第二章 地球宇宙环境.ppt

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 （2-4） 只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的距离。 太 阳 系 一、 太阳系的发现 地心说 日心说 月相变化周期：29.5306日（朔望月） 月相、方位和时刻 East China Normal University 大爆炸的整个过程： 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。 East China Normal University 但因为整个体系在不断膨胀，结果温度在不断下降。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。 East China Normal University 这时，宇宙间的主要物质是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度下降到几千度时，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。 East China Normal University 大爆炸模型能统一地解释以下几个观测事实： 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。 East China Normal University 观测到河外天体有系统性的谱线位移，而且红移与距离大体呈正比。如果用多普勒效应来解释、那么红移就是宇宙膨胀的反映。 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，早期温度产生很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。 East China Normal University 根据宇宙膨胀速度，以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一具体历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一的伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度。1965年，在微波波段上，果然探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度约3K。 上述观测事实无论在定性上还是在定量上都同大爆炸理论的预言相符。但是，在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙学还存在着一些未解决的困难问题。 East China Normal University 五、 天文新发现 East China Normal University 第四节 太阳和太阳系 East China Normal University East China Normal University 太 阳 一、 太阳的距离、大小和质量 日地平均距离：1.496 × 108km （即天文单位） 大小：半径约700 000km（为地球半径的109倍） 表面积：地球表面积的12 000倍 体积：地球体积的1 300 000倍 质量：1.989×1030kg（约为地球质量的33万倍） East China Normal University 二、 太阳的热能、温度和热源 太阳热能 太阳常数：8.16J/(cm2·min)； 平均距离，太阳直射，大气界外； 太阳辐射总量：3.826 ×1026J/s； 地球所得：1.74 ×1017J/s（占22亿分之一）。 图2-8 推测出的太阳结构与剖面示意图 East China Normal University 太阳是我们惟一能观测到表面细节的恒星。直接观测到的是太阳的大气层，它从里向外分为 光球→色球→日冕 East China Normal University 太阳温度 根据太阳辐射热量推算的温度称有效温度； 根据太阳辐射光谱测定的温度称辐射温度； 太阳光球温度：5 770K ； 太阳中心温度：15 000 000K； 色球温度：100 000K； 日冕温度：1 500 000K。 East China Normal University 太阳热源 产热过程：热核反应（氢核聚变为氦核）； 产热方式：质量转化为能量； 产能中心：在太阳核心。 East China Normal University 四、 太阳活动：太阳大气各种变化的总称（太阳“天气变化”） 黑子：扰动太阳的明显标志。 耀斑：扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈。 磁暴：电离层干扰。产生极光。 East China Normal University 图 2-9 以地球和行星