【www.shanpow.com--节日作文】
第一篇星星是什么:星星上面到底有什么？
我们许多人在童年时光或许都曾经向往过那一片浩瀚天空，夏日的夜晚，躺在床上看天空的时候，你是否也曾经好奇过，天上那些一闪一闪的星星到底是什么呢？上面是不是也有着一个同样的你在遥远的另一端也在静静地看着你呢？童年的你是否也想过，以后长大了要造一个好长好长的梯子，爬上去摘星星小伙伴玩呢？其实，星星上面或许多的是我们不知道的存在。
在首先好奇星星上面有什么之前，我们先来普及一下星星的知识，星星本身其实都有一个共同的专业名字——恒星，恒星本身是由非固态、液态、气态等组成的，跟我们地球不一样的是，因为恒星的位置变动非常的小，因此在人们看来其实恒星都属于固定不动的类型。
在古代，人们还依靠恒星来指路，因此，别小看我们头上的星星，其实都有着“大用处”。并且恒星有着自主发光的特性，因此就成为了我们夜晚所看到的星星。
说到恒星，其实在我们身边就生活着一颗最大的恒星——太阳，太阳也是我们身处的太阳系的最主要的恒星，地球上的能量最大的来源就是太阳，包括内能跟光能等等能源，因为太阳的存在才有了我们现在的美好生活。
而白天因为太阳的照耀，所以我们没有办法看到星球里其他的恒星，只有在夜晚中才能看到天空中其他的恒星。因此，并非是白天恒星就会消失不见，而只是我们无法看到它而已。所以说，恒星总的来说还是固定不动的，只是我们人类有时候没办法体会到。
而恒星本身也是属于“无私奉献”的一类存在，一生中的大部分时间都奉献给了核聚变。也正是因为无休无止的核聚变才让恒星发光发亮，通过核聚变所释放出的能量能够轻易的辐射到外太空，影响到周边的行星。
那么恒星上面是什么呢？或许上面什么都没有，因为恒星本身就是一个无比炽热的气球体，表面的温度也是从两三千度到上万度不等，按照现有智慧生命产生的条件来看，这样严峻的环境下显然不可能有任何的生命存在。
但是也并非绝对，根据达尔文的进化论，也许在恒星上有着跟人类不一样的“智慧生命”，他们完全可以无视氧气需要，无视高温生存。因此，总体上来说对于恒星上都有些什么这一类的话题还是没办法有统一定论。但是可以肯定的是，就算存在智慧生命，也是跟我们现在所知道的任何智慧生命都不一样的存在。
目前我们的科学技术还没有发达到可以探测身边的恒星，因此我们只能派出宇宙飞船远远地拍一张照片，从照片上来判断恒星的表面。但是可以肯定的是，恒星上是否有生命这一个问题，在未来将会得到进一步的探索。星星上面到底有什么，这一个问题我们也将会得到答案。
第二篇星星是什么:星星为什么是星形的？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思
为什么我们要用五角星来代表星星？这可能是一个数学问题，因为我们笔尖不用离开纸面，一笔五画就可以画出一个五角星。你可能不一定注意过，但是这样的效率高得可怕，要知道画一个最简单的空心三芒星，都需要六画。
天天画五角星，或许都忽略了它的好处。图片：老猫
需要六画的空心三芒星。图片：老猫
当然我们还有很多很多其它的手段来表现星星。譬如最简单的，用两条直线组成的四芒星、四条直线组成的八芒星，复杂的话则感觉根本没有上限，有些人会一层层地描绘星星的“星芒”，直到实在画不下了为止。
约翰·拜耳《测天图》局部——看上去就亮得不成样子的那颗，是全天第九亮星参宿四。图片：wiki commons
然而从物理上来说，星星都是远在天边的巨大火球，绝大部分星星都是完美的球形，除了刚刚我们提到的参宿四。参宿四是一颗剧烈膨胀的红色超巨星，和其它恒星相比，它一点也不圆，但是和五角星比较起来，它还是圆墩墩的，看不出一丝棱角。
参宿四的艺术想象图，这幅图的尺标是整个太阳系。图片：wiki commons
你可能会说：“我们有图有真相啊，你看看哈勃望远镜照出来的照片，星星都是有星芒的！”但是照片所表现的，真的是真相吗？
