第二章地球的宇宙环境恒星和星系.ppt

第三节 恒星和星系 天文学的研究对象：天文学的研究对象是天体。它研究天体的位置和运动、研究它们的化学组成、物理状态和过程，研究它们的结构和演化规律，研究如何利用关于天体的知识造福人类。 四方上下曰宇，往古来今曰宙。（战国《尸子》） 空间 时间 学科体系 按研究方法分 天体测量学：研究和测定各类天体的位置和运动，建立天球参考系等。 天体力学：研究天体的空间运动规律。 天体物理学：研究天体的引力场、磁场、辐射等现象和规律。 按观测手段分 光学天文学 射电天文学 红外天文学 空间天文学 作用 为人类提供准确的时间，为测绘、航空、航海服务； 天体力学知识提供了人造卫星轨道计算方法，促进航天技术的发展； 天体物理学研究并预报太阳活动的变化规律，对人类有重大意义； 在探索宇宙奥秘，发现自然规律等基本理论研究方面也占有重要地位。 二、恒星的亮度与光度 恒星的发光 恒星演化史上某个阶段的现象； 要有巨大的质量。 发光强度、体积、距离 表示单位：星等（星等越小，亮度越大） 亮度—视星等m 光度—绝对星等M 恒星的亮度和视星等 亮度：是指地球上的受光强度或恒星的明暗程度。 星等： 星等相差1等，亮度相差2.512倍。 R5=100，5lgR=2, lgR=0.4, R=2.512 星等有零和负值，数字越小，亮度越大。 星等以等差级数增大，亮度以等比级数递减。 例：太阳的亮度-26.74等，是一等星亮度的(2.512)27.74=1300亿倍。 两边取对数，且有lg2.512=0.4，则： 2lgd-2=0.4(m-M ) m-M =5lgd-5 M=m+5-5lgd （2-4） 只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的距离。 恒星光谱型 按温度递减的顺序分为七类 天文学常用的距离单位 —天文单位，光年，秒差距 1天文单位=1.496×108公里 1光年＝9.46×1012公里＝63240天文单位 1秒差距=206265天文单位=3.26光年 天体系统层次 注：2003年2月份，美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示，宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份，国际天体物理学研究小组宣称，宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。 太阳黑子 日珥 太 阳 系 太阳系是由中心天体太阳及其巨大引力作用下，环绕太阳运行的行星、卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质所组成的天体系统。 一、 太阳系的发现 地心说 日心说 关于太阳系内行星、矮行星、小天体的必威体育精装版定义： 行星：成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 定义：围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。 矮行星：成员包括冥王星和谷神星等。 定义：与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。 太阳系小天体 定义：围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的物体。 水星Mercury 水星绕太阳一周只需87.969个地球日，而它自转一圈为58.6462个地球日。它的地表温度最高为610k，最低为零下150k。 金星Venus 金星和地球在大小、质量、密度和重量上非常相似。 金星上没有海洋，它被厚厚的主要成份为二氧化碳的大气所包围，一点水也没有。它的云层是由硫酸微滴组成的。在地表，它的大气压相当于在地球海平面上的92倍。 ???由于金星厚厚的二氧化碳大气层造成的“温室效应”，金星地表的温度高达482摄氏度左右。 金星上的一天相当于地球上的243天，比它225天的一年还要长。 金星是自东向西自转的，这意味着在金星上，太阳是西升东落的。 指“启明星”或“长庚星”，它是目前为止天空中最亮的星。 火星Mars 火星是太阳系中与地球最相似的一颗行星。它的体积比地球小，大气也比地球稀薄。 火星的体积比地球小，大气也比地球稀薄。大气压只有地球的千分之七。主要成份是二氧化碳，其他成份还有氮、氩、氧等。 水在火星大气中的比重只有百分之零点零三。因而火星表面异常干燥。 火星的平均气温为零下五十五摄氏度，而温差较大：在夏季的昼间，气温最高为二十摄氏度，而在冬季，气温则可低达零下一百多摄氏度。 火星上经常有强风，因而常导致大范围的尘暴。 ?虽然火星大气中的水少得可怜，但科学家们发现，火星上的许多地区有被侵蚀的迹象，而且那纵横交错的河床似乎在告诉我们，火星上曾经有过液态的水，而且水还很多，它们聚集成大大小小的湖泊，甚至海洋。