第一节太阳和太阳系

1、1,第二章 太阳和太阳系,2,太阳和九大行星,3,12月1日傍晚，金星、木星，以及初四的娥眉月如约出现在西南方的天空中。北京天文馆的李昕在故宫北侧拍下了这一美丽天象。,1. 太阳系大家族 2. 行星的运动 3. 九大行星概况 4. 太阳系的小天体 5. 太阳系的起源,4,1. 太阳系大家族,太阳系是个大家族，太阳是这个家族的主宰。 太阳系所有家族成员: 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星及冥王星九大行星及其卫星和众多的小行星、彗星、流星体以及弥漫的行星际物质，都围着太阳转。 太阳是太阳系的中心天体，它的质量占太阳系总质量的99.86% 。,5,质量分布 太阳 99.86 木星

2、0.08 其它太阳系天体 0.06,6,1AU=1.496108km,地球半径R= 6371.03 km,地球质量=5.9671024kg (59万亿亿吨),7,大行星可分成两大群体： “类地行星”,水星、金星、地球和火星 “类木行星” :木星、土星、天王星、海王星及冥王星 行星和卫星本身都不发光，由于它们反射太阳的光，所以才被我们看到。 太阳系家族的所有成员都围绕着太阳，自西向东沿着椭圆轨道运转（叫公转），同时还绕本身的自转轴自转。大多数大行星的自转方向与公转的方向相同，也有少数的大行星相反，如金星、天王星与冥王星的自转是自东向西转，可以说它们是太阳系的“逆子”。,8,为什么把冥王星从九大行

3、星除名,9,冥王星（Pluto） 1930年发现 一直视为第九行星 直径 2300km 距日 39.5AU 周期 248 年,10,11,谷神星（Ceres） 1801年发现的第一个小行星 直径 952 km 距日 2.9 AU 周期 4.6 年,12,13,2003年11月，美国天文学家发现一个暗红色行星，现距太阳130亿公里公里，而轨道最远点离开太阳的距离达到1300亿公里，它围绕太阳运行一周的时间为10500地球年。直径1700公里,命名为“赛得娜”，Sedna (2003VB12) 。,14,2003 UB 313 2005年发现者声称是 第十行星 命名:齐娜星（Xena） 国际天文学

4、联合会（IAU）2006nian 8月 13日正式将编号为“2003 UB313”、昵称“齐娜”的矮行星命名为“厄里斯”（Eris），“ 直径 2400100 km 近日距 38AU 远日距 97AU 周期 560年,15,16,17,行星定义三判据之一 一、 绕日运行,国际天文学联合会大会2006年8月24日通过决议，对太阳系“行星”做出新定义，,18,行星定义三判据之二 二、 近球形状 自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状 （质量51020kg） (直径800km) (流体静力平衡态),19,行星定义三判据之三 三、轨道清空 能够清除其轨道附近其他物体的天体。 （轨道近圆，即偏心率小）

5、 （黄道面附近，即倾角小）,20,满足三判据的天体 定义为“行星” 一、绕日运行 二、近似球体 三、轨道清空 而冥王星因为其轨道与海王星相交，因此不符合第三判据。,21,满足三判据之二 一、绕日运行 二、近似球体 并且不是卫星的天体 定义为 “矮行星” 谷神星：直径 952km；质量 1.171021kg(符合) 智神星：直径 590km; 质量 2.151020kg(不符合),22,仅满足三判据之一 即 绕日运行 的天体 均分类为 “太阳系小天体”,23,24,25,2. 行星的运动,1）行星的视运动 如何找出大行星： 由于大行星比恒星离我们近得多，有一定的视面，看起来不像恒星那样闪烁； 大

