天文学基础知识太阳系概述
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太阳系
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太阳系
( 3)对流层 :在辐射区外侧,太阳气体呈对流的 不稳定状态,厚度大约 14 万km。 温度、压力和密度变化梯度很大,物质径向对流强 烈又不均匀,可产生低频声波,将机械能通过光球 传输到太阳的外层大气。
( 4)光球层 :厚度为500km的不透明的黄色气体薄 层,温度约 5770 k(太阳的平均有效温度)。 光球层发射几乎全部可见光。 光球层上最显著的现象是太阳黑子。 在光球层有“米粒”、“超米粒”组织, “米粒”组 织直径约 1000 到 2000 公里 ,寿命约十分钟;“超 米粒”组织,尺度达 三万公里 左右,寿命约 20 小时。
(3)矮行星——冥王星:它是一个特殊的行星,既 像类地,又像类木,但又都不是,它个头很小,轨道 特殊,异常冰冷。
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太阳系内天体运动
– 共面, 近圆, 同向
行星,彗星…~ 绕太阳公转 卫星(月亮)…~ 同时还绕行星公转
Kepler 定律
1571-1630
5
太阳系
二.太阳
1.熊熊烈焰百亿年
表面的温度:6000℃。
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太阳系
金 星
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太阳系
金星表面的气压为 90 atm ,相当于地球上海洋深处 900 米 左右所受的压力。表面风速大约 2 -3 米 / 秒, 随高度的增加,风速逐渐增大,在 50 -70 公里 高空, 风速高达 100 米 / 秒,强烈的对流产生了频繁的闪 电。在离金星表面 30 -88 公里 的空间,是一层浓密 的硫酸雾。金星表面不存在任何液态水,没有任何 生命形式存在的可能。金星上最高的山脉是麦克斯 威尔山,高度 11270 米 ,北半球大高原长 3200 公 里 ,宽 1600 公里 ,比西藏高原大的多,有一条大 裂缝穿过赤道地区,是太阳系天体上发现的最大裂 缝。
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太阳系
( 5)色球层 红色的色球层厚度约1500km。
色球层温度: 4500 k——8000 k——50000 k。
日珥——色球上玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾, 大的日珥高于日面几十万公里。 色球上有许多挺拔的针状物、彩色的谱斑、细细的 网纹、冲天的日浪、耀斑。
耀斑——在色球与日冕之间有时会突然发生剧烈的
寿命:100亿年。 直径约:1.4106km, 是地球直径的109倍。 太阳:中等主序星期的 恒星。 大气中有 73 种元素。氢: 71% ;氦: 26.5% ; 氧、碳、 氮、 氖等气体: 2% ,镁、 镍、 硅、 硫、 铁、钙等: 0.4% ,其余 60 种不足 0.1% 。
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太阳系
2.能量及来源
太阳的能量主要来源:中心的核心部分聚变反应。 核心:温度1.5107oC;压力340亿倍大气压。 爱因斯坦的质能关系: E 氢热核聚变为氦:
mc
4 e
2
4p H 2e 2 0
释放能量:26.7MeV。 每秒钟有质量为 6 亿吨的氢热核聚变为 5.96 亿吨的 氦,释放出相当于 400 万吨氢的能量,根据目前对太 阳内部氢含量的估计,太阳至少还有 50 亿年的正常 寿命。
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太阳系
3.结构与成分
根据物理属性分为:核心、辐射层、对流层、光球 层、色球层、色球层以外是太阳的大气——日冕。 ( 1)日核 太阳的中心核反应区。约占太阳半径的 20 %,集中 了太阳质量的一半。高温高压使这里的氢原子核聚 变为氦。 ( 2)辐射区 范围:0.25 ~ 0.86 太阳半径,边缘温度约为 70 万k。 辐射:射线→ X 射线 →极紫外线→紫外线逐渐变 为→可见光和其他形式的辐射。
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太阳系
水 星
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太阳系
2.金星
金星离地球只有0.27AU。——黄昏的“长庚星, 黎明的“启明星”。 金星距太阳约1.082108km,直径约为12103.6km, 体积为地球的0.86,质量为地球的0.81。 自转周期:243个地球日,自转自东向西,与公转反 向。密度: 5.24 克/立方厘米 公转周期为224.7个地球日,赤道与轨道面的夹角只 有2.6o ,故季节效应不明显。 金星没有辐射带和磁场,CO2含量 97% 以上,强烈 的 “ 温室效应 ” 使金星表面温度高达 465 ~485 oC , 温差很小,基本上没有昼夜、季节和地区的差别。
爆发现象。
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太阳系
