與太陽系有關(guān)的資料

與太陽系相關(guān)的資料太陽系太陽系是一個(gè)以太陽為中心天體，包括受太陽引力作用而環(huán)繞其運(yùn)轉(zhuǎn)的其他天體在內(nèi)的天體系統(tǒng)。太陽位于該系統(tǒng)的中心，并以其絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的質(zhì)量（占該系統(tǒng)總質(zhì)量的99.8%，其他一切天體只占0.2%）所產(chǎn)生的巨大引力，像原子核對(duì)周圍電子一樣，控制著整個(gè)系統(tǒng)。太陽是整個(gè)太陽系中唯一能夠自身發(fā)光的天體。它所發(fā)出的光和熱，照亮和溫暖著整個(gè)太陽系。當(dāng)然，作為一個(gè)系統(tǒng)，其他天體成員也都有自己的相對(duì)應(yīng)的位置，地球就是其中很具特色的成員。太陽系的組成在太陽系中，除了中心天體一太陽以外，還有行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)，其中行星和行星的衛(wèi)星是太陽系中重要組成成員。太陽系的基本結(jié)構(gòu)，主要是由八個(gè)大行星的運(yùn)動(dòng)和分布狀況決定的。在太陽系中，日前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大行星有八個(gè)。按它們距離太陽由近到遠(yuǎn)的順序，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自身都不能發(fā)出可見光，只能靠表面反射太陽光，才顯得明亮。有的看上去比其他恒星還要亮，那是因?yàn)樗鼈兙嚯x地球很近的緣故。另外，因?yàn)樾行琴|(zhì)量同太陽相差極大，所以在太陽的巨大引力下，它們都共同圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。太陽在億萬顆恒星中，論其半徑、質(zhì)量、溫度和光度等物理參量太陽僅僅一顆普通的恒星。但是，因?yàn)樘柧嚯x地球最近，所以對(duì)于人類和地球上一切生命來說，它又是一顆極其重要的恒星。日地距離日地距離又稱太陽距離。指的是日心到地心的直線長(zhǎng)度。因?yàn)榈厍蚶@太陽運(yùn)行的軌道是個(gè)橢圓，太陽位于一個(gè)焦點(diǎn)上，所以這個(gè)距離是變化的。其最大值為15210萬千米（地球處于遠(yuǎn)日點(diǎn)）；最小值為14710萬千米（地球處于近日點(diǎn)）；平均值為14960萬千米；這就是一個(gè)天文單位。19'76年國(guó)際天文學(xué)結(jié)合會(huì)把它確定為149597870千米，并從1984年起用。按此距離計(jì)算，太陽光到達(dá)地球表面只需8分18秒。太陽的大小和質(zhì)量在日地距離已知的條件下，只要通過儀器測(cè)得太陽視圓面直徑的張角，即可計(jì)算太陽的體積。通過測(cè)定，太陽的半徑約70萬千米，是地球半徑（6371千米）的109倍。太陽的體積約為1.4X1018立方千米，是地球的130萬倍。在日地距離和太陽體積已知的條件下，通過萬有引力定律，能夠間接地推算出太陽的質(zhì)量。太陽的質(zhì)量約為2X1027噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量（6X1021噸）的33萬倍。通過太陽的體積和質(zhì)量，可推算出太陽的密度，其平均值為1.41克/厘米3,只相當(dāng)于地球密度（5.52克/厘米3）的1/4。太陽內(nèi)部有高達(dá)一千幾百萬度的溫度，仿佛是一個(gè)巨大的原子能工廠，持續(xù)地實(shí)行著由氫變氦的核聚變反應(yīng)，從而釋放出巨大的原子能。這是因?yàn)?，太陽?nèi)部的氫原子在這樣的溫度下，會(huì)失去核外電子變成質(zhì)子，質(zhì)子在這樣環(huán)境里以極大的運(yùn)動(dòng)速度，克服靜電斥力而產(chǎn)生猛烈碰撞，在碰撞中2個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氦核。在此核聚變反應(yīng)中，以消耗掉一點(diǎn)點(diǎn)物質(zhì)質(zhì)量為代價(jià)，卻輻射出驚人的能量。八大行星行星性質(zhì)、分類和其他相關(guān)狀況地IM用旗汁行（ft虞*汨耕〒律地述火M天￥旦湃tv質(zhì)hk（故里球?yàn)?）1.000OLLW.5317,9414-S317,22平可平神m原球丸a瞬1.甥＞01皿■i.Ofi礎(chǔ).分舞——炯w巨行M^3ffA木犀卸日.用火岬木斌出海王州5頃130如M124發(fā)血甜度<K>6的7503301281027V57T】早敝(1QIS16235a配〔忙石）物成氣物質(zhì)沸物成大，gt元m較械審E太Fm伸甫輩眄珀、H大*1*重物質(zhì)指鎂、鐵、鋁等硅酸鹽和氧化物以及鐵、鎳等金屬礦物冰物質(zhì)指氧、氮、碳等和氫的化合物（如％叫、叫）在低溫下成的冰氣物質(zhì)指的主要是氫和氦。水星在我國(guó)古稱辰星。距太陽最近。在八大行星中水星的體積和質(zhì)量排在第八位。但它的密度較大，僅次于地球，列居第二位。