探尋地球存在生命的原因及當(dāng)代人類探索宇宙生命發(fā)展歷程優(yōu)秀課件

1、探尋地球存在生命的原因及探尋地球存在生命的原因及當(dāng)代人類探索宇宙生命發(fā)展歷程當(dāng)代人類探索宇宙生命發(fā)展歷程現(xiàn)現(xiàn)振振地理講座地理講座1神話故事神話故事 古今中外都有很多關(guān)于宇宙其他星球生古今中外都有很多關(guān)于宇宙其他星球生命的想象。命的想象。 如中國家喻戶曉的：月宮嫦娥，太白金如中國家喻戶曉的：月宮嫦娥，太白金星星 古希臘神話：月亮女神阿蒂米斯古希臘神話：月亮女神阿蒂米斯（Artemis）。她是太陽神阿波羅的妹妹）。她是太陽神阿波羅的妹妹 火星被稱為戰(zhàn)神，名叫馬爾斯。這或許火星被稱為戰(zhàn)神，名叫馬爾斯。這或許是由于它鮮紅的顏色而得來的是由于它鮮紅的顏色而得來的2萬戶飛天萬戶飛天世界航天第一人世界航天第

2、一人 明朝的士大夫萬戶把明朝的士大夫萬戶把4747個自制的火箭綁在椅個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，子上，自己坐在椅子上，雙手舉著雙手舉著2 2只大風(fēng)箏，然只大風(fēng)箏，然后叫人點(diǎn)火發(fā)射。設(shè)想后叫人點(diǎn)火發(fā)射。設(shè)想利用火箭的推力，加上利用火箭的推力，加上風(fēng)箏的力量飛起。不幸風(fēng)箏的力量飛起。不幸火箭爆炸，萬戶也為此火箭爆炸，萬戶也為此獻(xiàn)出了生命。目前，只獻(xiàn)出了生命。目前，只有火箭才能把人送上太有火箭才能把人送上太空。空。 3 為紀(jì)念萬戶，為紀(jì)念萬戶，國國 際天文學(xué)聯(lián)合會際天文學(xué)聯(lián)合會將月球上的一座環(huán)將月球上的一座環(huán)形山，以這位古代形山，以這位古代的中國人命名。的中國人命名。 萬戶山萬戶山4地球

3、所處宇宙到底有多大地球所處宇宙到底有多大A地球存在生命的原因地球存在生命的原因B人類探索宇宙生命的歷程人類探索宇宙生命的歷程CContents目錄5宇宙全景圖宇宙全景圖6 指人類所存在的一個時空指人類所存在的一個時空連續(xù)系統(tǒng)。連續(xù)系統(tǒng)。 中國古代就有中國古代就有“上下四方上下四方曰宇，往古來今曰宙曰宇，往古來今曰宙”的說的說法。法。 近半個世紀(jì)，人們通過對近半個世紀(jì)，人們通過對河外星系的研究，不僅已發(fā)河外星系的研究，不僅已發(fā)現(xiàn)了星系團(tuán)、超星系團(tuán)等更現(xiàn)了星系團(tuán)、超星系團(tuán)等更高層次的天體系統(tǒng)，而且已高層次的天體系統(tǒng)，而且已使我們的視野擴(kuò)展到遠(yuǎn)達(dá)大使我們的視野擴(kuò)展到遠(yuǎn)達(dá)大約約150150億光年的億光

4、年的宇宙宇宙深處。深處。7 與其在茫茫宇宙中，苦苦追尋生命的與其在茫茫宇宙中，苦苦追尋生命的星球，不如再次將視角回到我們的地球，星球，不如再次將視角回到我們的地球，想想地球存在生命的原因？想想地球存在生命的原因？8The Solar SystemThe Solar System太太 陽陽 系系910八顆行星的公轉(zhuǎn)方向和軌道面有何特點(diǎn)？八顆行星的公轉(zhuǎn)方向和軌道面有何特點(diǎn)？ 這對地球上生命的誕生有何影響？這對地球上生命的誕生有何影響？11公轉(zhuǎn)方向：公轉(zhuǎn)方向： 行星繞日公轉(zhuǎn)的方向具有同向性行星繞日公轉(zhuǎn)的方向具有同向性軌道面：軌道面： （1）行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道面具有共面）行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道面具有共面性

