首页 > 文库大全 > 实用范文 > 其他范文

太阳系形成分析的论文(精选五篇)

太阳系形成分析的论文(精选五篇)



第一篇:太阳系形成分析的论文

内容提要截止二十世纪末,关于太阳系形成的假说已有一百多个,但这些假说仅能说明太阳系存在的部分事实。因此本文提出:太阳系的诞生,导源于银河系中的一次并行的黑矮星之间的天体碰撞事件;碰撞中伴随着巨大的能量转换和能量释放过程;随能量的转换,物态上也起了巨大的变化,形成了太阳元素和地球元素。随之,有关太阳系物质的起源、物质存在状态、物质存在状态间的联系以及太阳系运动的动力学原理诸方面的问题都得到了顺理成章的解释。

主题词黑矮星天体碰撞能量转换

地质研究表明,我们人类居住的星球——地球,是在50亿年前由一个完全熔融的球体凝成的,球体外面环绕着稠密的大气层,其中有空气和水蒸气,可能还有挥发性很强的气体。

这一大团炽热的宇宙物质是从哪里来的?是什么样的力量决定了它的形成呢?这一有关我们的星球和整个太阳系的起源问题,是多少个世纪以来一直萦绕在天文学家头脑中的一个谜。自十八世纪起,由于天文观测资料的丰富和积累,对宇宙认识的扩大和深化,各式各样的太阳系演化假说蓬勃发展起来,到二十世纪末,太阳系演化假说已达一百多个。这些假说的提出和论争,使人们进一步加深了对太阳系的认识。

但是,在目前已经提出的上百个太阳系起源演化的假说中,都是从太阳系目前结构和运动的某些特征出发,它们都仅只能说明一部分现象。迄今为止,还没有一个假说能够圆满解答太阳系的多种多样的现象,本来,探索太阳系的起源是有许多困难的,这是遥远年代以前的事,没有一个人目睹这个过程,一切都只能依靠今天的事实和分析来论证。目前,太阳系起源于原始太阳星云是多数学者的看法。

但地质研究表明,地球的早期,表面分为泛大陆和泛大洋,现今各大陆是由泛大陆分裂以后的碎片飘移而形成的。各大陆板块的形状、地层、制造、岩相、古生物群落的分布、古气候及地球物理特征等,都说明了这一点。地球早期的这个形态特征表明,它是从一个更大的星球上被撞下来的含有花岗质壳层和基性岩壳层甚或是包括冰水壳层物质的碎片演化而来。假若是由星云凝成的,就不可能有地球早期的这个形态特征。

基于此,考虑到地球元素的起源(地球不具备从星际物质合成地球元素的条件)、天体演化等因素认为:我们的地球、包括整个太阳系的诞生,起源于一次天体碰撞事件。发生碰撞的两天体应为演化到最后阶段的暗天体——黑矮星。两这个黑矮星,一个是作为太阳系诞生的母体矮星——原始的日球,一个是作为太阳系诞生的父体矮星——原始的木星。

设想,原日和原木,本为银河系家族的成员,它们沿各自的园形轨道绕银心运行。从太阳行星系运行轨道平面与银道平面有很大的交角可以推知,它们绕银心运行的轨道是平行的、并行的,它们彼此处于相对静止状态,均以250km/s的速度绕银心运行。由于它们彼此间有万有引力作用,使它们的作相向运动。终以8500km/s的运动速度发生倾斜碰撞,由此诞生了我们今天的太阳系。

碰撞大约是这样发生的:

碰撞首先使原日的冰水圈层破裂为大小不一的碎块,并由原木获得相当大的碰撞运能,以极大的初速度,飞入太阳系外层轨道,成为今天数目众多的慧星。紧随其后,是原日的岩石圈碎裂,形成较大的和较小的碎块,并由原木获得碰撞初速度而具有要当大的动能。这些获得动能的大小不一的碎块,首先在原日面发生摩控滚动运动,使部分动能转化为自转角动能,脱离原日后,这些自转角动能继续保持,成为今天各大行星及其卫星的自转运动能量的由来。考察今天九大行星赤道处的自转运动线速度自远(冥)而近(水)分别为0.3、18.6、19﹒1、10.2、12.6、0.25、0.47、0.02和0.03km/l。一般来说,由远至近有由大变小的明显趋势,这是由于它们所获得的初速度,以及它们在日面作摩控运动时间及自身的质量等几方面综合因素所决定的。如距太阳较远的海王星、天王星和土星,是较早被撞下来的壳层碎块,它们在原木那里接受的碰撞动能大,初速度高,在原日面作摩擦滚动运动的时间长,所以自转速度和脱离碰撞主体星原日的运动初速度高,所以处于外轨道,且自转速度快。而火星、地球、金星及水星等,随后相继脱离碰撞主体星原日,原木所具有的冲击动能已相继递减。从原日面摩控滚动的跑道已越来越短,而且膨胀的气壳物质已大量生成,阻力大增,所以,它们从原木那里获得的动能、初速度,以及自转速度也相继递减。而冥王星是首先被撞下来的,为什么它的赤道处自转运动线速度明显较低呢?这是因为,那时的原日固态冰水壳层尚未来得及气化,故摩擦系数小,因此,其赤道处自转运动线速度也十分明显地较低了。

天王星的姿态有些特别,它实际上是侧卧着的,就象一个旋转的陀螺一样。它的这种运动姿态说明,原日面可能并不平坦,有高大的山体,在她获得绝大部分自转动能,就要脱离原日面之时,在她的一侧撞到山体,使她顺过未脱离原日面,形在了她特别的运动姿态。她也有能量将山体撞离,为后来者开辟道路。

值得指出的是金星,它有与其它行星相反的自转运动方向,它的自转角动能的获得,有别于其它行星的成生方式。它不是从原日面滚动,而是在原木面滚动而获得自转动能的。因为它是趋向于最后形成的行星,当它生成的时候,原木(可能仅余下坚实的核部)已经深入原日壳层深部,仅露脊背,仍有相当大的动能,被原木掘下的(而不是撞下的)原日壳层块——原始金星,在原木坦露的脊背上滚动着获得原木的动能及自转角动能,以这样的方式获得的运动初速度,当然远不及其它行星大,因此处于内轨道,以这样的方式获得的自旋运动方向,当然与其它行星的自旋方向相反,且能量较低,自转周期很长,达243天逆向旋转一周。

碰撞中,原木亦粉身碎骨,脱去外壳层,核部与原日作用,亦使自身的产分动能转化为自转角动能,并以较大的残余速度脱离原日,并超越水星、金星、地球及火星飞入外轨道,成为今天的木星。脱离碰撞现场的木星,伴随大量的气化物并裹携大量的碰撞碎块,在木星以残余速度飞入轨道的途中,部分被抛撒于后,成为今天的小行星带,未能挣脱木星引力场的,则成为木星的部分卫星及木星环。

太阳也在这次碰撞事件中获得自旋角动能,所以,太阳也有自转运动,且与行星自转方向相同,碰撞中(伴随气化),赤道处的遭扭力最大,两极最小,故至今太阳赤道处仍以25日一周的速度旋转,而轴部则以35日一周的速度自转,如是不考虑原日和原木原有的自转角动能,以及大量碰撞碎块后来又被太阳及九大行星吸引而陨落,使自身自转角动能改变这些后期因素的影响,那么,太阳的自转角动能应和九大行星及其卫星的自转角动能相等,或要大些,因还有原木对其碰撞的推动力这一重要的因素。

还应该进一步说明的是:为什么原木对原日的碰撞所产生的九大行星的运行轨道不是长椭园形?这一问题也是可以说明白的。由于原木对原日的碰撞,大部分碰撞动在碰撞中转化为热能,产生了大量气化物质和尘粒,在碰撞中迅速膨胀,形成气壳,这些随碰撞而产生的迅速膨胀的气壳,可能充斥了现今太阳系范围的大片空间。因此,碰撞产生的行星原始胚胎在进入运行轨道的运行过程中,受三项力的作用:第一项力是与原日球呈切线方向的运动惯性力,这是从原木那里获得的,是行星进入椭园形轨道运动的主要动力源。其二是日球对它的引力,此项力起初与惯性力呈90°交角,并随行星以切线方向脱离日球后的逐渐远离而逐渐张大,使切线运动变为抛物线方向运动。但这两项力综合作用下所产生的运动轨迹只能是长椭园形轨道。因此,还有第三项力的作用。这第三项力就是伴随碰撞作用而迅速膨胀起来的浓重的气物质及一其相伴的尘粒物质对新行星的阻力。这第三项力的作用,使原先可能产生的长椭园形轨道变得近园形一些。而作为九大行星之一的冥王星的运动轨道则有所差移,较其它行星轨道要扁些,呈蛋形。这种差异是由于其首先被撞下,气壳物质尚未大量形成,所以,其被气物质的阻力作用的改造的时间和大小要短一些、小一些的原故。而那些较冥王星诞生更早的彗星的轨道,才真正是长椭园形的了。另外,原日在原木的碰撞下,也要产生向环绕中心方和的运动,亦为原因之一。

