当前位置:文档之家› 宇宙天体第一章:恒星以及演化过程

宇宙天体第一章:恒星以及演化过程

宇宙天体第一章:恒星以及演化过程
宇宙天体第一章:恒星以及演化过程

目录

1.1恒星 1.1.1太阳

1.2黑体 1.

2.1黑体辐射

1.3变星 1.3.1食变星 1.3.2脉冲星 1.3.3爆发星 1.3.

2.1脉动变星

1.4恒星的归宿 1.4.1红巨星 1.4.2白矮星

1.4.3超新星 1.4.3.1中子星

1.4.3.1.1脉冲星 1.4.3.1.2磁星

1.4.3.1.3夸克星

1.4.3.2黑洞 1.4.3.

2.1类星体

1.4.

2.1黑矮星

注:前一数字相同表示同一个分类

前言

当你仰望天空,使用望远镜,用电脑模拟,碰到一个从来未见过的天体,你一定会感到疑惑。你或许会想了解,这是什么“天体”?

天体,就是指宇宙空间中的宏观物体。

这些物体一般指恒星,行星,卫星,星云,彗星,陨石,黑洞等。如果你想学好天体物理,亦或是想学好量子力学,了解这些天体是有很大作用的。这些天体,不光是与宏观的天体物理,或是与量子力学都有关。从光谱,从类型,到发光原理,再到支撑方式,一切都需要这些学科的支撑。想要详细了解,就至少需要理解这些基础天体的知识。

为了解开你心中的种种关于“天体”的疑惑,现在,就让我们一起来讲述,关于“天体”的故事吧!

就从我们的造物主开始。我们的故事,都围绕它而展开——太阳。

假如我们没有这个母亲,我们很难想象我们是如何出现的,我们的地球可能一直一直漂浮在宇宙空间里,我们没有受到可照光的眷顾,我们的一切一切都存在黑暗里。

好好想想,这是多么的恐怖,这可能导致生物也无法出现。那么我们的地球就不可以称之为地球了,我们的地球可能只是一片冰冻,毫无生机。总之,快感谢我们的太阳母亲吧!

1.1恒星

回归正题,像这样发光发亮,却很稳定的星体,我们就称之为恒星,如果没有恒星,我们的宇宙可能是黑的。

谈到黑,我又想起了一件事,恒星又是黑体。

1. 2黑体

什么是黑体?

—黑体就是不反射不透射任何电磁波,任何辐射和能量的物体,听起来

很像黑洞吧?其实不然,黑体还能够自主发射电磁波,辐射和能量。恒星就是如此,只吸收,但发射。

(这就是一个黑体,超红巨星大犬座vy,体积在太阳的50亿倍左右,白色剪头所指的点就是我们的太阳)

而温度的不同又决定了黑体的颜色

1.2.1 黑体辐射

根据黑体辐射

700k以下黑体就是黑色

700k以上黑体开始呈现红色

4500k以下为橙红色,温度越低越红

6000k以下为黄绿色光

6000—7500k为明亮的白色

30000k以上为蓝色

[开尔文(k)是热力学国际温度单位,1k=272.15℃]

我们的太阳是橙红色的,这下应该你能估计太阳表面温度了。

1.1.1 太阳

再继续说我们的太阳

先上一点详细数据

质量:1.9891×10^30 kg

平均密度:1.408×10^3 kg/?

直径:1.392×10^6 km

表面温度:5770K

逃逸速度:617.7 km/s

视星等:(V)?26.74

绝对星等:4.83

自转周期:25.05天

赤经:286.13°

赤纬:+63.87°

距地距离:1.496×10^8 km

公转周期:(2.25–2.50)×10^8 a

半径:6.955×10^5 km

太阳体积大,质量,密度也大,占据了太阳系99%的质量,我们都是她的孩子。

太阳(恒星)的结构图

在恒星的内部核,存在大量的氢,巨大的密度和压力,使得氢开始进行核聚变,我们的太阳就是因为核聚变而得以发光发亮。所有恒星都在进行核聚变,质量越大,核聚变效应越强大,所以会更亮,就比如参宿七,因为温度极高,而变成了蓝色表面。

太阳的核本身是一个能量体,本身就在进行热辐射,所以不会坍塌。太阳的表面和中层,是呈现等离子态的,就像是超级浓超级烫的液体一样。

为什么这样的表面不会坍塌呢?

核聚变内部向外产生热辐射,热力向外膨胀,而质量又使得恒星向内坍塌,这样一来两种力相互平衡就形成了恒星的稳定表面。

1.3 变星

然而有一种恒星的表面又是不稳定的,那就是脉动变星,想要知道脉动变星是什么概念

就得知道啥什么是变星

变星一般指的是亮度和电磁辐射与物理性质等会发生变化的恒星,他们的亮度,辐射等一般都不稳定。

变星一般分为三种:食变星,脉冲星,爆发星

1.3.1食变星

食变星是指双星或多星中,一个恒星遮挡另一个恒星造成的亮度变化

而变星里的脉冲星分成两种,一种是不断周期性发射脉冲的脉冲星,脉冲星到后面再阐述。

还有一种是自身周期膨胀收缩而导致大小和亮度脉动变化的恒星,也称为脉动变星

第三种变星,爆发星,就是指的亮度突然增强然后又慢慢变暗的恒星,一般指的是新星和超新星,这里到后面再加以阐述

1.3.

2.1 脉动变星

上面所说的表面不稳定的恒星就是脉动变星

脉动变星会因为体积的增大增小而改变物理性质,例如亮度,辐射,磁场等。

脉动变星还分为三种:规则,半规则,不规则

规则指光变周期稳定的

半规则指光变有规律但是周期不稳定的

不规则指光变周期完全无规律的

(光变周期指该脉动变星从亮到暗再到亮的过程所经历的时间)

规则的还分为长周期,短周期

长周期为90–700天左右

短周期为1–80天左右

1.4 恒星的归宿

当恒星演变到后期后,燃料开始耗尽,氢聚变开始变弱,热辐射开始变弱,恒星的表皮就开始向内坍塌,由于密度加大,粒子活跃程度变高,温度又开始上升,核心又因为温度上升而加速核聚变。然而这次却并不是燃烧氢,因为氢已经耗尽,所以开始氦聚变。热量开始持续增加,这使得外皮开始膨胀

