1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 太阳和太阳系,1,第1页,太阳和,九,大行星,2,第2页,12月1日黄昏,金星、木星,以及初四娥眉月如约出现在西南方天空中。北京天文馆李昕在故宫北侧拍下了这一漂亮天象。,1.太阳系大家族,2.行星运动,3.九大行星概况,4.太阳系小天体,5.太阳系起源,3,第3页,1.太阳系大家族,太阳系是个大家族,太阳是这个家族主宰。,太阳系全部家族组员:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星及,冥王星,九大行星及其卫星和众多小行星、彗星、流星体以及弥漫行星际物质,都围着太阳转。,太阳是太阳系中心
2、天体,它质量占太阳系总质量99.86%。,4,第4页,质量分布,太阳 99.86 木星 0.08,其它太阳系天体 0.06,5,第5页,平均离日距离(A.U.),轨道周期(年),质量(地球质量),半径(地球半径),卫星数目,自转周期(天),平均密度(kg/m3),水星,039,0.24,0.055,0.38,0,59,5400,金星,072,0.62,0.82,0.95,0,-243,5200,地球,10,1.0,1.0,1.0,1,10,5500,月球,-,-,0.012,0.27,-,273,3300,火星,15,1.9,0.11,0.53,2,10,3900,谷伸星(小行星),28,4.
3、7,0.00015,0.073,0,038,2700,木星,52,11.9,318,11.2,61,041,1300,土星,95,29.4,95,9.5,31,044,700,天王星,192,84,15,4.0,21,-0.72,1300,海王星,301,164,17,3.9,11,0.67,1600,冥王星,395,248,0.002,0.2,1,-6.4,2100,太阳,-,33,109,-,25.8,1400,1AU=1.49610,8,km,地球半径,R=6371.03 km,地球质量,=5.96710,24,kg(59万亿亿吨),6,第6页,大,行星,可分成两大群体:,“类地行星”,
4、水星、金星、地球和火星,“类木行星”:木星、土星、天王星、海王星及,冥王星,行星和卫星本身都不发光,因为它们反射太阳光,所以才被我们看到。,太阳系家族全部组员都围绕着太阳,自西向东沿着椭圆轨道运转(叫公转),同时还绕本身自转轴自转。大多数大行星自转方向与公转方向相同,也有少数大行星相反,如金星、天王星与,冥王星,自转是自东向西转,能够说它们是太阳系“逆子”。,7,第7页,为何把冥王星从九大行星除名,8,第8页,冥王星(Pluto),1930年发觉,一直视为第九行星,直径 2300km,距日 39.5AU,周期 248 年,9,第9页,10,第10页,谷神星(Ceres),18发觉第一个小行星,
5、直径 952 km,距日 2.9 AU,周期 4.6 年,11,第11页,12,第12页,2011月,美国天文学家发觉一个暗红色行星,现距太阳130亿公里公里,而轨道最远点离开太阳距离到达1300亿公里,它围绕太阳运行一周时间为10500地球年。直径1700公里,命名为“赛得娜”,Sedna(2003VB12)。,13,第13页,2003 UB 313,年发觉者声称是,第十行星 命名:齐娜星(Xena),国际天文学联合会(IAU)nian 8月 13日正式将编号为“2003 UB313”、昵称“齐娜”矮行星命名为“厄里斯”(Eris),“,直径 2400100 km,近日距 38AU 远日距
6、97AU,周期 560年,14,第14页,15,第15页,16,第16页,行星定义三判据之一,一、绕日运行,国际天文学联合会大会年8月24日经过决议,对太阳系“行星”做出新定义,,17,第17页,行星定义三判据之二,二、近球形状,本身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状,(质量510,20,kg),(直径800km),(流体静力平衡态),18,第18页,行星定义三判据之三,三、轨道清空,能够去除其轨道附近其它物体天体。,(轨道近圆,即偏心率小),(黄道面附近,即倾角小),19,第19页,满足三判据天体,定义为“,行星,”,一、绕日运行,二、近似球体,三、轨道清空,而冥王星因为其轨道与海王星相交
