天文校本教材

天文校本教材天文校本教材天文校本教材目 錄第一章天文學概論一、天文學的研究內(nèi)容┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1二、研究天文學的定義┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2第二章認識宇宙第一節(jié)、太陽系┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉3第二節(jié)、銀河系┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉20第三節(jié)、遙遠的恒星┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉21第四節(jié)、星系、星系團┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉26第五節(jié)、正在擴展的宇宙┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉27第三章觀察星空第一節(jié)、望遠鏡┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉31第二節(jié)、觀察星空┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉37第三節(jié)、天體拍照┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41附錄┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 43附錄1 主要亮星表附錄2 梅西耶天體表附錄3 主要流星群第一章 天文學概論天文學是一門古老的科學，同時也是一門年青的科學。說他古老是指它是陪伴人類文明的發(fā)展進度而發(fā)展起來的.簡單回首一來世界的人類文明史，諸如中國的甲骨文，巴比倫的泥碑及埃及的金字塔等歷史憑證，都說明歷史上各文明古國都用自己的文字寫下了天文學絢爛的第一章。說他年青是指今日的空間技術(shù)也是高科技領域的一個重要方面，比如2002年3月25日北京時間22時15分，我國研制的“神舟”三號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空并成功進入軌道。經(jīng)過7天太空飛翔（繞地108周），4月1日飛船返回艙與軌道艙分別后在內(nèi)蒙古中部地域成功著陸。由此說明，天文隨人類文明的發(fā)展而發(fā)展，并且前程無量。所以說它又是一門年青的科學。一、天文學的研究內(nèi)容數(shù)、理、化、天、地、生，這就是所謂的天文學六大基礎學科，天文學不過人類認識宇宙的一門科學，他的研究對象是廣闊無垠宇宙空間中的天體， 幾千年來，天文學家們經(jīng)過各種手段，發(fā)現(xiàn)它們的存在，觀察它們的地點，研究它們的運動結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律，并逐漸擴展人類對廣闊宇宙空間中物質(zhì)世界的認識。人類對宇宙的認識，是一個順序漸進由近到遠的逐漸認識過程。 從地球到太陽，又從恒星到銀河系，當前已擴展到數(shù)十億的河外星系。一般認為，鑒于現(xiàn)代的觀察手段，人類已能探測到數(shù)億光年甚至更遠的宇宙深處。天體丈量學的主要任務是研究和測定天體的地點和運動，成立基本參照坐標系和確立地面點的坐標。第一要研究天體投影在天球上的坐標的表示方式，還要研究坐標間的關(guān)系和各種坐標的修正。其詳細分支為方向天文學、適用天文學及天文地球動力學。當前，天體丈量學的手段，已從可見光觀察發(fā)展到射電波段，以及紅外、紫外、x射線和γ射線等波段。觀察的范圍和精度卻在不斷的提升。天體力學也是比較早形成的天文學的另一個分支學科，它的重要貢獻在于使天文學從純真描述天體的幾何關(guān)系，進入到研究天體之間相互關(guān)系及相互作用的階段。天體力學主要研究天體的力學運動和形態(tài)， 其主要研究對象是太陽系內(nèi)的天體。此后，因為人造天體的出現(xiàn)和電子計算機的寬泛使用， 使天體力學進入了一個新的期間，研究對象又增添了各種種類的人造天體以及成員較少的恒星系統(tǒng)，天體力學主要有 6個分支學科：攝動理論、天體力學數(shù)值方法、天體力學定位理論、天體動力學、歷書天文學、天體的形態(tài)和自轉(zhuǎn)理論。天體力學是天文學中最活躍、內(nèi)容最豐富的分支學科。大概在十九世紀中葉，人們將物理和化學的最新成就——光譜剖析、光學丈量和照相技術(shù)用于天體觀察后，對天體的結(jié)構(gòu)、化學構(gòu)成和物理狀態(tài)研究形成了完好的科學系統(tǒng)——天體物理學。天體物理學是應用物理及化學技術(shù)、方法和理論研究天體的化學成分、物理性質(zhì)、運動狀態(tài)和演化規(guī)律的學科。它的研究對象、內(nèi)容、方法多樣而寬泛，分支學科好多。諸如理論天體物理學、實測天體物理學等好多，此外，射電天文學、空間天文學、高能天體物理學也都是它的重要分支。跟著科學技術(shù)的不斷進步，天文觀察研究已由地面觀察進入空間時代。了大氣與磁場這兩道屏障。這都是探測火箭、人造衛(wèi)星和各種宇宙探測器的功績。使這門古老的學科有了面目一新的生命力。跟著觀察技術(shù)的不斷進步， X射線天1文學，γ射線天文學，紅外天文學和紫外天文學等新的研究領域爭相嬌媚，放射出醒目的光輝。認識天文學，掌握正在波浪洶涌的躍進天文學現(xiàn)狀，特別是題解天文學與最新的物理學之間存在著何種依靠關(guān)系，天文學這樣壯觀和偉大，掌握這門科學即為幸事了。二、研究天文學的定義天文學是因為生產(chǎn)的需要的發(fā)展起來的。我國春秋期間就發(fā)了然用土圭測定日影長短來測定季節(jié)和一年長度的方法。在戰(zhàn)國至西漢期間，逐漸形成了天文、氣象、農(nóng)業(yè)相聯(lián)合的二十四節(jié)氣，成為重要的推斷，古埃及則依據(jù)天狼星在天空中的地點來確立季節(jié)，掌握尼羅河泛濫的時間和變化規(guī)律?？偠灾祟惖纳?、生產(chǎn)離不開天文學。在近代生產(chǎn)活動中，天文學有著更重要的應用，諸如人造衛(wèi)星軌道設計及大地丈量、導航、編歷、援時。此外在天體對地球的影響方面，天文學也有重要作用。因為天文學是人類認識宇宙的科學。因此它在人的世界觀的形成和發(fā)展中起著特別的作用。天文普及工作給人們以知識，幫助人們破除迷信，建立辯證唯心主義的世界觀，特別是對青少年的培育十分重要。天文學的觀察和研究證了然宇宙是物質(zhì)的，不論我們觀察到多么遙遠的宇宙空間，都是有各種各種的天體構(gòu)成的物質(zhì)世界。此外，天文學的觀察研究還充足說了然宇宙間全部物質(zhì)都是按必定客觀規(guī)律演變的，這種變化是從量變到質(zhì)變的發(fā)展，天體演變的動力是它內(nèi)部的地質(zhì)運動，其結(jié)果是不斷向新的狀態(tài)發(fā)展。作為自然科學的一門基礎學科，天文學同其余自然科學有著千頭萬緒的聯(lián)系，天文學能夠能動的促進著其余科學的發(fā)展。有些問題需要十幾個學科共同商討的。此外跟著自然科學的不斷發(fā)展，邊沿科學的定義愈來愈顯得重要，比如，經(jīng)過天文的角度去研究氣象、地震、地質(zhì)、能源問題、環(huán)境問題等等。還應當明確指出的是想在我們在天體上觀察更強的能量輻射和極大規(guī)模的爆發(fā)，但是這些都是在地面上物理實驗室中沒法實現(xiàn)和獲取的?？偠灾?，天文學能夠令人類對自然以致整個宇宙的認識愈來愈深刻。2第二章 認識宇宙第一節(jié)、太陽系太陽系是四十六億年前陪伴著太陽的形成而形成的。太陽星云因為自己引力的作用而逐漸凝集，逐漸形成了一個由多個天體按必定規(guī)律擺列構(gòu)成的天系統(tǒng)統(tǒng)。太陽系的成員包含一顆恒星、九大行星、最少六十三顆衛(wèi)星、約一百萬顆小行星、無數(shù)的彗星和星際物質(zhì)等。太陽是銀河系中一顆一般的恒星。依據(jù)恒星演化理論，太陽與其余大多半恒星相同，是從一團星際氣體云中誕成的。這團氣體云存在于約四十六億年前，位于銀河系的盤狀結(jié)構(gòu)中，離中心約25億億公里。其體積約為此刻太陽的500萬倍，主要成份是氫分子。這就是“太陽星云”。經(jīng)歷四十多萬年的縮短凝集，星云中心出生了一顆恒星，它就是太陽在太陽形成此后不久，殘余在太陽四周的一些氣體和灰塵，形成了環(huán)繞太陽旋轉(zhuǎn)的行星和諸多小行星和彗星等其余太陽系天體，包含的地球和月亮。太陽此刻的年紀約為五十億年，正于它一世中的中年期間。它還能夠沉靜地焚燒約五十億年。一、太陽清早，當你站在茫茫海洋的岸邊或登上五岳之首的泰山，瞭望東方徐徐升起的一輪紅日時，一種蓬勃向上的激情會從心底油但是生。