在课堂开始之前

在课堂开始之前，我们先看一个太阳系。太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束天体的集合体：8颗行星、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。依照至太阳的距离，太阳系内的行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。8颗行星中的6颗有天然的卫星环绕，其中水星金星没有天然卫星，在太阳系外侧的行星还被由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着。太阳系太阳系里曾有九大行星可是在2006年

冥王星。08月24日国际天文学联合会大会上，以绝对多数通过决议5A-行星的定义，以237票对157票通过决议6A-冥王星级天体的定义，冥王星从此被视为是太阳系的“矮行星”，不再被视为行星。现在的八大行星太阳是太阳系中，会发光的恒星，是太阳系的中心天体，太阳系质量的99.86%都集中在太阳。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳运行（公转）。而太阳则围绕着银心（银河系的中心）运行（公转）。太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。其直径大约是1,392,000（1.392×10^6）公里，相当于地球直径的109倍；体积大约是地球的130万倍；其质量大约是2×10^30千克（地球的330,000倍）。从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。太阳目前正在穿越银河系内部边缘猎户臂的本地泡区中的本星际云。在距离地球17光年的距离内有50颗最邻近的恒星系（最接近的一颗是红矮星，被称为比邻星）。太阳是一颗黄矮星(光谱为G2V)，黄矮星的寿命大致为100亿年，目前太阳大约45.7亿岁。在大约50至60亿年之後，太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽，太阳的核心将发生坍缩，导致温度上升，这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。由于氦燃烧产生的能量比氢燃烧产生的能量多，因此太阳的外层将膨胀，并且把一部分外层大气释放到太空中。当转向新燃料的过程结束时，太阳的质量将稍微下降，外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处（这时由于太阳质量的下降，这两颗行星将会离太阳更远）。水星（英语：Mercury，拉丁语：Mercurius），中国称为辰星，是太阳系八大行星最内侧的一颗。它也是最小的，并且有着八大行星中最大的轨道偏心率。它的轨道每87.969地球日绕行太阳一周而每公转2圈时也自转了3圈。水星有着太阳系行星中最小的轨道倾角。水星轨道的近日点每世纪比牛顿力学的预测多出43角秒的进动，这种现象直到20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释。水星，是一颗内侧行星，只会出现在凌晨成为晨星，或是黄昏出现作为昏星，但是它比另一颗内侧行星——金星，更难以见到。从地球看水星的亮度有很大的变化视星等从-2.3至5.7等，但是它与太阳的分离角度最大只有28.3度。当它最亮时，在技术上应该很容易就能从地球上看见，但因为在天空中太靠近太阳，实际上并不容易找到。因此，除非有日蚀，否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的。金星是一颗类地行星，因为其质量与地球类似，有时被人们叫做地球的“姐妹星”，也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.7%。以地球为三角形的顶点之一，分别连结金星和太阳，就会发现这个角度非常小，即使在最大时也只有48.5°，这是因为金星的轨道处于地球轨道的内侧。因此，当我们看到金星的时候，不是在清晨便是在傍晚，并且分别处于天空的东侧和西侧。中国古人称金星为“太白”或“太白金星”，也称“启明”或“长庚”（傍晚出现时称“长庚”，清晨出现时称“启明”）。古希腊人称为阿佛洛狄忒，是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯，因此金星也称做维纳斯（Venus）。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。金星的位相变化金星同月球一样，也具有周期性的圆缺变化（相位变化），但是由于金星距离地球太远，用肉眼是无法看出来的。金星的相位变化，曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。地球，英文称TheEarth。是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第三颗。地球是太阳系的第三颗行星，也是太阳系中直径、质量和密度第三的类地行星。地球赤道半径6,378.137，极半径6，356.752赤道周长40075.7Km。是目前发现的星球中人类生存的唯一星球。火星（Mars）是太阳系八大行星之一，天文符号是♂，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%，自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。在西方称为“战神玛尔斯”。橘红色外表是因为地表的赤铁矿（氧化铁）。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。与地球相比，地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是捕获的小行星。在地球，火星肉眼可见，亮度可达-2.9，只比金星、月球和太阳暗，但在大部分时间里比木星暗。木星是太阳系从内向外的第五颗行星，亦为太阳系中体积最大、自转最快的行星。它的质量为太阳的千分之一，但为太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星，因此四者又合称类木行星。2012年02月23日科学家称发现木星2颗新卫星，累计卫星达68颗。木星主要由氢和氦组成，中心温度估计高达30,500℃。木星在太阳系的八大行星中体积和质量最大，它有着极其巨大的质量是其它七大行星总和的2.5倍还多，是地球的317.89倍，而体积则是地球的1,316倍，西方人古代一般称之朱庇特，古代中国称之岁星。木星主要由氢组成，其次为氦、占总质量的四分之一；岩核则由含有其他较重的元素。形状由于自转快速而呈现扁球体（赤道附近有略微但明显可见的凸起）外大气层明确依纬度分为多个带域各带域相接的边际容易出现乱流和风暴。最显著的例子是大红斑最晚在17世纪时人们便以望远镜首度发现它的存在。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层。木星至少有63个卫星，其中有4个主要卫星、1610年由伽利略发现，合称伽利略卫星，卫星中体积最大的木卫三直径甚至大于水星。土星，西方人古代称为Saturnus（拉丁文），为太阳系八大行星之一，至太阳距离（由近到远）位于第六、体积则仅次于木星。并与木星、天王星及海王星同属气体（类木）巨星。古代中国亦称之镇星或填星。土星主要由氢组成，还有少量的氦与微痕元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包覆著。最外层的大气层在外观上通常情况下都是平淡的，虽然有时会有长时间存在的特征出现。土星的风速高达1,800公里/时，明显的比木星上的风速快。土星的行星磁场强度介于地球和更强的木星之间。土星有一个显著的环系统，主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石残骸以及尘土。已经确认的土星的卫星有62颗。其中，土卫六是土星系统中最大和太阳系中第二大的卫星（半径2575KM）（太阳系最大的卫星是木星的木卫三，半径2634KM）。天王星是从太阳系由内向外的第七颗行星，其体积在太阳系中排名第三（比海王星大），质量排名第四（比海王星轻）。与在古代就为人们所知的五颗行星（水星、金星、火星、木星、土星）相比，天王星由于较为黯淡以及缓慢的绕行而未被认定为行星。直到1781年3月13日，威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星，首度扩展了太阳系已知的界限，这也是第一颗使用望远镜发现的行星。天王星和海王星的内部和大气构成不同于更巨大的气体巨星，木星和土星。同样的，天文学家设立了不同的冰巨星分类来安置她们。天王星大气的主要成分是氢和氦，还包含较高比例的由水、氨、甲烷等结成的“冰”，与可以探测到的碳氢化合物。天王星是太阳系内大气层最冷的行星，最低温度只有49K（−224℃）。其外部的大气层具有复杂的云层结构，水在最低的云层内，而甲烷组成最高处的云层。相比较而言，天王星的内部则是由冰和岩石所构成。海王星（Neptune）是环绕太阳运行的第八颗行星，是围绕太阳公转的第四大天体（直径上），海王星在直径上小于天王星，但质量大于体积比它大的天王星，大约是地球的17倍，而类似双胞胎的天王星因密度较低，质量大约是地球的14倍。海王星的大气层以氢和氦为主，还有微量的甲烷在大气层中的甲烷，这是使行星呈现蓝色的一部分原因。海王星有太阳系最强烈的风，测量到的风速高达每小时2,100公里。海王星云顶的温度是－218°C（55K），因为距离太阳最远，是太阳系最冷的地区之一。海王星核心的温度约为7,000°C，可以和太阳的表面比较，也和大多数已知的行星相似。海王星在1846年9月23日被发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。天文学家利用天王星轨道的摄动推测出海王星的存在与可能的位置，迄今只有航海家2号曾经在1989年8月25日拜访过海王星。自从意大利著名天文学家伽里略在1609年首次用望远镜观测星空以来，新的发现经他之手接踵而至。1610年7月，他把望远镜对准了土星。在这架放大倍数只有30倍而又不完善的望远镜中，伽里略看到土星两旁有某种奇怪的附属物。实际上他所观测到的便是土星两侧的光环部分。但是，伽里略并没有认识到这一点。鉴于在这之前他已经发现了木星的四颗大卫星，于是便相信土星两侧也有两个卫星之类的小天体。然而，由于情况不如木星卫星那样明白无疑，伽里略没有直截了当地宣布这一发现。

