云是怎么产生的物理现象


我们知道恒星的诞生地是在太空中发现的巨大的气体和尘埃组成的分子云。

究竟什么因素决定了这些分子云中恒星和行星的数量和种类呢?我们的太阳系是如何从数十亿年前的气体尘埃云中诞生的呢?这些问题一直是困扰天文学家的难题。最近,发表在《科学》杂志上的研究为我们对这个过程的理来了新的突破。

这项研究提出了一个全新的视角,那就是通过理解分子云的三维结构来了解恒星和行星的孕育过程。虽然形成恒星的物理学原理与形成云的理论有着紧密的联系,但是由于技术的限制,我们只能通过望远镜观测到天空中的二维云层投影。

幸运的是,科学家们最近在分子云中发现了一种被称为条纹的结构,这种结构是由波动形成的。以南十字星下的孤立云“Musca”为例,它呈现出一个细长的形态,周围环绕着有序的毛发状条纹。这些条纹是由云的全球振动所产生的被困波形成的。

Musca云距离地球数百光年,绵延27光年,深度约20光年,虽然宽度相对较小,但其独特的结构仍然能够被观测到。这些条纹就像云的指纹,它们的形状和大小是独一无二的,可以用来识别不同的云区域。云的边界在云的边缘形成,这里的物理属性会突然改变。

就像不同大小和结构的大提琴和小提琴能发出不同的声音,不同大小和结构的云也会以不同的方式振动,它们会“唱”出不同的“歌”。通过观察Musca云中的“歌”,我们可以首次测量其三维结构。这些观察到的频率甚至扩展到了人类可以听到的频率范围内,形成了一种独特的“宇宙之歌”。

这一发现令人。尽管Musca在外观上看起来像一个细长的圆柱体,但其真实的大小并不小,实际上它可以与天空中最大的可见维度相比较。目前,Musca还没有积极地形成恒星,但在引力能够克服所有对抗云的力量之前,这一过程可能需要数百万年。由于其独特的结构,Musca可以作为我们研究恒星形成早期阶段的原型实验室。通过观察和研究Musca,我们可以更好地了解我们的太阳系是如何形成的。它可以帮助我们解开许多关于太阳系起源的谜团,比如彗星中的冰是否是在云形成时期就存在的。