人們熱愛太陽，崇敬太陽，贊嘆太陽，把太陽看作是光明和生命的象征。太陽在人類生活中是這樣的重要，致令人們向來對它頂禮跪拜。中華民族的先民把自己的先人炎帝尊為太陽神。印度人認為，當?shù)谝坏狸柟庹丈涞胶愫訒r，世界才開始有了萬物。而在希臘神話中，太陽神被稱為“阿波羅”。他是天神宙斯(Zeus)的兒子，他高大帥氣，多才多藝，同時仍是光明之神、醫(yī)藥之神、文藝之神、音樂之神、預知之神。他右手握著七弦琴，左手托著象征太陽的金球。太陽處于太陽系的中心，是太陽系的主宰。它的質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99．865％，是太陽系所有行星質(zhì)量總和的745倍。所以，她有足夠強盛的吸引力，率領它大大小小的家族成員圍著自己不斷地旋轉(zhuǎn)。太陽是我們獨一能觀察到表面細節(jié)的恒星。我們直接觀察到的是太陽的大氣層，它從里向外分為光球、色球和日冕三層。固然就整體而言，太陽是一個穩(wěn)固、均衡、發(fā)光的氣體球，但它的大氣層卻處于局部的激烈運動之中。如：黑子群的出沒，日珥的變化，耀斑的爆發(fā)等等。太陽活動現(xiàn)象的發(fā)生與太陽磁場親密有關(guān)。太陽四周的空間也充滿從太陽發(fā)射出來的激烈運動著的氣體和磁場。天文上太陽的符號是⊙，它象征著宇宙之卵，是生命的源泉。3（一）、太陽的結(jié)構(gòu)太陽是個火熱的氣體星球，沒有固體的星體或核心。太陽從中心到邊沿可分為核反響區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)和大氣層。太陽能量的99%是由中心的核反響區(qū)的熱核反響產(chǎn)生的。太陽中心的密度和溫度極高，它發(fā)生著由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔错?，而該反響足以保?00億年,所以太陽當前正處于中年期。太陽大氣的主要成分是氫（質(zhì)量約占71%）與氦（質(zhì)量約占27%）。太陽大氣層從內(nèi)到外可分為光球、 色球和日冕三層。光球?qū)雍窦s5000千米，我們所見到太陽的可見光，幾乎所有是由光球發(fā)出的。光球表面有顆粒狀結(jié)構(gòu) ----“米粒組織”。光球上亮的地區(qū)叫光斑，暗的黑斑叫太陽黑子，太陽黑子的活動擁有均勻11.2年的周期。從光球表面到2000千米高度為色球?qū)?，它得在日全食時或用色球望遠鏡才能觀察到，在色球?qū)佑凶V斑、暗條和日珥，還常常發(fā)生激烈的耀斑活動。色球?qū)右酝鉃槿彰釋樱鼫囟葮O高，延長到數(shù)倍太陽半徑處，用空間望遠鏡可察看到X射線耀斑。日冕上有冕洞，而冕洞是太陽風的風源。日冕也得在日全食時或用日冕儀才可觀察到。當太陽上有激烈爆發(fā)時，太陽風攜帶著的強盛等離子流可能抵達地球極區(qū)。這時，在地球兩極則可看見瑰麗非常的極光。41、太陽光球及其活動光球就是我們實質(zhì)看到的太陽圓面，它有一個比較清楚的圓周界限。光球的表面是氣態(tài)的，其均勻密度只有水的幾億分之一。光球厚達500千米，極不透明。光球上密密層層地散布著極不穩(wěn)固的斑斑點點，被稱為“米粒組織”。米粒組織可能是光球下面氣體對流產(chǎn)生的現(xiàn)象。此外，還有超米粒組織，其直徑與壽命要大的多。在光球還散布著太陽黑子和光斑，有時還會出現(xiàn)白燦爛斑。這些活動現(xiàn)象有著相差懸殊的亮度、物理狀態(tài)和結(jié)構(gòu)。所謂太陽黑子是光球?qū)由系暮诎档貐^(qū)，它的溫度大概為 4500K，而光球其余部分的溫度約為 6000K。在光亮的光球反襯下，就顯得很黑。發(fā)展完好的黑子是由較暗的核（本影）和環(huán)繞它的較亮部分（半影）構(gòu)成的，形狀像一個淺碟。太陽黑子是太陽活動的最明顯標記之一。 太陽黑子的突出特點是擁有強盛的磁場，范圍從小太陽黑子的 500高斯到大太陽黑子的 4000高斯不等。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。太陽黑子的均勻活動周期是11．2年。光球上還有一些比四周更光亮的地區(qū)，叫光斑。它與黑子常常相伴而生。2、太陽色球及其活動光球的上界同色球相接，在日全食時能看到。色球?qū)雍窦s8000千米。太陽擁有失常增溫現(xiàn)象，從光球頂部到色球頂部再到日冕區(qū)，溫度不斷陡升。色球?qū)佑谐龃丝倘蛰嗊呇氐尼槧钗?，它們不斷產(chǎn)生與消逝，壽命一般只有10分鐘。色球上常常出現(xiàn)一些暗的“飄帶”，我們稱它為暗條。當它轉(zhuǎn)到日面邊沿時，有時象一只耳朵，有時好象騰起的火焰，人們俗稱它為日珥。日珥的形態(tài)變化多端，可分為安靜日珥、活動日珥和爆發(fā)日珥。太陽色球?qū)佑行┚植苛恋貐^(qū)，我們稱它為譜斑。它處于太陽黑子的正上方。有時譜斑亮度會忽然加強，這就是我們往常說的耀斑。耀斑開釋的能量極其巨大。其巨大的能量來自磁場。3、日冕與太陽風太陽最外層的大氣稱為日冕。日冕延長的范圍達到太陽直徑的幾倍到幾十倍。在太陽活動極大年，日冕湊近圓形；在太陽安靜年則呈橢圓形。日冕中有大片不規(guī)則的暗黑地區(qū)， 叫冕洞。冕洞是日冕中氣體密度較低的區(qū)域。冕洞分為三種：極區(qū)冕洞，孤立冕洞，延長冕洞。太陽能以太陽風 ----物質(zhì)粒子流的形式失掉物質(zhì)。冕洞是高速太陽風的重要源泉。日冕物質(zhì)拋射是發(fā)生在日冕的特別宏觀宏大的物質(zhì)和磁場結(jié)構(gòu)，它是大尺度致密等離子體的忽然爆發(fā)現(xiàn)象。對地球影響最大的莫過于它。當太陽上有激烈爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射時，太陽風攜帶著的強盛等離子流可能抵達地球極區(qū)。這時，地球兩極就出現(xiàn)極光。極光的形態(tài)變化多端。太陽系內(nèi)某些擁有磁場的行星上也有極光。發(fā)生在日冕的耀斑叫X射線耀斑，它的波長只有1～8?；蚋?。它直接惹起地球電離層騷擾，從而影響地球短波通信。（二）、日食—瑰麗的自然景觀5日蝕，特別是日全食，是天空中很是壯觀的情景。假如在明朗的天氣發(fā)誕辰全食，人們能夠看到：好端端一個圓圓的太陽，它的西邊沿開始缺掉一塊（其實是被月影遮住），所缺的面積逐漸擴大，當太陽只剩下一個月牙形時，天氣逐漸慘淡下來，仿佛夜幕降臨。當太陽全被遮住時，夜幕完好籠蓋大地。忽然，在本來太陽地點四周發(fā)射出潔白悅目的淡藍色的日冕和紅色的日珥。今后，太陽西邊沿又露出光輝，大地重見光明，太陽圓面上被遮的部分逐漸減少，太陽逐漸恢復了本來相貌。在全食馬上開始或結(jié)束時，太陽圓面被月球圓面遮住，只剩下一圈彎彎的細線時，常常會出現(xiàn)一串發(fā)光的亮點，像是一串晶瑩剔透的珍珠。這是因為月球表面高低不平的山岳像鋸齒相同把太陽發(fā)出的光芒切斷造成的。英國天文學家倍利（Berrie）于1838年和1842年第一描述并研究了這種現(xiàn)象，所以稱為倍利珠。二、九大行星（一）、水星水星是最湊近太陽的行星，它與太陽的角距從不超出28°，中國古代稱水星為辰星。西方稱水星為墨丘利。墨丘利是羅馬神話中專為眾神傳達信息的使者，他頭戴插有雙翅的帽子，腳蹬飛翔鞋，手握魔杖，行走如飛。他神通廣大，令人難以捉摸。水星的確像墨丘利那樣，行動快速，詭秘莫測，在一個半月的時間里它會沿著一段奇異的曲線，從太陽的最東邊跑到最西邊，均勻速度為每秒47．89千米，是太陽系中運動最快的行星。水星距太陽5790萬公里，是太陽系中和太陽近來的行星。水星沒有衛(wèi)星，它的體積在太陽系中列倒數(shù)第二位，僅比冥王星大。因為水星與太陽特別湊近，所以它的白天地表溫度可高達攝氏四百二十七度；而到夜晚又驟降至攝氏零下一百七十三度。水星的公轉(zhuǎn)周期約為88個地球日，自轉(zhuǎn)周期約為59個地球日。這樣一來使得水星的一日夜長達176個地球日。所以一進入夜晚，水星表面將連續(xù)幾周處于黑暗中。這也是造成水星表面日夜溫度差巨大的原由之一。6因為水星表面溫度太高，它不行能像它的兩個近鄰金星和地球那樣保存一層茂密大氣，所以不論是白日仍是夜晚，水星的天空都是烏黑的。在水星烏黑的天空中能夠看到光亮的金星和地球。水星極其稀疏的大氣主若是由從太陽風中俘獲的氣體構(gòu)成的，其密度只有地球大氣的12%。主要成份為氦(42%)、汽化鈉(42%)和氧(15%)等。水星表面的巖石汲取了大批的陽光，反射率只有8%，所以水星是太陽系中最暗的行星之一。因為水星只在拂曉或白日出現(xiàn)，所以在地球上觀察水星較為困難。這一狀況直至20世紀70年月中期美國發(fā)射了“水手”號探測器才有所改變?！八?0號”發(fā)回的圖片顯示水星的表面與月球極其相像，上面充滿了深淺不一的隕石坑。這表示水星也遭到過隕石接連不斷的轟擊。但水星表面也有廣闊的平原，這表示水星在形成早期可能是液態(tài)的，此后逐漸冷卻凝結(jié)成了一個巖石星球。以前有一些大型的隕石差點把水星打壞，使從裂開的地殼涌出的熔巖流在水星表面各處流淌。水星表面還縱橫交織地散布著一些特別長的絕壁峭壁，最高的可達三千多米。