选修课开卷考试资料1

●太阳系的组成：

太阳系指由太阳、大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。太阳是太阳系的中心天体，占总质量的99.86%，其他天体都在太阳的引力作用下绕其公转。太阳系中只有太阳是靠热核反应发光发热的恒星，其他天体要靠反射太阳光而发亮。太阳的角动量只占整个太阳系的不足2%，而质量占0.2%以下的其他天体的角动量却占98%以上。太阳系中行星由太阳起往外的顺序是：

水星（mercury）、金星（venus）、地球（earth）、火星（mars）、木星（jupiter）、土星（saturn）、天王星（uranus）、海王星（neptune）和冥王星（pluto）。太阳系中的八大行星按性质不同可分为三类：1、类地行星(水星、金星、地球、火星): 体积和质量较小，平均密度最大，卫星少；2、巨行星(木星、土星): 体积和质量最大，平均密度最小，卫星多，有行星环，自身能发出红外辐射；3、远日行星(天王星、海王星): 体积、质量、平均密度和卫星数目都介于前两者之间，天王星和海王星也存在行星环。为了说明太阳系的成因，必须认识太阳系的以下特点：

（1）行星运行轨道都接近圆形（近圆性），并几乎位于同一轨道平面上（共面性），只有水星和冥王星的轨道有较大倾斜。

（2）行星绕太阳运行的方向除金星外都是逆时针的。大多数卫星也按相同方向绕行星运行。

（3）太阳的质量占太阳系总质量的99.8％，但太阳的角动量很小，不超过太阳系总角动量的2％，角动量的分配与各星体的质量很不协调（角动量分配异常）。

（4）类地行星与类木行星在体积、质量、密度、旋转速度、卫星数量方面具有系统性差别。

（5）其他星球上已知的元素，地球上都存在，即具有组成元素的一致性。

（6）撞击坑形成作用在石质行星及卫星表面具有普遍意义。

（7）大多数行星与太阳的相对距离符合提丢斯-波得定律。

上述特点是相关联的。因此太阳系起源的假说都是从解释太阳系的这些特点得出的。

●木星，太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第五颗。它也是太阳系最大的行星，自转最快的行星。中国古代用它来纪年，因而称为岁星。

●土星，一个巨型气体行星，是太阳系中仅次于木星的第二大行星。

●天王星，太阳系的九大行星之一，排列在土星外侧、海王星内侧而名列第七，颜色为灰蓝色，是一颗巨型气体行星(Gas Giant)。以直径计算，天王星是太阳系第三大行星；但若以质量计算，则比海王星轻而排行第四。天王星的命名，是取自希腊神话的天神乌拉诺斯。●海王星，太阳系九大行星中的第八个，是一个巨行星。海王星是第一个通过天体力学计算后被发现的行星。因为天王星的轨道与计算的不同，1845年约翰·可夫·亚当斯和埃班·勤维叶

推算了在天王星外的一个未知行星可能的位置。1846年9月23日柏林天文台台长约翰·格弗里恩·盖尔真的在这个位置发现了一颗新的行星：海王星。

目前海王星是太阳系内离太阳最远的行星。海王星的名字是罗马神话中的海神涅普顿（Neptune）。

●水星上的温差是整个太阳系中最大的，温度变化的范围为90开到700开。相比之下，金星的温度略高些，但更为稳定。

●●１９世纪末的天文学家猜测，在海王星的轨道范围之外，还应该有一个未知天体，它的引力干扰着天王星的运动。

●当冥王星于１９３０年首次被人们观测到时，它很快就被认定为预测中的那颗未知行星，从而成为太阳系第九大行星。但７０多年来，冥王星的行星地位一再受到质疑。

1930年，洛厄尔天文观测台宣布观测到冥王星，他们称该行星的体积比地球大数倍。很快，冥王星作为太阳系第九颗行星进入教科书。但冥王星的发现者美国人克莱德·汤博当时错估了冥王星的质量。随着现代天文观测仪器的不断升级 ,人们对宇宙的认识也是日新月异。尤其是“柯伊伯带（KuiperBelt）”的出现直接动摇了冥王星的地位。新的观测显示，冥王星实际上是一块比月球小的岩石.