水星的自轉(zhuǎn)周期為58.6天，公轉(zhuǎn)周期為88天。也就是說，它自轉(zhuǎn)三周的同時(shí)也繞太陽旋轉(zhuǎn)了兩周，這稱做自轉(zhuǎn)一一公轉(zhuǎn)偶合現(xiàn)象。因?yàn)樗潜砻鏇]有大氣和水，所以它的表面環(huán)境在八大行星中是最嚴(yán)酷的。朝向太陽的半球赤道上溫度可達(dá)700K，而背陽半球的表面溫度可冷卻到100K以下。金星在我國(guó)古代稱太白星、啟明星或長(zhǎng)庚星。金星距太陽比水星稍遠(yuǎn)些，但它是離地球最近的行星，所以夜晚看它，除月球外，是天空中最亮的一個(gè)天體。金星的大小、質(zhì)量和密度都和地球很接近，又是地球的近鄰，所以過去一直認(rèn)為金星的表面狀況和大氣成分等，都和地球差不多。但是近二十多年來，通過向金星發(fā)射十多個(gè)宇宙飛船和探測(cè)器的探察，所獲得的各種寶貴資料證實(shí)，金星與地球有很大的差異。金星的自轉(zhuǎn)很特殊，表現(xiàn)緩慢的逆向自轉(zhuǎn)。所以若在金星上觀日，就是西升東落了。它的自轉(zhuǎn)周期為243天，比公轉(zhuǎn)周期225天還長(zhǎng)。有人認(rèn)為金星的逆向自轉(zhuǎn)，是在它形成的晚期，曾受到一個(gè)特大星體逆向擦邊撞擊所致。金星沒有磁場(chǎng)，這可能與其自轉(zhuǎn)速度緩慢相關(guān)。地球是太陽系中一顆普通的行星。按離太陽由近到遠(yuǎn)的順序，它處于第三位。1968年宇宙飛船在36000千米高空，拍下了第一張顯示地球全貌的照片。人類第一次看到了自己居住的整個(gè)大地，是一個(gè)被大氣包圍著的藍(lán)色星球。說地球是一顆普通行星，是因?yàn)樗谔栂蛋舜笮行侵胁⒉伙@眼，它既不如木星和土星那樣大，也不像水星那樣小，更沒有美麗壯觀的光環(huán)帶。但是，地球也能夠說是一顆最特殊的行星。因?yàn)榘舜笮行侵?，唯?dú)地球是個(gè)有生命活動(dòng)的生機(jī)勃勃的世界。地球之所以區(qū)別于其他行星，而形成一個(gè)有生命活動(dòng)的世界，主要是因?yàn)榈厍蛟谔栂抵芯邆湟恍┆?dú)特的優(yōu)越條件，使地球表面產(chǎn)生了適于生物和生命活動(dòng)的溫度、大氣和水等。火星與地球的距離比金星稍遠(yuǎn)，體積和質(zhì)量比地球都小得多（分別是地球的15%和11%），從地球上看火星，它是一顆明亮的紅色星?；鹦堑拇髿夂芟”。砻娲髿鈮喝狈Φ厍虻?%，大氣成分中二氧化碳占95%，其余為氫、一氧化碳和氧，水汽含量極少?；鹦巧巷L(fēng)速很大，經(jīng)常形成強(qiáng)大塵暴。表面溫度最高時(shí)300K，最低時(shí)150&日變化常常超過100K。所以即使火星與日距離比較適中（1.5天文單位），又有與地球很多相似之處，如自轉(zhuǎn)周期為24小時(shí)37分，自轉(zhuǎn)軸與其軌道面成66°夾角，有明顯的四季變化（公轉(zhuǎn)周期為地球的二倍，四季長(zhǎng)度也是地球上的二倍），等等。但是，在如此嚴(yán)酷的自然環(huán)境中，生命活動(dòng)是很難實(shí)行的。木星是八大行星中體積和質(zhì)量最大的一個(gè)。經(jīng)過20世紀(jì)70年代初以來的宇宙飛船的探察，木星很多方面帶有恒星的特點(diǎn)，與太陽很相似。例如，組成物質(zhì)主要為氫和氦，而且比例也是10：1；沒有固體外殼，最外層有厚達(dá)1000千米的大氣；內(nèi)部雖然以液態(tài)氫為主，還可能有個(gè)固態(tài)核，但溫度在6000K~30000K。本身釋放能量，表面晝夜溫度不變，太陽輻射能量占次要地位；密度與太陽相當(dāng)，為1.33克/厘米3。并且木星周圍有16顆衛(wèi)星繞其運(yùn)轉(zhuǎn)，宛如一個(gè)小“太陽系”。但是，從木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律上看，它仍然屬于行星，而不是恒星。木星自轉(zhuǎn)速度很快，周期為9小時(shí)50分，軌道呈扁圓形，公轉(zhuǎn)周期為12年。它的表面溫度為120K~130K。有和地球類似的偶極磁場(chǎng)，但強(qiáng)度比地球大10倍，也有磁層，厚度相當(dāng)于木星半徑的100倍。宇宙探測(cè)還發(fā)現(xiàn)，木星周圍有個(gè)由黑色碎石組成的環(huán)帶，環(huán)帶寬幾千千米，厚約30千米，7小時(shí)繞木星一周，碎石塊的大小從幾十米到幾百米不等，并在木星背向太陽的一面有3萬千米長(zhǎng)的極光。土星在太陽系中僅次于木星，是第二大行星。土星的體積是地球的745倍，質(zhì)量是地球的95倍，不過密度最小，僅有0.7克/厘米3。它的自轉(zhuǎn)周期為10小時(shí)14分，公轉(zhuǎn)周期為29.5年。土星與木星很相似。例如，在物質(zhì)組成上，也同太陽一樣以氫和氦為主；在星體結(jié)構(gòu)上，中心有一個(gè)半徑1萬千米的巖石核心，周圍是冰和氫的圈層，最外層是氫和氦為主的大氣，并在大氣中含有甲烷等；與木星一樣內(nèi)部也有熱源，致使其表面溫度(92K),高出太陽輻射的推算值(76K)，并有比地球強(qiáng)1000倍的磁場(chǎng)；更為有趣的是土星表面也有一些與赤道平行的明暗交替的帶紋和一個(gè)特別美麗的光環(huán)。