[2006.6.4][天文生物探索部](天文组)天文科普知识概述[整理]~~~~顺便庆祝下自己的29

新兰毛毛

天文科普知识概述

第一单元 宇宙的起源

宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中。《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。
千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，科学家们才确信，宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。

“大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。
它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。

大爆炸理论能统一地说明以下几个观测事实：

（1）大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

（2）观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。
（3）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。
（4）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度。1965年，果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度约为3K。
2.1 恒星的形成
根据弥漫说的理论，恒星形成可分为两个阶段，开始时先由极其稀薄的物质凝聚成星云并进一步收缩成原恒星，然后原恒星才发展成为恒星。

第一阶段：星云阶段


星际空间普遍存在极稀薄的物质，由于分布不均匀而往往分裂成团块，并向中心凝聚，成为弥漫星云。 弥漫星云在逐步凝聚收缩过程中进一步分裂，变成体积和质量更小而密度却更高的小球状星云。星云很庞大，半径起码有好几光年。它的外原物质自由地向中心坠落，收缩进行得相当快，但也需几百万年的时间才能落到中心区。随着快收缩过程的进行，星云内部的密度迅速增大，温度快速升高，气压也相应增强，随之发生一系列的反应，使外原物质下落的速度和小球状体的收缩速度减缓，即进入慢收缩阶段。星云的形状各异，有蟹状、环状等，人们用肉眼只能看到一个猎户座大星云。

第二阶段：原恒星阶段

一般把处于慢收缩阶段的天体称为原恒星。慢收缩开始后，中心区受强烈压缩而升温并发出热辐射，直到最后中心温度升到约800至1000万度以上，由氢原子核聚变为氦原子核的热核反应提供足够的能量，使内部压力与引力处于相对平衡状态，一颗恒星就正式诞生了。 原恒星进一步形成恒星的收缩过程要持续几百万到几千万年。

2.2 恒星世界


凡是由炽热气态物质组成，能自行发热发光的球形或接近球形的天体都可以称为恒星。
自古以来，为了便于说明研究对象在天空中的位置，都把天空的星斗划分为若干区域，在我国春秋战国时代，就把星空划分为三垣四象二十八宿，在西方，巴比伦和古希腊把较亮的星划分成若干个星座，并以神话中的人物或动物为星座命名。

1928年国际天文学联合会确定全天分为88个星座。宇宙空间中估计有数以万亿计的恒星，看上去好象都是差不多大小的亮点，但它们之间有很大的差别，恒星最小的质量大约为太阳的百分之几，最大的约有太阳的几十倍。

由于每颗恒星的表面温度不同，它发出的光的颜色也不同。科学家们依光谱特征对恒星进行分类，光谱相同的恒星其表面温度和物质构成均相同。
恒星的寿命也不一样，大质量恒星含氢多，它们中心的温度比小质量恒星高的多，其蕴藏的能量消耗比小的更快，故过早地戕折，只能存活100万年，而小质量恒星的寿命要长达一万亿年.

恒星有半数以上不是单个存在的，它们往往组成大大小小的集团。其中两个在一起的叫双星，三、五成群的叫聚星，几十、几百甚至成千上万个彼此纠集成团的叫做星团，联系比较松散的叫星协。

2.3 恒星的衰亡

恒星在发光几亿到几十年后，中心内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”。 红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍，红超巨星参宿器的半径约为太阳的900倍，比火星绕日轨道半径大得多。食双星仙王座VV（英语字母）中的红超巨星半径约为太阳半径的1600倍，比木星绕日轨道半径还大。

1、在红巨星阶段： 恒星的氧-碳内核已经不再发生热核反应, 即使外壳对核的压力增大,内核也得不到充分的压缩而引起碳-氧继续聚变, 但内核周围的氢层和氦层继续燃烧,并且向外扩展,这种情况下,引力与排斥力开始不稳定, 恒星便开始一鼓一缩的脉动, 红巨星稀薄的包层向外以星风的形式逃逸,形成同心圆结构; 随着红巨星大气的丧失,中心星由于极高的密度和温度产生类似爆发的高速星风, 将剩余的气体与尘埃抛出,形成不规则的块状结构和气泡结构.

猎户座红巨星

2、超新星阶段：红巨星的存在是短暂的，恒星中心的能量最终会被全部耗尽，因为当核内的铁原子及其它重元素的比例达到一定程度时，核聚变将会停止，从此，恒星中心开始冷却，它没有足够的热量平衡中心引力，结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩，造成外部冷却而红色的层面变热，如果恒星足够大，这些层面就会发生剧烈的爆炸，产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍，相当于整个银河系的总光度。恒星爆发的结果：（1）恒星解体为一团向四周膨胀扩散的气体和尘埃的混合物，最后弥散为星际物质，结束恒星的演化史。（2）外层解体为向外膨胀的星云，中心遗留下部分物质坍缩为一颗高密度天体，从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。中国古代天文学家观测到的1054年爆发的超新星的遗迹。在一个星系中,超新星是罕见的天象,但在星系世界内,每年却都能观测到几十颗。

1987年2月23日，一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星，这是自1604年以来第一颗用肉眼能看到的超新星，这颗超新星被命名为“1987A”