这就迎来了恒星后期的重要变化

1.4.1 红巨星

质量在太阳0.8到8倍的恒星,就演化成了红巨星,这个界限可能不太准,因为红巨星分很多型,每一种都需要不同质量。有兴趣的可以百度一下。

因为核聚变的再次加强,红巨星的温度会变高,但是因为发光发热的速度赶不上膨胀,所以表面呈现出类似低温的红色。

然而红巨星这个过程很短,只有十万年到几百万年间,相对整个恒星来说,就是短短的一瞬间。

最终红巨星最终会慢慢的冷却,脱去外皮,留下一个炙热的内核。

1.4.2 白矮星

而这个核,我们一般称为白矮星,他的表面发出白色光芒,说明表面温度已经非常高。当然,也会存在一些特殊情况,例如红色的矮星,这说明表面温度不足,可能是因为密度质量不足。

这个核,并非是在红巨星演化时形成,而是在恒星的末期,当恒星坍塌时,内部温度极高,当温度超过100000000k时,就开始燃烧氦,进行氦聚变,氦聚变燃烧会形成碳,到达更后期,氦核就几乎燃烧成了纯碳结构。这样,虽然可能夹杂一些氧,但是这可以算作是一颗巨大的钻

石。

白矮星的密度非常大,随便形容一下:一勺子白矮星物质可能把你家地板压个洞并且在地基压个大裂痕。

可能有的人思想很广,便问到:为什么白矮星密度这么大,却还不会坍塌呢?

–根据泡利不相容原理,白矮星呈现简并态

有兴趣了解简并态,不妨百度一下。

但是,恒星的变化可不止于此,恒星还练就了几十般变化,其中有一个比较经典。

1.4.3 超新星

那就是超新星,这个名字一定很熟悉吧?

当恒星的质量达到太阳的8倍以上时,当它收缩后,再进行膨胀,结果可不是红巨星了。

这些恒星的质量大,燃料多。当他们进入了晚期后,外皮收缩,氦开始燃烧,但是由于巨大压力导致了温度过高,就发生了氦聚变失控,发生了新星爆炸。这是其中的一种形成方式。

但是有一种可不一样,他们已经把氦也燃烧完,最终形成了铁元素,失去热力,极速向内坍塌,当外皮接触到中心已经形成的核时,又开始极速反弹,形成了超新星爆炸。称之为反弹效应。

这种爆炸可不一般,它会使恒星亮度突然增加十几个星等,甚至照亮整个星系,并且以十分之一光速极速扩张。有些新星爆炸,甚至肉眼可在天空中所见,尽管他们非常遥远,但是看起来依然是天空中最亮的。因为亮度突然增强然后慢慢变暗的特性,超新星也是变星的一种。

超新星爆炸是下一代星系形成的契机,他们向外抛出了大量元素,包括铁,氧,碳等等这些元素是形成行星的关键,有些富含氢的气体,还会再次演化成恒星。我们的恒星已经是第三代恒星了,俗话说,出来混,总是要还的,恒星也不例外,当了几十亿年老大,总是要还的。

超新星也分为很多种类,根据强度,亮度,大概分成了这几种:新星,超新星,超超新星。这种分类也让我不知所云,通过几个超字,虽然很帅气,但是只是模糊描述了强度。

科学家们也没有如此忽悠人,他们还分成了Ia型II型等等来详细描述种类,有兴趣不妨wiki一下。

最后,超新星也会越来越暗,冷却了外皮后,留下了两种产物

1.4.3.1 中子星

其中一种,就是中子星

在一开始,超新星爆炸留下的产物,依然是白矮星,但是由于巨大的密度质量,热量高,导致强相互作用力变强,无法形成完整原子,原子的电子开始向原子核坠落,同质子一起形成了中子。因此,整个天体的物质都是由中子紧密排列呈简并态形成的,可以说中子星就是一个巨大的原子。中子星也因为这样而转速极快,达到每秒10圈到30圈。

由于更大的密度,中子星的体积一般非常小,只有半径10公里左右。形成中子星,老年恒星的质量要在太阳的1.3–3.2倍之间,也就是说,一次红巨星演化后,留下的物质依然有可能是中子星。超新星爆炸也可能留下中子星。

还有人问我,触摸中子星是什么感觉?我的回答是:我们感觉到与物体之间有间隔,无法穿透,是因为原子都携带电子,电子与电子之间形成斥力,相互排斥,于是你的左手无法穿透右手。

但是在中子星是没有电子的,所以你的手将会轻松陷进中子星内,就像你将手插进气体里一样轻松,并且你还会被烫死。

中子星拥有极强的辐射,他会自我消耗自身的质量,向外发射辐射,如果将中子星一秒的辐射全部转变为电能,足够人类使用几十亿年。

下面是一些数据,仅供参考

面积:约300平方公里

逃逸速度:在10,000至150,000千米/秒之间

表面温度:超过1000万摄氏度

内部温度:超过60亿度

半径:10—30公里

1.4.3.1.1 脉冲星

一些中子星,由于自传轴和磁轴不重合,自传一周就会发射一次脉冲。它发射脉冲的样子,就像是两条射线在一次一次旋转,非常的漂亮。这种脉冲的频率非常高,并且按周期发射,与脉动变星的变化类似,所以

也被当做是变星的一种–脉冲星。

由于它的信号如此规律,第一次观测到这个脉冲时,甚至被误认为是外星人发来的信号。

所有脉冲星都是中子星,并且一般中子星都是脉冲星,但是不是所有中子星都是脉冲星。

1.4.3.1.2 磁星

在我们观测的中子星中,发现有一种拥有极强的磁场,它就是磁星

磁星目前生成的原因还没有详细解释

不过有人提出它是因为中子星形成10秒后,内部炙热对流,并且拥有极高转速才会形成的,

而转速过低,可能会形成普通中子星。

磁星是我们观测天体中,拥有最强磁场的天体。它还因为磁场,亮度,辐射等变化,也被称作磁变星。

磁星的寿命一般很短,只有短短十万年。

1.4.3.1.3 夸克星

一个理论提出,当中子星又一超越极限后,中子星的构成就会破碎,化成更加基本的单位:

夸克星。由于一整颗星都是奇夸克组成,呈现简并态存在,因此,我们可以把他看做是一整颗巨大的由奇夸克组成的中子。

(这幅图表示了中子星和夸克星内部微观结构的状态,红色为中子星,蓝色夸克星,同质量情况下,夸克星比中子体积小,更加紧密)

可惜的是,目前还没有直接观测到夸克星。它现在只是一个理论,我们仍有可能在未来找到

1.4.3.2 黑洞

前面说到,超新星会留下两种产物,其中一种,就是上面所述的,他们都是中子星的分类,都算是中子星。

而另一种,就是宇宙中的怪物:黑洞

如果留下的中子星,质量达到太阳的3.2–∞倍,并且演化达到它的史瓦西半径,[史瓦西半径指一个物体依据他的质量,能压缩成黑洞的半径,例如以地球的质量,将地球压缩到半径9mm,地球就会变成黑洞。(话说你能想象地球压缩到1.8cm大小的样子吗?与一个弹珠相当)]这个中子星就会坍塌成一个黑洞

(图为黑洞引力场内弯曲的光线)

我们看到的黑洞表面,并不是黑洞,那单单只是它的视界。黑洞本身,由于密度的无限大,导致了体积的无限小。可以说,黑洞本身就是一个点。

什么是视界呢?

