太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生傅耀方PPT学习教案

1、会计学1太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生傅耀方傅耀方为什么我们每次看到的太阳总是 东升西落 呢？人们选地球为参照物时，地球是静止的，太阳是运动的。当地球以一定的速度绕地轴自西向东运动，相对于地球，太阳则是自东向西运动，所以人们以为太阳东升西落。第1页/共28页托勒密的宇宙体系托勒密的宇宙体系 地心说地心说地球是宇宙的中心，太阳和其他天体都是绕地球转动的。一、从地心说到日心说第2页/共28页哥白尼的宇宙体哥白尼的宇宙体系系 日心说日心说太阳是宇宙的中心，地球和行星都是绕太阳转动的。第3页/共28页 创立者创立者创立时间创立时间宇宙的中心宇宙的中心地心说地心说日

2、心说日心说一、从地心说到日心说“日心说日心说”的提出有何意义呢？的提出有何意义呢？“日心说日心说”推翻了长期居于统治地位的推翻了长期居于统治地位的“地心说地心说”，并，并科学的阐明了天体运行科学的阐明了天体运行的现象，为认识太阳系，进而认识地球的现象，为认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。的起源奠定了基础。但是，为了捍卫这个学说不少仁人志士但是，为了捍卫这个学说不少仁人志士都付出了鲜血甚至是生命。都付出了鲜血甚至是生命。为了宣扬日心说为了宣扬日心说布鲁诺布鲁诺被叛成异教徒而火刑被叛成异教徒而火刑托勒密托勒密公元公元2世纪世纪地球地球哥白尼哥白尼16世纪世纪太阳太阳太阳系究竟如何形成太阳系

3、究竟如何形成？第4页/共28页讨论：八大行星绕日运行的特点第5页/共28页二、太阳系的形成与地球的起源1.1.同向性同向性公转方向与自转方向相同公转方向与自转方向相同2.2.共面性共面性公转轨道平面大多接近于公转轨道平面大多接近于 同一平面同一平面3.3.近圆性近圆性公转轨道的接近于圆公转轨道的接近于圆八大行星绕日运行的特点：你能猜测太阳系是如何形成的么？同一片星云同一片星云? ?第6页/共28页星云：是由星云：是由气体气体和和尘埃物质尘埃物质组组 成的巨大云雾状天体，成的巨大云雾状天体， 直径大多十几光年。直径大多十几光年。推断理由：推断理由：星云云盘的星云云盘的旋转盘相同旋转盘相同同向性同

4、向性共面性共面性星云云盘是星云云盘是扁平的扁平的第7页/共28页太阳系和太阳系的行星形成于同一个旋转太阳系和太阳系的行星形成于同一个旋转盘的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系盘的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致（的行星的公转方向才会一致（同向性同向性）；）；形成太阳系的行星物质来源于同一个扁平形成太阳系的行星物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面（轨道几乎位于同一平面（共面性共面性）。）。第8页/共28页演化过程： 1.星云的尘埃和气体物质形成一个旋转 的圆盘； 2.圆盘中心的气体坍塌收缩成太阳；

5、3.剩余的星云物质进一步收缩演化成地 球等行星。“康德康德拉普拉斯星云说拉普拉斯星云说”太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。第9页/共28页第10页/共28页太阳系形成的其他假说太阳系形成的其他假说“灾变说灾变说”：认为地球等行星是：认为地球等行星是因为某种偶然的巨变而从太阳中因为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。分离出来的。“遭遇说遭遇说”：其他天体经过太阳：其他天体经过太阳附近，吸引出太阳内部物质形成附近，吸引出太阳内部物质形成行星。行星。第11页/共28页恒星的一生第12页/共28页为什么科学家会产生这样的预言？为什么科学家

6、会产生这样的预言？思考：思考：上个世纪初，科学家就预言太阳和太阳系最终将走向“死亡”，恒星是有生命的。现在的很多天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。第13页/共28页比一比：看谁认识的多主序星主序星红巨星红巨星白矮星白矮星中子星中子星超新星超新星黑洞黑洞第14页/共28页星云在引力作用下收缩而渐渐形星云在引力作用下收缩而渐渐形成恒星。引力收缩使恒星中心温成恒星。引力收缩使恒星中心温度升高，至度升高，至700700万摄氏度的时候万摄氏度的时候开始出现轻核聚变，引力和核反开始出现轻核聚变，引力和核反应产生的压力应产生的压力平衡平衡，恒星变，恒星变不再不再收缩收缩，形成一颗，形成一颗非常稳

7、定非常稳定的恒星的恒星，我们称之为主序星。，我们称之为主序星。主序阶段是恒星的主序阶段是恒星的青壮年期青壮年期，恒，恒星在这一阶段停留的时间占整个星在这一阶段停留的时间占整个寿命的寿命的90%90%以上。以上。主序星太阳就是一颗主序星！第15页/共28页红巨星恒星在发光几亿到几十年后，中心内部的恒星在发光几亿到几十年后，中心内部的氢含量将消耗殆尽，由于热核反应的能量氢含量将消耗殆尽，由于热核反应的能量供应不足，恒星整体开始收缩，收缩使温供应不足，恒星整体开始收缩，收缩使温度增高，紧贴在核心外面的薄层开始氢聚度增高，紧贴在核心外面的薄层开始氢聚变为变为氦的热核反应，氦的热核反应，这时外层温度增高

