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文档简介
地球和它的“伴侣〞月球地月系地球和它的“伴侣〞月球地月系1构成:地球和其卫星月亮构成的天体系统。运动形式:月球自转的同时也绕地球作公转运动。自转、公转的的方向都一样〔逆时针〕。月光:不是月球自身的光,是它对太阳光的反射!地月系构成:地球和其卫星月亮构成的天体系统。地月系2第一节、宇宙中的地球一、地球在宇宙中的位置二、椭圆形的地球轨道三、地球的质量和大小四、地球的形状五、地球的磁场、磁层和辐射带六、地球-太阳系中普通又特殊的行星七、地球的演化第一节、宇宙中的地球一、地球在宇宙中的位置3宇宙总星系银河系地月系太阳系总星系银河系河外星系太阳系恒星世界地月系其他行星系总星系一、地球在宇宙中的位置宇宙总星系银河系地月系太阳系总星系银河系河外星系太阳系恒星世4地球和它的“伴侣”月球课件5
地球并不是孤立地存在于宇宙之中的,它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。从卫星上看地球地球并不是孤立地存在于宇宙之中的,它与其它天体或者宇宙6二、椭圆形的地球轨道太阳位于其中一个焦点二、椭圆形的地球轨道太阳位于其中一个焦点7椭圆的最长直径为长轴,最短直径为短轴,长短轴之差为焦点距。椭圆偏心率:1/2焦点距与长半轴之比。偏心率越接近0,椭圆越接近圆形。地球轨道偏心率约为1/60,故地球绕日公转轨道为接近正圆的椭圆轨道。轨道形状椭圆的最长直径为长轴,最短直径为短轴,长短轴之差为焦点距。8地球不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。地球的赤道半径要比极半径略长。地球的平均半径约为6371km。地球的体积1.082×1012km3。总质量为5.9742×1024kg,约60万亿亿吨,八大行星中排名第五。地球赤道半径:6378.1千米地球极半径:6356.76千米地球表面积:5.1亿千米2北极地心赤道半径极半径赤道周长:40075.7千米三、地球的大小和质量地球不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。9地球的巨大质量,使它能够吸着周围的气体,保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。没有现在这样的大气圈,就没有海洋和河湖,没有风,没有生物。地球的大小的重要意义地球的巨大质量,使它能够吸着周围的气体,保持一个具有一定质量10地球是一只硕大的圆球。
但是,古代人们生活的范围不广,科学技术不发达,只能凭借自己的眼睛所看到的现象,来分析和判断地球的形状。人类为了认识地球的形状,付出了很多心血,经历了漫长的岁月。下面我们来了解当时的文明古国——印度、埃及和中国对地球形状的认识。四、地球的形状地球是一只硕大的圆球。但是,古代人们生活的范11
印度人认为世界是由几只巨象的背撑着,
世界的中央是高耸的山脉,
巨象站在一隻大乌龟的龟甲上,乌龟则骑在一条盘踞的眼镜蛇身上。
埃及人认为天被高高的山撑着,星星则从天上垂下来,太阳乘着一艘小船,順着一条大河流到各地
。印度人认为世界是由几只巨象的背撑着,
世界的12
中国人认为天像一个圆圆的大锅盖,
盖在方形的土地上
。天是由八根天柱所支撑着。
有一次,水神共工和火神祝融打起架来,共工输了。他一气之下撞断了其中一根天柱,结果天开始塌了下来。仁慈的女神女媧不忍心看到人类所居住的世界遭到破坏
,就用七彩的石头将天补好,再抓了一只巨龟,用四只脚把天给撑起来。但是天还是歪歪的,
所以太阳月亮和星星才会往西边跑。
中国人认为天像一个圆圆的大锅盖,
盖在方形的土地上
13“天是圆的地是方的
”,这种观念一直是古文明世界的思想主流,但是在智者的观察与启发下,地球是圆的的这种观念,才慢慢的被人们所接受。★大约两千五百年前,
希腊的数学家毕达哥拉斯,坐在海边的高山上,看着海上來的船,他发現船桅会先出现,然后船身才出现,“如果地球是平的,船桅和船身应该会同时出现”,所以地球的表面应该是弯曲的。“天是圆的地是方的
”,这种观念一直是古文明14★公元前384年,希腊哲学家亚里斯多得,发现月蝕的时候,月亮上地球的影子是圆弧形的。因此,他推测地球是圆的,这是圆形地球的直接证据。★人类第一次用实际行动亲身感受地球是圆的,是16世纪麦哲伦船队的环球航行。★公元前384年,希腊哲学家亚里斯多得,发现月蝕的时15
人们经过长期观察、探索和实践,认识到自己居住的大地是一个球体,并把它称为“地球”。现在,人们通过人造地球卫星拍摄的照片,就能直接观察到地球确实是一个球体。人们经过长期观察、探索和实践,认识到自己居住16地球和它的“伴侣”月球课件17北极俯瞰图地球北极俯瞰图地球18地球形状的地理意义(1)日地平均距离为1.4960×108km,这样,就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时,不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同。(2)造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的自然现象的地带性分布。地球形状的地理意义19五、地球的磁场、磁层和辐射带地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。地球磁场中间弱,两极强。地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。
五、地球的磁场、磁层和辐射带地球磁场,简言之是偶极型的,近似20磁层在太阳风和地磁场的相互作用下,磁力线被太阳风压缩在一个有限的空间区域内,而太阳风却被磁场阻挡在这个有限的空间区域之外。对于太阳风而言,这个区域成了一个空腔,而地磁场完全被局限在这个空腔之内。这个具有磁场的空腔称为磁层。磁层构造磁层顶中性片磁尾磁层在太阳风和地磁场的相互作用下,磁力线被太阳风压缩在一个有21地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾局部成两局部:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。
