《地球科学概论》第1章宇宙中的地球.pptxVIP

地球科学概论

第1章宇宙中的地球

早期人们想象中的宇宙一“以太阳为中心的有界空

间”

目前已确知的：

·地球是太阳系中的一颗行星，而太阳系是银河系中的一员。

●银河系中有1010-1011颗星体，而在宇宙中，有类似数量

的星系存在。

目前尚未知的：

●宇宙是否有界

●宇宙的形状

2,=1

42,1

02,-1

银河系(侧视)

银球(d≈1.63万光年)

银盘

约10万光年

太阳系-8大行星(冥王星除外)在近似同一平面上

朝同一方向、沿近似圆形的轨道围绕太阳公转

冥王星

海王星

天王星

土星

裔登鑫球堂

木星

太阳系-8大行星(冥王星除外)在近似同一平面上

朝同一方向、沿近似圆形的轨道围绕太阳公转

Jupiter

Venus-

Neptune

-Saturn—Uranus

Mars-

Earth-

Mercury

Pluto

九大行星自转轴的倾斜度

太阳与九大行星的相对大小

JupiterSaturn

EarthNeptune

MarsPluto

Uranus

L

100,000km

C2001Brooks/Cole-ThomsonLearning

Mercury

Venus

Moon

Sun

九大行星的相对半径及离太阳的距离(地球为1)

太阳

水星

金星

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

冥王星

109.20

0.38

0.95

1.00

0.53

11.20

9.36

4.06

3.88

0.10

0.39

0.72

1.00

1.52

5.20

9.54

19.19

30.06

39.53

TheSunandNinePlanetsCopyrightoCalvinJ.Hamilton

太阳与九大行星的相对大小

·光球层(日面)厚约300公里，温度6000℃

(太阳黑子)

·色球层厚2000-10000公里以上，平均7000公里

(耀斑、日珥)

·日冕一太阳的稀薄大气

层，由气体离子构成

(太阳风)

·在核部的高温(1500万℃)高压(3400亿大气压)下，H发生热核聚变形成He。释放出的能量通过对流层带到太阳表面。

·每秒中有7亿吨H被转变成He,同时释放出500万吨净能量。

日冕

对流层

辐射层

氦核

太阳

色球

光球

类地行星：水星、金星、地球、火星

·体积较小，密度较大，卫星较少，固体表层，重元素较多

类木行星：木星、土星、天王星、海王星

·体积较大，密度较小，卫星较多，无固体表层，轻元素(尤其气体元素)较多

类地行星

类木行星

长阳

水星

一很薄的大气圈(Na、He、K、H)一表面温差极大(450℃,-170℃)

-表面火山发育

-大的金属内核

-很少构造活动

-大小和质量与地球近似

-厚的大气圈，主要为CO₂(占96%)一表面温度极高(平均482℃)

-硫酸云层

-活跃的火山活动

金星

GatvinJ.Hamiltan

如何知道地球的形状与大小?

米如何知道地球是近圆球形的?

·物体远离而去时消失在地平线下·在北极看时北极星位于头顶，但

在赤道看时却在地平线上

·在月蚀时，地球投射在月球上的所有阴影边缘都呈圆弧状

Umbra

Penumbra

北极星

米如何知道地球的大小?

Eratosthenes(~公元前240年)的观察与计算

·同一天，相距920km的两个不

同地点(Synere,Alexandria)

·在锡恩，阳光垂直入射；在

Shadow

920km/地球周长=7.2°/360°

因为地球周长=2πR

故R=7361km(接近于现今确定值6371km)

Sunsrays

ShadowNoshadow

7.2.

7.2

Tower

Earths

surface

如何知道地球的形状与大小?

亚历山大港，阳光射入角为7.2°7.2

Earthssurface