地球在宇宙中

第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球在宇宙中中國地圖出版社SINOMAPSPRESS普通高中課程標準實驗教科書地理

必修?

第1冊

這世界唯有兩樣東西能使我們的心靈受到震撼：一是我們頭頂上燦爛的星空，一是我們內(nèi)心崇高的道德準則。

——康德茫茫宇宙，渺無邊際。億萬星辰，交相輝映。地球在宇宙中處于何等地位?地球的宇宙環(huán)境究竟如何?地球是一個什么樣的星球？

日出日落，月盈月虧。地球、月球和太陽，究竟是什么樣的關(guān)系?是什么原因?qū)е铝藭円沟母?、四季的輪回？是什么力量操縱著地球上的潮漲和潮落？又是什么力量導致了風向的偏移和氣流的旋轉(zhuǎn)?讓我們一起來領(lǐng)略宇宙的浩瀚、太陽的偉大和地球的神圣吧!地球在宇宙中地球TheEarth月球TheMoonTheJupiter木星TheSaturn土星OrionNebula(M42)獵戶座大星云獅子座流星雨（1999年11月16日至18日）CometWest（1976）威斯特彗星InterstellarMatter（ISM）星際物質(zhì)“地心說”→“日心說”→“星系”→現(xiàn)代觀測

人類對宇宙的認識是隨著觀測手段的革命而不斷深化的。宇宙是物質(zhì)世界

——天體是宇宙物質(zhì)的存在形式宇宙是包容天地萬事萬物的總稱“天地四方”——“宇”

“古往今來”——“宙”——無限的空間

——無限的時間一、宇宙1.宇宙是物質(zhì)世界2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式種類星云

恒星

行星

衛(wèi)星

彗星

流星

星際物質(zhì)主要物質(zhì)形態(tài)

和基本天體一、宇宙1.宇宙是物質(zhì)世界2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式種類天體系統(tǒng)宇宙是不斷運動的

——天體相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)形成天體系統(tǒng)地月系月地平均距離38.4萬千米。TheSolarSystem太陽系在月球表面看地球升起TheMilkWayGalaxy銀河系銀河系有太陽這樣的恒星2000多億顆銀河系主體部分的直徑約為8萬光年輝煌的銀河系中心（銀核）部分天鵝——人馬座方向的銀河天鷹——人馬座方向的銀河織女、牽牛星——人馬座方向的銀河長盾——人馬座方向的銀河

銀河系有兩個較矮小的鄰居——大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們都屬于不規(guī)則星系。由于引力的作用，銀河系在不斷地從這兩個小星系中吸取塵埃和氣體，使這兩個鄰居中的物質(zhì)越來越少。預計在一百億年里，銀河系將會吞沒這兩個星系中的所有物質(zhì)，這兩個近鄰將不復存在。銀河系的衛(wèi)星系“大麥哲倫云”，屬不規(guī)則星系。河外星系用目前最大的望遠鏡可以觀察到數(shù)以十億計的星系離我們最遠的星系估計為150?200億光年M31仙女座大星云即仙女星系天體系統(tǒng)的層次月球地球地月系太陽系河外星系其他恒星系銀河系總星系其他行星—衛(wèi)星系宇宙的特性物質(zhì)性：天體

(形態(tài)多樣)運動性：天體系統(tǒng)

(層次)一、宇宙1.宇宙是物質(zhì)世界2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式種類天體系統(tǒng)二、太陽系二、太陽系構(gòu)成太陽——中心天體

八顆行星及衛(wèi)星

小行星矮行星

彗星

流星

行星際物質(zhì)二、太陽系二、太陽系單擊行星名有鏈接水星Mercury金星Venus火星Mars天王星Uranus海王星Neptune地球Earth木星Jupiter土星Saturn國際天文學聯(lián)合會大會2006年8月24日投票決定，不再將傳統(tǒng)九大行星之一的冥王星視為行星，而將其列入“矮行星”。冥王星又因何被“降級”？

“行星”這個說法起源于希臘語，原意指太陽系中的“漫游者”。近千年來，人們一直認為水星、金星、地球、火星、木星和土星是太陽系中的標準行星。19世紀后，天文學家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了天王星、海王星和冥王星，使太陽系的“行星”變成了9顆。此后，“九大行星”成為家喻戶曉的說法。不過，新的天文發(fā)現(xiàn)不斷使“九大行星”的傳統(tǒng)觀念受到質(zhì)疑。天文學家先后發(fā)現(xiàn)冥王星與太陽系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之外，屬于太陽系外圍的柯伊伯帶，這個區(qū)域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。20世紀90年代以來，天文學家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽運行的大天體。比如，美國天文學家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”，就是一個直徑和質(zhì)量都超過冥王星的天體。布朗等人的發(fā)現(xiàn)使傳統(tǒng)行星定義遭遇巨大挑戰(zhàn)。國際天文學聯(lián)合會大會通過的新行星定義，意在彌合傳統(tǒng)的行星概念與新發(fā)現(xiàn)的差距。大會通過的決議規(guī)定，“行星”指的是圍繞太陽運轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、能夠清除其軌道附近其他物體的天體。在太陽系傳統(tǒng)的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被自動降級為“矮行星”。

