自然地理学行星地球地球的宇宙环境

《自然地理学行星地球地球的宇宙环境》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自然地理学行星地球地球的宇宙环境（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、自然地理学第二章 行星地球第一节 地球的宇宙环境 一、从地球看宇宙基本概念： 1、地球是一颗普通的行星。 2、宇宙间物质存在的形式是多种多样的，有的聚 集在一起形成凝聚态，如日月星辰；有的在广阔 的星际空间形成弥漫态，称为星际物质。 3、天体宇宙中各种星体和星际物质的总称。 肉眼可见的天体有恒星、星云、行星、卫星、慧 星、流星等。 4、天体由近至远的顺序：恒星银河系总星系 无限的宇宙。(一) 恒 星 1、定义恒星是由炽热气体（等离子体）构成的，能自行发光发热 的球状或类球状天体。恒星的成分，氢约占70，氦约占 28，其余为碳、氮、氧、铁等元素。 2、恒星的距离 通常用来测量天体距离的单位有：

2、光年光在真空中一年时间所走过的距离称为1光年。1 光年=94605108（亿）Km=3108m/s（光速）365天/年 24小时/天60分/小时60秒/分。 (2)秒差距恒星周年视差为l“时的恒星距离叫做1秒差距 。当星日连线和星地连线的最大张角为1“时，该星日距 离长度定义为1秒差距。 （3）天文单位1天文单位即日地平均距离，约14960万km 。1光年9.46051012km=63240天文单单位1秒差距3.26光年206265天文单单位什么是等离子体？固体冰液体水气体水汽等离子体电离气体温度00C1000C100000C定义：即电离了的“气体”，它呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子(

3、具有不同符号和电荷)、电子、原子和分子。 地球 太阳恒星恒星周年视差与秒视差图示3恒星的亮度 亮度在地球上，肉眼所见恒星的明暗程度 称为视 亮度，简称亮度。亮度的等级用视星 等(m)来表示。 古代，人们将肉眼看到的最明亮的星叫一等星 ，勉强可见的暗星叫六等星，它们之间亮度 相差100倍。 黑洞巨大质量高度集中在很小的体 积内，密度极大，引力大到任何物质无 法逃脱，辐射也被禁锢出不来的天体。 黑洞不发光，但可根据其强大的引力场 ，推测它的存在。目前认为 可能是黑洞 的天体是天鹅座X-1。（二） 银 河 系 1，银河和银河系 “银河”在夏秋晴朗无月的夜晚，仰望星空，从东 北方向越过头顶 再朝西南方

4、向延伸，一条乳白色横跨天 空的光带。英文名称为Milky way。 银河与银河系有什么区别？ “银河”是指我们在地球上看到的一条光带，是银河系在 天空上的投影，是肉眼所见到的部分银河系。 “银河系”是指太阳所在的整个星系，是比太阳系更高层 次的庞大天体系统，是由构成银河系的气体、尘埃、恒 星、星团以及星云所组成的密集区。 2银河系的结构、大小和形状 （1）银河系是一个包括约1500亿颗恒星和大 量星际物质组成的庞大星系级的天体系统。 （2）直径约10万光年，其恒星的分布是不均 匀的。中心区域恒星较密集，距中心愈远，恒 星愈稀疏。 。银河系的结构（俯视） 3银河系的运动 银河系的自转整个银河系绕

5、中心轴 线不停地旋转，称为银 河系的自转。 银河系的自转运动银河系所有的恒 星除各自运动外，都有围绕 着银河系中 心的旋转运动，这种运动被称为银 河系 的自转运动。整个银河系在宇宙空间的 运动，好像一个车轮 子，自身不断旋转 的同时又不停地向前进。(三)宇宙的起源大爆炸宇宙学简介 关于宇宙的起源有许多假说，其中最有影响的是 1948年由美国天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸 宇宙学。 大爆炸宇宙学的基本观点 大爆炸宇宙学认为，宇宙早期是一个超高密、超高 温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件下，发生迅 猛的大爆炸，于是便开始不断膨胀起来，结果物质 也随着时空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着， 在演化