6、行星都出现在黄道附近； 大行星比一般的恒星都亮，如金星最亮，-3.3-4.4等，是非常明亮的白色星，火星是亮度在0.8等到 -1.5等之间的红色行星。 同一行星的亮度不同时期也有明显的变化。 水星、金星还有明显的圆缺的“位相”变化。 行星相对于恒星背景有明显的移动：“顺行”；“逆行”；“留”。,26,行星的视运动,27,水星和金星:绕日公转比地球快。从地球上看，内行星绕日转动,有个特殊位置很重要，即下合、上合、东大距和西大距。 观测最佳时机是东大距与西大距 ：水星的大距角在18 28之间，金星的大距则在4548之间。,地内行星（在地球轨道之内运动）观测的最佳时机,28,地内行星的视运动,29,

7、由于水星离太阳太近，看到它的机会很少，而金星常在早晨或黄昏时见到，因此可选择金星观察地内行星在天球上的行踪。,30,地外行星观测的最佳时机 火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星:地外行星的视运动有个很重要的特殊位置即；合、冲、东方照和西方照。 最佳时机是冲（冲日）、东方照和西方照 。 当行星过近日点时，并发生冲，称为“大冲”。,2005年11月7日 火星大冲(-2.3等),31,地外行星的视运动,32,2）行星的轨道运动定律,33,万有引力定律 开普勒行星的运动三定律 依据第三定律可以计算太阳的质量及有卫星绕转的大行星的质量M。由近似公式可以得到: 只要知道行星绕太阳或卫星绕行星公转的周期

8、和轨道半长径就可以求出太阳或大行星的质量。,34,提丢斯-波得定则 1766年，德国的一位中学教师提丢斯在翻译一本荷兰文著作自然的探索时，煞费苦心的加进了一个脚注，叙述了他对行星距离的研究结果： 水 金 地 火 木 土 数列 0 3 6 12 24 48 96 （+4）（4 7 10 16 28 52 100）/10 AU 此结果正好为行星距太阳用天文单位(AU)表示的距离。 1772年，柏林天文台台长波得把上面的内容总结成一个经验公式： an=0.4+0.32n-2 式中an为离太阳由近到远的第n个行星同太阳的距离。但水星n不为1而为负无穷，n=5空缺。 1781年发现的天王星，也差不多处在

9、定则所预言的轨道上,后来发现的海王星，定出的距离相差较大，而冥王星偏离更大。此定则在历史上对小行星的发现起到了推动作用。,35,下表给出了由提丢斯定则得到的行星距离与真实情况的比较： 行星名称 提丢斯定则计算的距离(AU) 真实距离 (AU) 水星 0.4 0.39 金星 0.7 0.72 地球 1.0 1.00 火星 1.6 1.52 谷神星 2.8 2.77 木星 5.2 5.20 土星 10.0 9.56 天王星 19.6 19.19 海王星 38.8 30.07 冥王星 77.2 39.46,36,九大行星的轨道要素 - 行星 轨道半长径 偏心率 倾角 公转周期 轨道运动 a(AU)

10、(日) 平均速度 （km/s） 水 星 0.3871 0.2056 7.0 87.97 47.87 金 星 0.7233 0.0068 3.4 224.70 35.02 地 球 1.0000 0.0167 0 365.27 29.79 火 星 1.5237 0.0934 1.9 686.98 24.13 木 星 5.2027 0.0483 1.3 4332.71 13.06 土 星 9.5555 0.0560 2.5 10759.50 9.66 天王星 19.1911 0.0461 0.8 30685.00 6.80 海王星 30.1090 0.0097 1.8 60190.00 5.44 冥

11、王星 39.5289 0.2482 17.1 90800.00 4.74,37,3. 九大行星概况1）水星 水星离太阳最近，在上合之后，日落以后出现在西方天空，表现为昏星；在下合后，黎明前出现在东方，称为晨星。古代西方人称水星为墨丘利。墨丘利是罗马神话中专为众神传递信息的使者，他神通广大，行走如飞。,水星出现在太阳的附近，经常掩没在耀眼的太阳光辉之中，即便在有利条件下，人们也只有在夕阳余辉中或是在黎明时才能看到。它离太阳的角距不超过28度（在1828之间）,38,水星确实像墨丘利那样，行动迅速，公转速度平均为47.89千米/秒，是太阳系中运动最快的行星。水星一年的时间(公转)等于它的一天半的时