这些伴随碰撞而膨胀起来的气物质后来又到哪里去了?它们一少部分被九大行星俘获,成为今天九大行星的水壳层、气壳层,一部分落回日球,而大部分则被日球的辐射压吹走,逸散到星际空间去了。你只要仔细观察一下,当彗星靠近太阳的时候,总是拖着一条长长的尾巴,永远背向太阳,那正是太阳辐射压的作用。

九大行星俘获这些气物质的本领是不一样的,质量越大的行星引力越力,俘获的气物质越多,越远离太阳的行星,引力半径作用范围也越大,所以能俘获的气物质也越多。故远离太阳的质量较大的行星均成为气体巨人。我们的地球质量恰好。离太阳不过错也不近,故俘获了恰到好处的水物质、气物质,在地球上便诞生了生命。而较地球稍近太阳一些的金星,虽有与地球相仿的质量,也只能俘获一些密度稍大的CO2,而更接近太阳的水星上就只有稀薄的大气层了。

在天体碰撞事件中,伴随着巨大的能量转换和能量释放过程,其一是动能间的转换,其二是动能向热能的转换,其三是压力势能释放引起的向热能间的转换。

动能:

碰撞动能的产生导源于两天体的万有引力作用,在万有引力的作用下,两天体均产生相向运动和加速a,a值等于GMR-2,通过微积分的运算导出:两天体相向运动的速度V的二次方幂与两天体之间的距离R成反比,而与其质量总和M成正比,即:V2=3GMR-1

这里G为万有引力恒星。要确定两天体的碰撞动能,关键在于取何R值,即两天体半径之和。我们假定原日和原木具有现今太阳系的总质量和木星的质量,分别为2·1030kg、2·1027kg,有天狼伴星般的密度(即3.80·109km/m3),依此计算的结果是V=8529km/s,若视原木以8500km/s的速度撞向原日,则原木所具有的动能为145·1039焦耳。此动能在天体碰撞中,少部分转换为太阳系成员的自转运动角动能及环绕运动的动能,而大部分则在天体碰撞中转换为热能。

压力能:

固态天体内部具有极高的压力能是一个很少涉及的研究领域。以致许多天文现象得不到合理的解释。我们知道,气态物质的压力能可以用压强P和体积V的乘积来表示,固态天体内部的压力能,同样也可以用压强P和体积V的乘积来表示,而单位质量物质所具有的压力内能值,则可以用压强P除以密度D求得。

若原日那般质量(2·1030kg)的天本坍缩为天狼伴星般平均密度的天体,内部压强和单位质量所具有的压力能值随深度变化的情况是:

深度压强值单位质量压力能值

4km8.09·1019pa2.12·1010J/kg

19km3.85·1020pa1.01·1011J/kg

100km2.04·1021pa5.38·1011J/kg

1009km2.68·1022pa7.05·1012J/kg

5000km2.36·1028pa6.2·1018J/kg

5008km(核)1.91·1030pa5.0·1020J/kg

这些储存于天体内部的压力势能,在特殊的条件下,可以直接转换为热能。其理论解释是:构成物质的分子、离子,甚至构成原子核的基本粒子,如质子、中子,屈服于外部的压力势而收缩,这些在外部压力的作用下而收缩的分子、离子,在外部压力骤减时,由于压力能的迅速释放,使这些受压迫而紧缩的分子、离子伸张而弹射出晶格,使物质从固态熔融为液态,在压务能的释放值足够大时,甚至可以使构成原子核的基本粒子,如质子、中子之类,从原子核中弹射出来,使原子核解体。太阳元素的形成,就经过这样的转变过程。原日演化到高密度的黑矮星阶段,在其物质构成中,已有大量的质子和电子结合成为中子,使(核内)中子数大大超过质子数,并在内部引力的作用下,坍缩成为极高密度的天体。当原木对原日的碰撞,使原日面产生深达数百公里的辐射状断裂时,压力能的释放,显然有能量使这些受压迫而呈紧缩态的中子和质子爆发,成为高达数千万甚至上亿摄氏度高温的粒子流,从裂隙中喷射出来。中子单独存在时不稳定,平均约15.25秒钟,即衰变为质子和电子,并释放能量。现今太阳上最丰富的地素是氢,其生成机理,大约就是这样的。氢元素的大量生成,在了现今太阳上进行热核聚变反应的原材料

这里,再以压力能的释放为线索,说明地球、月球的形成过程:

在说明地月形成过程之前,必须首行解放说明,原木和原日为具矮星态壳层结构的天体,其壳层结构为:外壳层为轻元素的原子核和自由电子的紧缩态壳层,内壳层为较重元素的原子核和自由电子的紧缩态壳层,越向内壳层原子核中的中子比例数越高。

原木对原日的碰撞,使含有原日不同壳层物质的碎块被撞下,成为地月的原始坯胎。原始地月坯自原木获得碰撞动能,首先在原日面摩擦滚动,将自身部分动能转化为自转角动能,并将部分动能由摩擦滚动传递给日壳,使日壳亦产生自转运动,与此同时,即在内部压力的释放过程中开始膨胀,随膨胀,各原子核拉回属于自己的电子,成为常态化学元素,这些不同的化元素又进一步按电负性的不同,进一步结合成为分子,从而完成矮星态物质向常态物质的过渡。当地月坯完在这一物态上的转变,并获得相当大的自转角动能就要脱离原日面之时,即成为化学成分不同的熔浆态,原外壳层成为花岗质熔浆态,内壳层成为基性熔浆态,由于原属内壳层的基性熔浆态一侧内能(压力能和热能)更高,压力能转换热值高,所以形成的熔浆温度更高,甚至可以出现部分高温气化态物质,且基性熔浆较酸性熔浆具有更大的流动性。因此,少部分基性熔解浆稍先脱离日面,成为新生的月球,稍后,熔融的新生地球也脱离母体,追随新生的月球而去,双双飞入绕日运行轨道。月球的自转周期与绕地转动周期相等,都是27.32日,一面永远朝着地球,且其绕地转动方向和地球自球方向一致,好象地球的一部分一样,且月球岩石是由玄武岩、辉长岩、苏长岩一类的基性岩石组成,正说明了月球的这种成因。因此,月球和地球,是从一个胚胎中分裂而成的孪生兄弟。无独有偶,冥王星及其卫星,也是一对孪生兄弟。

这种太阳系新生成员的熔融状态,从火卫一和火卫二的外部形态也可以看出,它俩的个头不大,呈三轴椭球体状,它们的这种形态说明,它们是以熔浆态,快速飞离原日的过程中就很快冷凝的。如果在进入轨道后再缓慢冷却,那就只能成为两轴椭球体。甚至是正园球体了。它们的这种形态,同时也说明了在太阳系诞生之初,气物质对它们的阻力作用。

在太阳系的众多卫星当中,也不乏逆行的卫星,那是因为有一部分卫星在诞生之初,亦以行星的姿态出现。在它们以后的统日运动过程中,被附近运行的大行星体捕获,因而成了大行星体的卫星,由于辅获方向的不同,产生了正向和逆向运行的运动形式的区别。

至此,有关太阳系物质的物质起源,物质存在状态、物质存在状态间的联系以及太阳系运动的动力学业原理诸方面的问题都得到了合理的解释。

第二篇:太阳系的形成与演化

太阳系的形成与演化

太阳,一个美丽而神秘的星球,千百年来一直伴随着我们,有了太阳,才有了我们今天多姿多彩的世界,是她,带给我们温暖和光明,也是她,让我们的地球生生不息……而关于太阳和太阳系的形成与演化问题,一直是人类不懈探索的重要课题之一,那么,就我们目前的认识而言,太阳系是怎样形成的呢?