7、所以不符合第三判据。,20,第20页,满足三判据之二,一、绕日运行,二、近似球体,而且不是卫星天体,定义为“,矮行星,”,谷神星:直径 952km;质量 1.1710,21,kg(,符合,),智神星:,直径 590km,;,质量 2.1510,20,kg,(不符合),21,第21页,仅满足三判据之一,即 绕日运行 天体,均分类为,“,太阳系小天体,”,22,第22页,23,第23页,24,第24页,2.行星运动,1)行星视运动,怎样找出大行星,:,因为大行星比恒星离我们近得多,有一定视面,看起来不像恒星那样闪烁;,大行星都出现在黄道附近;,大行星比普通恒星都亮,如金星最亮,-3.3-4.4等
8、是非常明亮白色星,火星是亮度在0.8等到-1.5等之间红色行星。,同一行星亮度不一样时期也有显著改变。水星、金星还有显著圆缺“位相”改变。,行星相对于恒星背景有显著移动:“顺行”;“逆行”;“留”。,25,第25页,行星视运动,26,第26页,水星和金星:绕日公转比地球快。从地球上看,内行星绕日转动,有个特殊位置很主要,即下合、上合、东大距和西大距。,观察最正确时机是东大距与西大距:水星大距角在18 28之间,金星大距则在4548之间。,地内行星(在地球轨道之内运动)观察最正确时机,27,第27页,地内行星视运动,28,第28页,因为水星离太阳太近,看到它机会极少,而金星常在早晨或黄昏时见到
9、所以可选择金星观察地内行星在天球上行踪。,29,第29页,地外行星观察最正确时机,火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星:地外行星视运动有个很主要特殊位置即;合、冲、东方照和西方照。,最正确时机是冲(冲日)、东方照和西方照。,当行星过近日点时,并发生冲,称为“大冲”。,年11月7日 火星大冲(-2.3等),30,第30页,地外行星视运动,31,第31页,2)行星轨道运动定律,32,第32页,万有引力定律,开普勒行星运动三定律,依据第三定律能够计算太阳质量及有卫星绕转大行星质量M。由近似公式能够得到:,只要知道行星绕太阳或卫星绕行星公转周期和轨道半长径就能够求出太阳或大行星质量。,33,第3
10、3页,提丢斯-波得定则,1766年,德国一位中学教师,提丢斯,在翻译一本荷兰文著作自然探索时,煞费苦心加进了一个脚注,叙述了他对行星距离研究结果:,水 金 地 火 木 土,数列 0 3 6 12 24 48 96,(+4)(4 7 10 16 28 52 100)/10 AU,此结果恰好为行星距太阳用天文单位(AU)表示距离。,1772年,柏林天文台台长,波得,把上面内容总结成一个经验公式:,a,n,=0.4+0.32,n-2,式中a,n,为离太阳由近到远第n个行星同太阳距离。但水星n不为1而为负无穷,n=5空缺。,1781年发觉天王星,也差不多处于定则所预言轨道上,以后发觉海王星,定出距离相
11、差较大,而冥王星偏离更大。此定则在历史上对小行星发觉起到了推进作用。,34,第34页,下表给出了由提丢斯定则得到行星距离与真实情况比较:,行星名称 提丢斯定则计算距离(AU)真实距离(AU),水星 0.4 0.39,金星 0.7 0.72,地球 1.0 1.00,火星 1.6 1.52,谷神星 2.8 2.77,木星 5.2 5.20,土星 10.0 9.56,天王星 19.6 19.19,海王星 38.8 30.07,冥王星 77.2 39.46,35,第35页,九大行星轨道要素,-,行星 轨道半长径 偏心率 倾角 公转周期 轨道运动,a(AU)(日)平均速度,(km/s),水 星 0.38
12、71 0.2056 7.0 87.97 47.87,金 星 0.7233 0.0068 3.4 224.70 35.02,地 球 1.0000 0.0167 0 365.27 29.79,火 星 1.5237 0.0934 1.9 686.98 24.13,木 星 5.2027 0.0483 1.3 4332.71 13.06,土 星 9.5555 0.0560 2.5 10759.50 9.66,天王星 19.1911 0.0461 0.8 30685.00 6.80,海王星 30.1090 0.0097 1.8 60190.00 5.44,冥王星 39.5289 0.2482 17.1 9