光環(huán)寬約20萬千米，厚20千米~30千米，組成光環(huán)的物質(zhì)多是冰屑或帶冰殼的顆粒組織。另外，土星的衛(wèi)星比木星還多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)23個(gè)。其中土衛(wèi)六的半徑為2900千米，比水星還大，是太陽系中最大的衛(wèi)星，也是唯一具有大氣層的衛(wèi)星，大氣主要成分是甲烷和氫。天王星離太陽更遠(yuǎn)，肉眼不易看清楚。它的體積和質(zhì)量都比地球大，分別是地球的65倍和14倍，但密度只有地球的1/4,其星體結(jié)構(gòu)和木星、土星基本相似，物質(zhì)組成也基本相同，并且也有一個(gè)環(huán)帶。木星、土星和天王星的環(huán)帶，其組成物質(zhì)基本上都是些很小的天體碎塊和氣體，天體碎塊的直徑一般在幾厘米到百米之間，每個(gè)小碎塊都好像一顆小小的衛(wèi)星，在自己的軌道上繞著母體行星運(yùn)行，雖然這些天體碎塊的成因，各自有所不同，但有一點(diǎn)是共同的，即行星的引潮力使它們不能凝聚成團(tuán)，只能以分散成圈環(huán)的形式繞行星運(yùn)行不息。天王星有個(gè)突出的特點(diǎn)，那就是它的自轉(zhuǎn)方式。它在自轉(zhuǎn)時(shí)，不但是逆向旋轉(zhuǎn)，而且自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道面幾乎一致(大約成80°交角)，就好像躺在軌道上滾動(dòng)前進(jìn)。天王星的自轉(zhuǎn)周期為12.3小時(shí)，公轉(zhuǎn)周期為84年。正因?yàn)檫@樣，造成天王星極點(diǎn)上的一天等于84年。天王星有5個(gè)衛(wèi)星，也都是逆行衛(wèi)星。海王星是第一個(gè)通過計(jì)算被發(fā)現(xiàn)的行星。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)天王星的軌道總是與萬有引力計(jì)算數(shù)值不符的時(shí)候，有人認(rèn)為天王星之所以有“越軌”行為，是受了另一個(gè)大行星的影響01845年和1846年，分別由英國(guó)人亞當(dāng)斯和法國(guó)人萊威利爾先后計(jì)算出了這顆新行星的位置。后來，柏林天文臺(tái)根據(jù)這種計(jì)算結(jié)果，果然觀測(cè)到了太陽系第八顆大行星——海王星。這是對(duì)哥白尼的日心說和牛頓萬有引力學(xué)說的有力證明，是天文學(xué)上的重大成就之一。海王星的大小和質(zhì)量都與天王星相近。但是，距太陽已遠(yuǎn)達(dá)30個(gè)天文單位，其表面單位面積上獲得太陽的輻射量?jī)H是地球的1/900，因而表面溫度只有43K(-230°C)。海王星有3個(gè)衛(wèi)星。冥王星為何被取消了大行星的資格2006年8月24日，國(guó)際天文學(xué)結(jié)合會(huì)大會(huì)投票通過新的行星定義，冥王星被“逐出”行星行列，而被編人“矮行星”。由此，除太陽外，一個(gè)包括行星、矮行星和太陽系小天體在內(nèi)的太陽系新“家譜”表現(xiàn)在了我們面前。行星成員包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。定義:圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀，并且能夠清除其軌道附近其他物體的天體。矮行星成員包括冥王星和谷神星等。定義：與行星同樣具有充足的質(zhì)量，呈圓球狀，但不能清除其軌道附近其他物體的天體。太陽系小天體是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)但不符合行星和矮行星條件的物體。數(shù)十年來，科學(xué)家普遍認(rèn)為太陽系有九大行星，但隨著一顆比冥王星更大、更遠(yuǎn)的天體的發(fā)現(xiàn)，使得冥王星大行星地位的爭(zhēng)論愈演愈烈。一是因?yàn)槠浒l(fā)現(xiàn)的過程是基于一個(gè)錯(cuò)誤的理論；二是因?yàn)楫?dāng)初將其質(zhì)量估算錯(cuò)了，誤將其納人到了大行星的行列。1930年美國(guó)天文學(xué)家湯博發(fā)現(xiàn)冥王星，當(dāng)時(shí)錯(cuò)估了冥王星的質(zhì)量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星。不過，經(jīng)過近30年的進(jìn)一步觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)它的直徑只有2300公里，比月球還要小，等到冥王星的大小被確認(rèn)，“冥王星是大行星”早已被寫入教科書，以后也就將錯(cuò)就錯(cuò)了?，F(xiàn)在將冥王星降格為二級(jí)行星，同時(shí)增加谷神星、卡戎星和2003UB313為二級(jí)行星。太陽系中其他天體太陽系中除了上邊講的中心天體一一太陽，重要天體一一八大行星以及行星的衛(wèi)星之外，還有一些更小的天體和星際物質(zhì)，如小行星、彗星、流星體等。