哈勃空间望远镜所拍摄的最著名的照片之一，M16鹰星云的局部。图中的每颗星星，都长着四个长长的角。图片：NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
实际上，照片只是通过特定仪器，在几种介质上记录下的物体的像而已，很多很多的光学现象会影响记录的准确性。光线在镜头镜片间的反射造成的“炫光”、不同颜色的光在镜头玻璃中的折射率不同而导致的“紫边”，在现实中都是不存在的。给星星装上角的，是另外一种光学现象——衍射。
月球登陆器的照片也少不了炫光的影响。左上角的大光球在事实上是不存在的，右下角那几个蓝紫色、红色的暗色光晕也是。对，别以为哈苏相机上装上最好的蔡司镜头，就不会产生炫光了！图片：NASA
光的衍射，指的是光有绕过物体，被物体后正后方的眼睛观测到的能力，这是光波粒二相性的表现之一。不要害怕，我们不会太过纠结于这个艰深的知识点，我们只需要由这个点衍生出的光的衍射图样就好。
单色激光通过狭缝或者光栅形成的衍射图样。图片：mit.edu
当然，这里我们也不打算来计算不同波长的单色光衍射图样会有什么差别，只需说一个结论就好：用相机拍摄一个点光源，如果光源和底片之间存在一条直线障碍的话，照片上的点光源影像就会产生一条与之垂直的，中间亮两边逐渐变暗的细线。
大概就是这样。图片：wiki commons
是不是感觉有的衍射图样似曾相识？是不是有的光斑和之前哈勃望远镜照出来的一毛一样？
哈勃太空望远镜组装时的照片，最左边那一坨黑色的圆柱形是望远镜的二级镜片，支撑它的八根（特别细的）黑色支架，从正面看，其实等效于上图的图5。望远镜拍出来的星芒与衍射图样类似，也就再正常不过了。图片：NASA
对，这就是哈勃望远镜的结构导致的。哈勃这样的反射型望远镜需要一个置于主反射镜正前方的二级镜片，这组镜片不可能凭空出现在那里，必然有支撑结构，而那四根支撑，就成为了孕育星芒的温床。来看一架稍微简单一些的牛顿反射望远镜吧：
就是前面那个细小的十字形结构，给照片里的星星插上了美妙的星芒。图片：bhphotovideo.com
实际上，这种物镜的支持结构使用三条支架的也很多，所以看见六芒星（这里我们说的不是大卫星“?”）也不要太过惊讶：
一张向日葵星系（M63）的照片，六射星芒十分显眼。图片：republika.pl
如果光学系统里没有这讨厌的支架，譬如说我们用折射望远镜，或者更简单一些，直接用相机，来拍星星呢？有的时候，我们的确可以避免这些本不该存在的星芒，但是有的时候星芒依然不请自来，这是咋回事儿？
是的，有星芒的可以不只是星星。图片：Andrew Kee
这次捣乱的依然是阻挡光线的结构，不是位于视场的中间，而是边缘。熟悉相机的朋友一定知道相机里有一个叫做“光圈”的结构，这个结构是用来控制进入镜头的光量，进而影响和照片亮度和景深的结构。因为光圈本身结构的限制，收小的光圈都是多边形的，而正是这样的多边形，造成了衍射。
典型光圈结构示意图。图片：dianajuncher.dk
镜头里的光圈结构。图片：trazeetravel.com
正如反射望远镜支架数量各不相同，镜头光圈的页片数量也是各种各样的，因此照出来的星芒也是五花八门。一般来说，偶数片光圈页片的镜头拍出来的星芒和光圈页片数相同，而奇数页片的镜头拍出来的星芒数则是光圈页片的两倍。
光圈如果是圆形的，或者全开光圈的话，其实是可以避免星芒出现的。图片：wiki commons
说到底，我们之所以能在照片上看到星芒，都是因为器材的光学缺陷。但是在相机、望远镜发明之前，似乎大家画星星的时候也都长着“角”？上文引用的拜耳《测天图》成书于1603年，那时候望远镜还没有被发明出来呢！
远在望远镜发明之前，星星“长角”的现象就十分普遍。古埃及塞纳姆特墓（Tomb of Senenmut，约建于公元前1479–1458年）的天花板上就刻满了长着角的星星（真的不是海星）。图片：youtube.com
