太陽系課程講義 by建廷
 
 

太陽:
太陽的能量來源
太陽從中心到邊緣可分為核反應區、輻射區、對流區和大氣層。太陽能量的99%是由中心的核反應區的熱核反應產生的

核融合反應
核融合反應:
每兩個中子,兩個氫原子結合成一個氦原子核,同時釋放出巨大的能量。這一過程足足可以進行100億年

太陽黑子
太陽黑子特點是具有強大的磁場,
黑子最多的年份稱太陽活動極大年,最少的年份稱太陽活動極小年。太陽黑子的平均活動周期是11.2年。
光球上還有一些比周圍更明亮的區域,叫光斑

日珥
日珥的形態千變萬化,可分為寧靜日珥、活動日珥和爆發日珥
強烈的爆發日珥可噴發至地球直徑數十倍遠之處

日 冕 與 太 陽 風
太陽最外層的大氣稱為日冕。
太陽能以太陽風----物質粒子流的形式失去物質
太陽最外層的大氣稱為日冕。
日冕物質拋射是發生在日冕的非常宏觀龐大的物質和磁場結構


水星:

水星上一晝夜的時間,相當于地球上的176天

最熱的行星
另外,水星上既無空氣又無水,晝夜溫差非常懸殊,最熱時達到427℃,最冷時則有-173℃。溫度最高的區域是中心
位于北緯30°、西經195°的盆地,它是諸行星中溫度最高的地方


太陽系的維納斯---金星
金星與地球十分相似,半徑為6050千米,只比地球略小
金星的大氣層厚重濃密而奇特,其主要成分為二氧化碳,約占97%以上。因此導致金
星上的"溫室效應"極其強烈


太陽從西邊出來
太陽系中唯一逆向自轉的行星。因此從金星上看太陽自然是西升東落的,“太陽從西邊出來”也就不奇怪了
金星上的一晝夜相當于地球上的117天。在一個金星年中,金星上只能看到兩次太陽西升東落。

金星凌日、月掩金星
此次金星食是東南亞地區在本世紀能夠看到的最后一次
金星有凌日現象,它以兩次凌日為一組,兩次凌日間隔8年,但兩組之間的間隔卻長達100多年


人類的家園 地球

天旋還是地轉
哥白尼的宇宙體系是有局限的,但他徹底推翻了千百年來承襲的錯誤的宇宙觀念,第一次透過表面現象,
正確地揭示了地球和其它行星圍繞太陽運轉的客觀規律,發現了真正的太陽系

你知道地球有多大嗎?
地球有多大?
地球到太陽的距離?
地球到月球的距離?

月球為什么不肯掉過頭去
潮汐力
月球正在遠離我們?

月球 (Moon)
月 球 的 來 歷
月球起源"是個十分古老的問題,但今天天文學家對此仍然是眾說紛紜。18世紀以來的月球起源假說歸納起來,
可以分為三類,即同源說、分裂說和俘獲說


傳說中的戰神-火星(Mars)
所以火星和地球的晝夜長短基本差不多,但繞太陽公轉的周期,火星的一年几乎等于地球的兩年
火星的直徑約為地球的一半
火星大氣遠比地球的稀薄,它的主要成份是二氧化碳

新的發現
NASA於2001年四月發射了Odyssey號登陸火星,針對火星展開了許多一系列的調查
火星上曾經有水?


神話中的王者---天神宙斯 木星(Jupiter)
球直徑的11.25倍,體積為地球的1316倍,而質量為所有其他行星的2.5倍
其繞太陽公轉一周約12年,而自轉一周僅要近10小時。由于它自轉太快,致使星體變扁,其赤道半徑與極半徑相差5000千米之多

大紅班
木星雖然巨大無比,但它的自轉速度卻是太陽系中最快的。自轉周期為9小時50分30秒。如此快速的自轉周期在木星表面造成了
極其復雜的花紋圖案,促使氣流與赤道平行,產生了巨大的離心力,赤道隆起,并出現與赤道平行的云帶

慧星撞木星—Shoemaker-Levy 9

木星的四個衛星

Io
它的顏色特別地鮮紅,可能是太陽系中最紅的天體。它的上空由稀薄的二氧化硫大氣及鈉云所包圍,并有很頻繁的火山活動

Europa
海洋的上面又覆蓋著一層約5千米厚的冰層,也許這就是木衛二的表面如此光滑、反照率又這么高的原因。有人認為它上面可能存在生命

Genymede
它的體積比水星還大,表面呈黃色,可分為蓋滿冰層的明亮區和冰上堆積著岩質灰塵的黑暗區,并有几處橫向錯開的斷層、線狀地形、
互相平行的山脊與深溝。這些線狀地形互相重疊,顯示它們形成的年代不同。可見,木衛三可能曾經發生過類似地球的板塊活動

