04第四节 太阳和太阳系.ppt

第四节 太阳和太阳系 太阳概述----距离地球最近的恒星 对地球来说，太阳是个不普通的恒星。  (1)太阳给地球的热量最多，“万物生长靠太阳”。  (2)太阳有最大的视圆面，视半径达16  (3)太阳是地球绕转的恒星.  (4)太阳在天球上无固定位置，每年巡天一周  (5)太阳最光亮 (-26.74等星)  (6)太阳的质量相当于地球质量的33万倍；体积为地球的130万倍； 半径是地球的109倍多 一、 太阳的距离、大小和质量 1、日地距离： 方法1：金星凌日 根据开普勒第三定律：二行星公转周期的平方之比，等于他们同太阳距离的立方之比： 　a13 / a3 = T12 / T2 (a1-a-----三角测距) a=149597870Km, 天文单位 3、太阳的质量（如何测定？） F万 = F心 　　G M m / a2 = m v2 / a (M为太阳质量、m为地球质量)　　M = a v2 / G 　　　　 ( G = 6.67×10-11 Nm2 / kg2 )　　M=1.5×1011(2π×1.5×1011×/365.2564×24×60×60)2/6.67×10-11　　 M = 2×1030 (kg） 太阳里可以排109个地球太阳的直径地球直径的109倍： 太阳到地球一路可以排109个太阳太阳走一百多步就可以到达地球 太阳系行星与太阳距离有人认为是第10号行星的 Sedna：与太阳的距离也差不多是地球与太阳距离的100倍 2、太阳的辐射能： 以太阳为中心、日地距离为半径做一个假想球面S。　　S = 4πa2 = 4×3.14×149597870000002 = 2.8×1027(cm2)　　这个假想球面接收到的能量为：　　 Q = 8.16J/ cm2.min×2.8×1027cm2 = 2.28×1028 J/ min　　　 = 3.8×1026 J/ S 　太阳表面的辐射强度为：　　E = Q/S⊙ = 3.8×1026 /4π×(7×105×103)2 = 6.2×107 J/ m2.S　 根据物理学：斯蒂芬－波尔兹曼定律： E=σT4 太阳温度：T = (E /σ)1/4 = (6.2×107/5.75×10-8)1/4 = 5770 (K)　　在这巨大的能量中地球得到的能量为：　　 地球大圆面积S地=πR地2 =3.14×6371000002=1.27×1018cm2　Q吸=8.16×1.27×1018=1.73×1017 (J/ S)　　为太阳总辐射能的22亿分之一。 4H-----He4 + 2e + 2r + γ 氢 氦 电子 中微子 伽马射线 He 1868年在太阳发现 1895年在地球发现 Helium----太阳神 太阳： 中心溫度高达1,500万°C。太阳的平均直径是1,392,000公里 ，是地球直径的109倍。 太阳的重量大約是2＊10的27次方公吨，是地球的33万倍。 太阳巨大的体积和质量意味著太阳从外向內的压力很大 ──是地球大气压力的2,500亿倍。 在这样大的压力和溫度，氫使太阳燃烧，太阳变成了一个巨大的氢弹。在核融合过程中，氫原子核(氫原子的中心部分) 融合成氦原子，太阳每秒释放的能量相当于1,000亿顆氢弹爆炸的能量。 太阳的结构： 中心核反应区 辐射输能区 对流区 太阳大气 三、太阳的大气及其活动： 太阳大气指我们在地球上可以观测到的外部层次。 光谱分析：73种元素，H：71% ，He：26.5%，O+C+N+Ne:2%;Mg,Ni,Si,S,Fe,Ca 0.14%. 光球层： 厚500km,5500oC, 0.01g/ cm3. 色球层： 厚3000-5000km，日全食时呈玫瑰红色，可达100万度K. 日 冕： 最外层的稀薄等离子体太阳风大气层，d=10-12g/ cm3 . 100万K,800km/s,400km/s 黑 子： 直径2000-10000km，4200oC，具极强磁场；对气候与生态变化的影响有11年周期. 耀 斑： 在黑子群上空的亮点出现在色球层中，n秒钟内可扩大成纤维云状物，直径10万km，T 1.5万-100万度. 一、太阳： （三）太阳大气： 1、光球层—黑子、米粒结构、光斑 太阳光亮的圆面“日轮”。一个比较清楚的圆周界线。 　　 太阳大气的底层，厚度500km。由于极其明亮所以叫做光球层。 温度5770k，表面布满了颗粒状结构——米粒组织、黑子。 一、太阳 太阳大气 光球