地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层22磁层磁层23地球磁层示意图地球磁层示意图24NS地球磁层示意图NS地球磁层示意图25地球磁层的电流体系地球磁层的电流体系26磁暴现象全球性的地磁现象,是全球同时发生的强烈地磁干扰,磁情指数K>=5〔K:各个地磁台站用来描述每三个小时段内地磁场扰动强度的指数,从0到9分为十级;K<3被认为是无扰动或微扰〕磁暴的特征全球性同时性极区到赤道均可观察到磁暴现象全球性的地磁现象,是全球同时发生的强烈地磁干扰,磁27磁暴的影响导航地基系统GPS系统磁暴的影响导航地基系统GPS系统28通讯卫星电离层电波信号超视距雷达(监视航天器和导弹的发射)海底磁场潜水艇大气加热芯片损坏表面充电深层充电通讯电离层电波信号超视距雷达(监视航天器和海底磁场潜水艇大29电力系统:感应电流(直流电)危害输电设备(1989年3月13日,魁北克地区(600万居民)因一强磁暴大规模停电,长达九个小时。)管道系统:生物:地磁场的扰动会引起人体(动物)生物系统内的压力的变化。迁徙性动物如鸽子、海豚、鲸等都有生物罗盘,磁暴时,它们有可能会迷失方向。流量表显示出错加速电化学腐蚀感应电流电力系统:感应电流(直流电)危害输电设备流量表显示出错加速电30“21世纪一百大科学难题之一”-------磁层亚暴和磁暴的整体过程磁暴只是地磁扰动的一种类型极光区磁扰:地磁亚暴SP1和磁扰日变化SD地磁脉动P这些磁扰重叠在一起形成复杂的地磁扰动“21世纪一百大科学难题之一”-------31极光极光是近地磁极区高层大气出现的彩色发光现象。多发生在地磁纬度65°-75°范围内的“极光椭圆带〞,发光区离地面约100公里左右或更高,常呈黄绿色,偶有红色的变换光带或光弧。极光是沿磁力线沉降的高能带电粒子〔主要是电子〕激发大气原子和分子而发光。极光跟〔磁〕场向电流密切相关。极光极光是近地磁极区高层大气出现的彩色发光现象。多发生在地磁32地球和它的“伴侣”月球课件33辐射带太阳风、宇宙线与地球高层大气相互作用形成大量带电粒子,他们绕地球的磁力线螺旋运动而产生电磁辐射。地球磁场俘获的大量带电粒子所在区域称为范艾伦“辐射带〞辐射带太阳风、宇宙线与地球高层大气相互作用形成大量带电粒子,34
辐射带呈环状在低中、纬高空环绕地球,界面为两对相对的月牙形。内辐射带〔耳蜗〕外辐射带〔耳廓〕〔注:实际上是按高能粒子的分布划分〕1.5R附近;高能质子3~4R附近;高能电子辐射带呈环状在低中、纬高空环绕地球,界面为两对35上图显示了地球上的范艾伦辐射带(VanAllenBelts)。辐射带分为两层,内层距地表约7000公里,外层约为13000公里,两层中的缝隙为辐射较少的安全地带,人造卫星可以在此区域内安全运行。
近年又发现更内的第三辐射带,集中来自于太阳系之外的高能氧氮氖的离子。上图显示了地球上的范艾伦辐射带(VanAllenBelt36人体与磁场地球是块大磁石,人类无时无刻不受地磁磁场的作用与影响。地磁同空气、水和阳光一样,是人类生命赖以生存不可缺少的要素之一。人在磁场作用下,相应形成了人体自身的磁场。据测定,人体的心、肺、大脑、肌肉和神经等都有不同程度的微磁场。由于磁场对于人的生命活动不像水和空气,可立即使人感到饥渴或窒息,所以不易被认识和觉察。
人体与磁场地球是块大磁石,人类无时无刻不受地磁磁场的作用与影37因为我们身体内的血液里,含里很多的铁质,由于血液循环受地面磁力线的感应,所以也产生了磁性感应,这种感应虽然极其微弱,但是时间久了。一点一滴的影响累积,仍然可能发生作用。中医看病诊脉,从脉腑的跳动,可以测出身体上是哪一部分不对劲,可见血液循环对人体的健康有密,切的关系和影响。因为我们身体内的血液里,含里很多的铁质,由于血液循环受地面磁38六、太阳系中普通而特殊的行星——地球为什么说地球是太阳系中的一颗普通行星?为什么有人说地球又是一颗特殊的行星?为什么地球有生命,而其他星球上没有呢??六、太阳系中普通而特殊的行星——地球为什么说地球是太阳系中的39行星质量体积密度公转周期自转周期水星0.050.0565.4687.9d58.6d金星0.820.8565.26224.7d243d地球1.001.0005.521y23:56′火星0.110.1503.961.y24:37′木星317.941316.01.3311.8y9:50′土星95.18745.00.7029.5y10:14′天王星14.6365.201.2484.0y约16h海王星17.2257.101.66164.8y约18h普通性:在太阳系的八大行星中,虽然地球的质量、体积、平均密度、公转和自转运动有自己的特点,但与其他行星比较并不特殊。行星质量体积密度公转周期自转周期水星0.050.0565.440特殊性:为什么有人说地球又是一颗特殊的行星?
迄今为止地球是人类观测到的所有星球中唯一有生命繁衍的行星。为什么地球有生命,而其他星球上没有呢?特殊性:为什么有人说地球又是一颗特殊的行星?41外部条件:(1)稳定的太阳光照:地球所处的光照条件一直比较稳定,生命从低级向高级的演化没有中断。(2)安全的运行轨道:大小行星各行其道、互不干扰,使地球处于一种比较安全的宇宙环境当中,有利于生命的发展和繁殖。自身条件:(1)适合的温度(2)合适的大气(3)充足的水分0——100oC的温度范围温度变化不过分剧烈大气厚度、密度适中大气成分合适内部水汽释放原始海洋的形成日地距离适中自转周期适中体积、质量适中漫长的演化过程收缩衰变致热冷却、凝结、汇聚外部条件:自身条件:0——100oC的温度范围温度变化不过分42一、地球自转方向:自西向东周期:太阳日—24小时;恒星日—23小时56分4秒速度:角速度—除北极外,全球为15度/小时线速度—赤道最大465m/s,北极为0运动规律第二节地球的运动“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”-----毛泽东主席一、地球自转方向:自西向东运动规律第二节地球的运动“坐地日43自转速度变化
天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。自20世纪以来由于天文观测技术的开展,人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开场建立比地球自转更为准确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用,地球自转中的各种变化相继被发现。现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规那么变化和周期性变化。自转速度变化44地球自转长期减慢的主要原因可能是发生在浅海地区的潮汐摩擦作用。潮汐摩擦方向与自转方向相反;也有人认为地球自转速度变慢是太阳活动的影响和地球不断膨胀和增大的结果;但是地球自转速度变化的根本原因仍然在地球内部。地球自转还有季节变化:每年3-4月份,自转速度最慢,8月最快,可能与地球上纬向风速、洋流和冰雪分布的季节变化有关。自转速度还存在时快时慢的不规那么变化,可能是由于地幔和地核之间角动量交换或海平面和冰川的变化引起,比较剧烈的变化可能是由于风的作用引起。地球自转长期减慢的主要原因可能是发生在浅海地区的潮汐摩擦作用45二、地球公转方向:自西向东轨道:近似椭圆,太阳位于其中一个焦点上周期:1个回归年速度角速度—每天约1度线速度—平均30千米/小时运动规律二、地球公转运动规律46DABC近日点远日点7月初1月初速度慢速度快日地平均距离约1.5亿千米,称为一个天文单位DABC近日点远日点7月初1月初速度慢速度快日地平均距离约147(昼)(夜)晨昏线地球上昼夜更替三、地球运动的地理意义“日出而作,日落而息”昼夜交替周期为“太阳日”“恒星日”为地球自转的真正周期昼夜长短与地理纬度和季节因素有关(昼)(夜)晨昏线地球上昼夜更替三、地球运动的地理意义“日出48昏线太阳平行光线昼半球夜半球NS晨线夜半球晨昏线与太阳光线的位置关系是:垂直昏线太阳平行光线昼半球夜49地球上正午太阳高度角地球上正午太阳高度角50
春秋二分,太阳直射赤道。世界各地都存在昼夜交替现象,而且各地昼夜等长。