13、0800.00 4.74,36,第36页,3.九大行星概况,1)水星,水星离太阳最近,在上合之后,日落以后出现在西方天空,表现为昏星;在下合后,拂晓前出现在东方,称为晨星。古代西方人称水星为墨丘利。墨丘利是罗马神话中专为众神传递信息使者,他神通广大,行走如飞。,水星出现在太阳附近,经常掩没在刺眼太阳光芒之中,即便在有利条件下,人们也只有在夕阳余辉中或是在拂晓时才能看到。它离太阳角距不超出28度(在1828之间),37,第37页,水星确实像墨丘利那样,行动快速,公转速度平均为47.89千米/秒,是太阳系中运动最快行星。水星一年时间(公转)等于它一天半时间(自转)。,水星绕日公转轨道是椭圆,平均视
14、星等为-1.9等。,水星很靠近太阳,而且它一昼夜大约是地球上88天,白昼日照时间很长,因而,在水星表面赤道区域,白昼温度高达+350,一块铅放在上面也要熔化。而在夜间温度降至170 左右。在温度改变如此猛烈恶劣环境下,是个“不毛之地”,没有智慧生命生存。,38,第38页,水手10号是人类设计首个执行双行星(,水星,和,金星,)探测任务飞行器,也是第一个装备图像系统探测器。在1973年11月3日,由美国发射升空。重503千克,装备有紫外线分光仪、磁力计、粒子计数器,电视摄像机等仪器。1974年2月5日,水手10号从距金星5760千米地方飞过,拍摄了几千张金星云层照片。,然后它继续朝水星前进。19
15、74年3月29日,水手10号从离水星表面700公里地方经过,然后进入周期为176天公转轨道,围绕太阳运行,其周期恰好是两个水星年,这使它每次回到水星时都是在以前同一地点,因为水手10号每绕太阳一圈,水星恰好绕两圈。,39,第39页,水手10号宇宙飞船拍摄水星表面:,水星表面很貌似月球,水手10号空间探测发觉水星有比较强磁场,水星磁场及内部秘密还没有揭开。,1974年9月21日,水手10号第二次经过水星;1975年3月6日,它第三次从水星上空330公里处经过。这次近距离观察拍摄到了超出万张图片,涵盖了水星表面积。,40,第40页,TRACE太空船于1998年四月发射升空。,图为美国NASA“TR
16、ACE”太阳观察宇宙飞船,在1999年11月15-16日所拍摄水星凌日现象。水星凌日是难得一见天文现象,平均每世纪发生十三次,1993,1999,年分别发生了水星凌日。下次要到20才会发生水星凌日。,41,第41页,新发觉水星表面因为致冷和收缩形成皱纹区(Scarp),42,第42页,它是我们肉眼能看到最亮行星,视星等为4.4等。它圆面亮度和月球一样也有盈亏改变。,金星自转方向与公转方向相反,就是说在金星上看太阳是西升东落。,2),金星,金星(Venus),我国古代称为太白金星,因为金星分别在早晨和黄昏出现在天空,故也称“启明”、“长庚”星,古罗马则用爱情与漂亮之神“维纳斯”(Venus)来称
17、呼金星。,43,第43页,金星质量比地球略小,相当于0.81个地球质量。,在金星周围有一层浓厚大气层,所以看起来,金星像是蒙上了面纱。这层浓厚大气高温而且有腐蚀性,温度高达 480以上,气压高出地球近百倍,又充盈着腐蚀性很强硫酸雨滴。,金星大气中二氧化碳居多,到达97%以上,还有近3%氮和极少许水蒸气、一氧化碳等。金星表面高达480酷热温度主要原因是因为金星大气“温室效应”。,44,第44页,1961到1983年前苏联发射了“金星”1-16号宇宙飞船飞往金星。,1984年前苏联发射了“织女星1号”和“织女星2号”探测金星。,美国从1962年到1978年发射了“水手2-10号”及6个“先锋-金星
18、号”,,1989年5月4日美国发射“麦哲伦号”于1992年9月完成了雷达对金星成像,引力探测等任务。,45,第45页,这张金星图片是由“水手10号”1974年2月5日所拍摄三张图片合成而得。厚厚云层妨碍了光学观察,只有经过雷达才能够得到其表面地图。金星周围包裹着一层浓密二氧化碳组成大气,由这层大气造成温室效应使金星成为太阳系中温度最高行星。,46,第46页,麦哲伦宇宙飞船探测到金星表面,47,第47页,金星探测新构想,当前,世界航天大国正在制订新金星探测计划。俄罗斯最早提出要把一个超压塑料气球发射到距金星表面60千米云层进行漂浮探测计划。在这一高度上金星大气温度约为,气压相当于地球海平面上压力
