天文学导论复习资料
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天文学导论复习资料88个星座天狼星:官方名为大犬座α星双星、聚星、星团最亮的星:天狼星牛郎织女相距16光年头顶的星空取决于你在地球表面上的纬度和当地时间(经度)天体在天球上东升西落所经历的轨迹(星轨)称为天体的周日视运动太阳每天东升西落,于当地正午通过子午线达到最高点(上中天)太阳连续两次到达子午线(正午)的时间间隔,称为一个太阳日,即一天,定义为24小时世界时与本地时间的转换:北京时间= UT + 8小时北极:所有星星沿与地平面平行的圆轨迹运行,从不下落在各地:九十度-纬度=可见星的角度天赤道平面与地面的夹角= 90 度-观测者所在地理位置的纬度在地球上无论何时何地:天赤道总是与地平面精确地相交于正东正西方向总能看到1/2天赤道特例:在地球两极,天赤道=地平线天赤道是一个方向,不是一个位置天体的运行轨迹平面与地平面的夹角为:90 度-观测者所在地理位置的纬度(=天赤道与地面的夹角)所有恒星沿与天赤道平行的路径由东向西运动在北京:向东看天体从东偏北方向升起天体向西偏北方向落下在南半球?北半球:北逆南顺赤道上所有星在地平面上12小时所有星垂直于地平面升起和下落,“可见所有星”任何通过子午线的天体都处于距离地平面的最高位置:过中天太阳一年的轨迹是8,赤道是线段地球公转+ 地球自转轴倾斜是星辰周日视运动规律变化的原因每晚同一时刻,看到的星空在连续向西移动每(白)天同一时刻,太阳相对于背景恒星的位置也在连续向东移动整个天球包括太阳一天转动一圈,但通过仔细观察你会发现这个规律并不完全正确,因为每昼同一时刻,太阳位置相对于星星向东缓慢移动每晚同一时刻,星星位置(通过子午线时刻)在缓慢向西移动(TiQian)太阳再回到原处(相对于相同的背景星)的周期为一年(~365.24天)太阳在天球上的周年视运动的轨迹(大圆)称为黄道太阳共走了360 度每天向东移动大约1度~ 2个太阳视直径太阳日(= 24小时):太阳连续两次到达子午线的时间间隔(“地球相对于太阳的自转”)太阳时恒星日(sidereal day):恒星连续两次到达子午线的时间间隔(地球相对于任一恒星的自转)恒星时恒星有方向,太阳有位置一个特定星星一个月后升起的时间将提前约2个小时:30 d ×4 分钟/天= 120 分= 2 小时一年后这颗恒星将在同一时刻升起:2 小时x 12 月/年= 24 小时天赤道和黄道面相交的两点分别称为春分点和秋分点在假想的天球上描述天体相对于参考点的距离(即天体的坐标),天文学家使用“角距离”而非长度单位(千米等)两个天体之间的距离常用它们与观测者视线方向之间的夹角表示,即角距天体的大小则用天体两个边缘与观测者视线方向之间的夹角表示,即角大小:以角度表示的视直径赤经用小时、分和秒的时间单位来表示,起点为春分点,在天赤道上由西向东由0小时增加到24小时(即“恒星日”对应太阳日的23小时56分)地球“24小时”自转一周360度赤经“1小时”对应地球自转15度北极星Polaris:RA = 2小时31分,Dec = 89 度15 分天狼星Sirius: RA = 6小时45分, Dec = –16度43分赤经越大越晚上天北京某晚某时刻的地方恒星时为7小时,天狼星的位置在子午线以西15分,天赤道以南16度43分的地方那么,半年后的北京同时刻的地方恒星时大约是多少?北京那时晚上能否看到天狼星?答案:地方恒星时为19小时天狼星的时角=19小时-6小时45分=12小时15分晚上不可见参考起点:已知太阳在春分(夏至、秋分、冬至)时的视赤经 + 恒星时定义东经120度北京时间正午12点的地方恒星时(近似!)