水星有一個主要由鐵和鎳構(gòu)成的核，水星幔和殼的主要成份則是硅酸鹽。它是太陽系含鐵量最高的行星。水星上沒有液態(tài)的水，但1991年在其北極地域觀察到一個亮斑。據(jù)推斷，這個亮斑可能是因為儲存在水星表面或地下的冰反射了陽光造成的。僅管水星表面溫度極高，但在其北極的一些隕坑內(nèi)終年不見陽光，溫度常年終于-161攝氏度。這足以使來自水星內(nèi)部或宇宙空間的水份以冰的形態(tài)保存下來。（二）、金 星金星，中國古代稱之為太白或太白金星。它有時是晨星，拂曉前出此刻東方天空，被稱為“啟明”；有時是昏星，傍晚后出此刻西方天空，被稱為“長庚”。金星是全天中除太陽和月亮外最亮的星，如同一顆刺眼的鉆石，于是古希臘人稱它為阿佛洛狄忒（Aphrodite)---愛與美的女神，而羅馬人則稱它為維納斯(Venus)---美神。天文上金星符號，即美神梳裝妝扮時用的寶鏡。金星像月亮相同有圓缺朔望的變化，這一點曾支持了哥白尼的日心說。金星與地球十分相像：半徑為6050千米，只比地球略小；均勻密度約為地球的 95%；質(zhì)量為地球的81.5%;此外,金星四周也有大氣和云層。它和水星相同，是太陽系中僅有的兩個沒有天然衛(wèi)星的大行星。金星的公轉(zhuǎn)軌道很湊近于正圓，且與黃道面湊近重合。其公轉(zhuǎn)周期約為224.7日，但其自轉(zhuǎn)周期卻為243日，也就是說，金星的“一天”比“一年”還長。金星是太陽系內(nèi)獨一逆向自轉(zhuǎn)的大行星。金星的大氣層厚重茂密7而奇異，其主要成分為二氧化碳，約占97%以上。所以以致金星上的“溫室效應”極其激烈。金星的大氣密度是地球的100倍，其大氣活動激烈，大氣層中有屢次的閃電和雷暴。金星基本上沒有磁場。它的地勢比較平展，但地貌復雜，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)從理論上可推出應與地球近似，但還有待觀察證明。金星有凌日現(xiàn)象與“金星蝕”現(xiàn)象，它們都是百年難遇的。1、與地球貌合神離金星被稱為地球的孿生姐妹，這是因為它們在表面上有許多相像之處：金星的半徑約為6050千米，只比地球小400千米；體積是地球的0．88倍；質(zhì)量約是地球的4／5；均勻密度略小于地球。所以，以前有人推斷，金星的化學成分和表面的物理狀況與地球相像，金星上發(fā)現(xiàn)生命的可能性甚至比火星還要大。但此后的著陸探測證明，金星是個奇熱、無水、任何生命都沒法存活的世界，金星和地球不過一對形同神異的姐妹。2、溫室效應金星表面的溫度最高達 447℃。為何會這樣熱？金星上的溫室效應強得令人目瞪口呆，原由在于金星的大氣密度是地球大氣的100倍，且大氣97％以上是“保溫氣體”---二氧化碳；同時，金星大氣中還有一層厚達20～30千米的由濃硫酸構(gòu)成的濃云。二氧化碳和濃云只許太陽光經(jīng)過，卻不讓熱量透過云層發(fā)散到宇宙空間。 被關(guān)閉起來的太陽輻射使金星表面變得越來越熱。溫室效應使金星表面溫度高達 465至485℃，且基本上沒有地域、季節(jié)、日夜的差異。它還造成金星上的氣壓很高，約為地球的90倍。3、“太陽從西邊出來”"太陽從西邊出"，這句話在金星上倒是絕對真人們常把不行能辦到的事情比喻成理。金星是個“蒙面逆子”，“蒙面”是指它有濃重的云層，“逆子”是指它是太陽系中獨一逆向自轉(zhuǎn)的行星。所以從金星上看太陽自然是西升東落的，“太陽從西邊出來”也就不奇異了。濃重的金星云層使金星上的白天模糊不清，這里沒有我們熟習的藍天、白云，天空是橙黃色的。十分風趣的是，金星上空會像地球上空相同，出現(xiàn)閃電和雷暴。金星自轉(zhuǎn)周期是243天，比公轉(zhuǎn)周期224．7天）還長。金星上的一日夜相當于地球上的117天。在一個金星年中，金星上只好看到兩次太陽西升東落。4、復雜地貌美國和前蘇聯(lián)發(fā)射的金星探測器上都裝有影像雷達傳感器。雷達測繪表示金星與地球相同，也是一顆地貌特別復雜的行星。因為茂密大氣的保護，金星的地勢比較平展。金星上70％是起伏不大的平原，20%是低凹地，還有10%左右的高地。其面積最大的高原比青藏高原還大兩倍，最高的山岳達10590米，比珠穆朗瑪峰還高。一條從南向北穿過赤道的長達1200千米的大峽谷，是九大行星中最大的的峽谷。金星的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以前很活躍，很可能還有活動火山。從金星13號和14號的觀察結(jié)果能夠看出，金星內(nèi)部的巖漿里含有水分，從而搖動了以前認為金星上"天生缺水"的見解。當前，人類太空探測史上第一個由航天飛機攜帶升空的行星探測器--"麥哲倫"號宇宙飛船正以亙古未有的透視力，測繪90%以上的金星地貌，將金星的疆域，清清楚楚地展此刻人們的眼前。（三）、地 球8１、地球是太陽系九大行星之一，按離太陽由近及遠的序次為第三顆。它有一個天然衛(wèi)星---月球，二者構(gòu)成一個天系統(tǒng)統(tǒng)---地月系統(tǒng)。地球自西向東自轉(zhuǎn)，同時環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運動的結(jié)合產(chǎn)生了地球上的日夜交替和四時變化。地球自轉(zhuǎn)的速度是不均勻的。同時，因為日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內(nèi)部物質(zhì)的各種作用，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間和地球本體內(nèi)的方向都要產(chǎn)生變化。 地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹， 成為當前的略扁的旋轉(zhuǎn)橢球體，極半徑比赤道半徑約短 21千米。地球能夠看作由一系列的齊心層構(gòu)成。地球內(nèi)部有核、幔、殼結(jié)構(gòu)。地球外面有水圈和大氣圈，還有磁層，形成了環(huán)繞固態(tài)地球的外衣。地球作為一個行星，遠在 46億年以前發(fā)源于原始太陽星云。２、基本數(shù)據(jù)：赤道半徑 ——6378140米 質(zhì)量——5.976×1027克均勻密度—— 5.52克/厘米3 均勻地表溫度 ——15°C大氣壓 ——1.013bars 均勻日距 ——149,600,000km３、月球月球是地球獨一的天然衛(wèi)星，離地球近來的天體。月球自己其實不發(fā)光，只反射太陽光。它的亮度隨日月間角距離和地月間距離的改變而變化。滿月時亮度均勻為－12.7等。月球形狀是南北極稍扁的扁球。 直徑3476公里。體積只相當于體積的 1/49。月球質(zhì)量約等于地球質(zhì)量的 1/81。月球環(huán)繞地球作橢圓運動，并陪伴處球繞太陽公轉(zhuǎn)。月地均勻距離 384401千米。月球軌道（白道）對地球軌道（黃道）的均勻傾角為5°09′。月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期，朔望月29.53059日；恒星月27.32166日。月面上山嶺起伏，還有洋、海、灣、湖等各種特種名稱。其實月面上并無水。環(huán)形山是碗狀凹坑結(jié)構(gòu)。直徑大于1千米的環(huán)形山有33000多個。很多環(huán)形山的中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的黯淡黑斑叫月海， 是廣闊的平原。月海有22個。最大的是風暴洋，面積 500萬平方千米。因為月球上沒有大氣，在加上月面物質(zhì)的熱容量和導熱率又很低，因此月球表面日夜的溫差很大。月球的成因有三種假說：俘獲說、分裂說和同源說。（四）、火星火 星按離太陽由近及遠的次序為第四顆行星。 肉眼看去是一顆引人注目 的火紅色的亮星。它緩慢的穿行于眾恒星之中，從地球上看火星時而順行，時而逆行?；鹦亲畎狄曅堑燃s為＋1．5等，最亮時比最亮的恒星天狼星還亮，達-2.9等，這是因為地球和火星分別在各自的軌道上運行，它們之間的距離總在不斷變化?；鹦菬蔁扇缁穑炼瘸Ｗ?，地點不定，令人誘惑，所以，中國古代稱火星為“熒惑”。而在西方古羅馬的神話中，把它想象為身披盔甲渾身是血的戰(zhàn)神“馬爾斯”（Mars），即希臘神話中的戰(zhàn)神阿瑞斯(Ares)。阿瑞斯出身尊貴，其父是神王宙斯，其母是天后赫拉。天文學中火星的符號是馬爾斯的長槍和盾牌的組合?；鹦怯泻枚嗵攸c與地球相像。它距離太陽22794萬千米，約為日地距離的 1.5倍；自轉(zhuǎn)軸與軌道平面的夾角為 24°，和地球相同有著一年9四時的變化；它自轉(zhuǎn)一周比地球多半個多小時，為24小時37分22．6秒。所以火星和地球的日夜長短基本差不多，但繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，火星的一年幾乎等于地球的兩年。因為火星離太陽較遠，公轉(zhuǎn)一周為687日?