自然科學(xué)概論-宇宙篇太陽(yáng)系-

遙望晴夜的天空，心曠神怡。這是孩提時(shí)代我們心目中的宇宙，博大、深邃。她為我們編織過(guò)多少美麗的夢(mèng)；她又為我們留下多少神秘的迷。宇宙如此多嬌，引無(wú)數(shù)天才競(jìng)折腰。第一篇宇宙天文上幾個(gè)常用的單位和符號(hào)光一年內(nèi)在真空中走過(guò)的距離。太陽(yáng)質(zhì)量m⊙1m⊙=1.99×1030kg2）光年（ly)1）天文單位（AU)地球與太陽(yáng)的平均距離。1表示距離2表示質(zhì)量第一講太陽(yáng)系太陽(yáng)系是由太陽(yáng)、大行星、矮行星和太陽(yáng)系小天體組成的天體系統(tǒng)。一、太陽(yáng)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(jí)行星群體。太陽(yáng)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(yáng)太陽(yáng)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(huì)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(duì)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(yáng)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(yáng)核心發(fā)生氫核聚變?yōu)楹ず说臒岷?核聚變)反應(yīng)。1、太陽(yáng)概述恒星,熾熱的氣體星球，沒(méi)有固體的星體或核心,中心,(與地球相比)直徑109倍,V130萬(wàn)倍,m33萬(wàn)倍。99.7%,50億年前，后成白矮星.2、太陽(yáng)能量來(lái)源繞銀河系中心的公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn).(視頻:太陽(yáng)系的公轉(zhuǎn))3、太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)米粒、超米粒核心區(qū)、輻射層、對(duì)流層、大氣層。太陽(yáng)大氣層從內(nèi)到外可分為光球、色球和日冕三層。太陽(yáng)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?shí)際看到的太陽(yáng)圓面，我們所見到太陽(yáng)的可見光，幾乎全是由光球發(fā)出的。太陽(yáng)表面溫度:約6000K.光球上分布有斑斑點(diǎn)點(diǎn)，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(yáng)黑子。米粒和超米粒組織可能是光球?qū)雍蛯?duì)流層的氣體對(duì)流產(chǎn)生的。太陽(yáng)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(yáng)活動(dòng)極大年，最少的年份稱太陽(yáng)活動(dòng)極小年。太陽(yáng)黑子的平均活動(dòng)周期是11．2年。太陽(yáng)黑子的突出特點(diǎn)是具有強(qiáng)大的磁場(chǎng)。89年3月5-18日的太陽(yáng)表面一群黑子,面積約70個(gè)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(wú)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(gè)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(yáng)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)?，它得在日全食時(shí)或用色球望遠(yuǎn)鏡才能觀測(cè)到，2005年日全食期間拍攝的太陽(yáng)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(shí)，有時(shí)象一只耳朵，有時(shí)好象騰起的火焰，人們俗稱它為日珥。太陽(yáng)色球?qū)佑行┚植苛羺^(qū)域，我們稱它為譜斑。它處于太陽(yáng)黑子的正上方。有時(shí)譜斑亮度會(huì)突然增強(qiáng)，這就是我們通常說(shuō)的耀斑。3）日冕1970年3月7日日全食時(shí)日冕。2006年日全食期間拍到的日冕

色球?qū)又鉃槿彰釋樱鼫囟葮O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(yáng)風(fēng)的風(fēng)源。日冕也得在日全食時(shí)或用日冕儀才可觀測(cè)到。當(dāng)太陽(yáng)上有強(qiáng)烈爆發(fā)時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)攜帶著的強(qiáng)大等離子流可能到達(dá)地球極區(qū)。這時(shí)，在地球兩極則可看見瑰麗無(wú)比的極光。太陽(yáng)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(yáng)風(fēng)影響地球磁場(chǎng)的示意圖。白線代表太陽(yáng)風(fēng)而圍繞地球的藍(lán)線代表磁場(chǎng)。太陽(yáng)風(fēng)和極光三：八大行星1：八大行星簡(jiǎn)介1）八大行星名稱及離太陽(yáng)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(yáng)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(wú)衛(wèi)星的是水星和金星。5）自轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)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(yáng)系中一顆普通的行星,又是太陽(yáng)系中一顆最特殊的行星。(2)為什么叫地球？*３０００多年前，中國(guó)人就提出“天圓地方”說(shuō).*地球說(shuō)的提出公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派最早提出西方“地球說(shuō)”猜測(cè)。他們觀察出港和進(jìn)港的航船。航船進(jìn)港時(shí)，先看見桅桿,再看見船身.航船出港時(shí)，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(shuō)”，他注意到月蝕時(shí)大地投射到月亮上的影子是圓的，由此推測(cè)大地是球體太陽(yáng)月球地球*地球是球體的證實(shí)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(shí)了地球是球形的。

