与太阳系有关的资料

与太阳系相关的资料太阳系太阳系是一个以太阳为中心天体，包括受太阳引力作用而环绕其运转的其他天体在内的天体系统。太阳位于该系统的中心，并以其绝对优势的质量（占该系统总质量的99.8%，其他一切天体只占0.2%）所产生的巨大引力，像原子核对周围电子一样，控制着整个系统。太阳是整个太阳系中唯一能够自身发光的天体。它所发出的光和热，照亮和温暖着整个太阳系。当然，作为一个系统，其他天体成员也都有自己的相对应的位置，地球就是其中很具特色的成员。太阳系的组成在太阳系中，除了中心天体一太阳以外，还有行星、卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质，其中行星和行星的卫星是太阳系中重要组成成员。太阳系的基本结构，主要是由八个大行星的运动和分布状况决定的。在太阳系中，日前已经发现的大行星有八个。按它们距离太阳由近到远的顺序，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自身都不能发出可见光，只能靠表面反射太阳光，才显得明亮。有的看上去比其他恒星还要亮，那是因为它们距离地球很近的缘故。另外，因为行星质量同太阳相差极大，所以在太阳的巨大引力下，它们都共同围绕着太阳旋转。太阳在亿万颗恒星中，论其半径、质量、温度和光度等物理参量太阳仅仅一颗普通的恒星。但是，因为太阳距离地球最近，所以对于人类和地球上一切生命来说，它又是一颗极其重要的恒星。日地距离日地距离又称太阳距离。指的是日心到地心的直线长度。因为地球绕太阳运行的轨道是个椭圆，太阳位于一个焦点上，所以这个距离是变化的。其最大值为15210万千米（地球处于远日点）；最小值为14710万千米（地球处于近日点）；平均值为14960万千米；这就是一个天文单位。19'76年国际天文学结合会把它确定为149597870千米，并从1984年起用。按此距离计算，太阳光到达地球表面只需8分18秒。太阳的大小和质量在日地距离已知的条件下，只要通过仪器测得太阳视圆面直径的张角，即可计算太阳的体积。通过测定，太阳的半径约70万千米，是地球半径（6371千米）的109倍。太阳的体积约为1.4X1018立方千米，是地球的130万倍。在日地距离和太阳体积已知的条件下，通过万有引力定律，能够间接地推算出太阳的质量。太阳的质量约为2X1027吨，相当于地球质量（6X1021吨）的33万倍。通过太阳的体积和质量，可推算出太阳的密度，其平均值为1.41克/厘米3,只相当于地球密度（5.52克/厘米3）的1/4。太阳内部有高达一千几百万度的温度，仿佛是一个巨大的原子能工厂，持续地实行着由氢变氦的核聚变反应，从而释放出巨大的原子能。这是因为，太阳内部的氢原子在这样的温度下，会失去核外电子变成质子，质子在这样环境里以极大的运动速度，克服静电斥力而产生猛烈碰撞，在碰撞中2个质子结合成一个氦核。在此核聚变反应中，以消耗掉一点点物质质量为代价，却辐射出惊人的能量。八大行星行星性质、分类和其他相关状况地IM用旗汁行（ft虞*汨耕〒律地述火M天¥旦湃tv质hk（故里球为1）1.000OLLW.5317,9414-S317,22平可平神m原球丸a瞬1.甥＞01皿■i.Ofi础.分舞——炯w巨行M^3ffA木犀卸日.用火岬木斌出海王州5顷130如M124发血甜度<K>6的7503301281027V57T】早敝(1QIS16235a配〔忙石）物成气物质沸物成大，gt元m较械审E太Fm伸甫辈眄珀、H大*1*重物质指镁、铁、铝等硅酸盐和氧化物以及铁、镍等金属矿物冰物质指氧、氮、碳等和氢的化合物（如％叫、叫）在低温下成的冰气物质指的主要是氢和氦。水星在我国古称辰星。距太阳最近。在八大行星中水星的体积和质量排在第八位。但它的密度较大，仅次于地球，列居第二位。水星的自转周期为58.6天，公转周期为88天。