小行星是指主要分布在火星與木星兩顆行星軌道之間，沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行的數(shù)以萬計(jì)的小天體。它們與太陽的距離大約在2.2-3.6個(gè)天文單位。小行星一般都為石質(zhì)和碳質(zhì)，體積很小。直徑多為幾千米到幾十千米，超過100千米的只有112個(gè)，最大的叫谷神星，直徑為770千米。估計(jì)小行星總數(shù)有50萬顆以上，但總質(zhì)量?jī)H僅地球質(zhì)量的萬分之四。日前已編號(hào)命名的有3000多顆。在小行星中體積較大的一般為球形，有的還有衛(wèi)星(如大力神星)。但是，絕大局部形狀很不規(guī)則。小行星的表面有隕坑，沒有大氣。有人認(rèn)為小行星是原來位于火星與木星之間的一顆行星爆炸后的碎塊，但爆炸的原因尚無合理的解釋。彗星又名妖星、異星、掃帚星等。絕大局部彗星和行星一樣，也沿著閉合軌道繞太陽運(yùn)行，軌道呈橢圓形，這種彗星的出現(xiàn)具有周期性。因?yàn)殄缧擒壍榔穆侍貏e大，有的軌道為拋物線或雙曲線。所以，它們的出現(xiàn)很難預(yù)測(cè)，有的不再重現(xiàn)。彗星出現(xiàn)時(shí)，往往拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，形狀很特殊。因?yàn)殄缧堑男螒B(tài)以及運(yùn)行特點(diǎn)，與天空中其他天體相比較，顯得很奇異，過去人們認(rèn)為它的出現(xiàn)是不祥的預(yù)兆，其實(shí)是毫無科學(xué)道理的。迄今觀測(cè)到的彗星約有1500多顆，其中已有600多顆計(jì)算出運(yùn)行軌道，每年出現(xiàn)的彗星平均約為10顆。著名的哈雷彗星，繞日公轉(zhuǎn)周期為76年，最近一次是1986年2月經(jīng)過近日點(diǎn)的。有的彗星周期為數(shù)百年或更長(zhǎng)，對(duì)它們的理解就更加困難。彗星的物質(zhì)成分，一般為氤、碳和水等組成的冰凍物質(zhì)，好像個(gè)臟雪球。彗星的主要局部是彗核。當(dāng)彗核沿著自己軌道運(yùn)行到近日點(diǎn)附近時(shí)，因受太陽光熱作用冰凍物質(zhì)汽化，在其周圍形成彗發(fā)。彗發(fā)物質(zhì)在太陽的光壓和太陽風(fēng)的作用下，被推到背向太陽的一側(cè)，形成一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的彗尾。彗核的直徑為1千米~100千米，彗發(fā)可達(dá)幾萬千米，彗尾可達(dá)1億千米。但是，彗發(fā)和彗尾都是些極稀薄的氣體，比地球上一般的真空還“空”。流星體是指星際空間，特別是在地球軌道附近的空間，環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的細(xì)小天體。一般都是些繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)的或成群的固體塊或塵粒。主要是小行星和彗星碎裂與瓦解的產(chǎn)物。小的僅有幾克，大的可達(dá)幾十至幾百噸。當(dāng)它們運(yùn)行到地球附近，受到地球引力作用闖入地球大氣層時(shí)，因摩擦生熱而燃燒，發(fā)出鮮明的光亮，這就是人們所看到的流星。進(jìn)入地球大氣層中的流星體，多數(shù)被燃燒而化為灰燼，留在大氣之中；少數(shù)殘?bào)w落到地面，稱為隕星或隕石。按其組成成分，可分為鐵隕石（主要含鐵鎳成分）、石隕石（主要含硅酸鹽類）、石鐵隕石（由硅酸鹽和鐵鎳組成）。當(dāng)前地球上發(fā)現(xiàn)的最大鐵隕石重60噸（非洲納米比亞的戈巴鐵隕石）。我國(guó)新疆有一鐵隕石重30噸。1976年3月8日在我國(guó)吉林省降過一次罕見的“隕石雨”，其中最大的一塊重1770千克，是當(dāng)前世界上最大的石隕石。世界上當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的最大隕石坑直徑達(dá)64千米（加拿大）。流星體雖然很?。ㄐ〉膶?shí)際上是宇宙塵，大的實(shí)際上是小行星），但對(duì)它們的研究，意義很大。一是它們都屬于從天而降的自然標(biāo)本。二是它們體積小，溫度低，沒有像地球上巖石那樣受過高溫巖漿活動(dòng)等影響，自形成以來未經(jīng)變質(zhì)或很少變質(zhì)。因而保存著很多古老的，甚至是太陽系初期的信息。是我們探究太陽系、地球及其生命起源或演化的實(shí)物證據(jù)，也是探求地球內(nèi)部狀態(tài)和組成的重要借鑒。與星座相關(guān)的資料星座和星名茫茫星海，常常使很多人望而生嘆，不知該怎樣認(rèn)星。其實(shí)，和星星交朋友也不難。這要首先理解星區(qū)是怎樣劃分的。就像理解你的摯友一樣，你應(yīng)知道他家的住址，他家周圍的環(huán)境特征。恒星天區(qū)的劃分，就相當(dāng)于街區(qū)的劃分。中國(guó)古代把恒星天空劃分成三垣二十八宿（xiu）。古人注意到太陽和月亮經(jīng)過的黃道附近星區(qū)，就將沿黃道和赤道的天區(qū)又分成大小不等的二十八個(gè)小區(qū)，就叫二十八宿。宿就是住地的意思。