第二章行星地球。.ppt

第二章、行星地球 第一节、地球的宇宙环境 一、从地球看宇宙 有星光闪烁的恒星 有绕恒星运动的行星 有圆缺多变的月亮 有轮廓模糊的星云 有一闪即逝的流星 有拖着长尾的彗星 有星际物质——气体和尘埃 有形式各异、大小不一的人造天体 （一）恒星 定义：由炽热气体组成的，能自行发光发热的球状或类球状天体。 能量来源：核聚变反应。 成分：氢约占７０％，氦约占２８％，其余为碳、氮、铁等。 １、恒星的距离 单位： （１）光年：光在一年时间所经过的距离。９４６０５亿ＫＭ。太阳８分１８秒，比邻星４．２２光年。 （２）秒差距：恒星周年视差为１″时的恒星距离叫作１秒差距。 （３）天文单位（日地平均距离）、光年和秒差距的关系：　　　　　　　　１光年＝６３２４０天文单位　　　　　１秒差距＝３．２６光年＝206162天文单位 ２、恒星的亮度和光度 （１）亮度：在地球上肉眼所见恒星的明暗程度称为视亮度，简称亮度。亮度等级用视星等m表示。肉眼看到最明亮的星为一等星，最暗的叫六等星，亮度相差１００倍，每差一级亮度差２．５１２倍。公式：Ｐ１０ （２）光度：恒星的发光程度．用绝对星等Ｍ表示．将恒星移到距地球１０秒差距（３２．６）光年处的视星等称为绝对星等． （３）m、M和r的关系：P10 假设有两个恒星,其亮度为E和E0，星等为m和m0。则： E/E0=2.512m-m0 两边取对数,且有 lg2.512=0.4，得： lgE0-lgE=0.4(m-m0 ) m-m0=2.5(lgE0- lgE) 如果取零等星(m0=0)的亮度E0=1，则 m=-2.5 lgE 普森公式，根据恒星的亮度E推算星等m 设EM表示绝对亮度，Em表示视亮度，由公式得： EM/Em=2.512(m-M) 恒星亮度与距离平方成反比，如以秒差距为单位，则： EM/Em= d2/102 d2/102 =2.512(m-M) 两边取对数，且有lg2.512=0.4，则： 2lgd-2=0.4(m-M ) m-M =5lgd-5 M=m+5-5lgd 只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的距离。 3、特殊的恒星 （１）变星：在短时间内（几年或更短）亮度发生明显变化的恒星。 几何变星：两颗星的几何位置发生变化，即二者相互遮掩而引起亮度变化的变星，又称食变星。 脉动变星：由于恒星体积作周期性的膨胀和收缩而引起亮度变化的变星。 爆发变星：恒星本身的爆发现象而引起亮度突然变化的变星，如新星，超新星。 脉冲星与中子星。 脉冲星：是以很短（几秒至百分之几秒）的周期发射出强烈的无线电脉冲的恒星。就是具有强磁场的快速自转的中子星。 中子星：由中子组成的恒星。由于恒星演化到后期，发生超新星爆发现象，爆发后核心部分急剧收缩，内部物质在高温高压情况下，把电子挤入原子核内，电子与质子结合成中子，从而形成中子星。特征：质量大，体积小，密度大。 恒星的多样性 单星，双星，星团 变星，新星，超新星 巨星，超巨星，白矮星 脉冲星，中子星 Ｐ１１表２－１恒星光谱型与恒星的颜色、温度的关系。 Ｐ１２赫罗图： 主星序：绝大多数恒星分布区域 巨星、超巨星：绝对星等为０的Ｇ、Ｋ、Ｍ型星，光度更大的负２至负７等星。 白矮星：光度小、体积小、密度大的白色星。 ４、恒星的演化 （１）恒星的光普 光谱-光度图通常也叫赫罗图。它以恒星的光谱型（或温度）为横坐标，以它的光度（或绝对星等）为纵坐标，每颗恒星按照各自的光谱型和光度，在图上占有一定的位置。太阳位于主星序的中部，可见它是一颗很典型的恒星。 （２）恒星的演化过程 现代天体物理学最大的成就之一就是基本上说明了恒星演化和元素演化两个重要问题。 发生 → 发展 → 衰亡 → 转化 （二）银河系 １、银河和银河系 银河是银河系主体在天球上的投影（环天光带）。西方称“牛奶道路” 银河系是以银河命名的星系（形似圆盘）； ２、银河系的结构、大小和形状 银河系主体：圆盘体（直径约１０万光年）和银晕； 圆盘体：核球和银盘； 核球中心：银核；银核中心：银心。 ３、银河系的运动 银河系的自转：整个银河系绕中心转轴不停旋转。 整个银河系朝着麒麟座方向２１４ＫＭ／Ｓ运动。 太阳位于银道面附近。银河为周天的环带。太阳在银河系内偏距银盘的一侧，向银心所在方向，太阳距银心约３万光年；向银心相反方向，太阳距银盘边缘约２万光年。 太阳在银河系中的的运