會覓食的太空火球

2021-01-20 大科技雜誌社

蠟燭的火焰什麼樣,地球人都知道,但是燭焰到了太空什麼樣?一般人都沒見過,但我們可以猜到,太空的燭焰是球形的,這已經被太空人們證實了。太空的燭焰不但是球形的,而且閃耀著悠悠的藍光,就像地球燭焰的焰心那樣黯淡。這是燭焰的情況。

我們知道工廠裡經常會發生爆炸,尤其是當燃料氣溢出,混到空氣中後,遇到火星子就會發生爆炸。這就是加油站或加氣站亮出「嚴禁菸火」警示牌的原因。現在想像一下,這種燃料混合氣到了太空會如何燃燒,還會不會爆炸?

失重下,火苗化身火球

有位燃燒學專家就聯想到了這一點。由於進行太空實驗費用昂貴,他先在地球上模仿失重的環境,看看燃料氣會如何燃燒,若有進一步實驗的價值,再把實驗升級到太空。

於是,1984年,燃燒學專家在美國宇航局微重力研究中心的吊籃上,放上開口的氫氣燃燒罐,按下開關後,吊籃自由下落,迅速向地面衝去,也就是大約2.5秒的時間,就在空中經過了30米的高度。自由下落的吊籃顯然處於失重狀態,就在這種情況下,燃燒著的火苗竟然分化出了一個個微小的火球在空中飄動。這些小球直徑也就是幾毫米,看上去很黯淡,它們在沒有燈光的黑夜中才能看到。僅僅幾秒鐘的時間,這些小火球就因燃料燃盡而消失了。

火苗在失重狀態下,確實會化身為小火球!這個實驗證實了一位蘇聯物理學家在1944年的預測,這位物理學家認為,在某種特殊條件下,火苗會變成很多個微小的火球,但是這種情況出現的機率就像鋼筆以筆尖立起來一樣,機率很小,而且不穩定。他進一步推測地球上不太可能出現這種情況,但在沒有重力的環境裡或許有可能。

這個實驗引發了一系列問題,失重狀態下,火苗是球狀的,這誰都能理解。但是火苗為什麼要化身為很多個很小的火球?火球的尺寸有什麼講究?小火球能燃燒多久?小火球還會表現出什麼有趣的現象?這個實驗讓科學家看到了到太空研究燃料氣燃燒的價值。

詭異的熒火

於是在1997年,太空人在哥倫比亞號太空梭上進行了這樣的實驗。一個密封的金屬罐子,罐子內裝有燃料混合氣,其成分有氫氣、甲烷、氧氣和一些惰性氣體,惰性氣體的作用是稀釋燃料氣。罐子中有電打火器,罐子中還安裝了微型攝像機,可以讓人觀察裡面氣體燃燒的情況。

實驗過程很有意思。當燃料氣被電火花點燃後,也是形成了很多個小火球,火球的直徑在2毫米到15毫米。這些小火球比地球上那次失重下的火球更黯淡,需要仔細看才能看到。在地球上,生日蠟燭放出的光和熱有50瓦,而這裡的小火球放出的能量估計也就是1瓦的樣子。火球們會隨著太空梭的飛行震動而到處飄蕩,看上去就像詭異的UFO。這些火球的壽命還很長,在自動控制裝置8分鐘後結束實驗的時候,裡面的火球還在燃燒呢!這是出人意料的,因為根據地球上的實驗情況,太空火球能燃燒幾分鐘就不錯了,但實際上,太空火球卻長壽得很。

太空火球會覓食

為了進一步看清火球的表現,測出火球的最長壽命,科學家在2003年又進行了一次實驗。這次實驗也是在哥倫比亞號太空梭上進行的。實驗採用了更高級的攝像機,把實驗的時間延長到數個小時。