3、白矮星、中子星、黑洞阶段
在恒星演化末期将出现三类天体：白矮星、中子星和黑洞。
白矮星：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，恒星就变成了一个中心密度很高，仅靠剩余热量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，慢慢成为红矮星、黑矮星，就无法观测到了。
中子星：恒星在核能耗尽之后，如果它的质量在1.44~2太阳质量之间就会成为中子星。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。
中子星是1967年在狐狸座内发现的，由于它周期性地发出脉冲，又叫脉冲星。
黑洞：恒星在核能耗尽后，如质量超过2太阳质量，则平衡状态不再存在，星体将无限制地收缩，星体的半径愈来愈小，密度愈来愈大，终于达到临界点，这时它的引力之大足以使一切核子，包括光子，都不能外逸，就象一个漆黑的无底洞，因而称为“黑洞”。 1996年，天文学家们发现银河系中心一个巨大黑洞，它以每秒200千米速度绕银河系中心运动，离中心越近，其速度越快，其中心的射电源能量非常大，而体积却非常之小。
图中是对红巨星、白矮星、中子星、和黑洞的比较a.红巨星和太阳 b.太阳和白矮星 c.白矮星和中子星 d.中子星和黑洞
4、新恒星诞生：
当超新星爆炸时，会把大部分物质散落到太空中去，这些物质不仅会有原先在恒星外层的氢和氦，还有碳、氧、硅、铁等重元素，在这些物质特别密集的区域就会分别成群地凝聚出新一代恒星，它们类似太阳或比太阳含重元素更多。我们的太阳是这些恒星中的一颗，它们被叫做第二代星。星云是构成恒星的原料，而恒星向空间抛射的物质也成为星云的一部分原料。

3.1 太阳


从人类赖以生息繁衍的地球向外看，天空最引人注目的就是给人类光明和温暖的、灿烂辉煌的太阳。太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。人们看到的太阳表面叫光球。光球以上的部分是色球层，色球层的外围是日冕层。这样三个层面合起来构成了太阳的大气层。太阳的直径约为140万千米，地球的直径约为1.3万千米，太阳与地球相比，太阳的直径是地球直径的109倍。109的立方，约为1300000。那么，太阳的体积大约是地球体积的130万倍。

太阳不存在固态表层，它不会像地球那样整体自转。太阳的平均密度为1.4克/厘米3，比水大一些。但是太阳里外的密度是不一样的。它的外壳大部分为气体，密度很小。但是越往里面，物质越稠密，密度越大。核心的密度可能为160克/厘米3，这比钢的密度还大将近20倍。它的总质量约为2.0×1030千克，是地球质量的33万倍。太阳每时每刻都在稳定地向宇宙空间发射能量，其中只有约22亿分之一的能量，主要以辐射形式来到地球，成为地球上光和热的主要来源。太阳的核心不停地发生着氢核聚变成为氦核的热核反应，每秒钟烧掉6亿多吨氢核燃料，在聚变为氦时，实际消耗的氢核约400万吨。太阳的巨大能量就是这样产生的。

3.2 太阳黑子

人们平常看到的太阳表面，叫做光球，它是太阳大气最下面的一层。一些旋涡状的气流，像是一个浅盘，它的中间凹进去好几百千米。这些旋涡状气流很像大小不等的、形状很不规则的窟窿，很黑很黑，这就是天文学家所说的太阳黑子。黑子本身并不黑，它的温度一般也有四五千摄氏度，但是比起光球来，它的温度要低一,二千度，在更加明亮的光球衬托下，它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。假设光球上百分之百地覆盖着黑子，太阳仍旧会是相当亮的，只是比现在看到的稍微暗一些罢了。
黑子是由本影和半影构成的，本影就是特别黑的部分，半影不太黑，是由许多纤维状纹理组成的，具有旋涡状结构。当大黑子群具有旋涡结构时，就预示着太阳上将有剧烈的变化。

人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子活动的周期平均是11年。在开始的4年左右时间里，黑子不断产生，越来越多，活动加剧，在黑子数达到极大的那一年，称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里，黑子活动逐渐减弱，黑子也越来越少，黑子数极小的那一年，称为太阳活动谷年。国际上规定，从1755年起算的黑子周期为第一周，然后顺序排列。1999年开始为第23周。

3.3 太阳耀斑
1859年9月1日，两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳。他们同时在一大群形态复杂的黑子群附近，看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群，亮度缓慢减弱，直至消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。由于这次耀斑特别强大，在白光中也可以见到，所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是极罕见的，它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟，个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量。一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳，相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑是先在日冕低层开始爆发的，后来下降传到色球。用色球望远镜观测到的是后来的耀斑，或称为次级耀斑。
耀斑按面积分为4级，由1级至4级逐渐增强，小于1级的称亚耀斑。耀斑的显著特征是辐射的品种繁多，不仅有可见光，还有射电波、紫外线、红外线、X射线和伽玛射线。耀斑向外辐射出的大量紫外线、X射线等，到达地球之后，就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用，使得部分或全部短波无线电波被吸收掉，短波衰弱甚至完全中断。  
3.4 日冕

日全食时，黑暗的太阳外围是银白色的光芒，像帽子似地扣在太阳上，因此称为日冕。日冕是太阳最外围大气。平时要观测日冕，需要用特别的日冕仪。日冕的范围很大，用日冕仪只可以观测到接近太阳表面的那部分日冕，一般叫做内冕。它的边界离太阳表面约有3个太阳半径那么远，或者说约为200万千米。在此以外的日冕叫做外冕，它向外延伸到地球轨道之外。日冕的物质非常稀薄。内冕密度稍微大一些，但它的密度也低于地球大气的十亿分之一，几乎接近真空。日冕的形状很不规则，有时候呈圆形，有时候呈扁圆形，结构也很精细，在太阳赤道四周有很多向外流动的“冕流”伸向远处，太阳极区则有一些纤细的羽毛状的“极羽”。