月亮在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，每日從西往東經(jīng)過一宿。人們又把相連的七宿合稱一象，共四象。每象用有代表性的動(dòng)物名稱命名。中國(guó)古代還給明亮的恒星起了專門的名字，這些恒星名字能夠歸納為幾種類型：根據(jù)恒星所在的天區(qū)命名，如天關(guān)星、北河二、北河三、南河三、天津四、五車二和南門二等；根據(jù)神話故事的情節(jié)來命名，如牛郎星、織女星、北落師門、天狼星和老人星等；根據(jù)中國(guó)二十八宿命名，如角宿一、心宿二、婁宿三、參宿四和畢宿五等；根據(jù)恒星的顏色命名，如大火星（即心宿二）；還有根據(jù)古代的帝王將相官名來命名等。古巴比倫、古希臘等很多古老的民族都相關(guān)于恒星天空的劃分方法和神話故事。1928年，國(guó)際天文學(xué)結(jié)合會(huì)決定，將全天劃分成88個(gè)星區(qū)，叫星座。星座名稱是由亮星組成的圖形，結(jié)合神話故事，用人物、動(dòng)物和器具給予命名的。這88個(gè)星座大小不一，形態(tài)各異，范圍最大的是長(zhǎng)蛇座。它東西跨過102°，真是名副其實(shí)的“長(zhǎng)蛇陣”。不過這個(gè)星區(qū)沒什么特別亮的恒星，不怎么引人注意。范圍最小的星座是南天極附近的南十字星座。世界上有記載的最古老的星表為公元前5世紀(jì)的甘石星表。有記載的星圖為我國(guó)敦煌星圖。當(dāng)前，世界上有各種各樣的星表上千種。最重要的有哈勃空間望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)星星表和星圖等。北斗七星和北極星對(duì)中國(guó)廣大地區(qū)來說，北斗七星和北極星常年可見。在壯麗的恒星天空中，它們像指路燈塔，似報(bào)時(shí)鳴鐘，自古以來就是人們最熟悉的星星朋友。北極星現(xiàn)在在很靠近地球北極指向的天空。所以，看起來它總在北方天空。正是因?yàn)樗幍奈恢弥匾?，才大名鼎鼎。其?shí)，按亮度它僅僅一顆普通的二等星，屬于“小字輩”。它離我們300多光年。北極星屬于小熊星座中最亮的恒星，也叫小熊座a星。中國(guó)古代稱它為“勾陳一”或“北辰”。在星座圖形上，它正處于小熊的尾巴尖端。說到這里，或許你要問：小熊星座a星永遠(yuǎn)享受北極星的尊稱嗎？或者說，地球自轉(zhuǎn)軸的北極永遠(yuǎn)指向這顆星嗎？首先應(yīng)該指出，地球自轉(zhuǎn)軸也是在周期性的緩慢擺動(dòng)。所以，地球自轉(zhuǎn)軸北極指向的天空位置自然也是變動(dòng)的?？梢姡睒O星的“皇位”也存有輪流坐莊的可能。天文學(xué)家們?cè)缫阉愠觯?800年前，北極星不是現(xiàn)在小熊座a星，而是天龍座a星，中國(guó)古代稱它為右樞。那時(shí)右樞獲得北極星的殊榮。到公元1000年，也就是中國(guó)北宋初年的時(shí)候，地球北極指向的天空離現(xiàn)在北極星小熊座a星的角距還有6度?？梢姡菚r(shí)它還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能作北極星。現(xiàn)在地球自轉(zhuǎn)軸北極指向的天空離小熊座a星的角距只有約1度。日前，地球自轉(zhuǎn)軸北極指向的天空正以每年15角秒的速度接近小熊座a星。到公元2100年前后，地球自轉(zhuǎn)軸北極指向的天空和小熊座a星之間的角距最小，僅有約28角分。似乎這時(shí)它的“地位”才達(dá)到北極星的頂峰。以后，地球自轉(zhuǎn)軸北極指向的天空將逐漸遠(yuǎn)離小熊座a星。到公元4000年前后，仙王座Y星將成為北極星。到公元4000年前后，天琴座a星織女星將獲得北極星的美名。那時(shí)人們?cè)僬勂鹋＠珊涂椗墓适聛?，織女星“入主北極星的皇位”身份，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過牛郎星。地球自轉(zhuǎn)軸這樣擺動(dòng)一周的時(shí)間，大約是26000年。這說明一切事物都是在運(yùn)動(dòng)的，靜止僅僅暫時(shí)的，是相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)變化才是永恒的。北斗七星屬大熊星座的一局部，從圖形上看，北斗七星位于大熊的背部和尾巴。這七顆星中有6顆是2等星，一顆是3等星。通過斗口的兩顆星連線，朝斗口方向延長(zhǎng)約5倍遠(yuǎn)，就找到了北極星。認(rèn)星歌有：“認(rèn)星先從北斗來，由北往西再展開?！背鯇W(xué)認(rèn)星者能夠從北斗七星依次來找其他星座。北斗七星組成的圖形永遠(yuǎn)不變嗎？它永遠(yuǎn)是找北極星的“工具”嗎？當(dāng)然不是這樣。宇宙間一切物體都在運(yùn)動(dòng)和變化之中，恒星也不例外。既然恒星也在運(yùn)動(dòng)，那么北斗七星組成的圖形當(dāng)然也在變化。這七顆星離我們的距離不等，在70光年~130光年之間。它們各自運(yùn)行的速度和方向也不一樣。天文學(xué)家們已經(jīng)算出，10萬年前看到的北斗七星組成的圖形和10萬年后將要看到的圖形，都和今日的大不一樣。夏季主要星座天鵝座北天星座之一，位于銀河中。座內(nèi)最亮的星是一顆白色的1等星“天津四”。