第一章 地球概述

地球的形状——“球”还是“梨”
由于物质密度分布上的差异、弹、塑性变形及自转的影 响，地球更为准确的表面形态略似于一个“梨形”（严格地 说高度应大于宽度）：
据人造卫星轨道参数分 析，地球北极比标淮的旋转 椭球体要凸出约18.9m，南极 则凹进约25.8m；北半球的中 纬度区稍稍凹进，在南半球 则稍稍凸出。据此可有两点 推论： 1)地球非严格的旋转椭球 体；2)这一不规则的形态表 明地球内部物质在分布上具 有显著不均匀性。
第一章
地球概述
一、地球在宇宙中的位 臵及其形状和大小 二、地球的物理性质 三、地球的圈层构造
四、地球表面的特征
蓝色的美
“阿波罗”宇宙飞船
历 史 性 的 人 跨类 首 越次
登 上 月 球
——
“伽利略”探测器在木星轨道上
人类历史上最成功的探测器——“伽利略”号 2003年09月21日撞向木星，结束了长达14年的探测生涯
银 河 系
大约包括1500亿颗恒星 的庞大星系，由于恒星 分布不均匀，故银河系 呈“铁饼状”，中间厚， 边部薄，直径约10万光 年，中心约1万光年， 边缘1000光年，质量为 太阳的1.4×1011倍。整 体以500km/s的速度围 绕质量更大的中心旋转。
银河系
2.7万光年
10万光年
银 河 系 平均日距
147，100，000千米(每年1月3日左右) 152，100，000千米(每年7月4日前后) 1个天文单位(pc)
赤道半径
极半径 赤道周长 表面积 质 量 密 度 重力加速度 公转周期 公转行程 自转周期
6378.16千米
6356.755千米 40076.604千米 5.1亿平方千米 5.98×1027千克 5.52克/立方厘米 1 G(9.8米/秒) 365.2422 平均太阳日 9.4亿千米 23小时56分1.09秒(平均太阳时)
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
宇
宙
和
天
体
类星体、脉冲星、恒星、行星、卫星、流星、彗星和星云等
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
宇
银河系 太阳系 地月系 其它恒星系
宙
河外星系
地球
月球 其它行星系
目前测到最遥远 的星系距地球约 200亿光年，也称 可视宇宙，1光年 为94600亿千米
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
地球的诞生 ——圈层构造形成
原始地球内的“星子”受万有引力作用，向中心聚集，体积缩小密度变 大。当星子自转所产生的离心力与所受到的引力达到平衡时不再收缩，即形 成今天的地球。
尘埃的聚集、放射性元素的蜕变、陨石的撞击，地球曾经历了一个高 温时期，或局部熔融状态，使重者下沉，轻者上浮，出现达规模的物质分 异。Fe、Ni密度大，含量多，逐渐向中心聚集，成为地核。
美 国 火 星 探 测 器 成 功 登 陆 火 星
宇宙的起源——“大爆炸理论”
“大爆炸理论” (big-bang cosmology) 是盖莫夫(G.Gamow)1946年创建的。直到 今天，科学家们才确信，宇宙是由大约 150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 大爆炸理论它的主要观点是认为我们的 宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个 时期里，宇宙体系并不是静止 的，而是在不断地膨胀，使物 质密度从密到稀地演化。这一 从热到冷、从密到稀的过程如 同一次规模巨大的爆发。
太 阳
水 星
Ú » ½ µ 地Ò 火 小 木 µ 土 º 天Ó Ö Ú Ø Ç Í î æ ò 金
Ø Ç Ô î ò Ú 星 球 µ 星 行 星Ó 星 带 æ Ö Ä » Ã Ö 星 µ Î王Ö Ð
星
太阳系家族
海 王 星
冥 王 星
地球的诞生 ——初期
太阳系是由炽热的气体冷却而成，星云物质冷却过程是地球的形成过程。 形成地球的冷却星云里，在万有引力作用下，物质微粒相的互吸引形成星 子。星子再相互吸引，不断碰撞，直到成为地球和其它行星的前身。 原始地球是个比现 在地球大得多的尘埃 集合体，并沿现今地 球轨道自转和公转。 由于原始地球接 受太阳辐射多温度高， 水气散失，尘埃中固 体物质成为建造地球 的主体。
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
太阳是高温炽热气体 球，直径约140万km， 相当于地球的109.8倍， 体积为地球130万倍， 表面积12000倍，质量 3334万倍，约 1.989×1033g，平均密 度1.48g/cm3，地球的 1/4，平均温度5500℃。 中心密度160g/cm3，压 力达3.445×1016Pa， 温度达1.55×107℃。
太 阳
太阳表面的大气圈从里向外分为光球、色球和日冕三层。
太 阳 的 结 构
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
九大行星， 体积最大 是木星， 是地球的 1316倍， 最小的冥 王星。水、 金、地、 火和冥王 星为类地 行星，木、 土、天王 和海王星 为类木行 星。
太阳系家族
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
宇宙的起源——“大爆炸理论”
在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成 很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。 大爆炸使物质 四散出击，宇宙 空间不断膨胀， 温度也相应下降， 后来相继出现在 宇宙中的所有星 系、恒星、行星 乃至生命，都是 在这种不断膨胀 冷却的过程中逐 渐形成的。
地球在宇宙中的位臵及其形状和大小
太阳和太阳系
太阳系距银心约 27000光年，椭圆 轨道，250km/s的 速度围绕银心旋 转，大约2.5亿年 运转一周。太阳 系由位于中心的 唯一恒星太阳及 周围的行星、卫 星、小行星、彗 星、流星及及其 散布其间的星际 物质组成，太阳 占太阳系总质量 的99.866%，以冥 王星轨道为界太 阳系直径约118亿 km。
河外星系
蝴 蝶 星 云
蝴 蝶 星 云
蟹 状 星 云
太阳系的形成
太阳系是一团旋转炽热的气体，因冷却收缩，越转越快，离心力加大，在 云团赤道离心力最大，形状变得扁平如圆盘。 当旋转速度快到一定程度后，外缘的惯性离心力大于引力时，会有部分物 质被分离出来成为 继续围绕中心旋转 的圆环，如现今土 星所见到的。这些 圆环一次又一次地 被分离出来并分别 凝聚成行星。 行星周围的卫 星形成过程也如此。 星云中心部分 则收缩成为太阳。