换算为北京时间晚上某时刻的换算为某天的北京时间晚上相同时刻的换算为北京经度的北京时间晚上相同时刻的北京的地方恒星时北天极的位置以北黄极为中心画一大圆(黄道固定+)天赤道移动春(秋)分点缓慢向西移动,每26,000年沿天赤道巡回一圈岁差:每年的二分点提前来临恒星的赤经和赤纬坐标以26000年为周期在非常缓慢地变化赤经和赤纬每100年大约变化1.4度,即恒星的赤经每20年增加约1分恒星的赤经和赤纬应标明年份,如公元1950.0年, 或2000.0年尽管在短期内改正微小,但对精确观测或经过相当长一段时间(如50年)这种改正效应是显著的月相:地球人所看到的月球被太阳所照亮的一半的大小月亮的会合周期(synodic period) :新(满)月到新(满)月的时间间隔,~ 29.53 天月球相对于背景恒星也向东漂移,但月亮的漂移非常快,一天大约13度月球回到原处(相对于背景恒星)的周期约为27.32 天,即月球的恒星周期月球的公转周期是恒星周期~ 27.23天鑽石環(贝利珠)日食分为:日全食、日偏食、日环食月食和新月的区别?地球本影直径大于2.5倍月球直径月全食可持续大约1小时40分。
天文学考试资料1、名词解释原恒星正确答案:正在塌缩形成恒星的气体云。
2、填空题我国的二十四气,按其本质应属于()范畴。
正确答案:阳历3、单选太阳黑子是因为温度相对较低而显得“黑”的局部区域,它发(江南博哥)生在()。
A.光球层B.色球层C.日冕层D.太阳内部正确答案:A4、名词解释小行星正确答案:绕太阳运行的小的石质天体,主要在火星和木星轨道之间。
5、问答题当南极圈上正午太阳高度为0°时,正是北半球的哪一天?正确答案:夏至6、名词解释反照率正确答案:表示不发光天体的反射本领,等于所有方向的反射光总流量和入射光总流量之比。
7、单选最近世界上有些国家也相继提出了有各自特色的月球探测计划,他们是()A、欧空局、埃及和加拿大。
B、巴西、波兰和日本C、新加坡、奥地利和俄罗斯。
D、澳大利亚、印度和伊朗。
正确答案:B8、名词解释不规则星系正确答案:外表不规则的巨大气体云,包含大量的星族I和星族II恒星,但没有旋臂。
9、单选下列不属于特殊变星特点的是:()A.光谱中全部为发射线B.对外有强烈的星风损失C.大约一个太阳质量D.B和C正确答案:C10、名词解释大红斑正确答案:(英语:Great Red Spot,简称GRS)是一个在木星的南赤道带边缘存在了很久的反气旋旋涡,它看上去是一个非常稳定的特征,有很多证据表明它已经被持续观测了350年。
信息取自维基百科。
11、判断题星图的方向是上北下南左东右西。
正确答案:对12、问答题火星是否每年都能接近地球到最小距离,也就是说,能否每年有一次冲?正确答案:不能。
13、单选下面关于太阳的描述正确的是:()A.太阳之所以发光发热,是因为核心发生剧烈化学反应,主要是H和O的燃烧反应B.从太阳核心到表面,温度在逐渐降低C.太阳的半径70万公里,所以从太阳核心发出的光,只要2秒多的时间就可以传到太阳表面D.太阳看起来是黄色的,而有些恒星看上去是蓝色的,这主要是由于他们含有的元素不同造成的正确答案:B14、单选关于行星状星云的说法正确的有?()A.它是超新星爆发的遗迹B.它的核心往往有一颗白矮星C.著名的猎户座大星云是行星状星云D.蟹状星云是一个行星状星云正确答案:C15、名词解释流星正确答案:流星体闯入大气,与大气摩擦发光形成的光迹。