天鵝座好像天鵝伸長(zhǎng)頸、張兩翼飛翔于銀河上。天鵝座的主要亮星排列成十字形，別稱“北十字”。天鵝座內(nèi)有亮于4等的星22顆。座內(nèi)61號(hào)星是離我們最近的恒星之一。天琴座北天星座之一，位于銀河北側(cè)。其中的織女星是一顆白色0等星，也是北天最明亮的星；它與附近的一些小星排列成一個(gè)三角形和一個(gè)菱形。天琴座內(nèi)有亮于4等的星8顆。天鷹座赤道帶星座之一，位于銀河?xùn)|南側(cè)。座內(nèi)的牛郎星是一顆白色1等星。牛郎星同兩旁間隔均勻的兩顆小星排列成直線，俗稱“牛郎三星”或“扁擔(dān)星”。天鷹座內(nèi)有亮于4等的星13顆。天蝎座黃道星座中位置最南的一個(gè)，范圍廣大，明星眾多，是北半球夏季天空中最引人注日的星座。它出現(xiàn)在南方天空，形狀像一只蝎子，尾部指向東南。座內(nèi)的“心宿二”是一顆1等星，星光呈紅色，我國(guó)古代稱它為“大火”。天蝎座內(nèi)有亮于4等的星22顆。與宇宙相關(guān)的資料恒星恒星是宇宙中最主要的天體。我們所看到的天上星辰，絕絕大局部是恒星。太陽是離我們最近的一顆恒星。恒星是由熾熱氣體組成的，能夠自身發(fā)光的球形或類球形天體。它們之所以是熾熱的氣體并能自身發(fā)光，是因?yàn)樗鼈兌季哂袠O為巨大的質(zhì)量，因?yàn)橘|(zhì)量的關(guān)系產(chǎn)生了巨大的自引力，使這些氣體聚集在一起，形成球形或類球形，在其內(nèi)部發(fā)生著激烈的熱核反應(yīng)，以維持其自身發(fā)光放熱的特點(diǎn)。構(gòu)成恒星的氣體主要是氫（70%），其次是氦（28%），其余元素為碳、氮、氧、氖和鐵等。恒星在天空的相對(duì)位置，似乎是固定不變的。這是因?yàn)樗鼈兣c地球的距離以及它們之間的距離都極其遙遠(yuǎn)，在短期內(nèi)很難發(fā)現(xiàn)它們位置變化的緣故。所以，古人誤認(rèn)為是不動(dòng)的，稱其為“恒星”。實(shí)際上，恒星也都在持續(xù)地運(yùn)動(dòng)著，其位置也是變化的。例如，我們所熟悉的北斗一七星排列成的圖形，就不是固定不變的。恒星的物質(zhì)組成大體類似。但是，它們的各種物理參量卻是千差萬別的。因?yàn)楹阈堑木嚯x都很遙遠(yuǎn)，計(jì)量恒星的距離通常以光年為單位。即光在一年中所走過的距離。1光年=9.46X1012千米=6.324萬天文單位（日地平均距離為1天文單位，1天文單位=1.5億千米）。太陽是離地球最近的恒星，太陽光到達(dá)地球只需8分多鐘，其次是比鄰星，距地球4.22光年，而北極星距地球?yàn)?82光年。恒星的體積、質(zhì)量和密度是不同的。尤其體積和密度的差別極大。小的恒星直徑缺乏太陽的千分之一，大的恒星可比太陽大千倍以上;密度小的只相當(dāng)于水的千萬分之一，密度大的可達(dá)水的千萬倍以上。相比之下，恒星的質(zhì)量卻有一定的限度，一般為太陽質(zhì)量的百分之幾到120倍之間。因?yàn)橘|(zhì)量相差不多，所以，體積和密度相差懸殊。質(zhì)量是恒星性質(zhì)的基本因素。恒星的光是因?yàn)槠滟|(zhì)量巨大，內(nèi)部實(shí)行熱核反應(yīng)而發(fā)出來的。恒星在其演變的不同階段，發(fā)出來的光也不同。就是說，第一，不是一切天體都能發(fā)出可見光，只有恒星才能自身發(fā)光。如有的行星，肉眼看上去雖然很明亮，但不是自身發(fā)光，僅僅反射恒星的光才亮的。第二，即使是恒星，也不是自形成之時(shí)起就始終在發(fā)一樣的光，并永遠(yuǎn)發(fā)光不止。恒星的發(fā)光，個(gè)體之間差別很大，這說明恒星的溫度相差懸殊。而且，有的恒星與絕大局部恒星不同，其亮度不是長(zhǎng)久不變，而是在短期內(nèi)就會(huì)發(fā)生明顯的、周期性變化。把這種亮度起伏變化的恒星，稱為變星。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的變星有3萬顆。變星亮度的變化是因?yàn)楹阈莾?nèi)部或其大氣圈的物理狀態(tài)的變化引起的。它們又可分為脈動(dòng)變星（因?yàn)轶w積周期性膨脹和收縮而引起的亮度變化的變星）和爆發(fā)性變星。光度在短時(shí)間內(nèi)突然增加到原來的幾萬、幾十萬甚至幾百萬倍的爆發(fā)性變星，稱為新星。假如爆發(fā)后光度突然猛增到原來的1000萬倍以上，這種變星叫超新星。所謂“新星”，并不說明是新產(chǎn)生的恒星。新星，特別是超新星都是恒星爆炸的結(jié)果。某些恒星爆炸前通常很暗，一般是看不見的，只在爆發(fā)后的一段時(shí)間內(nèi)才突然明亮起來（好似新出現(xiàn)的恒星），再過一段時(shí)間，又會(huì)變暗，甚至在星空消失。歷史上最著名的超新星就是我國(guó)在1054年記錄的。體積特別龐大，密度很小，表面溫度較低而光度比太陽大100倍左右的恒星，稱為巨星。光度比太陽大5000倍甚至超過10萬倍的恒星，稱為超巨星。體積很小，密度極大，表面溫度很高而光度不大的恒星，稱為白矮星。巨星有的比太陽大一二十倍，超巨星甚至超過太陽上千倍，而白矮星的體積有的只相當(dāng)于太陽的幾十分之一。新星或超新星爆發(fā)后，假如恒星的質(zhì)量很大的話，殘留下來的星體密度極大。