太阳直射点北极南极赤道南回归线
北回归线
北极圈
南极圈春秋二分,太阳直射赤道。世界各地都存在昼夜交51
夏至日,太阳直射北回归线。北极圈内出现极昼现象,南极圈内出现极夜现象。南回归线北极南极赤道
北回归线
北极圈
南极圈
太阳直射点夏至日,太阳直射北回归线。北极圈内出现极昼现52
冬至日,太阳直射南回归线。北极圈内出现极夜现象,南极圈内出现极昼现象。北极南极赤道南回归线
北回归线
北极圈
南极圈太阳直射点冬至日,太阳直射南回归线。北极圈内出现极夜现5301224昼长(小时)3.216.229.2312.223.21绘出北极圈、南极圈和赤道三地昼长随季节变化曲线北半球各地(如北极圈),夏至日昼最长,纬度越高,昼越长夜越短;冬至日昼最短,纬度越高,昼越短夜越长;春秋分昼夜等长。南半球各地(如南极圈),刚好相反赤道上全年昼夜平分北极圈南极圈01224昼长(小时)3.216.229.2312.223.54春分秋分夏至冬至全球昼夜平分太阳直射赤道9月23日6月22日太阳直射23O26/N北半球昼最长夜最短北极圈极昼12月22日太阳直射23O26/S北半球昼最短夜最长北极圈极夜直射点向北移动北半球昼渐长夜渐短直射点向北移北半球昼渐长夜渐短直射点向南移动昼渐短夜渐长直射点向南移动北半球昼渐短夜渐长3月21日太阳直射赤道全球昼夜平分夏半年昼长夜短冬半年昼短夜长春分秋分夏至冬至全球昼夜平分太阳直射赤道9月23日6月22日55地球上四季的变化:春夏秋冬地球上五带的划分:热带、南北温带、南北寒带。在地球表面作水平运动的物体会发生偏离原经纬方向的现象。纬度越高,偏向越明显。面向物体的原运动方向,南左北右,赤道不偏。地球上四季的变化:春夏秋冬面向物体的原运动方向,南左北右,赤56弯曲的河流弯曲的河流57太平洋上空热带气旋云图太平洋上空热带气旋云图58第三节、地球的圈层构造地球的圈层分化第三节、地球的圈层构造地球的圈层分化59地球的内部构造:根据对地震波在地下不同深度传播速度的差异变化,地球固体外表以内的构造可以分为三层:地壳,地幔和地核。地壳是地球表面很薄的由岩石组成的一层固体外壳,地幔介于地壳和地核之间,也是由岩石组成,地核位居地球核心,它的中心温度很高,压力很大。
地球内部的构造,就像一个鸡蛋,地壳相当蛋壳,地幔相当蛋清,地核就好比蛋黄。地球的内部构造:根据对地震波在地下不同深度传播速度的差异变化60地球内部圈层结构
地球内部圈层结构61人类能上“九天揽月〞却“入地无门〞人类已经到达38万多公里的月球外表取回岩石,但要钻到只有几千公里的地球里面,娶个样品看看,却没有办到。最深的南非罗宾逊金矿,深度不到3公里,最深的钻孔记录12公里,不到地球半径的千分之二,连17公里的地壳也没打透。人类能上“九天揽月〞却“入地无门〞人类已经到达38万多公里的62地球的外部构造(一)大气圈(二)水圈(三)生物圈:是指地球生物及其分布范围所构成的一个及其特殊又及其重要的圈层。在地理环境中,生物圈并不独占任何空间,而是分别渗透于水圈,大气圈下层和地壳即岩石圈表层。上述地球构造中的同心圈层,在分布上有一个显著的特点:在高空和地球内部,它们基本上是上下平行分布的,但在地球表面附近,各圈层却是相互渗透相互重叠的。地球的外部构造63地球和它的“伴侣”月球课件64第二节地球的伴侣---月球第二节地球的伴侣---月球65月球的根本参数月球是地球的天然卫星,月球绕地球运动的轨道为一椭圆月球距地球的最远距离:406700千米最近距离:356400千米平均距离:384400千米月球半径:1738.2千米月球质量:7.35×1022千克月球的平均密度:ρ=3.34克/厘米3月球外表引力约为地球外表引力的1/6月球的根本参数月球是地球的天然卫星,月球绕66月面特征月球,古称“太阴”,是地球唯一的天然卫星。月亮是最美丽的天体之一,在小望远镜中观察,可以清楚地辨别出很多细致的月表特征:月面特征月球,古称“太阴”,是地球唯一的天然卫星。月亮是最美67月坑或称环形山月球外表,特别是月陆地区,布满了大大小小的圆形凹坑构造,称为“月坑〞。许多月坑的边缘隆起,很象火山口,以前常称作“环形山〞。环形山是月亮外表最显著的特征之一。月面上直径大于1千米的月坑总数在33000多个,占月球外表积的7-10%。有趣的是,统计说明单位月面上环形构造的数量与其直径大小成反比。在大的环形山的底部中央常常有尖锥状或瘤状的小山,称为“中央丘〞,可以高达2.5千米。最大的几个环形山:南极附近的贝利环形山,直径295千米;克拉维环形山,233千米;牛顿环形山,230千米。月坑或称环形山68月坑或环形山月坑或环形山69滿臉“痘痘”的月球主要是因為隕石撞擊所造成,滿臉“痘痘”的月球主要是因為隕石撞擊所造成,70地球和它的“伴侣”月球课件71图中红线包围部分是月海
月海是月面上的暗区,它是月球上大块呈黑色的玄武岩平原,是古代火山爆发的产物。月海有22个,大部分在月球正面。月海的反照率低,因此显得暗。最大的月海是风暴洋,面积约500万平方公里。雨海、静海、澄海、丰富海、危海、云海等等。大多数有环形封闭的特点,有写月海伸向陆地称为湾,小的月海称为湖。图中红线包围部分是月海72
月陆
月面上高出月海的地区均称为“月陆”或“高地”。月陆一般高出月海2-3公里,并且比月海的反照率高,因此月陆洁白明亮。
73
山脉
月球上的山脉常以地球山脉名称来命名,如高加索山脉,亚平宁山脉等。月球山脉的特点是:向海的一面陡急,呈明显的断崖状,而向外陆的一侧坡度极缓。山脉
月球上的山脉常以地球山脉名称74月面辐射纹
在望月前后可以观察到从一些大月坑呈放射状向外延伸的亮带。有些亮带可以长达数千公里。这些辐射纹并非月面上隆起或凹陷的地方,而可能是由月坑中抛出的物质堆积而成的辐射状薄层。
第谷和哥白尼环形山发出的辐射纹最为美丽。月谷和月溪
月面上较宽的峡谷称为“月谷〞,细长的小月谷称为“月溪〞。月面辐75地球和它的“伴侣”月球课件76相看两不厌月球总是以同一面对着地球,直到前苏联的“月球三号”于1959年拍下了照片,人类才第一次得见月球背面的全貌。正面背面相看两不厌月球总是以同一面对着地球,直到前苏联的“月球三号”77月亮的阴影像什么?月亮的阴影像什么?78月兔捣药月兔捣药79螃蟹螃蟹80月球起源说同源说分裂说捕获说撞击说月球起源说同源说81同源说
(co-accretion):主張月球和地球是同地同時由原始太阳星云形成的
同源说(co-accretion):主張月球和地球是同地82
分裂說
(fission):月球本來是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是現在的太平洋。分裂說(fission):月球本來是地球的一部分,后83
捕获说
(capture)则认为月球是在形成后再被地球重力所捕捉。
捕获说(capture)则认为月球是在形成后再被地球84
上述三者都无法完美解释月球的起源。然而近來对月岩的最新详细研究则指出,很可能地球曾与一非常大的星体(至少像火星那麼大)碰撞,在碰撞过程中噴出的物质即形成月球,這就是著名的撞击说
(impacttheory)。虽然撞击说仍有一些待解決的问题,不过已是目前最广为接受的理论。
上述三者都无法完美解释月球的起源。然而近來对月岩的最新详85地球和它的“伴侣”月球课件86