圖中從小到大的天體依次為最大的小行星谷神星Ceres(直徑933.2千米)、冥王星的衛(wèi)星Charon(直徑1206.8千米)、土星的衛(wèi)星Rhea(直徑1528.6千米)、天王星的衛(wèi)星Titania(直徑1576.8千米)、冥王星(直徑2413.5千米)、海王星的衛(wèi)星Triton(直徑2703.1千米)、木星的衛(wèi)星Europa(直徑3137.6千米)、月球(直徑3475.4千米)、木星的衛(wèi)星lo(直徑3636.3千米)、木星的衛(wèi)星Callisto(直徑4794.8千米)以及水星(直徑4875.3千米)。NASA拍攝。為什么說地球是太陽系中的一顆普通行星？行星質(zhì)量體積密度公轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期水星0.050.0565.4687.9d58.6d金星0.820.8565.26224.7d243d地球1.001.0005.521a23h56min火星0.110.1503.961.9a24h37min木星317.941316.0001.3311.8a9h50min土星95.18745.0000.7029.5a10h14min天王星14.665.201.2484.0a約16h海王星17.257.101.66164.8a約18h

地球是太陽系中的一顆普通行星。從表中可以看出，在太陽系的八顆行星中，地球的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)運動有自己的特點，但并不特殊。質(zhì)量以地球為1體積以地球為1三、地球地球在太陽系中的位置有何特點？

這為地球上生命的誕生提供了什么前提條件？1.5億千米(1個天文單位)日地平均距離適宜的溫度地球的體積和質(zhì)量有何特點？這為地球上生命的誕生提供了什么條件？適宜生物生存的大氣適宜生物生存的水八顆行星的公轉(zhuǎn)方向和軌道面有何特點？

這對地球上生命的誕生有何影響？地球上存在生命物質(zhì)的條件太陽光照一直比較穩(wěn)定八顆行星繞日公轉(zhuǎn)具有同向性和共面性，地球的宇宙環(huán)境較安全距太陽位置適中，氣溫適宜自轉(zhuǎn)周期不太長具有適當?shù)捏w積和質(zhì)量吸引大氣層放射性元素衰變及火山活動促使地球表面液態(tài)水不斷增多

火星上是否有生命存在？案例研究:?思考：

1.你認為哪些條件可以作為火星上曾經(jīng)有生命存在的證據(jù)？“探路者”拍攝的火星景色360度全景照片思考：2.與地球相比，火星上的哪些因素不適合人類生存？3.查找“勇氣號”和“機遇號”火星探測進展的資料，制作一張資料卡片。探索地外文明探索地外生命活動：宇航員生存訓練

假如你是航天飛機的機長，將要到達月球站。機上有乘務員14人。由于發(fā)動機故障，你們被迫降落在月球發(fā)亮的一面，距目的地還有上百千米。航天飛機難以修復，一些乘務員嚴重受傷。你決定步行去月球站。你現(xiàn)在只能在下列物品中選擇5種，并按其重要性標注1——5序號，以備在長途行程中，遇到特殊情況被迫扔掉一些做選擇之用。物品序號選擇理由物品序號選擇理由A．壓縮食品I．磁性指南針B．降落傘J．瓶裝水C．左輪手槍K．信號彈D．奶粉L．急救藥品E．氧氣瓶M．收發(fā)報機F．尼龍繩N．加熱器G．星空圖O．手電筒H．火柴請你與小組同學討論后作出選擇:想知道航空航天專家們的選擇嗎？12345生存必需品生存必需品辨別方向用補充體能靠近月球站時求救

假如你的飛機墜落在地球上一片距人群300千米的荒漠地帶。沒有人知道你的飛機遇難，而你只有到達人群居住的地方才能獲救，你在墜毀的飛機上找到下列15件沒有損壞的物品。在這300千米的旅途中，你只能選擇其中的一些帶在身邊。哪些是最重要的呢？請按其重要性標注1——5的序號，以備在長途行程中，遇到特殊情況被迫扔掉一些做選擇之用。在地球上物品序號選擇理由物品序號選擇理由A．壓縮食品I．磁性指南針B．降落傘J．瓶裝水C．左輪手槍K．信號彈D．奶粉L．急救藥品E．氧氣瓶M．收發(fā)報機F．尼龍繩N．加熱器G．星空圖O．手電筒H．火柴