天文学导论_中国科学技术大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.星等值相差15等的两颗恒星的亮度差为()倍参考答案:10000002.视星等为下列哪个值的恒星最亮()参考答案:163.以下观测和日地距离的测量有关的是()参考答案:三角视差_金星凌日4.地心说是完全错误的,日心说是完全正确的。
参考答案:错误5.天体的电磁波信号在被望远镜接收的过程当中会涉及到()参考答案:强度叠加_位相叠加_衍射6.以下关于Chandra X射线天文台的说法不正确的是()参考答案:工作波段为0.1-10微米7.以下关于TeV切伦科夫望远镜的说法正确的是()参考答案:把地球大气作为整个探测系统的一部分8.双中子星并合可以产生以下哪些元素()参考答案:黄金_铂金9.以下关于引力波的描述正确的是()参考答案:光速传播10.激光干涉引力波天文台可以达到十分惊人的测量精度。
参考答案:正确11.光线的衍射极限是望远镜能够达到的极限角分辨率。
参考答案:正确12.越大的望远镜越有可能达到更高的极限星等。
参考答案:正确13.望远镜最早是由伽利略发明并用于天文观测的。
参考答案:错误14.赫罗图有助于我们了解恒星的演化过程。
参考答案:正确15.彗星通常有两个彗尾:原子彗尾和离子彗尾。
参考答案:错误16.中微子有电子中微子、质子中微子和原子中微子三种。
参考答案:错误17.日冕物质抛射的成分有电子、质子等。
参考答案:正确18.金斯质量要远大于1倍太阳质量。
参考答案:正确19.以下哪个观测结果不能帮助我们了解宇宙的组成()参考答案:X射线背景辐射20.宇宙演化过程中涉及到的阶段有()参考答案:减速膨胀_暴涨_黑暗时代_加速膨胀21.宇宙中决定是否适合智慧生命生存的基本物理参数有()参考答案:万有引力常数_微波背景辐射的不均匀度_暗能量的比例_暗物质与重子物质的比例22.宇宙大爆炸既是空间的膨胀,也是星系自身的膨胀。
参考答案:错误23.太阳具有的元素丰度最高的为()参考答案:氢24.太阳能量来源最主要来自于下列哪个反应()参考答案:PP I链25.太阳内部核聚变产生的高能光子大约需要多少年可以到达太阳表面()参考答案:10000026.太阳大气具有以下组分()参考答案:光球层_色球层_日冕27.下面哪些说法是正确的()参考答案:太阳耀斑持续的时间通常在10分钟左右_太阳风沿着地球磁极进入地球大气可以形成极光_月亮与太阳的角直径相当28.天文学中定义的各种时间有着各自适用的范围。
天文学基础知识1.星座中星星的命名规则星座中星星的命名规则是这样的:按照每颗星星的亮度,从明到暗,每颗星各由一个希腊字母代表。
当所有二十四个希腊字母用完后,接着再用阿拉伯数字表示。
2.“星等”的概念“星等”是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法,记为m。
天文学上规定,星的明暗一律用星等来表示,星等数越小,说明星越亮,星等数每相差1,星的亮度大约相差2.5倍。
我们肉眼能够看到的最暗的星是6等星(6m星)。
天空中亮度在6等以上(即星等数小于6),也就是我们可以看到的星有6000多颗。
当然,每个晚上我们只能看到其中的一半,3000多颗。
满月时月亮的亮度相当于-12.6等(在天文学上写作-12.6m);太阳是我们看到的最亮的天体,它的亮度可达-26.7m;而当今世界上最大的天文望远镜能看到暗至24m的天体。
我们在这里说的“星等”,事实上反映的是从地球上“看到的”天体的明暗程度,在天文学上称为“视星等”。
太阳看上去比所有的星星都亮,它的视星等比所有的星星都小得多,这只是沾了它离地球近的光。
更有甚者,象月亮,自己根本不发光,只不过反射些太阳光,就俨然成了人们眼中第二亮的天体。