日冕的温度非常高，可达200万度。令人不可思议的是，离太阳中心最远的光球，温度是几千度。稍远些的色球，温度从上万度到几万度。而距离太阳中心最远的日冕，温度竟然高达百万度。这一反常的现象意味着什么，科学家们目前还未找到合理的解释。

3.5 太阳冕洞
1950年，瑞士天文学家瓦德迈尔从日冕仪观测的太阳图象中，发现日冕中有些暗黑的区域，他把这种区域叫做“洞”，后来天文学家把这些“洞”定名为“冕洞”。冕洞是日冕中密度比较小的区域。它的平均密度约为一般宁静区的1/3。在冕洞的中心密度甚至小到1/10。冕洞又是低温区，日冕的温度为150~200万度，而冕洞的温度约为100万度。因此，从密度和温度来看，冕洞的确是个黑暗的“洞”。冕洞的面积可以缓慢地变大或缩小，但是它们在太阳表面上的位置变化不大，随着太阳自转，延伸型冕洞27天旋转一周，所以地球上的磁暴呈现出27天的周期。

3.6 日珥
在日全食时，太阳的周围镶着一个红色的环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥，它像是太阳面的“耳环” 一样。按运动情况来看，日珥可分为爆发型、宁静型和活动型这样三大类。如果细分下去可以分为十几类。宁静日珥，在观测时间内似乎是不动的，而活动日珥，则老在不停地变化着。它们从太阳表面喷出来，沿着弧形路线，又慢慢地落回到太阳表面上。但有的日珥喷得很快、很高，它的物质没有落回日面，而是抛射入宇宙空间了，爆发日珥的高度可以达到几十万千米。1938年爆发的一个最大日珥，顷刻间上升到157万千米的高空。地球的直径不过1.3万千米。可见这个日珥之高。通过色球镜所拍的照片，可以看到一条条暗黑的条纹，蜿蜒曲折，有粗有细，它们被称为“暗条”。暗条是日珥投影在太阳面上形成的。有些暗条还延伸到日面边缘，和日珥连成一体。

3.7 太阳风
太阳风指的是从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。很早以前，人们看到彗星的尾巴老是背着太阳，猜想这大概是从太阳“吹”出来的某种物质造成的。1958年，通过人造卫星上的粒子探测器，探测到了太阳上有微粒流发出。美国科学家帕克给它取名为“太阳风”。
这种微粒流是从日冕的冕洞中喷射出来的。 太阳风有两种。一种持续不断地辐射出来，速度较小，在飞到地球附近时，平均速度约为每秒450千米；粒子含量也比较少，每立方厘米含质子数为1~10个。这种太阳风称为“持续太阳风”或被科学家们称作“宁静太阳风”。另一种是在太阳活动时辐射出来，速度比较大。在飞到地球附近时，速度可达每秒1000~2000千米，粒子含量也比较多。每立方厘米含质子数为几十个。这种太阳风称为“扰动太阳风”，高速太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴与强烈的极光，同时也发生电离层骚扰。太阳风的主要成分是氢粒子（质子和电子）和氦粒子（氦原子核与电子），其中质子约占91%，氦核约占8%。此外还含有微量的电离氧、铁等元素。太阳风密度处于随时变化之中。


第四单元 九大行星

  4.1 概述

在太阳系中，由太阳的引力控制着整个太阳系，使其它天体绕太阳公转，太阳系中的九大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转。
九大行星中，一般把水星、金星、地球和火星称为类地行星，它们的共同特点是其主要由石质和铁质构成，半径和质量较小，但密度较高。把木星、土星、天王星和海王星称为类木行星，它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成，石质和铁质只占极小的比例，它们的质量和半径均远大于地球，但密度却较低。冥王星是特殊的一颗行星。行星离太阳的距离具有规律性，即从离太阳由近到远计算，行星到太阳的距离（用a表示）a=0.4+0.3*2n-2（天文单位）其中ｎ表示由近到远第n个行星（详见上表）地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右，但水星、金星、冥王星自转周期很长，分别为58.65天、243天和6.387天，多数行星的自转方向和公转方向相同，但金星则相反。除了水星和金星，其它行星都有卫星绕转，构成卫星系。

水星是太阳系最小的类地行星，它距离太阳最近，只有5790万千米，是日地距离的0.387倍，水星赤道半径约为地球的2/5。水星没有空气。水星外观同月球十分相像，表面布满了大大小小的环形山。亿万年前可能发生过火山活动，星面上现在可见几处貌似火山熔岩形成的平原地区，还到处遍布大大小小的陨星坑。水星上有一个巨大的同心圆构造，半径约有1300千米，它位于水星北纬30°西经195°，由于特别酷热，被科学家们命名为“卡路里盆地”。水星表面还有100多个具有放射状条纹的坑穴，还有大量三四千米高的断崖，有的长达数百千米。水星的密度与地球接近。它的中心可能是一个与月球大小相近的铁镍组成的核心，也有磁场，但其强度只是地球的1/100。水星轨道速度为48千米/秒，每秒比地球还快18千米。绕太阳公转一圈的速度也最快，只要88个地球日，还不到地球的3个月，水星就是1年了。不过，水星的“日”很长，水星自转1圈将近58.65个地球日, 也就是说水星的1天是地球的近两个月,在水星的1年里，只能看到两次日出和日落。水星没有卫星。 水星，顾名思义与“水”有关系，但水星上居然没有一滴水而且也没有大气调节，加之距太阳太近，在太阳炽热的烘烤下，其向阳面的温度最高时可达430°C，而背面的最低温度为-160°C，昼夜温差近600°C，是太阳系行星表面昼夜温差最大的。

除了太阳和月亮，天空中最亮的天体就是金星。金星最亮的时候，比著名的天狼星还亮14倍。白天它不会被太阳完全淹没，夜晚它还能把人和地上的物体照出影子。 金星离太阳比地球离太阳近约1/3，它得到的太阳光照比地球得到的多1倍。另外，它的反照率特别大，在所有行星中名列第一。金星的反照率是0.76, 也就是说,照射在金星上的太阳光, 2/3以上又重新被金星反射出来。 相比之下,地球的反照率只有0.39，而月球才0.07.