這次實驗充分展現了小火球的有趣性。給科學家的感覺,這些小火球好像是一個個單細胞生命,它們會到處覓食。

這些火球在固定的地方燃燒一段時間後,就會向別處飄,科學家說,它們這是在覓食。因為它呆的地方,燃料已經被它用掉了,而在太空中,燃燒罐內的燃料氣又不會對流,因此小火球自己向別處移動,換個「食物」充足的地方吃食。火球們還會因覓食而出現爭鬥現象,也就是一個火球會撞向另一個火球,但它們不會真的撞到一起,而是接近到一定程度後,另一個火球就逃開了。

研究者很看重直徑十幾毫米的肥胖火球,但肥胖火球很不爭氣。它們吃得多,因此往往會因覓食不足而熄滅了。火球在「餓死」之前還會跳動,就像油燈缺油的時候,也會跳動一樣。科學家說,這是因為燃料氣在缺乏的時候,分布不均勻,燃料濃度大小的波動就會讓火球跳動。

火球們個性各異

有兩個火球給科學家留下了深刻的印象,它們相互環繞著向前飛行,形成了類似DNA的雙螺旋軌跡。這兩個火球怎麼會做出這樣的行為?要知道,火球因燃料缺乏會運動,因太空梭的輕微震動也會運動,除了這兩種情況外,沒有別的原因讓火球運動了。這兩種情況並不會導致火球來個雙螺旋表演啊!另外,別的火球怎麼沒有這種表演雅興,為何這兩個火球卻如此獨特?

這兩個火球如此活潑,但是卻有一些火球性格抑鬱,別的火球都在尋覓食物,以求活得更長,這些火球卻不去覓食,不僅如此,它們還因想不開,時不時 「一頭撞死」在燃燒罐的壁上。因為罐壁附近的燃料是最稀少的,火球只要來到罐壁附近就會熄滅。

最令人關注的是一個叫「科利」的火球,它最長壽了,活了81分鐘!科學家在進行實驗之前,就曾希望製造出能環繞地球一圈的火球,因為太空梭環繞地球一周需要90分鐘,科利火球基本實現了科學家的願望。科利之所以能長壽,科學家認為是因為科利不「自私」,心態最穩。看看科利的經歷,很是有意思。一次電火花後,它與另外8個火球一起誕生了。一起生活了一段時間後,它的兄弟姐妹都東遊西逛地覓食去了,還因爭食而出現了爭鬥現象。唯有科利守在家裡不動。不久,覓食、爭食的那些火球都因不小心靠近了罐壁而熄滅了。最後整個燃燒罐就剩下科利自己,它美美地享受著豐盛的食物,活到81分鐘的高齡。

長不大的太空火球

我們完全被火球們的表演迷住了,忘記了另一個重要的問題:火球的個頭有限制嗎?為什麼都是幾毫米的尺寸,最大的才15毫米?科學家研究之後,告訴我們,火球的大小是有限制的。

太空火球都是在表面那一層燃燒的,因為只有表面球殼可以接觸到燃料,火球的內部是燃燒後生成的廢氣。但是這些廢氣卻可以穿過球殼向外擴散,燃燒生成的熱量也會從球殼表面向外輻射。球殼表面越大,接觸到的燃料越多,因此,火球不能太小,否則球殼接觸到的燃料太少,無法燃燒起來。但是球殼越大,散熱也就越多。研究發現,火球表面的溫度與火球的直徑成反比,火球越大,它表面的溫度越低,而燃燒需要的溫度是不能太低的,否則燃料不會燒起來。這樣,兩種因素的綜合作用,就把太空火球的個頭限制在了幾毫米的量級。

太空火災撲不滅

這次實驗還沒有讓科學家很滿意,他們還想知道人為幹擾火球會怎麼樣。目前這個實驗還沒有做。但是可以設想,萬一空間站裡燃料氣溢出,發生了火災的話,空間站裡的火災景象就是一個個小火球到處飄蕩。那麼如何把這些火球撲滅?科學家推測,太空火球可能會很詭異,難以撲滅。

