第一节宇宙环境

1、一、人类对宇宙的认识一、人类对宇宙的认识1.宇宙：上下四方曰宇宙：上下四方曰宇宇古往今来曰古往今来曰宙宙知识库知识库宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论v宇宙是由大约宇宙是由大约150150亿年前发生的一次亿年前发生的一次大爆炸形成的大爆炸形成的 , ,宇宙在大爆炸前处于宇宙在大爆炸前处于极高温和超高密状态极高温和超高密状态, ,大爆炸使物质大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。的所有星系、恒星、行星乃至生命。2 2、宇宙的认识过程：、宇宙的认识过程：中国古代的中国古代

2、的“天圆地方说天圆地方说”周代周代周髀周髀上说：上说：“天圆如张盖，地方如棋天圆如张盖，地方如棋局局”公元公元2 2世纪，古希腊天文学家托勒密提出世纪，古希腊天文学家托勒密提出“地心说地心说”；1616世纪，波兰天文学家哥白尼提出世纪，波兰天文学家哥白尼提出“日心说日心说”；1818世纪，天文学家引进世纪，天文学家引进“星系星系”一词；一词；总星系总星系是目前所能观测是目前所能观测到的宇宙部分。到的宇宙部分。2020世纪世纪6060年代以来，大型天文望远镜的使用以及空间探测技术年代以来，大型天文望远镜的使用以及空间探测技术的发展，使天文观测的尺度逐渐扩展到的发展，使天文观测的尺度逐渐扩展到14

3、0140亿亿光年的时空区域光年的时空区域 我们把目前已经观测到的我们把目前已经观测到的有限宇宙有限宇宙叫作叫作可见宇宙可见宇宙或或已知宇宙已知宇宙（140亿光年亿光年）。）。二、多层次的天体系统二、多层次的天体系统 天体天体的基本的基本类型类型 天体天体系统系统 请同学们说说你所观察到宇宙里有些什么？请同学们说说你所观察到宇宙里有些什么？(星光闪烁的星光闪烁的恒星)由炽热气体组成，能自己发出可见光的球状天体由炽热气体组成，能自己发出可见光的球状天体天体：宇宙中物质的存在形式地球 The Earth认识天体:明亮的明亮的行星木星 The Jupiter土星 The Saturn沿椭圆轨道上绕日运

4、转的球状天体本身不发射可见光沿椭圆轨道上绕日运转的球状天体本身不发射可见光A Picture of the MoonThe Moon天体天体: :圆缺多变的圆缺多变的月球月球( (卫星卫星) )仙女座大星云M31天体: 轮廓模糊的轮廓模糊的星云马头状星云The Horsehead Nebula猎户座大星云Orion Nebula (M42)蟹状星云由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体马头星云马头星云草帽星云草帽星云仙女座大星云仙女座大星云蟹状星云蟹状星云注意彗星绕日公转的方向和彗尾的变化规律？天体:拖着长尾的拖着长尾的彗星哈雷慧星76周年在扁长轨道上

5、绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌A流星体B流星现象 C陨星（陨石、陨铁）天体:流星体（一闪即逝的一闪即逝的流星）流星现象【狮子座流星雨】（ 1999年11月16-18日）天体:星际物质（星际间气体和尘埃）Interstellar Matter（ISM）形式各异、大小不一的形式各异、大小不一的人造天体人造天体人造人造天体天体天体天体宇宙中物质的存在形式宇宙中物质的存在形式恒星恒星行星行星卫星卫星流星流星彗星彗星星云星云星际星际物质物质人造卫星人造卫星下列属于天体的是：下列属于天体的是：A A、天空中的大型客机、天空中的大型客机 B B、陨石、陨石 C C、山上掉落的石头、山上掉

6、落的石头 D D、运行中的人造卫星、运行中的人造卫星E E、哈雷彗星、哈雷彗星天体：天体： 一物质的存在形式；一物质的存在形式； 二天体上某一部分不能称为天体。二天体上某一部分不能称为天体。D ED E天体之间有没有关系？是什么关系？相互吸引相互绕转天体系统天体系统天体相互吸引和相互绕转天体相互吸引和相互绕转总星总星系系银河银河系系太阳太阳系系地月地月系系宇宙宇宙总星总星系系银河银河系系地月地月系系太阳太阳系系总星总星系系银河银河系系河外河外星系星系太阳太阳系系恒星世界恒星世界地月地月系系其他行星系其他行星系由大到小列出包含地球的天体系统：由大到小列出包含地球的天体系统：总星总星系系阅读教材，