也就是说，它自转三周的同时也绕太阳旋转了两周，这称做自转一一公转偶合现象。因为水星表面没有大气和水，所以它的表面环境在八大行星中是最严酷的。朝向太阳的半球赤道上温度可达700K，而背阳半球的表面温度可冷却到100K以下。金星在我国古代称太白星、启明星或长庚星。金星距太阳比水星稍远些，但它是离地球最近的行星，所以夜晚看它，除月球外，是天空中最亮的一个天体。金星的大小、质量和密度都和地球很接近，又是地球的近邻，所以过去一直认为金星的表面状况和大气成分等，都和地球差不多。但是近二十多年来，通过向金星发射十多个宇宙飞船和探测器的探察，所获得的各种宝贵资料证实，金星与地球有很大的差异。金星的自转很特殊，表现缓慢的逆向自转。所以若在金星上观日，就是西升东落了。它的自转周期为243天，比公转周期225天还长。有人认为金星的逆向自转，是在它形成的晚期，曾受到一个特大星体逆向擦边撞击所致。金星没有磁场，这可能与其自转速度缓慢相关。地球是太阳系中一颗普通的行星。按离太阳由近到远的顺序，它处于第三位。1968年宇宙飞船在36000千米高空，拍下了第一张显示地球全貌的照片。人类第一次看到了自己居住的整个大地，是一个被大气包围着的蓝色星球。说地球是一颗普通行星，是因为它在太阳系八大行星中并不显眼，它既不如木星和土星那样大，也不像水星那样小，更没有美丽壮观的光环带。但是，地球也能够说是一颗最特殊的行星。因为八大行星中，唯独地球是个有生命活动的生机勃勃的世界。地球之所以区别于其他行星，而形成一个有生命活动的世界，主要是因为地球在太阳系中具备一些独特的优越条件，使地球表面产生了适于生物和生命活动的温度、大气和水等。火星与地球的距离比金星稍远，体积和质量比地球都小得多（分别是地球的15%和11%），从地球上看火星，它是一颗明亮的红色星。火星的大气很稀薄，表面大气压缺乏地球的1%，大气成分中二氧化碳占95%，其余为氢、一氧化碳和氧，水汽含量极少。火星上风速很大，经常形成强大尘暴。表面温度最高时300K，最低时150&日变化常常超过100K。所以即使火星与日距离比较适中（1.5天文单位），又有与地球很多相似之处，如自转周期为24小时37分，自转轴与其轨道面成66°夹角，有明显的四季变化（公转周期为地球的二倍，四季长度也是地球上的二倍），等等。但是，在如此严酷的自然环境中，生命活动是很难实行的。木星是八大行星中体积和质量最大的一个。经过20世纪70年代初以来的宇宙飞船的探察，木星很多方面带有恒星的特点，与太阳很相似。例如，组成物质主要为氢和氦，而且比例也是10：1；没有固体外壳，最外层有厚达1000千米的大气；内部虽然以液态氢为主，还可能有个固态核，但温度在6000K~30000K。本身释放能量，表面昼夜温度不变，太阳辐射能量占次要地位；密度与太阳相当，为1.33克/厘米3。并且木星周围有16颗卫星绕其运转，宛如一个小“太阳系”。但是，从木星的内部结构、物理性质和运动规律上看，它仍然属于行星，而不是恒星。木星自转速度很快，周期为9小时50分，轨道呈扁圆形，公转周期为12年。它的表面温度为120K~130K。有和地球类似的偶极磁场，但强度比地球大10倍，也有磁层，厚度相当于木星半径的100倍。宇宙探测还发现，木星周围有个由黑色碎石组成的环带，环带宽几千千米，厚约30千米，7小时绕木星一周，碎石块的大小从几十米到几百米不等，并在木星背向太阳的一面有3万千米长的极光。土星在太阳系中仅次于木星，是第二大行星。土星的体积是地球的745倍，质量是地球的95倍，不过密度最小，仅有0.7克/厘米3。它的自转周期为10小时14分，公转周期为29.5年。土星与木星很相似。例如，在物质组成上，也同太阳一样以氢和氦为主；在星体结构上，中心有一个半径1万千米的岩石核心，周围是冰和氢的圈层，最外层是氢和氦为主的大气，并在大气中含有甲烷等；与木星一样内部也有热源，致使其表面温度(92K),高出太阳辐射的推算值(76K)，并有比地球强1000倍的磁场；更为有趣的是土星表面也有一些与赤道平行的明暗交替的带纹和一个特别美丽的光环。