19、气球能够浮空进行探测。,日本也提出一个类似方案,即把一个金属气球发射到距金星表面40千米气层中漂浮计划。因为此一高度上金星大气温度为300,气压为地球海平面压力20倍,金属气球既不会烧毁,又能浮空,故可开展探测活动。,48,第48页,3),地球,在月球上拍摄地球照片,49,第49页,地球是太阳系家族宠儿,在九大行星中,地球与太阳距离和质量搭配恰到好处:,首先,在九大行星中地球离太阳平均距离为 1.49亿km,不近也不远,因而它得到太阳热辐射能量适中。,地球“天赐”条件还与太阳和地球质量相关。太阳质量是地球质量 33万倍,太阳能够享受100亿年寿命,这不但足以使地球上完成其生命演化,而且能够使
20、地球上人们今后再享受50亿年温暖和光明。,假如地球质量太大,引力会过强,则会吸住大量空气,形成很厚大气层,地球所处宇宙环境相对比较安定。,50,第50页,地球是赤道略凸,两极处稍扁椭球体,其平均半径 R=6371.03 km;,地球扁率(a-c)/a=0.0033529。地球体与球体差异很小。只是在南极有约30m凹陷,在北极有约10m隆起,其余地域差值很小。,地球质量准确值是=5.96710,24,kg,也就是说,地球约有59万亿亿吨重。这个质量数值仅为太阳质量33万分之一,在浩瀚宇宙中地球只是一粒“微尘”。,地球平均密度为5.518gcm,3,。地球密度比其它行星更“坚固”,,51,第51页
21、地球内部结构,地壳在地球最外层,由坚硬岩石组成,平均厚度为21.4km,,地幔可分为上地幔、过渡层和下地幔三层。过渡层和下地幔主要由橄榄石、辉石等组成。,液态外地核,主要是铁、镍元素,从5120m深处一直到地心是固态内地核,主要是铁元素,52,第52页,地球内部和近地空间都存在磁场,地球磁层(“探险者10号”空间探测器资料),53,第53页,地球公转与四季,地球自转同时,还绕着太阳做公转运动,公转一圈是一年。地球上“冬去春来,寒来暑往”四季变迁正是因为地球绕日公转。,地球公转平均速度为每秒29.79km。,因为地球绕日运动轨道椭率很小,所以地球距离太阳远近对地球上气候影响不大,地球上季节冷暖
22、影响主要取决于太阳辐射直射还是斜射。,54,第54页,地球上四季改变原理,55,第55页,月 球,月球是地球唯一天然卫星,月球自转周期和绕地球公转周期相同,所以月球总是一面向着我们,利用激光测距方法准确测出月球和地球距离是384401km。,56,第56页,月球绕地球公转由西向东运行,月球在星空背景上视运动是天天(平太阳日)自西向东移动131035,即月出地平天天比前一天晚52分42秒.,月球绕地球公转,同时伴随地球一起绕太阳公转,所以人们看到月球亮度有周期性改变。,月亮盈亏改变叫月相,月相改变一个周期叫朔望月。一个朔望月为29.53059日。,57,第57页,月相改变图解:1盈娥眉月(新月后
23、4天)2.上弦(新月后7天)3.盈凸月(新月后10天)4.满月(新月后14天)5.亏凸月(新月后18天)6.下弦月(新月后22天)7.亏月(新月后26天),58,第58页,月球后面照片,在地球上拍摄满月照片,59,第59页,月面上有一些暗区称为“月海”,月海大部分在月球正面,最大叫“暴风洋”。月球后面月海极少。高出月海地域称为“月陆”。月面上也有连绵险峻高山,最高峰达9Km,比地球上珠穆朗玛峰还要高。,月球表面,充满了大大小小“环形山”。著名哥白尼环形山、第谷环形山都有亮辐射纹,这些辐射纹由中心向外延伸,长达1800km。月面上还有一些绵延数百公里、宽达几公里到几十公里大裂缝,如同地球上大峡谷
24、由空间探测得知,月球后面和正面差异较大。,60,第60页,20世纪70年代初,阿波罗宇航员在月面上安装了月震仪,以了解月球内部结构。最近,宇航局科学家计算,证实月球有一个半熔融外核。,早在1959年 9月 14日,前苏联发射“月球 2号”宇宙火箭,,击中了月球上 3座环形山之间一块空地,。,1969年 7月 20日,美国发射,阿波罗 11号,登月舱第一次实现了人类登上月球梦想。当飞船指令长阿姆斯特朗从登月舱走下来,第一脚踏上月面时候,他说了一句意味深长话:“,对个人来说,这只是迈了一小步;而对整个人类却是一次大飞跃。,”。,从1969年月7月至1972年 12月,先后有 7艘阿波罗号宇宙飞
