自然科學(xué)概論-宇宙篇太陽系-

遙望晴夜的天空，心曠神怡。這是孩提時代我們心目中的宇宙，博大、深邃。她為我們編織過多少美麗的夢；她又為我們留下多少神秘的迷。宇宙如此多嬌，引無數(shù)天才競折腰。第一篇宇宙天文上幾個常用的單位和符號光一年內(nèi)在真空中走過的距離。太陽質(zhì)量m⊙1m⊙=1.99×1030kg2）光年（ly)1）天文單位（AU)地球與太陽的平均距離。1表示距離2表示質(zhì)量第一講太陽系太陽系是由太陽、大行星、矮行星和太陽系小天體組成的天體系統(tǒng)。一、太陽系組成大行星即指八大行星，矮行星是以冥王星為代表的二級行星群體。太陽系小天體包括小行星、彗星、流星以及行星際間塵埃介質(zhì)等組成。二、太陽太陽基本數(shù)據(jù)日地平均距離

149，598，000千米

半徑696，000千米質(zhì)量1.989×1033克平均密度1.409克/立方厘米有效溫度5,770K自轉(zhuǎn)會合周期26.9日(赤道);31.1日(極區(qū))光譜型G2V目視星等-26.74等目視絕對星等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/秒中心溫度約15,000,000K中心密度約160克/立方厘米年齡50億年太陽能量的99%是由中心的核反應(yīng)區(qū)的熱核反應(yīng)產(chǎn)生的。太陽核心發(fā)生氫核聚變?yōu)楹ず说臒岷?核聚變)反應(yīng)。1、太陽概述恒星,熾熱的氣體星球，沒有固體的星體或核心,中心,(與地球相比)直徑109倍,V130萬倍,m33萬倍。99.7%,50億年前，后成白矮星.2、太陽能量來源繞銀河系中心的公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn).(視頻:太陽系的公轉(zhuǎn))3、太陽的運動太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4太陽的結(jié)構(gòu)米粒、超米粒核心區(qū)、輻射層、對流層、大氣層。太陽大氣層從內(nèi)到外可分為光球、色球和日冕三層。太陽大氣的主要成分是氫（質(zhì)量約占71%）與氦（質(zhì)量約占27%）。且具有反常增溫現(xiàn)象，從內(nèi)到外，溫度不斷陡升。1)光球?qū)庸馇蚓褪俏覀儗嶋H看到的太陽圓面，我們所見到太陽的可見光，幾乎全是由光球發(fā)出的。太陽表面溫度:約6000K.光球上分布有斑斑點點，被稱為“米粒組織”和“超米粒組織”。光球上亮的區(qū)域叫光斑，暗的黑斑叫太陽黑子。米粒和超米粒組織可能是光球?qū)雍蛯α鲗拥臍怏w對流產(chǎn)生的。太陽黑子：是光球?qū)由系暮诎祬^(qū)域，它的溫度大約為4500K，而光球其余部分的溫度約為6000K。在明亮的光球反襯下，就顯得很黑。黑子最多的年份稱太陽活動極大年，最少的年份稱太陽活動極小年。太陽黑子的平均活動周期是11．2年。太陽黑子的突出特點是具有強大的磁場。89年3月5-18日的太陽表面一群黑子,面積約70個地球.10日黑子群爆發(fā)大耀斑,放出帶電粒子和輻射,使地面多處無線電通訊中斷發(fā)展完全的黑子是由較暗的核（本影）和圍繞它的較亮部分（半影）構(gòu)成的，形狀像一個淺碟。光球上還有一些比周圍更明亮的區(qū)域，叫光斑。它與黑子常常相伴而生。太陽黑子的本影和半影2)色球?qū)訌墓馇虮砻娴?000千米高度為色球?qū)樱迷谌杖硶r或用色球望遠(yuǎn)鏡才能觀測到，2005年日全食期間拍攝的太陽色球?qū)由蛴谐霈F(xiàn)在日輪邊緣的針狀物。色球上經(jīng)常出現(xiàn)一些暗的“飄帶”，我們稱它為暗條。當(dāng)它轉(zhuǎn)到日面邊緣時，有時象一只耳朵，有時好象騰起的火焰，人們俗稱它為日珥。太陽色球?qū)佑行┚植苛羺^(qū)域，我們稱它為譜斑。它處于太陽黑子的正上方。有時譜斑亮度會突然增強，這就是我們通常說的耀斑。3）日冕1970年3月7日日全食時日冕。2006年日全食期間拍到的日冕