；鹦堑闹睆郊s為地球的一半；體積還不到地球的1／6；質(zhì)量僅是地球的1／10；火星大氣遠比地球的稀疏，它的主要成份是二氧化碳，占95％，氮占3％，還有數(shù)目很少的氧與水份。火星上的均勻溫度為-23℃，因為火星大氣稀疏而干燥，所以它的日夜溫差很大，遠遠大于地球上的日夜溫差。因火星表面溫度低、壓力小，大氣中的二氧化碳和水大概都呈飽和狀態(tài)，只需氣溫稍一降低，二氧化碳和水蒸氣就會凝結(jié)?；鹦谴髿庵械乃莺苌?，科學家估計，若是把火星上的水冰所有消融成水，也只好在火星表面形成一個10米深的海洋。與我們地球表面的波浪茫茫的海洋對比，火星上的水量就顯得不足掛齒了。１、火 星的表面在干燥的火星表面上遍地都是紅色的土壤和巖石。因為風沙的作用，火星表面各處是沙丘，還有近似河床的地形。這種河床地形在南半球及赤道周邊散布，表示距今大概30億年前的火星上曾像此刻的地球上相同有河流， 有“水”流動?；鹦潜砻鏉M目荒蕪，一片赤紅。大氣中微塵的散射使天空體現(xiàn)橙紅色。經(jīng)過對火星表土成分的剖析，我們知道火星土壤中含有大批氧化鐵，因為長久受紫外線的照射，鐵就生成了一層紅色和黃色的氧化物。整個火星就是一個生了銹的世界。火星表面的特點迥然不同?；氖彽幕哪?、連續(xù)不斷的丘陵和凹地向來延長向遠方；亂石嶙峋點綴著火星表面，既有小小的鵝卵石，也有巨大非常的漂礫；這些與大峽谷、大火山及坑洞交叉而成一個紅色的大地。２、火 星的塵暴火星上另一個奇異特點即是每年都要刮起一次讓人難以想象的特狂風暴， 風速之大是沒法形容的。地球上的大臺風，風速是每秒 60多米，而火星上的風速竟高達每秒180多米。狂風暴有時能夠席卷整個星球。 火星表面的塵暴，是火星大氣中特有的現(xiàn)象，整個火星一年中有1／4的時間都籠蓋在漫天飛舞的狂沙之中。因為火星土壤含鐵量甚高，以致火星塵暴染上了桔紅的色彩，空氣中充滿著紅色灰塵，從地球上看去，如同一片桔紅色的云。1971年，當美國的“水手9號”火星探測器剛才走了一半的行程時，整個火星正被一場大塵暴所包圍。火星表面70～80千米的高空被灰塵籠蓋，白茫茫的一片，根本沒法觀察；除了赤道周邊隱約見到4個坑洞外，其余地方模糊一片，什么也看不清。這場特大塵暴竟連續(xù)不斷地刮了半年時間才逐漸停息下來。這在地球上是從未有過的。本來狂風沙時看到的4個坑洞，竟是4個高達25千米以上的大火山。最大的火山被命名為奧林匹斯火山，高26千米，直徑600千米，大概形成于近10億年內(nèi)。位于赤道下方的是一個宏大的峽谷，也就是火星上最壯觀的特點之一---“水手谷”大峽谷。有名的水手谷長4000千米，寬約300千米，最深處達7千米?；鹦巧夏媳卑肭虻刭|(zhì)結(jié)構(gòu)很不相同，大火山、大峽谷等都在北半球。３、火 星的極冠在望遠鏡中，火星的兩極呈白色，氣溫都在冰點以下。這些冰域稱為極冠。近來科學家確認，極冠不是由水冰，而是由固態(tài)二氧化碳凝結(jié)形成的干冰。它的范圍隨季節(jié)有亮區(qū)和暗區(qū)的變化。火星極區(qū)一到冬天，因為氣溫降落，大氣中的二氧化碳開始凝結(jié)，使得極冠加大，顏色逐漸變淡，北極冠可擴大到北緯65°，南極冠可擴大至南緯57°。一到夏天冰雪消融，極冠的范圍也就減小了，暗區(qū)10就逐漸擴大和變暗。兩極的極冠分別延長到北緯 80°和南緯84°。４、生 命之謎過去人們認為火星是一顆近似地球的行星，有著四時的更替，它的兩極被冰覆蓋并相應作著周期的變化。冰雪的存在證了然水份的存在，也就是生命存在的前提。有人還曾提出火星上面的暗區(qū)可能是植物帶。所以，火星生命之謎深深地吸引著人們。為了探究火星的奧密，近30年來己有20余只探測器對火星作過科學探測，此中主若是美國的水手9號、海盜1號和海盜2號。這些探測器拍了數(shù)千張照片。每個探測器都能自動地從火星上采集土壤樣品進行實驗，并將實驗結(jié)果傳回地球。實驗結(jié)果表示：火星上沒有江河湖海，土壤中也沒有植物、動物或微生物的任何印跡，更沒有“火星人”等智慧生命存在。1996年12月美國科學家宣告：1984年在南極洲發(fā)現(xiàn)的ALH84001隕石來自火星。研究其巖石成發(fā)散現(xiàn)，這些隕石可能含有原始生命的微化石。這表示幾十億年前的火星很可能相當暖和濕潤，合適生命的存在與保持。５、火 星的衛(wèi)星1877年8月發(fā)生了數(shù)十年難逢的火星大沖，美國天文學家霍耳 (AsaphHall)發(fā)現(xiàn)了火星的兩顆衛(wèi)星。這兩個衛(wèi)星被命名為福波斯（Phobos,火衛(wèi)一）和德莫斯（Deimos,火衛(wèi)二）。他們是戰(zhàn)神的兒子，在天上駕駛著戰(zhàn)神的戰(zhàn)車?；鹦l(wèi)一和火衛(wèi)二差不多就在火星的赤道平面上運行?；鹦l(wèi)一離火星中心9450千米，直徑為20多千米，公轉(zhuǎn)周期7．7小時，從火星上看，它每日西升東落兩次。火衛(wèi)二離火星中心大概23500千米，直徑只有15千米，公轉(zhuǎn)周期是30．3小時。在火星的夜空中，你能夠看到“雙月懸天”的奇景。1971年水手9號探測器抵達火星。在火星塵暴事后，對火衛(wèi)一和火衛(wèi)二進行了拍攝，它們的樣子活像兩個“病馬鈴薯”，表面充滿了隕星坑，反照率很低。（五）、木 星木 星是太陽系中最引人注視的一顆行星，它是行星九兄弟中的老大 ---個 兒最大。它的亮度僅次于金星。中國古代把它叫做“歲星” ，用它來紀 年，因為已經(jīng)知道它的公轉(zhuǎn)周在即于 12年。西方則稱木星為“朱庇(Jupiter)”，即羅馬神話中的主神。相當于希臘神話中的王者---天神宙斯。木星直徑約為14.3萬千米，是地球直徑的11.25倍，體積為地球的1316倍，而質(zhì)量為所有其余行星的2.5倍。木星的均勻密度相當?shù)停瑑H1.33克/立方厘米。其繞太陽公轉(zhuǎn)一周約12年，而自轉(zhuǎn)一周僅要近10小時。因為它自轉(zhuǎn)太快，以致星體變扁，其赤道半徑與極半徑相差5000千米之多。木星沒有固體外殼，它是一顆由液態(tài)氫構(gòu)成的液態(tài)星球。木星內(nèi)部是由鐵和硅構(gòu)成的固體核，稱為木星核，溫度高達30000℃。木星核的外面絕大多半是氫，液態(tài)的氫分子層與液態(tài)的金屬層合稱為木星幔。木星幔的外面是木星的大氣層，其大氣厚度有1000千米，幾乎全由氫和氦構(gòu)成，只有微量的甲烷、氨和水汽。木星大氣中的甲烷擁有汲取紫外線的作用。木星大氣中還有十分激烈和屢次的閃電現(xiàn)象，均勻每年約有250次。木星大氣茂密，有一系列與赤道平行的明暗交替散布的云帶，亮的叫帶，暗的叫帶紋。此中最引人注視的是位于木星南熱帶內(nèi)的大紅斑，它呈蛋形，長20000千米，寬11000千米。木星表面的磁場強度大概是地球的10倍，且其方向與地球的正好相反。木星擁有極光現(xiàn)象，它是除地球以外第二個發(fā)現(xiàn)有極光現(xiàn)象的天體。1979年3月4日“旅游者1號”空間探測器飛過木星周邊時發(fā)現(xiàn)木星像土11星相同有光環(huán)，其寬度有 6500千米，厚30千米，是由好多黑色石塊構(gòu)成。木星是太陽系中除天王星和土星外擁有衛(wèi)星最多的大行星，到現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)16顆，此中最亮的4顆是伽利略第一次用望遠鏡分辨出來的，故叫做伽利略衛(wèi)星。其實早在春秋時代我國的甘德和石申就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了此中之一，稱之為聯(lián)盟。１、木 星的帶紋木星在眾行星中有著突出的特點： 質(zhì)量大、體積大。它的質(zhì)量是太陽系中其它8顆行星加在一同的二倍半，相當于地球的1316倍。假如把地球和木星放在一同，就仿佛芝麻和西瓜之比相同懸殊。木星固然巨大非常，但它的自轉(zhuǎn)速度倒是太陽系中最快的。自轉(zhuǎn)周期為9小時50分30秒。這樣快速的自轉(zhuǎn)周期在木星表面造成了極其復雜的花紋圖案，促進氣流與赤道平行，產(chǎn)生了巨大的離心力，兩極相對扁平，赤道隆起，并出現(xiàn)與赤道平行的云帶。木星的云帶可分為好幾層，云帶的顏色和溫度不同，有明暗帶的區(qū)分。亮區(qū)的云層由氨冰構(gòu)成，顏色鮮亮，叫做帶；暗區(qū)的云層由氨化物組成，叫做帶紋。氨化物有各種顏色：白色、橙色、褐色，但大多半是紅棕色。２、看 不見的木星環(huán)1979年3月，“旅游者一號”探測器穿越木星赤道平面時 ,在離地球6億千米處發(fā)回大批的寶貴照片。出乎人們所料，發(fā)現(xiàn)木星和土星相同也擁有光環(huán)。 4個月后，旅游者2號探測器飛臨木星證明了這個結(jié)論。木星光環(huán)和土星光環(huán)有很大不同。木星光環(huán)是彌散透明的，由亮環(huán)、暗環(huán)和暈三部分構(gòu)成。亮環(huán)在暗環(huán)的外邊，暈為一層極薄的塵云，將亮環(huán)和暗環(huán)整個包圍起來。