视界就是以光速运行,正好不能逃逸黑洞,也不会被吸收的范围。逃逸指的是,能从表面逃脱该星体,并且逃逸到无限远的地方的

恒星演变论文

恒星演变论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

恒星的演变 距离我们最近的恒星,太阳,是我们地球生命循环的最原始动力。无论地球本身的存在是那么的巧合,但是太阳始终是驱动着这个太阳系的最原始的动力,如果太阳不亮了,那会怎样所以自古以来,人们就开始观察太阳,了解我们的世界。 通过科学家观察天空所得,太阳只是无数在天空中闪耀的恒星的其中之一。我们对宇宙和天空的探索,绝不仅仅止于了解太阳。而是了解我们的宇宙,了解恒星,了解恒星从哪里来,而又会到哪里去。 恒星的诞生 恒星的演化开始于之中。此时,太空中的粒子大约是每立方厘米到1个氢原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数千到百万个氢原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个,直径甚至为50到300。 在巨分子云环绕星系旋转时,某些事件可能造成它的。坍缩过程中的会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的所加热,而也会造成星云开始产生之后形成。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为。质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的反应,它们会成为。质量更高的原恒星,核心的温度可以达到1,000万,可以开始将氢先融合成氘,再融合成氦。在质量略大于的恒星,在能量

的产生上贡献了可观的数量。新诞生的恒星有各种不同的大小和颜色。的范围从高热的蓝色到低温的红色,质量则从最低的太阳质量到数十倍于太阳质量。恒星的亮度和颜色取决于表面的温度,而表面温度又由质量来决定。 恒星的成熟 根据恒星质量的大小,分别为低质量恒星的成熟,中等质量恒星的成熟,和大质量恒星的成熟,都是各有不同。 质量低于太阳质量的恒星,属于低质量恒星。这些恒星在核心的氢融合停止之后,很单纯的仅仅因为没有足够的质量在核心产生足够的压力,因此不能进行氦核的融合反应。这类恒星在消耗掉氢元素之前,被称作,像是,其中有些的寿命会比太阳长上数千倍。 目前的天文物理学模型认为太阳质量的恒星,在主序带上停留的时间可以长达6万亿年,并且要再耗上数千亿年或更多的时间,才会慢慢的塌缩成为。如果恒星的核心缺少对流(被认为有点像现在的太阳),它将始终都被数层氢的外层包围着,这些也许都是在演化中产生的氢层;但是,如果恒星有着完全的对流(这种想法被认为是低质量恒星的主角),在它的周围就不会分出层次。如果真的这样,它将如同下面所说的中等质量恒星一样,它将在不引起氦融合的情况下发展成为;否则,它将单纯的收缩,直到电子简并压力阻止重力的崩溃,然后直接转变成为白矮星。

宇宙中天体大小真实比较-推荐下载

宇宙中天体大小真实比较 对于人类来说,我们脚下的这颗行星可谓广袤无垠,即使以客机的速度(按800千米/时) 环绕地球一周,也需要50个小时。但放在宇宙当中,地球简直就是一粒尘埃…… 水星、火星、金星和地球的大小比较。如图所示,金星和地球体积比较接近,火星和水星相对较小。 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

天体和天体系统.doc

课题:第一节 天体和天体系统 第一课时 第 1 页 共2页 [教学目的]: 1、使学生掌握关于天体(天球)、星座、天体系统的基本概念 2、了解宇宙中一些天体的特征和区别,初步认识各类天体系统之间的层次关系,从而加深对地球的宇宙环境的理解 3、激发学生对探索宇宙奥秘的兴趣,为建立正确的宇宙观打下基础 [重点难点]: 恒星的概念、天体系统的层次、“九月星空图”的讲解 [教具设计]: 地球仪、北斗七星及九月星空图投影片 [课时安排]: 2课时 [讲授过程]: [复习引导]: [讲授新课]: 一、天体 1、 概念:宇宙间物质的存在形式。 (聚集态的星体及星际物质) 自然天体 人造天体

课题:第一节天体和天体系统第一课时注:不作特殊交代的天体均指自然天体 2、几种常见天体的观察(指导学生阅读课本,并总结讲述学生自己 平时的生活所见) 3、天球(选讲内容,根据学生的知识水平决定讲述深浅) 1)概念: 2)坐标:通过投影演示讲解 3)作用: 第2 页共2页

课题:第一节天体和天体系统第一课时 二、最基本的天体----恒星和星云 1、恒星 1)定义:从质量、组成、形状、发光与否等角度总结 交代:数目多少(肉眼所见6000多颗) 夜空里的点点繁星差不多都是恒星 2)运动特点:(由恒星的“恒”字引发学生分析“北斗七星图形变化”图说明特点) 结论:①恒星在不停的运动变化之中 ②相对位置似乎固定不变,故称“恒星” 3)光年----计量天体距离的单位(强调“距离”) 分析知识点:①距离地球最近的恒星是(8分钟) (1.5亿公里) ②距离地球次运的恒星是(4.2光年) ③现在能够探测到的最远天体距离地球 多远? 第3 页共2页