當(dāng)其密度達(dá)到或超過原子核密度時(shí)，巨大的內(nèi)壓力，會(huì)把電子擠人原子核內(nèi)，電子與質(zhì)子結(jié)合成中子。這種由中子組成的恒星稱為中子星，其直徑一般只有10千米左右，而質(zhì)量能夠達(dá)到太陽的2倍。這就是說中子星的密度極大，中心密度是水的幾百萬億到一千萬億倍。每立方厘米的質(zhì)量可達(dá)幾億到十億噸。中子星具有極強(qiáng)的磁場(chǎng)。1967年開始，發(fā)現(xiàn)宇宙中還有一種以周期性脈沖形式輻射電磁波的天體，叫脈沖星。其脈沖的周期短而穩(wěn)定，一般在0.03~4.3秒之間，每次脈沖都輻射出大量的能量。當(dāng)前認(rèn)為，脈沖星就是一種中子星。其周期性脈沖輻射的特點(diǎn)是因中子星星體高速自轉(zhuǎn)過程中，自轉(zhuǎn)軸與磁軸方向不重合所致?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的脈沖星有300多個(gè)。按照愛因斯坦的廣義相對(duì)論，當(dāng)天體物質(zhì)高度集聚在很小體積內(nèi)的時(shí)候，強(qiáng)大的引力場(chǎng)將使該天體周圍的空間高度彎曲，彎曲到足以把自己包起來，自身產(chǎn)生的光熱和輻射逃不出它的表面，天體就是“黑”的了。并在其引力場(chǎng)范圍內(nèi)，一切物質(zhì)只能被吸進(jìn)體內(nèi)而不會(huì)逃出，這就是所謂的“黑洞”。20世紀(jì)60年代以來，科學(xué)家都認(rèn)為宇宙中可能有大量的黑洞存有。這樣的天體密度更大，體積更小，沒有光亮又非常遙遠(yuǎn)，所以，很難被發(fā)現(xiàn)。為什么恒星世界這樣風(fēng)姿多彩呢？這是因?yàn)?，我們現(xiàn)在看到的恒星，一是它們初始形成時(shí)有大有??；二是因?yàn)楹阈窃谄湔麄€(gè)生命過程中，都處于持續(xù)演化之中的緣故。恒星都有一個(gè)從形成到衰亡，經(jīng)過原恒星、主序星、紅巨星、白矮星和中子星乃至黑洞的演化過程（參看下列圖）。而且恒星演化壽命的長(zhǎng)短與其質(zhì)量和光度成反比，這樣就更使恒星顯得具有多樣性。括親！11 100005000EOOO25：0： 品胃圈上述恒星的起源和演化過程，實(shí)質(zhì)上是恒星內(nèi)部物質(zhì)吸引與排擠對(duì)立統(tǒng)一的過程，其表現(xiàn)為星體的收縮與膨脹。依照這種過程，恒星的演化可分為四個(gè)階段：一是引力收縮階段，即幼年期。先是宇宙空間的星際物質(zhì)聚集成星際云，再由星際云演化成恒星胚胎，最后由恒星胚胎演化成能夠向外輻射紅外線的紅外星。這就是幼年的恒星，也叫原恒星。因?yàn)槭湛s的逐步實(shí)行，此階段弓｝力位能起支配作用。二是主序星階段，即壯年期。因?yàn)榧t外星進(jìn)一步收縮，內(nèi)部溫度升高到80萬度時(shí)，開始出現(xiàn)熱核反應(yīng)，溫度達(dá)到700萬度時(shí)，出現(xiàn)氫氦核聚變反應(yīng)，所產(chǎn)生的熱能輻射，使內(nèi)部的斥力與收縮引力達(dá)到平衡，恒星進(jìn)人壯年期。因恒星的主要組成物質(zhì)是氫，氫核聚變反應(yīng)能夠維持很長(zhǎng)時(shí)間。所以，恒星在壯年期停留的時(shí)間最長(zhǎng)，在赫羅圖上也就成了主要星體。太陽在主序星階段大約要停留100億年，現(xiàn)已度過約50億年。三是紅巨星階段，這是恒星演化中多變的中年期。因?yàn)楹阈侵行膮^(qū)溫度最高，氫核聚變反應(yīng)實(shí)行得最快。當(dāng)中心區(qū)氫核消耗到一定水準(zhǔn)，核反應(yīng)減弱時(shí)，中心區(qū)外圍的氫核聚變反應(yīng)變得相對(duì)增強(qiáng)，恒星內(nèi)部的斥力和引力失去平衡。這時(shí)，中心區(qū)開始收縮，外殼急劇膨脹，主序星就開始了向中年期的演化，逐步形成體積大，密度小，表面溫度低而光度增強(qiáng)的紅巨星。當(dāng)紅巨星中心區(qū)因?yàn)槭湛s，溫度又開始升高并達(dá)到1億度以上時(shí)，就發(fā)生新的氦核聚變（為碳核）反應(yīng)，使內(nèi)部壓力增大，斥力與引力達(dá)到新的平衡，從而度過它的大約10億年的整個(gè)中年期。估計(jì)太陽將來也要變成紅巨星。四是白矮星、中子星、黑洞階段。這是恒星演化的晚年期。因?yàn)榧t巨星內(nèi)氦碳核反應(yīng)的劇烈實(shí)行，溫度可增高到60億度，極強(qiáng)的熱能輻射將使斥力超過引力，星體內(nèi)部平衡再度破壞。這時(shí)質(zhì)量大的恒星多發(fā)生爆炸，光度突然增高幾萬甚至幾億倍，即所謂的新星或超新星；質(zhì)量小的恒星因?yàn)楹ぬ己朔磻?yīng)所產(chǎn)生的能量缺乏以引起星體的爆炸，而直接演化成白矮星。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的白矮星有1000顆以上，天狼星的伴星就是一例，其密度高達(dá)780千克/厘米3。但是，也有些白矮星是由新星爆發(fā)后的高密度殘骸演化成的。假如是超新星爆發(fā)，內(nèi)部物質(zhì)急劇坍縮可形成超高密度的中子星或密度及引力更大的黑洞。在新星和超新星爆發(fā)中，除了高密度的內(nèi)核被殘留下來以外，其余大量的外層物質(zhì)就被拋出，以新的星際物質(zhì)形態(tài)出現(xiàn)在宇宙空間，成為孕育新恒星的原材料（見下表）。