金星之所以有较高的反照率，主要是它周围有着浓密的大气。金星大气的成分以二氧化碳为主，约占97%，在接近金星表面的大气低层，其比例更是高达99%。地球大气中的二氧化碳约占万分之三到五，从人体内呼出来的二氧化碳也只有4%左右。在金星上空30-40千米的大气层中，还布满一层厚25千米的浓密云层，它们不是由水雾组成，而是由腐蚀性很强的浓硫酸雾组成。

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我是坏人 = =

呵呵，这个主题和我胃口哈`~看看.....

新兰毛毛

人类赖以生存的美丽的家园地球是一个略为扁平的椭圆球体，它的赤道半径为6378.1千米，极半径为6356.8千米，二者相差21.3千米。地球的赤道也不是正圆，赤道的最大半径与最小半径相差约200米。科学家们称之为三轴椭球体。地球的体积为1.083×1021立方米.用举例的方式来解释,假设一个人日行50千米,从地心走到地表要走127天,绕地球一圈要走801天。

2300多万人手拉手站成一圈,才能把地球围住.按全世界人口50亿计算, 人均占有地表面积仅0.1平方千米, 若只计算陆地面积,人均占有不足0.03平方千米。与太阳系其他行星比，地球的体积比最小的冥王星大110倍，是最大的木星的1/1316。地球的体积比月球大48倍，是太阳的1/130万。地球的年龄约为46亿岁，科学家预测，它的寿命约为90~100亿年，地球由地壳、地幔、地核组成。就像鸡蛋可分为蛋壳、蛋白和蛋黄一样。 車

地壳是地球的外衣。它的厚度不一，大陆地壳厚15-80千米，海洋地壳厚2-11千米。主要由坚硬的岩石组成。岩石的主要成分为硅、镁、铝元素，所以又称“硅镁层”。这个层在地球历史中，发生了多次的地壳运动，才形成今天的格局。它还蕴藏着十分丰富的矿产，资源。地幔是地球内部的构造层之一，是介于地壳和地核之间的中间层。厚度达2800多千米，体积占地球总体积的83.3%，基本呈固态。其上界面为莫霍洛维奇间断面32，下界面为古登堡间断面33。它分为上地幔、过渡层和下地幔。上地幔厚度280多千米，地震波速呈多变状态，存在一低速层，低速层内岩石呈现塑性活动特征，可以发生缓慢蠕动，是地幔对流可能发生的区域。过渡层厚度350千米左右。下地幔厚度约2200千米，成分较均匀。在距地面2900千米以下为地球的核心-地核。地核半径为3480千米。地核分外核和内核，外核厚度约为2200千米，内核厚度约为1200千米。外核主要成分为铁、镍，内核主要成分是铁。
1877年，意大利天文学家斯基亚帕雷利观测到火星上密布着有规则的线条，他说那是“运河”，在火星上发现了人工开凿的运河成了当时轰动世界的新闻，此后，人们纷纷幻想有“火星人”。20世界以来，对于火星有无生命的争论始终没有停止。瑞士物理学家马孛.比孛夫分析了从火星上拍回来的照片后说：在这个红色星球的表面，建筑了纵横交错的运河，河里还挤满了无数的鱼类。1976年美国的两个“海盗”号探测器在火星上着陆，它们在火星表面上进行了预定的考察和实验，确认火星上根本不存在“运河”。那么，火星上曾经是否有生命存在呢？这个谜肯定是能解开的，您相信吗？
火星是一个直径为6787千米的寒冷荒芜的星球。在砂砾遍地、荒凉沉寂的火星表面，遍布遭陨星袭击后因撞击形成的坑坑洼洼。它的最引人注目的地形特征是干涸的河床。它们多达数千条，长度从数百千米到10000千米以上，宽度也可达几千米到几十千米，蜿蜒曲折，纵横交错，极为壮观。它们主要集中在火星的赤道区域附近。河床的存在使科学家们认为，现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。火星上最壮观的特征是位于南半球的大峡谷，其中尤以水手谷更为突出。水手谷由一系列峡谷组成，绵延5000千米以上，宽500千米，深也达到6000米左右，这样的峡谷是地球上任何峡谷无法比拟的。奥林匹斯火山更为神奇，这个直径达600千米的大火山口竟比周围地区高出26千米，是地球上珠穆朗玛峰的3倍。像水手谷和奥林匹斯火山这样的特大地貌，在整个太阳系里都是绝无仅有的。

木星是太阳系九大行星中最大的一个，它的体积可以容纳1300多个地球。它的质量是地球质量的300多倍。把太阳系所有其他行星的质量全加起来还不及木星质量的一半。 木星在椭圆轨道上绕太阳运行一周需要11.86年，与太阳平均距离是7.78亿千米.由于木星离太阳遥远, 木星表面温度比地球表面低得多。根据“先驱者”11号宇宙飞船测得的温度约为-150°C。 木星自转很快，自转一周只需9小时50分30秒，是太阳系中自转最快的一个。由于快速自转，使木星形状变扁，不是正圆形，而是中腰鼓起的椭圆形。很快的旋转速度带动它的大气层顶端的云层，竟以约35400千米/小时的速度旋转，这种高速产生的离心力就把云层拉成线丝，从而使木星赤道上空高高隆起。木星圆面上有许多带状纹，每条带状纹都与木星的赤道平行。这些带状纹是木星的大气环流。木星是一个没有固体表面的星球，表面充满液态的氢。地球上的物体只要获得11.2千米/秒的速度就能飞离地球，木星上的物体必须具有60千米/秒的速度才能摆脱木星的引力，飞离木星。