光环宽约20万千米，厚20千米~30千米，组成光环的物质多是冰屑或带冰壳的颗粒组织。另外，土星的卫星比木星还多，现已发现23个。其中土卫六的半径为2900千米，比水星还大，是太阳系中最大的卫星，也是唯一具有大气层的卫星，大气主要成分是甲烷和氢。天王星离太阳更远，肉眼不易看清楚。它的体积和质量都比地球大，分别是地球的65倍和14倍，但密度只有地球的1/4,其星体结构和木星、土星基本相似，物质组成也基本相同，并且也有一个环带。木星、土星和天王星的环带，其组成物质基本上都是些很小的天体碎块和气体，天体碎块的直径一般在几厘米到百米之间，每个小碎块都好像一颗小小的卫星，在自己的轨道上绕着母体行星运行，虽然这些天体碎块的成因，各自有所不同，但有一点是共同的，即行星的引潮力使它们不能凝聚成团，只能以分散成圈环的形式绕行星运行不息。天王星有个突出的特点，那就是它的自转方式。它在自转时，不但是逆向旋转，而且自转轴与公转轨道面几乎一致(大约成80°交角)，就好像躺在轨道上滚动前进。天王星的自转周期为12.3小时，公转周期为84年。正因为这样，造成天王星极点上的一天等于84年。天王星有5个卫星，也都是逆行卫星。海王星是第一个通过计算被发现的行星。当人们发现天王星的轨道总是与万有引力计算数值不符的时候，有人认为天王星之所以有“越轨”行为，是受了另一个大行星的影响01845年和1846年，分别由英国人亚当斯和法国人莱威利尔先后计算出了这颗新行星的位置。后来，柏林天文台根据这种计算结果，果然观测到了太阳系第八颗大行星——海王星。这是对哥白尼的日心说和牛顿万有引力学说的有力证明，是天文学上的重大成就之一。海王星的大小和质量都与天王星相近。但是，距太阳已远达30个天文单位，其表面单位面积上获得太阳的辐射量仅是地球的1/900，因而表面温度只有43K(-230°C)。海王星有3个卫星。冥王星为何被取消了大行星的资格2006年8月24日，国际天文学结合会大会投票通过新的行星定义，冥王星被“逐出”行星行列，而被编人“矮行星”。由此，除太阳外，一个包括行星、矮行星和太阳系小天体在内的太阳系新“家谱”表现在了我们面前。行星成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。定义:围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。矮行星成员包括冥王星和谷神星等。定义：与行星同样具有充足的质量，呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。太阳系小天体是围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的物体。数十年来，科学家普遍认为太阳系有九大行星，但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现，使得冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是因为其发现的过程是基于一个错误的理论；二是因为当初将其质量估算错了，误将其纳人到了大行星的行列。1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。不过，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小，等到冥王星的大小被确认，“冥王星是大行星”早已被写入教科书，以后也就将错就错了。现在将冥王星降格为二级行星，同时增加谷神星、卡戎星和2003UB313为二级行星。