( 6)日冕 太阳的最外层大气。 由高温、低密度的等 离子体组成。日冕温 度达一二百万开。高 温使气体获得克服太 阳引力的动能,形成 不断发射的较稳定粒 子流太阳风,是造成 彗星尾背向太阳的主 要动力。
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日全食时看到的日冕
太阳系
太阳风
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太阳系
三.类地行星(水星、金星、地球、火星) 1. 水星 水星距离太阳0.39AU。质量约为3.31023kg,为地球 的0.055倍。 日光辐照强度比地球表面大7倍,水星大气稀薄,昼夜 温差大: 427 ℃ ~ -173 ℃ 。 自转周期为58.65地球日,公转周期为0.241地球年, 即88地球日。八大行星中除地球之外水星的密度最大 (5.43 g/cm3) 。水星地貌酷似月球,有大小不一的 环形山、辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。 当水星走到太阳和地球之间时,我们在太阳圆面上会 看到一个小黑点穿过,这种现象称为水星凌日。水星 凌日平均每世纪发生 13 次。
小行星带:火、木星之间;冥王星外——柯伊伯环带。 彗星 太阳系直径 118 亿km,合 79 个天文单位。太阳发 出的光需要 5.5 小时才能穿出太阳系。
太阳系中行星运转共面(黄道面)。 行星运动形式:自转和绕太阳公转。
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太阳系
八大行星的分类:
(1)类地行星:水星、金星、地球、火星。 特点:密度大(内部为硅酸盐,有固体外壳)、体 积小、自转慢、卫星少,有固态外壳和金属核心。 (2)类木行星:木星、土星、天王星、海王星。 特点:体积大,密度小,卫星多,自转快,无固体 外壳,有浓密的大气。
太阳系
一、太阳系概况
太阳系在银河系离中心近3万光年处 以太阳为中心受太阳引力支配的天体系统——太阳系 太阳系:太阳、八大行星、矮行星及其66颗卫星、小行 星和彗星以及行星际间的介质等组成。
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太阳系
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太阳系
太阳是太阳系中唯一的一颗恒星,其质量占整个太阳
系的 99.87 %,能发出强烈的光和热。 八大行星: 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海天星 矮行星: 冥王星
太阳系
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太阳系
( 3)对流层 :在辐射区外侧,太阳气体呈对流的 不稳定状态,厚度大约 14 万km。 温度、压力和密度变化梯度很大,物质径向对流强 烈又不均匀,可产生低频声波,将机械能通过光球 传输到太阳的外层大气。
( 4)光球层 :厚度为500km的不透明的黄色气体薄 层,温度约 5770 k(太阳的平均有效温度)。 光球层发射几乎全部可见光。 光球层上最显著的现象是太阳黑子。 在光球层有“米粒”、“超米粒”组织, “米粒”组 织直径约 1000 到 2000 公里 ,寿命约十分钟;“超 米粒”组织,尺度达 三万公里 左右,寿命约 20 小时。
(3)矮行星——冥王星:它是一个特殊的行星,既 像类地,又像类木,但又都不是,它个头很小,轨道 特殊,异常冰冷。
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太阳系内天体运动
– 共面, 近圆, 同向
行星,彗星…~ 绕太阳公转 卫星(月亮)…~ 同时还绕行星公转
Kepler 定律
1571-1630
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太阳系
二.太阳
1.熊熊烈焰百亿年
表面的温度:6000℃。
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太阳系
金 星
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太阳系
金星表面的气压为 90 atm ,相当于地球上海洋深处 900 米 左右所受的压力。表面风速大约 2 -3 米 / 秒, 随高度的增加,风速逐渐增大,在 50 -70 公里 高空, 风速高达 100 米 / 秒,强烈的对流产生了频繁的闪 电。在离金星表面 30 -88 公里 的空间,是一层浓密 的硫酸雾。金星表面不存在任何液态水,没有任何 生命形式存在的可能。金星上最高的山脉是麦克斯 威尔山,高度 11270 米 ,北半球大高原长 3200 公 里 ,宽 1600 公里 ,比西藏高原大的多,有一条大 裂缝穿过赤道地区,是太阳系天体上发现的最大裂 缝。
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太阳系
( 5)色球层 红色的色球层厚度约1500km。
色球层温度: 4500 k——8000 k——50000 k。