25、船飞向月球,有 6艘登月成功,共有 12名宇航员登上了月球,在月面上 8个不一样地点进行了,考查,并携带着约 400千克月球岩石和,土壤返回地球,61,第61页,月球上几乎没有大气,白天温度高到127,夜间降至-183。,1994年美国发射“克莱门汀”号航天器,在月球南极附近发觉了一个大盆地有厚约几米冰与泥土混合一起冻土-“冰湖”。,1998年1月美国发射了“月球勘探者”号无人驾驶飞船,它围绕月球飞行了一年,最近时仅仅距月面10km。探索表明:月球两极区域有大量冰水存在,人类能够开发月球水源,以月球为中间站,做更遥远宇宙航行和探测。,人们计划首先建立“自由号空间站”,它包含太空平台,轨道机动飞
26、行器和载人机动飞行装置。第二步是建立月球基地(建立太阳能发电站,月球太空港,月球观察室和月球试验室以及试验加工厂),第三步是把月球基地作为中转站和补给站,实施人类到其它星球航行壮举。,62,第62页,嫦娥工程 中国探月计划,第一次中国月球探测计划,依据我国实际情况,发射卫星到月球轨道上,重点对月球形貌特征、资源性元素分布规律及开发利用前景进行初步探测。第一步是做卫星探测。第二步是软着陆,再加上月球车,在月球上进行探测。第三步派机器人上去,选择一个最好地方采样,然后要返回,为载人返回做准备。,63,第63页,年,64,第64页,年11月26日我国首次公布嫦娥卫星拍摄月球表面图像,位于月表东经83
27、度到东经57度,南纬70度到南纬54度,图幅长460公里,宽280公里。,这幅月面图像是由嫦娥卫星上CCD相机拍摄取得,轨道高度约200公里,图像显示出这块月面由斜长岩组成,分布有不一样大小、形态、结构和形成年代撞击坑,这些清楚图像数据为后续科学探测和研究提供坚实基础。,65,第65页,66,第66页,日食与月食,月食,在望日(农历十五或十六日),且当日、地、月、三者恰好或几乎在一条直线上,月球运动到地影内时,照在月面上阳光部分或全部被遮挡,这时就出现月食现象。不是每个望日都发生月食,白道和黄道平面约有509夹角,只有当月球运行到白道和黄道交点附近1012(称为月食限)范围内才可能发生月食。,
28、67,第67页,月全食过程是从月轮东边缘开始,由初亏、食既、食甚、生光最终到复圆,整个过程长达要一个多小时,有时几乎达2小时。,68,第68页,200420我国可见月食,-,月食日期 交食时间 (北京时间),年 月 日 食类型 初亏时刻 复圆时刻,时:分 时:分,-,2004.05.05 月全食 02:43 06:17,2005.10.17 月偏食 19:29 20:35,2006.09.08 月偏食 02:04 03:42,2007.03.04 月全食 03:36 09:06,2007.08.28 月全食 16:45 20:25,2008.08.17 月偏食 03:34 06:40,2010
29、01.01 月偏食 02:52 03:58,2010.06.26 月偏食 18:18 20:54,2011.06.16 月全食 02:19 06:03,2011.12.10 月全食 20:48 24:14,2012.06.04 月偏食 17:53 20:13,2013.04.26 月偏食 03:52 04:28,2014.10.08 月全食 17:08 20:36,-,69,第69页,日食,当月球运行到太阳和地球之间时,且日、月、地三者恰好或几乎成一直线,太阳射向地球光线被月球遮掉一部分或者全部遮掉时,人们就看到了日食现象。很显然,日食只能发生在朔日,即农历初一。但不是每个朔日都发生日食,月
30、球绕地球轨道面(白道面)和黄道面不重合,有509夹角,只有当朔(新月)发生在交点附近18范围内,才可能会有日食,而在15范围内则一定有日食。,每年最少有两次日食。一年中最多可能发生5次日食,这是对全球而言。,因为月球自西向东绕地球转动,所以日食总是从日轮西边缘向东边缘发展。,70,第70页,200720我国可见日食时间和日食类型。,时间 年-月-日 日食类型 主要可见地域,2007-03-19 日偏食 拉萨,昆明,广州,北京等地,2008-08-01 日全食 经过我国西北地域,2009-01-26 日环食 昆明,武汉,上海等地,2009-07-22 日全食 我国人口密集长江流域,2010-01
