自然科学概论-宇宙篇太阳系-

遥望晴夜的天空，心旷神怡。这是孩提时代我们心目中的宇宙，博大、深邃。她为我们编织过多少美丽的梦；她又为我们留下多少神秘的迷。宇宙如此多娇，引无数天才竞折腰。第一篇宇宙天文上几个常用的单位和符号光一年内在真空中走过的距离。太阳质量m⊙1m⊙=1.99×1030kg2）光年（ly)1）天文单位（AU)地球与太阳的平均距离。1表示距离2表示质量第一讲太阳系太阳系是由太阳、大行星、矮行星和太阳系小天体组成的天体系统。一、太阳系组成大行星即指八大行星，矮行星是以冥王星为代表的二级行星群体。太阳系小天体包括小行星、彗星、流星以及行星际间尘埃介质等组成。二、太阳太阳基本数据日地平均距离

149，598，000千米

半径696，000千米质量1.989×1033克平均密度1.409克/立方厘米有效温度5,770K自转会合周期26.9日(赤道);31.1日(极区)光谱型G2V目视星等-26.74等目视绝对星等4.83等表面重力加速度

27,400厘米/平方秒表面逃逸速度617.7千米/秒中心温度约15,000,000K中心密度约160克/立方厘米年龄50亿年太阳能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳核心发生氢核聚变为氦核的热核(核聚变)反应。1、太阳概述恒星,炽热的气体星球，没有固体的星体或核心,中心,(与地球相比)直径109倍,V130万倍,m33万倍。99.7%,50亿年前，后成白矮星.2、太阳能量来源绕银河系中心的公转，自转.(视频:太阳系的公转)3、太阳的运动太阳内部结构示意图4太阳的结构米粒、超米粒核心区、辐射层、对流层、大气层。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。太阳大气的主要成分是氢（质量约占71%）与氦（质量约占27%）。且具有反常增温现象，从内到外，温度不断陡升。1)光球层光球就是我们实际看到的太阳圆面，我们所见到太阳的可见光，几乎全是由光球发出的。太阳表面温度:约6000K.光球上分布有斑斑点点，被称为“米粒组织”和“超米粒组织”。光球上亮的区域叫光斑，暗的黑斑叫太阳黑子。米粒和超米粒组织可能是光球层和对流层的气体对流产生的。太阳黑子：是光球层上的黑暗区域，它的温度大约为4500K，而光球其余部分的温度约为6000K。在明亮的光球反衬下，就显得很黑。黑子最多的年份称太阳活动极大年，最少的年份称太阳活动极小年。太阳黑子的平均活动周期是11．2年。太阳黑子的突出特点是具有强大的磁场。89年3月5-18日的太阳表面一群黑子,面积约70个地球.10日黑子群爆发大耀斑,放出带电粒子和辐射,使地面多处无线电通讯中断发展完全的黑子是由较暗的核（本影）和围绕它的较亮部分（半影）构成的，形状像一个浅碟。光球上还有一些比周围更明亮的区域，叫光斑。它与黑子常常相伴而生。太阳黑子的本影和半影2)色球层从光球表面到2000千米高度为色球层，它得在日全食时或用色球望远镜才能观测到，2005年日全食期间拍摄的太阳色球层色球有出现在日轮边缘的针状物。色球上经常出现一些暗的“飘带”，我们称它为暗条。当它转到日面边缘时，有时象一只耳朵，有时好象腾起的火焰，人们俗称它为日珥。太阳色球层有些局部亮区域，我们称它为谱斑。它处于太阳黑子的正上方。有时谱斑亮度会突然增强，这就是我们通常说的耀斑。3）日冕1970年3月7日日全食时日冕。2006年日全食期间拍到的日冕

色球层之外为日冕层，它温度极高，用空间望远镜可观察到X射线耀斑。日冕上有冕洞，而冕洞是太阳风的风源。日冕也得在日全食时或用日冕仪才可观测到。当太阳上有强烈爆发时，太阳风携带着的强大等离子流可能到达地球极区。这时，在地球两极则可看见瑰丽无比的极光。太阳风:从日冕上射出的高速带电粒子流。原因:冕洞.日冕中存在的大片不规则的暗黑区域如图是用X射线拍下的日冕上的冕洞太阳风影响地球磁场的示意图。白线代表太阳风而围绕地球的蓝线代表磁场。太阳风和极光三：八大行星1：八大行星简介1）八大行星名称及离太阳由近及远的顺序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。类地行星类木行星地内行星地外行星结构：类地类木2）分类小行星：内层外层地球：地内地外内层行星外层行星3)八大行星的一些数据2、太阳系八大行星之最1）体积最大的是木星，最小的是水星。4）平均密度最大的是地球，最小的是土星。3）卫星数目最多的是土星，无卫星的是水星和金星。5）自转周期最长的是金星，最短的是木星。2）质量最大的是木星，最小的是水星。3、八大行星的运动特征：共面性、近圆性、同向性。（1）共面性：公转轨道几乎在同一平面内。（2）近圆性：公转轨道为近圆的椭圆。（3）同向性：公转方向相同。4、自转方向：金星逆转、天王星侧转。5、八大行星的视频资料6、地球和月球1)地球(1)地球既是太阳系中一颗普通的行星,又是太阳系中一颗最特殊的行星。(2)为什么叫地球？*３０００多年前，中国人就提出“天圆地方”说.*地球说的提出公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯学派最早提出西方“地球说”猜测。他们观察出港和进港的航船。航船进港时，先看见桅杆,再看见船身.航船出港时，先不见船身，再不见桅杆.许多学者认为既然地球是宇宙的中心，那它的形状一定是宇宙中最完美的立体图形----圆球体。*两百年后，大学者亚里士多德从逻辑上论证了大地“地球说”，他注意到月蚀时大地投射到月亮上的影子是圆的，由此推测大地是球体太阳月球地球*地球是球体的证实葡萄牙航海家麦哲伦第一次环绕地球航行一周的壮举，证实了地球是球形的。