恒星质量对恒星演化的影响

恒星质量对恒星演化的影响 在浩瀚的夜空中,可以观测到各种类型的恒星:有温度很高、颜色发白或发蓝的早型星;有体积很大、颜色发红的红巨星;有亮度和半径会周期变化的变星;有体积很小、十分暗弱但颜色发白的白矮星;还有成双在一起,互相绕转的双星等等.这些不同类型的恒星,它们内部的结构性能,如温度、密度、压强和化学组成的分布如何?在它们的内部会发生哪些物理过程?是什么原因使它们发光,同时又使它们演变成为具有各种不同特性的恒星?这些都是恒星结构和演化理论所要研究的内容.人们通过对恒星各种物理参数进行大量观测和积累后,发现了恒星的/赫罗图0.在恒星的赫罗图中,各类恒星的分布显现出一些特殊的规律.于是,恒星赫罗图中的各种规律就成为目前用于检验恒星结构和演化理论是否正确的重要工具之一. 不同大小和颜色的恒星,实际上处于恒星演化的不同阶段.宇宙诞生的初期,到处均匀分布着主要由氢和氦组成的气体,在万有引力的作用下气体聚集成团,形成星体.聚集过程中它们的引力势能转化为热能,使原本很冷(温度约100 K)的物质温度升高,如果聚集 成星体的气体物质很多,多到相当于太阳质量 或大于太阳质量,引力势能转化成的大量热能可使星体内部温度升高到107K,从而点燃星体中氢的聚变反应.这时,一颗发光发热的恒星就诞生了.恒星中氢聚变生成氦的热核反应,可以维持几十到几百亿年,这时,恒星处在一个长期稳定的阶段,这个时期约占 恒星寿命的99%.这样的恒星在赫罗图中位于从左上方到右下方的主星序,称为主序星.恒星在主星序上的位置由它的质量决定. 主星序左上方的星质量较大,最大可到( 为太阳质量).右下方的星质量较小,最小不低于0. 1 .小于0. 1 的星体,点燃不了氢的聚变反应.处于主序星阶段的恒星,在主星序上的位置基本不移动,直至氢的聚变反应结束,恒星离开主星序为止.我 们的太阳就是这样一颗主序星,它的中心温度高达, 压强达到3000亿个大气压,那里正进行着猛烈的热核反应.太阳在主序星阶段的寿命约为100亿年,现在已经在主序星阶段燃烧了50亿年,目前正处在它的中年时期. 当恒星中心部分的氢全部燃烧掉之后,恒星中部的热核反应就停

恒星演化

恒星的演化 原恒星的形成 原恒星被认为形成于星际介质中。 广阔的恒星之间的空间存在着气体和尘埃。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。称为“星云”。而星云在适当的条件下便孕育着原始的恒星。 星云的主要成分是氢气和氮气,还有少量的尘埃。星云的温度很低,约100K左右。在忽略旋转,,磁场等因素的前提下,由于温度低,向内引力作用超过向外的压力星云将塌缩,星云塌缩的最小质量称为jeans质量。 当星云质量大于jeans质量时,星云的热压力不足以抵抗引力,便发生塌缩,并分裂成小云块,随着密度的升高,jeans质量下降,星云不断碎裂,持续时间(f- f时标)约为几百万年。随着密度的上升,核心区域变得不透明,温度迅速上升,金斯质量增大,星云停止分裂。开始塌缩,形成原恒星。原恒星以Kelvin-Helmhotz 时标收缩,自引力势能转化为内能,温度进一步升高。随着温度升高,原恒星逐渐达到准流体静力学平衡的慢收缩阶段。此时虽然原恒星内部温度升高但还没有达到H点火的温度,称为前主序星阶段。 前主序星演化 在最开始的百万年里,因星体内部的温度很低,不透明度比较大,星体内部完全对流传能。随着坦缩不断地进行,核心温度逐渐升高,不透明度下降,形成一个辐射核心。当辐射核心大到一定的程度,能量能够从对流包层传输出来,光度增加。直到核心氢燃烧开始。进入零龄主序(zero-age main sequence star)。恒星的光度温度有所增加,半径略微减小。 前主序星的有效温度与半径,光度与有效温度的关系为: 在H-R 图上的演化是一条斜率为12/5的斜线 半径随时间的演化为:

恒星演变论文

恒星的演变 距离我们最近的恒星,太阳,是我们地球生命循环的最原始动力。无论地球本身的存在是那么的巧合,但是太阳始终是驱动着这个太阳系的最原始的动力,如果太阳不亮了,那会怎样?所以自古以来,人们就开始观察太阳,了解我们的世界。 通过科学家观察天空所得,太阳只是无数在天空中闪耀的恒星的其中之一。我们对宇宙和天空的探索,绝不仅仅止于了解太阳。而是了解我们的宇宙,了解恒星,了解恒星从哪里来,而又会到哪里去。 恒星的诞生 恒星的演化开始于巨分子云之中。此时,太空中的粒子密度大约是每立方厘米0.1到1个氢原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数千到百万个氢原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径甚至为50到300光年。 在巨分子云环绕星系旋转时,某些事件可能造成它的重力坍缩。坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的势能所加热,而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原恒星。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为包克球。质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的核融合反应,它们会成为棕矮星。质量更高的原恒星,核心的温度可以达到1,000万K,可以开始质子-质子链反应将氢先融合成氘,再融合成氦。在质量略大于太阳质量的恒星,碳氮氧循环在能量的产生上贡献了可观的数量。新诞生的恒星有各种不同的大小和颜色。光谱类型的范围从高热的蓝色到低温的红色,质量则从最低的0.085太阳质量到数十倍于太阳质量。恒星的亮度和颜色取决于表面的温度,而表面温度又由质量来决定。 恒星的成熟 根据恒星质量的大小,分别为低质量恒星的成熟,中等质量恒星的成熟,和大质量恒星的成熟,都是各有不同。 质量低于0.5太阳质量的恒星,属于低质量恒星。这些恒星在核心的氢融合停止之后,很单纯的仅仅因为没有足够的质量在核心产生足够的压力,因此不能进行氦核的融合反应。这类恒星在消耗掉氢元素之前,被称作红矮星,像是比邻星,其中有些的寿命会比太阳长上数千倍。 目前的天文物理学模型认为0.1太阳质量的恒星,在主序带上停留的时间可以长达6万亿年,并且要再耗上数千亿年或更多的时间,才会慢慢的塌缩成为白矮星。如果恒星的核心

宇宙天体第一章:恒星以及演化过程

目录 1.1恒星 1.1.1太阳 1.2黑体 1. 2.1黑体辐射 1.3变星 1.3.1食变星 1.3.2脉冲星 1.3.3爆发星 1.3. 2.1脉动变星 1.4恒星的归宿 1.4.1红巨星 1.4.2白矮星 1.4.3超新星 1.4.3.1中子星 1.4.3.1.1脉冲星 1.4.3.1.2磁星 1.4.3.1.3夸克星 1.4.3.2黑洞 1.4.3. 2.1类星体 1.4. 2.1黑矮星 注:前一数字相同表示同一个分类 前言 当你仰望天空,使用望远镜,用电脑模拟,碰到一个从来未见过的天体,你一定会感到疑惑。你或许会想了解,这是什么“天体”? 天体,就是指宇宙空间中的宏观物体。 这些物体一般指恒星,行星,卫星,星云,彗星,陨石,黑洞等。如果你想学好天体物理,亦或是想学好量子力学,了解这些天体是有很大作用的。这些天体,不光是与宏观的天体物理,或是与量子力学都有关。从光谱,从类型,到发光原理,再到支撑方式,一切都需要这些学科的支撑。想要详细了解,就至少需要理解这些基础天体的知识。