木星環(huán)是由大批的灰塵和黑色的碎石構(gòu)成，不反光，肉眼沒法看到，以周期為7小時左右的速度環(huán)繞木星旋轉(zhuǎn)。黯淡單薄的木星環(huán)套在宏大的木星身軀上，發(fā)現(xiàn)它的確是極不簡單的。３、木 星的大紅斑木星表面最有名的是位于赤道南側(cè)的大紅斑。 探測表示，大紅斑的形狀幾乎沒什么變化，而顏色卻常有變化。大紅斑的范圍比起 100年前已經(jīng)減小了一半。顏色有時鮮紅，有時略帶棕色或淡玫瑰色。４、木 星的衛(wèi)星木星是太陽系中衛(wèi)星數(shù)目許多的一顆行星，當前已發(fā)現(xiàn)有 16顆衛(wèi)星，它們連同木星一同構(gòu)成了木星系。它們像一串珍珠似地環(huán)繞著主宰它們的天神 --木星旋轉(zhuǎn)著。1610年1月，伽利略發(fā)現(xiàn)木星的最亮4顆衛(wèi)星。由此它們被命名為伽利略衛(wèi)星。它們環(huán)繞在離木星40～190萬千米的軌道帶上，由內(nèi)而外挨次是伊奧、歐羅巴、嘉里美和卡利斯托，它們分別被簡稱為木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四。（六）、土 星土星是離太陽第六遠的一顆漂亮的行星，凡是用望遠鏡看過土星的人，無不驚訝不已。土星公轉(zhuǎn)軌道半徑為14億千米，沖日時最大亮度為0.4星等。土星那橘色的表面，飄蕩著明暗相間的彩云，配以赤道面上那發(fā)出輕柔光輝的光環(huán)，遠眺望去真像個戴著頂大沿遮陽帽的女郎。土星自轉(zhuǎn)一周為10小時14分。因為自轉(zhuǎn)快速，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。土星公轉(zhuǎn)周期為 29.5年，約合二十八宿之數(shù)，每年鎮(zhèn)一宿，故古時我國又稱其為“鎮(zhèn)星” 。土星長久被看作太陽系的邊界，直到1781年發(fā)現(xiàn)天王星此后，太陽系才得以擴大。土星運動緩慢，人們便將它看作時間和命運之神的象征。 羅馬神話中稱其為薩圖努斯神， 即希臘神話中12的克洛諾斯，他是神王宙斯之父，是在顛覆父親以后登上天神寶座的。不論東方仍是西方，都把土星與農(nóng)業(yè)聯(lián)系在一同。在天文學中的符號，像是一把主宰農(nóng)業(yè)的大鐮刀。土星大小僅次于木星，它們有很多相像之處。其直徑約12萬千米，是地球的9.5倍；體積是地球的730倍。但它的均勻密度卻比水還要小，僅有0.7克/立方厘米。若是將土星放入水中，它會浮在水面上。土星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與木星相像，也有巖石構(gòu)成的核。核的外面是5000千米厚的冰層和金屬氫構(gòu)成的殼層。再外面也像木星相同被色彩斑斕的云帶包圍著。這些彩色的云帶主要由氫、氦以及甲烷等構(gòu)成。假如說木星大氣運動多變，那么土星大氣運動就顯得沉靜、純真而快速。土星表面的發(fā)射流，速度最快時可高達400米/秒以上?？烧媲械耐列潜砻媸强床坏降模?我們看到的不過云頂，其溫度低-200℃。旅游者號探測器發(fā)現(xiàn)土星也有一個大紅斑，長8000千米，寬6000千米，比木星的小很多。它可能是因為土星大氣中上漲氣流從頭落入云層時惹起擾動和旋轉(zhuǎn)而形成的。１、奇 妙的土星環(huán)土星最讓人入迷的即是漂亮的土星環(huán)。伽利略在 1610年用自制望遠鏡察看土星時，發(fā)現(xiàn)土星有兩個“耳朵”。他誤認為土星可能是由一大二小三個天體構(gòu)成，思疑這兩耳朵是兩顆衛(wèi)星。但他向來不敢將察看結(jié)果發(fā)布，其原由是“衛(wèi)星”并無繞土星公轉(zhuǎn)，仿佛永久逗留不動。而更令他詫異的是那兩顆“衛(wèi)星” 兩年后居然失散，三年后又從頭出現(xiàn)。半個世紀后，荷蘭天文學家惠更斯（ChristiaanHuygens)用更大更好的望遠鏡進行觀察，才揭開了這個謎。本來那兩顆“衛(wèi)星”是與土星不相連結(jié)、環(huán)繞在土星赤道面上的光環(huán)。這光環(huán)由無數(shù)形狀、大小不等，直徑在 7.6厘米～9米之間的冰塊構(gòu)成，以很快的速度環(huán)繞土星運行，在太陽光的照射下體現(xiàn)出各種顏色。光環(huán)的直徑達27萬千米，厚度為10千米左右，自東向西自轉(zhuǎn)。1675年，意大利天文學家卡西尼GiovanniDomenicoCassini）發(fā)現(xiàn)光環(huán)中有一圈縫隙，這就是有名的卡西尼環(huán)縫。土星環(huán)的結(jié)構(gòu)在17～19世紀被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。到20世紀80年月初，最少3個探測器對土星“浮光掠影”，發(fā)現(xiàn)環(huán)的結(jié)構(gòu)極為復雜。人們依據(jù)地面觀察和空間探測，把土星環(huán)區(qū)分為 7層。距土星近來的是 D環(huán)，亮度最暗；其次是 C環(huán)，透明度最高；B環(huán)最亮；最后是A環(huán)。在A環(huán)和B環(huán)之間就是有名的卡西尼環(huán)縫，縫寬約 5000千米。在A環(huán)以外有E、F、G三個環(huán)，最外層的是 E環(huán)，十分稀疏和寬廣?！奥糜握?號和2號”探測器把土星環(huán)的近距離照片送回后， 科學家們特別13驚訝：本來每一層又可細分紅上千條大大小小的小環(huán)，即使被認為空無一物的卡西尼縫也存在幾條小環(huán)。在照片中可見到F環(huán)有5條小環(huán)相互環(huán)繞在一同。土星環(huán)的整體形狀近似一張巨大的密紋唱片，從土星的云頂向來延長到32萬千米遠的地方。光環(huán)的顏色遠看是紅棕色，其實每層都稍有不同，C環(huán)是藍色，B環(huán)內(nèi)層為橙色，外層為綠色，A環(huán)為紫色，卡西尼縫是藍色的。２、強 磁場與大閃電“前驅(qū)者”和“旅游者”發(fā)回的資料表示土星擁有磁場，其強度為木星磁場的幾十分之一，但比地球磁場大得多。土星磁場猶如大鯨，頭部圓鈍，尾巴粗壯。它的奇異之處在于磁場磁軸與自轉(zhuǎn)軸幾乎重合，夾角為0.7°，而在地球上為12°。土星磁場的磁尾張角特別之大，是土星軌道處太陽風特別輕微的緣由。土星輻射帶范圍比地球的大10倍，但比木星的既小且弱。土星還擁有較強電磁輻射，探測器在不久的未來在萬千米外即可收到土星發(fā)出的無線電波。土星上存在一種驚人的巨型雷暴閃電，跨度達六萬多千米，覆蓋土星周長的六分之一以上。這樣大的閃電若發(fā)生在地球上，可繞地球赤道一圈半。閃電頻帶寬，暴發(fā)周期為幾秒。３、豐 富多采的土星家族土星是太陽系中衛(wèi)星最多的大行星。從1979年開始，探測器不斷發(fā)現(xiàn)新衛(wèi)星，使土衛(wèi)快速增加到23顆。土衛(wèi)形態(tài)萬千，天文學家對它們有著極大的興趣。土衛(wèi)向來徑是390千米，上面有向來徑約 130千米的大隕坑。土衛(wèi)二表面覆蓋著厚厚冰層，一半地域是荒蕪的平原，另一半則崎嶇不平?？茖W家認為它可能同木衛(wèi)一相同擁有火山活動。土衛(wèi)三表面被冰層覆蓋，冰上有條長2360千米的裂痕和向來徑約400千米、深16千米的撞擊坑。土衛(wèi)四直徑約1120千米，上面有眾多的隕坑。在它的軌道上還有伴星土衛(wèi)B，它超前土衛(wèi)四60°，位于土衛(wèi)四與土星的引力均衡點上。而在土衛(wèi)四B周邊還有顆更小的伴星。土衛(wèi)五直徑約1530千米，表面有很多環(huán)形山，近似月球和水星。土衛(wèi)六Titan是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆土星衛(wèi)星土衛(wèi)八Iapetus一面很亮，另一面很暗，是個“陰陽臉”。土星的衛(wèi)星有的直徑小于30千米，表面狀況迥然不同，就不一一介紹了。（七）、天王星在睛朗的夜晚要想觀看天王星，其實不是很難。它的星等是5.7等。它的公轉(zhuǎn)周期相當長，每84年繞太陽一周，均勻每日只挪動46"，不簡單與恒星區(qū)分，歷史上曾多次被誤認為是恒星而被載入星圖。14天王星在太陽系中的地點排行第七，距太陽約 29億千米。它的體積很大，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(zhì)量約為地球的 14.5倍。在古老的希臘神話中，天王星被看作是第一位統(tǒng)治整個宇宙的天神 ---烏拉諾斯Uranus)。他與地母該亞聯(lián)合，生下了此后的天神。是他挖空心思將混沌的宇宙規(guī)劃得和睦有序。他地位顯赫，譯成中文即是天王星。１、偶然發(fā)現(xiàn)的行星英國天文學家威廉·赫歇耳 (FrederickWilliamHerschel)，1781年3月13日夜晚在院子里與他的妹妹卡洛琳·赫歇耳 (Caroline Lucretiaherschel)用自制的反射式望遠鏡察看星空時，有時間在雙子座發(fā)現(xiàn)了一顆獨出心裁的淡綠色的星星，心中難免驚顫，這是一顆什么星呢?