5、性 （2）行星繞日公轉(zhuǎn)軌道形狀近似正圓）行星繞日公轉(zhuǎn)軌道形狀近似正圓結(jié)論：地球所處的宇宙環(huán)境比較結(jié)論：地球所處的宇宙環(huán)境比較 安全安全12地球在太陽系中的位置有何特點(diǎn)？地球在太陽系中的位置有何特點(diǎn)？這為地球上生命的誕生提供了什么前提條件？這為地球上生命的誕生提供了什么前提條件？13宜居帶宜居帶14 太陽是太陽系中唯一的恒星和會太陽是太陽系中唯一的恒星和會發(fā)光的天體，是太陽系的中心天體發(fā)光的天體，是太陽系的中心天體 太陽是氣體球，主要是由氫和氦組太陽是氣體球，主要是由氫和氦組成。科學(xué)家推斷太陽的壽命大致為成。科學(xué)家推斷太陽的壽命大致為100100億年，而目前太陽大約億年，而目前太陽大約45.74

6、5.7億歲，可億歲，可以說太陽正處于壯年，狀態(tài)穩(wěn)定。以說太陽正處于壯年，狀態(tài)穩(wěn)定。15日地平均距離1.5億千米億千米16日地距離日地距離平均距離為平均距離為1.51.5億千米億千米地球與太地球與太陽距離適陽距離適中，公轉(zhuǎn)中，公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周和自轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，期適當(dāng)，使地球能使地球能夠均勻吸夠均勻吸收太陽輻收太陽輻射，平均射，平均溫度溫度15，有利于液有利于液態(tài)水和生態(tài)水和生命的存在命的存在17地球的體積和質(zhì)量有何特點(diǎn)？地球的體積和質(zhì)量有何特點(diǎn)？這為地球上生命的誕生提供了什么條件？這為地球上生命的誕生提供了什么條件？18八八大大行行星星質(zhì)質(zhì)量量和和體體積積比比19 地球具有適中的體積和質(zhì)量，其引力可以

7、使大地球具有適中的體積和質(zhì)量，其引力可以使大量的氣體聚集在地球周圍，形成保衛(wèi)地球的大量的氣體聚集在地球周圍，形成保衛(wèi)地球的大氣層。經(jīng)過長期的演化過程，地球大氣轉(zhuǎn)化為氣層。經(jīng)過長期的演化過程，地球大氣轉(zhuǎn)化為以氮和氧為主適合生物呼吸的大氣。以氮和氧為主適合生物呼吸的大氣。適合生物生存的大氣和水適合生物生存的大氣和水20地球？還是水球？地球？還是水球？地球上有生命所需的液態(tài)水地球上有生命所需的液態(tài)水21地球所處的環(huán)境很安全A地球具有適宜的溫度條件B地球具有適合生物生存的大氣條件 C地球上有液態(tài)水D地球存在生命的條件地球存在生命的條件22到哪里需找外星人？到哪里需找外星人？ 茫茫宇宙中，哪些恒星可能形

8、成孕育茫茫宇宙中，哪些恒星可能形成孕育生命的恒星系統(tǒng)呢？生命的恒星系統(tǒng)呢？ 第一，要尋找像太陽一樣孤單的恒星第一，要尋找像太陽一樣孤單的恒星 第二，從體積、質(zhì)量等方面看，要尋第二，從體積、質(zhì)量等方面看，要尋找像太陽那樣的中等恒星找像太陽那樣的中等恒星 第三、要尋找處于中年的恒星第三、要尋找處于中年的恒星 找到合適的恒星，再以地球為參照物找到合適的恒星，再以地球為參照物23人類探索宇宙生命的措施人類探索宇宙生命的措施設(shè)備設(shè)備人們利用各人們利用各種技術(shù)手段種技術(shù)手段發(fā)射了大量發(fā)射了大量的無線電波的無線電波信號信號接收對地外接收對地外智慧生物可智慧生物可能發(fā)來的電能發(fā)來的電波波航天器航天器發(fā)送太空的