12、间(自转)。 水星绕日公转轨道是椭圆,平均视星等为-1.9等。 水星很靠近太阳，而且它的一昼夜大约是地球上的88天，白昼日照时间很长，因而，在水星表面赤道区域，白昼的温度高达+350，一块铅放在上面也要熔化。而在夜间的温度降至170 左右。在温度变化如此剧烈的恶劣环境下，是个“不毛之地”，没有智慧的生命生存。,39,水手10号是人类设计的首个执行双行星(水星和金星)探测任务的飞行器，也是第一个装备图像系统的探测器。在1973年11月3日，由美国发射升空。重503千克，装备有紫外线分光仪、磁力计、粒子计数器，电视摄像机等仪器。1974年2月5日，水手10号从距金星5760千米的地方飞过，拍摄了几

13、千张金星云层的照片。,然后它继续朝水星前进。1974年3月29日，水手10号从离水星表面700公里的地方通过，然后进入周期为176天的公转轨道，环绕太阳运行，其周期正好是两个水星年，这使它每次回到水星时都是在以前的同一地点，因为水手10号每绕太阳一圈，水星正好绕两圈。,40,水手10号宇宙飞船拍摄的水星表面:水星的表面很貌似月球 水手10号的空间探测发现水星有比较强的磁场,水星的磁场及内部的秘密还没有揭开。,1974年9月21日，水手10号第二次经过水星；1975年3月6日，它第三次从水星上空330公里处经过。这次近距离观测拍摄到了超过万张图片，涵盖了水星表面积的。,41,TRACE太空船于1

14、998年四月发射升空。,图为美国NASA的“TRACE”太阳观测宇宙飞船，在1999年11月15-16日所拍摄的水星凌日现象。水星凌日是难得一见的天文现象，平均每世纪发生十三次，1993，1999，2006年分别发生了水星凌日。下次要到2016年才会发生水星凌日。,42,新发现的水星表面由于致冷和收缩形成的皱纹区(Scarp),43,它是我们肉眼能看到的最亮的行星,视星等为4.4等。它的圆面亮度和月球一样也有盈亏的变化。金星自转方向与公转方向相反，就是说在金星上看太阳是西升东落。,2）金星 金星(Venus)，我国古代称为太白金星，由于金星分别在早晨和黄昏出现在天空，故也称“启明”、“长庚”星

15、，古罗马则用爱情与美丽之神“维纳斯”(Venus)来称呼金星。,44,金星的质量比地球略小，相当于0.81个地球质量。 在金星的周围有一层浓厚的大气层，所以看起来，金星像是蒙上了面纱。这层浓厚的大气高温而且有腐蚀性，温度高达 480以上，气压高出地球的近百倍，又充盈着腐蚀性很强的硫酸雨滴。 金星大气中二氧化碳居多，达到97%以上，还有近3%的氮和很少量的水蒸气、一氧化碳等。金星表面高达480的炎热温度主要原因是由于金星大气的“温室效应”。,45,1961到1983年前苏联发射了“金星” 1-16号宇宙飞船飞往金星。 1984年前苏联发射了“织女星1号”和“织女星2号”探测金星。 美国从1962

16、年到1978年发射了“水手2-10号”及6个“先锋-金星号”， 1989年5月4日美国发射的“麦哲伦号” 于1992年9月完成了雷达对金星成像，引力探测等任务。,46,这张金星图片是由“水手10号”1974年2月5日所拍摄的三张图片合成而得。厚厚的云层阻碍了光学观测，只有通过雷达才可以得到其表面地图。金星周围包裹着一层浓密的二氧化碳组成的大气，由这层大气造成的温室效应使金星成为太阳系中温度最高的行星。,47,麦哲伦宇宙飞船探测到的金星表面,48,金星探测的新设想,目前，世界航天大国正在制定新的金星探测计划。俄罗斯最早提出要把一个超压塑料气球发射到距金星表面60千米云层进行漂浮的探测计划。在这一