从科学的角度来看,对月球的探测有着很重要的现实意义。于是人类对月球进行了一次又一次的探测。 尤其是美国的“阿波罗11”号登月舱顺利软着陆在月球上,宇航员阿姆斯特朗踩在月面上,是人类迈出的一大步。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗 从科学的角度来看,对月球的探测有着很重要的现实意义。于是87地球和它的“伴侣”月球课件88地球和它的“伴侣”月球课件89善變的月娘形狀多變善變的月娘形狀多變90月相原理月相原理91盈亏现象
在不同夜晚观察到的月球呈现不同的形状,月球的各种视形状统称为月相,月相的变化现象叫做月球的盈亏现象。盈亏现象来源于两个方面:第一,月球本身不发光,它被太阳照着的半边是亮的,另半边是暗的;第二,月球每月绕地球一周,又跟着地球每年绕太阳转一周,日、月、地三者的相对位置不断变化着。盈亏现象92地球和它的“伴侣”月球课件93大小也會變月球過近地點月球過遠地點大小也會變月球過近地點月球過遠地點94八日、月、地天文现象
日、月、地之间产生的主要天文现象有潮汐、日食、月食八日、月、地天文现象95
月球对地球的引力作用,可以引起海水的潮汐现象,并通过潮汐作用使地球的自转逐渐变慢。地球和月球本身是不发光的,太阳光在地球和月球后面都投出长长的影子。当月球绕地球转动中走进地影时,就发生月食;当月球的影子投到地球上时,在月影遮蔽部分的观测者就能看到日食。日全食过程中的倍丽珠现象月球对地球的引力作用,可以引起海日全食过程中的96日偏食地球和它的“伴侣”月球课件97地球和它的“伴侣”月球课件98無形的推手受到月球引力的影響,地球上形成潮汐的變化(太陽的引力也有,但比月球小)無形的推手受到月球引力的影響,地球上形成潮汐的變化(太陽的引99如果沒有月亮,那………?不能賞月地球的自轉速度會越來越快(一天不再是24小時)地球沒有潮汐變化地球受到隕石撞擊的機會大大增加還有………………?如果沒有月亮,那………?不能賞月100月球的根本資料體積大約是地球的1/49,質量為地球的1/81距離地球平均約38萬公里(有時近,有時遠)月球外表沒有水,日夜溫差大,日夜氣溫變化從攝氏127℃到零下183℃。月球外表沒有大氣層,白天看天空是黑色的(白天就可以看星星)重力是地球的1/6(地球上36公斤重的人,在月球上只有6公斤重),也留不住空氣,所以沒有大氣層月球外表風化現象不明顯(阿姆斯壯的腳印還在)月球的根本資料體積大約是地球的1/49,質量為地球的1/81101月球在我国古代诗文中有许多有趣的美称:玉免〔著意登楼瞻玉免,何人张幕遮银阙——辛弃疾〕;夜光〔夜光何德,死那么又育?——屈原〕;素娥〔素娥即月亮之别称——?幼学琼林?〕;冰轮〔玉钩定谁挂,冰轮了无辙——陆游〕;玉轮〔玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌——李贺〕;玉蟾〔凉宵烟霭外,三五玉蟾秋——方干〕;桂魄〔桂魄飞来光射处,冷浸一天秋碧——苏轼〕;蟾蜍〔闽国扬帆去,蟾蜍亏复团——贾岛〕;顾菟〔阳鸟未出谷,顾菟半藏身——李白〕;婵娟〔但愿人长久,千里共婵娟——苏轼〕。此外,月球还有许多别致的雅号,如玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
月球在我国古代诗文中有许多有趣的美称:玉免〔著意登楼瞻玉免102月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体。月球本身并不发光,只反射太阳光
。月球的外表是由平原、山峰和山谷组成的荒漠.还有许多由于太空物体高速撞击月球外表而形成的陨石坑.月球上没有供人类呼吸的空气。月球概况月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体。月球本身并不103
月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米.它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些.月球的外表积有3800万千米,还不如我们亚洲的面积大.月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力那么差不多相当于地球重力的1/6。
月球本身并不发光,只反射太阳光。它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化。满月时亮度平均为-12.7等。
地球和它的“伴侣”月球课件104月球的表面是由平原、山峰和山谷组成的荒漠.还有许多由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑.月球上没有供人类呼吸的空气,但是可能有供饮用的水.最近在月球阴面的一个很深的陨石坑底发现了冰.科学家们认为这些冰可能是某次与月球相撞的彗星带来的.彗星的冰没有融化,因为月球的背阴面温度非常低。月球的表面是由平原、山峰和山谷组成的荒漠.还有许多由于太105
月球外表既无大气,也无水分,没有风霜雪雨,没有江河湖海,更不要说鸟语花香的生命现象了。一句话,月球是个死寂的星球。但是,这并不意味着月面上什么变化都没有发生过,它外表的辉光现象就是一例。月球外表有时突然出现某种发光现象,甚至还有颜色变化,它引起了天文学家们的兴趣和关注。1958年11月3日凌晨,前苏联科学家柯兹列夫在观测月球环形山的时候,发现阿尔芬斯环形山口内的中央峰,变得又暗又模糊,并发出一种从未见过的红光。两个多小时之后,他再次观测这片区域时,山峰发出白光,亮度比平常几乎增加了一倍,第二夜,阿尔芬斯环形山才恢复原先的面目。柯兹列夫认为,他所观测到的是一次比较罕见的月球火山爆发现象。他说,阿尔芬斯环形山中央峰亮度增加的原因,在于从月球内部向外喷出了气体,至于开场时山峰发暗和呈现出红色,那是因为在气体的压力下,火山灰最先冲出了火山口。柯兹列夫的观点遭到了一些人的反对,其中包括一些颇有名望的天文学家。他们成认阿尔芬斯环形山的异常现象是存在的;但认为不能解释为通常的火山爆发,而是月球局部地区有时发生的气体释放过程。在太阳光的照耀下,即使是冷气体也会表现出柯兹列夫所注意到的那些特征。早在1955年,柯兹列夫就在另一座环形山——阿利斯塔克环形山口,发现过类似的异常发亮现象,他也曾疑心那是火山喷发。1961年,柯兹列夫又在阿利斯塔克环形山中央观测到了他熟悉的异常现象,不同的是,光谱分析明确证实这次所溢出的气体是氢气。这类现象终究应该怎样解释呢?是火山喷发?还是气体释放?或者是其他什么现象呢?红色斑点天文学家们还不止一次在月球面上发现神秘的红色斑点。也是那个阿利斯塔克环形山,美国洛韦尔天文台的两位天文学家在观测和绘制它及其附近的月面图时,先后两次在这片地区发现了使他们惊讶的红色斑点。第一次是在1963年10月29日,一共发现了3个斑点:先是在阿利斯塔克以东约65公里处见到了一个椭圆形斑点,呈橙红色,长约8公里,宽约2公里。在它附近的一个小圆斑点清晰可见,直径约2公里。这两处斑点从暗到亮,再到完全消失,大约经历了25分钟的时间。第三个斑点是一条长约17公里、宽约2公里的淡红色条状斑纹,位于阿利斯塔克环形山东南边缘的里侧,出现和消失时间大体上比那两个斑点迟约5分钟。