日珥——色球上玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾, 大的日珥高于日面几十万公里。 色球上有许多挺拔的针状物、彩色的谱斑、细细的 网纹、冲天的日浪、耀斑。
耀斑——在色球与日冕之间有时会突然发生剧烈的
寿命:100亿年。 直径约:1.4106km, 是地球直径的109倍。 太阳:中等主序星期的 恒星。 大气中有 73 种元素。氢: 71% ;氦: 26.5% ; 氧、碳、 氮、 氖等气体: 2% ,镁、 镍、 硅、 硫、 铁、钙等: 0.4% ,其余 60 种不足 0.1% 。
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太阳系
2.能量及来源
太阳的能量主要来源:中心的核心部分聚变反应。 核心:温度1.5107oC;压力340亿倍大气压。 爱因斯坦的质能关系: E 氢热核聚变为氦:
mc
4 e
2
4p H 2e 2 0
释放能量:26.7MeV。 每秒钟有质量为 6 亿吨的氢热核聚变为 5.96 亿吨的 氦,释放出相当于 400 万吨氢的能量,根据目前对太 阳内部氢含量的估计,太阳至少还有 50 亿年的正常 寿命。
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太阳系
3.结构与成分
根据物理属性分为:核心、辐射层、对流层、光球 层、色球层、色球层以外是太阳的大气——日冕。 ( 1)日核 太阳的中心核反应区。约占太阳半径的 20 %,集中 了太阳质量的一半。高温高压使这里的氢原子核聚 变为氦。 ( 2)辐射区 范围:0.25 ~ 0.86 太阳半径,边缘温度约为 70 万k。 辐射:射线→ X 射线 →极紫外线→紫外线逐渐变 为→可见光和其他形式的辐射。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太阳系
2.金星
金星离地球只有0.27AU。——黄昏的“长庚星, 黎明的“启明星”。 金星距太阳约1.082108km,直径约为12103.6km, 体积为地球的0.86,质量为地球的0.81。 自转周期:243个地球日,自转自东向西,与公转反 向。密度: 5.24 克/立方厘米 公转周期为224.7个地球日,赤道与轨道面的夹角只 有2.6o ,故季节效应不明显。 金星没有辐射带和磁场,CO2含量 97% 以上,强烈 的 “ 温室效应 ” 使金星表面温度高达 465 ~485 oC , 温差很小,基本上没有昼夜、季节和地区的差别。
爆发现象。
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太阳系
( 6)日冕 太阳的最外层大气。 由高温、低密度的等 离子体组成。日冕温 度达一二百万开。高 温使气体获得克服太 阳引力的动能,形成 不断发射的较稳定粒 子流太阳风,是造成 彗星尾背向太阳的主 要动力。
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日全食时看到的日冕
太阳系
太阳风
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太阳系
三.类地行星(水星、金星、地球、火星) 1. 水星 水星距离太阳0.39AU。质量约为3.31023kg,为地球 的0.055倍。 日光辐照强度比地球表面大7倍,水星大气稀薄,昼夜 温差大: 427 ℃ ~ -173 ℃ 。 自转周期为58.65地球日,公转周期为0.241地球年, 即88地球日。八大行星中除地球之外水星的密度最大 (5.43 g/cm3) 。水星地貌酷似月球,有大小不一的 环形山、辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。 当水星走到太阳和地球之间时,我们在太阳圆面上会 看到一个小黑点穿过,这种现象称为水星凌日。水星 凌日平均每世纪发生 13 次。
小行星带:火、木星之间;冥王星外——柯伊伯环带。 彗星 太阳系直径 118 亿km,合 79 个天文单位。太阳发 出的光需要 5.5 小时才能穿出太阳系。
太阳系中行星运转共面(黄道面)。 行星运动形式:自转和绕太阳公转。
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太阳系
八大行星的分类:
(1)类地行星:水星、金星、地球、火星。 特点:密度大(内部为硅酸盐,有固体外壳)、体 积小、自转慢、卫星少,有固态外壳和金属核心。 (2)类木行星:木星、土星、天王星、海王星。 特点:体积大,密度小,卫星多,自转快,无固体 外壳,有浓密的大气。
太阳系
一、太阳系概况
太阳系在银河系离中心近3万光年处 以太阳为中心受太阳引力支配的天体系统——太阳系 太阳系:太阳、八大行星、矮行星及其66颗卫星、小行 星和彗星以及行星际间的介质等组成。
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太阳系
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太阳系
太阳是太阳系中唯一的一颗恒星,其质量占整个太阳
系的 99.87 %,能发出强烈的光和热。 八大行星: 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海天星 矮行星: 冥王星