17、高度上的金星大气温度约为，气压相当于地球海平面上的压力，气球可以浮空进行探测。 日本也提出一个类似的方案，即把一个金属气球发射到距金星表面40千米气层中漂浮的计划。由于此一高度上的金星大气温度为300，气压为地球海平面压力的20倍，金属气球既不会烧毁，又能浮空，故可开展探测活动。,49,3) 地球 在月球上拍摄的地球照片,50,地球是太阳系家族的宠儿，在九大行星中，地球与太阳的距离和质量的搭配恰到好处: 首先，在九大行星中地球离太阳的平均距离为 1.49亿km，不近也不远，因而它得到的太阳的热辐射能量适中。 地球的“天赐”条件还与太阳和地球的质量有关。太阳的质量是地球质量的 33万倍, 太阳可

18、以享有100亿年的寿命，这不仅足以使地球上完成其生命的演化，而且可以使地球上的人们今后再享受50亿年的温暖和光明 。 假如地球质量太大，引力会过强，则会吸住大量的空气，形成很厚的大气层 地球所处的宇宙环境相对比较安定。,51,地球是赤道略凸，两极处稍扁的椭球体，其平均半径 R= 6371.03 km； 地球的扁率 (a-c)/a = 0.0033529。地球体与球体的差别很小。只是在南极有约30m的凹陷，在北极有约10m的隆起，其余地区差值很小。 地球质量的准确值是=5.9671024kg，也就是说，地球约有59万亿亿吨重。这个质量数值仅为太阳质量的33万分之一，在浩瀚的宇宙中地球只是一粒“微

19、尘”。 地球的平均密度为5.518gcm3 。地球的密度比其它行星更“结实”，,52,地球的内部构造,地壳在地球的最外层，由坚硬的岩石组成，平均厚度为21.4km， 地幔可分为上地幔、过渡层和下地幔三层。过渡层和下地幔主要由橄榄石、辉石等组成。 液态的外地核，主要是铁、镍元素 从5120m深处一直到地心是固态的内地核，主要是铁元素,53,地球内部和近地空间都存在磁场,地球的磁层 (“探险者10号”空间探测器的资料 ),54,地球公转与四季,地球自转的同时，还绕着太阳做公转运动，公转一圈是一年。地球上的“冬去春来,寒来暑往”的四季变迁正是由于地球的绕日公转。 地球公转的平均速度为每秒29.79k

20、m。 由于地球绕日运动轨道的椭率很小，所以地球距离太阳的远近对地球上的气候影响不大，地球上季节的冷暖影响主要取决于太阳辐射的直射还是斜射。,55,地球上四季变化的原理,56,月 球 月球是地球唯一的天然卫星 月球的自转周期和绕地球公转的周期相同，所以月球总是一面向着我们 利用激光测距方法精确测出月球和地球的距离是384401km。,57,月球绕地球的公转由西向东运行, 月球在星空背景上的视运动是每天(平太阳日)自西向东移动131035,即月出地平每天比前一天晚52分42秒. 月球绕地球公转,同时随着地球一起绕太阳公转，因此人们看到月球的亮度有周期性的变化。 月亮的盈亏变化叫月相，月相变化的一个

21、周期叫朔望月。一个朔望月为29.53059日。,58,月相变化图解：1盈娥眉月（新月后4天）2.上弦（新月后7天）3.盈凸月（新月后10天）4.满月（新月后14天）5.亏凸月（新月后18天）6.下弦月（新月后22天）7.亏月（新月后26天）,59,月球背面照片,在地球上拍摄的满月照片,60,月面上有一些暗区称为“月海”，月海大部分在月球正面，最大的叫“暴风洋”。月球背面月海很少。高出月海的地区称为“月陆”。月面上也有连绵险峻的高山，最高峰达9Km，比地球上的珠穆朗玛峰还要高。 月球表面，布满了大大小小的“环形山”。著名的哥白尼环形山、第谷环形山都有亮的辐射纹，这些辐射纹由中心向外延伸，长达18

