天文基礎(chǔ)太陽系大行星探索

1、行星家族簡介太陽系的中心?太陽?地球?托勒密是觀測家和天文儀器的發(fā)明者“地心說”由希臘的“亞里士多德學派”繼承而來“地心說”以等速圓周運動的理論表示以地球為中心的天體運動 “地心說”體系無法解釋怪異的行星運動 “地心說”被西方教會利用，作為經(jīng)典學說之宇宙觀統(tǒng)治社會長達1300多年哥白尼（公元14731543）波蘭天文學家天體運行論的作者日心說的創(chuàng)立者 哥白尼1543年在天體運行論中提出“日心說” “日心說”巧妙地解釋了行星運動，澄清了現(xiàn)在看來非常簡單的事實日心說與梵蒂岡的斗爭科學的殉道士喬爾丹諾布魯諾（公元15481600年）伽利略（公元15641642 ）意大利著名天文學家、哲學家、物理學家

2、、數(shù)學家第一個用望遠鏡觀測行星的人看到了嗎，金星也有相位變化，這說明它也在圍繞太陽運動第谷（公元1546-1601 ）積累了海量觀測資料偉大的實測天文學家開普勒（公元15711630 ）德國天文學家卓越的理論推導者師徒合作 此前人們認為行星作勻速圓周運動。 但是開普勒發(fā)現(xiàn)無論按照哥白尼的方法，還是托勒密或者第谷的方法，都不能算出和第谷的觀測相符合的結(jié)果火星的運動有8的誤差！ 堅信第谷的觀測精確性，開始發(fā)現(xiàn)新的理論。開普勒行星運動第一定律（1609年）開普勒行星運動第二定律（1609年）T2一a3=G(M+m)42開普勒行星運動第三定律牛頓（公元16431727）英國物理學家、數(shù)學家偉大的科學巨

3、匠1687年的巨著自然哲學的數(shù)學原理221rmmGF 飛抵太陽系上空，鳥瞰整個太陽系的壯麗景象，那些大行星都在自西向東也就是逆時針圍繞太陽轉(zhuǎn)，它們繞太陽轉(zhuǎn)的路線也就是天文學家常說的軌道也挺圓，再看看，它們基本都在一個平面上圍繞太陽轉(zhuǎn)悠。這就是行星運動三個主要特性。正因為行星運動具有同向性、近圓性、共面性，才使當年的天文學家在地球上能分辨出它們是太陽系的成員。行星運動三大特性在太空中看，九大行星都在自己的軌道上按部就班地運動。但在地球上看其它行星運動，問題有點兒復雜。我們把在地球上看到的行星相對太陽、相對星空背景的運動叫行星視運動。行星視運動（1）相對太陽的視運動（2）相對星空背景視運動行星的視

4、運動按大行星視運動特征分類地內(nèi)行星地外行星按物理性質(zhì)分類類地行星類木行星水星相對星空背景視運動金星相對星空背景視運動行星相對星空背景視運動特點1、行星視運動路徑總在黃道附近；2、行星有時順行，有時逆行；3、順行時間長，逆行時間短；4、由順行轉(zhuǎn)為逆行或由逆行轉(zhuǎn)為順行的轉(zhuǎn)折點稱為“留”，行星在“留” 前后移動緩慢，好像靜止似的；5、行星視運動都有周期性，各行星的周期長短不同。 相位變化 1610年，伽利略首次用望遠鏡發(fā)現(xiàn)金星跟月亮一樣有盈虧相位變化。與月球不同的是，地內(nèi)行星相位還隨著角徑大小顯著變化。 朔（下合）附近角徑最大 望（上合）附近角徑最小 金星的角徑最大時為最小時的6.4倍； 水星為2.

5、6倍。 發(fā)現(xiàn)意義： 地內(nèi)行星相位和角徑變化的發(fā)現(xiàn)是日心說的有力證據(jù)之一；說明行星只是反射日光，本身不發(fā)光。行星會合周期行星相對星空背景的運動，行星會合周期， 行星繞太陽公轉(zhuǎn)一周時間叫“恒星周期”； 在地球上看到的相對星空背景的行星運動是行星公轉(zhuǎn)和地球公轉(zhuǎn)的復合運動， 叫“會合運動”。 行星相鄰兩次合（或沖）經(jīng)歷的時間叫 “會合周期”。 地內(nèi)行星會合周期經(jīng)歷過程： 上合順行 東大距順行 留逆行 下合逆行 留順行 西大距順行 上合 水星 公轉(zhuǎn)周期87.969日 會合周期115.88日金星 公轉(zhuǎn)周期224.701日 會合周期583.92日行星會合周期/公轉(zhuǎn)周期概念不同對地內(nèi)行星對地外行星赤道半徑：2

6、439km黃赤交角：0自轉(zhuǎn)周期：58.65天公轉(zhuǎn)周期：87.97天美國“信使”號水星探測器2004年發(fā)射升空經(jīng)歷6年多78億公里的飛行預計2011年3月進入水星軌道開始正式工作赤道半徑：6052km黃赤交角：177.8自轉(zhuǎn)周期：243.01天公轉(zhuǎn)周期：224.7天赤道半徑：3398km黃赤交角：25自轉(zhuǎn)周期：1.026天 公轉(zhuǎn)周期：686.98天2003年美國宇航局向火星發(fā)射了兩臺探測車， “機遇號”和“勇氣號”。2004年1月4日， “勇氣號”火星車成功地登陸了火星表面。在1個火星周年里，“勇氣號”火星車在火星表面移動了大約5公里，向地球傳輸了7萬張火星圖片，其中包括火星表面的彩色圖片。赤道

7、半徑：71398km黃赤交角：3自轉(zhuǎn)周期：0.41天 公轉(zhuǎn)周期：11.86年1989-1995赤道半徑：60330km黃赤交角：26.7自轉(zhuǎn)周期：0.426天公轉(zhuǎn)周期：29.46年赤道半徑：25560km黃赤交角：97.9自轉(zhuǎn)周期：0.646天公轉(zhuǎn)周期：84年1781年的一顆彗星的報告1781年，一顆彗星走進了他的視野赤道半徑：24760km黃赤交角：29.6自轉(zhuǎn)周期：0.658天公轉(zhuǎn)周期：164.8年筆尖上的行星 在30年前發(fā)射的 NASA旅行者2號宇宙飛船，如今已離開太陽有100億公里之遠。如今它仍然可以經(jīng)由深空通訊網(wǎng)追蹤與指揮。這艘宇宙飛船是繼先驅(qū)者10號和11號、旅行者1號宇宙飛船之后，第四艘飛越外行星進而脫離太陽系的人造飛行器。在旅行者2號宇宙飛船上附有一片12吋的鍍金銅盤。這個猶如裝在被拋入宇宙之海的瓶子中的信息，紀錄有居住在地球上的文明與生物的影像和聲音。這些聲音與影像是由委員會主席卡爾薩根博士精挑細選出來的。上圖可見圓盤上的簡單圖樣，代表宇宙飛船的來源以及圓盤的使用方法。圓盤的特異結(jié)構(gòu)可以令他們在星際旅行時，免于被破壞。這艘宇宙飛船至少在未來的四萬年內(nèi)，并不會靠近任何其它行星。 赤道半徑：1150km黃赤交角：122.5自轉(zhuǎn)周期：6.39天公轉(zhuǎn)周期：247.7年美國洛韋爾天文臺青年天文工作者湯博哪個是第十顆大行星？ 2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的國