太阳系中其他天体太阳系中除了上边讲的中心天体一一太阳，重要天体一一八大行星以及行星的卫星之外，还有一些更小的天体和星际物质，如小行星、彗星、流星体等。小行星是指主要分布在火星与木星两颗行星轨道之间，沿着椭圆轨道绕太阳运行的数以万计的小天体。它们与太阳的距离大约在2.2-3.6个天文单位。小行星一般都为石质和碳质，体积很小。直径多为几千米到几十千米，超过100千米的只有112个，最大的叫谷神星，直径为770千米。估计小行星总数有50万颗以上，但总质量仅仅地球质量的万分之四。日前已编号命名的有3000多颗。在小行星中体积较大的一般为球形，有的还有卫星(如大力神星)。但是，绝大局部形状很不规则。小行星的表面有陨坑，没有大气。有人认为小行星是原来位于火星与木星之间的一颗行星爆炸后的碎块，但爆炸的原因尚无合理的解释。彗星又名妖星、异星、扫帚星等。绝大局部彗星和行星一样，也沿着闭合轨道绕太阳运行，轨道呈椭圆形，这种彗星的出现具有周期性。因为彗星轨道偏心率特别大，有的轨道为抛物线或双曲线。所以，它们的出现很难预测，有的不再重现。彗星出现时，往往拖着长长的尾巴，形状很特殊。因为彗星的形态以及运行特点，与天空中其他天体相比较，显得很奇异，过去人们认为它的出现是不祥的预兆，其实是毫无科学道理的。迄今观测到的彗星约有1500多颗，其中已有600多颗计算出运行轨道，每年出现的彗星平均约为10颗。著名的哈雷彗星，绕日公转周期为76年，最近一次是1986年2月经过近日点的。有的彗星周期为数百年或更长，对它们的理解就更加困难。彗星的物质成分，一般为氤、碳和水等组成的冰冻物质，好像个脏雪球。彗星的主要局部是彗核。当彗核沿着自己轨道运行到近日点附近时，因受太阳光热作用冰冻物质汽化，在其周围形成彗发。彗发物质在太阳的光压和太阳风的作用下，被推到背向太阳的一侧，形成一个长长的彗尾。彗核的直径为1千米~100千米，彗发可达几万千米，彗尾可达1亿千米。但是，彗发和彗尾都是些极稀薄的气体，比地球上一般的真空还“空”。流星体是指星际空间，特别是在地球轨道附近的空间，环绕太阳公转的细小天体。一般都是些绕太阳运转的单个的或成群的固体块或尘粒。主要是小行星和彗星碎裂与瓦解的产物。小的仅有几克，大的可达几十至几百吨。当它们运行到地球附近，受到地球引力作用闯入地球大气层时，因摩擦生热而燃烧，发出鲜明的光亮，这就是人们所看到的流星。进入地球大气层中的流星体，多数被燃烧而化为灰烬，留在大气之中；少数残体落到地面，称为陨星或陨石。按其组成成分，可分为铁陨石（主要含铁镍成分）、石陨石（主要含硅酸盐类）、石铁陨石（由硅酸盐和铁镍组成）。当前地球上发现的最大铁陨石重60吨（非洲纳米比亚的戈巴铁陨石）。我国新疆有一铁陨石重30吨。1976年3月8日在我国吉林省降过一次罕见的“陨石雨”，其中最大的一块重1770千克，是当前世界上最大的石陨石。世界上当前发现的最大陨石坑直径达64千米（加拿大）。流星体虽然很小（小的实际上是宇宙尘，大的实际上是小行星），但对它们的研究，意义很大。一是它们都属于从天而降的自然标本。二是它们体积小，温度低，没有像地球上岩石那样受过高温岩浆活动等影响，自形成以来未经变质或很少变质。因而保存着很多古老的，甚至是太阳系初期的信息。是我们探究太阳系、地球及其生命起源或演化的实物证据，也是探求地球内部状态和组成的重要借鉴。与星座相关的资料星座和星名茫茫星海，常常使很多人望而生叹，不知该怎样认星。其实，和星星交朋友也不难。这要首先理解星区是怎样划分的。就像理解你的挚友一样，你应知道他家的住址，他家周围的环境特征。恒星天区的划分，就相当于街区的划分。中国古代把恒星天空划分成三垣二十八宿（xiu）。古人注意到太阳和月亮经过的黄道附近星区，就将沿黄道和赤道的天区又分成大小不等的二十八个小区，就叫二十八宿。宿就是住地的意思。月亮在绕地球运动过程中，每日从西往东经过一宿。人们又把相连的七宿合称一象，共四象。每象用有代表性的动物名称命名。