在离木星几十万千米处围绕木星赤道的区域，有一个由黑色碎石块构成的环，叫做木星环。木星环的厚度约30千米，宽数千千米，以7小时的周期围绕木星高速旋转。每个石块的直径从数十米到数百米。这个木星环的外缘距离木星中心约12.8万千米。

在木星的南半球，有一个颜色明亮而鲜艳的大红斑，300多年来，大红斑的形状几乎没有变化，大小和颜色却经常变幻。长度最长时达到4万千米，最少也有1万多千米，一般保持在2万千米左右，宽度变化不大。大红斑颜色有时鲜红，有时略带棕色或淡玫瑰色。当它的位置在东西方向上时会有漂移。木星探测器探 明：大红斑原来是木星大气云层中的一个大旋涡，其中飘浮着五颜六色的云，有棕红色的、棕黄色的、橙色的、白色的，五彩缤纷。它们主要由红磷化合物构成，而且不停地激烈运动。科学家们指出，这实际上是木星大气中的带电粒子，在木星旋转磁场作用下的螺旋运动中形成的猛烈风暴。

土星是太阳系“类木行星”中的第二大星，它距太阳平均距离约为14.27亿千米，绕太阳1圈的时间约29.5年,其赤道半径为6万千米，体积是地球的745倍，质量是地球的95倍。土星上的一昼夜只有地球上的10小时14分钟，白天只有5个小时左右。由于快速自转，形状变得很扁。土星的赤道半径和极半径相差6000多千米。土星大部分物质也和木星一样，处于流体状态。与木星不同，赤道的气流是向东吹动的，与自转方向相同。气流的速度是500米/秒左右，它的风力比木星上的风力要大4倍。土星上也有四季之分，不过每季时间很长，每个季节相当于地球上的7年多，即使夏季也极其寒冷。土星最里面是岩石核心，其直径有2万千米。在岩石核心外面包围着5000千米厚的冰壳，再外面是8000千米厚的金属氢，最外面是大气。土星大气的主要成分是氢和氦。土星表面温度约为-140°C。在土星表面有时会出现白斑。土地星质量大，引力也大。物体要想飞出土星需要速度约为35.6千米/秒。土星上温度很低，任何气体的运动速度都达不到这么大。

20世纪60年代以前，人们一直认为土星有5道光环，按从内向外的顺序分别被命名为D、C、B、A、E环。其中最亮的是B环，其次是A环，最暗的是D环。B环又是最宽的，约为2.5万千米，A、C环宽约为1.5万千米。后来，“先驱者”探险测器飞临土星的时候，科学家们又发现了两道新外环，命名为F、G环。F环宽约2100千米，距土星中心约14万千米。G环在F环的外侧，距土星中心约15万千米。但实际上，土星的光环细分起来，数以千计，一环套一环。土星环的多数比较完整或对称，但也有残缺的。环的形状则有锯齿形成辐射状的排列的，还有好几条环“扭结”在一起的。根据从土星环反射回来的雷达回波得知，构成环的物质是直径介于4厘米和30厘米之间的冰块。而且，环的温度只有-198°C--208°C。

天王星的体积在九大行星中仅次于木星和土星，体积约为地球的65倍，质量相当于地球的14.63倍。天王星以6.81千米/秒的平均速度绕太阳公转，公转周期84年。天王星最奇特的是它的自转轴几乎倒在它的轨道面上，也就是说，它是“躺”着自转的。而其他行星都是“站”在自己轨道面上自转。有人猜测它可能是被一个天体撞倒的，目前这还没有得到证实。天王星赤道的磁感应强度为2.5×10-5特斯拉,比地球的3.1×10-5特斯拉略低,但是天王星内部磁场很强,所包含的能量是地球的50倍.天王星的核心是岩石物质,核心温度是2000 -3000 。核心外面是一层很厚的水冰和氮冰，冰外面是分子氢层，再向外就是很厚的大气层，大气层中的主要成分是氢和氦。氢的含量占绝大部分，氦的含量约为10%-15%。这与木星的大气组成相似。天王星同地球一样有四季的变化，但是它的一季相当于地球的21年。

天王星自发现后经过了186年，人们才发现了它的环带。 天王星共有11条环带，其构造复杂，颜色各异，十分壮观。海王星离地球太遥远了，通过望远镜观察到，它是一颗淡绿色的行星。海王星和太阳的距离大约44.95亿千米，是地球到太阳距离的30倍。它表面单位面积受到的太阳光只有地球上的1/900，表面温度很低，达-230。那儿的冰层厚达8000米，在冰层下面是由岩石构成的核心，核心质量和地球差不多。核心的温度高达2000-3000。冰层外面是浓密的大气层。大气的主要成分是氢，还有甲烷和氨。海王星的内部结构与天王星差不多，但岩石核心比天王星要大。海王星赤道半径为24750千米，是地球赤道半径的3.9倍。海王星质量为地球质量的17.22倍。海王星上的1年比地球上的1年长得多，它绕太阳公转1周需要164.8年。海王星上四季的变化，冬季和夏季温差不大，每一季节长达41年以上。由于看不到海王星表面的特征，所以确定它的自转周期是很困难的。最近测得海王星上1昼夜为17小时50分钟。海王星和天王星在体积、质量方面都非常相似，它们的化学组成、内部结构也大同小异，因而人们常把它们看作是一对“孪生姐妹”。除了海卫1和海卫2这两颗人们熟悉的卫星外，海王星还有另外6颗卫星，它们是“旅行者”2号发现的。