任何一位科学家在感觉到将要作出一项重要发现之时，往往会为两种感情所支配：一方面怕别人走在自己的前面而想尽快地发表它，另一方面又担心会犯大错误而不想轻率地过早加以发表。在伽里略时代学者们为此往往采用一种称为"字母颠倒法"的密码记录方式来简要地记载自己所作出的发现，这种记录除了发现者本人外几乎谁也无法加以破译。当发现者过一段时间后确证了这项发明之时，便把自己早已写好的那份"天书"译出来，从而保留了对该项发现的优先权。伽里略对他的土星观测结果便采用了这种方法。他当时所做的记录是由39个拉丁字母混乱排列的一长排符号串，其真实含义是"观测到一颗最高的三重行星"。这里"最高的"即指土星，因为土星是当时所知离太阳最远的行星。1659年，荷兰科学家惠更斯证实伽里略观测到的是一个离开土星本体的光环。但他开始时也象伽里略一样采用了字母颠倒的密码记录法，不过形式稍有不同，用了总数为62个拉丁字母的若干符号串。三年后当他确信自己结论正确时才宣布了这组符号串的意义是"土星周围有一个又薄又平的光环，它的任何部分与土星不相接触，光环平面与黄道面斜交"。太阳系以太阳为中心，包括围绕它转动的八大行星（包括围绕行星转动的卫星）、矮行星、小天体(包括小行星、流星、彗星等）组成的天体系统叫做太阳系。像太阳这样自己能发光的星，叫恒星。像地球这样自己不发光、围绕恒星运行的星，叫做行星。像月球这样自己不发光、围绕行星运行的星，叫做卫星。太阳系的其他天体围绕太阳运行的、形状像扫帚一样的天体叫做彗星。分彗核、彗发、彗尾三部分。彗星的轨道又扁又长。在地球上看到彗星的机会很少，例如哈雷彗星，每隔76年才看见一次。上一次是1986年，下一次是2062年用天文望远镜拍摄到的86年哈雷彗星经过地球的情形

流星是指运行在星际空间的流星体（通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质）在接近地球时由于受到地球引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。

行星与太阳的距离（万千米）赤道直径（千米）公转周期自转周期水星5800488088日58.6日金星1080012104225日243日地球1500012756一年23小时56分火星2280067921.9年24小时37分木星77800143000111.8年9小时50分土星1420012050029.5年10小时14分天王星2871005112084.0年24小时左右海王星45040049500164.8年22小时左右1.在太阳的周围有八大行星，他们是：（）（）（

）、()、()、()、(）（）。2.像太阳这样自己能发光的星，叫做(）。3.像地球这样自己不发光、围绕恒星运行的星，叫做（）。4.像月球这样自己不发光、围绕行星运行的星，叫做()。5.以太阳为中心，包括围绕它运行的行星以及其卫星、彗星、流星等组成的天体系统，叫做（