第二次他们观测到奇异的红斑是在1个月之后的11月27日,也是在阿利斯塔克环形山附近,红斑长约19公里,宽约2公里,存在的时间长达75分钟。这次由于时间比较充裕,不仅有好几位洛韦尔天文台的同事都看到了红斑,还拍下了一些照片。为了证实所观测到的现象是确实存在的,他们还特地给另一个天文台打了,告诉那里的朋友们赶快观测月球上的异常现象,但成心没有说清楚是在月球上的什么地方。得到消息的大文台立即用口径175厘米的反射望远镜〔那两位洛韦尔台的天文学家用的是口径60厘米折射望远镜〕迸行搜寻,很快就发现了目标。结果是,两处天文台观测到的红斑的位置完全一致,说明观测无误。红斑确实是存在于月面上的某种现象,而不是地球大气或其他因素造成的幻影。这两次色彩异常现象都发生在阿利斯塔克环形山区域,而且都是在它开场被阳光照到之后不到两天的时间内。考虑到这些方面,有人认为月面上出现红色斑点的现象可能并不太罕见,只是不知道它们于什么时间、在什么地区出现,而且出现和存在的时间一般都不长,要观测到它们就不那么容易了,需要具备较大和适宜的观测仪器,以及丰富的观测经历和技巧,同时认为这类现象可能与太阳及其活动有关。另一种意见那么认为,这类变亮和发光现象经常发生,单是在阿利斯塔克环形山区域,有案可查的类似事件至少在300起以上,说明它们是由于月球内部的某种或某些常存原因引起而形成的。1969年7月,首次载入登月飞行的“阿波罗11号〞宇宙飞船,在到达月球附近和环绕月球飞行时,曾经根据预定方案,对月面上最亮的这片阿利斯塔克环形山地区进展了观测。这座著名环形山的直径约37公里,山壁陡峭而构造复杂,底部粗糙而崎岖。飞船指令长阿姆斯特朗是从环形山的北面进展俯视的,他向地面指挥中心报告说:“环形山附近某个地方显然比其周围地区要明亮得多,那里像是存在着某种荧光那样的东西。〞遗憾的是,宇航员们没有对所观测到的现象作进一步的解释。红色发光现象就在洛韦尔天文台的两位科学家发现阿利斯塔克环形山附近的红斑时,英国的两位科学家注意到了另一个著名的环形山——开普勒环形山也存在类似现象。开普勒环形山在阿利斯塔克环形山东南方向,直径约35公里,是带有辐射纹的少数环形山之一。1963年11月1日,英国曼彻斯特大学的两位研究人员,在拍摄开普勒环形山及其附近地区的照片时,注意到就在这片地区内,在两小时内两次出现了红色发光现象,发光面积大得使他们惊讶,每次都超过了10000平方公里。他们从三个方面对这次有色现象提出了自己的见解。首先,他们指出持续时间不长而面积那么大的发光现象,不可能由某种月球内部原因造成,而应该认为是起因于太阳。其次,他们认为,由于月球不存在大气,月面受到紫外线、X射线、伽马射线等全部太阳辐射的猛烈袭击,这时,月面的某些地方有可能被激发而发光,面积也可能比较大。再次,他们明确提出,开普勒环形山这两次发光现象的根源在于太阳面上出现了耀斑。11月1日那天,太阳上出现了两次规模不算大的小耀斑,它们的时间间隔与开普勒环形山的两次红色发光现象的时间间隔根本一致。两位英国科学家的观点比较新颖,但他们没有得到广泛的支持。如果他们把月面辉光现象与太阳耀斑联系在一起的解释是正确的话,那么,月球发光现象也该有周期性,而且在太阳活动极大、耀斑出现较多的那些年份里,红斑现象也应该出现得更多、更频繁。观测说明,这样的事从来没有发生过。
月球外表既无大气,也无水分,没有风霜雪雨,没有江河湖海,106月球俗称月亮,也称太阴。在太阳系中是地球唯一的天然卫星。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都是天然卫星。月球的年龄大约的46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。
月球俗称月亮,也称太阴。在太阳系中是地球唯一的天然卫星。月球107人类与月球
古往今来,人们仰望天上议一轮明月,总会引起无穷遐想,幻想有朝一日飞上月宫。如今,幻想已经变为现实。1969年7月21日11时56分20秒,美国的宇航员阿姆斯特朗成功登月,这是人类第一次登上月球,为人类探索银河系打开了第一扇希望之门。人类与月球古往今来,人们仰望天上议一轮明108
月面上山岭起伏,还有洋、海、湾、湖等各种特种名称。其实月面上并没有水。环形山是碗状凹坑结构。直径大于1千米的环形山有33000多个。许多环形山的中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海,是广阔的平原。月海有22个。最大的是风暴洋,面积500万平方千米。由于月球上没有大气,在加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。
月面的地形主要有:环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷(月隙)。月球地形月球地形109自古以来,人们就赋予月亮各种文化意义,许多民族都有关于月亮的神话传说、文章诗赋、对联、谜语、音乐、绘画,还有与月亮有关的民风民俗、风景名胜。下面我们就来说说“月亮文化”。缤纷多彩的月文化自古以来,人们就赋予月亮各种文化意义,许多民族都有关于月亮的110嫦娥奔月
相传,远古时候有一年,天上出现了十个太阳,直烤得大地冒烟,海水枯干,老百姓眼看无法再生活去。
这件事惊动了一个名叫
后羿的英雄,他登上昆仑山顶,运足神力,拉开神弓,一气射下九个多余的太阳。后羿立下盖世神功,受到百姓的尊敬和爱戴,不少志士慕名前来投师学艺。奸诈刁钻、心术不正的蓬蒙也混了进来。
嫦娥奔月后羿的英雄,他登上昆仑山顶,运足神力,拉开神弓,一111不久,后羿娶了个美丽善良的妻子,名叫嫦娥。后羿除传艺狩猎外,终日和妻子在一起,人们都羡慕这对郎才女貌的恩爱夫妻。一天,后羿到昆仑山访友求道,巧遇由此经过的王母娘娘,便向王母求得一包不死药。据说,服下此药,能即刻升天成仙。然而,后羿舍不得撇下妻子,只好暂时把不死药交给嫦娥珍藏。嫦娥将药藏进梳妆台的百宝匣里,不料被蓬蒙看到了。
三天后,后羿率众徒外出狩猎,心怀鬼胎的蓬蒙假装生病,留了下来。不久,后羿娶了个美丽善良的妻子,名叫嫦娥。后羿除传艺狩猎外112徒,蓬蒙早逃走了。气得后羿捶胸顿足哇哇大叫。悲痛欲绝的后羿,仰望着夜空呼唤爱妻的名字。这时他惊奇地发现,今天的月亮格外皎洁明亮,而且有个晃动的身影酷似嫦娥。
后羿急忙派人到嫦娥喜爱的后花园里,摆上香案,放上她平时最爱吃的蜜食鲜果,遥祭在月宫里眷恋着自己的嫦娥。
徒,蓬蒙早逃走了。气得后羿捶胸顿足哇哇大叫。悲痛欲绝的后羿,113玉兔捣药
相传月亮之中有一只兔子,浑身洁白如玉,所以称作“玉兔”。这种白兔拿着玉杵,跪地捣药,成蛤蟆丸,服用此等药丸可以长生成仙。久而久之,玉兔便成为月亮的代名词。古时候,文人写诗作词,常常以玉兔象征月亮,像辛弃疾的《满江红·中秋》即以玉兔表示月亮。玉兔捣药相传月亮之中有一只114唐明皇游月宫
相传唐明皇在有一年的一个八月十五之夜,做梦游历了月宫,当他飘飘然的游历到月宫前的时候,见月宫上方悬挂着一块巨幅牌匾,上书有“广寒清虚之府”六个大字,他好奇地走了进去。进宫以后唐明皇立即被眼前的情景惊呆了,只见数百名天上仙女,个个如花似玉,她们舞动洁白如玉的长袖,在云雾飘渺的太空,伴着美妙的唐明皇游月宫相传唐明皇在有一年的一个八月115音乐,翩翩起舞。唐明皇看到一个个仙女体态轻盈,舞步优美动人,便越看越不想离去。正在他兴致高昂,情趣正浓之时,不觉惺眼醒来,原来这是一场美梦。但唐明皇念念不忘梦中的一切。他命令皇宫中的总管组织宫女,根据自己的记忆,设计排练了一套模枋月宫仙女表演的霓裳羽衣舞曲。音乐,翩翩起舞。唐明皇看到一个个仙女体态轻盈,舞步优美动人,116月亮一、月球的基本参数:
平均赤道半径:ae=1738000米
平均半径:a=1737400米
赤道重力加速度:ge=1.618米/秒2
平均自转周期:T=27.32166天
扁率:f=0.006
质量:M⊕=0.07348×1024公斤
月心引力常数:GM=4.902793455×1012米3/秒2
平均密度:ρe=3.34克/厘米3
地月系质量比E/M=81.30068
离地球平均距离:R=384400公里
逃逸速度:v=2.38公里/秒
表面温度:t=-120~+150
表面大气压:p=1.3×10-10帕
作者:李浚源月亮一、月球的基本参数:
平均赤道半径:ae=1117二、圈层结构
月球是地球的唯一天然卫星,它与地球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析,以及对月球表面和月岩的研究,可知现今的月球内部也有圈层结构,但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈(0~1000公里)、软流圈(1000~1600公里)和月球核(1600~1738公里)组成。月球岩石圈又可进一步分为四层,即月壳(0~60公里)、上月幔(60~300公里)、中月幔(300~800公里)和月震带(800~1000公里)。软流圈又称为下月幔。在月壳的10公里、25公里和60公里深处,均存在月震波速的急剧变化,表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面至25公里深处为玄武岩组成的月壳第一层次,25公里~60公里之间为月壳的第二层,由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成,中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置位于600~1000公里的深度之间,平均月球震源深度为800公里。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多,因此,可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成,它可能呈塑性或部分熔融状。在月球1000公里深处,月幔温度不会高于1000°C。根据对月球内部状况的了解,固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构,也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。
二、圈层结构
月球是地球的唯一天然卫星,它与地球有着密切118三、月面特征
月面上山岭起伏,峰峦密布,没有水,大气极其稀薄,大气密度不到地球海平面大气密度的一万亿分之一。没有火山活动,也没有生命,是一个平静的世界。已经知道月海有22个,总面积500万平方公里。从地球上看到的月球表面,较大的月海有10个:位于东部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海,位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海。这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填,某些月海盆地中的环形山,也被喷发的熔岩所覆盖,形成了规模宏大的暗色熔岩平原。因此,月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发,构成了月球演化史上最主要的事件之一。
月球上的陨击坑通常又称为环形山,它是月面上最明显的特征。环形山(crater),希腊文的意思是"碗",所以又称为碗状凹坑结构。环形山的形成可能有两个原因,一是陨星撞击的结果,二是火山活动;但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。1924年,吉福德(A.C.Gifford)曾把月坑同地球上的陨石坑作了比较,证实了月坑是陨星撞击形成的。因此,陨击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一。许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹,并由较高反射率的物质所组成,形成波状起伏的地形,向外延伸可达数百公里。环形山周围有溅射出来的物质形成的覆盖层;溅射的大块岩石又撞击月球表面,形成次生陨击坑。由于反复的陨星撞击与岩块溅落,以及月球内部喷出的熔岩大规模泛滥,使得许多陨击坑模糊不清,或只有陨击坑中央的尖峰露出覆盖熔岩的表面。
三、月面特征
月面上山岭起伏,峰峦密布,没有水,大气极其119四、月球运动
地球与月球构成了一个天体系统,称为地月系。在地月系中,地球是中心天体,因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而,地月系的实际运动,是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒,也就是27.32166天,公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内。
宇宙间天体之间都存在相互间的作用,其中所谓"潮汐作用"是重要的作用形式之一。由于地月间距离相对较近,这种潮汐作用更为明显。太阳系天体中,月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的2.2倍,并远远大于其它天体对地球的潮汐作用。由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢,每天时间变长,平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒。同时,由于地球自转变慢,使得月球缓慢向外作螺旋运动,目前月球正以每年3~4厘米的速度远离地球。同样道理,地球对月球的潮汐作用,使得月球自转周期变得与其公转周期相同。月球的自转和公转都是自西向东的。月球的这种自转,称为同步自转。因此,自古以来,人们看到月球总是以同一面朝向我们地球。
人类在开始记录地球史的时候,就已通过观测月球位置和位相来计时。通过对月球和太阳周期性运动的研究,使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法。公元前300年,巴比伦的天文学者已能预报月食。
四、月球运动
地球与月球构成了一个天体系统,称为地月系。120月球形成学说
月球的天文演化同地月系统的天文演化有重要关系。地月系统的天文演化,同这一行星——卫星系统的形成有关。在地月系统的形成中,很重要的一个问题是月球的形成问题。目前人们普遍认为,太阳系中行星——卫星系统的形成机制,基本上与太阳——行星系统的形成机制相同;或者,至少在主要方面大体上相一致。已有关于月球起源的学说,可以分为三大类:1.地球分裂说,2.地球俘获说,3.共同形成说。