海王星光环

1989年8月，“旅行者”2号飞跃海王星时，证实海王星周围存在着至少5条完整和比较完整的环，从最里面的环到海王星之间，还有一个很宽的主要由尘埃物质组成的壳层，其中两条双带比较明亮。
冥王星是九大行星中离太阳最远的一颗，也是最小的一颗，直径只有2300千米左右。冥王星的亮度很弱，用世界上最大的望远镜观测，冥王星也仅仅像一粒小米。冥王星沿着很扁的椭圆轨道绕太阳运行。在它上面过一年，等于在地球上过了248.5年。从1930年被发现至1990年，它在轨道上只走了不到1/4圈。由于冥王星轨道很扁，所以当它走到近日点时，可以跑到海王星轨道里面，这时比海王星离太阳还近。
冥王星离太阳比地球离太阳要远38倍半，所以接受的太阳光和热要少得多，估计太阳光照到的表面温度为-223°C，背面可低到-253°C，在这么低的温度下，除氢、氦、氖可能是气体外，其他绝大部分物质都已凝结为固态或液态。小小的冥王星却有一颗大卫星，冥卫“卡戎”的直径被定为1200千米，为冥王星直径的52%，如此之大的卫星与行星直径之比，在太阳系里却是“只此一家”。

慧星一般由头和尾组成，慧核是主要部分，慧尾长度大多在1000万至1.5亿千米之间。

慧星一般由头和尾组成。头的中心是慧核，慧核的外面包着慧发，慧发的外面再包着慧云。慧尾有直的，弯的，或者两种混合的。尾巴有1条，2条以致数条的。慧尾长短不一，最长的有几亿千米，有的慧星没有慧尾。

慧核是慧星的主要部分。它是固体球形，含大量的冰，还有干冰，尘埃，甲烷，氨和少量的金属。因为冰最多，所以被人称作“肮脏的雪球”。这雪球差不多是整个慧星的重量，直径一般只有几千米，或10多千米，最大的不过100千米，最小的只有几百米。

慧尾一般要在慧星距离太阳3亿多千米时，才产生出来，和慧发差不多同时产生。这是太阳风的作用。一般慧星的慧尾大多在1000万千米至1.5亿千米之间，特别长的慧星尾巴可超过3亿千米。1843年出现的一颗慧星，其慧尾长达3.2亿千米。大多数慧尾的宽度都在6000到8000千米之间，特别宽的，像1811年的大头慧星，它的尾巴宽达2400万千米。也有几个特别窄的，只有2000千米，1858年出现的著名的多拿提慧星有3种尾巴，它长达8800万千米，扫过半个天空，还出现几条细长的射线，慢慢地在天空中移动，人们看见它长达3个多月。多拿提慧星的周期约为2000年。

慧星是一种自然现象，古人由于不了解它的成因，因此常常把它的出现与人间发生的某些事物对应起来加以解释。

彗星是由一些未挥发的冰块组成的小而脆弱的天体。彗星的轨道是不对称的椭圆形，这使得它们可以非常接近太阳，也可离太阳十分遥远。彗星经常比冥王星更为遥远。

彗星的结构多种多样且十分不稳定，但所有彗星都裹着一层称为彗发的挥发性物质，彗发随着彗星逐渐接近太阳而渐渐变大变亮在彗发中央，常可见到小而明亮的彗核（直径小于10公里）。彗发和彗核一起组成了彗头。

当彗星接近太阳时，在背向太阳的方向，自彗头会伸展出一条长逾几百万公里的明亮彗尾。当它们远离太阳时，由于温度很低，彗头中的挥发性物质便渐渐在彗核上凝固。当彗星离太阳非常近时，彗核的表面由于升温而开始蒸发。汽化的微粒夹带了微小的沙粒，组成了彗发的气体和尘埃。
  当彗核凝固时，它仅能靠反射的阳光被看到。而当彗发产生后，尘埃反射了更多的阳光，彗发中的气体吸收紫外线并开始发出荧光。在离太阳很近的地方，荧光常常变得比反射光更为强烈。
  彗星吸收紫外线后产生了化学反应并释放出氢，氢脱离彗星的引力，产生了一个氢包层。由于大气的吸收，这个包层在地球上是无法看到的，但它能被探测器所发现。
  由于彗头中物质的大小和质量不一致，在太阳射线冲击力和太阳风的作用下，彗头中物质被吹离时的速度也不一致。因此，相对巨大的尘埃彗尾加速度较小而且是弯曲的。离子彗尾由于质量小而加速度较大，看上去它几乎是彗星相对于太阳的一直线。左上的West彗星便显示了两条不同的彗尾。细小蓝色的离子彗尾是由气体组成的，粗大白色的彗尾是由微小尘埃组成的。
  彗星每次访问太阳都要丢失一部分挥发性物质。最终它将成为太阳系中的又一颗岩石天体。因此对宇宙而言，彗星可以说是非常短命的。许多科学家认为有些小行星就是已熄灭的彗核，这些彗星已丢失了它们所有的挥发性物质。