Callisto
木衛四渾身長滿“疙瘩”--隕石坑。最明顯的特征是一個像牛眼似的白色核心,外面被一層圓環包圍著,類似同心圓盆地,
直徑達600∼1500千米。木衛四除了“疙瘩”以外沒有其它特殊地形,因而推斷它是太陽系中最古老的衛星表面,
在很早以前就終止了內部活動


土星
土星自轉一周為10小時14分。由于自轉迅速,赤道凸出成為一個扁球體,赤道半徑要比兩極半徑大6000多千米
土星大小僅次于木星,它們有許多相似之處。其直徑約12萬千米,是地球的9.5倍﹔體積是地球的730倍

土星環
在照片中可見到F環有5條小環相互纏繞在一起。土星環的整體形狀類似一張巨大的密紋唱片,從土星的云頂
一直延伸到32萬千米遠的地方。 光環的顏色遠看是紅棕色,其實每層都稍有不同,C環是藍色,B環內層為橙色,
外層為綠色,A環為紫色,卡西尼縫是藍色的。

土星的衛星-Titan
大氣的主要成分是氮,約占98%,甲烷占1%,其余為碳氫化合物等。大氣層厚度約為2700km。
表面溫度在-190∼-210 ℃之間,有美麗的液氮海洋。這些條件與地球早期生命起源的情況相似
土衛六長期被認為是太陽系衛星的衛星之王


Uranus 天王星
是地球的65倍,僅次于木星和土星,在太陽系位居第三﹔它的直徑為5萬多千米,是地球的4倍,質量約為地球的14.5倍
天王星被看作是第一位統治整個宇宙的天神---烏拉諾斯(Uranus)。他與地母該亞結合,生下了后來的天神
從磁場中測得的周期為17小時15分,而從大氣測得的數據為16小時58分,兩個數據表明天王星的內核和外部有一定的差異。
另外,天王星的磁軸與自轉軸的夾角約60°

Uranus的光環
天王星共有20個環,不同的環有不同的顏色,給這顆遙遠的行星增添了新的光彩

Neptune 海王星
涅普頓是羅馬神話中統治大海的海神,掌管著1/3的宇宙,頗有神通,海王星的天文符號象征涅普頓手中寒光閃閃的神叉
海王星有一條不連續的環帶,其長度不過100千米,寬度只有10∼15千米

海王星的磁極
發現海王星的磁極與海王星的南北極偏差50°。在此之前,天文學家一直把天王星的偏心磁場看作異常,現在海王星也如此,
事情就不那么簡單了

Pluto 冥王星
冥王星是太陽系最遙遠、最小的行星。它的公轉軌道是細長的橢圓形,有一部份在海王星軌道內側,比海王星更接近太陽。
冥王星的表面沒有大氣,它是固態行星。它比海王星更暗,暗了600多倍

衛星夏龍(Charon)
海王星的衛星夏龍(Charon),它的軌道也是細長的橢圓形。它的直徑,幾乎是冥王星的一半,這個比例對衛星來說是相當
巨大的很不尋常。所以有人稱「雙星系統」。凱倫衛星與冥王星相當貼近,只有1萬9500公里,比月球與地球的距離小了很多。

失蹤的大行星—小行星帶

庫柏帶 (Kuiper Belt) 與歐特雲 (Oort Cloud)
被大行星拋出的小型冰體,分佈在太陽系以外的廣大球狀區域中。在這個稱為「歐特雲」區域裡的小冰體一旦受到擾動,
便有可能受到太陽引力的影響,而跑進太陽系的內圍,成為彗星

中美彗星掩星計畫
太陽系外圍天體的成分以冰體為主,歐特 提出假說,認為被大行星拋出的小型冰體,分佈在太陽系以外的廣大球狀區域中。
在這個稱為「歐特雲」區域裡的小冰體一旦受到擾動,便有可能受到太陽引力的影響,而跑進太陽系的內圍,成為彗星。
艾吉沃斯 及古柏 分別認為,歐特雲的內層另有扁平的結構,大約與行星所在的黃道面平行,是短週期(小於兩百年)
彗星的發源地,這個區域稱為「古柏帶」 (Kuiper Belt),從海王星的軌道(30 AU)起向外延伸,最遠可能達 1000 天文單位 。

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