*地球不是一个正球体（3)地球的内部结构（4)从月球看地球2)月球地球唯一的天然卫星,人类第一次踏上足迹天体.日食月食,与地距离:384401Km太阳地球日食月食蓝月(bluemoon)蓝月并不是月球真的变成蓝色,只是有时一个月内看到两次满月,我们就会把第二个满月叫做蓝月.2009年10月9日美国太空总署(NASA)利用半人马座火箭撞击了月球南极地区,4分多钟后，美国月球坑观测和传感卫星对月球南极实施了第二次撞击。视频资料月球阿波罗13号返回四、矮行星（二级行星）1.概述2）起因2005年“厄里斯”（齐娜）的发现。4）裁决2006－8－24捷克布拉格“国际天文学联合大会”，给出了大行星、矮行星、太阳系小天体的定义。1)矮行星（二级行星）是2006年才出现在天文学中的新名字。冥王星是不是太阳系第九大行星的长期争论。3）最主要的导火索1）冥王星冥王星从发现开始就有是不是太阳系第九大行星的争论。2、冥王星的降级事件冥王星是在1930年由美国罗亚尔天文台的克雷特·汤博发现的。视频材料:冥王星冥王星在远离太阳59亿公里的寒冷阴暗的太空中跚跚而行，和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似，因此，人们称其为普鲁托(Pluto)

冥王星与其他大行星相比在许多方面的差异很大,而它又与一些大行星的卫星相似。2）柯伊伯带和“厄里斯”（1）柯伊伯带上世纪50年代,荷兰裔美籍天文学家柯伊伯预言：在海王星轨道以外距大阳40-50AU、与黄道面低倾角的区域，天体密集的中空圆盘状区域,冥王星也属于该区域天体。2005年7月，美布朗小组，在柯伊伯带内发现比冥王星大，直径2400km，冥王星的1.5倍,质量比冥王星重27%的行星厄里斯。（2)厄里斯或“齐娜”--2003UB313厄里斯“齐娜”的发现，使冥王星降级。3冥卫“卡戎”是冥王星天然同步卫星双星系统相对静止。冥王星和卡戎（n+4）/101766德提丢斯数列－波德发表五小行星带1提丢斯－波德定则与发现小行星1781年.德国天文学家赫歇尔(Herschel)发现天王星Ceres(西西里守护神-色列斯)第一号:谷神星1801意大利皮亚齐2.77AU.发现移动很快的天体，后因生病而使之失踪，高斯计算天文爱好者奥伯斯再次发现平均直径952km月球1/4质量1/50地球2小行星如何命名“临时编号”：观测者观测到一颗小行星。“暂定编号”：不同夜晚均观测到并报国际小行星中心后，获得国际统一格式的暂定编号。“国际永久编号”：是“新发现”，且经过三次以上不同冲日年代的观测证实，并计算出精确轨道参数。“命名”：发现者对它进行命名，但须报国际小行星中心和小行星命名委员会审议通过，刊布于世。最初多以希腊神话中的诸神为主，如第一颗小行星“谷神星”及“智神星”等后扩展到科学家、文学家、艺术家等及各种地名、单位名。如我国命名的张衡星、祖冲之星、陈景润星、钱三强星、袁隆平星、巴金星、曹光彪星等。地名如“江苏星”、“苏州星”、“常熟星”等；单位名如“中科院紫金山天文台星”、“南京大学星”等。

4近地小行星的分类6500万年前10km小行星撞恐龙灭绝近地小行星：运行轨道与地球轨道相交或相近的小行星.小行星撞击地球的想像图视频材料:恐龙灭绝关注:小行星是否会与地球碰撞.1908年6月30日，西伯利亚的通古斯大爆炸.彗星拖着长长的尾巴，在古人眼里常被视做灾难的征兆。中国民间俗称“扫帚星”。六彗星与奥尔特云1彗星1）哈雷慧星1531－1607－1682--1758－1834－1910－1986－2062周期:76年

1682年8月，天空中出现了一颗用肉眼可见的亮彗星。当时，英国天文学家哈雷对这颗彗星尤为感兴趣。他仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。经过一段时期的观察，他发现，这颗彗星好像不是初次光临地球的新客，而是似曾相识的老朋友1995年7月23日的凌晨，美国新墨西哥州的海尔(AlanHale)和亚利桑那州的波普(ThomasBopp)几乎同时发现了一颗新彗星！因此这颗新彗星就被称为海尔‧波普(Hale-Bopp)，

2)海尔‧波普彗星3)彗星的脏雪球模型.1950年，美国的弗雷德·惠普尔提出：彗星是由凝结成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨等易挥发的物质和“脏”的尘埃微粒混杂组成。1986年由苏联的”金星--哈雷彗星”飞行器和欧洲航天局的哈雷彗星探测器拍回的哈雷彗星照片都证实了“脏雪球”模型的正确。4)彗星的结构彗核、彗发、彗尾2彗星仓库---奥尔特云1950年荷兰天文学家奥尔特对41颗长周期彗星的原始轨道进行统计后认为，距离太阳约50,000AU至100,000AU,存在着一个硕大无比的“冰库云团”。包围太阳系。太阳系里所有的长周期彗星都来自这个云团，因而人们把它称为彗星仓库或奥尔特云。1)彗星和行星相撞3彗星和行星相撞与生物灭绝苏