22、00km。月面上还有一些绵延数百公里、宽达几公里到几十公里的大裂缝，如同地球上的大峡谷。 由空间探测得知，月球的背面和正面差异较大。,61,20世纪70年代初，阿波罗宇航员在月面上安装了月震仪，以了解月球内部结构。最近，宇航局的科学家计算，证明月球有一个半熔融的外核。 早在1959年 9月 14日,前苏联发射的“月球 2号”宇宙火箭，击中了月球上 3座环形山之间的一块空地 。 1969年 7月 20日，美国发射的阿波罗 11号登月舱第一次实现了人类登上月球的梦想。当飞船的指令长阿姆斯特朗从登月舱走下来，第一脚踏上月面的时候，他说了一句意味深长的话：“对个人来说，这只是迈了一小步；而对整个人类却

23、是一次大飞跃。”。 从1969年月7月至1972年 12月，先后有 7艘阿波罗号宇宙飞船飞向月球，有 6艘登月成功，共有 12名宇航员登上了月球，在月面上 8个不同地点进行了 考察，并携带着约 400公斤月球岩石和 土壤返回地球,62,月球上几乎没有大气，白天温度高到127，夜间降至-183。 1994年美国发射的“克莱门汀”号航天器，在月球南极附近发现了一个大盆地有厚约几米的冰与泥土混合一起的冻土-“冰湖”。 1998年1月美国发射了“月球勘探者”号无人驾驶飞船，它环绕月球飞行了一年，最近时仅仅距月面10km 。探索表明：月球的两极区域有大量的冰水存在，人类可以开发月球水源，以月球为中间站，

24、做更遥远的宇宙航行和探测。 人们计划首先建立“自由号空间站”，它包括太空平台，轨道机动飞行器和载人机动飞行装置。第二步是建立月球基地（建立太阳能发电站，月球太空港，月球观测室和月球实验室以及实验加工厂），第三步是把月球基地作为中转站和补给站，实施人类到其它星球航行的壮举。,63,嫦娥工程 中国的探月计划,第一次中国月球探测计划，根据我国的实际情况，发射卫星到月球轨道上，重点对月球的形貌特征、资源性元素分布规律及开发利用前景进行初步探测。第一步是做卫星探测。第二步是软着陆，再加上月球车，在月球上进行探测。第三步派机器人上去，选择一个最好的地方采样，然后要返回，为载人返回做准备。,64,2007年

25、,65,2007年11月26日我国首次公布嫦娥卫星拍摄的月球表面图像，位于月表东经83度到东经57度，南纬70度到南纬54度，图幅长460公里，宽280公里。 这幅月面图像是由嫦娥卫星上的CCD相机拍摄获得的，轨道高度约200公里，图像显示出这块月面由斜长岩组成，分布有不同大小、形态、结构和形成年代的撞击坑，这些清晰的图像数据为后续科学探测和研究提供坚实的基础。,66,67,日食与月食,月食 在望日（农历十五或十六日），且当日、地、月、三者恰好或几乎在一条直线上，月球运动到地影内时，照在月面上的阳光部分或全部被遮挡，这时就出现月食现象。不是每个望日都发生月食，白道和黄道平面约有509的夹角，只

26、有当月球运行到白道和黄道交点附近1012（称为月食限）的范围内才可能发生月食。,68,月全食的过程是从月轮的东边缘开始，由初亏、食既、食甚、生光最后到复圆，整个过程长达要一个多小时，有时几乎达2小时。,69,20042014年我国可见的月食 - 月食日期 交食时间 （北京时间） 年 月 日 食类型 初亏时刻 复圆时刻 时：分 时：分 - 2004.05.05 月全食 02：43 06：17 2005.10.17 月偏食 19：29 20：35 2006.09.08 月偏食 02：04 03：42 2007.03.04 月全食 03：36 09：06 2007.08.28 月全食 16：45 2