我是坏人 = =

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新兰毛毛

哈雷彗星是一颗被预测出时间而且经证实的大彗星。1705年，著名的英国天文学家哈雷根据牛顿最新的运动定律，预言了这颗在1531,1607和1682年被看到的彗星能在1758年回归，虽然哈雷于1742年去世，但这颗彗星却如期在1759年重新回来了。为了纪念哈雷，人们用他的名字来命名这颗彗星。
  哈雷的平均公转周期为76年，但是你不能用1986年加上几个76年得到它的精确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更，陷入一个又一个循环。非重力效果（靠近太阳时大量蒸发）也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前239年到公元1986年，公转周期在76.0（1986年）年到79.3年（451和1066年）之间变化。

  哈雷彗星的彗核大约为16x8x8 千米。它在众多彗星中几乎是独一无二的，又大又活跃，且轨道明确规律。这使得Giotto飞行器（ESA所有）瞄准起来比较容易。但是它无法代表其他彗星所具有的共性。

哈雷彗星将在2061年返回内层太阳系。

5.3百武彗星以及彗木大相撞事件

1993年3月24日，美国天文学家尤金·苏梅克和卡罗琳·苏梅克以及天文爱好者戴维·列维，利用美国加州帕洛玛天文台的46厘米天文望远镜发现了一颗彗星，遂以他们的姓氏命名为苏梅克-列维9号彗星。这个被木星引力撕成了21块的奇特彗星，它的碎片在太空中绵延百万公里，远远望去像是一串光彩夺目的珍珠悬挂在茫茫宇宙中。

1994年7月16至22日，Shoemaker-Levy9 撞上了木星这一太阳系最大行星，地球上几乎所有的望远镜都对准了木星，这是人类科学家第一次有机会目睹地外天体相撞。

科学家们计算，在太阳系中，像这次彗木相撞的天文奇观大约要隔数百万年乃至上千万年才会出现一次，它为人类更深刻地了解宇宙的奥秘，揭示地球上生命的起源及进化提供了千载难逢的机会。

天文学家们推测，这颗彗星环绕木星运行大概已有一个多世纪了，由于它距离地球太遥远、亮度太暗淡而久久未被发现。据当时推测，太阳系外围有一个由数十亿颗彗星构成的彗星带，由于过往星体产生的引力摄动的原因，不时有一些彗星脱离彗星带而进入太阳系。有的彗星像匆匆过客，只是从太阳系掠过，然后再回到外层空间，有的彗星则像哈雷彗星一样被吸进太阳系轨道作周期性运行。苏梅克-列维9号彗星就是被木星轨道捉住的一个“不速之客”。

彗星碎片撞击木星发出的闪光　　

这次彗木相撞的撞击点正好在相对于地球的背面阴暗处，人们在地球上无法直接观察到撞击的情况。但是木星周围有16颗卫星和两道暗淡的光环，科学家们可以观察到撞击对木星的卫星和光环产生的反光效应。此外，木星的自转周期为9小时56分钟，众多的撞击点可以随着木星的快速自转运行到面对地球的位置，使人类每隔20分钟左右就能观察到撞击后出现的蘑菇状烟云和其他效应。
　　苏梅克-列维9号彗星的第一块含有岩石和冰块碎片于格林尼治时间7月16日20时15分以每小时21万公里的速度落入木星大气层，释放出相当于2000亿吨TNT炸药的能量。撞击后产生的多个火球绵延近1000公里，发出强光。科学家们通过天文望远镜，看到木星表面升腾起宽阔的尘云，高温气体直冲至1000公里的高度，并在木星上留下了如地球大小的撞击痕迹。在彗木相撞前的一段时间里，木星发出的强电磁波比平时强9倍，撞击时溅落点温度瞬间上升到上万摄氏度。

        撞后木星留下的伤口

　　由于彗木相撞发生在距地球8亿公里的太空，所以不会给地球及太阳系带来灾难。
彗星是否也会与地球碰撞？地球有否危险？一般而言，彗地相撞的机会是极小的。就是万一发生彗地相撞，那么问题也不大，因为彗星的彗尾是极庞大的体积，密度极低，比地球大气层的密度还要低很多倍，几乎接近真空态，所以与地球相撞一点问题也不会有。实际上，彗尾扫过地球的事已发生多起，如哈雷彗星1910年5月18日就扫过地球，当时它的彗尾长2亿公里，而它在太阳和地球间通过，正好彗尾扫过地球，但地球当时并没有受到损害。虽然可能某年某月有某彗星彗尾进入地球大气层，但它造成的损害要比地球人自己污染造成的损害小。也不会造成洪水或任何自然灾害。故不必担心。就是刚好彗核撞入地球大气层，也由于彗核一般很小，只是几公里大小，当它穿越地球大气层时就会"粉身碎骨"，变成碎片，因而不会对地球造成伤害。并且地球上70％是海洋，如掉入海洋中，就更不会有问题。再者彗星质量只有地球质量的1000亿分之一左右，这样的质量差，是不会造成显著影响的。

6.1 流星简介

在太阳系中除了九大行星和它们的卫星以外，还有彗星、小行星及一些更小的天体。小天体的体积虽小，但它们也和九大行星一样，在围绕太阳公转。

如果它们有机会经过地球附近，就有可能以每秒几十千米的速度闯入地球大气层，其上的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦，巨大的动能转化为热能，并引起物质电离而发出耀眼的光芒。这就是我们经常看到的流星。　　

有的流星是单个出现的，在方向和时间上都很随机，也无任何辐射点可言，这种流星称为偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同。流星雨的重要特征之一是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。
　　每天有总计多达几百吨的陨石进入地球的大气层，但它们通常都非常小，每颗仅几毫克。只有极少数较大的才能落到地面成为陨石。较大的流星经大气曾摩擦后迅速减速至每小时几百千米撞击到地表。几百吨重的特大陨石在落地时仍有很高的速度，回在地表留下巨大的陨石坑。