恒梁潢優(yōu)的一陽可程星云天空中除了閃爍發(fā)光的恒星之外，還能夠用望遠(yuǎn)鏡觀察到云霧狀天體，它們是宇宙中的氣體塵埃云，稱為星云。一般說來，星云的溫度較低，物質(zhì)組成處于極端稀薄狀態(tài)，所占空間很大，是一種形體巨大，結(jié)構(gòu)極其疏散的特殊天體。星云按其形狀可分為行星狀星云和彌漫星云兩大類。星際物質(zhì)在廣漠的星際空間，除了恒星和星云之外，還充滿著比彌漫星云更稀薄的物質(zhì)。如星際氣體（以氫為主）、星際塵埃和各種各樣的星際云、星際磁場(chǎng)、宇宙線等。這些通稱星際物質(zhì)。近年來在星際空間還發(fā)現(xiàn)了各種有機(jī)分子，如氤基、氨、甲醛、甲醇等。日前已發(fā)現(xiàn)組成星際物質(zhì)的分子有60多種。人們普遍認(rèn)為，星際云同恒星的形成有直接關(guān)系。星際云是由星際物質(zhì)聚集而成的。星際云因?yàn)楸旧淼囊ψ饔枚湛s，收縮時(shí)溫度升高。質(zhì)量較小的星際云最后可形成一個(gè)恒星，質(zhì)量較大的星際云最后可形成星團(tuán)。所以，對(duì)星際物質(zhì)的觀測(cè)和研究，對(duì)天體演化、生命的起源等重大自然科學(xué)問題，都有重要意義。銀河系銀河系是一個(gè)比太陽系層次更高的天體系統(tǒng)。它是由恒星和其他各種天體組成的巨大天體集團(tuán)，其中包括太陽在內(nèi)的上千億顆恒星和各種類型的星云以及星際物質(zhì)。在北半球中緯度地區(qū)，夏季夜晚仰望晴空，在繁星點(diǎn)點(diǎn)的天空中，人們會(huì)看到從東北到西南方向延伸的一條光帶，好像天上流淌著一條銀白色的河流，古人稱其為銀河。我國(guó)古代神話中的牛郎（天鷹座a星）和織女（天琴座a星）就在“河”的東西兩岸遙遙相望，年年盼望著七月七鵲橋相會(huì)。實(shí)際上兩顆恒星間的直線距離為16.4光年之遙！到了冬季，銀河的走向就變成西北一一東南了，這是因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)的結(jié)果。銀河實(shí)際上是由1500億顆恒星和各種星云、星際物質(zhì)等組成的一個(gè)巨大天體系統(tǒng)，稱為銀河系。只因其余天體離我們太遠(yuǎn)，看起來，個(gè)體難辨，像是一條光帶，它是銀河系在天球上的投影。人類所能觀察到的恒星絕絕大局部都在銀河系之中。銀河系呈球狀，在其中央局部天體密集區(qū)好像個(gè)鐵餅，呈扁圓盤形，俯視有旋臂結(jié)構(gòu)，屬漩渦狀星系。整個(gè)球狀銀河系的直徑約10萬光年，其中鐵餅狀的中心隆起局部稱核球，直徑約1萬光年。外圍圓盤局部稱銀盤，直徑約8萬光年。銀盤的中心平面稱銀道面，核球的中心有個(gè)很小的致密區(qū)域稱銀核，它是整個(gè)銀河系的中心。銀河系物質(zhì)分布是不均勻的，除上面所說銀核、核球、銀盤和銀暈的差異外，在銀盤上恒星等物質(zhì)的分布也有密有疏，從核球向外伸出的4條旋臂是恒星的密集區(qū)。旋臂之間是恒星的稀疏區(qū)。這種漩渦結(jié)構(gòu)是銀河系的一個(gè)重要特征。旋臂結(jié)構(gòu)是銀河系天體圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)而形成的。銀河系在不停地自轉(zhuǎn)，同時(shí)，它又以214千米/秒的速度朝麒麟座方向做整體運(yùn)動(dòng)。整個(gè)情景好像一個(gè)巨大車輪在平臥著向前滾動(dòng)。這樣，太陽和其他恒星等就都在各自的軌道上，圍繞銀河系中心運(yùn)行著。太陽大體處于銀道面上，做近于圓形軌道運(yùn)動(dòng)，速度為250千米/秒，繞銀河系中心一周約2.5億年，稱為一個(gè)宇宙年。河外星系銀河系不管對(duì)地球還是對(duì)太陽以及整個(gè)太陽系來說，都是一個(gè)無可比擬的巨大天體系統(tǒng)。到當(dāng)前為止人們所能具體觀測(cè)的恒星基本上都是銀河系里的恒星。但是，銀河系以外的情況又怎樣呢？在人們長(zhǎng)期的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，銀河系以外更廣闊的宇宙空間里，還有許很多多像銀河系里的星云般的云霧狀天體。如肉眼可見的仙女座旁邊的模糊斑點(diǎn)，當(dāng)時(shí)稱仙女座大星云。20世紀(jì)大口徑天文望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)后，經(jīng)過照相，在底片上詳細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，模糊斑點(diǎn)表現(xiàn)出密密麻麻的恒星，證明這些所謂河外星云與銀河系的星云在各方面都大不一樣。實(shí)際上是一些同銀河系類似的龐大的恒星系統(tǒng)一星系。它們位于銀河系之外，好像宇宙空間的“島嶼”，統(tǒng)稱河外星系，也有稱河外星云的。這種河外星系，當(dāng)前已發(fā)現(xiàn)10億