31、15 日环食 乌鲁木齐,拉萨,兰州,北京等地,2011-01-04 日偏食 乌鲁木齐,2011-06-02 日偏食 哈尔滨,2012-05-21 日环食 广州,上海,北京等地,2015-03-20 日全食 乌鲁木齐,71,第71页,72,第72页,本世纪我国首次可见日全食在年8月1日发生。观察地点:甘肃酒泉金塔县,一次日全食过程能够包含五个阶段:初亏、食既、食甚、生光、复圆。,73,第73页,)火星,火星是火红色,古代人被它红色迷惑不解,称它为惑星或荧惑。火星最亮时视星等为-2.01等,最暗时为1.5等。,火星南北极都有白色极冠。冬天增大,夏天消溶,空间探测表明,极冠主要成份是干冰(固体二氧
32、化碳)和冰水。火星大气远比地球大气稀薄。,昼夜温差经常超出100。时常发生“尘暴”。,74,第74页,1996年12月美国发射“火星探路者”号经过7个月长途跋涉,于1997年7月4日顺利降落在火星阿瑞斯平原上,并放出一个机器人。,火星是满目荒凉,赤地千里地方。经过对空间探测得到土壤分析,火星土壤有大量氧化铁,因为长久受紫外线照射,铁就生成了棕红色氧化物。,75,第75页,火星图象,右下角图是”火星探路者”拍照近火星表面照片,可见火星表面岩石遍布.,76,第76页,年10月28日哈勃所拍摄到火星照片,显示了一个巨大尘埃风暴出现在红色行星中心。,77,第77页,在火星夜晚能够在空中看到“双月悬天”
33、奇景。火卫一和火卫二。两个火星卫星像月球一样,它们一面向着火星,自转周期与公转周期同时。,水手9号飞船拍摄火卫一(左)与火卫二(右)照片,78,第78页,火星上生命踪迹,自1965年7月12日美国“水手4号”飞掠火星以来,相继有“水手6号”“水手7号”和“水手9号”飞临火星,1976年“海盗1号”和“海盗2号”在火星表面着陆探索,至今已经有20多个探测器飞抵火星上空,其中有进行了着陆探测。,年6月2日欧洲宇航局发射了“火星快车”探测器,它6个月以后进入火星轨道,然后降落抵达火星表面,对大气和火星表面进行采样和对生命与水探寻。同年美国太空总署于6月10日发射了火星探测器“勇气号”,7月7日又成功
34、发射了火星探测器“机遇号”。,79,第79页,(左图)20发射火星“勇气”号探测器,(右图)年美国“奥德赛”火星探测器发觉火星上有冰冻水证据,80,第80页,“海盗”1号宇宙飞船1976年拍摄著名“人脸”图像,大多数科学家认为这是火星地质改变结果,也有少数人认为这是人造。,81,第81页,年8月4日:“凤凰”号升空。它于205月25日成功降落在火星北极附近区域。这张5月25日由美国宇航局公布照片显示是美国“凤凰”号火星着陆探测器一条“腿”站立在火星表面。在经历9个多月太空旅行后,美国“凤凰”号火星着陆探测器25日成功降落在火星北极附近区域,降落2小时后传回第一批图片。,82,第82页,这张5月
35、25日由美国宇航局公布照片显示是美国“凤凰”号火星着陆探测器拍摄降落点周围地面。,近年来,科学家发觉火星北极地域覆盖有大量冰。,“凤凰”号上装有一个能钻入火星土壤探头。它能够将土壤样品采集到探测器上分析仪器中进行分析,研究干土壤层、浸入了融化水土壤层和依然冰冻土壤层中土壤物理和化学性质。与当前在火星上执行任务美国“勇气”号和“机遇”号火星车不一样是,“凤凰”号将会采取在火星北极地域“蹲点”方式进行科学探测,这是因为“凤凰”号靠条“腿”支撑身体,不能移动。,83,第83页,)木星,在夜空中木星亮度仅次于金星,最亮时视星等为-2.7等。用望远镜观察木星,能够看到木星上有许多不一样颜色斑纹和平行赤道
36、明暗相间条带。这都是木星大气中云带,有上千公里厚。,木星有浓厚大气,大气下面是液态海洋,能够说木星是个液体行星。,84,第84页,木星“大红斑”同大气条纹一样惹人注目。大红斑呈卵形结构,长约26000km,宽约11000km,颜色是略微红色,有时是暗红。,1977年发射“旅行者”飞船揭示出,大红斑是一个含有红磷化合物特大气旋,存在期限上百年。,85,第85页,为了直接考查木星大气,1989年10月18日美国发射了伽利略号木星探测器,历时6年,于1995年夏季飞至木星附近,以47km/s速度冲入木星大气。,在对木星大气进行实地探测过程中,遭碰到强烈狂风和湍流,在云层深处161km,风速达150m