他讓妹妹卡洛琳將察看內(nèi)容記錄了下來，連續(xù)幾日的追蹤觀察使他認定，所發(fā)現(xiàn)的必定是太陽系的天體，可能是彗星。于是他把一篇題為《一顆彗星的報告》的論文遞交給英國皇家學會。兩年此后，法國科學家拉普拉斯 (PierreSimonLaplace)證認并宣告了威廉·赫歇耳發(fā)現(xiàn)了太陽系的新行星。天文學家們計算出這顆星的軌道， 地點是在土星的外側(cè)，此后，太陽系內(nèi)的第七顆行星---天王星就這樣被發(fā)現(xiàn)了。新行星的發(fā)現(xiàn)驚動了整個歐洲，英國皇家學會授與威廉·赫歇耳以柯普萊勛章。至此，他的生活發(fā)生了重要的改變，由業(yè)余愛晴日文的樂師變?yōu)榱藢I(yè)天文學家。 他的一世為天文學的發(fā)展做出了優(yōu)異的貢獻，其偉績名垂史冊。２、躺 著旋轉(zhuǎn)的行星在太陽系中，所有的行星基本上都依照著自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)平面湊近垂直的規(guī)律而運動，惟獨天王星的赤道面與軌道面的傾角為97°55′。也就是說，它的自轉(zhuǎn)軸幾乎是倒在它的軌道平面上，以躺著的姿勢繞太陽運動。難怪有人把天王星稱做“一個顛倒的行星世界”。天王星上的日夜交替和四時變化也十分奇異和復雜。在天王星繞太陽公轉(zhuǎn)時，其公轉(zhuǎn)周期為84年。太陽輪番照射著它的北極、赤道、南極、赤道。所以，天王星上的每一晝、每一夜都要連續(xù)42年才能變換一次。太陽照射到哪一極時，哪一極就是夏天，太陽總不著落，沒有夜。而背對著太陽的那一極，正處在漫長黑夜所籠蓋的嚴寒冬天之中。只有在赤道南北緯8°之間，才有日夜的變化。若是以地球人一般的壽命計算，在天王星的南極或北極，一世最多只好有一次目擊日出或日落的機遇。此刻,天王星上的陽光直射點,正從它的南極區(qū)移向赤道,到2007年,太陽將直射在它的赤道上。15３、衛(wèi) 星在1985年以前，人們只知道天王星有 5顆衛(wèi)星，這5顆衛(wèi)星幾乎都在湊近天王星的赤道面上繞天王星轉(zhuǎn)動。因天王星的自轉(zhuǎn)軸傾斜為 98°角，這5顆衛(wèi)星都成了逆行衛(wèi)星。此中天衛(wèi)三和天衛(wèi)四較大，直徑分別為 1000千米和 1630千米。其余三顆都比較小，最小的天衛(wèi)五是 1948年美國天文學家柯伊伯(GerardPeterKuiper)發(fā)現(xiàn)的，直徑為 484千米。天衛(wèi)五的地形復雜，有高達 24千米的山岳、坑坑凹凹的洞和數(shù)條線狀的溝，它的成因迄今依舊仍是個謎。1986年"旅游者2號"探測器拜訪了這顆行星，發(fā)現(xiàn)了 10顆新衛(wèi)星，使它的衛(wèi)星數(shù)目增添了 2倍，合計15顆。新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星都很湊近天王星， 但都比較小，直徑多在20～100千米之間。最大的一顆直徑為 160千米。1997年9月6日和7日,天文學家用帕洛瑪山 5米海爾望遠鏡又發(fā)現(xiàn)了兩顆新衛(wèi)星,它們被命名為Sycorax和Caliban。它們距天王星較遠,可能是被引力俘獲的小行星。這兩顆衛(wèi)星是第一次在天王星四周看到的“不規(guī)則”衛(wèi)星。1999年，人們又發(fā)現(xiàn)了 3顆新衛(wèi)星，使它的衛(wèi)星總數(shù)達到了 20顆。（八）、海王星按距太陽的均勻距離由近及遠擺列，海王星排行第八。它的亮度為7．85等，只有在望遠鏡里才能看到。因為它是一顆淡藍色的行星，依據(jù)傳統(tǒng)的行星命名法，它被命名為涅普頓（Neptune）。涅普頓是羅馬神話中統(tǒng)治海洋的海神，掌管著1/3的宇宙，很有神通，海王星的天文符號象征涅普頓手中冷光閃閃的神叉。１、筆 尖上的發(fā)現(xiàn)天王星被發(fā)現(xiàn)不久，人們就往意到天王星的運動有些奇怪，老是偏離天體力學計算的軌道。有人推斷天王星軌道之外可能存在另一顆行星，它的引力作用使天王星的運動遇到擾亂，這在天文學上叫做“攝動”。1845年，英國劍橋大學數(shù)學系的學生亞當斯(JohnCouchAdams)算出了這顆攝動行星的軌道和質(zhì)量，并將結(jié)果寄給了皇家天文臺臺長艾里(GeorgeBiddelAiry)。因為人輕言微，他的研究成就沒有被重視。與此同時，法國巴黎天文臺的勒威耶 (UrbainLeVerrier)也在研究這一問題。1846年9月18日，勒威耶把他的研究結(jié)果寄給柏林天文臺的伽勒(JohannGottfriedGalle)。伽勒9月23日接到信后，當晚在勒威耶預知的地點周邊找到了這顆新行星，命名為海王星。因為它是由天文計算而發(fā)現(xiàn)的行星，所以被稱為“筆尖上的發(fā)現(xiàn)”。２、“旅行者2號”的發(fā)現(xiàn)1989年8月24日，經(jīng)過12年長途跋涉的“旅游者2號”探測器按期抵達了旅途的最后一站—-海王星，對海王星進行了詳盡的科學觀察，給天文學家發(fā)回了大批清楚的照片和數(shù)據(jù)，使我們對海王星的認識不再像隔霧看花那樣朦模糊朧了?！奥糜握?號”飛近海王星拍攝的照片向人們顯示，海王星是一個暴風吼叫、亂云飛渡、富裕生氣的世界。大氣中有很多湍急雜亂的氣旋在翻騰。在海王星的南半球有一個醒目的大黑斑，其形狀、相對地點和行星的大小比率竟與木星大紅斑近似。天文學家認為它也是一個大氣旋，是令人驚心動魄的風暴區(qū)?！霸诼糜握?號”觀察海王星以前，一般認為海王星只有兩顆衛(wèi)星，那就是海衛(wèi)一和海衛(wèi)二。飛近探測后又發(fā)現(xiàn)了6顆衛(wèi)星，從而使海王星的衛(wèi)星總數(shù)達到816顆。新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星暫命名為1989N1～1989N6。1989N6距海王星近來，其余挨次是1989N5、1989N3、1989N4、1989N2、1989N1、海衛(wèi)一和海衛(wèi)二?！奥糜握?號”要點觀察了海衛(wèi)一。當它從南邊逼進海衛(wèi)一時，攝像機前出現(xiàn)了一個刺眼的白色世界，凍結(jié)的氮構(gòu)成的海衛(wèi)一極冠覆蓋了南半球的大部。海衛(wèi)一表面溫度大概只有-310℃?？茖W家推斷它是由巖石和冰混淆而成的天體。探測器發(fā)現(xiàn)海衛(wèi)一上的冰火山正在噴發(fā)，噴出的是白色的冰雪團塊和黃色的冰氮顆粒。因為海衛(wèi)一重力不大，這種噴發(fā)物可高達 32千米，是珠穆朗瑪峰高度的 4倍。迄今為止，海衛(wèi)一是己發(fā)現(xiàn)的太陽系中第三個存在活火山的天體?！奥糜握?號”發(fā)現(xiàn)海王星有5條光環(huán)：里面的3條比較模糊，可能是由衛(wèi)星碎片構(gòu)成的；外面的兩條環(huán)比較光亮，較里面的環(huán)完好；最外面的環(huán)只有幾段弧特別亮，認真察看后發(fā)現(xiàn)，本來環(huán)中嵌有七八團冰塊（最大的直徑約有10～20千米），其余的則是很小的冰晶和碎石。（九）、冥王星九 大行星中離太陽最遠、質(zhì)量最小的要算冥王星了。它在遠離太陽 59億 千米的嚴寒灰暗的太空中踉蹌前行，這情況和羅馬神話中住在陰沉森 的地下宮殿里的冥王普魯托特別相像。所以，人們稱其為普魯托（Pluto），在天文學中是普魯托英文名字前兩個字母，又是對冥王星發(fā)現(xiàn)有推進之功的美國天文學家洛韋爾（PercivalLowell）姓名的縮寫。冥王星是最晚發(fā)現(xiàn)的一顆行星，和天王星、海王星的發(fā)現(xiàn)對比，冥王星的發(fā)現(xiàn)可算得上“鮮花易謝”。冥王星的亮度很弱，只有15等，即使在大望遠鏡拍攝的照片上，它和一般的恒星也沒有什么差異，要想在幾十萬顆星星中找到它，真好似是海洋撈針。在找尋冥王星的工作中，天文喜好者出身的美國天文學家洛韋爾詳盡計算了這顆未知行星的地點，用望遠鏡認真找尋，付出了十幾年的心血。直到1916年11月16日，他忽然逝世。1925年，洛韋爾的兄弟捐贈了一架口徑 32.5厘米的大視場照相望遠鏡，性能特別好，為連續(xù)找尋新行星供給了優(yōu)勝的條件。 1929年，洛韋爾天文臺臺長邀請湯博（ClydeWilliamTombaugh）加入未知行星的搜尋隊列。他們一個一個天區(qū)地搜尋，拍攝了大批底片，并對每張底片進行仔細地檢查， 工作艱辛、無聊。1930年1月21日，湯博終于在雙子星座的底片中發(fā)現(xiàn)了這顆新行星。１、奇 特的軌道冥王星在發(fā)現(xiàn)之初曾被認為是一顆位于海王星軌道外的行星，但此后的事實證明并不是完好這樣。比如，在1979年1月21日～1999年3月14日這段時間，冥王星就比海王星更湊近太陽。