二十世纪以来,人们的天文学知识越来越丰富,并且认识到,在广阔的宇宙中,发生恒星相遇情况的可能性极小。五十年代以后,又提出了许多新的学说,这些学说大部分都是以星云假说为基础的学说。八十年代后期以来,科学家们对太阳系起源有一个倾向性的认识,我们将这个倾向性的认识合理地细分为若干个演化阶段,加上深入地分析。太阳系的起源会非常清晰地展现在我们面前。

星云演化阶段 :太阳也是由星云物质演化来的,它处在距离银河系中心2.7万光年的猎户旋臂上。在46-50亿年之前,星际弥漫物质分布不均匀,物质的密集区成为星际云。在外界因素的触发下,星际云发生自吸引收缩。当密度足够大时,星云际云出现不稳定,瓦解成为多个小星云。其中猎户臂上的一块小星云,质量约为1.03M⊙,该星云就是以后演化成太阳系的星云。该星云中心温度100K,其余大部分的温度均在10K以下。初始角动量2×1052~5×1052克·厘米2·秒-1。星子演化阶段:当太阳星云极度收缩,大多星云物质范围在1~3万个天文单位,有98%以上的物质都已收缩到一个天文单位内时,太阳系星云进入星子演化阶段。

在这个演化阶段,大多数太阳系起源理论,对星云中心由星云物质收缩成星子,再由星子聚集质点形成太阳的观点没有异议。

太阳—地球形成阶段 :在这个阶段的开始,99%以上的太阳星云物质聚集起来,形成了太阳的雏星。其密度约在1.35克/厘米3,它聚集了太阳系50%的角动量,由于物质的聚积,分子碰撞加剧,中心温度已达到6000K以上。

在太阳的周围这时候先后生成了四个行星,它们是:

1、水内星(Inmercury):因为现在这颗星已经不存在。其名暂定为水内星(不是Vulcan)。它的质量大约是160个地球单位(现在的地球质量=1个地球单位)。密度为1.34克/厘米3左右。它运行在距离太阳2900万千米的轨道上。

2、水星:这颗水星并不像现在的水星。它的质量约110个地球单位,密度亦为1.34克/厘米3。这颗水星运行在离太阳7000万千米的轨道上。

3、金星:它当时的质量是70个地球单位,密度1.34/厘米3,轨道距离太阳1.1亿千米。

4、地球:当时的质量为50个地球单位,密度为1.33克/厘米3,轨道为1.5亿千米。

它们的运行轨道基本是圆型。由于形成行星的旋臂外缘物质的角动量略大于内缘物质的角动量,内、外两个角动量的差变成行星自转角动量。所以以上形成的行星都具有绕太阳公转方向相同的自转。

关于水内星存在的理由,分析一下水星到火星的轨道特性就可以得到启示。关于形成的各行星的体量,有许多证据可以证明,当时可以有很大的质量。例如:水星现在的物质丰度和质量,如果将它们分散在水星轨道的范围以内,这些物质无论用什么办法也不能将其聚集成现在的水星。在地球上,各大洋底锰结核的存在和海水中丰富的铀含量都说明,如果地球的体量从形成时到现在就没有改变,那么对这些现象根本就无法解释。

火星—小行星形成阶段 :在这个演化阶段开始,太阳表面温度已达到3000K左右。太阳内部已开始有小规模的核聚变。形成的各大行星由于收缩,自转开始加快,氢、氦元素已全部气化。太阳的热辐射驱动着散落在各大行星轨道间的剩余物质和逃逸出行星控制的氢、氦等物质,并将它们推向火星轨道和小行星轨道。

木星—土星形成阶段(太阳核聚变爆发阶段):这个阶段是太阳系形成过程中非常重要的一个阶段。现代的太阳系起源理论都认为,强大的太阳辐射和太阳风将星云轻物质推到外行星处。至于怎样推的和演化到什么时间将轻物质推出去的,所有太阳系起源说都未对其定位。这个推出去的过程是一个非常实际的过程,也是研究太阳系起源的值得重视的过程。这个过程必然与太阳核聚变爆发同时开始。在这个阶段里太阳由于收缩,内部的高温终于引发了整个太阳的氢核聚变活动。强大的核聚变辐射带着太阳风扫过了前面几个阶段所形成的所有的星体和星子。

天王星—海王星形成阶段 :在这演化阶段的开始前,太阳进入了一个灾变性阶段,该灾变可以称为太阳角动量灾变期。

当弥漫星云塌陷为一个恒星胚时,星云物质带有大量的转动角动量聚集到星体,聚集的初期角动量分布分散。恒星胚转动较慢,当恒星核聚变产生之后,大部分物质都被气化或电离时,较重物质急速向恒星中心聚集,轻物质浮向恒星表面,因角动量守恒,恒星转速越来越快。

对于较大的星云团,形成恒星前的旋转速度较快,其聚集后星体含角动量极大,核聚变产生后,星核还没完全形成。为了克服巨大的角动量转速,恒星会分裂为双星,或者是聚星。银河系中就有许多这样的恒星结构。

对于有较少量角动量的恒星,在恒星形成的年青阶段都有一个天文学称之为金牛T型阶段。在这个阶段,由于恒星聚集很大角动量,经过演化恒星开始快速地旋转,再加上恒星剧烈地核聚变,使恒星沿赤道表面会抛射出大量的物质。这些抛射出的物质带走大量的恒星自转角动量。金牛T型阶段结束后恒星进入了赫罗图(H—Rdiagram)的主序星阶段。又有,恒星的较差自转现象和太阳风(有质量的太阳抛射物)也要损耗大量的角动量,使其后的恒星自转速度越变越慢,恒星的自转角动量亦越来越少。这些金牛T型阶段的太阳抛射物,最先访问的是水星,而且也很频繁,聚集后不长时间,就完全气化,然后又脱离了水星。由于这些物质击中水星的方向较正,使水星的自转几乎等于同步自转。块状物对金星的撞击角度不同水星,这些大块抛射物的撞击,使金星的自转变为慢速地逆方向转动,这个撞击角和对水星的影响可以用作图法得出,也容易理解。这些抛射物能块状地访问地球、火星的可能性很小,所以就不会对这些星体造成什么重大影响。在黄道面内的这些抛射物,最后都被太阳的辐射和太阳风推到木星、土星轨道,也有的被该轨道上的星子所俘获。

太阳赤道与黄道有7度多的夹角。太阳的金牛T型段的赤道抛射物有很大一部分被抛射出原太阳星云盘黄道面。这些抛射物,经由黄道盘的上、下飞越水星、金星......木星、土星。这些抛射物质在旋转盘上群星引力的作用下,落在天王星的轨道上,被那里的星子俘获,然后积聚为天王星。这些抛射物的运动轨迹可用万有引力定律推出。

也许太阳向云盘上、下抛射的物质量并不相等,也许抛射的物质在云盘上、下运行的距离有差异。所以它们形成的星子都会有水平于黄道平面的自转。当变得更大的星子聚集起来形成天王星时,该星是一颗基本躺着转动的星,星内有大量的放射性物质,也说明该星大部分物质直接来自已经核聚变的太阳。

有一些抛射物质因为没有被天王星子俘获,在星云盘处穿越天王星轨道,由于惯性,又运行一段距离,在星盘的引力的作用下,从另一面落入海王星轨道,被海王星轨道的星子俘获。因为它们的运动轨迹非常难以形容。所以这些星子最后形成的海王星,自转轴相对黄道面倾斜很大角度。海王星的物质大部分也来自太阳,它也含有大量的放射性物质。

长远来说,太阳系最大的改变将来自于太阳自身因衰老而带来的改变。随着太阳烧掉它的氢供给,它会变得更热且更快地烧掉余下的燃料。其结果就是,太阳每11亿年就会更亮10%。在10亿年的时间,随着太阳的辐射输出增强,它的适居带就会外移,地球的表面会热到液态的水无法在地球表面继续存在。此时地面上所有的生命都将绝迹。从海平面而来的水蒸气,一种强温室气体,可以加速温度升高,可以潜在地更早地结束地球上的所有生命。这时候可能火星的表面温度逐渐升高,现在冻结在表面土壤下的水和二氧化碳会被释放到大气里,产生温室效应暖化这颗行星直到它达到今天地球一样的条件,提供一个未来的生命的居住场所。35亿年后,地球的表面环境就会变得跟今天的金星类似。

约54亿年之后,太阳核心的所有的氢都会聚变成氦。核心将不再支撑得住引力塌陷,将会开始收缩,加热核周围的一个外壳直到里面的氢开始聚变。这将使其外层急剧扩张,这颗恒星将进入它生命中的红巨星阶段。在76亿年内,太阳会膨胀到半径为1.2AU——256倍于它现在的大小。在其红巨星分支的顶峰,因为巨量增大的表面积,太阳的表面会比现在冷却很多(大约2600K),它的光度会增高很多,会达到现在太阳光度的2700倍。在太阳成为红巨星的阶段,它会产生很强的星风,这将带走它自身33%的质量。当太阳膨胀后,水星和金星差不多一定会被吞噬掉。地球的命运还不是很清楚。尽管太阳会吞噬地球的现在的轨道,这颗恒星的质量损失(既而更弱的引力)会导致行星的轨道向外移动。如果仅仅如此,地球可能会逃离火海,但2008年的研究认为地球还是会因为与太阳附着不紧密的外层潮汐作用而被吞噬掉。在这个时候,柯伊伯带的冥王星和凯伦,有可能达到可维持生命的表面温度。

渐渐地,太阳核心周围壳里燃烧的氢将增大核的质量直到达到现今太阳质量的45%。此时密度和温度如此高以至于氦开始聚变成碳,导致氦闪;太阳的半径将从约250倍缩至11倍于现在(主序星)的半径。因此,它的光度会从3000倍跌至54倍于今天的水平,而其的表面温度则会升至约4770K。太阳将成为一颗水平分支星,平稳地燃烧它内核的氦,大概就像它今天烧氢一样。氦聚变阶段将只持续1亿年。最终,它还是得求诸它外层的氢和氦贮备,并且第二次膨胀,变成渐近巨星分支星。太阳的光度会再次升高,达到今天光度的2090倍,并且它会冷却到大约3500K。这一阶段将持续3千万年,之后,再过10万年的过程中,太阳的残留外层将失去,抛射出巨大的物质洪流形成一个光晕(误导性地)叫行星状星云。抛射出来的物质将包含太阳的核反应生成的氦和碳,继续为未来世代的恒星而富华星际物质以重元素。

