人造天体——当今天空中运行的 人造卫星、宇宙火箭、行星际飞船和空间实验室 等,统称人造天体。 ? 4、小行星——沿椭圆轨道绕太阳运行的小天体。数 以万计的小行星分布在火星和木星轨道之间,构成小 行星带。在地球周围空间也 有极少量的小行星在运 行着。 ? 5、慧星——呈现云雾状的独特外貌、以扁长椭圆轨 道绕太阳运行的质量较小的天体。目前观测到的慧星 已超过了1000多颗。 ? 6、行星际空间并非真空,极稀薄的行星际物质是由 气体微粒和固体尘埃所组成。 ? 太阳系是人类目前唯一直接或间接观测到的 行星系统,地球是太阳系家族的成员。我们对 太阳系的探究,具有重大而深远的意义。 (一)太阳 ? 1、太阳的距离 ? (1) 日地距离。日地平均距离约14960万km, 称为一个“天文单位”,可用“a”表示。 1976年,国际天文学会通过,自1984年起, “a”值统一使用1.49597870亿km(约1.5亿 km)。用a这把量天尺来度量十分方便。如 日地平均距离为1a,太阳到冥王星的平均距 离约40a。根据理论计算,太阳系的引力范围 可达15万a。 ? 2.太阳的能源 ? (1) 太阳热能。 ? A、太阳是太阳系光热的主要源泉,是地球能 量的主要供给者。 ? B、太阳辐射——太阳以电磁波形式不断地向 外辐射能量,称为太阳辐射。 ? (2) 太阳能源 ? A、太阳不断地释放出巨大的能量。巨大能量 来源于太阳内部的热核聚变。 (二) 太阳系的小天体 ? 1、小行星 ? (1) 小行星带主要分布在火星和木星轨道之间,绝大多 数小行星距太阳2.2-3.6a处。 ? (2) 小行星质量总和约为地球质量的万分之四,且质量 愈小的数量愈多。 ? 发现小行星是非常费神的事,照相巡天观测发现大于照 相星等21.2等的小行星达50万颗。目前编号的有近5000 颗。 “陈省身星” 2004年11月2日,一颗小行星当日正式被命名为“陈省身星”。这颗小行星 由中国科学院国家天文台施密特CCD小行星项目组于1998年2月15 日在河北兴隆发现并拥有命名权。 陈省身开创并领导着整体微分几何、纤维丛微分几何、“陈省身示性类” 等领域的研究,他是有史以来惟一获得世界数学界最高荣誉“沃尔夫奖”的 华人,被称为“当今最伟大的数学家”,被国际数学界尊为“微分几何之 父”。2000年,陈省身定居南开大学,现为南开大学教授、中科院外籍 院士、美国科学院院士、英国皇家学会名誉会员、美国国家数学研究所和南 开数学研究所名誉所长、天津科技馆名誉馆长。 “彭桓武星” 2006年9月25日,中国科学院国家天文台台长艾国祥宣读了国际天文学联合 会小天体命名委员会关于1997年10月6日由我国国家天文台发现的国际编号 为48798号的小行星命名为“彭桓武星”的决定。 彭桓武院士是我国核物理理论、中子物理理论以及核爆炸理论等理论的奠 基人和主要领导者之一,推动和发展了我国凝聚态物理理论、固体和统计物 理、原子和分子物理、加速器等原理。 ? 2.彗星 ? 俗称“扫帚星”。中国古代“彗”字, 即扫帚之意;西方原于希腊文,即“尾 巴”或“毛发”之意。 ? (1) 己发现的彗星有1600多颗,但计算出 轨道的只有600多颗。 ? (2) 彗星——是在扁长轨道上绕太阳运行 的一种体积庞大、质量较小、呈云雾状 (或带彗尾)的天体。 池谷一关彗星 威斯特彗星 彗星的结构 长约500万km的彗尾 ? (3) 哈雷慧星 ? A、我国是世界上最早记录慧星的国家。《春 秋》记载鲁文公十四年(公元前613年)秋七 月,有星孛入于“北斗”。这是世界上第一次 关于哈雷慧星的确切记载。 ? B、著名的哈雷慧星平均回归周期为76年。 ? 1682年,当这颗慧星出现时,英国天文学家哈 雷,注意到它的轨道与l607年和1531年出现的 慧星轨道相似,他认定这是同一颗慧星的三次 出现,并预言1758年底或1759年初将再次出 现。虽然哈雷于1742年去世,但是他预言的慧 星 果 然 于 1759 年 初 再 次 出 现 了 ! 最 近 一 次 是 1986年的哈雷慧星回归,已获丰硕的观测成果。 哈雷慧星下次回归时间约在2061年。 ? 3.流星和陨石 ? (1) 流星。在行星际空间,游荡着无数的尘粒和固体块, 称为流星体。 ? A、流星体来源于原始星云的残存颗粒、小行星互相撞 碰产物、彗星瓦解碎片、行星和大卫星的喷发物等。 ? B、当流星体穿过地球大气时,具有很高的速度,因摩 擦而发热发光,人们可看到一条亮光划破夜空,这就 是流星现象。