27、0：25 2008.08.17 月偏食 03：34 06：40 2010.01.01 月偏食 02：52 03：58 2010.06.26 月偏食 18：18 20：54 2011.06.16 月全食 02: 19 06: 03 2011.12.10 月全食 20：48 24： 14 2012.06. 04 月偏食 17：53 20：13 2013.04.26 月偏食 03：52 04：28 2014.10.08 月全食 17：08 20：36 -,70,日食 当月球运行到太阳和地球之间时，且日、月、地三者恰好或几乎成一直线，太阳射向地球的光线被月球遮掉一部分或者全部遮掉时，人们就看到了日食的

28、现象。很显然，日食只能发生在朔日，即农历初一。但不是每个朔日都发生日食，月球绕地球的轨道面（白道面）和黄道面不重合，有509的夹角，只有当朔（新月）发生在交点附近18的范围内，才可能会有日食，而在15范围内则一定有日食。 每年至少有两次日食。一年中最多可能发生5次日食，这是对全球而言的。 由于月球自西向东绕地球转动，所以日食总是从日轮的西边缘向东边缘发展。,71,20072015年我国可见日食的时间和日食类型。 时间 年-月- 日 日食类型 主要可见地区 2007-03-19 日偏食 拉萨，昆明，广州，北京等地 2008-08-01 日全食 经过我国西北地区 2009-01-26 日环食 昆明

29、，武汉，上海等地 2009-07-22 日全食 我国人口密集的长江流域 2010-01-15 日环食 乌鲁木齐，拉萨，兰州，北京等地 2011-01-04 日偏食 乌鲁木齐 2011-06-02 日偏食 哈尔滨 2012-05-21 日环食 广州，上海，北京等地 2015-03-20 日全食 乌鲁木齐,72,73,本世纪我国首次可见的日全食在2008年8月1日发生。观测地点：甘肃酒泉金塔县,一次日全食的过程可以包括五个阶段：初亏、食既、食甚、生光、复圆。,74,）火星,火星是火红色的，古代人被它的红色迷惑不解，称它为惑星或荧惑。火星最亮时的视星等为-2.01等，最暗时为1.5等。 火星的南北极

30、都有白色的极冠。冬天增大，夏天消溶，空间探测表明，极冠的主要成分是干冰（固体二氧化碳）和冰水。火星的大气远比地球大气稀薄。 昼夜的温差常常超过100。时常发生“尘暴”。,75,1996年12月美国发射的“火星探路者”号经过7个月的长途跋涉，于1997年7月4日顺利降落在火星的阿瑞斯平原上，并放出一个机器人。,火星是满目荒凉，赤地千里的地方。通过对空间探测得到的土壤分析，火星的土壤有大量的氧化铁，由于长期受紫外线的照射，铁就生成了棕红色的氧化物。,76,火星的图象,右下角图是”火星探路者”拍照的近火星表面照片,可见火星表面岩石遍布.,77,2005年10月28日哈勃所拍摄到火星的照片，显示了一个

31、巨大的尘埃风暴出现在红色行星的中心。,78,在火星的夜晚可以在空中看到“双月悬天” 的奇景。火卫一和火卫二。两个火星卫星像月球一样，它们的一面向着火星，自转周期与公转周期同步。 水手9号飞船拍摄的火卫一(左)与火卫二(右)的照片,79,火星上的生命踪迹 自1965年7月12日美国的“水手4号”飞掠火星以来，相继有“水手6号” “水手7号”和“水手9号”飞临火星，1976年“海盗1号”和“海盗2号”在火星表面着陆探索，至今已有20多个探测器飞抵火星上空，其中有的进行了着陆探测。 2003年6月2日欧洲宇航局发射了“火星快车”探测器，它6个月以后进入火星轨道，然后降落到达火星表面，对大气和火星表面

32、进行采样和对生命与水的探寻。同年美国太空总署于6月10日发射了火星探测器“勇气号”，7月7日又成功发射了火星探测器“机遇号”。,80,(左图)2003年发射的火星“勇气”号探测器 (右图) 2002年美国“奥德赛”火星探测器发现火星上有冰冻水的证据,81,“海盗”1号宇宙飞船1976年拍摄的著名的“人脸”图像，大多数科学家认为这是火星地质变化的结果，也有少数人认为这是人造的。,82,2007年8月4日：“凤凰”号升空。它于2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域。这张5月25日由美国宇航局发布的照片显示的是美国“凤凰”号火星着陆探测器的一条“腿”站立在火星表面。在经历9个多月的太空旅行后

