中国科技大学 地球科学概论

第三章

太阳系1.从地心说到日心说·

《天体运行论》1543阿利斯塔克（Aritarchus公元前310-230)

“地心说体系”

托勒玫（Ptolemaeus,85-165本轮、均轮、等点阿尔丰索国王顺行、逆行、留、水星金星的往返摆动布鲁诺(Bruno,1548-1600)的无限宇宙2.太阳系的轨道特性√近圆性,e=(a2-b2)0.5/a√同向性√共面性第

谷（Tycho

Brahe

1546-1601）的21年开普勒（Kepler

1571-1630）

8´

´!行星运动三大规律：行星在椭圆轨道上运动，太阳位于其中一个焦点上.行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.行星公转周期的平方与轨道半长径的立方成正比.3.Titius-Bode定则an+1/an=c~1.7；an

=0.4+0.3

×

2

n-2

UA1UA=147.5

×

106km

表3.1

波得定律与观测值比较

行星n观测值计算值水星10.3870.4金星20.7230.7地球31.0001.0火星41.5231.6（小行星）52.72.8木星65.2035.2土星79.5210.0（天王星）819.219.6（海王星）930.238.8（冥王星）1039.577.2**（上表中括号内为定律提出后发现）·

1781年.德国天文学家赫歇尔(Herschel)发现天王星1801年11月.谷神星丢失十年，根据41天移动了3度。高斯预报2.77

UA.（意.皮亚齐Piazzi）智神、婚神、灶神小行星带4.太阳·

光谱分析：73种元素，H：71%，He：26.5%，O+C+N+Ne:2%;Mg,Ni,Si,S,Fe,Ca

0.14%.·

光球层：厚300km,5500oC,0.01g/cm3.色球层：厚3000-5000km，日全食时呈玫瑰红色，可达100万度K.日

冕：

最外层的稀薄等离子体太阳风大气层，d=10-12g/cm3

.100万K,800km/s,400km/s·

黑

子：直径2000-10000km，4200oC，具极强磁场；对气候与生态变化的影响有11年周期.·

耀

斑：

在黑子群上空的亮点出现在色球层中，n秒钟内可扩大成纤维云状物，直径10万km，T

1.5万-100万度.恒星的结局小于3个太阳——白矮星——冷却——黑矮星3-10个太阳质量——核炸超新星大于10个太阳质量——内炸，超新星，中子星（脉冲星，R<10km,V增大），黑洞He燃烧合成C,O,Ne,Mg,S,Si抛出外壳红巨星超新星第二代星云忙忙碌碌又开始了“臭蛋星云”形成中的臭蛋星云5.太阳系中的行星主要元素体积

密度

卫星

表面类地行星

小

大

少

固Fe,Mg,Si,K,Ca,Al,Ti,Ni类木行星

大

小

多

非固

H,He,CH4,氨冰水冰“伽利略”于2003.9.21坠入木星大气层旅行者2号的旅程旅行者2号对海王星的最后一瞥先驱者号上的图形语言太阳系九大行星（详见后多图）水星金星地球火星木星土星天王星海王星旅行者2号的发现

磁场，磁轴与自转轴的夹角约为50度；

海卫1，海卫2之外还有6颗卫星（呈碎块状）。新发现的卫星

直径：50-200km阴暗的碎块海卫1直径：2720Km表面：T=37K

600km高处，T=300K极冠甲烷冰，氮冰XY裂缝山脉（无环形山），物质？冥王星1930年2月18日发现黄赤交角17度冥王星的表面

甲烷冰层覆盖密度2g/cm3直径14000-6000km卡戎卫星5.彗星慧核，慧发：固体C,冰冻水，CH4,NH3等慧尾

CO+,N2+,CO2+汉朝马王堆帛书里对彗星的描绘哈雷彗星海尔—波普彗星彗星的源？

Oort云6.陨石7.撞击的效果6500万年前，墨西哥尤卡坦半岛陨石坑直径170km的洼地，陨石直径10-20km.撞击的效果-恐龙绝灭.1908年

通古斯“苏梅克—列维9号”（S-L9）彗星撞木星

1993.3.23-3.25

1994.7.16

21个核卫星图片墨西哥尤卡坦半岛上的大陨石坑卫星图片科学家一次到西卡岛陨1993.3.25-1994.7.15慧木相撞前哈勃空间望远镜观测到的S-L9彗星碎块（21块）S-L9彗核C碰撞前后的木星红外图像彗核K与木星撞击后火球从亮到暗的变化慧木相撞痕迹月球上的撞击坑流星雨1833年：带来知识启蒙的狮子座

流星雨1966年：20世纪最眩的狮子座流星雨1999年：呈火球状的狮子座流星雨2002年：在英格兰观看到的狮子座流星雨2002年：从太空观测到的狮子座流星雨(11月19日)空间观测计划空间探测的参与者：观测天文学家，地质学家.仪器：用照相望远镜搜索近地天体电子光探测器目标：发现小行星使之偏离轨道8.角动量分配异常C=MVR=MωR20.135%~99.4%9.太阳系起源假说及其发展Kant-Laplace星云说18世纪Ka