答案其实很简单，因为人类自身的光学结构，嗯，也就是说眼睛，也是有光学缺陷的。虽然说“眼见为实”，但是人眼本身，不过是一个简单的光学机构罢了，晶状体是镜头，虹膜是光圈，而眼球背面的视网膜是成像机构。和相机的光圈相比，人类的虹膜相当高级，它可以随时随地保持圆形，但是晶状体就没有那么完美了。
人类的晶状体远没有想象中那样完美无暇。而且从婴儿（A）到衰老（C），晶状体表面的纹路还在不断地越变越复杂。图片：Dr. Jer Kuszak, Rush Presbyterian / St. Lukes Medical Center
这样的“镜头”，理所当然会导致光的衍射，造成某种程度的衍射星芒。西班牙达萨·巴尔德斯光电研究所（Instituto de Optica Daza de Valdés）的研究人员通过实验证实了这一点。他们用一套复杂的机构，记录下了一束绿色光源进入瞳孔完全张开的眼睛后，在视网膜上留下的光斑。经过矫正之后，这些光斑的形状，应该就是我们肉眼“看到”的星星的形状。
记录视网膜光斑的复杂机构（左），以及在视网膜上捕捉到的“星星”（右）。图片：Navarro R et Losada MA (1995) J. Opt. Soc. Am. A 12(11):2385-2392 / Navarro R et Losada MA (1997) J. Opt. Soc. Am. A 14(2):353-359
通过对这些光斑的分析，研究人员还得出了另外一个结论：每个人眼里的星星很有可能都是不一样的。毕竟在他们研究的样本有限，但是衍射导致的星芒图样千差万别，就没有一个重样的。这真是个好消息，只要嘴硬，怎样画星星都不能算错了！
只要好看就行！图片：Alex G. Griffiths
最后，提供几个星空绘画方面的忠告：
1. 星星越亮，星芒越明显越长；
2. 请保持所有星星外形、角度一致；
3. 星芒可以是彩色的；
4. 但具体用什么颜色，请参考白光的衍射图样。
白光的衍射图样。图片：uni-hannover.de
题图来源：Alex G. Griffiths
（编辑：Ent）
第三篇星星是什么:夜空中最亮的星星是什么？
在意大利的斯科洛文尼教堂收藏了由文艺复兴早期的艺术家乔托所画的一组宏伟壁画。而在众多壁画中，《博士来朝》却因为其在天文学上别样的意义而备受瞩目。这幅画描绘了一颗耀眼的彗星掠过耶稣诞生时的场景，就像上帝送给耶稣的“弹幕”祝福。根据乔托作画时间推算，这颗彗星很可能就是我们熟知的哈雷彗星。
古希腊和古代中国文明的证据表明，至少在这位意大利人开始观测的两千年前，人们就已经在观测和欣赏彗星了。亚里士多德甚至试图探究彗星的本质，并将其解释为上层大气中的一种现象，干燥、炎热的物质会在那里燃烧。
而相比于古代，我们对彗星的研究已经取得了很大进展。最新的研究告诉我们，彗星是冷的，并没有任何东西在燃烧，当它们接近太阳时，彗星上的挥发物质会转化为气态蒸气或者液态水。它们行进时拖出长长的彗尾，就像划破天际的一道“弹幕”。在古人眼中，这道弹幕可能蕴含着战争与灾难的噩兆，亦或是圣人诞生的祥瑞。
在历史上，彗星中的佼佼者发出的光芒甚至能超过夜晚的月亮，它们突如其来，又转瞬即逝，成为夜空中最亮的星星。历史上最明亮的是Kirch彗星，1680年12月18日通过近日点的那几天，亮度简直让人不敢相信，“视亮度”一度达-18等，比满月的光还亮100倍，在白天中午太阳附近方向也能看到它。
长发彗星的内核彗星源于被称为散盘的遥远区域，跨越了柯伊伯带和位于太阳系外部区域的奥尔特云。彗星也存在于其他恒星系，但这里我们的重点将放在那些我们了解最多、源于太阳系的彗星。彗星的彗核由水冰、灰尘、卵石状岩石和包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨的冷冻气体组成。彗星丰富的挥发物在经过太阳时会形成明显的尾巴。彗星起源于太阳系外部区域，在那里，水和甲烷仍然处于寒冷和冰冻状态。在这些远离太阳的非常寒冷的区域，冰不能转变为气态。当彗星经过内太阳系时，它们接收到更多太阳热量时，彗星里挥发性的物质蒸发，和灰尘一起，在彗核的周围形成一个被叫作彗发的大气。