这是个相对平和的结局,跟超新星绝无相似,我们的太阳太小以至于不能进行这样的演化。若有可能任何现场目睹此事的观察者都会看到太阳风的风速巨幅增加,但不足以完全摧毁一颗行星。但是,这颗行星的物质丢失可将幸存下来的行星轨道送入混乱:有一部份会相撞,有一部分会从太阳系抛出去,剩下的则会被潮汐作用撕裂。之后,太阳所剩的就是一颗白矮星,一个非常致密的天体,有它最初质量的54%,但只有地球大小。最初,这颗白矮星的光度大约有现在太阳光度的100倍。它将完全由简并态的碳和氧组成, 但将永远也不会达到

可以聚变这些元素的温度。因此白矮星太阳将逐渐冷却,越来越黯淡。

随着太阳的死亡,它作用于如行星、彗星和小行星这些天体的引力会随着它的质量丢失而减弱。如果地球和火星在这时候还生存,它的轨道会大约位于1.85和2.8AU。它们和其它剩余的行星将成为昏暗、寒冷的外壳,完全没有任何形式的生命。它们将继续围绕他们的恒星,其速度因为距离太阳的距离增大和太阳引力的降低而减慢。二十亿年后,当太阳冷却到6000到8000K的范围,太阳核心的碳和氧将冷却,它所剩的90%的质量将形成结晶结构。最终,再过数十亿年,太阳将完全停止闪耀,成为黑矮星。

第三篇:金融危机形成机理分析论文

摘要:我国加入WTO后,金融开放的深度和广度的不断提高,旧有风险进一步暴露,新的风险进一步产生。在对金融危机的种类进行梳理的基础上,对金融危机的形成机理进行研究,相信它对有关金融危机的进一步研究将起到有益的帮助。

关键词:金融危机 货币危机 银行业危机 外债危机

一、引言

金融是现代经济的核心,从16361637年荷兰郁金香泡沫破灭到最近的美国次贷危机,金融危机发生的频率越来越快,从这些金融危机造成的影响来看,有些危机(如1997年韩国金融危机)在爆发之后可以使危机发生国的经济迅速复苏,而有些危机(如19981999年的俄罗斯金融危机)却使危机发生国陷入了长期的经济萧条甚至衰退之中。

1997年7月,亚洲金融危机爆发。因为资本账户的高度管制,亚洲金融危机没有传染到我国的金融市场,对其稳定性没有造成重大影响。这并不意味着中国的金融体系具有良好的稳定性;更为合理的解释是,因为没有参加比赛(国内金融市场与国际市场的人为割裂),所以没有输掉比赛(国内金融稳定性未受重大打击)。然而,时过境迁,这种侥幸或运气恐怕难以为继:第一,我国已经滞后于整体经济改革的金融改革已经提速,长期积累的隐性金融风险开始显性化,并释放其积累已久的破坏能量;第二,由中国加入WTO导入的金融开放,在建立国内金融市场与国际市场的联系的同时,也为国际投机商的攻击和国际金融动荡的传染提供了可能的通道,并由此可能触发国内金融危机。2OO2年中央党校进行过一次调查,这次调查总共涉及104名高级政府官员,当受访者被问到什么是未来1O年内中国最大的威胁时,几乎2/3的受访者提到了金融危机。

二、金融危机种类

《新帕尔格雷夫经济学大辞典》将金融危机定义为“全部或部分金融指标短期利率、资产(证券、房地产、土地)价格、商业破产数和金融机构倒闭数的急剧、短暂的和超周期的恶化”。根据IMF在《世界经济展望1998)中的分类.金融危机大致可以分为以下四大类:(1)货币危机(Currency Crises)。(2)银行业危机(Bank Crises)。银行不能如期偿付债务,或迫使政府出面,提供大规模援助,以避免违约现象的发生.一家银行的危机发展到一定程度.可能波及其他银行.从而引起整个银行系统的危机;金融市场严重动荡,市场不能有效地发挥作用,整个经济活动受到影响。(3)外债危机(Foreign Debt Crises)。一国内的支付系统严重混乱,不能按期偿付所欠外债,不管是主权债还是私人债等。(4)系统性金融危机(Systemic Financial Crises)。可以称为“全面金融危机”,是指主要的金融领域都出现严重混乱,如货币危机、银行业危机、外债危机的同时或相继发生。

三、金融危机的形成机理

引发金融危机的一些普遍因素主要有:本币的高估、赢弱的银行和非银行监管、过高的短期资本流入。除此之外还有一些特殊因素也足以引起金融危机。

可以看出,导致金融危机的原因复杂多样,且随着金融不断发展,危机的原因也呈现出多变性,但学术界一般认为,导致金融危机的根源主要是以下三点:

(一)金融交易交割的分离

金融的首要功能是通过转化闲散资金的用途以实现资源的优化配置,在优化资源分配的同时,金融交易与交割的分离(如期货、期权市场)为金融危机的产生提供了可能性。金融的这种过度发展导致虚拟经济与实体经济严重脱钩,金融交易与交割的分离(如期货、期权市场)为金融危机的产生提供了可能性。金融创新尤其是金融衍生工具的增多,更为危机爆发埋下了隐患。金融各个环节在时间空间上的分离增加了市场上的不确定性与风险因素,当风险因素不断累积,偶尔出现的突发事件就很可能导致金融危机的爆发。虽然金融创新有分散风险的作用,但本身并未将风险消除,而当金融创新过度膨胀之后,所带来的潜在风险的集中爆发,将使金融风险呈几何级数的放大,金融创新的负作用已不容忽视。2007年突然爆发的美国次贷危机,现在已经被公认为是美国过度金融创新“惹的祸”。(二)经济周期的波动

金融是现代经济的核心,经济周期性的扩张与收缩,必然伴随着金融周期性扩张与收缩,从历史经验上看,积累金融风险,经济收缩往往带动金融收缩,暴露金融风险。经济周期的存在为金融危机的爆发提供了外部环境。马克思更把金融危机看作是经济危机的表面形式。以1992年英镑危机为例,当时英国正处在经济周期的顶点,通货膨胀高企,英国政府选择紧缩政策力图使经济“软着陆”,然而德国在东德回归后的经济扩张使得英镑难以承受降息带来的副作用,最终导致英镑脱离欧洲货币体系。1997年的亚洲金融危机,虽然是由国际投机资本冲击引发,但现在看来,亚洲各国在楼市和顺差大规模扩张后,经济已面临周期性回调的需要。各国政府没有提前做好应对之策,最终招来国际金融大鳄的袭击自然是不可避免的,也就是说,亚洲金融危机有着本身的必然性,尽管它是我们不愿看到的。

(三)经济环境的不确定性

经济环境的不确定性是金融活动中十分现实的问题,它是造成金融风险的外部条件。金融领域中理性人之间的博弈行为尤为突出,心理预期的多变、契约的不完备性、信息的不对称都使经济环境充满了不确定性,全球化、金融自由化以及国际政治局势的不安,更加增添了这种不确定性。一旦金融危机出现苗头,“羊群效应”将使金融危机进一步恶化。而国际评级机构(如标普、穆迪、惠誉)调降危机国度评级和国际金融大鳄(如英镑危机和亚洲金融危机时的量子基金)的“煽风点火”,将使危机进一步迈向失控境地。

四、结束语

伴随经济发展和金融创新的不断深化,引发金融危机的新因素不断出现,金融危机不断发生新的变化,呈现出新的特点。而理论认识相对实际情况不可避免的存在滞后性,往往只能对已经发生的金融危机做出事后解释而无法对新情况提出有价值的意见。

研究金融危机,目的在于预测、防止或者减小金融危机带来的损失。而事实证明,金融危机理论在这方面的作用似乎微乎其微,其有用性受到怀疑。

当然,这并不意味着金融危机理论毫无意义,它还会伴随金融发展不断发展完善。有必要指出的是,由于金融危机的复杂性,各种金融危机理论都存在着片面性。有些理论甚至存在着彼此矛盾的情况。如何在我国实际情况下应用发展这些理论才是金融理论研究者和工作者的职责所在。

本文为中国人民银行武汉分行重点课题的部分研究成果。项目编号:WB2004B010

参考文献

[1]Kaminsky G,Reinhart C.The Twin Crises: the Causes of Banking and Balance-of-payments problems [J].The American Economic Review,1999(6):473-500

[2]王春峰,金融危机一理论与模型[J].天津大学学报,2002,(3):171177

[3]唐旭,金融理论前沿课题(第二辑)[M].北京:中国金融出版社,2003

第四篇:太阳系参考教案

太阳系参考教案

(编者提示:人教版自然第12册第15课 太阳系)