1.地球分裂说认为,在太阳系形成的初期,地球和月球原是一个整体,那时地球还处于熔融状态,自转快。由于太阳对地球强大潮汐力作用,在地球赤道面附近形成一串细长的膨胀体,终于分裂而形成月球。在19世纪末,乔治×达尔文(GeogeDorwin)在研究了地月系统的潮汐演化后认为,月球是从地球分离出去而形成的,并提出太平洋盆地就是月球脱离地球时所造成的一个巨大遗迹。在此期间,支持分裂说的人已经知道太平洋地区地壳缺失硅铝层,由于形成月球的物质分离出去,使得该地区地壳的硅镁层暴露出来。所以他们推测月球从地球上分离出去的具体位置是在太平洋地区。
2.地球俘获说认为,月球可能是在地球轨道附近运行的一颗绕太阳运行的小行星,后来被地球所俘获而成为地球的卫星。支持俘获说的人认为,由于月球的平均密度只有每立方厘米为3.34克,与陨星、小行星的平均密度十分接近。因此,很有可能月球原是一颗小行星,在围绕太阳运行中,由于接近地球,地球的引力使它脱离原来的轨道而被地球所俘获。他们认为,月球的运动轨道显著地偏离地球赤道面,而比较接近各行星绕太阳运行的公转平面,因此,月球是给地球俘获的可能性较大。有人认为这个俘获事件发生在35亿年前,整个俘获过程经历5亿年。月球在被地球俘获后,由于受到地球的潮汐力作用,喷发出大量岩浆,形成了月海玄武岩。
月球形成学说
月球的天文演化同地月系统的天文演化有重要关系1213.共同形成说的研究者则认为地球和月球是由同一块原始行星尘埃云所引成。它们的平均密度和化学成分不同,是由于原始星云中的金属粒子在形成行星之前早已凝聚。在形成地球时,一开始以铁为主要成分,并以铁作为核心。而月球则是在地球形成后,由残余在地球周围的非金属物质凝聚而成。
现代的许多研究表明月球的形成比较大的可能性是倾向于共同形成说。从地月系统来看,地球是中心天体,月球是地球的卫星。因此,地球的演化历史决不会短于月球的演化史;此外,月球表面没有大量的硅铝质岩石,否定了地壳物质分出一部分形成月球,而同时在地球上形成大洋盆地的学说。根据对阿波罗11号带回的月球岩石样品的元素分析,以及对岩石样品中的铀——钍——钴系同位素的分析结果比较有利于地球和月球作为一个行星——卫星系统的共同形成说。月球玄武岩中化学元素的丰度同地球玄武岩中元素的丰度的对比研究表明,月球玄武岩的元素丰度更接近于地球的丰度,而不是接近于宇宙的丰度。同时,月球样品中氧的同位素组成与地球上氧同位素的组成没有什么区别。由此得出结论,月球与地球是在太阳系的同一区域内形成的,这就排除了月球是在距地球相当远的地方形成的可能性,这对"俘获说"是个否定。因此,现代的许多研究已经有越来越多的证据说明共同形成说有比较大的可能性。从一般性的讨论也可看出,月球由围绕原始地球的星子及其它物质颗粒和气体吸积而形成的模式,要比地球俘获月球和地球分出物质形成月球的模式更为合理些。
月球表面上古老的高地的构造特征,证明月球在40~46亿年间曾遭受了强烈的陨击作用;当然对地球来说也可能如此。此外,我们不能排除,在46亿年以前的演化时期,地月系统曾遭受到强烈陨击作用的可能性。因此,在整个天文演化时期内,地月系统所可能发生的巨大陨击体的撞击与俘获,对地月系的运动状态和本身结构状态会造成的重大影响。3.共同形成说的研究者则认为地球和月球是由同一块原始行星尘埃122地球和它的“伴侣〞月球地月系地球和它的“伴侣〞月球地月系123构成:地球和其卫星月亮构成的天体系统。运动形式:月球自转的同时也绕地球作公转运动。自转、公转的的方向都一样〔逆时针〕。月光:不是月球自身的光,是它对太阳光的反射!地月系构成:地球和其卫星月亮构成的天体系统。地月系124第一节、宇宙中的地球一、地球在宇宙中的位置二、椭圆形的地球轨道三、地球的质量和大小四、地球的形状五、地球的磁场、磁层和辐射带六、地球-太阳系中普通又特殊的行星七、地球的演化第一节、宇宙中的地球一、地球在宇宙中的位置125宇宙总星系银河系地月系太阳系总星系银河系河外星系太阳系恒星世界地月系其他行星系总星系一、地球在宇宙中的位置宇宙总星系银河系地月系太阳系总星系银河系河外星系太阳系恒星世126地球和它的“伴侣”月球课件127
地球并不是孤立地存在于宇宙之中的,它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。从卫星上看地球地球并不是孤立地存在于宇宙之中的,它与其它天体或者宇宙128二、椭圆形的地球轨道太阳位于其中一个焦点二、椭圆形的地球轨道太阳位于其中一个焦点129椭圆的最长直径为长轴,最短直径为短轴,长短轴之差为焦点距。椭圆偏心率:1/2焦点距与长半轴之比。偏心率越接近0,椭圆越接近圆形。地球轨道偏心率约为1/60,故地球绕日公转轨道为接近正圆的椭圆轨道。轨道形状椭圆的最长直径为长轴,最短直径为短轴,长短轴之差为焦点距。130地球不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。地球的赤道半径要比极半径略长。地球的平均半径约为6371km。地球的体积1.082×1012km3。总质量为5.9742×1024kg,约60万亿亿吨,八大行星中排名第五。地球赤道半径:6378.1千米地球极半径:6356.76千米地球表面积:5.1亿千米2北极地心赤道半径极半径赤道周长:40075.7千米三、地球的大小和质量地球不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。131地球的巨大质量,使它能够吸着周围的气体,保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。没有现在这样的大气圈,就没有海洋和河湖,没有风,没有生物。地球的大小的重要意义地球的巨大质量,使它能够吸着周围的气体,保持一个具有一定质量132地球是一只硕大的圆球。
但是,古代人们生活的范围不广,科学技术不发达,只能凭借自己的眼睛所看到的现象,来分析和判断地球的形状。人类为了认识地球的形状,付出了很多心血,经历了漫长的岁月。下面我们来了解当时的文明古国——印度、埃及和中国对地球形状的认识。四、地球的形状地球是一只硕大的圆球。但是,古代人们生活的范133
印度人认为世界是由几只巨象的背撑着,
世界的中央是高耸的山脉,
巨象站在一隻大乌龟的龟甲上,乌龟则骑在一条盘踞的眼镜蛇身上。
埃及人认为天被高高的山撑着,星星则从天上垂下来,太阳乘着一艘小船,順着一条大河流到各地
。印度人认为世界是由几只巨象的背撑着,
世界的134
中国人认为天像一个圆圆的大锅盖,
盖在方形的土地上
。天是由八根天柱所支撑着。
有一次,水神共工和火神祝融打起架来,共工输了。他一气之下撞断了其中一根天柱,结果天开始塌了下来。仁慈的女神女媧不忍心看到人类所居住的世界遭到破坏
,就用七彩的石头将天补好,再抓了一只巨龟,用四只脚把天给撑起来。但是天还是歪歪的,
所以太阳月亮和星星才会往西边跑。
中国人认为天像一个圆圆的大锅盖,
盖在方形的土地上
135“天是圆的地是方的
”,这种观念一直是古文明世界的思想主流,但是在智者的观察与启发下,地球是圆的的这种观念,才慢慢的被人们所接受。★大约两千五百年前,