33、，美国“凤凰”号火星着陆探测器25日成功降落在火星北极附近区域，降落2小时后传回第一批图片。,83,这张5月25日由美国宇航局发布的照片显示的是美国“凤凰”号火星着陆探测器拍摄的降落点周围的地面。,近年来，科学家发现火星北极地区覆盖有大量的冰。 “凤凰”号上装有一个能钻入火星土壤的探头。它可以将土壤样品采集到探测器上的分析仪器中进行分析，研究干的土壤层、浸入了融化水的土壤层和仍然冰冻的土壤层中土壤的物理和化学性质。与目前在火星上执行任务的美国“勇气”号和“机遇”号火星车不同的是，“凤凰”号将会采取在火星北极地区“蹲点”的方式进行科学探测，这是因为“凤凰”号靠条“腿”支撑身体，不能移动。,84,

34、）木星,在夜空中木星的亮度仅次于金星，最亮时的视星等为-2.7等。用望远镜观测木星，可以看到木星上有许多不同颜色的斑纹和平行赤道的明暗相间的条带。这都是木星大气中的云带，有上千公里厚。 木星有浓厚的大气，大气下面是液态的海洋，可以说木星是个液体的行星。,85,木星的“大红斑”同大气条纹一样惹人注目。大红斑呈卵形结构，长约26000km，宽约11000km，颜色是略微红色，有时是暗红。 1977年发射的“旅行者”飞船揭示出，大红斑是一个含有红磷化合物的特大气旋，存在期限上百年。,86,为了直接考察木星大气，1989年10月18日美国发射了伽利略号木星探测器，历时6年，于1995年夏季飞至木星附近

35、，以47km/s的速度冲入木星大气。 在对木星大气进行实地探测过程中，遭遇到强烈的狂风和湍流，在云层深处161km，风速达150m/s，还探测到有比地球上的雷电强10倍的木星雷电。 近年发现,木星也有一个光环，光环是由许多直径几十米到几百米的大大小小石块组成的，这些大小石块围绕着木星环行。 2001年1月卡西尼卫星掠过木星，发现木星的磁层边界随太阳风动力学压力的变化而伸缩。此外还发现了木星的极光。木星的极光起因与地球极光相似，是磁场把太阳风中的带电离子引导到极区。,87,到2003年已发现木星有61颗卫星，其中最亮的颗（木卫一至木卫四）是1610年伽利略用小望远镜首先发现的，所以至今仍把木卫一

36、、木卫二、木卫三、木卫四总称为伽利略卫星。它们虽是卫星，尺度可不小，就说木卫三，它的直径为5268km，比水星还要大，木卫四和水星的大小差不多。 特别令人兴奋的是“伽利略号”发现木卫二上面有水。 木卫一被确认为除了地球以外有火山活动的天体。,88,1996年“伽利略号”飞船拍摄的木卫二照片,89,）土星,我国古代叫镇星或填星，夜空中土星是一颗美丽的大行星，它像一顶宽边的大草帽，草帽的帽沿是它的美丽光环。这个“草帽”可谓之大，“帽沿”的一边放上地球，则帽沿的另一边刚好是月球。土星是天上较亮的行星，它的平均视星等为0.67等. 土星的体积和质量都仅次于木星，在太阳系的大行星中居第二位。土星的密度是

37、九大行星中最小的一个，比水的密度还低，也就是说,假如能把土星放在足够大的海洋里，它会漂浮在水上。,90,土星的体积是地球的745倍，质量是地球的95.18倍，但土星的平均密度在八大行星中是最小的，比水还轻，为0.7g/cm3。土星公转轨道半径9.54AU，即142 700万km，轨道面与黄道交角为219，赤道面与轨道面交角为2644。公转周期为29.46年。土星赤道区的自转周期为10小时14分，中纬度地带为10小时38分钟。,91,土星的光环 土星的光环是1610年伽利略通过望远镜观测首次发现的。光环非常宽而且平，围绕着土星赤道，没有一处与土星相接。环是一系列的同心圆，从外向里分为A、B、C环