7、总结出天体系统的层次。阅读教材，总结出天体系统的层次。总星系总星系银河系银河系河外星系河外星系太阳系太阳系其他恒星系其他恒星系其他行星系其他行星系地月系地月系地球地球月球月球注意：注意：银河系与河外星系是同级别的天体系统；银河系与河外星系是同级别的天体系统； 河外星系不包含地球；河外星系不包含地球； 总星系即总星系即可见宇宙可见宇宙，半径约为，半径约为140140亿亿光年光年； 总星系等同于宇宙吗？总星系等同于宇宙吗？太阳系太阳系地月系地月系其他其他成员成员恒星恒星世界世界银河系银河系河外河外星系星系总星系总星系总星系总星系河外星系河外星系银河系银河系 银 河 系太 阳 系太阳系概况及地球在太

8、阳系的位置太阳系概况及地球在太阳系的位置1.1.太阳系太阳系是由是由等组成的天体系统。等组成的天体系统。太阳太阳的质量约占整个太阳系质量的的质量约占整个太阳系质量的99.86%99.86%。 太阳太阳、围绕太阳运行的、围绕太阳运行的行星行星、矮行星矮行星，以及小行星、，以及小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等彗星、流星体、卫星和行星际物质等太阳系小天体太阳系小天体2.2.八大行星八大行星：按照离太阳由近到远的顺序依次为：按照离太阳由近到远的顺序依次为水金地火水金地火( (类地类地行星行星) )、木土、木土( (巨行星巨行星) )、天海、天海( (远日行星远日行星) )，它们绕日公转具有，它

9、们绕日公转具有 的特点。的特点。3.3.地球地球：是太阳系中一颗普通行星，它位于：是太阳系中一颗普通行星，它位于 轨道之间。轨道之间。4.4.矮行星矮行星：冥王星等。：冥王星等。（注意区分行星与矮行星）（注意区分行星与矮行星）共面、同向共面、同向( (逆时针、自西向东逆时针、自西向东) )和近圆性和近圆性金星和火星金星和火星5.5.小行星小行星：位于：位于 之间之间。6.6.彗星彗星：彗星：彗星 绕日公转，轨道为扁长轨道，其中绕日公转，轨道为扁长轨道，其中最著名的是最著名的是哈雷彗星哈雷彗星，绕日公转周期约为，绕日公转周期约为7676年年。火星轨道和木星轨道火星轨道和木星轨道顺时针顺时针( (

10、自东向西自东向西) )类地行星类地行星巨行星巨行星远日行星远日行星地内行星地内行星地外行星地外行星76年年【八大行星的分类八大行星的分类】v八大行星距离太阳由近到远的排列顺序是什么？八大行星距离太阳由近到远的排列顺序是什么？v八大行星公转方向、轨道形状、轨道平面有何特八大行星公转方向、轨道形状、轨道平面有何特点？点？v太阳系的中心天体是什么？为什么？太阳系的中心天体是什么？为什么？v八大行星所获得太阳辐射的热量，与他们距离太八大行星所获得太阳辐射的热量，与他们距离太阳的远近有何关系？阳的远近有何关系？水星、金星、地球、火星、木星、土星、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星天王星、

11、海王星同向性（自西向东）、近圆性、共面性同向性（自西向东）、近圆性、共面性太阳。太阳的质量大。太阳。太阳的质量大。距离太阳越近，获得太阳辐射的热量越多；反距离太阳越近，获得太阳辐射的热量越多；反之，则越少之，则越少三、普通而特殊的地球三、普通而特殊的地球 地球的地球的特殊性特殊性 地球的地球的普通性普通性( (一一) ) 地球的普通性地球的普通性活动：活动：根据上图，你能说明地球是太阳系中一颗普通的行星吗？根据上图，你能说明地球是太阳系中一颗普通的行星吗？地球公转具有与其他行星共同的运动特征：共面性、同向性、近圆性公转具有与其他行星共同的运动特征：共面性、同向性、近圆性活动：活动：请根据上表中