中国古代还给明亮的恒星起了专门的名字，这些恒星名字能够归纳为几种类型：根据恒星所在的天区命名，如天关星、北河二、北河三、南河三、天津四、五车二和南门二等；根据神话故事的情节来命名，如牛郎星、织女星、北落师门、天狼星和老人星等；根据中国二十八宿命名，如角宿一、心宿二、娄宿三、参宿四和毕宿五等；根据恒星的颜色命名，如大火星（即心宿二）；还有根据古代的帝王将相官名来命名等。古巴比伦、古希腊等很多古老的民族都相关于恒星天空的划分方法和神话故事。1928年，国际天文学结合会决定，将全天划分成88个星区，叫星座。星座名称是由亮星组成的图形，结合神话故事，用人物、动物和器具给予命名的。这88个星座大小不一，形态各异，范围最大的是长蛇座。它东西跨过102°，真是名副其实的“长蛇阵”。不过这个星区没什么特别亮的恒星，不怎么引人注意。范围最小的星座是南天极附近的南十字星座。世界上有记载的最古老的星表为公元前5世纪的甘石星表。有记载的星图为我国敦煌星图。当前，世界上有各种各样的星表上千种。最重要的有哈勃空间望远镜导星星表和星图等。北斗七星和北极星对中国广大地区来说，北斗七星和北极星常年可见。在壮丽的恒星天空中，它们像指路灯塔，似报时鸣钟，自古以来就是人们最熟悉的星星朋友。北极星现在在很靠近地球北极指向的天空。所以，看起来它总在北方天空。正是因为它所处的位置重要，才大名鼎鼎。其实，按亮度它仅仅一颗普通的二等星，属于“小字辈”。它离我们300多光年。北极星属于小熊星座中最亮的恒星，也叫小熊座a星。中国古代称它为“勾陈一”或“北辰”。在星座图形上，它正处于小熊的尾巴尖端。说到这里，或许你要问：小熊星座a星永远享受北极星的尊称吗？或者说，地球自转轴的北极永远指向这颗星吗？首先应该指出，地球自转轴也是在周期性的缓慢摆动。所以，地球自转轴北极指向的天空位置自然也是变动的。可见，北极星的“皇位”也存有轮流坐庄的可能。天文学家们早已算出，4800年前，北极星不是现在小熊座a星，而是天龙座a星，中国古代称它为右枢。那时右枢获得北极星的殊荣。到公元1000年，也就是中国北宋初年的时候，地球北极指向的天空离现在北极星小熊座a星的角距还有6度。可见，那时它还远远不能作北极星。现在地球自转轴北极指向的天空离小熊座a星的角距只有约1度。日前，地球自转轴北极指向的天空正以每年15角秒的速度接近小熊座a星。到公元2100年前后，地球自转轴北极指向的天空和小熊座a星之间的角距最小，仅有约28角分。似乎这时它的“地位”才达到北极星的顶峰。以后，地球自转轴北极指向的天空将逐渐远离小熊座a星。到公元4000年前后，仙王座Y星将成为北极星。到公元4000年前后，天琴座a星织女星将获得北极星的美名。那时人们再谈起牛郎和织女的故事来，织女星“入主北极星的皇位”身份，远远超过牛郎星。地球自转轴这样摆动一周的时间，大约是26000年。这说明一切事物都是在运动的，静止仅仅暂时的，是相对的，运动变化才是永恒的。北斗七星属大熊星座的一局部，从图形上看，北斗七星位于大熊的背部和尾巴。这七颗星中有6颗是2等星，一颗是3等星。通过斗口的两颗星连线，朝斗口方向延长约5倍远，就找到了北极星。认星歌有：“认星先从北斗来，由北往西再展开。”初学认星者能够从北斗七星依次来找其他星座。北斗七星组成的图形永远不变吗？它永远是找北极星的“工具”吗？当然不是这样。宇宙间一切物体都在运动和变化之中，恒星也不例外。既然恒星也在运动，那么北斗七星组成的图形当然也在变化。这七颗星离我们的距离不等，在70光年~130光年之间。它们各自运行的速度和方向也不一样。天文学家们已经算出，10万年前看到的北斗七星组成的图形和10万年后将要看到的图形，都和今日的大不一样。夏季主要星座天鹅座北天星座之一，位于银河中。座内最亮的星是一颗白色的1等星“天津四”。天鹅座好像天鹅伸长颈、张两翼飞翔于银河上。天鹅座的主要亮星排列成十字形，别称“北十字”。