●与其他８颗行星相比，冥王星显得过于特别。它非常小，比许多其他行星的卫星还小，比如月球。更糟糕的是，过于小的体积和质量使冥王星根本无法对天王星轨道造成明显影响，因而无法满足天文学家最初的期望。

●冥王星还有着与众不同的公转轨道。其他行星的轨道平面都与黄道平面（地球轨道平面）基本一致，冥王星的轨道平面却与黄道平面呈很大夹角。其他行星的轨道几乎是完美的圆形，而冥王星的轨道是一个有很大偏心率的椭圆形，其近日点和远日点与太阳的距离相差３０亿公里之多。

2006年8月２４日在捷克首都布拉格,国际天文学联合会大会投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。

大会通过的决议规定，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“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这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。

太阳系家谱：

太阳、行星、矮行星、太阳系小天体。行星:成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。定义：围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。

矮行星:成员包括冥王星和谷神星等。定义：与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。

太阳系小天体定义：围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的物体。

●太阳的大气层次由里到外依次是：

光球层、色球层、日冕。太阳的内部结构由里到外分为核反应区、辐射区、对流区。

光球层----我们平时看到的光亮圆盘。色球层和日冕层亮度太小，只能在日全食时才能看到。日冕---太阳最外层大气,日全食时成银白色。

极光的成因机理：极光是磁层将进入高空大气的太阳风粒子流，汇聚成电子束，打入极区高空大气层时，激发大气的分子原子发光的现象。

色球层---平时淹没在蓝天中,日全食时可看到玫瑰色光环,即为此层。

光球层---平日看到的太阳圆面即是此层,厚度大,不透明,有米粒组织,光斑,太阳黑子。太阳活动的标志----太阳黑子活动周期为11年。

日核---藉氢的核聚变反应,产生大量热能,温度高,密度大,产生的能量辐射到表层,需几千万年时间

射电望远镜与光学望远镜不同，

它既没有高高竖起的望远镜镜简，也没有物镜、目镜，它由天线和接收系统两大部分组成。巨大的天线是射电望远镜最显著的标志，最常用的是抛物面天线。天线把微弱的宇宙无线电信号收集起来，然后通过一根特制的管子（波导）把收集到的信号传送到接收机中去放大。接收系统将信号放大，从噪音中分离出有用的信号，并传给后端的计算机记录下来。记录的结果为许多弯曲的曲线，天文学家分析这些曲线，得到天体送来的各种宇宙信息。

●灵敏度和分辨率是衡量射电望远镜性能的两个重要指标。

灵敏度是指射电望远镜最低可测的能量值，这个值越低灵敏度越高。为提高灵敏度常用的办法有降低接收机本身的固有噪声、增大天线接收面积、延长观测积分时间等。

分辨率是指区分两个彼此靠近射电源的能力，分辨率越高就能将越近的两个射电源分开。对单天线射电望远镜来说，天线的直径越大分辨率越高。但是天线的直径难于做得很大，对于波长较长的射电波段分辨率仍然很低，因此就提出了使用两架射电望远镜构成的射电干涉仪。对射电干涉仪来说，两个天线的最大间距越大分辨率越高。另外，在天线的直径或者两天线的间距一定时，接收的无线电波长越短分辨率越高。拥有高灵敏度、高分辨率的射电望远镜，才能让我们在射电波段❽看到❾更远、更清晰的宇宙天体。

●宇宙有过一段由热到冷、由密到稀不断膨胀的演化史，其过程犹如一次规模极其巨大的超级大爆发。

●大爆炸前：在距今大约150亿年前，今天所观测到的全部物质世界都集中在一个温度极高，密度极大的很小的范围。大爆炸开始后0.01秒，宇宙的温度约为10000亿度，其物质的主