它将发光器官用作吸引猎物的鱼饵。然后它用那些巨大的牙齿来杀死猎物。
马里亚纳海沟底栖生物是水母的一个属。像琵琶鱼一样,这种动物利用生物发光来吸引猎物。穹顶边缘的红色小丝是细小的红色触须,动物用它来推动自己快速穿过水面。
马里亚纳海沟龙鱼 这深海龙鱼是一种凶猛的掠食者,它与中国传说中的龙有惊人的相似之处。
马里亚纳海沟小飞象章鱼,它的触须有一排吸盘和两排肉质尖状物用于进食,它们会把猎物整个吞下去!
潜水员曾在千米深的海水中见到过人们熟知的虾、乌贼、章鱼、枪乌贼,还有抹香鲸等大型海兽类;在2000~3000米的水深处发现成群的大嘴琵琶鱼:在8000米以下的水层,发现仅18厘米大小的新鱼种。
2014年12月,科学家在马里亚纳海沟8145米的海床上发现了一种鱼类,这比先前纪录深了将近500米。
参加研究计划的科学家发现的这个奇特生物据信是“狮子鱼”,“当它游泳时,看起来像有个奇怪的卡通狗鼻子背后浮动着湿纸巾。”这种鱼浑身成白色,头大、眼睛小、没有鱼鳞,通常较人类的手掌稍长。
为适应深海环境,深海鱼的生理机能发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,它们的骨骼变得非常薄;而且容易弯曲;肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇的细密。更有趣的是,鱼皮组织变得仅仅是一层非常薄的层膜,它能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。这就是在如此巨大的压力下深海鱼也不会被压扁的原因。另外,深海鱼类的眼睛也变得非常奇特。我们常见的金鱼,不仅颜色非常鲜艳,两只眼睛特别大,而且好玩。和金鱼比较,生活在深海里的鱼类,其眼睛结构要比金鱼眼丰富多了。一般鱼的眼睛,多生长在头的两侧,而生活在深海中的鱼,眼睛却长在头部的背部。从正面看,后鱼的两只大眼框,简直就像是竖起来的两只电灯泡。而从上往下看,两只眼睛又像两个大圆圈,占据着头部的“要塞”部位。更有趣的是,这种鱼眼能上下左右活动,其眼球的组织结构和一架望远镜差不多,而且还能自如地调整焦距。奇特的眼睛结构,几乎是深海鱼的一个共同生理特征。
目前科学家认为海洋生命极限大约8300米,超过8300米后的海底显得非常贫瘠,缺乏生物活动的迹象,大概只有一些结构简单的生物,原因在于生物的存活需要环境的支撑。
海洋中因为水的关系,越深越黑压力也越大,而海洋生物主要是靠浮游植物生存,而植物的光合作用必须有光,所以浮游动植物生存在海水的表层,海洋面积广阔浮游植物的量非常庞大,对地球大气氧含量的贡献率大概在70%左右。这使得海洋表层的氧含量和食物量都十分充沛,所以大多数的海洋生物都生存在较浅的地方,即便通常说的带鱼等深海鱼也就生存在百十米的地方。海水越深的地方环境越是黑暗,直接造成浮游植物减少,氧含量相对也低一些;且压力巨大,大型动植物对氧需求比较高,同时由于生物种类比较少,大型动物在那里也难以获取足够的食物,所以深海不利于大型动物的生存。
8000米以上的海域中还能见到不少生物,不过体型一般不是很大,而且适应深海的特点,那里的动物进化得都比较奇葩,当然不是因为黑暗别的动物看不到所以随便长,而是因为压力巨大,生物的骨头比较软比较薄,而且适应深海特征鱼的体内缺乏类似于鱼鳔的空腔,骨头软也造成活动比较慢,而视觉的限制导致触觉等感知方式增强,所以深海鱼会有一些向外伸的结构,以便感知周围海水的活动,然后身体的含水量也比较高,是生物适应性的体现。
17年科学家在马里亚纳海沟7966米的深处发现了一条鱼,学名马里亚纳狮子鱼,是迄今为止发现的生存深度最深的鱼类,长得也是相当奇葩,科学家还给它拍了CT照,发现它的肚子里还有条小虾。8000米以下的海域中生存的物种就少得多了,因为食物来源比较匮乏,靠吃上层动植物的残渣、粪便生存,而经过数千米的生物层层摄取,就算是生物残渣到了8000米以下也比较少了,公认的海洋生命极限是8300米左右,经过多次的探测,发现那里的生物种类很稀少,几乎看不到大型动物的身影。
网上很多文章老说马里亚纳海沟里的鱼,但马里亚纳海沟毕竟很深,就像是一个山谷,这里说的其实还是较浅地方的鱼类,大导演詹姆斯卡梅隆曾乘坐单人深海潜具潜入马里亚纳海沟最深处,拍到的画面显示那里就像是荒漠一样贫瘠,看不到任何大型动物活动的迹象,海底尽管还有些淤泥,但是卡梅隆声称自己只看到了一些类似小虾的物种,本来要采集海水样本,但是遇到了机械臂的故障,没能成功,相当于就是下去转了一圈,本来是为电影做准备,但是并没有拍到什么奇异的生物,上来之后发现潜具也被压得稍微变了形。
地球生命有极强的适应性,综合大洋钻探计划的美国方面,曾在深两三千米的大西洋海底继续深钻1400米,发现了一些生物群落,不过也都是简单的单细胞生物,靠化能自养等方式供应较小规模的生物种群。但地下深处的生命极限可能更浅,因为越往地下温度越高,几千米的地方温度就数十摄氏度了,一般的生物只能生存在50摄氏度以下的环境,只有嗜热生物可以适应。