請你與小組同學討論后作出選擇。12345生存必需品辨別方向用補充體能求救信號取火和做飯序號在月球上在地球上給你的啟示1氧氣瓶瓶裝水2瓶裝水磁性指南針3星空圖壓縮食品4壓縮食品火柴5收發(fā)報機收發(fā)報機

兩種情形下的排列順序有哪些相同之處？它給你什么啟示？小結(jié)：宇宙是物質(zhì)的，是不斷運動和發(fā)展的天體系統(tǒng)的層次地球上存在生命的條件

練習：

說出下列天體的名稱或類型:

1.夜晚觀察星空，看到的輪廓模糊的是

，在星空中移動的是

，圓缺多變的

是

，一閃即逝的是

，拖著長尾的是

。

2.太陽系的中心天體是____，距離太陽最遠的行星是_____,這顆行星的的軌道直徑約為_____千米。

3.銀河系是由千千萬萬顆

組成的龐大集團，其主體部分的直徑約為

光年。

4.

系和現(xiàn)階段能觀測到的

系合起來叫總星系，這就是目前我們能觀測到的宇宙范圍。1.下列屬于天體的是：（）A.人類的家園——地球B.河外星系C.天空中飄動的云D.總星系2.下列天體系統(tǒng)中，最低的一級是：（）A.總星系B.太陽系C.河外星系D.銀河系答案：A答案：B3.目前，根據(jù)人們的探測技術(shù)，能夠探測到的最遠天體距離地球約有： （）A.200億光年B.1.496億千米C.120億千米D.8萬光年4.小行星帶位于下列哪兩個行星軌道之間：（）A.地球和火星B.火星和木星C.木星和土星D.土星和天王星答案：B答案：A5.2001年3月23日下午，和平號空間站墜落南太平洋，與此現(xiàn)象相似的現(xiàn)象是：（）A.流星現(xiàn)象B.日落現(xiàn)象C.彗星現(xiàn)象D.極光現(xiàn)象6.與地球上存在生命無關(guān)的因素是：（）A.地球的體積和質(zhì)量適中B.地球自西向東繞日公轉(zhuǎn)C.日地距離適中，地球表面溫度適宜D.地球附近大小行星各行其道，互不干擾答案：B答案：A連線題：把下列生命物質(zhì)存在的條件及形成原因用線連接起來。生命物質(zhì)存在的條件形成原因地球所處的光照條件一直穩(wěn)定…Ａ地球所處的宇宙環(huán)境較安全……Ｂ５.地球與太陽的距離適中地球表面平均溫度15℃……Ｃ有適合生物呼吸的大氣……Ｄ地球水、原始大洋……Ｅ１.大、小行星運動同向且大致共面，

各行其道、互不干擾２.地球內(nèi)部放射性元素衰變致熱與原

始重力收縮，結(jié)晶水汽化３.從太陽系誕生到地球上有生命，太

陽幾乎沒有明顯變化４.地球體積和質(zhì)量適中再見OrionNebula(M42)獵戶座大星云SevenSisters昴星團玫瑰星云TheHorseheadNebula馬頭狀星云半人馬座及鄰近的星云返回

組成銀河系的有大約兩千億顆恒星，而太陽只是其中中等大小的一顆。

獵戶座一等星，可以看到它的外層大氣。這是一顆很大的恒星，其直徑超過木星軌道直徑。

成團的恒星和巨大的星云共同構(gòu)成了這個位于NGC2363星系的恒星育嬰場。(HST)

“老鷹星云”(M16)里的恒星育嬰場。巨大的氫分子云柱頂端的每個細小突起中都包裹著一顆新生的恒星。

這是一個發(fā)光星云，也是恒星的誕生地。它位于人馬座的銀河系的鄰近星系NGC6822。

這是鄰近不規(guī)則星系小麥哲倫星云中的一處恒星育嬰場。星云中的恒星在不斷向四周吹散物質(zhì)。

恒星也有自己的生命史，它們從誕生、成長到衰老，最終走向死亡。它們大小不同，色彩各異，演化的歷程也不盡相同。恒星與生命的聯(lián)系不僅表現(xiàn)在它提供了光和熱。實際上構(gòu)成行星和生命物質(zhì)的重原子就是在某些恒星生命結(jié)束時發(fā)生的爆發(fā)過程中創(chuàng)造出來的。

赫茨普龍-羅素圖（赫羅圖）是表示恒星溫度或顏色與光度之間關(guān)系的圖。熾熱明亮的藍巨星位于左上方，比較冷且暗的紅矮星分布在圖的右下角。大多數(shù)恒星，包括太陽都在從左上