一、课文说明

本课在学生认识了太阳、地球、月球三个天体的关系之后,指导学生认识太阳系的组成;在能力培养方面,属于“想像能力”和“推理能力”的系列。

课文分三部分:

第一部分指导学生认识三类天体的名称:像太阳这样自己能发光发热的天体叫恒星,像地球这样自己不能发光、围绕恒星转动的天体叫行星,像月球这样围绕行星转动的天体叫卫星。这是对前面学习过的知识的总结、提高,也是认识太阳系组成必需的基础知识。

第二部分指导学生认识太阳系的组成。这部分内容是按照分析与综合的思路编写的,分为五层:

1.认识太阳系的九大行星。这九颗行星的名称,要求学生能按顺序记住。这九颗行星的概况,教学时可以做概括的介绍。(详见参考资料)

2.告诉学生,在九大行星中,除了水星、金星外都有卫星,卫星数目不一样。

3.讲解彗星的特点。4.讲解流星体及流星。

5.综合以上内容,讲解太阳系的组成:以太阳为中心,包括环绕太阳运动的行星及其卫星、彗星、流星体组成的天体系统称为太阳系。这个知识点是本课教学的重点,要求学生

掌握。

第三部分是本课的选讲内容,启发学生根据九大行星的一些数据,发现一些关于九大

行星以及太阳系的问题。例如:

有的行星距太阳比较近,有的行星(冥王星)距太阳很遥远;

从各大行星到太阳的距离,可以知道太阳系很大; 大行星公转的周期不同,有的时间比较短,有的时间很长; 行星公转的周期与它们到太阳的距离有关系,距离越远周期越长; 行星的自转周期不同,周期最短的是木星,周期最长的是金星; 由于行星的自转周期不同,各大行星上的昼夜长短也就不同; 由于行星的公转周期不同,各大行星上的年长短也就不同;

……

这部分内容可以锻炼学生根据数据进行推理的能力和想像能力,教学时如能充分调动学生的积极性,让学生广开思路,大胆分析,大胆想像,可以形成很热烈的教学场面。

二、目的要求

1.通过本课教学,要求学生知道太阳系的构成,知道九大行星的名字及排列顺序,明确恒星、行星、卫星的概念及其相互关系。

2.培养学生分析综合的能力──运用分析综合的方法认识太阳系的构成;通过对九大行星的有关数据的分析,了解一些关于九大行星及太阳系的情况。

3.通过对太阳系的认识,使学生体会到宇宙中的天体是相互联系的、运动的,运动是

有规律的。

三、课前准备

教师准备:挂图或投影片──太阳系的构成,火星、木星、土星等行星的照片,流星,彗星。

四、教学过程 导入新课 1.提问:

(1)地球在宇宙中怎样运动?地球的自转和公转分别产生什么现象?

(2)月球在宇宙中怎样运动?在月球围绕地球转动的过程中,我们会看到什么现象?(3)太阳、地球、月球是怎样相互运动的?它们的相互运动会产生什么现象?

(4)在什么情况下发生日食?在什么情况下发生月食?

2.谈话:太阳与地球、月球有什么不同?(主要是太阳能发光,地球、月球不能发光。)

学习新课

1.指导学生认识三类天体的名称

(1)讲解:

像太阳这样自己能发光的星叫做恒星。(板书“恒星”)

像地球这样自己不发光、围绕恒星转动的星叫做行星。(板书“行星”)像月球这样自己不发光、围绕行星转动的星叫做卫星。(板书“卫星”)

(2)提问:

①什么是恒星、行星、卫星? ②这三种天体有什么关系? 2.指导学生认识太阳系的组成

(1)认识九大行星

①谈话:我们已经知道地球是围绕太阳转动的一颗行星,你们知道在太阳周围还有其

他的行星吗?

②出示挂图或投影片──太阳系。

③观察:

(学生观察课本中的插图,教师利用挂图或投影片指导。)这是一张围绕太阳转动的行星图。说一说,你从图中都看到了什么?

在太阳周围、围绕太阳转动的有哪些行星?(九颗大行星和无数小行星)按顺序说出

九颗大行星的名称。

在九颗大行星中,哪颗离太阳最近?哪颗离太阳最远?地球在什么位置?

从图上看,哪几颗行星比较大?哪几颗行星比较小?

它们的形状有什么相同点?(都是球形)它们公转的轨道有什么相同点?(都是椭圆的)

④教师小结:

通过以上观察可以知道,在太阳周围、围着太阳转动的有九大行星──水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星,此外还有很多小行星。这些行星都是

沿着同一方向──自西向东公转着。

在九大行星中,除水星、金星外,其他的行星都有卫星,卫星的数目不同,例如火星有2个卫星,土星有10个卫星,木星有13个卫星。

(2)认识彗星

①出示挂图或投影片──哈雷彗星。

②讲述:围绕太阳转动的还有这样一种形状特殊的星。你知道这是什么星吗?(彗星)

③观察:彗星的形状有什么特点?它公转的轨道有什么特点?

④讲解:彗星是围绕太阳转动的形状如扫帚一样的星,它们公转的轨道又扁又长,绕太阳一周要很长时间。例如有一颗名叫哈雷的彗星,绕太阳一周要76年,上次看到它是1986年,下次再看到它要到2062年。在太阳周围除了哈雷彗星外还有其他彗星。

(3)认识流星体及流星 ①出示挂图或投影片──流星。

②谈话:有时,在夜空中看到一颗星一掠而过,很快就消失了。这是什么星?(流星)③讲解:在太阳周围广阔的空间中,除了大行星、小行星、彗星、卫星外,还有很多比较小的天体,叫做流星体。流星体不断运动着,当它们接近地球的时候,受到地球强大的吸引力,就会掉向地球;这些流星体闯入地球的大气层时,由于它们的速度很快,与大气摩擦得很厉害,温度升得很高,以至发出光芒,从天空中一划而过,因此人们把它们叫做流星。绝大部分流星在穿过大气层时燃烧完了,瞬息便消失了,只有少数流星能落在地上。落在地上的流星,冷却后,看上去就是一块大石头,所以人们又把它们叫做陨石──从天上落下来的石头。(有的陨石主要成分是铁镍金属,称为铁陨石。)

(4)综合太阳系的组成

①提问:

现在你知道在太阳周围有哪些天体?

这些天体以什么为中心?哪些天体围绕太阳转动?哪些天体围绕行星转动? ②讲解:以太阳为中心,包括围绕它转动的行星及其卫星、彗星、流星体等组成了一个相互联系的天体系统。由于这个天体系统是以太阳为中心的,人们便把它叫做太阳系。

③指导学生填写课文中这个问题的空白。

④提问: 什么是太阳系? 太阳系以什么为中心?

在太阳系中有几类星?(恒星、行星、彗星、卫星)从它们的相互运动关系看,哪类星在中心?哪类星在第二层?哪类星在第三层?

3.指导学生了解有关九大行星的一些情况

(1)讲述:以前,人们对太阳系的情况了解得不多。随着科学的发展,人们对太阳系的情况、特别是太阳系中九大行星的情况了解得越来越多,拍摄了很多关于九大行星的照片(出示挂图或投影片──部分行星的照片),观测了很多关于九大行星的情况。(2)阅读:课本第52页中关于九大行星的数据表。(为了帮助学生看懂,教师需对“表头”做简要说明,并说明表中的时间都是以地球上的时间为标准的。)(3)讨论:从这些观测数据中,你有什么发现?根据这些观测数据,你能推想出什么

事情?

(鼓励学生深入思考,大胆想像,广泛联想,积极发言。根据学生发言情况,教师再参考课文说明的内容提出一些启发性的问题,使学生对太阳系及九大行星有更多的了解,并使他们初步体会到怎样使用数据分析问题。)

(4)教师小结:通过以上分析,我们知道了关于太阳系和九大行星的很多事情。如果我们有更多的数学知识,我们还能发现更多的秘密。

巩固应用

1.讲述:这节课我们认识了太阳系。

2.提问:

(1)太阳系是由哪些天体组成的?(2)按顺序说出九大行星的名字。

布置作业

阅读:有关太阳系和宇宙的一些书籍

五、参考资料

1.恒星

能自己发光的天体叫做恒星。恒星一般由炽热的气体组成。太阳是离我们最近的恒星。在整个天空中,人眼能看到的恒星约6500颗,用天文望远镜看,恒星多得难以数计。恒星实际上都在不停地运动,但因离我们太远,在短期内感觉不到它们相互位置的改变,所以古代人称它们为恒星,沿用至今。恒星有自转运动,并围绕银河系的中心运动。