9、發(fā)送太空的探測器探測器24 聯(lián)系外星生物的射電望遠(yuǎn)鏡聯(lián)系外星生物的射電望遠(yuǎn)鏡25人類人類“天眼天眼”開在中國貴州開在中國貴州 貴州射電望遠(yuǎn)貴州射電望遠(yuǎn)鏡，世界迄今最鏡，世界迄今最大單口徑射電望大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)鏡FAST工程。工程。26 1972年，天文學(xué)家年，天文學(xué)家又實行又實行“奧茲瑪奧茲瑪計計劃劃”對外星進(jìn)行搜索，對外星進(jìn)行搜索，結(jié)果于結(jié)果于1977年收到年收到一個一個“WOW”信號，信號，人們越來越相信宇宙人們越來越相信宇宙中是存在生命的。不中是存在生命的。不過這個信號后來再未過這個信號后來再未出現(xiàn)過。出現(xiàn)過。 遠(yuǎn)方傳來外星電波信號遠(yuǎn)方傳來外星電波信號27 在在2009年年8月中旬，

10、德月中旬，德國國圖片報圖片報曝光了一曝光了一個在墨西哥農(nóng)場發(fā)現(xiàn)的個在墨西哥農(nóng)場發(fā)現(xiàn)的外星人寶寶，這一次又外星人寶寶，這一次又激起了全民對外太空生激起了全民對外太空生命的追問。命的追問。 至今科學(xué)家還在研究那至今科學(xué)家還在研究那個像蜥蜴一樣有著外骨個像蜥蜴一樣有著外骨骼、長著典型外星臉的骼、長著典型外星臉的東西為何物，但據(jù)說其東西為何物，但據(jù)說其DNA不像在地球上的物不像在地球上的物種。種。種種蛛絲馬跡，都種種蛛絲馬跡，都在像人類昭示著外太空在像人類昭示著外太空生命存在的痕跡。生命存在的痕跡。 墨西哥寶寶墨西哥寶寶28 旅行者旅行者1號號 1977年年9月月 5日美國卡納維拉爾角空軍基地出發(fā)，日

11、美國卡納維拉爾角空軍基地出發(fā)，離開地球。離開地球。2013年歷經(jīng)年歷經(jīng)36年最終確認(rèn)抵達(dá)太陽年最終確認(rèn)抵達(dá)太陽系邊緣。系邊緣。29旅旅行行者者 1號號30可能存在外星生命的星球可能存在外星生命的星球 超級地球超級地球 天文學(xué)家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了很多巨大的類地行天文學(xué)家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了很多巨大的類地行星，他們將之稱作超級類地行星。星，他們將之稱作超級類地行星。 2015年在北半球年在北半球M型的仙后座之中，距離地球型的仙后座之中，距離地球“僅僅僅僅”21光年。光年。 2015年年7月月23日，開普勒日，開普勒452b（Kepler 452b），是美國國家航空航天局（），是美國國家航空航天局（NAS

12、A）新）新發(fā)現(xiàn)的外行星，發(fā)現(xiàn)的外行星， 直徑是地球的直徑是地球的1.6倍，地球相倍，地球相似指數(shù)似指數(shù)(ESI)為為0.83 ，位于距離地球，位于距離地球1400光年光年的天鵝座。的天鵝座。31 然而這目前的發(fā)現(xiàn)，以現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)來看，然而這目前的發(fā)現(xiàn)，以現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)來看，距離我們太過遙遠(yuǎn)。距離我們太過遙遠(yuǎn)。 讓我們關(guān)注的目光讓我們關(guān)注的目光再次回到太陽系，再次回到太陽系，發(fā)現(xiàn)各國的研究的發(fā)現(xiàn)各國的研究的重點(diǎn)，無疑集中在重點(diǎn)，無疑集中在同一個星球上同一個星球上火星?；鹦恰?2聚焦火星聚焦火星 北京北京9 9月月2929日電日電 據(jù)新華社據(jù)新華社“新華國際新華國際”客戶端報道，美國航天局客戶端