6、过程中逐渐形成各种恒星体系。二、地球所属的太阳系1、太阳系由中心天体太阳及其巨大引力作用下，环绕 太阳运行的行星、卫星、小行星、慧星、流星体和行星际 物质所组成的天体系统。 2、行星在椭圆轨 道上绕太阳运行 的、近似球状的天体。在太阳周围分布 着八大行星，它们距太阳由近及远的顺 序： 水星金星地球火星木星土星 天王星海王星。水星（ Mercury)水星是距太阳 最近的行星，在 太阳系中为第八 大行星。 直径：4,880 km 质量：3.301023 kg至今未发现水星有卫星。 金星（Venus）和金星上的火山 离太阳第二远的行星，它的平均半径为6,052公里，质量是地球 质量的0.815倍，公

7、转周期为224.7天。金星没有卫星。地球 （Earth）火星（Mars）火星为距太 阳第四远，也 是太阳系中第 七大行星。火星有两个 小型的近地面 卫星。 火星风风暴2000年8月，美 国的火星探测器观 测到了火星上的大 风暴，风暴始于15 日，26日加剧并急 速扩展，已覆盖了 超过半个火星表面 。预计它还会继续 扩展，直到造成一 次全球性风暴。图 为该风 暴在火星上 的位置。火星古洪水勇气号彩照（2004）2004年1月23日 “火星快车”探测器发现火星南极存在冰冻水 2004年1月14日 “勇气”号传回照片：奇特的火星地貌让科学家大吃一惊 2004年1月24日“机遇”又发回火星照片显示火星

8、土壤含赤铁矿木星（Jupiter） 木星是太阳系中最大的行星。 中国古代把它叫做“岁星”，用 它来纪年，因为已经知道它的 公转周期近于12年。西方则称 木星为“朱庇特(Jupiter)”，即罗 马神话中的主神。相当于希腊 神话中的王者-天神宙斯。木星直径约为14.3万千米， 是地球直径的11.25倍，体积 为地球的1316倍，而质量为 所有其他行星的2.5倍。木星的 平均密度相当低，仅1.33克/立 方厘米。其绕太阳公转一周约 12年，而自转一周仅要近10小 时。木星没有固体外壳，它是一颗由液态氢组成的液态星球。 土星（ Saturn）土星直径119300 公里，是太阳系第 二大行星。它与木

9、星十分相像，表面 也是液态氢和氦的 海洋，上方同样覆 盖着厚厚的云层。土星有18颗经正 式确认和命名的卫 星，此外有12颗卫星未经最终确认。 天王星（ Uranus） 天王星是太阳系中离 太阳第七远行星，从 直径来看，是太阳系 中第三大行星。 直径:51,118 千米（赤 道） 质量:8.6831025 千克天王星有15颗已命名 的卫星，以及2颗已发 现但暂未命名的卫星。 海王星（Neptune）海王星是人们计算出 来的行星。天王星发现 后，人们发现它的预报 位置和实际总不相符， 1845年亚当斯和勒威 耶分别计算除了天王星 外还有一颗行星，并计 算出了轨道和质量。 1846年9月，终于在预

10、报位置“捉住”了它。 海王星赤道半径为 24750千米，是地球赤 道半径的3.9倍。海王 星质量为地球质量的 17.22倍。海王星绕太 阳公转一周需要164.8 年。 海王星有8颗卫星。 八大行星绕轴自转的同时，在各自轨道上绕日公 转。 3、卫星围绕 行星运动的天体。 （1）八大行星除水星和金星外，都带有卫星。 （2）行星和卫星都不发可见光。 （3）一般质量大的行星比质量小的行星拥有较 多的卫星。 （4）大的卫星近球形，小的卫星呈现不规则状 。 （5）除天然卫星外，地球周围还绕转 着许多人 造卫星。 （6）另外，还有不少空间探测器和宇宙飞船在 太阳系中遂游着。人造天体当今天空中运行 的人造卫星

11、、宇宙火箭、行星际飞 船和空间实 验室等，统称人造天体。 4、小行星沿椭圆轨 道绕太阳运行的小天体。 数以万计的小行星分布在火星和木星轨道之间，构 成小行星带。在地球周围空间也 有极少量的小行星 在运行着。 5、慧星呈现云雾状的独特外貌、以扁长椭圆轨 道绕太阳运行的质量较小的天体。目前观测到的慧 星已超过了1000多颗。 6、行星际空间并非真空，极稀薄的行星际物质是由 气体微粒和固体尘埃所组成。 太阳系是人类目前唯一直接或间接观测到的 行星系统，地球是太阳系家族的成员。我们对 太阳系的探究，具有重大而深远的意义。 1、太阳的距离 (1) 日地距离。日地平均距离约14960万 km，称为一个“天