37、/s,还探测到有比地球上雷电强10倍木星雷电。,近年发觉,木星也有一个光环,光环是由许多直径几十米到几百米大大小小石块组成,这些大小石块围绕着木星环行。,年1月卡西尼卫星擦过木星,发觉木星磁层边界随太阳风动力学压力改变而伸缩。另外还发觉了木星极光。木星极光起因与地球极光相同,是磁场把太阳风中带电离子引导到极区。,86,第86页,到年已发觉木星有61颗卫星,其中最亮颗(木卫一至木卫四)是16伽利略用小望远镜首先发觉,所以至今仍把木卫一、木卫二、木卫三、木卫四总称为伽利略卫星。它们虽是卫星,尺度可不小,就说木卫三,它直径为5268km,比水星还要大,木卫四和水星大小差不多。,尤其令人兴奋是“伽利略
38、号”发觉木卫二上面有水。,木卫一被确认为除了地球以外有火山活动天体。,87,第87页,1996年“伽利略号”飞船拍摄木卫二照片,88,第88页,)土星,我国古代叫镇星或填星,夜空中土星是一颗漂亮大行星,它像一顶宽边大草帽,草帽帽沿是它漂亮光环。这个“草帽”可谓之大,“帽沿”一边放上地球,则帽沿另一边刚好是月球。土星是天上较亮行星,它平均视星等为0.67等.,土星体积和质量都仅次于木星,在太阳系大行星中居第二位。土星密度是九大行星中最小一个,比水密度还低,也就是说,假如能把土星放在足够大海洋里,它会漂浮在水上。,89,第89页,土星体积是地球745倍,质量是地球95.18倍,但土星平均密度在八大
39、行星中是最小,比水还轻,为0.7g/cm3。土星公转轨道半径9.54AU,即142 700万km,轨道面与黄道交角为219,赤道面与轨道面交角为2644。公转周期为29.46年。土星赤道区自转周期为10小时14分,中纬度地带为10小时38分钟。,90,第90页,土星光环,土星光环是16伽利略经过望远镜观察首次发觉。光环非常宽而且平,围绕着土星赤道,没有一处与土星相接。环是一系列同心圆,从外向里分为A、B、C环。亮环B宽度约23600km,它与A环之间有一空隙宽约4800km。叫做卡西尼环缝。1979年9月,“先驱者11号”探测器飞临土星,又探测到了2条新环叫F环、G环和一条恩克环缝。,1980
40、年11月13日,“旅行者1号”在距土星12万km处擦过土星,穿环而过。从拍摄图片上,人们惊奇地发觉,土星环有没有数条,大环套小环,整个光环好像一张高密唱盘。,91,第91页,7月“卡西尼惠更斯”号刚进入土星轨道后拍摄土星光环,Cassini,Division,卡西尼缝,Encke,-恩克环缝,Dirt-泥土,92,第92页,哈勃望远镜拍摄土星,土星光环局部,93,第93页,到年已发觉土星卫星有31颗,其中只有土卫一到土卫七以及土卫十是规则卫星,其它都是不规则形状卫星。卫星中一群与土星自转方向一致,而另一群是逆行运转。,1955年发觉土卫六是太阳系中第二大卫星,它比水星和冥王星都大,呈橙红色,有
41、很厚大气层,大气中有甲烷和分子氢。,有些人认为,太阳紫外线作用于土卫六高层大气甲烷,会产生一个比较大而复杂分子,这些分子能够沉降到土卫六表面,堆积成有机层,也就是说,在土卫六上可能生存有低级生命。,94,第94页,“卡西尼惠更斯”号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局一个合作项目,主要任务是对土星系进行空间探测。“卡西尼惠更斯”号土星探测器是人类迄今为止发射规模最大、复杂程度最高行星探测器。其全部造价为32.7亿美元,于1997年10月15日从肯尼迪发射中心发射升空。,97/10/15发射,98/04/27首次擦过金星,99/06/24再次擦过金星,99/08/18擦过地球,00/1
42、2/30擦过木星,04/07/01进入土星轨道,主发动机点火,05/01/14惠更斯号进入土卫六大气层,夏天基本任务结束,95,第95页,1997年10月,“惠更斯”号探测器由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空。在经过7年、约35亿公里太空飞行后,年1月14日,“惠更斯”成功踏上土卫六表面。“惠更斯”号登陆后向处于环土星轨道“卡西尼”号飞船发送数据,大约1小时后,地面控制中心于北京时间15日零时19分收到了首批数据。,科学家认为上图几块白色块状物体可能是巨石或由水凝结成冰块。,96,第96页,7),天王星(Uranus,),天王星直径是地球4倍。天王星质量为14.5个地球质量,为8.74210,