13、報道，美國航天局2828日宣布，在日宣布，在火星表面發(fā)現(xiàn)了有液態(tài)水活動的火星表面發(fā)現(xiàn)了有液態(tài)水活動的“強(qiáng)有強(qiáng)有力力”證據(jù)。液態(tài)水是支持生命存在的必證據(jù)。液態(tài)水是支持生命存在的必要條件，新發(fā)現(xiàn)無疑再次激起人們對要條件，新發(fā)現(xiàn)無疑再次激起人們對火火星星生命的遐想。生命的遐想。33人類為什么鐘情于火星單擊行星名有鏈接34 火星是太陽系的第火星是太陽系的第4顆行星，也是離地球顆行星，也是離地球軌道最近的一顆行星。火星在許多方面軌道最近的一顆行星?；鹦窃谠S多方面與地球較為相像：與地球較為相像： 火星的火星的自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期幾乎與地球一樣，幾乎與地球一樣，1個火個火星日只比星日只比1個地球日長個地球日長4

14、1分分19秒；秒； 火星火星自轉(zhuǎn)軸的傾角自轉(zhuǎn)軸的傾角也幾乎和地球相同。也幾乎和地球相同。因而，因而， 火星也有火星也有四季四季變化，變化，氣溫氣溫比地球低，生比地球低，生存條件僅次于地球。存條件僅次于地球。35人類探索火星的歷程人類探索火星的歷程 1957年，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，年，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，開啟了人類的航天時代。自此，我們對開啟了人類的航天時代。自此，我們對火星的認(rèn)識才開始極大的豐富起來?；鹦堑恼J(rèn)識才開始極大的豐富起來。 自從自從1960年以來，全球各國已經(jīng)累計執(zhí)年以來，全球各國已經(jīng)累計執(zhí)行了行了43次火星探測任務(wù)。其中成功次火星探測任務(wù)。其中成功(包括包括部分成功

15、部分成功19次次)，成功率大約，成功率大約44%。36美國與蘇聯(lián)美國與蘇聯(lián) 蘇聯(lián)到其蘇聯(lián)到其1990年解體為止，一共向火星發(fā)射了年解體為止，一共向火星發(fā)射了17個個探測器，但這些探測器幾乎全部失敗了，只有探測器，但這些探測器幾乎全部失敗了，只有3個取得了個取得了成功或部分成功。成功或部分成功。 火星火星3號著陸器安全著陸，但只工作了號著陸器安全著陸，但只工作了20秒時間；秒時間； 火星火星5號抵達(dá)火星，任務(wù)只持續(xù)了號抵達(dá)火星，任務(wù)只持續(xù)了9天，獲得天，獲得60幅圖像；幅圖像； 火星火星6號抵達(dá)火星，著陸后失去聯(lián)系。號抵達(dá)火星，著陸后失去聯(lián)系。37美國的火星探測工作可謂美國的火星探測工作可謂“戰(zhàn)

16、戰(zhàn)績輝煌績輝煌” 美國宇航局美國宇航局(NASA)(NASA)一共向火星發(fā)射了一共向火星發(fā)射了2121顆探測器，其中顆探測器，其中1515顆幾乎取得了完顆幾乎取得了完全的或超出計劃的全的或超出計劃的成功，成功率高達(dá)成功，成功率高達(dá)70%70%。幾乎所有的。幾乎所有的火星探測歷史第一火星探測歷史第一都被美國收入囊中都被美國收入囊中：卡納維拉爾角發(fā)射基地卡納維拉爾角發(fā)射基地381964年美國年美國“水手水手4號號”探測器首次探測器首次成功飛越火星，發(fā)成功飛越火星，發(fā)回第一批回第一批21張模糊張模糊的火星圖像的火星圖像1997年年7月月4日，日，“火星探路者火星探路者”號釋放的號釋放的“索杰索杰納納