一般情況下,急速的氣流或者踩踏會把燭火熄滅,但是這些比燭火還微弱得多的小火球卻會在氣流衝擊下,反而燃燒更明亮。因為沒有什麼氣流的話,失重情況下的小火球周圍沒有對流,小火球只能在它的邊緣那一層球殼上安靜地燃燒,但是一旦有氣流擾動,就相當於出現了空氣對流,讓火球燃燒更旺。這種情況與風箱會讓煤燃燒更旺是一樣的道理。

那麼異常快速的氣流會不會讓小火球熄滅?由於小火球自己會避開強氣流,因此我們即使用強氣流也對它奈何不了。想撲滅或踩滅它,都很難。它就像幽靈一樣躲閃著,同時還看上去更明亮了,好像故意氣你一樣。

那麼這樣的太空火球如何熄滅?科學家認為,可以用一塊板慢慢接近太空火球,製造一個太空火球碰壁的情況,太空火球就會因燃料不足而熄滅了。

不過太空火災應該沒有地球火災那麼可怕,那些小火球放熱很少,不足以把周圍的物品燒著。

相關焦點

  • 世界各地多次出現「太空火球」,這是預示著外星生物入侵地球嗎?
    除此之外,「太空火球」的事件也再次引發大家的關注。一般來說,如果天空出現奇觀時,有關氣象部門監測出來後,就會提前告知民眾會有此景觀的誕生,或者就是在發生奇觀後會進行現象的解說。比如近期發生的日全食現象,氣象部門都是提前告知大家會有此奇怪的發生。
  • 空間站的太空直播被「異常火球」打斷,NASA:沒有發現
    我們知道,國際空間站作為人類唯一的太空基地,需要定期維修,否則就不會發揮應有的作用,而太空人在出艙維修時,一般都會打開直播,以便NASA能夠更好地指揮他們,但就在最近的一次太空維修中,美國宇航局國際空間站(ISS)的直播被異常的「火球」所打斷。
  • 太空火球再現美國上空,7個州接到不止150份報告,這次到底是啥?
    太空火球最有可能是什麼?這次的火球出現在白天,十分罕見,並且美國和加拿大的東海岸地區都有人觀測到了,以往的太空火球都是被夜晚觀測到的,因為在黑暗的襯託下,一個亮點尤為刺眼,但是這次竟然亮到白天都能看到,而且還發出了巨大的響聲,連窗戶都被震動了,經歷過襲擊的紐約人又一次感受到了莫名的恐慌。
  • 澳大利亞夜空不明火球是什麼?每秒行進6公裡 可能是太空垃圾
    澳大利亞夜空不明火球是什麼?每秒行進6公裡 可能是太空垃圾 2020-05-24 08:28:31 來源:中國經濟網  |  作者:佚名 | 字號:A+> | A- 【澳大利亞夜空不明火球】當地時間22日晚,澳大利亞維多利亞州夜空出現一發光的火球。
  • 日本遭遇巨大火球突襲,伴隨巨大爆炸聲,見識了太空的威力!
    日本「怪事」接連不斷,不明飛行物還沒弄清楚,又出現巨大火球!日本從進入6月份開始,多次登上了熱搜排行榜。日本上空划過火球異常情況一起緊接著一起,在7月2日凌晨2:30,日本的天空當中又出現了不同尋常的情況,一個巨大的火球瞬間划過了日本的關東地區,並且傳來了巨大的爆炸聲和轟鳴聲,甚至距離比較近的地區感覺到了明顯的震動。天空當中的耀眼光芒,讓他們睜不開眼,這到底是怎麼回事呢?日本為何會接二連三地出現異常情況呢?
  • 美國上空出現不明火球,究竟是什麼?
    今年以來,關於太空火球的事件和視頻層出不窮,並且多數情況都是無意間拍攝到的畫面,而就在本月,美國上空又出現了不明火球,引起了廣大網友議論。熱議的內容也非常有意思,並不是說為什麼美國會出現這種事情,而是為什麼這種事都出現在了美國,甚至也包括了不明飛行物,也都是在美國出現的。這才是讓網友最百思不解的地方。那麼這次的火球事件到底是怎麼回事呢?
