第三章太阳系.ppt

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1、第三章 太阳系,1. 从地心说到日心说,天体运行论1543 阿利斯塔克 (Aritarchus 公元前310-230) “地心说体系” 托勒玫(Ptolemaeus,85-165) 本轮、均轮、等点 阿尔丰索国王 顺行、逆行、留、水星金星的往返摆动 布鲁诺(Bruno,1548-1600)的无限宇宙,2. 太阳系的轨道特性,近圆性, e=(a2-b2)0.5/a 同向性 共面性,第 谷(Tycho Brahe 1546-1601)的21年 开普勒(Kepler 1571-1630) 8 ! 行星运动三大规律:1. 行星在椭圆轨道上运动,太阳位于其中一个焦点上.2. 行星与太阳的连线在相等的时间

2、内扫过相等的面积.3. 行星公转周期的平方与轨道半长径的立方成正比.,3. Titius-Bode 定则,an+1/an=c1.7;an =0.4+0.3 2 n-2 UA1UA=147.5 106km 表3.1 波得定律与观测值比较 行星 n 观测值 计算值水星 1 0.387 0.4金星 2 0.723 0.7地球 3 1.000 1.0火星 4 1.523 1.6(小行星) 5 2.7 2.8木星 6 5.203 5.2土星 7 9.52 10.0(天王星) 8 19.2 19.6(海王星) 9 30.2 38.8(冥王星) 10 39.5 77.2 *( 上表中括号内为定律提出后发现)

3、,1781年. 德国天文学家赫歇尔(Herschel)发现天王星1801年11月. 谷神星丢失十年,根据41天移动了3度。高斯预报2.77 UA.(意.皮亚齐 Piazzi) 智神、婚神、灶神 小行星带,4.太阳,光谱分析:73种元素,H:71% ,He:26.5%,O+C+N+Ne:2%;Mg,Ni,Si,S,Fe,Ca 0.14%. 光球层: 厚300km,5500oC, 0.01g/ cm3.色球层: 厚3000-5000km,日全食时呈玫瑰红色,可达100万度K.日 冕: 最外层的稀薄等离子体太阳风大气层,d=10-12g/ cm3 . 100万K,800km/s,400km/s黑 子

4、: 直径2000-10000km,4200oC,具极强磁场;对气候与生态变化的影响有11年周期.耀 斑: 在黑子群上空的亮点出现在色球层中,n秒钟内可扩大成纤维云状物,直径10万km,T 1.5万-100万度.,恒星的结局,小于3个太阳白矮星冷却黑矮星,3-10个太阳质量核炸超新星,大于10个太阳质量内炸,超新星,中子星(脉冲星,R10km, V增大),黑洞,He燃烧合成C,O,Ne,Mg,S,Si,抛出外壳,红巨星,超新星 第二代星云,忙忙碌碌又开始了,“臭蛋星云”,形成中的臭蛋星云,5. 太阳系中的行星,体积 密度 卫星 表面 主要元素类地行星 小 大 少 固 Fe,Mg,Si,K,Ca,

5、 Al,Ti,Ni类木行星 大 小 多 非固 H,He,CH4,氨冰 水冰,“伽利略” 于2003.9.21坠入木星大气层,旅行者2号的旅程,旅行者2号对海王星的最后一瞥,先驱者号上的图形语言,太阳系九大行星(详见后多图),水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,旅行者 2号的发现磁场,磁轴与自转 轴的夹角约为50度;海卫1,海卫2之外 还有6颗卫星(呈碎 块状)。,海卫1 新发现的卫星直径 :2720Km 直径 :50-200km表面:T=37K 阴暗的碎块600km高处,T=300K 极冠甲烷冰,氮冰 XY裂缝 山脉(无环形山),物质?,冥王星,1930年2月18日发现 黄赤交

6、角17度 冥王星的表面 甲烷冰层覆盖 密度2g/cm3 直径14000-6000km 卡戎卫星,5. 彗星,慧核,慧发: 固体C,冰冻水,CH4,NH3等慧尾 CO+,N2+,CO2+,汉朝马王堆帛书里对彗星的描绘,哈雷彗星,海尔波普彗星,彗星的源?Oort 云,6. 陨石,7. 撞击的效果,6500万年前,墨西哥尤卡坦半岛陨石坑直径170km的洼地,陨石直径10-20km. 撞击的效果-恐龙绝灭. 1908年 通古斯 “苏梅克列维9号”(S-L9)彗星撞木星 1993.3.23-3.25 1994.7.16 21个慧核,卫星图片墨西哥尤卡坦半岛上的大陨石坑,1993.3.25-1994.7.

7、15慧木相撞前,哈勃空间望远镜观测到的S-L9彗星碎块(21块),S-L9彗核C碰撞前后的木星红外图像,彗核K与木星撞击后火球从亮到暗的变化,慧木相撞痕迹,月球上的撞击坑,流星雨,1833年:带来知识启蒙的狮子座流星雨,1966年:20世纪最眩的狮子座流星雨,1999年:呈火球状的狮子座流星雨,2002年:在英格兰观看到的狮子座流星雨,2002年:从太空观测到的狮子座流星雨(11月19日),空间观测计划,空间探测的参与者:观测天文学家,地 质学家. 仪器: 用照相望远镜搜索近地天体 电子光探测器目标: 发现小行星使之偏离轨道,8. 角动量分配异常,C=MVR=MR2 0.135%99.4%,9. 太阳系起源假说及其发展,Kant-Laplace星云说18世纪Kant, 1755自然通史和天体理论 Laplace, 1796宇宙体系论 无法解释角动量分配异常新星云说40年代, .(前苏)60年代,F.Hoyle(英) E.Schatzman(法),Laplace星云假说,

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