色球?qū)又鉃槿彰釋?，它溫度極高，用空間望遠(yuǎn)鏡可觀察到X射線耀斑。日冕上有冕洞，而冕洞是太陽風(fēng)的風(fēng)源。日冕也得在日全食時或用日冕儀才可觀測到。當(dāng)太陽上有強烈爆發(fā)時，太陽風(fēng)攜帶著的強大等離子流可能到達地球極區(qū)。這時，在地球兩極則可看見瑰麗無比的極光。太陽風(fēng):從日冕上射出的高速帶電粒子流。原因:冕洞.日冕中存在的大片不規(guī)則的暗黑區(qū)域如圖是用X射線拍下的日冕上的冕洞太陽風(fēng)影響地球磁場的示意圖。白線代表太陽風(fēng)而圍繞地球的藍線代表磁場。太陽風(fēng)和極光三：八大行星1：八大行星簡介1）八大行星名稱及離太陽由近及遠(yuǎn)的順序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。類地行星類木行星地內(nèi)行星地外行星結(jié)構(gòu)：類地類木2）分類小行星：內(nèi)層外層地球：地內(nèi)地外內(nèi)層行星外層行星3)八大行星的一些數(shù)據(jù)2、太陽系八大行星之最1）體積最大的是木星，最小的是水星。4）平均密度最大的是地球，最小的是土星。3）衛(wèi)星數(shù)目最多的是土星，無衛(wèi)星的是水星和金星。5）自轉(zhuǎn)周期最長的是金星，最短的是木星。2）質(zhì)量最大的是木星，最小的是水星。3、八大行星的運動特征：共面性、近圓性、同向性。（1）共面性：公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一平面內(nèi)。（2）近圓性：公轉(zhuǎn)軌道為近圓的橢圓。（3）同向性：公轉(zhuǎn)方向相同。4、自轉(zhuǎn)方向：金星逆轉(zhuǎn)、天王星側(cè)轉(zhuǎn)。5、八大行星的視頻資料6、地球和月球1)地球(1)地球既是太陽系中一顆普通的行星,又是太陽系中一顆最特殊的行星。(2)為什么叫地球？*３０００多年前，中國人就提出“天圓地方”說.*地球說的提出公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派最早提出西方“地球說”猜測。他們觀察出港和進港的航船。航船進港時，先看見桅桿,再看見船身.航船出港時，先不見船身，再不見桅桿.許多學(xué)者認(rèn)為既然地球是宇宙的中心，那它的形狀一定是宇宙中最完美的立體圖形----圓球體。*兩百年后，大學(xué)者亞里士多德從邏輯上論證了大地“地球說”，他注意到月蝕時大地投射到月亮上的影子是圓的，由此推測大地是球體太陽月球地球*地球是球體的證實葡萄牙航海家麥哲倫第一次環(huán)繞地球航行一周的壯舉，證實了地球是球形的。

*地球不是一個正球體（3)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（4)從月球看地球2)月球地球唯一的天然衛(wèi)星,人類第一次踏上足跡天體.日食月食,與地距離:384401Km太陽地球日食月食藍月(bluemoon)藍月并不是月球真的變成藍色,只是有時一個月內(nèi)看到兩次滿月,我們就會把第二個滿月叫做藍月.2009年10月9日美國太空總署(NASA)利用半人馬座火箭撞擊了月球南極地區(qū),4分多鐘后，美國月球坑觀測和傳感衛(wèi)星對月球南極實施了第二次撞擊。視頻資料月球阿波羅13號返回四、矮行星（二級行星）1.概述2）起因2005年“厄里斯”（齊娜）的發(fā)現(xiàn)。4）裁決2006－8－24捷克布拉格“國際天文學(xué)聯(lián)合大會”，給出了大行星、矮行星、太陽系小天體的定義。1)矮行星（二級行星）是2006年才出現(xiàn)在天文學(xué)中的新名字。冥王星是不是太陽系第九大行星的長期爭論。3）最主要的導(dǎo)火索1）冥王星冥王星從發(fā)現(xiàn)開始就有是不是太陽系第九大行星的爭論。2、冥王星的降級事件冥王星是在1930年由美國羅亞爾天文臺的克雷特·湯博發(fā)現(xiàn)的。視頻材料:冥王星冥王星在遠(yuǎn)離太陽59億公里的寒冷陰暗的太空中跚跚而行，和羅馬神話中住在陰森森的地下宮殿里的冥王普魯托非常相似，因此，人們稱其為普魯托(Pluto)