2.行星

行星是围绕恒星转动的天体,自己不能发光,我们所看到的行星上的光,是它反射的太阳光。太阳系中的九大行星都是自西向东环绕太阳公转的,它们的公转轨道都是接近正圆的椭圆形,公转轨道面几乎都在一个平面上。按照九大行星和太阳之间的距离可把行星分为两类:水星、金星的公转轨道在地球的公转轨道以内,距离太阳较近,叫内行星;火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星的公转轨道,在地球的公转轨道以外,叫外行星。根据九大行星的物理性质和化学组成也可把行星分为两类:一类以地球为代表,包括水星、金星和火星,叫做类地行星;一类以木星为代表,包括土星、天王星和海王星叫做类木行星。类地行星体积小,密度大,中心有铁核,含金属元素比例高;类木行星体积大,密度小,主要

由气体组成。

水星离太阳很近,因此从地球上看它总是忽隐忽现。有时跑到太阳的后面,看不见它;有时又跑到太阳的前面,“淹没”在太阳的光辉里。只有当它运行到太阳两边时才能看到它。(春分前后出现在日落以后的西方,秋分前后出现在日出以前的东方。)金星是全天最亮的一个星星,发出金黄色的光芒,有时甚至在白天也能看到,它就是

我们十分熟悉的昏星或晨星。

火星具有火一样的红色光辉,比较容易被我们识别。火星比地球小得多,半径只有3395千米,约相当于地球半径的1/2,质量也只有地球的1/10。火星上有和地球上相像的四季变化。由于火星公转轨道比地球长,转得也比地球慢(公转一周需要687天),火星上一年约等于地球上的两年。火星上比地球冷得多,白天温度只有10℃,晚上下降到-50℃。火星上也有大气,但二氧化碳就占去了95%。火星上没有液态水。经过多年的探索观察,现在人

们没发现火星上有任何形式的生命存在。

木星也很明亮,仅次于金星。它是九大行星中最大的,有1300个地球那么大。它的卫星很多,目前确认的有13颗,其中有4颗比较大,用双筒望远镜就可以看见。土星离我们较远,发光暗淡,难于被我们发现。它有一个美丽的光环,是由许许多多围绕它转动的小固体块和小冰块,在太阳光的照射下,反射太阳光形成的。天王星和海王星大小差不多,前者稍大一些。冥王星是九大行星中最小的一颗行星。在火星和木星公转轨道之间,分布着许许多多小行星,其中体积最大的谷神星直径约760千米,最小的直径只有1~2千米。小行星的总数有几万颗,现已确定轨道的小行星有

二千多颗。

3.彗星

彗星环绕太阳运行,轨道大多数是扁长的椭圆,少数是抛物线或双曲线。彗星在远离太阳时,是一个发光的云雾状小斑点;接近太阳时,背向太阳的一边出现一条彗尾,越近太阳彗尾越长;离开太阳时,彗尾逐渐收缩。彗星由彗核、彗发和彗尾三部分组成。彗核由冻结的氨、甲烷和一氧化碳等组成,也有一定数量的固体物质。彗核周围的云雾状光辉是彗发。彗核和彗发总称为“彗头”。彗尾由极稀薄的气体和尘埃组成。彗尾可长达数千万甚至数亿千米,但质量很小。著名的哈雷彗星公转周期是76年。

4.卫星

卫星是围绕行星运行的天体,质量都不大。月球就是地球的卫星。太阳系九大行星,除了水星和金星外,都有卫星。下表是各大行星已确知的卫星数。

(以上卫星数摘自《中国大百科全书·天文学》第430页)

5.行星的公转

1.万有引力定律告诉我们,任何两个物体之间的引力和它们的质量乘积成正比,和它们之间的距离平方成反比。地球的质量是6乘10的21次方吨,太阳的质量是地球的33万倍,它们之间有很大的引力。那么地球为什么没有被太阳吸引过去,“坠落”到太阳上呢?这是因为地球不是静止的,而是以每秒钟30千米的速度绕着太阳运动着。这种环绕运动产生出一个和太阳引力相反的斥力──离心力。正是由于引力和离心力的平衡,地球才能既不会向太阳“坠落”,也不会离开太阳飞去。太阳系其他行星有规律地围绕太阳公转,也是由于这个原因。

六、课后小记

摘自中教育星多媒体教学资源库

第五篇:太阳系精美图片(范文)

太阳系是四十六亿年前伴随着太阳的形成而形成的。

太阳星云由于自身引力的作用而逐渐凝聚,渐渐形成了一个由多个天体按一定规律排列组成的天体系统。太阳系的成员包括一颗恒星、九大行星、至少六十三颗卫星、约一百万颗小行星、无数的彗星和星际物质等。太阳是银河系中一颗普通的恒星。根据恒星演化理论,太阳与其他大多数恒星一样,是从一团星际气体云中诞成的。这团气体云存在于约四十六亿年前,位于银河系的盘状结构中,离中心约25亿亿公里。其体积约为现在太阳的500万倍,主要成份是氢分子。这就是“太阳星云”。经历四十多万年的收缩凝聚,星云中心诞生了一颗恒星,它就是太阳。在太阳形成以后不久,残存在太阳周围的一些气体和尘埃,形成了围绕太阳旋转的行星和诸多小行星和彗星等其他太阳系天体,包括的地球和月亮。太阳系九大行星与太阳的位置排列图。从左到右分别是太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。太阳

太阳在浩瀚的宇宙中谈不上有什么特殊性。组成银河系的有大约两千亿颗恒星,而太阳只是其中中等大小的一颗。太阳已的年龄有五十亿岁,正处在它一生中的中年时期。作为太阳系的中心,地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度,在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质,并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带,沿途在与原子微粒的碰撞丢失能量。这是1973年美国天空实验室拍摄的太阳照片,照片中有一个难得一见的巨大日饵。

这张太阳的圆面照片摄于H-alpha波段。H-alpha波段是一个狭窄的红色光波段。

这是太阳在紫外线波段的照片。摄于1996年。

太阳极紫外辐射图象日珥_1979年12月19日nasa拍,它跨越太阳表面588,000千米

一架喷气客机从巨大的太阳背景中飞过,由Thierry Lagault摄于法国巴黎近郊。

1994年发生的日全食,照片摄于智利。图中可见因月球表面折射产生的贝丽珠

发生于1999年日全食。该照片摄于英国,当时天空中有阴云。

2000年圣诞节当天发生的日食。由一位美国天文摄影爱好者拍摄。

水星

水星距太阳五千八百万公里,是太阳系中和太阳最近的行星。水星没有卫星,它的体积在太阳系中列倒数第二位,仅比冥王星大。因为水星与太阳非常接近,所以它的白昼地表温度可高达摄氏四百二十七度;而到晚上又骤降至摄氏零下一百七十三度。

美国水手10号探测器发回的近距离水星图片。这是水星的一个半球,上北下南。

水星照片(彩色)

水星表面照片-侧面图

水星上的日出

金星

金星分别在早晨和黄昏出现在天空,古代占星家一直认为存在着两颗这样的行星,于是分别将它们称为“晨星”和“昏星”。在英语中,金星——“维纳斯”是古罗马的女神,像征着爱情与美丽。而一直以来,金星都被卷曲的云层笼罩在神秘的面纱中。

这是美国宇航局水手10号探测器1974年拍摄的金星照片,显示金星被浓厚的云层包围。

这是距离太阳第二近的行星——金星。它被公认为是宇宙飞船飞往遥远的木星所必须使用的跳板(当节省燃料被考虑时)。上面这幅图片是伽利略号宇宙飞船1990年2月在重力助推作用下飞过金星时拍下的照片。这一短暂时刻使我们看到了金星表面硫酸云的紊流状态。金星表面高层大气对日光的反射使它看上去非常明亮。近来,有一个引起广泛兴趣和争论的假说认为活细菌可能存在于金星的高层大气中。

这是经计算机拼合而成的金星全球地表图,使用了麦哲伦探测器1991年拍摄的多张金星雷达照片。

金星上最大的陨石坑Mead

金星Lakshmi Planum地区

地球(我们的家)地球这颗有着广阔天空和蓝色海洋的行星始终给人以坚实巨大的感觉。而在宇宙中,地球给人的印象却并非如此:这个在一层薄薄而脆弱的大气笼罩下的星球并不见得有多大。在太空中,地球的特征是明显的:漆黑的太空、蓝色海洋、棕绿色的大块陆地和白色的云层。地球是太阳的从里往外数第三颗行星,距太阳大约有 150000000 公里。地球每 365.256 天绕太阳运行一圈,每 23.9345 小时自转一圈。它的直径为 12756 公里,只比金星大了一百多公里。人们梦想能在太空中旅行,能欣赏宇宙的奇观。而从某种意义上说,我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船是地球,飞行速度是每小时 108000 公里。

这是伽利略木星探测器在1990年12月11日距地球150万英里时发回的地球照片。图中可见印度次大陆和澳洲。

太空看地球拍摄的照片,这张真彩照片显示从上空35000公里处看到的地球,陆地为南美洲与北美洲,图片由两个人造卫星的数据合成。

这是由伽利略探测器在前往木星的途中于1992年拍摄的地球与月球的合影。(NASA)

地球图片-世界是一大块蓝色大理石?