流星一般在离地面80-120km高空才开始 发光。 ? C、特别明亮并伴随闷雷般响声的流星,又称“火流 星”。 ? D、通常所见的流星体是单个的,叫“偶发流星”,它 们是单个天体碎片,像行星一样绕日运行,在接近地 球时被吸引落进大气层而形成。 2001年狮子座流星雨 流星 2003年8月12日凌晨在约旦首都安曼 拍摄的照片显示了英仙座流星雨划破 夜空的壮美景象。 ? (2) 陨石。大块流星体穿过地球大气层后尚未 燃尽,其剩余部分落到地面上成为陨石。 ? 通常陨石以降落处的地名命名。 “吉林一号”石陨石 球粒陨石 新疆大陨铁 ? 4、研究小天体的重要性 ? (1) 小行星、慧星、陨石等小天体,被认为是太阳系的 “考古”标本。 ? (2) 这些地球的天外来客,保存了太阳系天体物质的最 原始、最直接和最丰富的信息,这为研究太阳系的起 源和演化、生命早期的化学演变过程及促进空间技术 的发展,均具有重大的科学价值。 ? (3) 尤其值得一提的是,陨石物质对自然地理环境有重 大影响。据资料分析,发现陨石撞击地球有10个相对 集中的时期,这些时期与地球造陆运动、造山运动相 吻合,每个集中撞击时期延续几百万年。例如,距今 7000万年前,相当于白垩纪末的燕山运动时期和距今 200-300万年,相当于第三纪末的喜马拉雅运动时期, 都是陨石集中撞击地球的时期等。由此可见,大规模 的陨石袭击是自然地理环境沧桑巨变的外因之一。 三、地球的天然卫星 ? 月球是地球的惟一天然卫星。地球和月球 相互吸引和共同绕转,构成了地月系。由 于月球绕地球、地球绕太阳的运动,产生 了有目共睹的月相变化和日食、月食等天 文现象。 (一)月球概况 ? 月球研究简史: ? 从“媳娥奔月”的神话传说到“阿波罗登月”,人类对月球 的研究已有几千年的历史了。 ? 1959年10月原苏联“登月3号”探测器首先实现了环绕月球 的运行,拍下了月球背面的照 片。 ? 1969年7月美国“阿波罗”11号飞船登月成功,三名宇航员 踏上了月球大地。宇航员阿姆斯特朗说;“对个人来说,这 是一小步,但对人类来说,这是跨了一大步!”自此揭开了 人类步入宇宙的新纪元。 ? 直至1972年,“阿波罗”飞船先后6次降落月面,进行了大 量的科学考察,建立了科学观测站。 ? 1999年8月1日,美国成功地将探测器“月球勘探者”号以 6100km/h的高速撞向月球南极的一个火山口内,但撞击后未 探测到任何水蒸气或其他显示有水的迹象。相信不久的将来, 月球将会成为人类开发宇宙的重要基地。 1969年7月20日,美国宇航员尼尔·阿 姆斯特朗和巴兹·奥尔德林乘“阿波 罗”11号飞船首次登月。 嫦娥 工程将 分为环 绕、落 月、返 回三个 步骤。 嫦娥计划 ? 1、月球的距离 ? 月球是距离地球最近的天体。 ? 月地测得的距离约384400Km,误差达±3.2km以上。 ? 2、月球的自然状况 ? (1)月球几乎没有大气,其主要成分是氦和氩,密度很小。 ? 月球即使曾经有过大气,但它微弱的重力,不能保住大气。 人们在望远镜中可以看到清晰的月面,以及飞船登月实地考 察,都证明月球几乎没有大气,只有极微量的气体,其主 要成分是氦和氩,密度仅为地球大气密度的1/110000。 ? (2)声音得不到传播,白天天空也是一片漆黑,星星、太 阳、地球同时出现在天空。 ? 没有大气,声音得不到传播,登月飞行的宇航员形容月球 “有一种自成一格的荒凉之美”。没有大气对光的散射作 用,月球上见不到“蔚蓝色”的天空,也没有迷人的晨昏 朦影,即使在白天,天空也是一片漆黑。白昼和黑夜都是 突然来临,星星、太阳、地球同时出现在天空。 月球上看地球 ? (3)无法保持水分,没有风云变幻。 ? 没有大气也就无法保持水分,故月球上没有风云变幻,不 见雨露霜雪,也不会出现雷电和彩虹,不用做天气预报。 ? (4)由于月球没有大气干扰,清晰度极佳,是天文观测 的好基地。 ? (5)月面上温度变化十分剧烈。 ? 因得不到大气和水分的调节,加上月球上的昼夜漫长,况 且月壤的热容量和导热率都很小,因此,月面上温度变化 十分剧烈。白天,在太阳直射下,温度可高达+127℃, 黎明前可下降到-173℃。登月考察证明,月球表面被一层 平均约10cm厚的细沙粒层所覆盖。 ? (6)月球上难以存在生命。 ? 没有大气、没有水分、温度变化剧烈,因此,月球上难以 存在生命。虽然在月球物质中已发现各种有机化合物,但 目前在月面上没有任何证据表明存在有生命能力的有机体。 月球正面 月球背面 月球背面环行山