這是因為冥王星軌道的偏愛率、軌道面對黃道面的傾角都比其余行星大。冥王星在近期點周邊時比海王星離太陽還近，這時海王星成了離太陽最遠的行星。每隔一段時間，冥王星和海王星會相互湊近，在黃道投影圖上兩顆行星的軌道交織。但不用擔憂它們會碰撞，因為它們的軌道平面其實不重合，即使在交織點周邊，它們之間的距離仍舊是很大的。它們會像運行于立體交織公路上的車輛相同，各自飛奔而過。２、衛(wèi) 星的發(fā)現(xiàn)1978年7月，美國海軍天文臺的克里斯蒂在研究冥王星的照片刻，有時發(fā)現(xiàn)冥王星小小的圓面略有拉長。他把1970年以來所有的冥王星照片都找出來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象是有規(guī)律地出現(xiàn)的，于是他判定冥王星有一顆衛(wèi)星。因為冥王17星離我們實在太遠了，以致在大望遠鏡里也不可以把冥王星和它的衛(wèi)星分開。這好似氣象站的風速計，一根橫桿連著兩個圓球，在疾風中旋轉(zhuǎn)。從遠處看去，兩個圓球融成一體，只好覺察出它時圓時扁的變化。冥王星的衛(wèi)星被命名為查龍Charon）。在希臘神話中查龍是普魯托的一個役卒，專在冥海上渡亡靈。查龍的公轉(zhuǎn)周期與冥王星的自轉(zhuǎn)周期相同，都是6.39日。三、彗 星公元1066年，諾曼人入侵英國前夜，正逢哈雷彗星回歸。當時，人 們懷有復雜的心情，凝視著夜空中這顆拖著長尾巴的怪異天體， 認為 是上帝賜予的一種戰(zhàn)爭警示和預示。 此后，諾曼人征服了英國，諾曼統(tǒng)帥的老婆把當時哈雷彗星回歸的情景繡在一塊掛毯上以示紀念。中公民間把彗星貶稱為“掃帚星”、“災星”。像這種把彗星的出現(xiàn)和人間的戰(zhàn)爭、饑荒、洪水、瘟疫等災害聯(lián)系在一同的事情，在中外歷史上有好多。彗星是在扁長軌道（很少量在近圓軌道）上繞太陽運行的一種質(zhì)量較小的云霧狀小天體。彗星的軌道有橢圓、拋物線、雙曲線三種。橢圓軌道的彗星又叫周期彗星，另兩種軌道的又叫非周期彗星。周期彗星又分為短周期彗星和長周期彗星。一般彗星由彗頭和彗尾構(gòu)成。彗頭包含彗核和彗發(fā)兩部分，有的還有彗云。其實不是所有的彗星都有彗核、彗發(fā)、彗尾等結(jié)構(gòu)。我國古代對于彗星的形態(tài)已很有研究，在長沙馬王堆西漢古墓出土的帛書上就畫有29幅彗星圖。在晉書“天文志”上清楚地說明彗星不會發(fā)光，系因反射太陽光而為我們所見，且彗尾的方向背向太陽。彗星的體形宏大，但其質(zhì)量卻小得可憐，就連大彗星的質(zhì)量也不到地球的萬分之一。因為彗星是由冰凍著的各種雜質(zhì)、灰塵構(gòu)成的，在遠離太陽時，它不過個云霧狀的小斑點；而在湊近太陽時，因凝結(jié)體的蒸發(fā)、氣化、膨脹、噴發(fā)，它就產(chǎn)生了彗尾。彗尾體踴躍大，可長達上億千米。它形狀各異，有的還不僅一條，一般總向背叛太陽的方向延長，且越湊近太陽彗尾就越長。宇宙中彗星的數(shù)目極大，但當前觀察到的僅約有 1600顆。１、哈 雷彗星1682年8月，天空中出現(xiàn)了一顆用 肉眼可見的亮彗星，它的后邊拖著一條 清楚可見、彎彎的尾巴。這顆彗星的出 現(xiàn)惹起了幾乎所有天文學家們的關(guān)注。 當時，年僅26歲的英國天文學家哈雷對 這顆彗星尤其感興趣。他認真觀察、記 錄了彗星的地點和它在星空中的每日變 化。經(jīng)過一段期間的察看，他驚訝地發(fā) 現(xiàn)，這顆彗星仿佛不是首次蒞臨地球的 新客，而是似曾相逢的老朋友。在哈雷生活的那個時代，還沒有人意識到彗星會按期回到太陽周邊。自從哈雷產(chǎn)生了這個勇敢的念想后，便懷著極大的興趣，渾身心地投入到對彗星的觀察和研究中去了。在經(jīng)過大批的觀察、研究和計算后他勇敢地預知，1682年出現(xiàn)的那顆彗星，將于1758年終或1759年初再次回歸。哈雷作出這個預知時已近50歲了，而他的預知能否正確，還需等候50年的時間。他意識到自己沒法親眼看見這顆彗星的再次回歸，于是，他以種風趣而又帶點遺憾的口吻說：假如彗星18依據(jù)我的預知的確在1758年回來了，公正的后代大概不會拒絕認可這是由一位英國人第一發(fā)現(xiàn)的。在哈雷逝世10多年后，1758年終，這顆第一個被預告回歸的彗星被一位業(yè)余天文學家觀察到了，它準時地回到了太陽周邊。哈雷在18世紀初的預知，經(jīng)過半個多世紀的時間終于獲取了證明。后代為了紀念他，把這顆彗星命名為“哈雷彗星”。其實在歷史上從公元前240年起的每次回歸我國都有所記錄，最早的一次可能是周武王伐紂之年，即公元前1057年。哈雷彗星每隔大概76年都會準時回歸。在哈雷彗星回歸時，能夠?qū)λM行大批的觀察研究。哈雷彗星的近來一次回歸是1986年，中國和各國相同對它進行了大批的觀察，發(fā)現(xiàn)了斷尾現(xiàn)象。它的再次回歸要等到 2061年左石。２、蘇梅克-利維9號”彗星撞擊木星“蘇梅克-利維9號”彗星是在1993年3月26日由蘇梅克夫妻與戴維·利維合作發(fā)現(xiàn)的第9顆彗星。它以11年左右的周期繞太陽運動，當它在1992年7月8日離木星近來時，它的彗核被木星引力拉碎成 21塊，變?yōu)槔@木星運動的群體。天文學家經(jīng)過計算，成功地估計了 1994年7月17日至22日之間，這顆彗星的碎塊將以每秒60千米的速度先后撞擊至木星背著地球一面的南緯約44°的地方，這但是一次稀有的天文現(xiàn)象。撞擊過程中，在木星上空出現(xiàn)了爆炸、火球、閃光，在木星大氣中形成了黑斑。此次天體撞擊事件勢必在天文學史中留下絢爛的一頁。四、小 行星帶在太陽系中，除了九顆大行星以外，還有不計其數(shù)顆我們?nèi)庋劭床坏降男√祗w，它們像九大行星相同，沿著橢圓形的軌道不斷地環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)。與九大行星對比，它們仿佛是不足掛齒的碎石頭。這些小天體就是太陽系中的小行星。小行星，顧名思義，它們的體積都很小。最早發(fā)現(xiàn)的“谷神星”（Ceres1)、“智神星”(Pallas2)、“婚神星”(Juno3)和“灶神星”(Vesta4)是小行星中最大的四顆，被稱為“四大金剛”?！八拇蠼饎偂敝凶畲蟮墓壬裥侵睆郊s為1000千米，最小的婚神星直徑約為200多千米；假如能把它們從天上“請”到地球上來，中國的青海省恰好能夠讓谷神星安家。除掉“四大金剛”外，其余的小行星就更小了，據(jù)估計，最小的小行星直徑還不足1千米。固然它們的體積比衛(wèi)星還小得多，但是在太陽系這個家庭中，卻要和九大行星論資排輩。大多半小行星是一些形狀很不規(guī)則、表面粗拙、結(jié)構(gòu)較松的石塊，表層有含水礦物。它們的質(zhì)量很小，依照天文學家的估計，所有小行星加在一同的質(zhì)量也只有地球質(zhì)量的4／10000。這些小行星和它們的大行星伙伴一同，一面自轉(zhuǎn)，一面自西向東地環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)。只管擁堵，卻次序井然，有時它們巨大的街坊--木星的引力會把一些小行星拉出原來的軌道，迫使它們走上一條新的遨游道路。在近來幾年對小行星觀察中，還發(fā)現(xiàn)一個風趣的現(xiàn)象，有些小行星居然也有自己的衛(wèi)星。在1991年以前所獲的小行星數(shù)據(jù)主若是經(jīng)過鑒于地面的觀察。1991年10月，伽利略號探測器經(jīng)過951號小行星（Gaspra2017），從而獲取了第一張高分辨率的小行星照片。1993年8月，伽利略號又飛經(jīng)了243號小行星（Ida4005），使其成為第二顆被宇宙飛船接見過的小行星。1997年6月27日，近地小行星探測器（NEAR）與253號小行星（Mathilde4001）擦肩而過。此次機會使得科學家們第一次能近距離察看這顆小行星。宇宙探測器經(jīng)過小行星帶時發(fā)現(xiàn)，小行星19帶其實特別空闊，小行星與小行星之間分開得特別遙遠。第二節(jié)、銀河系（milkywaygalaxy ）銀河系由恒星和星系物質(zhì)構(gòu)成的巨大的、盤狀系統(tǒng)，太陽是該系統(tǒng)中的一員。銀河系中的眾多繁星的光形成了銀河，成為環(huán)繞夜空的外形不規(guī)則的發(fā)光帶。這條星光帶大概上位于銀盤平面上。銀河系是構(gòu)成宇宙的億萬個星系中的一個。它擁有幾百億顆恒星和相當大批的星際氣體和灰塵。銀河系是星系種類中的旋渦星系一類的典型。它的核心四周是一個巨大的中央核球，并有環(huán)繞著它的旋臂。這些曲折的旋臂使銀河系的外形看上去像是一個宏大的車輪。旋臂均勻沉陷在銀盤中。銀盤是銀河系的主要構(gòu)成部分，直徑約70000光年。銀核為星際灰塵粒子障蔽，它們汲取銀核輻射中的可見光和紫外光。但科學家能夠在射電、紅外、X射線和γ射線的波段，記錄并研究銀核區(qū)發(fā)出的輻射。特別是紅外輻射和X射線中的強發(fā)射，表明存在著高速運動的電離氣體云。此刻多認為，這種氣體云在環(huán)繞一個大質(zhì)量天體運行，很可能是一個質(zhì)量約為400萬個太陽質(zhì)量的黑洞?？