43、28,克。,天王星(Uranus)是英国天文学家,赫歇耳,于1781年3月13日夜在院子里和他妹妹卡洛琳用自制望远镜观察星空时,偶然在双子座发觉,在太阳系中,它体积位居第三,距太阳约29亿千米。天王星体积约为地球65倍,在九大行星中仅次于木星和土星。天王星大气层中83%是氢,15%为氦,2%为甲烷以及少许乙炔和碳氢化合物。上层大气层甲烷吸收红光,使天王星展现蓝绿色。,97,第97页,它自转很特殊,地面观察因为分辩不清其表面特征,不能准确测出它自转速度。然而行星探测器准确地测出了天王星自转周期是17.2小时。而且它自转轴几乎就在公转轨道面上,行星赤道面与轨道面交角约98,能够说是“躺”在轨道面上
44、自转,像一个孩子躺在地上打滚一样。而且它自转方向也与众不一样,是由东向西转,所以它和金星一样也是太阳系家族“逆子”。,天王星表面上包围着很厚大气层,地面观察难以看清。,98,第98页,已发觉天王星有21颗卫星。,1977年3月10日发生天王星掩食恒星天象,所以发觉了天王星有光环。,1986年1月,“旅行者2号”证实了天王星最少有10个光环。环总宽度约为7000km,环间间隙很大,环本身很窄,最宽处只有8090km,窄处只有20km。光环也是由石头、尘埃颗粒和冰块组成。,99,第99页,This picture,was snapped by the,Voyager 2 spacecraft,in
45、 1986-the only spacecraft ever to visit Uranus.,Uranus,has many,moons,and a,ring system,.Uranus,like,Venus,has a rotation axis that is greatly tilted and sometimes points near the Sun.,100,第100页,欧南台(ESO)VLT 8m望远镜年12月拍摄天王星(可见有光环)和它几个卫星(共有21颗卫星),101,第101页,8)海王星(Neptune),海王星离太阳比较远,在夜空直接用肉眼观察不到海王星,是一颗 7
46、84视星等星。因为海王星是一颗淡蓝色行星,人们依据传统行星命名方法称其为涅普顿。涅普顿是罗马神话中统治大海海神。,海王星发觉是先由天体力学理论推算出来,以后用望远镜寻找发觉了它。这是英国剑桥大学毕业两年学生,只有26岁亚当斯于1845年9月依据天王星运动规律,算出了这颗未知行星位置和质量。同年夏季法国勒威耶也独立计算,确认天王星之外有一颗未知行星。1846年他将计算结果汇报给德国柏林天文台台长伽勒,在当夜(9月23日)伽勒按照推算天区,发觉了海王星,。,102,第102页,人们用望远镜观察海王星,看到它是个蓝绿色圆球状天体,较高反射率,表明它有浓密大气层。大气主要成份有甲烷和氢。,103,第
47、103页,“旅行者2号”探测器在1989年8月24日抵达离海王星最近时只有4827km高空。在发回照片上,可观察到海王星大气云层在高速流动,风暴接连不停。在大气层中有一些亮斑和暗斑,还有一些类似于木星大红斑“大黑斑”。大黑斑是逆时针方向运动气团。大黑斑南部还伴有明亮白斑。,旅行者2号拍摄到海王星大暗斑-大风暴,104,第104页,现已发觉海王星有11颗卫星,海卫一比月球大,,1980年8月20日,一次海王星掩星观察,确认海王星也有光环。“旅行者2号”发回照片清楚地展示出:海王星有5道光环,有较完整,有残缺不全。,105,第105页,9),冥王星,1930年3月21日美国洛威耳天文台24岁青年汤
48、博用摄影方法发觉了冥王星。它视星等是15.12等。,直径是2320km,其体积仅为地球1,比水星还小。它质量仅是地球质量0.24。,冥王星轨道偏心率较大,其近日点附近一段轨道在海王星轨道之内。1989年,冥王星过近日点,在1999年以前,它离太阳距离都比海王星还近。,冥王星轨道面与众不一样,冥王星轨道面与地球轨道面(黄道面)交角为17,106,第106页,冥王星有一个卫星。冥卫质量约为冥王星1/10,直径则为冥王星二分之一以上,距冥王星仅为19000km。据此,有些人将这两个天体视为“双行星”。,107,第107页,地球 1 天王星 27,火星 2 海王星 11,木星 63 冥王星 1(3),土星 35,总计:140,大行星卫星(年初统计),108,第108页,






