天文中的暴力美学Top10_风闻

观察者网用户_244575-2021-02-09 08:37

2021-02-09

　　作者：饶世豪

　　校对：牧夫校对组

　　后期：库特莉亚芙卡李子琦

　　责任编辑：毛明远

　　自诞生之日起，宇宙中无时无刻不充斥着暴力，暴力塑造了这个宇宙。即使是和煦的阳光，也来自于一颗丝毫不安分的太阳。

　　下面，就让我们来盘点一番宇宙中的暴力事件，以及暴力中蕴含的美学。

　　艾欧上的火山喷发

　　艾欧是木星的卫星之一，在这颗直径3642公里的卫星上，却遍布着400余座活火山，活跃的火山活动，一遍一遍摧残着艾欧的地貌。站在艾欧地表，你将被纵横交错的熔岩流包围着，你将呼吸着含硫化物的大气，你将透过高达数百公里的火山喷流，或是赤道附近怪异的极光，仰望着木星这颗庞然大物，大气十分稀薄，你将在活火山的包围中忍受严寒，甚至由于气压过低，还要同时感受全身体液的沸腾。这里是炼狱一般的存在。

　　艾欧上的火山活动想象图

　　在木星的潮汐力下，艾欧整体不断隆起收缩，最高的垂直变化能达到100米，正是这样的地质活动，源源不断地为火山喷发提供能量。

　　新视野号拍摄到的火山活动珍贵图像

　　也正是这样的暴力，铸造了艾欧这梦幻的色调，孔雀开屏般艳丽。

　　艾欧

　　行星风暴

　　人类首次踏上火星。不料，初次造访火星的五人遭遇到了巨型风暴，探路先驱与地球失联，幸好当中有个植物学专家，在这颗贫瘠的星球上种着土豆等待救援。。。

　　——电影《火星救援》

　　火星是与地球近邻的行星，因其地表被赤铁矿覆盖而显红色。曾经暴力的地质活动塑造了火星现今的地貌，火星上有太阳系最高的奥林匹斯山，以及太阳系最大的峡谷水手号峡谷。40亿年前，未知的原因导致了火星活动的停滞，磁场消失，大气逃逸，水分蒸发，留下一片茫茫沙漠。然而，看似失去了活力的火星在时刻酝酿着风暴。

　　火星风暴不仅存在于院线大片中。2018年，火星沙尘暴再次席卷全球，数架火星探测器不得不暂停运作。

　　火星沙尘暴来势汹汹

　　（Credit: ESA）

　　历史记载中最早观测到沙尘暴席卷火星的人，曾将其当作火星上有生命的信号，他将蔓延火星全球的沙尘暴当作了春暖花开，万物复苏。

　　沙尘暴前后的火星面貌

　　火星这看似暴力的大气活动，实际上的破坏力微不足道。因其大气十分稀薄，沙尘暴实际上相当于雾霾天气刮起一阵微风。关闭的探测器，或许更多是因为雾霾天无法持续使用太阳能。

　　好奇号在沙尘暴中淡定自拍

　　同样是太阳系的行星，木星上的风暴就没有这么好惹了。

　　木星上最有名的风暴非大红斑莫属，这个肆虐了至少300年的大号风暴，似乎还没有停下来的意思。这个风暴长约25000千米，宽约12000千米，内部足够容纳整个地球。

　　再来感受一下这个大自然杰作的独特魅力。

　　这个行星风暴的代表，暴力美学巅峰争霸中的佼佼者，似乎有着一个典雅的名字——木星之眼（The Jupiter’s Eye）

　　木卫三（盖尼米德）掠过大红斑，看似一只炯炯有神的眼睛

　　（Credit: NASA/Hubble）

　　苏梅克-列维9号彗星撞击木星

　　1991年7月，苏梅克-列维9号彗星在其与木星的洛希极限内被撕碎，碎片沿轨道运行，直至1994年7月17日，彗星的21片碎块陆续撞向木星，形成了彗木相撞的天文奇观。