希腊的数学家毕达哥拉斯,坐在海边的高山上,看着海上來的船,他发現船桅会先出现,然后船身才出现,“如果地球是平的,船桅和船身应该会同时出现”,所以地球的表面应该是弯曲的。“天是圆的地是方的
”,这种观念一直是古文明136★公元前384年,希腊哲学家亚里斯多得,发现月蝕的时候,月亮上地球的影子是圆弧形的。因此,他推测地球是圆的,这是圆形地球的直接证据。★人类第一次用实际行动亲身感受地球是圆的,是16世纪麦哲伦船队的环球航行。★公元前384年,希腊哲学家亚里斯多得,发现月蝕的时137
人们经过长期观察、探索和实践,认识到自己居住的大地是一个球体,并把它称为“地球”。现在,人们通过人造地球卫星拍摄的照片,就能直接观察到地球确实是一个球体。人们经过长期观察、探索和实践,认识到自己居住138地球和它的“伴侣”月球课件139北极俯瞰图地球北极俯瞰图地球140地球形状的地理意义(1)日地平均距离为1.4960×108km,这样,就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时,不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同。(2)造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的自然现象的地带性分布。地球形状的地理意义141五、地球的磁场、磁层和辐射带地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。地球磁场中间弱,两极强。地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。
五、地球的磁场、磁层和辐射带地球磁场,简言之是偶极型的,近似142磁层在太阳风和地磁场的相互作用下,磁力线被太阳风压缩在一个有限的空间区域内,而太阳风却被磁场阻挡在这个有限的空间区域之外。对于太阳风而言,这个区域成了一个空腔,而地磁场完全被局限在这个空腔之内。这个具有磁场的空腔称为磁层。磁层构造磁层顶中性片磁尾磁层在太阳风和地磁场的相互作用下,磁力线被太阳风压缩在一个有143地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾局部成两局部:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。
地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层144磁层磁层145地球磁层示意图地球磁层示意图146NS地球磁层示意图NS地球磁层示意图147地球磁层的电流体系地球磁层的电流体系148磁暴现象全球性的地磁现象,是全球同时发生的强烈地磁干扰,磁情指数K>=5〔K:各个地磁台站用来描述每三个小时段内地磁场扰动强度的指数,从0到9分为十级;K<3被认为是无扰动或微扰〕磁暴的特征全球性同时性极区到赤道均可观察到磁暴现象全球性的地磁现象,是全球同时发生的强烈地磁干扰,磁149磁暴的影响导航地基系统GPS系统磁暴的影响导航地基系统GPS系统150通讯卫星电离层电波信号超视距雷达(监视航天器和导弹的发射)海底磁场潜水艇大气加热芯片损坏表面充电深层充电通讯电离层电波信号超视距雷达(监视航天器和海底磁场潜水艇大151电力系统:感应电流(直流电)危害输电设备(1989年3月13日,魁北克地区(600万居民)因一强磁暴大规模停电,长达九个小时。)管道系统:生物:地磁场的扰动会引起人体(动物)生物系统内的压力的变化。迁徙性动物如鸽子、海豚、鲸等都有生物罗盘,磁暴时,它们有可能会迷失方向。流量表显示出错加速电化学腐蚀感应电流电力系统:感应电流(直流电)危害输电设备流量表显示出错加速电152“21世纪一百大科学难题之一”-------磁层亚暴和磁暴的整体过程磁暴只是地磁扰动的一种类型极光区磁扰:地磁亚暴SP1和磁扰日变化SD地磁脉动P这些磁扰重叠在一起形成复杂的地磁扰动“21世纪一百大科学难题之一”-------153极光极光是近地磁极区高层大气出现的彩色发光现象。多发生在地磁纬度65°-75°范围内的“极光椭圆带〞,发光区离地面约100公里左右或更高,常呈黄绿色,偶有红色的变换光带或光弧。极光是沿磁力线沉降的高能带电粒子〔主要是电子〕激发大气原子和分子而发光。极光跟〔磁〕场向电流密切相关。极光极光是近地磁极区高层大气出现的彩色发光现象。多发生在地磁154地球和它的“伴侣”月球课件155辐射带太阳风、宇宙线与地球高层大气相互作用形成大量带电粒子,他们绕地球的磁力线螺旋运动而产生电磁辐射。地球磁场俘获的大量带电粒子所在区域称为范艾伦“辐射带〞辐射带太阳风、宇宙线与地球高层大气相互作用形成大量带电粒子,156
辐射带呈环状在低中、纬高空环绕地球,界面为两对相对的月牙形。内辐射带〔耳蜗〕外辐射带〔耳廓〕〔注:实际上是按高能粒子的分布划分〕1.5R附近;高能质子3~4R附近;高能电子辐射带呈环状在低中、纬高空环绕地球,界面为两对157上图显示了地球上的范艾伦辐射带(VanAllenBelts)。辐射带分为两层,内层距地表约7000公里,外层约为13000公里,两层中的缝隙为辐射较少的安全地带,人造卫星可以在此区域内安全运行。
近年又发现更内的第三辐射带,集中来自于太阳系之外的高能氧氮氖的离子。上图显示了地球上的范艾伦辐射带(VanAllenBelt158人体与磁场地球是块大磁石,人类无时无刻不受地磁磁场的作用与影响。地磁同空气、水和阳光一样,是人类生命赖以生存不可缺少的要素之一。人在磁场作用下,相应形成了人体自身的磁场。据测定,人体的心、肺、大脑、肌肉和神经等都有不同程度的微磁场。由于磁场对于人的生命活动不像水和空气,可立即使人感到饥渴或窒息,所以不易被认识和觉察。
人体与磁场地球是块大磁石,人类无时无刻不受地磁磁场的作用与影159因为我们身体内的血液里,含里很多的铁质,由于血液循环受地面磁力线的感应,所以也产生了磁性感应,这种感应虽然极其微弱,但是时间久了。一点一滴的影响累积,仍然可能发生作用。中医看病诊脉,从脉腑的跳动,可以测出身体上是哪一部分不对劲,可见血液循环对人体的健康有密,切的关系和影响。因为我们身体内的血液里,含里很多的铁质,由于血液循环受地面磁160六、太阳系中普通而特殊的行星——地球为什么说地球是太阳系中的一颗普通行星?为什么有人说地球又是一颗特殊的行星?为什么地球有生命,而其他星球上没有呢??六、太阳系中普通而特殊的行星——地球为什么说地球是太阳系中的161行星质量体积密度公转周期自转周期水星0.050.0565.4687.9d58.6d金星0.820.8565.26224.7d243d地球1.001.0005.521y23:56′火星0.110.1503.961.y24:37′木星317.941316.01.3311.8y9:50′土星95.18745.00.7029.5y10:14′天王星14.6365.201.2484.0y约16h海王星17.2257.101.66164.8y约18h普通性:在太阳系的八大行星中,虽然地球的质量、体积、平均密度、公转和自转运动有自己的特点
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