冥王星與其他大行星相比在許多方面的差異很大,而它又與一些大行星的衛(wèi)星相似。2）柯伊伯帶和“厄里斯”（1）柯伊伯帶上世紀(jì)50年代,荷蘭裔美籍天文學(xué)家柯伊伯預(yù)言：在海王星軌道以外距大陽40-50AU、與黃道面低傾角的區(qū)域，天體密集的中空圓盤狀區(qū)域,冥王星也屬于該區(qū)域天體。2005年7月，美布朗小組，在柯伊伯帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)比冥王星大，直徑2400km，冥王星的1.5倍,質(zhì)量比冥王星重27%的行星厄里斯。（2)厄里斯或“齊娜”--2003UB313厄里斯“齊娜”的發(fā)現(xiàn)，使冥王星降級。3冥衛(wèi)“卡戎”是冥王星天然同步衛(wèi)星雙星系統(tǒng)相對靜止。冥王星和卡戎（n+4）/101766德提丟斯數(shù)列－波德發(fā)表五小行星帶1提丟斯－波德定則與發(fā)現(xiàn)小行星1781年.德國天文學(xué)家赫歇爾(Herschel)發(fā)現(xiàn)天王星Ceres(西西里守護神-色列斯)第一號:谷神星1801意大利皮亞齊2.77AU.發(fā)現(xiàn)移動很快的天體，后因生病而使之失蹤，高斯計算天文愛好者奧伯斯再次發(fā)現(xiàn)平均直徑952km月球1/4質(zhì)量1/50地球2小行星如何命名“臨時編號”：觀測者觀測到一顆小行星?！皶憾ň幪枴保翰煌雇砭^測到并報國際小行星中心后，獲得國際統(tǒng)一格式的暫定編號。“國際永久編號”：是“新發(fā)現(xiàn)”，且經(jīng)過三次以上不同沖日年代的觀測證實，并計算出精確軌道參數(shù)?！懊保喊l(fā)現(xiàn)者對它進行命名，但須報國際小行星中心和小行星命名委員會審議通過，刊布于世。最初多以希臘神話中的諸神為主，如第一顆小行星“谷神星”及“智神星”等后擴展到科學(xué)家、文學(xué)家、藝術(shù)家等及各種地名、單位名。如我國命名的張衡星、祖沖之星、陳景潤星、錢三強星、袁隆平星、巴金星、曹光彪星等。地名如“江蘇星”、“蘇州星”、“常熟星”等；單位名如“中科院紫金山天文臺星”、“南京大學(xué)星”等。

4近地小行星的分類6500萬年前10km小行星撞恐龍滅絕近地小行星：運行軌道與地球軌道相交或相近的小行星.小行星撞擊地球的想像圖視頻材料:恐龍滅絕關(guān)注:小行星是否會與地球碰撞.1908年6月30日，西伯利亞的通古斯大爆炸.彗星拖著長長的尾巴，在古人眼里常被視做災(zāi)難的征兆。中國民間俗稱“掃帚星”。六彗星與奧爾特云1彗星1）哈雷慧星1531－1607－1682--1758－1834－1910－1986－2062周期:76年

1682年8月，天空中出現(xiàn)了一顆用肉眼可見的亮彗星。當(dāng)時，英國天文學(xué)家哈雷對這顆彗星尤為感興趣。他仔細(xì)觀測、記錄了彗星的位置和它在星空中的逐日變化。經(jīng)過一段時期的觀察，他發(fā)現(xiàn)，這顆彗星好像不是初次光臨地球的新客，而是似曾相識的老朋友1995年7月23日的凌晨，美國新墨西哥州的海爾(AlanHale)和亞利桑那州的波普(ThomasBopp)幾乎同時發(fā)現(xiàn)了一顆新彗星！因此這顆新彗星就被稱為海爾?波普(Hale-Bopp)，

2)海爾?波普彗星3)彗星的臟雪球模型.1950年，美國的弗雷德·惠普爾提出：彗星是由凝結(jié)成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨等易揮發(fā)的物質(zhì)和“臟”的塵埃微?；祀s組成。1986年由蘇聯(lián)的”金星--哈雷彗星”飛行器和歐洲航天局的哈雷彗星探測器拍回的哈雷彗星照片都證實了“臟雪球”模型的正確。4)彗星的結(jié)構(gòu)彗核、彗發(fā)、彗尾2彗星倉庫---奧爾特云1950年荷蘭天文學(xué)家奧爾特對41顆長周期彗星的原始軌道進行統(tǒng)計后認(rèn)為，距離太陽約50,000AU至100,000AU,存在著一個碩大無比的“冰庫云團”。包圍太陽系。太陽系里所有的長周期彗星都來自這個云團，因而人們把它稱為彗星倉庫或奧爾特云。1)彗星和行星相撞3彗星和行星相撞與生物滅絕蘇