约有至少1000颗直径大于1千米的小行星穿越地球的轨道。平均每300000年其中的一颗会撞击地球，这将引起灾难性的后果。六千五百万年以前恐龙的灭绝可能就和小行星星或彗星与地球的碰撞有关。

                6.2 陨石
　　陨石是来自地球之外的“客人”。根据陨石本身所含的化学成分的不同，大致可分为三种类型：
1.铁陨石，也叫陨铁，它的主要成分是铁和镍；
2.石铁陨石，也叫陨铁石，这类陨石较少，其中 铁镍与硅酸盐大致各占一半；
3.石陨石，也叫陨石，主要成分是硅酸盐，这种陨石的数目最多。
　　陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成演化的信息，对它们的实验分析将有助于探求太阳系演化的奥秘。陨石是由地球上已知的化学元素组成的，在一些陨石中找到了水和多种有机物。这成为“地球上的生命是陨石将生命的种子传播到地球的”这一生命起源假说的一个依据。通过对陨石中各种元素的同位素含量测定，可以推算出陨石的年龄，从而推算太阳系开始形成的时期。陨石可能是小行星、行星、大的卫星或彗星分裂后产生的碎块，它能携带来这些天体的原始信息。著名的陨石有中国吉林陨石，中国新疆大陨铁，美国巴林杰陨石，澳大利亚默其逊碳质陨石等。

6.3 火流星

火流星看上去非常明亮，像条闪闪发光的巨大火龙，发着“沙沙”的响声，有时还有爆炸声。有的火流星甚至在白天也能看到。火流星的出现是因为它的流星体质量较大（质量大于几百克），进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气，以极高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。

火流星消失后，在它穿过的路径上，会留下云雾状的长带，称为“流星余迹”；有些余迹消失得很快，有的则可存在几秒钟到几分钟，甚至长达几十分钟。

6.4 流星雨

在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要属流星雨现象。流星雨是一种有成群的流星看起来像是从夜空中的一点中迸发出来，并坠落下来的特殊天象。这一点或一小块天区叫做流星雨的辐射点。为区别来自不同方向的流星雨，通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中，它就被命名为狮子座流星雨。其他流星雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨等。中国在公元前687年就记录到天琴座流星雨，"夜中星陨如雨"，这是世界上最早的关于流星雨的记载。

流星雨的出现是有规律的，它们往往在每年大致相同的日子里重复出现，因此它们又被称为"周期流星"。


流星雨的形成是由于在行星际空间有许多流星体组成的"流星群"，当地球与流星群相遇时，就会有大量的流星进入地球大气，形成壮观的流星雨。流星群可能是彗星物质扩散到轨道上形成的，就象比拉彗星碎裂后则形成了仙女座流星雨。事实是不是这样呢？这又是一个需要证实的天体之谜。
1998年的狮子座流星雨
6.5 英仙座流星雨

1999年8月12日至13日，发生了一次难得的天象奇观--英仙座流星雨。此次流星雨从8月12日晚8时开始，13日凌晨3点至4点到达最佳观察时间。

　　流星从天空的东北方，以60度仰角划向天顶。每小时可达130颗，每颗可见时间不超过1分钟。1999年，中国共有23次可目视流星现象，而观测条件较好的只有两次，8月的英仙座流星雨就是其中的一次。

　　流星雨是地球穿过一大片太空尘埃时引起的天文现象，是彗星过后留下的残余物。彗星的彗核部分不断分离出未融化的冰、尘埃和石块，这些东西以极高的速度闯入大气层，与空气摩擦燃烧产生可见光，出现通常看到的的彗星尾巴。

　　尽管这些彗星尘埃很小，但以每秒83.34千米的速度向地球时，却是很危险的。1993年，天仙座流星雨的一粒尘埃曾使一艘欧洲太空船失去控制。但是流星雨对地面上的人类不会构成威胁，因为他们在离地面一百多千米的高空就烧尽了。
　　在古神话中，英仙是宙斯神与一位凡人的儿子，他被赋予杀死为害人间的女妖美杜莎的使命。美杜莎是蛇发人身为害人间的妖怪，谁看她一眼就会变成石头。女神雅典娜将自己的青铜盾给了英仙，帮助英仙除掉美杜莎妖怪。在美杜莎熟睡时，英仙借助雅典娜女神青铜盾的反光，避开了她的目光，慢慢靠近美杜莎，并将她的头砍了下来。 因为每当此流星雨来临时，看起来像是来自于英仙星座一样，所以将它称为英仙座流星雨。

我是坏人 = =

发这么多楼....如果一楼加10分的话，会不会犯规？ - -

新兰毛毛

[quote=我是坏人 = =]发这么多楼....如果一楼加10分的话，会不会犯规？ - -[/quote]
犯规。你这几天就只能给我加这一次~~~~
不要在这里水~~~~
咱这是要让大家来讨论的~~~
:027: :027: :027:

s123456

恭喜恭喜～～贺礼送上～～
好多东西啊，得慢慢看了

kirasj

恩,首先恭喜下
天文知识一直很感兴趣的
想去买个小的天文望远镜观测星空,呵呵...

新兰毛毛

谢谢拉~~~~~
10月份8日18：00-9日3：00是最佳时机观看天龙座的流星雨~~~~
好期待，到时候一定要跟她一起看~~~~

暮澈

呀.GXGX

支持下~

24к片尾曲

支持个`
GG加油`
偶对天文很不懂的`

快斗啊

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星体好玄 = =