为了解开你心中的种种关于“天体”的疑惑,现在,就让我们一起来讲述,关于“天体”的故事吧! 就从我们的造物主开始。我们的故事,都围绕它而展开——太阳。 假如我们没有这个母亲,我们很难想象我们是如何出现的,我们的地球可能一直一直漂浮在宇宙空间里,我们没有受到可照光的眷顾,我们的一切一切都存在黑暗里。 好好想想,这是多么的恐怖,这可能导致生物也无法出现。那么我们的地球就不可以称之为地球了,我们的地球可能只是一片冰冻,毫无生机。总之,快感谢我们的太阳母亲吧!

1.1恒星 回归正题,像这样发光发亮,却很稳定的星体,我们就称之为恒星,如果没有恒星,我们的宇宙可能是黑的。 谈到黑,我又想起了一件事,恒星又是黑体。 1. 2黑体 什么是黑体? —黑体就是不反射不透射任何电磁波,任何辐射和能量的物体,听起来

恒星演化

恒星 摘要:本文分为两大部分,前部分将介绍恒星的各个参数,包括亮度、视星等、光度、大小、质量等基本特征以及恒星彼此之间的联系等等(也适当包含了一些对恒星参数测定的方法)。后半部分则将着重介绍恒星的起源与演化过程。 关键词:恒星、起源与演化。 1.前言 在美丽而又浩瀚的夜空中,我们痴迷于若隐若现的点点繁星,向它们寄托着我们难以磨灭的情感,它们也因此成为了我们心中永远的美丽传说。而实际上,那点点繁星大都是离我们十分遥远的恒星,我们对它们仍知之甚少。因此,研究恒星与恒星系统已势在必行:它是解决现代最基本理论----天体的起源与演化问题所不可缺少的;同时它也有助于解决物理学中的基本理论,寻找新能源;甚至于对这个问题的研究,对哲学的进步与发展同样起着积极作用,因为恒星和恒星系统是唯物主义宇宙观和唯心主义宇宙观激烈斗争的重要方面。 2.恒星的基本参数 2-1恒星观测的发展历程 恒星是指由内部能源产生辐射而发光的大质量球状天体。太阳就是一颗典型的恒星。自古以来,恒星一直是人们探索大自然的一个重要研究对象。人类研究恒星最初是依靠眼睛,但“最好”的眼睛最多只能看到6000余颗恒星。望远镜发明后,人类可以观测到眼睛看不到的恒星,早先美国帕洛马山天文台的直径5米的望远镜可以观测到20亿颗恒星,而在哈勃望眼镜升空后已经把人眼识别天体的范围提高了40亿倍。与此同时,人类还通过射电,x射线,红外线等多种电磁波去了解和研究恒星。 2-2恒星的距离 恒星离我们是十分遥远的,除去太阳外,离我们最近的恒星是半人马座比邻星,距离大约有4*10^13千米,而其他恒星更是远远大于这个距离。那么,应该怎样进行恒星距离的测量呢?

恒星的演化

恒星的演化 宝佳琦 摘要:1. 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦希小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。 2. 脉冲星,就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,人们就把它命名为脉冲星。它对恒星的演化有一定的影响。 3.根据现在的认识,超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星,如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星,由于质量的巨大,在它们演化的后期,星核和星壳彻底分离的时候,往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。 4. 赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M 七种。 5.白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积和地球相当,但质量却和太阳差不多,它的密度在1000万吨/立方米左右。 关键词:黑洞脉冲星超新星的爆发赫罗图白矮星

专题一 宇宙及天体

专题一 宇宙及天体 一、宇宙 1、宇宙是时间和空间的统一体,是运动、发展和变化着的物质世界。 2、宇宙是物质的,物质是运动的,物质的运动是有规律和层次的。 人类目前能观测到的宇宙范围为总星系(150亿~200亿光年). 二、天体 1、定义:天体就是宇宙中各种各样的物质 2、分类:天体 3、最基本的天体:恒星和星云 注意:闯入地球的是流星而不是彗星 5、天体系统 (1)天体间相互吸引、互相绕转构成天体(只是一定区域内的天体间相互吸引和绕转,并不是所有天体之间都有吸引和绕转关系) (2)天体系统级别示意图 自然天体 如:恒星、星云、彗星、小行星等 人造天体 如:人造卫星。飞船等 :对天体的判断 1、看该物体是否处于地球大气层之内,如果处于大气层下或位于大气层中,则该物体就不是天体,如果处于大气层外,那么该物体便为天体 如:(1)流星现象发生时,流星体闯入大气层,此时流星体便不再是天体,而为燃烧尽的流星体落到地面,成为陨石,则陨石也不是天体。 (2)、在地面生产装载好的飞船,在没有发射前,便不是天体,而当飞船发射,飞出大气层后,便可视作天体。 (3)、客机,轰炸机不是天体,因为它们在大气层中飞行。 2.一切自然现象、天文现象都不是天体如:(1)风、雨、雷、电、云、雪、冰雹、沙尘暴等都不是天体。 (2)、太阳黑子现象不是天体,太阳黑子是天体。 3.看物体是否在一定轨道上独自运转,依附于其他天体上运行的物体不是天体。 如:月球车在地面制造好等待发射时,不是天体,当月球车被运载火箭运载飞出大气层后,便是天体,当月球车在月球表面着陆后(即依附于月球),那么此时的月球车便不是天体了,当月球车考察完毕后,离开月球表面,那么它离开月球表面后便是天体,如果月球车出故障,在宇宙空间里报废为太空垃圾,那么这些太空垃圾也是天体。 恒星 炽热的气体球,夜空中的星星主要是恒星 星云 气体与尘埃组成的云雾状天体(轮廓模糊) 流星体 形成流星的固体状天体,当其运行到地球附近时,受地球吸引,运行方向偏向地球,与大气层摩擦后,自身燃烧产 生,大量光和热,从而产生流星现象。 4、一些天体 彗星 冰冻物质与尘埃的凝结物,在远离太阳时,无“尾巴”,当靠近太阳时,受太阳风吹袭,产生长长的慧尾,慧尾方向与太阳方向相反,远离太阳后, 慧尾逐渐消失