天鹅座内有亮于4等的星22颗。座内61号星是离我们最近的恒星之一。天琴座北天星座之一，位于银河北侧。其中的织女星是一颗白色0等星，也是北天最明亮的星；它与附近的一些小星排列成一个三角形和一个菱形。天琴座内有亮于4等的星8颗。天鹰座赤道带星座之一，位于银河东南侧。座内的牛郎星是一颗白色1等星。牛郎星同两旁间隔均匀的两颗小星排列成直线，俗称“牛郎三星”或“扁担星”。天鹰座内有亮于4等的星13颗。天蝎座黄道星座中位置最南的一个，范围广大，明星众多，是北半球夏季天空中最引人注日的星座。它出现在南方天空，形状像一只蝎子，尾部指向东南。座内的“心宿二”是一颗1等星，星光呈红色，我国古代称它为“大火”。天蝎座内有亮于4等的星22颗。与宇宙相关的资料恒星恒星是宇宙中最主要的天体。我们所看到的天上星辰，绝绝大局部是恒星。太阳是离我们最近的一颗恒星。恒星是由炽热气体组成的，能够自身发光的球形或类球形天体。它们之所以是炽热的气体并能自身发光，是因为它们都具有极为巨大的质量，因为质量的关系产生了巨大的自引力，使这些气体聚集在一起，形成球形或类球形，在其内部发生着激烈的热核反应，以维持其自身发光放热的特点。构成恒星的气体主要是氢（70%），其次是氦（28%），其余元素为碳、氮、氧、氖和铁等。恒星在天空的相对位置，似乎是固定不变的。这是因为它们与地球的距离以及它们之间的距离都极其遥远，在短期内很难发现它们位置变化的缘故。所以，古人误认为是不动的，称其为“恒星”。实际上，恒星也都在持续地运动着，其位置也是变化的。例如，我们所熟悉的北斗一七星排列成的图形，就不是固定不变的。恒星的物质组成大体类似。但是，它们的各种物理参量却是千差万别的。因为恒星的距离都很遥远，计量恒星的距离通常以光年为单位。即光在一年中所走过的距离。1光年=9.46X1012千米=6.324万天文单位（日地平均距离为1天文单位，1天文单位=1.5亿千米）。太阳是离地球最近的恒星，太阳光到达地球只需8分多钟，其次是比邻星，距地球4.22光年，而北极星距地球为682光年。恒星的体积、质量和密度是不同的。尤其体积和密度的差别极大。小的恒星直径缺乏太阳的千分之一，大的恒星可比太阳大千倍以上;密度小的只相当于水的千万分之一，密度大的可达水的千万倍以上。相比之下，恒星的质量却有一定的限度，一般为太阳质量的百分之几到120倍之间。因为质量相差不多，所以，体积和密度相差悬殊。质量是恒星性质的基本因素。恒星的光是因为其质量巨大，内部实行热核反应而发出来的。恒星在其演变的不同阶段，发出来的光也不同。就是说，第一，不是一切天体都能发出可见光，只有恒星才能自身发光。如有的行星，肉眼看上去虽然很明亮，但不是自身发光，仅仅反射恒星的光才亮的。第二，即使是恒星，也不是自形成之时起就始终在发一样的光，并永远发光不止。恒星的发光，个体之间差别很大，这说明恒星的温度相差悬殊。而且，有的恒星与绝大局部恒星不同，其亮度不是长久不变，而是在短期内就会发生明显的、周期性变化。把这种亮度起伏变化的恒星，称为变星。已经发现的变星有3万颗。变星亮度的变化是因为恒星内部或其大气圈的物理状态的变化引起的。它们又可分为脉动变星（因为体积周期性膨胀和收缩而引起的亮度变化的变星）和爆发性变星。光度在短时间内突然增加到原来的几万、几十万甚至几百万倍的爆发性变星，称为新星。假如爆发后光度突然猛增到原来的1000万倍以上，这种变星叫超新星。所谓“新星”，并不说明是新产生的恒星。新星，特别是超新星都是恒星爆炸的结果。某些恒星爆炸前通常很暗，一般是看不见的，只在爆发后的一段时间内才突然明亮起来（好似新出现的恒星），再过一段时间，又会变暗，甚至在星空消失。历史上最著名的超新星就是我国在1054年记录的。体积特别庞大，密度很小，表面温度较低而光度比太阳大100倍左右的恒星，称为巨星。光度比太阳大5000倍甚至超过10万倍的恒星，称为超巨星。