black holes (黑洞)以及aurora(北極光)的形成
天文學(xué)很多時(shí)候都會(huì)考到天文現(xiàn)象的形成,上一期漫談,我們主要談到了各大行星和小行星的形成。在這里,我們一同來看一下另外兩種天文學(xué)現(xiàn)象的形成,首先來看黑洞,黑洞是怎樣形成的呢?其實(shí),跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。當(dāng)一顆恒星衰老時(shí),它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫),由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星,質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個(gè)值,那么將再?zèng)]有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發(fā)另一次大坍縮。這次,根據(jù)科學(xué)家的猜想,物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍,直至成為一個(gè)體積趨于零、密度趨向無限大的點(diǎn)。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正像我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——黑洞誕生了。有時(shí)候聽力不能明白,主要還是因?yàn)槔锩嬗刑鄬I(yè)性詞匯,導(dǎo)致我們理解的障礙,假使之前我們就對(duì)于內(nèi)容有了解,那么考試就會(huì)好很多。接下去來看看北極光,對(duì)于北極光的形成,正式的新托?荚嚲涂歼^不下三次,在北極圈內(nèi),經(jīng)?梢钥吹揭环N絢麗壯觀的北極光(aurora borealis);在南極圈內(nèi)所見的類似景象,則稱為南極光(aurora australis)。但在人口稠密地帶卻不常見。極光一方面與地球高層大氣和地球磁場的大規(guī)模相互作用有關(guān),另一方面又與太陽噴發(fā)出來的高速帶電粒子流有關(guān),這種粒子流通常稱為太陽風(fēng)(solar wind)。由此可見,形成極光必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風(fēng),缺一不可。具備這三個(gè)條件的太陽系其他行星,如木星、土星和水星周圍也會(huì)產(chǎn)生極光,這已被實(shí)驗(yàn)觀察的事實(shí)所證明。我們的同學(xué)要注意到,這類考到形成的聽力,經(jīng)常會(huì)在題目中出現(xiàn)流程圖,也就是排序題,需要我們根據(jù)這些天文學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行排序,我們?cè)诠P記的時(shí)候需要仔細(xì)些哦。
Astronomical spectroscopy ( 天體光譜學(xué))
光譜學(xué)實(shí)際上屬于物理學(xué),但是在講到天文學(xué)時(shí),有時(shí)缺少不了光譜學(xué)。在托福考試過程中,少不了會(huì)討論利用光譜學(xué)研究行星的組成。我們知道,不一樣的行星組成(composition)也是不同的,有不一樣的元素(element)在行星上,利用光譜學(xué)的知識(shí),比較spectrum lines , 我們就可以比對(duì)出兩個(gè)行星之上的組成區(qū)別。同時(shí),我們的同學(xué)也要記住,光譜學(xué)除了在天文學(xué)上的應(yīng)用,我們新托福曾經(jīng)還考過利用光譜來檢驗(yàn)藝術(shù)作品,當(dāng)然,這就屬于化學(xué)的范疇了,但是我們?cè)谧鼍毩?xí)的時(shí)候,這些話題其實(shí)是相通的,當(dāng)你聽完這一話題之后,再一次去聽相同話題,會(huì)覺得駕輕就熟。在TPO中,我們可以聽TPO 3-4 以及TPO 5-3 ,這兩篇文章都涉及到了spectroscopy。
Radio Astronomy(射電天文學(xué))以及Optical Astronomy(光學(xué)天文學(xué))
這兩種天文學(xué)往往會(huì)和光污染有關(guān),不知我們的童鞋們有沒有發(fā)覺,小時(shí)候抬頭就可以看到的星星,現(xiàn)在越來越少了,至少Iris是這樣的,只有到了比較偏遠(yuǎn)的地方才能看到滿天星,這就和光污染有關(guān),城市里面燈光太亮,以至于星星就很難觀測到。而新托?荚囉嘘P(guān)于以上這兩類話題就會(huì)以這樣的師生對(duì)話開頭,然后,教授介紹觀測天文現(xiàn)象的困難,以及談?wù)摰搅瞬灰粯拥耐h(yuǎn)鏡來觀測天文,如紅外線望遠(yuǎn)鏡,中子望遠(yuǎn)鏡以及電波望遠(yuǎn)鏡等,同時(shí),教授還會(huì)介紹電波和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的缺陷,提到電波之間的互相干擾等等。TPO中,19-2 就是這樣的一篇文章,同學(xué)們通過聽這一篇文章便可以了解一二。