天体和天体系统练习题

一、选择题 1.下列物体属于天体的是( )。A.在月球上登陆的“阿波罗”飞船 B.“吉林1号”陨石 C.在轨道上报废的人造卫星 D.撞击在木星上的彗星碎片北京时间2011年6月16日凌晨,发生自2000年以来历时最长的月全食,全球多个地区包括中国在内的亚洲中部等地区在6月15日夜间至16日凌晨均可以观察到这次红色月全食。据此完成2~3题。 2.上图所示月全食发生时日、地、月的位置关系,图中体现的天体系统有( )。A.河外星系、银河系B.银河系、太阳系 C.太阳系、地月系D.河外星系、总星系 3.图中所示天体系统中,级别最低的是( )。 A.地月系 B.河外星系 C.银河系 D.总星系 4.光年表示( )。 ①天体间的距离单位②光在天体间的运行时间③天体间的时间单位④光在真 空中一年通过的距离 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 5.天体系统的层次,由低到高排列顺序正确的是( )。 A.太阳系→银河系→地月系→总星系 B.银河系→河外星系→太阳系→总星系C.地月系→银河系→总星系→河外星系 D.地月系→太阳系→银河系→总星系6.下列关于“可见宇宙”的说法,正确的是( )。 A.“可见宇宙”就是肉眼能观察到的宇宙部分 B.“可见宇宙”与“总星系”的范围相同 C.“可见宇宙”的直径约140亿光年 D.“可见宇宙”的范围是固定不变的 7.下列关于宇宙的说法,正确的是( )。 A.宇宙是由各种物质组成的,宇宙物质是稳定不变的 B.宇宙是由各种物质组成的,这些物质通称为天体 C.太阳、地球、月球就是宇宙中的天体,既普通又特殊 D.宇宙中最基本的天体是恒星和行星,比如太阳和地球 8.我国北宋伟大的文学家苏轼在《夜行观星》里有“大星光相射,小星闹若沸”。这里的“大星”、“小星”绝大多数是( )。 A.流星 B.彗星 C.恒星 D.行星 9.图中的大中小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系,其中能正确表示三者关系的是( )。

太阳的形成(恒星的演化过程 )

太阳的形成(恒星的演化过程) 【摘要】恒星的演化史可为四大阶段:引力收缩阶段,主星序阶段,红巨星阶段和晚期阶段,在恒星演化过程中还伴随着元素的形成和生命物质的产生。本文简单叙述了恒星的诞生、演化及衰亡过程,展示了恒星的存在历程,同时表明了恒星这类重要天体的起源及演化规律。描绘了恒星在星际气体尘埃中诞生,在主星序阶段稳定演化并伴随着各种重元素的形成,最后以白矮星,中子星或黑洞结束一生画面。 本文讨论了恒星的演化和元素的形成以及生命物质的产生的关系,认为元素演化、天体演化、生命的起源与演化三者密切相关。在恒星的演化过程中,引力塌缩和热核反应交替进行为演化提供能源,在这个过程伴随有微观粒子的反应过程,亦即元素形成过程。另外超新星爆发等恒星演化事件为比铁更重的重元素的形成提供了基本条件。而恒星随着自身的诞生、死亡,就在恒星和星云之间相互转换。 【关键词】赫罗图(HR图);红巨星;白矮星;中子星;黑洞;元素 I

The process of the fixed star 【Abstract】The fixed star evolution history may be four stages mark: The gravitation contracts a stage , betokens the order star stage , red giant star stage and later period stage. In the process of the fixed star evolution ,element formed and living matters came into being. The Fixed star coming into being the main body of a book has been narrated simply, evolves and becomes feeble and die ,creation of element and living matters came into being. have shown the law there existing course , origin and evolution having indicated fixed star this kind of the important celestial body at the same time in fixed star's. Have described out a fixed star coming into being in interstellar gas dust, before primary component order stage stabilize evolution, a lifetime coming to an end finally with the white dwarf , neutron star or black hole experiences an outline. This article discusses the evolution of stars and the formation of elements, as well as the lives of the relationship between the emergence of material that the elements of evolution, the evolution of celestial bodies, the origin and evolution of life are closely related. In the course of stellar evolution, gravitational collapse and thermonuclear reaction to the evolution of alternate energy, in the process accompanied by the reaction of the process of micro-particles, that is, the process of element formation. In addition, such as supernova stellar evolution of the outbreak of the incident even heavier than iron the formation of heavy elements provide the basic conditions. And the birth of stars with their own, death stars and nebulae in the conversion between. 【Key Words】:hertzsprung russel diagram; red giant star;white dwarf;neutron star; collapsar;element.

01,地球是宇宙中的一个天体-1(昼半球和夜半球图)

01、地球是宇宙中的一个天体-1(地球的大小与形状,地球的内部圈层,地球运动的地理意义,地球在宇宙中,二十四节气与四季,慧星轨道,太阳黑子和耀斑,月相成因示图) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 01、地球是宇宙中的一个天体-1(昼半球和夜半球图) 02、日地关系(恒星日与太阳日,太阳,太阳大气结构,太阳能量的来源) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 03、地球的运动-1(地球的公转及其地理意义,地球的公转图,地球公转的轨道和速度,地球公转的轨道和速度快慢,地球内能的释放,二分二至时地球的位置与赤黄交角,运动物体的水平偏向) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 03、地球的运动-2(地球的自转方向,地球的自转及其地理意义,石灰岩溶洞内的钟乳石,石笋和石柱) 04、人类对宇宙空间的探索-1(地球生命物质的存在条件,地球在太阳系中的位置,空间太阳能发电站设想) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 04、人类对宇宙空间的探索-2(九大行星运动特征,世界时区,太阳对无线电的干扰,无线电的接收,星空图的构成) 05、大气的组成和垂直分层 07、天气、气候与人类-1(玻璃温室) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 06、大气的热状况和大气的运动-1 城市与郊区之间的热力环流 大气的热力状况(大气热力循环,大气削弱太阳辐射,到达地面的太阳辐射图,各种辐射的波长范围,太阳辐射光谱示意,太阳辐射和太阳常数,太阳高度与太阳辐射) 大气的受热过程 锋面气旋的形成 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 06、大气的热状况和大气的运动-2 季风环流的形成 冷锋天气模拟

