地球的宇宙环境高中地理人教版(2019)必修一+

第一章

宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境遨游浩瀚，逐梦九天。从“东方红一号”到“神舟”，从“嫦娥”“玉兔”到“天宫”，遥远星空不仅寄托着中国人民千百年来探索宇宙的美好梦想，也镌刻下中国不畏艰难、追求科技创新的铿锵步伐。北京时间2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，景海鹏、朱杨柱、桂海潮（桂海潮：中国首个载荷专家）三名航天员顺利进入太空。16时29分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，空间站应用与发展阶段首次载人发射任务取得圆满成功。中国空间站全面建成后首次载人飞行任务开启。为什么要去探索宇宙？地球处于什么样的宇宙环境中？神舟五号拍摄的地球神舟十二号宇宙天体物质性空间和时间的总和，是由各种形态的物质组成的，是不断运动变化的。宇宙中物质存在的形式以及星际空间物质晴朗的夜空，可以看到哪些天体？请阅读P2，思考：天体的类型有哪些？各种类型的天体有什么特点？天体星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。鹰状星云蟹状星云天体恒星是由炽热气体组成、能自己发光的球体或类球状天体。蓝白色超巨星——参宿七(猎户座β)亮黄色——太阳天体行星是在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮土星地球天体卫星是环绕行星运转的天体。月球木卫二天体彗星：又称扫把星，是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状。彗星每回归太阳一次，就会损失一部分挥发性物质，周期彗星多次回归后，挥发性物质越来越少，最后也就不能生成彗发和彗尾了。英仙座流星雨流星体：太阳系内，成为颗粒状的碎片。流星雨：流星体进入地球大气层后，在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星。大多数流星群都以辐射点所在的星座或附近的恒星来命名，如狮子座流星群。天体人造卫星天然卫星空间站天体的类型天然天体：恒星、星云、行星、流星体、彗星、卫星等人造天体：人造卫星、宇宙飞船、空间站等宇宙飞船下图中，哪些属于天体？A.陨石B.人造卫星D.流星C.月球BC思考宇宙中的这些天体是运动的，还是静止的？天体之间有没有关系？天体天体系统相互吸引相互绕转地球在宇宙中的位置天体系统：运动中的天体相互吸引、相互环绕运动性无限性单位：光年地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系

地球与月亮组成地月系，地球是地月系的中心天体。月球是地球唯一的天然卫星，也是距地球最近的天体

月球以椭圆轨道绕地球运转。月球质量：7.349×10^22千克直径：3476.28km月球表面昼夜的温差很大。白天，月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃;夜晚，其表面温度可降低到-183℃；月球上没有大气，没有水分，没有生命。地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系

嫦娥工程（ChangEProject）由中国国家航天局于2004年3月1日启动，是中国第一个探月工程。

嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。（“绕”、“落”、“回”已经完成）

主要任务是获取月球表面三维影像，分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月壤特性，探测地月空间环境。嫦娥五号地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系