体积很小，密度极大，表面温度很高而光度不大的恒星，称为白矮星。巨星有的比太阳大一二十倍，超巨星甚至超过太阳上千倍，而白矮星的体积有的只相当于太阳的几十分之一。新星或超新星爆发后，假如恒星的质量很大的话，残留下来的星体密度极大。当其密度达到或超过原子核密度时，巨大的内压力，会把电子挤人原子核内，电子与质子结合成中子。这种由中子组成的恒星称为中子星，其直径一般只有10千米左右，而质量能够达到太阳的2倍。这就是说中子星的密度极大，中心密度是水的几百万亿到一千万亿倍。每立方厘米的质量可达几亿到十亿吨。中子星具有极强的磁场。1967年开始，发现宇宙中还有一种以周期性脉冲形式辐射电磁波的天体，叫脉冲星。其脉冲的周期短而稳定，一般在0.03~4.3秒之间，每次脉冲都辐射出大量的能量。当前认为，脉冲星就是一种中子星。其周期性脉冲辐射的特点是因中子星星体高速自转过程中，自转轴与磁轴方向不重合所致。现已发现的脉冲星有300多个。按照爱因斯坦的广义相对论，当天体物质高度集聚在很小体积内的时候，强大的引力场将使该天体周围的空间高度弯曲，弯曲到足以把自己包起来，自身产生的光热和辐射逃不出它的表面，天体就是“黑”的了。并在其引力场范围内，一切物质只能被吸进体内而不会逃出，这就是所谓的“黑洞”。20世纪60年代以来，科学家都认为宇宙中可能有大量的黑洞存有。这样的天体密度更大，体积更小，没有光亮又非常遥远，所以，很难被发现。为什么恒星世界这样风姿多彩呢？这是因为，我们现在看到的恒星，一是它们初始形成时有大有小；二是因为恒星在其整个生命过程中，都处于持续演化之中的缘故。恒星都有一个从形成到衰亡，经过原恒星、主序星、红巨星、白矮星和中子星乃至黑洞的演化过程（参看下列图）。而且恒星演化寿命的长短与其质量和光度成反比，这样就更使恒星显得具有多样性。括亲！11 100005000EOOO25：0： 品胃圈上述恒星的起源和演化过程，实质上是恒星内部物质吸引与排挤对立统一的过程，其表现为星体的收缩与膨胀。依照这种过程，恒星的演化可分为四个阶段：一是引力收缩阶段，即幼年期。先是宇宙空间的星际物质聚集成星际云，再由星际云演化成恒星胚胎，最后由恒星胚胎演化成能够向外辐射红外线的红外星。这就是幼年的恒星，也叫原恒星。因为收缩的逐步实行，此阶段弓｝力位能起支配作用。二是主序星阶段，即壮年期。因为红外星进一步收缩，内部温度升高到80万度时，开始出现热核反应，温度达到700万度时，出现氢氦核聚变反应，所产生的热能辐射，使内部的斥力与收缩引力达到平衡，恒星进人壮年期。因恒星的主要组成物质是氢，氢核聚变反应能够维持很长时间。所以，恒星在壮年期停留的时间最长，在赫罗图上也就成了主要星体。太阳在主序星阶段大约要停留100亿年，现已度过约50亿年。三是红巨星阶段，这是恒星演化中多变的中年期。因为恒星中心区温度最高，氢核聚变反应实行得最快。当中心区氢核消耗到一定水准，核反应减弱时，中心区外围的氢核聚变反应变得相对增强，恒星内部的斥力和引力失去平衡。这时，中心区开始收缩，外壳急剧膨胀，主序星就开始了向中年期的演化，逐步形成体积大，密度小，表面温度低而光度增强的红巨星。当红巨星中心区因为收缩，温度又开始升高并达到1亿度以上时，就发生新的氦核聚变（为碳核）反应，使内部压力增大，斥力与引力达到新的平衡，从而度过它的大约10亿年的整个中年期。估计太阳将来也要变成红巨星。四是白矮星、中子星、黑洞阶段。这是恒星演化的晚年期。因为红巨星内氦碳核反应的剧烈实行，温度可增高到60亿度，极强的热能辐射将使斥力超过引力，星体内部平衡再度破坏。这时质量大的恒星多发生爆炸，光度突然增高几万甚至几亿倍，即所谓的新星或超新星；质量小的恒星因为氦碳核反应所产生的能量缺乏以引起星体的爆炸，而直接演化成白矮星。现已发现的白矮星有1000颗以上，天狼星的伴星就是一例，其密度高达780千克/厘米3。但是，也有些白矮星是由新星爆发后的高密度残骸演化成的。假如是超新星爆发，内部物质急剧坍缩可形成超高密度的中子星或密度及引力更大的黑洞。在新星和超新星爆发中，除了高密度的内核被残留下来以外，其余大量的外层物质就被抛出，以新的星际物质形态出现在宇宙空间，成为孕育新恒星的原材料（见下表）。