天体系统的层次以及地球在宇宙中的位置

天体系统的层次以及地球在宇宙中的位置 学号:222010318011091 姓名:何允浩2010级地理科学师范3班 【教材分析】 山东教育出版社《高中地理必修一》 从教材内容上来看,课本更加强调发挥学生主体的作用,吧以前要求掌握的内容以知识窗的形式出现,通过学生阅读,讨论,增长知识,开拓视野,如“多种多样的天体”、“太阳活”“当代对宇宙的探索”等。课本只保留了新课标要求掌握的最基础、最本质的一些概念,弱化了关于对天体系统的知识的系统介绍,甚至包括八大行星的“结构特征”和“运动特征”这些在旧版教材中极其重要的知识点,调整到了本节课后,也只是隐藏在“太阳系八大行星的物理性质的”的数据表中,其他如太阳系中的小成员小行星、卫星、彗星、流星体以及星际物质的介绍都以知识窗的形式出现,降低了要求。教材重新组织了教学内容,集中了有关于地球宇宙环境的知识点,集中设置,使学生更加有利于认识地球所处的宇宙环境。为后面学习地球环境做铺垫。新教材很好的贯彻的人地关系这一条主线,在本中体现在对宇宙环境与地球关系的分析上。 本次课内容为必修一第一节,地球所处的宇宙环境中地球在宇宙中的位置。本部分知识易于理解,近年来的高考考点设置较少,但还是存在的,比如以灵活的形式考察天体系统的概念,即要属于天体系统则必须满足一是天体,二是相互

绕转的条件。 【学情分析】 课程实施时间在高中地理学习的第一节课或者第二节课。首先注意培养学生的学科热情,将他们带到地理的门口。本教案预设学生已经在第一次课后学习了宇宙的定义,当代对宇宙的探索,多种多样的天体等内容。 【重难点】 天体系统的层次以及地球在宇宙中的位置 【教学准备】 多媒体课件 【教学目标】 1、了解天体系统的层次,能描述地球在宇宙中的位置。 2、能说出太阳系八大行星的排序。 3、通过阅读,理解地球是一颗普通又特殊的行星 4、树立正确的唯物辨证主义思想和科学的宇宙观,培养学生热爱科学的精神。【过程与方法】 运用教材的相关插图,视频资料,分析天体系统的层次、地球在宇宙中的位置;利用网络资料和多媒体技术。 讲授法。

恒星的演化 (2)

恒星是由炽热气体组成的、能自身发光的球状或类球状天体。它同自然界一切事物一样,也经历着从诞生、发展到衰亡和转化的过程。 恒星演化即恒星形成后,在引力、压力和核反应的作用下,恒星结构随时间而变化,直至能量耗尽,变为简并星或黑洞的过程。 恒星演化就是一颗恒星诞生,成长成熟到衰老死亡的过程,恒星演化是是十分缓慢的过程。天文学家根据对各种各样的恒星的观测和理论研究,弄清楚了恒星的一生是怎样从孕育到诞生,再从成长到成熟,最后到衰老、死亡的整个过程。恒星演化论,是天文学中,关于恒星在其生命期内演化的理论。 恒星的总质量是决定恒星演化和最后命运的主要因素。描述许多恒星的温度对光度关系的图,也就是赫罗图,可以测量恒星的年龄和演化的阶段。 赫罗图可显示恒星的演化过程, 太约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上,这条线称为主序带。位于主序带上的恒星为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域,但随著分子云开始收缩,其温度开始上升,慢慢移至主序。恒星临终时会离开主序,除质量极低的恒星会往左下方移动,大质量恒星会往右上方移动,这里是红巨星及超红巨星的区域,都是表面温度低而光度高的恒星。未经过超星星爆炸的恒星会移向左下方,这里是表面温度低而光度高的区域,是白矮星的所在区域,接著会因为能量的损失,渐渐变暗成为黑矮星恒星的诞生:恒星的演化开始于巨分子云。一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年。 在巨分子云环绕星系旋转时,一些事件可能造成它的引力坍缩。巨分子云可能互相冲撞,或者穿越旋臂的稠密部分。邻近的超新星爆发抛出的高速物质也可能是触发因素之一。最后,星系碰撞造成的星云压缩和扰动也可能形成大量恒星。 坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的势能所加热,而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原始星。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。 质量非常小(小于一个太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为棕矮星,在数亿年的时光中慢慢变凉。大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度,这时氢会开始聚变成氦,恒星开始自行发光。核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。如果恒星附近仍有残留巨分子云碎片,那么这些碎片可能会在一个更小的尺度上继续坍缩,成为行星、小行星和彗星等行星际天体。如果巨分子云碎片形成的恒星足够接近,那么可能形成双星和多星系统。 恒星有不同的颜色和大小。从高热的蓝色到冷却的红色,从0.5到20个太阳质量。 恒星的亮度和颜色依赖于其表面温度,而表面温度则依赖于恒星的质量。大质量的恒星需要比较多的能量来抵抗对外壳的引力,燃烧氢的速度也快得多。 中年时候的恒星 恒星形成之后会落在赫罗图的主星序的特定点上。小而冷的红矮星(指表面温度低、颜色偏红的矮星,尤指主序星中比较“冷”的M型及K型恒星)会缓慢地燃烧氢,可能在此序列上停留数千亿年,而大而热的超巨星会在仅仅几百万年之后就离开主星序。像太阳这样的中等恒星会在此序列上停留一百亿年。太阳也

【浙教版】九年级科学下册--太阳系的形成和恒星的演化-教案

第2节太阳系的形成和恒星的演化 教学目标 【知识与技能】 1、知道太阳系的构成及太阳系中行星运动的共同特点。 2、了解太阳系形成的主要学说——“星云说”,知道太阳系形成各阶段的不同特点。 3、知道地球等行星是随太阳系的形成而产生的。 【情感、态度与价值观】 1、观察太阳系中行星运动的共同特点来了解科学家是如何进行思考和探究。 2、通过用沙子模拟太阳系形成的三个阶段并画图帮助学生了解“星云说”,培养学生动手和画图分析的能力。 3、体验科学家探索的进步和发展和科学探索的精神。 学情分析 学生从一些科普书或科普影片中对于宇宙空间有一定的了解,但是宇宙中各种星系的形成以及形成过程中的特点并不是很清楚,而且天体运动和形成与学生生活有太大的距离,因此要了解宇宙中的星系有一定的困难。关于太阳系的形成也存在很多学说,形成过程中涉及更复杂的天体学,所以要让学生了解主要的学说以及重要的特点。 重点难点 重点是太阳系形成的主要学说“星云说”的各个阶段以及各个阶段中的特点;科学家是如何通过现象和研究进行推理;难点是理解太阳系中行星的运动特点来推测出太阳系如何形成,各阶段中太阳系发生的变化是怎么样的。 4教学过程 教学活动 活动1【导入】九下第一章第2节太阳系的形成和恒星的演化教案 @教学过程 教学内容 教师、学生活动 设计意图