这一圈大气比彗核大很多，跨越数千甚至数百万公里，有时甚至会增长到太阳的大小。较大尺寸的尘埃颗粒会留在彗发中，而较轻的尘埃则被太阳的辐射和带电粒子的辐射推送至彗星尾部。彗星包括彗发、它围绕着的彗核以及吹散的尾巴。流星雨是由彗星在其身后留下的固态碎片形成的，它也是彗星的壮观证据。在一颗彗星穿越过地球轨道之后，一些被抛出的物质会出现地球的轨道上。然后地球会定期经过这些碎片，从而创造出非常壮观的周期性流星雨，就像一群熊孩子在夜空发射弹幕雨。不过，大部分彗星都非常的暗，但那些诸如哈雷彗星一样不用望远镜都可以看到的明亮彗星，也许会时不时地经过地球附近。围绕太阳运动时，彗星的明亮离子尾巴和分离的尘埃尾巴通常会指向不同的方向。这些明亮的尘埃和气体的痕迹是彗星名字的由来，这个源自希腊的词语意思为“留着长头发”。尘埃彗尾一般遵循彗星的路径，而离子彗尾指向远离太阳的方向。当太阳的紫外辐射撞击彗发的时候形成离子彗尾，将电子从一些原子中撕离。这些电离粒子在所谓的磁层中会形成磁场。
彗星的起源和分布太阳彗星围绕太阳运动，它们的轨迹实际上是一个拉长的椭圆。根据绕太阳一周所需要的旅行时间，彗星分为短周期和长周期两种类型。区分短周期和长周期的分界线被定为200年，但总的说来周期从几年到几百万年不等。其中靠里的区域产生了短周期彗星，该区域被称为柯伊伯带和散盘；而更靠外的区域则是假设的奥尔特云，产生长周期彗星。曾经位于柯伊伯带内的天体，有可能是很多我们观察到的彗星的前身，或者至少与这些彗星有关。柯伊伯带内的轨道是稳定的，因此彗星不是源自于那里。柯伊伯带的永久居民不会向太阳靠近。相反，短周期彗星是从散盘产生的，散盘是一个相对空旷的包含冰状的小行星的区域，与柯伊伯带重叠，但是延伸得更远，距离太阳一直到100天文单位或者更远的地方。散盘包含的天体的轨道会受海王星扰动而变得不稳定。
散盘天体与柯伊伯带天体的差别在于，前者的天体轨道更长更扁，倾角也更大，最高达到约30°。同时，散盘天体也更不稳定。即使那些最大轨道非常远离海王星的天体，当它们的轨道足够接近海王星时，就会受到其引力场的影响。这就是为什么海王星的影响有时能将散盘天体发送到内太阳系里面。在那里，这些天体被加热，释放出气体和尘埃，从而被识别为彗星。散盘是短周期彗星的储备库，而奥尔特云则是长周期彗星的假定源头，是一个巨大的球状分布的由冰冷微行星构成的“云”，也许包含一万亿小的行星。奥尔特云是以荷兰天文学家简·奥尔特的名字命名的。因为彗星的轨道是不稳定的，所以行星的扰动会导致它们最终与太阳或某颗行星碰撞，或者被完全送出太阳系。此外，在彗星消失之前不可能永远持续扩散气体，彗星因为太多次靠近太阳飞过，就会失去活力，不再产生气体。奥尔特的假设是，我们现在所说的奥尔特云补充了新鲜彗星的供应，因此今天仍然可以观察到这些新的彗星。到奥尔特云的可能距离是非常远的。科学家们把太阳跟地球的平均距离定为1个天文单位。作为最遥远的行星，海王星到太阳的距离是30天文单位。天文学家认为，奥尔特云与太阳的距离或许从接近1000天文单位延伸直到超过50000天文单位，比我们迄今考虑过的任何天体都要远很多。从奥尔特云发出的光几乎需要一年时间才能到达地球。
在太阳系遥远边缘的物体有着微弱的引力束缚能，这能够解释为什么它们很容易受小引力的扰动影响，从而导致我们可以观察到彗星。轻轻的扰动就可以将它们推出原来的轨道，进入内太阳系，从而产生长周期彗星。当某个行星进一步改变了它们向内的轨迹，对这些弱束缚物体的扰动就可能导致产生短周期彗星。
文章来源：未来创客