太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的引力约束天体的集合体：8颗行星、至少173颗已知的卫星、几颗已经辨认出来的矮行星（冥王星、谷神星、阋神星、妊神星和鸟神星）和数以亿计的太阳系小天体，这些小天体包括小行星带天体、柯伊伯带天体、彗星和星际尘埃。地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系银河系（MilkyWayGalaxy）棒旋恒星系统，包括1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体、星际尘埃和黑洞。它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍,直径介于10万光年至18万光年之间。从地球观测银河系，呈现的是一条环绕天空的银白色环带。银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系银河系（MilkyWayGalaxy）棒旋恒星系统，包括1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体、星际尘埃和黑洞。它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍,直径介于10万光年至18万光年之间。银河系具有巨大的盘面结构，银河系有5条主旋臂，它们分别是英仙臂、猎户臂、船底-人马臂、矩尺臂和盾牌-南十字臂(半人马臂）。太阳系位于银河系边缘,银河系第三旋臂——猎户旋臂上。地球在宇宙中的位置可观测宇宙银河系太阳系地月系可观测宇宙（observableuniverse）是一个以观测者作为中心的球体空间。截至2013年对宇宙年龄最精确的估计是137.98±0.37亿年；可观测宇宙尺度半径大概为465亿光年。地月系-太阳系-银河系-可观测宇宙地球处于什么样的宇宙环境中？神舟十二号2018年9月29日12时13分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲固体运载火箭，成功将微厘空间一号试验卫星送入预定轨道。微厘空间一号试验卫星是北京未来导航科技有限公司正在开发的低轨导航增强系统第1颗先导技术试验卫星。据此，完成1-2题。1．微厘空间一号试验卫星进入预定轨道后，与下列哪个天体所属的类型相同（）A．太阳 B．火星 C．月球 D．哈雷彗星2．微厘空间一号试验卫星进入预定轨道后，其属于（）①地月系②太阳系③河外星系④可观测宇宙A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④CC2019年8月7日,是一年一度的“七夕节”,此时我国许多地区几乎整夜肉眼可见牛郎星。下图示意某时地球、太阳与牛郎星的大致位置。据此，完成3-4题3．牛郎星属于（）A．行星 B．恒星 C．彗星 D．卫星4．牛郎星位于（）A．太阳系 B．银河系 C．河外星系 D．地月系BB行星地球水星金星地球火星木星土星天王星海王星日地距离≈1.5亿千米水漫金山地，火烧木焦土，天海成一体，浩浩太阳系。行星地球水星金星地球火星木星土星天王星海王星类地行星固体表面，体积较小巨行星体积巨大，主要由气体构成远日行星主要由气体构成日地距离≈1.5亿千米活动探索八大行星的共性活动行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星特性昼夜温差大二氧化碳含量高，自转：自东向西存在生命与地球相似（地球的未来）赤红色体积最大，自传最快气态行星，卫星多（82个）在轨道躺着公转，自转：自东向西转表面温度低，内部温度高；钻石海共性都围绕太阳公转；同向性、共面性、近圆性行星名称轨道倾角偏心率水星7.0°0.206金星3.4°0.007地球0°0.017火星1.9°0.093木星1.3°0.048土星2.5°0.054天王星0.8°0.047海王星1.8°0.009共面性近圆性寻找地球2号？活动寻找地球2号？太阳的寿命（即稳定时期）大约为100亿年，它在稳定时期还会维持50亿年，其后将变为红巨星。太阳在红巨星阶段停留约10亿年，亮度将升高几十倍，那时地球表面最高温度将超过，早已不适合人类居住和生存。最终太阳体积膨胀，并吞噬地球。因此，必须在太阳成为红巨星之前，找到并且到达适宜生命存在和繁衍的另一个行星上落户，人类才可能存续和发展下去。地球2号应该具备什么样的条件？寻找地球2号？材料1在世界上许多地方的中生代末期的地层内，科学家发现铱元素含量异常，高出相邻岩层平均值的30倍左右，这成为支持小行星撞击地球假说的证据。因为铱元素在地球表面并不常见，而陨石中却经常存在铱含量较高的现象。有些地质学家认为，如果一颗足够大的富含铱的小行星撞击地球并发生爆炸，那么，大量富含铱的尘埃颗粒就会散发到大气层中，在地球表面就会覆盖一层富含铱的尘土层，最后形成的地层铱元素含量就会异常多。经计算，含铱泥土里存在的铱，需要一颗大约直径的小行星撞击才能产生。在美洲尤卡坦半岛的北部海岸，地质学家发现了一个部分淹没在海中的陨石坑，直径180～200千米。这是中生代小行星毁灭性撞击地球最可能发生的地点。恐龙曾称霸地球长达1亿多年，这次撞击事件很可能是恐龙时代结束的重要原因。材料2目前已知对地球威胁最大的近地小天体，是2004年发现的阿波菲斯小行星，直径约400米。它一旦撞上地球，将释放出11万颗广岛原子弹爆炸所产生的能量。据专家测算，它将于与地球擦肩而过，运行到离地球最近距离约3万公里处。在天文学上，这是非常危险的距离。在埃及神话中，“阿波菲斯”是古老的毁灭之神，如此命名表达了这颗小行星可能给人类带来前所未有的灾难性威胁。全球有100多个研究小组从事阿波菲斯小行星的研究，希望在它接近地球时能降低或排除它撞击地球的可能性。寻找地球2号？材料3美国宇航局在2018年1月19号发表了研究水星运动以此来研究太阳变化的一个报告，在研究的过程中发现了太阳随着时间的推移正在逐渐损失其自身的质量，在这报告表明了随着太阳的持续老化，其质量在变低，引力在变弱。那么随着其进入老年阶段，那么太阳将可能失去对太阳系的控制。从这几则材料中你能发现，“地球2号”的外部环境需要具备什么条件？“地球2号”中心天体状态稳定，所处的宇宙环境安全。地球存

在

生

命

的

条

件太阳系的中心天体太阳正处于壮年期，状态稳定，有稳定的太阳光照。地球附近的行星际空间，大、小行星绕日公转方向一致，而且绕日公转轨道面几乎在同一个平面上。大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于安全的宇宙环境。地球所处的外部环境地球存