  • 太陽看上去就像一個大火球,真的能在太空中「燃燒」嗎?漲知識!
    太陽看上去就像一個大火球,真的能在太空中「燃燒」嗎?漲知識!相信大家對太陽已經非常熟悉了吧?雖然不能天天看到,但三百六十五天至少有三百天的能看到,古代的人們一直都覺得太陽是圍著地球轉的,但現在我們已經知道地球是圍繞著太陽轉,每個時刻我們眼中太陽所處的角度都不一樣,我們能看到一些太陽在宇宙中的圖片,太陽在宇宙中熊熊的燃燒著,可是太空是真空的環境太陽怎麼能燃燒呢?
  • 看一顆火球如何划過日本夜空
    據外媒報導,相信對於生活在地球上的我們來說,一個來自太空的天體究竟會在什麼時候造訪我們的天空是一個很難回答的問題。對於日本中西部廣大地區的人們來說,周日早上就是這樣一個時刻。據目擊者說,在當天早上天仍非常漆黑的幾個小時裡,天空中出現了一個火球並發出了一道明亮的閃光。
  • 一個火球從天而降,霍金「末日論」或成真?
    在古時候,人們會通過夜觀天象來預測未來發生的事情,有些天象在人們的眼中是不吉利的,不過古時候的科學技術都是比較落後的,所以夜觀天象是沒有任何科學依據的。宇宙是非常龐大的,隨著人類的不斷發展,人類在宇宙中也進行了很多探測,因此在太空中還存在著很多太空垃圾,這垃圾漂浮在太空中,有時候也會撞擊其他的星球,對其他行星造成了一種威脅。
  • 一個火球從天而降,多國可見,難道霍金的「末日論」是真的?
    和大星球相比,小碎片的數量更多,科學數據指出,每天都有上百噸太空碎片墜向我們地球。當這些碎片撞到我們地球時,這些碎片機會在大氣層中劇烈燃燒起來,變成一道道流星,有一些碎片尺寸可能較大,沒法完全燃燒,最後變成一個從天而降的火球。
  • 神秘藍色火球划過西澳大利亞天空 天文學家感到困惑不解
    據美國趣味科學網站6月16日報導,有人看到了這個藍色的火球。位於坎培拉一個觀測站的格倫·內格爾說:「那是非常壯觀的景象。」報導稱,許多目擊者拍下了視頻。火球平穩划過天空。一開始,它看起來像是橙色或黃色,後面拖著一條短短的尾巴。幾秒鐘之後,一團火球亮起了藍光。科學家還不太確定是什麼物體在大氣層中燃燒,打造出了這樣一場炫目的「燈光秀」。
  • 澳大利亞上空划過神秘火球!科學家疑惑不解!
    近日,澳大利亞西部上空神秘的藍色火球條紋,令天文學家疑惑不解!據了解,該事件發生6月15日周一。當時一道藍光掠過天空,讓澳大利亞的群眾大吃一驚,也讓天文界大吃一驚。幸運的是,這個奇怪的火球被拍下來了,它是否來自太陽系的隕石,亦或者是系外的產物?這一切還尚未可知。據報導,當地時間6月15日凌晨1時,澳大利亞西部人們看到了藍色火球。
  • 日本天降藍色火球是怎麼回事 日本為什麼會出現藍色火球
    日前,據日本媒體報導,日本多個地區民眾都看到了天空中突然出現巨大的藍色火球,並且有很大的聲響。日本天降藍色火球是怎麼回事?日本為什麼會出現藍色火球?一起來了解一下吧!日本天降藍色火球是怎麼回事據日媒報導,3日凌晨4點50分左右,天色尚暗,日本東京、奈良、京都、高知等多地民眾均目睹一個碩大藍色「火球」從天而降,照亮天際。有地區民眾對媒體稱,他們還聽到巨大聲響。日媒稱,「火球」系隕石,已燃燒殆盡。