这是在美国国家宇航局EarthKAM(中学生了解地球知识——让中学生们能够通过安装在航天飞机上的照相机对地球进行拍摄,然后再对传输回的照片进行分析研究)计划“航天飞机雷达地形测量任务”中拍摄的地球照片,照片完成拍摄后仅几小时,便通过互联网传送到美国各个中学教室。

这是伽利略探测器1992年再次飞掠地球前往木星进行探测的途中,在距地球620万公里时将镜头调转拍摄的地球与月球的合影。

这也是由伽利略探测器在前往木星的途中于1992年拍摄的地球与月球的合影。

月球的伪彩色照片,由伽利略探测器提供

这是地球南极洲的照片,是由多张由伽利略探测器拍摄的照片拼合而成的。

这是地球内部结构示意图。从里到外分别是地核、地幔和地壳。每一层又可继续分为多个小层

航天飞机拍摄的中国香港雷达图片。

航天飞机拍摄的中国长城雷达图片。

天飞机拍摄的中国矿物资源雷达图片。

飓风眼的3D图,使用红蓝眼镜观看可获得立体效果。

位于乍得的一个大型陨石坑的雷达图片。

火星

火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星,都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴,南北两极都有白色的冰冠,只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周,它的自转轴倾角是25度,与地球相差无几。

火星照片-火星大冲简介:

2003年8月27,火星与地球仅相距5576万公里,是两者6万年来距离最近的一次。世界各地天文爱好者争相目睹“火星大冲”这一奇异天象,“火星热”迅速在全球升温。图为哈勃太空望远镜在火星离地球3460万英里时所拍摄到的图片。

在太阳系中,火星上的奥林匹斯山是毫无争议的火山之王,它高达24公里,基部周长550公里。

图为美国宇航局2005年9月1日公布的“勇气”号火星车8月23日从火星“赫斯本德山”峰顶拍摄的火星沙漠全景照片。照片上的火星沙漠与地球沙漠极其相似,而火星车所在的山顶,似乎是一片风化台地,布满了碎石、沙堆和暴露岩层。项目科学家表示,这些壮观的照片将成为分析火星沧海桑田变迁的重要线索。

2003年6月11日,“勇气”号从美国北卡纳维拉尔空军基地发射升空,在运载火箭的推动下,它在206个昼夜中完成长达4.8亿公里的星际旅行。然而,旅途的终点只是任务的开始,这个智能机器人在降落在火星表面后将面临一次巨大的挑战:寻找火星上可能存在的生命。

图中显示的是火星Marineris峡谷中最深的部分,深度达5600米,图面向西方,显示峡谷的横断面中的南壁(左)与北壁(右)。

火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。

蓝色的火星

木星 木星,太阳系九大行星中最大的一颗,它的体积超过地球的一千倍,质量超过太阳系中其他八颗行星质量的总和,按离太阳由近及远的次序为第五颗。中国古代就认识到木星约12年运行一周天,而把周天分成十二份,称十二次,木星每年行经一次,用木星所在的星次可以纪年,因此木星被称为岁星。是天空中的第三亮星,最亮时达-2.4等,只有金星和冲日时的火星比它亮。木星有众多的卫星,截止到1990年,已发现16颗。1979年,行星际探测器“旅行者”1号还发现木星有一个很暗的光环。木星在椭圆轨道上绕太阳运行,轨道半长径为5.205天文单位,离心率为0.048,它在近日点同太阳的距离比远日点近约0.5天文单位。木星的轨道面与黄道面的交角很小,只有1.3°。与其他巨行星一样,木星没有固态的表面,而是覆盖着966公里厚的云层。通过望远镜观测,这些云层就象是木星上的一条条绚丽的彩带。

木星绕太阳公转的周期为4332.589天,约合11.86年,平均轨道速度为13.06公里/秒。木星是太阳系内自转最快的行星,赤道上自转周期仅9小时50分30秒,两极地区的自转稍慢。由于高速自转,使得它的扁率相当大,达0.0648。木星的自转轴几乎是垂直于公转轨道道的,二者的交角达86°55′。木星的赤道半径为71400公里,是地球的11.2倍,体积是地球的1316倍;质量为1.9×1030克,比地球的质量大300多倍,是其他八大行星总质量的2.5倍,平均密度只有1.33克/厘米3,赤道上的重力加速度为27.07米/秒2,两极为23.22米/秒2。

木星有着浓密的大气,主要成份是氢和氦,还含有少量的氨、甲烷和水。用望远镜观测木星,可以看到大气中有一系列与赤道平行的明暗交替的云带,云带的形状随时间不断变化。这表明木星大气中存在着激烈的运动。木星表面的温度很低,根据理论计算,它表面的有效温度应为105K,但地面观测和行星际探测器测得的结果均高于理论值,对木星的红外观测也表明,木星辐射的热能为它接收到的太阳热能的两倍,这说明木星内部存在着热源。木星还有着比地球更大更强的磁层和辐射带。

木星磁层比地球磁层大100倍。它可分为三个区域。内区(离木星表面20个木星半径的范围内)具有与地球辐射带相近的强辐射带;中介区(从20个木星半径到100个木星半径)的磁力线被离心力歪曲。内区和中介区都按约10小时的自转周期转动。外区(60-90个木星半径范围内)的磁场很弱,到磁层边界处已趋于零。除很靠近木星表面的部分外,木星的磁场是偶极场,但场的方向与地磁场相反,即地球上指北的罗盘到木星上变为指南。木星的磁轴与自转轴间的交角为10.8°。离木星3个木星半径以内的磁场是4极或8极的,场强为3-11×10-4特斯拉。这是哈勃太空望远镜拍摄的木星照片。图中可以看到在木星南半球有三个连在一起的白色风暴。

这张彩色照片由“伽利略”号飞船在1990年从距木星563000公里处拍摄。(但本人觉得该照片不像木星,倒像木星其中一颗卫星)

木星大气中的古老风暴--大红斑

木星表面大红斑,位于赤道南侧,长达2万多公里,宽约1.1万公里,略呈蛋形,三个地球都放得进去。发现于1660年,300多年来尽管它的颜色和亮度不断变化,但形状和大小几乎没有变,大红斑沿逆时针方向绕中心转动,而且在经度方向上有漂移运动,因而肯定不是固体的表面特征。现在认为它很可能是一个大旋涡,或者说它是一团激烈上升的气流。旋涡或气流中含有红磷化合物,大红斑的颜色可能是因此产生的。至于大红斑能长期存在的原因,目前尚不清楚。

木星的五颗卫星

木卫一

木卫一的火山

三个不同角度观察彗星撞击木星的景观

编号为G的碎片撞击木星后发出的闪光

从旅行者观察彗星撞击木星的景观

木卫四

“哈勃”望远镜所摄木星极光

“哈勃”望远镜所摄木星

“伽利略”号探测器和木星

土星

土星,太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第六颗。中国古代称填星或镇星。1871年发现天王星之前,土星一直被认为是离太阳最远的行星。土星有较多的卫星,截止1990年已发现了23颗,它还有易见的光环。土星绕太阳公转的轨道是离心率为0.055的椭圆,轨道半长径为9.576天文单位,即约为14亿公里,它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1天文单位。公转轨道面与黄道面的交角为2.5°。公转周期为10759.2天,即约29.5年。平均轨道速度为每秒9.64公里,自转很快,自转角速度随纬度变化,赤道上自转周期是10小时14分,纬度60°处为10小时40分,高速的自转使土星呈明显的扁球形,极半径只有赤道半径的91.2%,土星的赤道面与轨道面的交角为26°44′。土星的赤道直径为119300公里,是地球的9.41倍,体积是地球的745倍。质量为5.688×1029克,是地球的95.18倍。在九大行星中,土星的大小和质量仅次于木星,居第二位。平均密度只有0.70克/厘米3,比水还低。由于土星的大半径和低密度,它表面的重力加速度与地球表面相近。土星的大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体。大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云,有彩色的亮带和暗纹,但比木星大气中的云带规则。土星表面温度约为-140℃,云顶温度为-170℃。行星探测器“先驱者”11号发现土星上有一个由电离氢构成的电离层,电离层温度约为977℃。土星也有磁场和辐射带。磁场的范围比地球磁场大上千倍,但比木星磁场小。土星的磁轴不偏离它的旋转轴。辐射带远比地球辐射带的强度小。土星、土星环及卫星

“旅行者”拍摄的土星及土星环

“旅行者” 从背后拍摄的土星

土星及“卡西尼”探测器

这是哈勃太空望远镜拍摄的土星照片。图中可见在土星上有一个箭头状的风暴,风暴的大小与地球相当。

这张红外照片是迄今为止最好的土星照片之一,2001年由位于智利的欧洲南部天文台的超大型望远镜拍摄。

这是卡西尼无人驾驶太空船于2005年3月在著名的土星环外侧几乎与其在同一平面时拍摄的图象。当时,卡西尼号太空船与土卫二距离是一百万千米。今后三年,卡西尼号太空船将完成它环绕土星70圈的旅程。