38、。亮环B的宽度约23600km，它与A环之间有一空隙宽约4800km。叫做卡西尼环缝。1979年9月，“先驱者11号”探测器飞临土星，又探测到了2条新环叫F环、G环和一条恩克环缝。 1980年11月13日，“旅行者1号”在距土星12万km处掠过土星，穿环而过。从拍摄的图片上，人们惊奇地发现，土星环有无数条，大环套小环，整个光环好像一张高密唱盘。,92,04年7月“卡西尼惠更斯”号刚进入土星轨道后拍摄的土星光环,Cassini Division 卡西尼缝 Encke -恩克环缝 Dirt-泥土,93,哈勃望远镜拍摄的土星,土星光环的局部,94,到2003年已发现的土星卫星有31颗，其中只有土卫一

39、到土卫七以及土卫十是规则卫星，其它都是不规则形状卫星。卫星中一群与土星的自转方向一致，而另一群是逆行运转。 1955年发现的土卫六是太阳系中第二大卫星，它比水星和冥王星都大，呈橙红色，有很厚的大气层，大气中有甲烷和分子氢。 有人认为，太阳紫外线作用于土卫六高层大气的甲烷，会产生一种比较大而复杂的分子，这些分子可以沉降到土卫六的表面，堆积成有机层，也就是说,在土卫六上可能生存有低级的生命。,95,“卡西尼惠更斯”号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，主要任务是对土星系进行空间探测。“卡西尼惠更斯”号土星探测器是人类迄今为止发射的规模最大、复杂程度最高的行星探测器。其全部

40、造价为32.7亿美元，于1997年10月15日从肯尼迪发射中心发射升空。,97/10/15发射 98/04/27首次掠过金星 99/06/24再次掠过金星 99/08/18掠过地球 00/12/30掠过木星 04/07/01进入土星轨道，主发动机点火 05/01/14惠更斯号进入土卫六大气层 08年夏天基本任务结束,96,1997年10月，“惠更斯”号探测器由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空。在经过7年、约35亿公里的太空飞行后， 2005年1月14日，“惠更斯”成功踏上土卫六表面。“惠更斯”号登陆后向处于环土星轨道的“卡西尼”号飞船发送数据，大约1小时后，地面控制中心于北京时间15日零时19

41、分收到了首批数据。,科学家认为上图几块白色块状物体可能是巨石或由水凝结成的冰块。,97,7)天王星(Uranus ),天王星的直径是地球的4倍。天王星的质量为14.5个地球质量，为8.7421028克。 天王星(Uranus)是英国天文学家赫歇耳于1781年3月13日夜在院子里和他的妹妹卡洛琳用自制的望远镜观测星空时，偶然在双子座发现的，在太阳系中，它的体积位居第三，距太阳约29亿千米。天王星的体积约为地球的65倍，在九大行星中仅次于木星和土星。天王星的大气层中83%是氢，15%为氦，2%为甲烷以及少量的乙炔和碳氢化合物。上层大气层的甲烷吸收红光，使天王星呈现蓝绿色。,98,它的自转很特殊，地面观测由于分辩不清其表面特征，不能精确测出它的自转速度。然而行星探测器精确地测出了天王星的自转周期是17.2小时。而且它的自转轴几乎就在公转的轨道面上，行星的赤道面与轨道面的交角约98，可以说是“躺”在轨道面上自转，像一个孩子躺在地上打滚一样。而且它自转的方向也与众不同，是由东向西转，因此它和金星一样也是太阳系家族的“逆子”。 天王星的表面上包围着很厚的大气层，地面观测难以看清。,99,已发现天王星有21颗卫星。 1977年3月10日发生天王星掩食恒星的天象，因此发现了天王