  • 韓國多地上空出現「火球」,拖著綠色尾巴,到底是什麼?
    所以很多時候,我們就算是在地球上,不憑藉任何的太空探測器都可以看到「火球」事件,只不過大多數時候,我們地球的大氣層都會將這些進入的物體會「燃燒掉」。而在9月23日的時候,韓國也出現了一次「太空火球」事件,引發了大家的熱議,下面我們就來具體看看這個事情。
  • 太空垃圾嗎?巨大的「火球」出現在國際空間站外,NASA直播被切斷
    在地球上空400公裡處,有一個人類目前為止唯一的太空基地,但國際空間站預計將於2020年退役,屆時我國將成為全球唯一一個擁有空間站的國家。由於漂浮在太空中,所以太空人能夠看到很多在地球上看不到的東西,而就在前不久,NASA的直播畫面中突然出現一個巨大的「火球」,隨後直播突然中斷,由此引發了其來源的爭議。
  • 日本11月「突現」超大火球,並且已經墜落
    作者/吳一千2020年真是令人難忘的一年,因為全球多地都出現了"太空火球"的目擊事件,9月份的時候,韓國就出現過,到了10月份,美國也出現了,引發了大家的強烈關注。但這次的"太空火球"特別亮,一位住在愛媛縣的日本人,說火球十分明亮,透過窗簾都能看到一團發光的火球。一般我們都會認為是不是人造衛星、小行星碎片、或者彗星(也稱流星)的一種。據專家稱,大小為1米左右的隕石墜落頻率為3天,但這次的火球格外明亮,讓人感到一種奇特的美感,如同電影《你的名字》中的場景在現實生活中復原了。但也有網友認為,這是奧特曼或者外星人前來拯救地球了。
  • 2020年怎麼了:澳洲上空出現「大火球」,這是不是預示著什麼?
    根據CSIRO天文學和太空科學學院的Glen Nagle研究人員描述,這顆火球是由流星所產生的,在流星進入到地球大氣層的時候,它演變成為了一個火球,同時在澳大利亞近海上空爆炸。所以這是一次正常的太空「大火球」事件,根據科學家納格爾表示,每天有超過100噸的太空碎片進入到我們大氣層,由於它發生的區域都是位於海洋區域,所以人口稀少我們大部分是看不到的。
  • 山東8月夜空出現火球,亮度是滿月的900倍,它是什麼來歷?
    其實在8月份的時候,我國的華北地區上空也出現了一個明亮的火球,引起了爭議不斷。山東夜空出現了一顆火球在8月16日的時候,山東有一臺高科技照相機拍攝到了這樣一幅畫面:在灰暗的夜空中突然出現了一個明亮的火球,散發著耀眼的白光,以極快的速度向地面駛來。
  • 10月份,為何美國上空頻現火球?
    科學家指出,這有可能是太空巖石,因為地球的自轉與公轉運動,它們會進入大氣層然後產生巨大的熱量導致形成大火球,而在下落的時候,速度極具加快導致出現大量的光亮,所以很多人都以為是不明物質,當然這一切目前還沒有有效的證據。
  • 一個火球出現在貴州上空,確認了身份後,科學家們卻憂心忡忡!
    但除開歐洲國家外,在我國也產生過很多ufo親眼目睹惡性事件,不清楚大伙兒還記不記得貴州省遵義上空出現的火球,直到如今依然紛紛議論。貴州省上空的火球那是個很普通的夜晚,一個明亮的火球划過星空,消失在夜色中。這顆光亮的火球出現在貴州省遵義的上空,儘管是夜裡,可是依然有很多人親眼目睹到這一狀況,火球在極速降低的另外,好像還傳出了古怪的響聲。