*地球不是一個(gè)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(yáng)地球日食月食藍(lán)月(bluemoon)藍(lán)月并不是月球真的變成藍(lán)色,只是有時(shí)一個(gè)月內(nèi)看到兩次滿月,我們就會(huì)把第二個(gè)滿月叫做藍(lán)月.2009年10月9日美國(guó)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(guó)月球坑觀測(cè)和傳感衛(wèi)星對(duì)月球南極實(shí)施了第二次撞擊。視頻資料月球阿波羅13號(hào)返回四、矮行星（二級(jí)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(guó)際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)”，給出了大行星、矮行星、太陽(yáng)系小天體的定義。1)矮行星（二級(jí)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(yáng)系第九大行星的長(zhǎng)期爭(zhēng)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(yáng)系第九大行星的爭(zhēng)論。2、冥王星的降級(jí)事件冥王星是在1930年由美國(guó)羅亞爾天文臺(tái)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(yáng)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(yáng)40-50AU、與黃道面低傾角的區(qū)域，天體密集的中空?qǐng)A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(jí)。3冥衛(wèi)“卡戎”是冥王星天然同步衛(wèi)星雙星系統(tǒng)相對(duì)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(guó)天文學(xué)家赫歇爾(Herschel)發(fā)現(xiàn)天王星Ceres(西西里守護(hù)神-色列斯)第一號(hào):谷神星1801意大利皮亞齊2.77AU.發(fā)現(xiàn)移動(dòng)很快的天體，后因生病而使之失蹤，高斯計(jì)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(shí)編號(hào)”：觀測(cè)者觀測(cè)到一顆小行星。“暫定編號(hào)”：不同夜晚均觀測(cè)到并報(bào)國(guó)際小行星中心后，獲得國(guó)際統(tǒng)一格式的暫定編號(hào)?！皣?guó)際永久編號(hào)”：是“新發(fā)現(xiàn)”，且經(jīng)過(guò)三次以上不同沖日年代的觀測(cè)證實(shí)，并計(jì)算出精確軌道參數(shù)?！懊保喊l(fā)現(xiàn)者對(duì)它進(jìn)行命名，但須報(bào)國(guó)際小行星中心和小行星命名委員會(huì)審議通過(guò)，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(kuò)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(guó)命名的張衡星、祖沖之星、陳景潤(rùn)星、錢三強(qiáng)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(tái)星”、“南京大學(xué)星”等。

4近地小行星的分類6500萬(wàn)年前10km小行星撞恐龍滅絕近地小行星：運(yùn)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(huì)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(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，在古人眼里常被視做災(zāi)難的征兆。中國(guó)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(shí)，英國(guó)天文學(xué)家哈雷對(duì)這顆彗星尤為感興趣。他仔細(xì)觀測(cè)、記錄了彗星的位置和它在星空中的逐日變化。經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(shí)的老朋友1995年7月23日的凌晨，美國(guó)新墨西哥州的海爾(AlanHale)和亞利桑那州的波普(ThomasBopp)幾乎同時(shí)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(guó)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(cè)器拍回的哈雷彗星照片都證實(shí)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(cāng)庫(kù)---奧爾特云1950年荷蘭天文學(xué)家奧爾特對(duì)41顆長(zhǎng)周期彗星的原始軌道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后認(rèn)為，距離太陽(yáng)約50,000AU至100,000AU,存在著一個(gè)碩大無(wú)比的“冰庫(kù)云團(tuán)”。包圍太陽(yáng)系。太陽(yáng)系里所有的長(zhǎng)周期彗星都來(lái)自這個(gè)云團(tuán)，因而人們把它稱為彗星倉(cāng)庫(kù)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