在

生

命

的

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件地球具有适合生物生存的大气条件。——地球自身的体积、质量适中地球存

在

生

命

的

条

件地球具有适宜的温度条件。（平均15℃）——日地距离适中、公转和自转周期适中，地表温度变化小。火星木星火星天王星海王星金星水星从图片中你能发现地球2号应该具备什么样的条件？温度适宜地球存

在

生

命

的

条

件地球上具有液态水。——原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变至热，使地内水体形成水汽逸出，冷却后降落，在低洼处汇聚，形成原始海洋。寻找地球2号？地球存在生命的条件？地球位于太阳系，有稳定的太阳光照；其大小行星各行其道、互不干扰，有安全的宇宙环境（稳定、安全的宇宙环境）日地距离适中，公转和自转周期适中，使地球具有适宜的温度条件（温度）地球适当的体积和质量，使其具有适合生物生存的大气条件（大气）地球上具有液态水源（液态水）地球的特殊性寻找地球2号？地球2号应该具备什么样的条件？①稳定而安全的宇宙环境②与中心天体的距离适中（温度）③体积和质量适中（大气层）④具有液态水源（液态水）寻找地球2号？

火星上是否存在适合生命存在的物质，一直是人类试图揭开的谜底。火星的体积为地球的15%，质量为11%，是地球上人类可以探索的距离较近的行星之一；大约40亿年以前，火星与地球气候相似，也有河流、湖泊甚至可能还有海洋；火星有一个巨大的臭氧洞，太阳紫外线没遮拦地照射到火星上……

2021年5月15日7时18分，中国天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。祝融号寻找地球2号？

北京时间2015年7月24日凌晨零点，7月23日美国东部时间中午美国宇航局召开新闻电视会议宣布行星搜寻项目开普勒太空望远镜的新发现：天文学家表示，发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星，该行星名称为Kepler452b，这个跟地球的相似指数为0.98，是至今为止发现的最接近地球的“孪生星球”。

Kepler452b大约比地球大60%，公转周期为385天，所处位置允许拥有液态水。

这颗行星的母恒星位于1400光年远的天鹅座，类似太阳的G2类型恒星，几乎与太阳有着相同的温度和质量。直径比太阳大10%、亮度比太阳高20%、年长太阳15亿岁。Kepler452b到这颗恒星的距离与地球到太阳的距离也相似。保护宇宙环境我国政府一贯致力于和平利用外空，愿与有关各方一道，为促进和平利用外空、维护外空安全做出共同努力，愿意同各国就人造航天器残骸、空间碎片问题开展更广泛的国际交流合作，确保外空活动的长期可持续性。运载火箭末级经过轨道高度的自然衰减最终再入大气层销毁，是目前国际上的通行做法。执行空间站任务的各型火箭末级均已采用了钝化技术处理，不会在轨道上发生爆炸而产生空间碎片，末级绝大部分组件将在再入大气层过程中烧蚀销毁，对航空活动及地面造成危害的概率极低。

前期，长征五号B遥二火箭和长征七号遥三火箭发射后，我们密切关注火箭末级再入情况，组织进行了严密监测，在载人航天工程官方网站定期对外发布火箭末级残骸的轨道参数，及时发布了长征五号B遥二火箭和长征七号遥三火箭末级残骸的再入时间和落点预告，履行了相关国际义务。天舟货运飞船在完成预定任务后，将受控离轨再入大气层销毁，极少量残骸陨落南太平洋海域，神舟载人飞船的推进舱与轨道舱在再入大气层时也将烧蚀销毁，不会对地面造成危害。“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域，图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。图中横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星质量的大小。据此完成下面小题。5．宜居带可能出现生命的主要影响因素是（）A．适合生物生存的温度 B．宇宙辐射的强度C．行星具有适中的体积 D．适宜呼吸的大气6．生命存在需要适宜生物呼吸的大气层，大气层的存在主要取决于（）A．日照条件稳定 B．行星与恒星的距离适中C．宇宙环境安全 D．行星的体积、质量适中AD2020年2月23日，天文学家发现距地球40光年的一颗红矮星(TRAPPIST－1)有7颗与地球大小相当的行星，其中3颗位于“宜居带”内。下图为天体系统示意图。7.红矮星“TRAPPIST－1”属于()

A．卫星

B．行星

C．恒星

D．星云8.红矮星“TRAPPIST－1”所在的天体系统位于()

A．②—太阳系

B．③—银河系

C．③—河外星系

D．④—可观测宇宙9.材料中所说的“宜