17、”小車成為第小車成為第一輛登陸的火星一輛登陸的火星車車39 1976年年7月月20日，美日，美國國“海盜一號海盜一號”，首，首次傳回火星地表圖像次傳回火星地表圖像 “火星奧德賽火星奧德賽”飛船，飛船，2001年發(fā)射，迄今仍在年發(fā)射，迄今仍在火星工作，已經(jīng)超過火星工作，已經(jīng)超過13年，成為迄今壽命最長年，成為迄今壽命最長的火星探測器的火星探測器40 美蘇之外火星探測的首個成功參與者出現(xiàn)在美蘇之外火星探測的首個成功參與者出現(xiàn)在2003年。這年。這一年，歐洲空間局一年，歐洲空間局(ESA)發(fā)射了火星快車軌道器發(fā)射了火星快車軌道器(Mars Express)，并搭載了英國研制的一臺著陸器，名叫，并搭載

18、了英國研制的一臺著陸器，名叫“獵兔獵兔犬犬2號號”(Beagle-2)。 然而獵兔犬然而獵兔犬2號著陸器降落火星之后便失蹤了。不過火號著陸器降落火星之后便失蹤了。不過火星快車探測器本身成功進(jìn)入了火星軌道，并且從星快車探測器本身成功進(jìn)入了火星軌道，并且從2003年工年工作至今，已經(jīng)過去了作至今，已經(jīng)過去了12年的時間。年的時間。歐洲歐洲火星快車火星快車41亞洲的崛起亞洲的崛起 日本：日本：“希望號希望號”設(shè)備故障設(shè)備故障 希望號在日本的正式編號為希望號在日本的正式編號為“行星行星-B”，由日本空間，由日本空間研究所和東京大學(xué)聯(lián)合研制，于研究所和東京大學(xué)聯(lián)合研制，于1998年年7月月4日發(fā)射升日發(fā)

19、射升空。探測器本身質(zhì)量空。探測器本身質(zhì)量258公斤，并另外加載了公斤，并另外加載了282公斤公斤的推進(jìn)劑。希望號作為日本的首次行星際探測嘗試，的推進(jìn)劑。希望號作為日本的首次行星際探測嘗試，其科學(xué)目標(biāo)主要針對火星高層大氣及其與太陽風(fēng)相互其科學(xué)目標(biāo)主要針對火星高層大氣及其與太陽風(fēng)相互作用方面的研究，并積累用于未來探測項目的技術(shù)經(jīng)作用方面的研究，并積累用于未來探測項目的技術(shù)經(jīng)驗。驗。 按照原定計劃，希望號探測器應(yīng)于按照原定計劃，希望號探測器應(yīng)于1999年年10月抵達(dá)火月抵達(dá)火星，然而由于閥門故障，經(jīng)過地面科學(xué)家多次努力。星，然而由于閥門故障，經(jīng)過地面科學(xué)家多次努力。2003年年12月月14日，希望號

20、在距離火星僅日，希望號在距離火星僅1000公里的地公里的地方飛過，非常遺憾的失去了最后的挽救機(jī)會。方飛過，非常遺憾的失去了最后的挽救機(jī)會。42中國螢火一號中國螢火一號 螢火一號螢火一號是中國研制的第一顆火星探測是中國研制的第一顆火星探測器。于器。于2011年年11月月8日，從位于哈薩克日，從位于哈薩克斯坦境內(nèi)的拜科努爾航天發(fā)射場，由一斯坦境內(nèi)的拜科努爾航天發(fā)射場，由一枚俄羅斯的枚俄羅斯的“天頂天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射升空。運(yùn)載火箭發(fā)射升空。 由于火箭故障，探測器組合體未能按計由于火箭故障，探測器組合體未能按計劃脫離地球引力場并進(jìn)入火星轉(zhuǎn)移軌道，劃脫離地球引力場并進(jìn)入火星轉(zhuǎn)移軌道，并最終遺憾的在并最終遺憾的在2011年年11月月17日左右與日左右與地面失去聯(lián)系。地面失去聯(lián)系。2012