8、，这时外层温度增高，体积逐渐变大体积逐渐变大。膨胀时，恒星的最外层变膨胀时，恒星的最外层变冷冷，并发出红光并发出红光，最后生成，最后生成“红巨星红巨星”。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星。都是红巨星。红红巨星的巨星的体积体积很很大，它的半大，它的半径径一一般比太般比太阳阳大大100100倍倍。第16页/共28页恒星在核能耗尽后，如它的恒星在核能耗尽后，如它的质质量小于个太阳质量量小于个太阳质量就将成为白

9、就将成为白矮星。矮星。没有核能后没有核能后，它靠引力它靠引力收缩供能，收缩供能，等收缩到原半径的等收缩到原半径的几十分之一到百分之一后，恒几十分之一到百分之一后，恒星就变成了一个星就变成了一个体积很小、亮体积很小、亮度很低、但质量大、度很低、但质量大、中心密度中心密度很高，仅靠剩余热量发光的白很高，仅靠剩余热量发光的白色天体色天体。随着它的余热逐渐消随着它的余热逐渐消失。表面温度逐渐降低，慢慢失。表面温度逐渐降低，慢慢成为成为黑矮星黑矮星。白矮星白矮星的密度在1000万吨/立方米左右。白 矮星是一颗已死亡的恒星，中心的热核反 应已停止 。 第17页/共28页123456主序星主序星1红巨星红巨

10、星2、3、4行星状星云行星状星云5白矮星白矮星6第18页/共28页星云星云太阳太阳50亿年亿年. 红巨星红巨星50亿年亿年.白矮星10亿亿年年暗矮星暗矮星漫长漫长.第19页/共28页大恒星的一生大恒星的一生第20页/共28页如果恒星的质量是如果恒星的质量是1.442倍倍太阳太阳的质量，它进入晚年后体积会急的质量，它进入晚年后体积会急剧变大，形成剧变大，形成超红巨星超红巨星。超红巨星随后爆发成超新星。超红巨星随后爆发成超新星。超超新星爆发的强大冲击波会是星际新星爆发的强大冲击波会是星际云局部密度变大，引发星系云局云局部密度变大，引发星系云局部引力收缩。部引力收缩。所以超所以超 新星爆发新星爆发是

11、导致一部分恒星诞生的直接动是导致一部分恒星诞生的直接动力。所以超新星爆发是宇宙中生力。所以超新星爆发是宇宙中生命的摇篮。命的摇篮。超新星第21页/共28页恒星在核能耗尽之后，如果恒星在核能耗尽之后，如果它的它的质量在质量在1.442太阳质量太阳质量之间之间就会成为中子星。中子就会成为中子星。中子星是由一种叫做星是由一种叫做中子中子的基本的基本粒子组成的超密度恒星。它粒子组成的超密度恒星。它的直径只有的直径只有10千米左右，其千米左右，其密度特别大，密度特别大，1立方厘米可立方厘米可达达1亿吨以上，自转特别快亿吨以上，自转特别快。中子星宇宙中的灯宇宙中的灯塔塔第22页/共28页黑洞质质量比太量比

12、太阳阳大大2 2倍以上的倍以上的恒恒星星，超新星爆炸，超新星爆炸后会后会形成形成“黑洞黑洞”。黑洞黑洞会会把附近所有的物把附近所有的物质质都吸都吸进进去，去，就就连光线连光线也也会会被吞被吞没没，所以我，所以我们们是看不是看不见见黑洞的黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一但是如果黑洞附近有另外一颗颗恒恒星，我星，我们们可以可以从这颗邻从这颗邻近近恒恒星的物星的物质被质被吸入黑洞吸入黑洞时时的情形的情形，证证明黑洞的存在。明黑洞的存在。 黑洞也是一种天体黑洞也是一种天体第23页/共28页大质量恒星的演化大质量恒星的演化大质量大质量恒星恒星超红巨星超红巨星A超新星超新星B中子星中子星黑洞黑洞C1C2AC2C1B说一说大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同。说一说大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同。第24页/共28页 决定恒星寿命决定恒星寿命的因素只有一的因素只有一个个质质量！量！ 质量质量愈大，愈大，寿命寿命愈短！愈短！ 太太阳阳可活可活一百亿年一百亿年，而天狼星的，而天狼星的寿寿命命却却只只有有几几百百万万年。年。按按比例比例来来看，如果太看，如果太阳阳可活可活七十七十岁岁，天狼星只能活三天！，天狼星只能活三天！恒恒星的星的寿寿命命1515倍太阳质量倍太阳质量 1 1千万年千万年1 1倍太阳质量倍太阳质量 1 1百亿