12、文单位”，可用“a”表示 。1976年，国际天文学会通过，自1984年 起，“a”值统 一使用1.49597870亿km（约 1.5亿km）。用a这把量天尺来度量十分方 便。如日地平均距离为1a,太阳到冥王星的 平均距离约40a。根据理论计 算,太阳系的 引力范围可达15万a。（一）太阳 2太阳的能源 (1) 太阳热能。 A、太阳是太阳系光热的主要源泉，是地球能 量的主要供给者。 B、太阳辐射太阳以电电磁波形式不断地向 外辐射能量，称为太阳辐射。 (2) 太阳能源 A、太阳不断地释放出巨大的能量。巨大能量 来源于太阳内部的热核聚变。(二) 太阳系的小天体 1、小行星 (1) 小行星带主要分布在

13、火星和木星轨道之间，绝大多 数小行星距太阳2.2-3.6a处。 (2) 小行星质量总和约为 地球质量的万分之四，且质量 愈小的数量愈多。 发现 小行星是非常费神的事，照相巡天观测发现 大于 照相星等21.2等的小行星达50万颗。目前编号的有近 5000颗。“陈省身星”2004年11月2日，一颗小行星当日正式被命名为“陈省身星”。这颗小行星 由中国科学院国家天文台施密特小行星项目组于年月 日在河北兴隆发现并拥有命名权。陈省身开创并领导着整体微分几何、纤维丛微分几何、“陈省身示性类”等 领域的研究，他是有史以来惟一获得世界数学界最高荣誉“沃尔夫奖”的华人 ，被称为“当今最伟大的数学家”，被国际数学

14、界尊为“微分几何之父”。 年，陈省身定居南开大学，现为南开大学教授、中科院外籍院士、美国 科学院院士、英国皇家学会名誉会员、美国国家数学研究所和南开数学研究 所名誉所长、天津科技馆名誉馆长。 “彭桓武星”2006年9月25日，中国科学院国家天文台台长艾国祥宣读了国际天文学联 合会小天体命名委员会关于1997年10月6日由我国国家天文台发现的国际编 号为48798号的小行星命名为“彭桓武星”的决定。 彭桓武院士是我国核物理理论、中子物理理论以及核爆炸理论等理论的奠 基人和主要领导者之一，推动和发展了我国凝聚态物理理论、固体和统计物 理、原子和分子物理、加速器等原理。 2彗星 俗称“扫帚星”。中国

15、古代“彗”字，即扫 帚之意；西方原于希腊文，即“尾巴”或“ 毛发”之意。 (1) 己发现 的彗星有1600多颗，但计算 出轨道的只有600多颗。 (2) 彗星是在扁长轨 道上绕太阳运 行的一种体积庞 大、质量较小、呈云雾 状（或带彗尾）的天体。池谷一关彗星 威斯特彗星 彗星的结构 长约500万km的彗尾 (3) 哈雷慧星 A、我国是世界上最早记录慧星的国家。春 秋记载鲁 文公十四年（公元前613年）秋七 月，有星孛入于“北斗”。这是世界上第一次关 于哈雷慧星的确切记载。 B、著名的哈雷慧星平均回归周期为76年。 1682年，当这颗慧星出现时，英国天文学家 哈雷，注意到它的轨道与l607年和1531年出 现的慧星轨道相似，他认定这是同一颗慧星 的三次出现，并预言1758年底或1759年初将 再次出现。虽然哈雷于1742年去世，但是他 预言的慧星果然于1759年初再次出现了！最 近一次是1986年的哈雷慧星回归，已获丰硕 的观测成果。哈雷慧星下次回归时间约 在 2061年。 3流星和陨石 (1) 流星。在行星际空间，游荡着无数的尘粒和固体 块，称为流星体。 A、流星体来源于原始星云的残存颗粒、小行星互相 撞碰产物、彗星瓦解碎片、行星和大卫星的喷发物等 。 B、当流星体穿过地球大气时，具有很高的速度，因 摩擦而发热发 光，人们可看到一条亮光划破夜空， 这就是流星