天文科普:宇航員在太空看到的宇宙有白天和黑夜之分嗎?
來源:時空通訊
發布時間:2020-12-24
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要弄清楚這個(ge) 問題,首先要弄清白天黑夜的含義(yi) 。白天黑夜隻是地球生物的感覺,當然這些生物中有智慧和思維的隻有人類。人類能夠知道什麽(me) 時候是白天,什麽(me) 時候是黑夜,但界限也並不是很清晰。

而其他動物和植物,也能夠感受到白天和黑夜,許多動物到了晚上也和人類一樣休息,而白天就開始活動和覓食。也有些動物晚上覓食,白天休息。植物白天充分的吸收陽光,在體(ti) 內(nei) 進行光合作用,吸收二氧化碳,釋放出氧氣;到了晚上沒有了光合作用,就吸收氧氣,釋放出二氧化碳。

地球的白天和黑夜是以太陽照射為(wei) 依據的。每天太陽從(cong) 地平線上出來到落下地平線前,就是白天,反之就是黑夜。即便烏(wu) 雲(yun) 覆蓋大地,這種感覺也還會(hui) 存在。由於(yu) 地球上包裹著一層厚厚的大氣,大氣會(hui) 對陽光進行折射、反射、衍射,太陽沒有出來時,通過大氣的折射、衍射、反射,天空就亮了;而太陽掉落到地平線後,天空一下子也不會(hui) 突然暗下去。這就是人們(men) 對白天黑夜的概念沒有嚴(yan) 謹準確時刻的原因。

太陽東(dong) 升西落實際上不是太陽自身運動造成的,而是地球自轉造成的。地球每天自轉一圈,就每時每刻都有一半向著太陽,一半背著太陽。向著太陽的一麵就是白天,背著太陽的一麵就是黑夜。

在地球上,有一個(ge) 晨昏線,就是太陽照射到地球上的分界線。地球每時每刻都圍繞著一根看不見的自轉軸,由東(dong) 向西的轉動,這樣地球上不同地方的人們(men) 就可以在不同時間看到太陽從(cong) 東(dong) 方升起,西方落下。人們(men) 為(wei) 了統一時間認識,就劃分了時區,把0°經線作為(wei) 時間的起點,將全球經線每隔15度相差1小時,劃為(wei) 24個(ge) 時區。

現在明白了吧?白天黑夜是地球概念,是太陽照耀或不照耀的一種現象。這種現象不光在地球上存在,幾乎在所有的星球上都存在,比如月球、火星、木星等都存在,隻是那裏沒有人類去感受和評頭論足而已。

不過距離太陽越遠,太陽這種照耀的結果就不一樣。越遠陽光就越弱了,到了太陽係邊際,太陽就成為(wei) 一顆星星,就沒有了白天和黑夜之分了。

太空中太陽耀眼,但一片黑暗。在太空中,由於(yu) 不存在空氣,或者說氣體(ti) 分子密度非常小,幾乎沒有陽光的折射、散射、反射發生,這樣,人們(men) 如果對著陽光,隻會(hui) 看到一個(ge) 耀眼的光球,而其他地方一片黑暗;背著太陽的地方,就是一片黑暗冰冷。

太空中沒有大氣,不但不能折射反射衍射陽光,而且對陽光中的高能射線沒有了過濾和防護作用,在沒有護目鏡和宇航服的保護下,陽光不但會(hui) 燒傷(shang) 燒瞎眼睛,還會(hui) 被烤糊了人的身體(ti) 。

這是因為(wei) 太陽能量是以電磁輻射的形式傳(chuan) 遞的,電磁波中不但包含了可見光,還包含了無線電波、紅外線等低頻低能電磁波,和紫外線、X射線、伽馬射線等高頻高能電磁波。這些高能高頻電磁波在經過地球大氣層時,會(hui) 被大氣層臭氧層等吸收和反射消化掉,很少來到地表,這樣就保護了人類和生物。在太空這種保護沒有了,陽光的殺傷(shang) 力就很強了。

太空充滿了能量,但溫度很低。由於(yu) 太空中沒有大氣,因此太陽的電磁輻射沒有相互作用的對象,沒有大氣分子運動,太空中雖然充滿了電磁輻射的能量,但不會(hui) 發出熱量,溫度就很低。在遠離地球氣體(ti) 分子極少的地方,太空溫度低至零下200多攝氏度,甚至接近絕對零度。但太空船向陽的一麵,由於(yu) 接觸了陽光,溫度會(hui) 上升到100多攝氏度,而背向太陽的一麵則冷到零下100多攝氏度。

這是指在地球大氣層上麵,距離太陽並不太遠的太空,如果越靠近太陽,受到的輻射就越大,太空船向陽一麵溫度就越高。比如帕克號太陽探測器,在接近太陽表麵600萬(wan) 千米時,要耐受1400多攝氏度的高溫炙烤,因此配備了厚達11.4厘米的碳複合材料防護罩,才能夠繼續完成探索任務。

在那個(ge) 地方,假如有人遙看太陽的話,看到的太陽會(hui) 充滿整個(ge) 視野,你說是白天還是黑夜呢?但如果背對太陽,看到的就是一片黑暗了。

地球附近太空中隨時可以看到太陽,但沒有白天黑夜的感覺。實際上,在太空中的飛船裏,無遮無擋,如果飛船四邊都有舷窗,你隨時都可以看到太陽,有什麽(me) 白天黑夜感覺呢?但看到太陽就像鑲嵌在黑暗太空的一個(ge) 光球,隻是照射在飛船裏,由於(yu) 有空氣折射,才會(hui) 有亮堂的感覺。而從(cong) 另一麵沒有太陽的舷窗看出去就會(hui) 黑暗一片。

飛船如果飛離太陽很遠,比如現在距離太陽已經有223億(yi) 千米的旅行者1號,看到的太陽視星等為(wei) -15.87等,滿月最亮時的視星等為(wei) -13等,那個(ge) 地方的白天也就比滿月之夜光一些了。而在那裏,地球和月亮早就看不到了。

如果飛出了太陽係1光年的邊際,在那裏的太空看到太陽也就是一顆比較亮的星星了,和現在晚上看到的木星差不多。這裏就更沒有白天黑夜之分,隻有茫茫黑夜了,要一直飛到另一顆恒星附近時,才會(hui) 看到又一個(ge) 太陽。


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