天体和天体系统.ppt

专题1 地球在宇宙中的位置 问题1 何谓 宇宙 四方上下曰宇 古往今来曰宙 宇宙就是普遍永恒的物质世界的总和 时间 物质存在的持续性的表示 是由过去 现在和将来所组成的连续不断的系统 空间 物质存在的广延性和伸张性的表现 以长度 宽度和高度来表示 无限的 宇宙和 有限的 宇宙 宇宙从其哲学本意来讲是无限的 时间上无始无终 空间上无边无界 现代人类所能观测到的宇宙是有限的 它在时间上有一个起点 在空间上也有边界 有限的 宇宙是无限宇宙的一部分 随着人们观测能力的提高 这部分的范围也将越来越大 但永远也达不到尽头 问题2 宇宙里有些什么 宇宙中形形色色的物质集聚体 统称为天体 仙女星系 形形色色的天体 恒星 恒星是由炽热气体组成的能自己发光的天体 一般具有较大的体积和质量 例如 距离地球最近的恒星 太阳 它的体积是地球的130万倍 质量是地球的33万倍 在所有的恒星序列当中 太阳只是一颗普通的中等恒星 恒星不 恒 恒星并非是永远不动的 只是因为它们距离我们非常遥远 我们察觉不到它们的运动而已 恒星也不是永远不变的 也有其诞生 成长 衰老 灭亡的过程 10万年前的北斗星 现在的北斗星 10万年后的北斗星 星云 星云是由气体和尘埃物质组成的云雾状天体 其物质密度非常低 大约在每立方厘米的空间内只有10到100个原子 以地球的标准来说 简直比真空还空 但星云的体积非常庞大 其直径往往可达几十光年 因此一般星云也都具有很大的质量 相当于几百甚至上千个太阳的质量 星云的类型 星云 根据形态 根据发光性质 弥漫星云 行星状星云 发射星云 暗星云 亮星云 反射星云 美丽的玫瑰星云NGC2237 是一个距离我们三千光年的大型发射星云 猎户座马头星云 质量相当于太阳的500倍 银河中央的暗星云 NGC3132行星状星云 又称猫眼星云 恒星和星云是宇宙中最基本的两类天体 你能比较一下它们的异同吗 想一想 相比于其他天体 恒星和星云都具有较大的体积和质量 与恒星相比 星云的质量和体积更大 但是密度要小得多 行星 行星是围绕恒星在椭圆轨道上运行的近似球形的天体 行星的质量较恒星要小得多 也不能自己发光 靠反射恒星的光芒而被人们所观测 我们所观测到的行星主要是太阳系以内的行星 由于距离地球较近 在相对稳定的恒星背景下 可以看到明显的运动 因此叫行星 太阳系八大行星 非按比例 卫星 卫星是围绕行星运动的天体 卫星的质量和体积更加小 本身也不能发光 也是靠反射恒星的光芒才能被观测到 太阳系的几大行星中 除了离太阳最近的水星和金星以外 其余几大行星都有属于自己的数目不等的卫星 如月球就是地球的卫星 彗星 彗星由冰冻的各种杂质和尘埃组成 天文学家形象地称之为 脏雪球 一颗完整的彗星由彗核 彗发和彗尾三部分组成 彗核和彗发共同称为彗头 其中彗核集中了几乎全部彗星的质量 彗发和彗尾的质量只占全部彗星质量的1 5 彗星的质量很小 大彗星的质量也只有地球的几十万分之一 在接近太阳的时候 彗星的体积会变得非常庞大 其彗尾长度可达2亿千米 可想而知 彗尾的物质密度是极低的 1910年5月 哈雷彗星回归 从太阳和地球之间穿过时 距离地球只有2400千米 彗尾横扫地球 但地球上什么也没有发生 左图是著名的哈雷彗星 绕太阳的公转周期是76年 下次光临地球的时间是2061年前后 右图是被称为 世纪彗星 的海尔 波普彗星 于1995年由两位美国业余天文爱好者发现 它的回归周期大约为4200年 流星 宇宙间的小天体 被地球引力场捕获 在落向地球的过程中 同大气相摩擦而燃烧发光的现象称为流星现象 这种小天体就被称为流星体 流星雨 一群轨道大致相同的流星体 有规律地出现在大致固定的时间和天区 仿佛由一点向外辐射 称为流星雨 这一点就被命名为流星雨的名称 如狮子座流星雨 此画描绘的是1833年11月12日深夜 在美国东部观测到了一场罕见的流星雨 无数的流星流向四面八方 几乎没有空隙 有的比金星还亮 有的比月亮还大 宛如大片的雪花 纷纷飘落 每一个雪片就是一颗亮晶晶的流星 在这次流星雨的观测中 有的目击者发现 这些流星不是杂乱无章地飘落 而是从狮子座的一点辐射出来 所以称它为 狮子座流星雨 美国R M Eldridge创作 宇宙中的其他天体 宇宙中除了这些有形的天体以外 在广袤的星际空间 还充满着气体和尘埃 以及无形的宇宙磁场 宇宙辐射等星际物质 这些也都属于自然天体 是宇宙的重要组成部分 问题3 地球居于宇宙何处 张衡 托勒密 哥白尼 布鲁诺 总星系 银河系 太阳系 地月系 由地球和月球组成 月地平均距离约为38万千米 由太阳及其8颗行星组成 平均半径约为4 5 109千米 由两千多亿颗恒星组成 平均半径约为4万光年 由将近10亿个星系组成 平均半径约为150亿光年 总星系 银河系 地月系 约8万光年 约3万光年 典型例题 宇宙中最基本的两类天体是A恒星和行星B恒星和星云C行星和