茖W家已確認，中央核球的主要成分是一些老年恒星和老年星團。旋臂的成分則是完好不同的另一類天體。旋臂中的天體屬于十分年青的亮星和分散星團。別的，在旋臂地區(qū)內(nèi)是星際氣體和灰塵粒子的最高度集聚區(qū)，所以那邊也是新的恒星形成的最合適的所在。太陽位于這些旋臂中的一條，即獵戶臂的內(nèi)側(cè)邊沿周邊，距銀河系中心約為銀河系半徑的三分之二距離處。銀核位于人馬座天區(qū)方向，和太陽的距離約為23000光年。銀盤的上和下為一球形地區(qū)（稱為球狀成分），此中充滿著球狀星團和其余年紀很大的天體。比如貧重元素的矮星。銀河系的外頭向來到可見的邊緣，為一個巨大的大質(zhì)量銀暈。它的成分、形狀和延長大小尚不十分清楚。整體銀河系統(tǒng)繞銀心自轉(zhuǎn)，但不同構(gòu)成部分的天體其實不以相同的速度公轉(zhuǎn)。 距銀心遠的天體比距銀心近的天體速度慢。距銀心相當遠的太陽以一個近似圓形公轉(zhuǎn)軌道繞銀心的運動，速度估計為225公里/秒。因為太陽的公轉(zhuǎn)速度較慢，它繞銀心公轉(zhuǎn)一周約須2億年。地球所在的太陽系處于銀河系中，在地球上看銀河會發(fā)現(xiàn)橫跨星空的一條乳白色亮帶，這就是銀河系主體在天球上的投影。中國古代又稱為銀漢。在北半天，銀河從天鷹座先向西北，經(jīng)過天箭座、狐貍座、天鵝座、仙王座、仙后座,再折向東南,穿過英仙座、御夫座、金牛座、雙子座、獵戶座、縱貫天球赤道上的麒麟座，進入南半天的大犬座、船尾座、船帆座，又折向西北，橫過船底座、南十字座、半人馬座、圓規(guī)座、矩尺座、天蝎座、人馬座和盾牌座。銀河經(jīng)過23個星座，周天一圈后又回到天鷹座。用望遠鏡察看，能夠看見銀河是由為數(shù)眾多的恒星和星云構(gòu)成的。星云有亮有暗。亮星云密集處使銀河增亮，比如，盾牌座、人馬座一帶的亮區(qū)。暗星云則表現(xiàn)為銀河上的暗區(qū)，比如，天鷹座以南的“大分叉”和南十字座周邊的“煤袋”。銀河在星空勾勒出輪廓不很規(guī)則、寬窄不很一致的帶，叫作銀道帶。銀道帶最寬處達30°，最窄處也超出10°。20第三節(jié)、遙遠的恒星一、恒星1、恒星是由火熱氣體構(gòu)成，能自己發(fā)光的一種球狀或近似于球狀的天體。光年：光在一年里在真空中流傳的距離。離我們近來的恒星是半人馬座 α星2、恒星能否真的恒定不動？這一問題的答案仿佛是無須置疑的。我們對恒星地點的觀察結(jié)果與古人的有關(guān)記錄是完好一致的。所以，人們曾認為所謂恒星，理所自然應當是恒定不動的。可是，問題在于，我們能否僅依據(jù)直覺就認為某些物體的地點未發(fā)生改變，而忽視了另一方面，即這種位移其實是存在的，不過在現(xiàn)有的條件下，我們沒法發(fā)現(xiàn)罷了。事實證明，的確有一些物體因為挪動的速度過慢而使其看起來仿佛根本未發(fā)生位移。有一個簡單的例子能夠證明這一點。假如我們察看時針在半分鐘內(nèi)的位移狀況，我們會感覺它看上去根本未發(fā)生挪動，而當我們走開一小時后再回來時，會發(fā)現(xiàn)時鐘已經(jīng)行進了一格。假如一小時前它指向“1，”那么此時它應指向“2?！?718年，哈雷（哈雷是彗星的發(fā)現(xiàn)者）在利用天文望遠鏡對某些恒星的位置進行觀察時發(fā)現(xiàn)了此中三顆，即“天狼星”、“浣熊星”、“牧夫座a星”的地點與古人的記錄發(fā)生了偏移。古希臘人固然還沒有天文望遠鏡先進的設施，但他們的觀察是極其認真的，其觀察記錄也不會有太大的失實之處，所以，能夠必定，這三顆星體的確在挪動。實質(zhì)上，這三顆星體的地點與泰克·布朗在一個半世紀以前的觀察記錄對比就已經(jīng)發(fā)生了偏移。而布朗的觀察結(jié)果是被公認為天文望遠鏡發(fā)明以古人類有關(guān)記錄中最為精準的。在當時，布朗依據(jù)這一現(xiàn)象判斷出這三顆星體相對于周邊的星體發(fā)生了位移，并且這一位移將連續(xù)下去。其實，這一現(xiàn)象有可能合用于所有星體，也就是說，所謂“恒星”并不是靜止不動，而是不斷改變著它們在空中的地點。恒星的空間速度能夠分為兩了重量，即視向速度和切向速度。天狼星、浣熊星、牧夫座a星固然挪動得很慢，但其速度相對其余挪動速度更慢的星體來說，已經(jīng)相當明顯了，最少我們還能夠利用各種手段對其進行觀察。別的，我們能有幸發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象還應感謝這三顆星體發(fā)出了較為光亮的光芒。二、恒星的多樣性1、雙星雙星是宇宙間相距很近的兩顆星體，兩顆星都稱為雙星的子星。此中較亮的那一顆星又叫主星，較暗的一顆又叫伴星。也又把質(zhì)量大的叫主星，質(zhì)量小的叫伴星的。在恒星世界中，雙星是很廣泛的現(xiàn)象。它是規(guī)模最小的恒星企業(yè)。雙星的顏色是五彩斑斕的，其子星也是八門五花。有的雙星的子星為爆發(fā)變星，有的是脈動變星或其余變星，有的是白矮星，有的倒是中子星，有的干脆包含在聚星里。在星團、星云和河外星系中，也都發(fā)現(xiàn)有雙星。雙星的種類好多，有物理雙星、光學雙星等。別的，還有密近雙星、射電雙星、x線雙星、爆發(fā)雙星、脈沖雙星等。1）、物理雙星是指因為引力作用而沿著軌道相互相互環(huán)繞運動，相互之間擁有物理聯(lián)系的雙星。往常所指的雙星都是指的這一類雙星。物理雙星的種類好多，依據(jù)兩子星之間的距離遠近能夠分為目視雙星，分光雙星和交食雙星。別的，21還可由天體丈量，剖析其光譜，依照觀察波段或所包含的特別對象而發(fā)現(xiàn)的各種雙星。1〉分光雙星是指經(jīng)過對某天體譜線地點變化的觀察剖析，能判斷出的雙10星．因為這種雙星的兩顆子星間的距離很近，繞轉(zhuǎn)周期也很短〔大多半小于天〕，所以，經(jīng)過望遠鏡，用肉眼或照相方法都不可以分辨出它們的兩顆子星。根據(jù)多普勒效應，恒星湊近我們運動時，其譜線便移向紫端，恒星遠離我們運動時，譜線便移向紅端．跟著兩子星的繞轉(zhuǎn)，恒星光譜的譜線便發(fā)生有規(guī)律的挪動，據(jù)此，我們能夠發(fā)現(xiàn)雙星。假如兩子星一顆亮，一顆暗，這是能看到一顆亮星的光譜線作周期性的移位，另一顆較暗的光譜線看不到，這樣也能發(fā)現(xiàn)雙星。這些方法發(fā)現(xiàn)的雙星都稱為分光雙星．2〉交食雙星是指兩子星相互繞轉(zhuǎn)相互掩食（一顆子星從另一顆子星前面經(jīng)過，象月亮掩食太陽）而造成亮度發(fā)生有規(guī)律的、周期性變化的雙星。這種雙星的軌道面與視野幾乎在同一平面上，所以，會產(chǎn)生掩食現(xiàn)象。交食雙星又稱食雙星，又因其亮度會產(chǎn)生有規(guī)則的變化，所以，又可稱為食變星。雙星的光變周期就是它們的繞轉(zhuǎn)周期。光變周期最短的只幾小時，如大熊座UX星，光變周期為4小時43分；最長的如半人馬V644星，光變周期長達65年．3〉目視雙星 指經(jīng)過望遠鏡，用人眼或照相能直接分辨出由兩顆子星所構(gòu)成的雙星。這種雙星，兩顆子星相距都較遠。它們相互繞轉(zhuǎn)的軌道半徑比較長，自然繞轉(zhuǎn)周期也較長，一般都在一年以上，絕大多半都擅長五年，有的可長達萬年以上。目視雙星的顏色是絢爛多彩的．如天蝎座a〔心宿二〕，主星為紅色，伴星則為綠色；獅子座a〔軒轅十四〕，主星為白色，伴星為濃藍色.2）密近雙星指兩子星發(fā)生物質(zhì)溝通，以致于一顆子星影響另一顆子星演化的物理雙星．有人認為，目視雙星的一部分、所有的分光雙星和交食雙星都是密近雙星．這種雙星在兩子星相互快速的繞轉(zhuǎn)時，會有強盛的氣流〔物質(zhì)流〕從一顆子星中不斷地拋出．這些被拋出的物質(zhì)，一部分跑到另一顆子星周邊， 形成恒星四周的物質(zhì)，有的可能進入到星際空間．密近雙星的運動周期，較長的有12年以上，也有短到只有17分半鐘．此中一子星假如象超新星相同爆發(fā)時，許多狀況下仍保持為雙星，但也有拆開的．密近雙星是恒星世界中一種廣泛存在的天體，在聚星、星協(xié)、星團、行星狀星云、河外星系中都發(fā)現(xiàn)過，在天文學研究中意義很大．3）光學雙星指遠看相互相距很近，實質(zhì)上相距很遠，相互其實不相互環(huán)繞運動，也沒有設么物理聯(lián)系的兩顆星。它們不過在地球上看來，方向差不多，因此投影在天球上湊在一同的星對。光學雙星并無什么研究價值。2、聚星聚星是指三、五個相互有物理聯(lián)系的恒星構(gòu)成的多重恒星系統(tǒng)。按成員星的數(shù)目不同，有時也稱三合星，四合星等。聚星可分為一般聚星和四邊形聚星。一般聚星其成員星兩兩構(gòu)成雙星，典型星為大熊座α〔中文名為開陽〕。四邊形聚星成員間的距離相差不多，成員星的運動各有不同的方向，沒有周期性，這個系統(tǒng)是不穩(wěn)固的，最有名的四邊形聚星是獵戶座四邊形聚星．3、變星 亮度有起伏變化的恒星。惹起恒星亮度變化的原由有幾何的原由(如交食,屏遮)和物理的原由(如脈動，爆發(fā))以及