土星和它的两个卫星

土星及土星环

土星云层

美丽的土星环

土星环细节

土星环上的放射状阴影

土卫一,有明显的陨石坑

土卫一

土卫二

土卫六

土星和它的光环以及众卫星,由旅行者一号拍摄

天王星

天王星,太阳系九大行星之一,按距离太阳由近到远的次序排在第七位。1781年由英国天文学家赫歇尔发现。从地球上看天王星亮度最大时可达5.7等,在望远镜中是一个蓝绿色的小光斑,辨认不出细节。1986年1月24日,“旅行者”2号行星探测器飞到天王星近旁,发回了大量有关天王星的信息。天王星绕太阳公转的轨道半长径约2.9×109公里,轨道离心率约为0.05轨道倾角只有0.8°。绕太阳公转的平均速度为6.81公里/秒,公转周期为84.01年。赤道面与公转轨道面的倾角达97°55′,几乎是“横躺”这使得它上面的四季变化和昼夜交替十分独特。在一个半球是夏季,它的极点几乎直对着太阳,而另一个半球则完全处于黑暗的冬季之中。“旅行者”2号测得的天王星的自转周期为17.24小时。天王星的赤道半径约25400公里,体积在九大行星中仅次于木星和土星居第三位。密度较小,只有1.19克/厘米3。表面覆盖着浓厚的大气,由于距太阳较远,接收到的太阳辐射很少,所以表面温度很低,地面观测表明,在天王星高层大气中气压相当于0.4个地球大气压处,温度仅为-214℃。天王星大气主要由氢和氦组成。大气下面是深达8000多公里温度高达几千度的汪洋大海,由于巨大的大气压力的作用才没有使海洋沸腾。天王星也具有磁场和磁层结构,磁层在朝向太阳的一面至少延伸到590000公 里的高度,磁尾长约600万公里。磁层中主要是由质子和电子构成的等离子体,天王星的磁场强度约为地球的1/10,为0.05×10-4特斯拉左右,磁轴与自转轴的夹角高达55°。截止1991年发现的天王星卫星有15个,天王星还有结构复杂的光环,它由至少20个亮环组成,亮环之间还夹杂着很多暗环。

图像中看到的是天王星的正反两面,透过有色滤镜能够看到云团在天王星表面飘动

真彩与伪彩的天王星照片

天王星剪影

天王星光环

天王星的11条昏暗的环

天王星的5颗最大的卫星

卫星Ariel

卫星Oberon

卫星Umbriel

卫星Miranda

海王星

海王星,太阳系九大行星之一,按距太阳由近到远的次序排第八位。1781年发现天王星后,人们发现天王星的运动总与实际的观测值有微小的差别。多数天文学家认为这种差别是由天王星轨道外的一颗大行星的摄动造成的。1846年,法国人勒威耶计算出这颗大行星的位置,并通知柏林天文台。1846年9月18日,伽勒在与预报相差不到1°的位置上找到了这颗新行星。命名为海王星。海王星的亮度为7.85等,要用望远镜才能看到。海王星公转轨道半长径为30.13天文单位,轨道很接近正圆,离心率仅0.006,与黄道面的夹角为1.8°。它在轨道上的平均速度为5.43公里/秒,公转周期为164.8年。自转周期为16小时3分-16小时5分。赤道面与公转轨道面的夹角约29°,比地球的黄赤交角稍大。海王星也有四季的变化。海王星的赤道半径约24765公里,由于自转较快,故扁率也较大,为1/58。平均密度为1.64克/厘米3。1989年8月25日,“旅行者”2号行星探测器飞近海王星,使人类获得了大量有关海王星的新知识。海王星上存在着活动大气,大气中有3个显著的亮斑和2个暗斑。较大的暗斑称“大黑斑”,长约12000公里,宽8000公里,它与木星的大红斑在许多方面都非常相近,实际上是一个大气旋。海王星大气中含有高浓度的甲烷和硫化氢,大气形态存在着剧烈和迅速的变化。对于象海王星这样远离太阳的行星是如何获得如此巨大的能量来驱动它的大气的,原因尚不清楚。“旅行者”2号还发现海王星也有磁场和磁层,磁场与自转轴的夹角约50°。磁层中是由电子和氢离子、氦离子、氮离子等组成的等离子体。截止1991年已发现海王星有8颗卫星和5条光环。海王星全貌

淡蓝的海王星

海王星“大黑斑”

大黑斑细节

“海王云”

海王星与海卫一

海王星与它的卫星

卫星Triton

卫星Triton

卫星Triton上的斑点

冥王星

冥王星,距太阳最远的大行星。1930年由美国天文学家汤博发现。冥王星的轨道半长径为39.87天文单位。轨道离心率和轨道倾角都是九大行星中最大的。轨道离心率为0.256,在近日点时距太阳仅29.8天文单位,比海王星还近。轨道倾角为17.1°,比其他大行星大了许多。平均轨道速度为4.74公里/秒,公转一周要248年。根据冥王星表面亮度的变化,可以测出它的自转周期为6天9小时17分。冥王星的自转轴与公转轴间的夹角大于60°,因而是与天王星相似的侧向自转。冥王星的质量为1.43×1025克,仅为地球的0.24%,比月球还要小。由于距地球太远,视面太小,精确测定其直径十分困难。最早认为它的直径是6400公里,后来根据掩星观测得出直径为2000-2900公里,一般采用2400公里。冥王星的平均密度在1.84-2.14克/厘米3之间。表面温度很低,日面上为58K左右,背阳面上只有20K。表面上覆盖着一层甲烷冰,当它运行到距近日点附近时,甲烷冰升华,形成暂时存在的冥王星大气。冥王星有一颗天然同步卫星。

冥王星与卫星Charon

“哈勃”拍摄的冥王星及Charon

“哈勃”拍摄的冥王星及卫星

小行星

Castalia 小行星

Ida 和 Dactyl 小行星

Gaspra 小行星

彗星

彗星,在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体。外貌随着与太阳距离的变化不断改变,当远离太阳时,呈现为朦胧的点状,当离太阳较近时,体积急剧变大,太阳风和太阳的辐射压力把慧星内的气体和尘埃向后推开形成一条长长的尾巴。由于慧星的这种独特外貌,中国民间又称它为“扫帚星”。

彗星的命名法有三种。刚发现时,先给一个临时名称,按发现的顺序在年号后面加上一个小写字母,如1990b就是指1990年发现的第二颗彗星。通过近日点以后,就给它以永久命名,即在过近日点的年号后加上一个罗马数字,这个罗马数字表示彗星在当年通过近日点的次序,如1990Ⅲ表示1990年第3颗过近日点的彗星。另外,通常还以发现者来命名,当有多个发现者时最多可取前三个,如池谷—关彗星,多胡—佐藤—小坂彗星。彗星的轨道可分为椭圆(离心率e<1)、抛物线(e=1)和双曲线(e> 1)三类。在椭圆轨道上运行的彗星称周期彗星,它们周期地绕太阳公转。周期彗星又可分为短周期彗星(周期小于200年)和长周期慧星。前者的轨道倾角不大,多为顺行,即绕太阳运动的方向与行星相同。后者的轨道平面在太阳系空间内是随机分布的,顺行的与逆行的各占一半。在双曲线或抛物线轨道上运动的彗星称非周期慧星,它们经过近日点后便一去不复返了。彗星经过行星附近时,会受行星的摄动而改变轨道。如果将观测到的双曲线和抛物线的轨道往前例推,大多数非周期彗星的轨道都曾是离心率较大的椭圆,这说明可能只有很少的彗星是来自太阳系以外的。彗星一般由彗头和彗尾两部分组成。彗头包括彗核和彗发,有的彗星在彗发外还包着厚厚的一层氢原子云,称为“彗云”。彗核的直径很小,只有几百米到上百公里,但集中了彗星的绝大部分的质量,大彗星的质量为103-108亿吨,小彗星的质量只有几十亿吨,彗核的平均密度约为1克/厘米3,和水的密度差不多。彗发的体积随彗星与太阳的距离变化,其直径比彗核大得多,一般为几万公里,有的甚至比太阳还大,但由于彗发内物质很稀薄,故它的质量很小。一般情况下,当彗星走到距太阳两个天文单位附近时,开始产生彗尾。随着与太阳的接近,彗星显著变大变长。彗星的体积很大,可达上亿公里,宽度从几千公里到2000多万公里,但物质极稀薄,密度只有地面附近空气的10亿亿分之一。彗尾的形状多种多样,一般总是向背离太阳的方向延伸,彗尾可分为两类,一类彗尾较直,由离子气体组成,呈蓝色,称“离子彗尾”或“气体彗尾”,它是由太阳风的斥力作用于彗星中的离子形成的。另一类是弯曲的,称“尘埃彗尾”,这类彗尾是太阳光子的辐射压力推斥微尘而形成的。海尔-波普彗星

海尔-波普彗星

百武彗星

相关内容

热门阅读

最新更新

随机推荐