12、的数据，你能说出地球是太阳系中一颗普请根据上表中的数据，你能说出地球是太阳系中一颗普通的行星吗？通的行星吗？行星行星赤道半径赤道半径（千米）（千米）质量质量（地球（地球1 1）体积体积（地球（地球1 1）密度密度（克（克/ /立方厘立方厘米）米）公转周期公转周期水星水星2 4402 4400.050.050.0560.0565.465.4687.987.9天天金星金星6 0506 0500.820.820.8560.8565.265.26224.7224.7天天地球地球6 3786 3781.001.001.0001.0005.525.521 1年年火星火星3 3953 3950.110.11

13、0.1500.1503.963.961.91.9年年木星木星71 40071 400317.94317.941 316.0001 316.0001.331.3311.811.8年年土星土星60 00060 00095.1895.18745.000745.0000.700.7029.529.5年年天王星天王星25 40025 40014.614.665.2065.201.241.2484.084.0年年海王星海王星24 75024 75017.217.257.1057.101.661.66164.8164.8年年与类地行星（水金地火）的结构特征（质量、体积、密度等）与类地行星（水金地火）的结构特

14、征（质量、体积、密度等）相似；行星中处于距太阳第三的位置相似；行星中处于距太阳第三的位置( (二二) ) 地球的特殊性地球的特殊性活动：活动：地球的特殊性表现在哪些方面？地球的特殊性表现在哪些方面？活动：活动：地球上为什么有生命物质存在？地球上为什么有生命物质存在？地球的特殊性：存在生命地球的特殊性：存在生命外部条件外部条件自身条件自身条件光照条件稳定光照条件稳定安全的空间运行轨道安全的空间运行轨道日地距离适中日地距离适中体积质量适中体积质量适中地球内外温度变化地球内外温度变化从地球产生到地球上有生从地球产生到地球上有生物，在这段时间里，太阳物，在这段时间里，太阳没有明显的变化，地球所没有明显

15、的变化，地球所处的光照条件一直比较稳处的光照条件一直比较稳定，生命从低级各高级的定，生命从低级各高级的演化没有中断。演化没有中断。大小行星互大小行星互不干扰不干扰适宜的温度适宜的温度和液态水和液态水适合生物呼适合生物呼吸的大气吸的大气海洋的形成海洋的形成有高级生命有高级生命的存在的存在下一页下一页研究发现，火星北极和南极的浅土层下都研究发现，火星北极和南极的浅土层下都隐藏着面积巨大的冰盖。数据还显示，数隐藏着面积巨大的冰盖。数据还显示，数十亿年前，火星上的水曾流过峡谷并形成十亿年前，火星上的水曾流过峡谷并形成了浅海，其中一些可能在了浅海，其中一些可能在1010万年前还存在。万年前还存在。 从哈

16、勃望远镜中看到的火星宇宙中 存在地外文明吗？UFO如果外星生命真的存在，会如果外星生命真的存在，会不会是这样的异型？不会是这样的异型？1、下列天体系统中不包含地月系的是、下列天体系统中不包含地月系的是A、总星系、总星系 B、银河系、银河系C、河外星系、河外星系 D、太阳系、太阳系2、下列地理事物具有包含关系的是、下列地理事物具有包含关系的是A、地球、火星、木星、地球、火星、木星 B、太阳、地球、月球、太阳、地球、月球C、银河、太阳、彗星、银河、太阳、彗星 D、地月系、太阳系、地月系、太阳系、 银河系银河系 3 3、地球位于下列哪组行星之间：、地球位于下列哪组行星之间：A、金星与火星、金星与火星 B、水星与火星、水星与火星 C、火星与木星、火星与木星 D、木星与土星、木星与土星 4 4、太阳系中的小行星带位于下列哪一、太阳系中的小行星带位于下列哪一组行星的轨道之间：组行星的轨道之间：A、地球与金星、地球与金星 B、金星与火星、金星与火星 C、火星与