教学引入 【提问】幽静的夜晚,仰望星空,繁星点点,我们看到的能发光的大多是什么星? 【学生】恒星 【提问】与地球息息相关的恒星以及地球是什么星体。 【学生】太阳是恒星,地球是行星。 【说一说】太阳系的成员 复习回顾太阳系的构成 一、太阳系的构成 【观察】通过动画和图片观察太阳系中八大行星绕太阳公转的运动特点。 1、八大行星绕太阳公转方向和太阳自转方向一致。(同向性) 2、八大行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面。(共面性) 行星绕日公转的运动特点是科学家推测太阳系形成的理论依据,学生体会从现象进行推测的科学过程。 【提问】为什么八大行星会绕日公转? 地球等行星从太阳获得什么? 这些能量来自于哪里? 【学生】行星受到太阳的吸引力。 从太阳获取能量(热量)。 能量来自于太阳内部燃料的燃烧。 【了解】太阳内部氢核聚变在高温高压的条件下进行,氢元素聚变为氦元素的过程释放出巨大的能量。 【提问】早期的太阳也是如此吗? 【学生】不是

恒星的演化全解

一、恒星的诞生 ............................................................................ 二 (一)成年期 .......................................................................... 四(二)中年期 .......................................................................... 四(三)衰退期 .......................................................................... 五二、恒星的演化形态.................................................................... 五 ①低质量恒星 .......................................................................... 五 ②中等质量恒星 ...................................................................... 六 ③大质量恒星 .......................................................................... 七 ④中子星................................................................................... 八 ⑤黑洞....................................................................................... 九 三、演化的原因 ............................................................................ 十 四、演化的结果 ........................................................................ 十二 五、巨大质量的恒星列表及恒星形成过程示意图(部分)十三 .......................................................................... 错误!未定义书签。

恒星的形成与演化

恒星的形成与演化 一、恒星的形成 恒星是茫茫宇宙中除太阳、月亮和少数行星之外最引人注目的天体.早在上古时代,人们就对恒星充满了好奇与幻想,中外都流行着非常动人的神话传说.然而,直到望远镜出现后,人们才对恒星有了最基本的认识,了解到恒星在天空中并不是恒定不变的.到了 2 0世纪初,爱因斯坦发表了著名的质能关系,人们对原子核反应所产生的巨大能量逐步认识,知道了恒星能量的来源,才渐渐认识到恒星本身也有生命周期,它们像人一样会出生、生长、老去直至死亡.然而,恒星的出生在相当长的时间里还是个谜,直到2 0世纪6 0年代,天文学家在星际空间发现了分子气体,以及嵌埋其中的低温原恒星( p r o t o s t a r) ,才对恒星的出生场所及过程有了最初步的了解. 经过 4 0年的研究,天文学家对恒星的出生过程有了相当充分的理解,特别对小质量恒星而言更是如此.现在已经很清楚,恒星是在以分子气体为主的星际分子云中生成的,由于分子云自身的引力作用,开始自身的塌缩并形成所谓的年轻星天体( y o u n g s t e l l a r o b j e c t s ) ,这些年轻星天体经过快速演化最终形成恒星.为了对恒星进行分类,天文学家将小于太阳质量3倍的恒星称为小质量星,3 —8倍的称为中等质量星,而大于8倍太阳质量的则称为大质量星.这一分类并不仅仅是表象的不同,事实上它代表了不同类型的恒星形成时不同的物理过程. (一)小质量恒星形成的理论与观测 一般认为,恒星是通过分子云核( mo l e c u l a r c o r e )的塌缩而形成的.在银河系内,存在一类由分子气体组成的天体,由于它们呈弥散的云雾状形态,因此被称为分子云( mo l e c u l a r c l o u d ),其总质量约占银河系可视物质质量的1%,其温度很低,大约为1 0 K .分子云在星际空间缓慢演化,在某些局部形成密度相对较高的区域,被称为分子云核.随着分子云核的进一步演化,其内部的热运动压力不能再抵御自身的引力,便开始了所谓引力塌缩,最终形成恒星.根据研究,从分子云核演化成一颗恒星经过了以下4个阶段:( 1 )云核阶段:分子云核内气体运动压力、磁压、引力及外部压力处于基本平衡状态,云核缓慢收缩,温度开始缓慢上升,形成热分子云核; ( 2 )主塌缩阶段:当分子云核的内部压力不能抵抗自身引力时,就开始了塌缩.由于云核中心密度较高,塌缩区域最初位于中心,并以当地声速向外扩张,这就构成“先内后外”的塌缩( i n s i d e—o u t c o 1 .1 a p s e ).塌缩形成一个致密的核心,巨大的引力能使中心温度迅速升高.由于云核的自转,外部物质不会直接落到核心,而是在核心周围形成一个致密的盘状结构,称为吸积盘( a c c r e t i o n d i s k ); ( 3 )主吸积阶段:由于角动量及磁通量守恒原理,最终成为恒星组成部分的物质并不能直接落到中心星上,而是落在吸积盘上,吸积盘通过一系列复杂的过程,将多余的角动量向外传递,使中心星的质量得以继续增加,因此,吸积盘在恒星形成活动中起了至关重要的作用.在此期间,为了释放角动量,系统还通过目前尚不可知的机制向两极方向抛射物质,形成质量外流(outflow).恒星的大部分质量都是通过吸积获得的,巨大的引力能使中心星的温度急剧上升,从而点燃了星中心区域的氘. ( 4 )残余物质驱散阶段:质量外流在这一阶段继续存在,外流与星风的作用使恒星形成的残余物质远离中心星,星周物质以及盘物质变得稀薄,外流的开口张角渐渐变大.中心星仍然从盘中吸积物质但其速率已经很小,中心星的质量不会再有实质性的增长,更多的是准静态收缩.中心星的核心部分这时可能已经开始了氢燃烧,外部出现了对流层.当这一阶段结束时,我们就可以在宇宙空间看见一颗性质不同的恒星,被称为主序星.

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档