　　彗木撞击场面

　　撞击过后木星上层大气留下的“疤痕”

　　一个是半径7万公里的庞然大物，一个是尺度约2公里的游离巨兽，两者相撞的火花，为远在地球的人们上演了一出精彩绝伦的视觉盛宴。同时也提醒着人们，大自然有着人类难以制衡的力量，我们应该时刻感激这样的暴力没有像6500万年前的希克苏鲁伯事件那样发生在人类身上。

　　X射线双星

　　如果说彗木相撞不过相当于吸尘器吸入了几粒灰尘，那接下来的场景，就是“灰尘”吃掉了“吸尘器”。

　　比喻为“灰尘”和“吸尘器”只是考虑到两个天体的大小，实际上，它们的质量相差一般在十倍以内。“灰尘”指的是中子星或是黑洞这类致密天体，而“吸尘器”则指质量与太阳相当的主序星，或是质量数十倍于太阳的大质量恒星。

　　X射线双星有两种情况。其一是类太阳的主序星运行轨道过于靠近致密天体，导致其充满洛希瓣，在洛希瓣顶点处，主序星的物质流向致密天体。其二是大质量恒星星风被致密星捕获并吸积。

　　伴星（类太阳主序星）充满洛希瓣，物质流向致密星的吸积盘

　　这一过程中释放能量的速率可达太阳释放能量速率的数万倍。

　　大质量天体间的蚕食中充满了暴力，这种暴力之中充满了难以名状的美丽。

　　X射线双星想象图

　　海山二喷发

　　海山二（又称船底座η）是一个至少包含两颗恒星的系统，它的名气不在于它有着能和天狼星媲美的亮度，而在于它的亮度能够反复横跳。

　　海山二400年来亮度变化

　　(Credit: David J. Frew)

　　19世纪中期，这颗本不起眼的恒星突然跃居夜空中第二亮的恒星（系统），随后几十年又跌落到肉眼不可见的低谷。上世纪中期，这颗恒星终于又回到了肉眼可见的亮度，2014年时再次成为夜空中第四亮的恒星。其亮度如此过山车般演进的原因，可能是它时不时喷出一大团物质，而喷发的原因目前仍不得而知。天文研究者预测，这将是近几十年可期的超新星。

　　哈勃望远镜拍摄的海山二

　　就像含苞待放的花朵，爆炸也是一门艺术。

　　超新星爆炸

　　我不确定今晚我是否出去夜观星空了，准确来说，我不确定今晚除了那个参宿四之外是否还有其它星星在夜空中发光。今夜我们所有人都是观众，大家一起看着培提其乌斯（Betelgeuse）旁若无人地在那个我们都无法触及的深空中光芒四射，然后顺手把那儿变成了猎户（Orion）恐怖的梦魇。我不知道我的一生中会有多少次像现在这样觉得言语如此苍白无力，我只知道今晚上帝的视星等，是-12.6等。

　　参宿四爆炸时的朋友圈文案大家都准备好了吗[\斜眼笑]

　　超新星爆炸是中高质量恒星演化末期要经历的一个阶段，突发地放出极大能量的电磁辐射，照亮整个星系，这一阶段常常能持续数周甚至数月，然后逐渐暗淡，消失于星辰大海。

　　1054年超新星爆发留下的遗迹蟹状星云

　　活动星系核

　　距银河系数十亿光年的遥远太空中，有一类活动性很强的星系，它们的中心一般包含着质量数亿倍于太阳的黑洞。黑洞不断蚕食吸积着周围的物质，形成的吸积盘大小甚至需要光行进数天甚至数月才能走到边界（目前人类探测器走到最远的距离大约光行进8个小时），大量物质的重力势能转化为辐射能向外释放，在一些吸积速率极高的活动星系核中，物质受到的使其下落的引力甚至不及吸积造成的辐射压力。