恒梁潢优的一阳可程星云天空中除了闪烁发光的恒星之外，还能够用望远镜观察到云雾状天体，它们是宇宙中的气体尘埃云，称为星云。一般说来，星云的温度较低，物质组成处于极端稀薄状态，所占空间很大，是一种形体巨大，结构极其疏散的特殊天体。星云按其形状可分为行星状星云和弥漫星云两大类。星际物质在广漠的星际空间，除了恒星和星云之外，还充满着比弥漫星云更稀薄的物质。如星际气体（以氢为主）、星际尘埃和各种各样的星际云、星际磁场、宇宙线等。这些通称星际物质。近年来在星际空间还发现了各种有机分子，如氤基、氨、甲醛、甲醇等。日前已发现组成星际物质的分子有60多种。人们普遍认为，星际云同恒星的形成有直接关系。星际云是由星际物质聚集而成的。星际云因为本身的引力作用而收缩，收缩时温度升高。质量较小的星际云最后可形成一个恒星，质量较大的星际云最后可形成星团。所以，对星际物质的观测和研究，对天体演化、生命的起源等重大自然科学问题，都有重要意义。银河系银河系是一个比太阳系层次更高的天体系统。它是由恒星和其他各种天体组成的巨大天体集团，其中包括太阳在内的上千亿颗恒星和各种类型的星云以及星际物质。在北半球中纬度地区，夏季夜晚仰望晴空，在繁星点点的天空中，人们会看到从东北到西南方向延伸的一条光带，好像天上流淌着一条银白色的河流，古人称其为银河。我国古代神话中的牛郎（天鹰座a星）和织女（天琴座a星）就在“河”的东西两岸遥遥相望，年年盼望着七月七鹊桥相会。实际上两颗恒星间的直线距离为16.4光年之遥！到了冬季，银河的走向就变成西北一一东南了，这是因为地球公转的结果。银河实际上是由1500亿颗恒星和各种星云、星际物质等组成的一个巨大天体系统，称为银河系。只因其余天体离我们太远，看起来，个体难辨，像是一条光带，它是银河系在天球上的投影。人类所能观察到的恒星绝绝大局部都在银河系之中。银河系呈球状，在其中央局部天体密集区好像个铁饼，呈扁圆盘形，俯视有旋臂结构，属漩涡状星系。整个球状银河系的直径约10万光年，其中铁饼状的中心隆起局部称核球，直径约1万光年。外围圆盘局部称银盘，直径约8万光年。银盘的中心平面称银道面，核球的中心有个很小的致密区域称银核，它是整个银河系的中心。银河系物质分布是不均匀的，除上面所说银核、核球、银盘和银晕的差异外，在银盘上恒星等物质的分布也有密有疏，从核球向外伸出的4条旋臂是恒星的密集区。旋臂之间是恒星的稀疏区。这种漩涡结构是银河系的一个重要特征。旋臂结构是银河系天体围绕银河系中心旋转而形成的。银河系在不停地自转，同时，它又以214千米/秒的速度朝麒麟座方向做整体运动。整个情景好像一个巨大车轮在平卧着向前滚动。这样，太阳和其他恒星等就都在各自的轨道上，围绕银河系中心运行着。太阳大体处于银道面上，做近于圆形轨道运动，速度为250千米/秒，绕银河系中心一周约2.5亿年，称为一个宇宙年。河外星系银河系不管对地球还是对太阳以及整个太阳系来说，都是一个无可比拟的巨大天体系统。到当前为止人们所能具体观测的恒星基本上都是银河系里的恒星。但是，银河系以外的情况又怎样呢？在人们长期的观测中发现，银河系以外更广阔的宇宙空间里，还有许很多多像银河系里的星云般的云雾状天体。如肉眼可见的仙女座旁边的模糊斑点，当时称仙女座大星云。20世纪大口径天文望远镜出现后，经过照相，在底片上详细观察发现，模糊斑点表现出密密麻麻的恒星，证明这些所谓河外星云与银河系的星云在各方面都大不一样。实际上是一些同银河系类似的庞大的恒星系统一星系。它们位于银河系之外，好像宇宙空间的“岛屿”，统称河外星系，也有称河外星云的。这种河外星系，当前已发现10亿