太阳系的形成与地球的诞生、恒星的一生(傅耀方)

1、太阳系的形成与 地球的诞生,为什么我们每次看到的太阳总是 东升西落 呢？,人们选地球为参照物时，地球是静止的，太阳是运动的。当地球以一定的速度绕地轴自西向东运动，相对于地球，太阳则是自东向西运动，所以人们以为太阳东升西落。,托勒密的宇宙体系 地心说,地球是宇宙的中心，太阳和其他天体都是绕地球转动的。,一、从地心说到日心说,哥白尼的宇宙体系 日心说,太阳是宇宙的中心，地球和行星都是绕太阳转动的。,一、从地心说到日心说,“日心说”的提出有何意义呢？,“日心说”推翻了长期居于统治地位的“地心说”，并科学的阐明了天体运行的现象，为认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。 但是，为了捍卫这个学说不少仁

2、人志士都付出了鲜血甚至是生命。,为了宣扬日心说布鲁诺被叛成异教徒而火刑,托勒密,公元2世纪,地球,哥白尼,16世纪,太阳,太阳系究竟如何形成？,讨论：八大行星绕日运行的特点,二、太阳系的形成与地球的起源,1.同向性公转方向与自转方向相同 2.共面性公转轨道平面大多接近于 同一平面 3.近圆性公转轨道的接近于圆,八大行星绕日运行的特点：,你能猜测太阳系是如何形成的么？,同一片星云?,星云：是由气体和尘埃物质组 成的巨大云雾状天体， 直径大多十几光年。,推断理由：,星云云盘的旋转盘相同,同向性,共面性,星云云盘是扁平的,太阳系和太阳系的行星形成于同一个旋转盘的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星

3、的公转方向才会一致（同向性）；形成太阳系的行星物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面（共面性）。,演化过程： 1.星云的尘埃和气体物质形成一个旋转 的圆盘； 2.圆盘中心的气体坍塌收缩成太阳； 3.剩余的星云物质进一步收缩演化成地 球等行星。,“康德拉普拉斯星云说”,太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。,太阳系形成的其他假说,“灾变说”：认为地球等行星是因为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。 “遭遇说”：其他天体经过太阳附近，吸引出太阳内部物质形成行星。,恒星的一生,太阳等各种恒星诞生后会发生

4、变化吗？会永恒不灭吗？,为什么科学家会产生这样的预言？,思考：,上个世纪初，科学家就预言太阳和太阳系最终将走向“死亡”，恒星是有生命的。现在的很多天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。,比一比：看谁认识的多,主序星,红巨星,白矮星,中子星,超新星,黑洞,星云在引力作用下收缩而渐渐形成恒星。引力收缩使恒星中心温度升高，至700万摄氏度的时候开始出现轻核聚变，引力和核反应产生的压力平衡，恒星变不再收缩，形成一颗非常稳定的恒星，我们称之为主序星。 主序阶段是恒星的青壮年期，恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。,主序星,太阳就是一颗主序星！,红巨星,恒星在发光几亿到几十年后，中心内

5、部的氢含量将消耗殆尽，由于热核反应的能量供应不足，恒星整体开始收缩，收缩使温度增高，紧贴在核心外面的薄层开始氢聚变为氦的热核反应，这时外层温度增高，体积逐渐变大。膨胀时，恒星的最外层变冷，并发出红光，最后生成“红巨星”。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星。,红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍。,恒星在核能耗尽后，如它的质量小于1.44个太阳质量就将成为白矮星。没有核能后，它靠引力收缩供能，等收缩到原半径的几十分之一到百分之一后，恒星就变成了一个体积很小、亮度很低、但质量大、中心密度很高，仅靠剩余热量

6、发光的白色天体。随着它的余热逐渐消失。表面温度逐渐降低，慢慢成为黑矮星。,白矮星,白矮星的密度在1000万吨/立方米左右。白 矮星是一颗已死亡的恒星，中心的热核反 应已停止 。,根据对红巨星和白矮星的研究科学家描绘出了太阳未来的演变过程.,太阳的一生,星云,大恒星的一生,如果恒星的质量是1.442倍太阳的质量，它进入晚年后体积会急剧变大，形成超红巨星。 超红巨星随后爆发成超新星。超新星爆发的强大冲击波会是星际云局部密度变大，引发星系云局部引力收缩。所以超 新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力。所以超新星爆发是宇宙中生命的摇篮。,超新星,恒星在核能耗尽之后，如果它的质量在1.442太阳质量之间

7、就会成为中子星。中子星是由一种叫做中子的基本粒子组成的超密度恒星。它的直径只有10千米左右，其密度特别大，1立方厘米可达1亿吨以上，自转特别快。,中子星,宇宙中的灯塔,黑洞,质量比太阳大2倍以上的恒星，超新星爆炸后会形成“黑洞”。黑洞会把附近所有的物质都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不见黑洞的。 但是如果黑洞附近有另外一颗恒星，我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形，证明黑洞的存在。,黑洞也是一种天体,大质量恒星的演化,说一说大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同。,读图:,决定恒星寿命的因素只有一个质量！ 质量愈大，寿命愈短！ 太阳可活一百亿年，而天狼星的寿命却只有几百万年。按比例来看，如果太阳可活七十岁，天狼星只能活三天！,恒星的寿命,15倍太阳质量 1千万年 1倍太阳质量