天文学上还有个“绝对星等”的概念,这个数值才真正反映了星星们的实际发光本领。
3.“天球”的概念天文学上为了与人们的直观感觉相适应,把天空假想成一个巨大的球面,这便是天球。
天球的中心自然就是我们地球,它的半径无穷大。
天球只是人们的一种假设,是一种“理想模型”,引入天球这一概念,只是为了确定天体位置等方面的需要。
4.“天赤道”和“天极”的概念天文学上,确定天体位置的方法与地球表面非常相似,也是通过经纬坐标系来实现。
最常用而且最重要的天球坐标系,就是赤道坐标系。
地球赤道所在平面与天球的交线是一个大圆,这个大圆就称为“天赤道”,它就是赤道在天球上的投影;向南北两个方向无限延长地球自转轴所在的直线,与天球形成两个交点,分别叫作北天极和南天极。
“天赤道”和“天极”是天球赤道坐标系的基准。
基础天⽂学概论知识要点.天⽂学概论复习【绪论】1.什么是天⽂学:是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。
内容包括天体的构造、性质和运⾏规律等。
2.天⽂学的三个分⽀学科:天体测量学、天体⼒学、天⽂物理学3.天⽂和⽓象的区别:⼤⽓层外vs⼤⽓层内4.天⽂学观测波段:光学波段;射电波段;Χ射线、γ射线波段;紫外线、红外线波段5.20世纪天体物理学成就:①两⼤基本理论:恒星演化和宇宙⼤爆炸模型②全波段天⽂学、中微⼦天⽂学③20世纪60年代的四⼤发现:脉冲星、类天体、微波背景辐射、星际分⼦【星空划分与运转】1.星座的概念:⼀种具有特征并容易记忆的恒星在天空投影的图案所在天区2.星座与星官的区别:星座有边界,恒星数⽬不确定;星官⽆边界,恒星数⽬确定3.中国古代的三垣四象⼆⼗⼋宿①三垣:紫薇垣、太微垣、天市垣②四象:北⽅⽞武、南⽅朱雀、西⽅⽩虎、东⽅苍龙③⼆⼗⼋宿:⽉亮每晚停留在⼀宿4.全天88个星座,北天29,黄道12,南天475.寻找北极星的两种⽅法①北⽃七星勺头两颗星延长五倍即为北极星②仙后座勺⼝开⼝⽅向延长开⼝宽度的两倍即为北极星6.北⽃七星的⽃柄⽅向与四季关系春夏秋冬→东南西北7.四季星空典型的代表星座:春夜⼤熊追⼩熊:狮⼦座、牧夫座、室⼥座夏夜⽜郎会织⼥:天鹅座(天津四)、天琴座(织⼥星)、天鹰座(⽜郎星)秋夜仙⼥拜仙后:飞马座、仙⼥座、英仙座冬夜猎户会⾦⽜:猎户座【天球与天球坐标系】1.天球的概念与特点:⑴概念:以任意点为球⼼,任意长为半径,为研究天体的位置和运动⽽引进的⼀个与⼈们直观感觉相符的假想圆球。
⑵特点:①天球中⼼任意选取;②天球半径任意选取;③天体在天球上的位置只反映天体视⽅向上的投影;④天球上任意两天体的距离⽤⾓距表⽰;⑤地⾯上不同点看同⼀天体视线⽅向是相互平⾏的2.北天极的⾼度等于当地的地理纬度3.天球上的基本点、圈:天极与天⾚道、天顶天底真地平、天⼦午圈、卯⾣圈、四⽅点、黄道和黄极、⼆分点⼆⾄点、天极在天球上的位置4.四个天球坐标系:基本点、圈,两个坐标,如何度量5.不同纬度处的天体周⽇视运动:都是等于或平⾏于天⾚道的⼩圆永不上升和永不下落天体:δ≧(90°-Φ)vsδ≤-(90°-φ)天体的中天:天极以南(北)过天⼦午圈6.天体上、下中天时天顶距或地平⾼度的计算:上中天:Z=|φ-δ|下中天:Z=(90°-φ)+(90°-δ)太阳中天时的⾼度:Z=φ-δ7.太阳的周年视运动:春分点:α=0hδ=0°夏⾄点:α=6hδ=23.5°秋分点:α=12hδ=0°冬⾄点:α=18hδ=-23.5°【时间和历法】1.什么是时间:是物质运动过程中的⼀种标记,它建⽴在物质运动和变化的基础上2.时间计量系统建⽴的基础和要求:⑴基础:观测物体的运动⑵要求:作为时间计量标准的物体运动要求要具有周期性、复观性和可测性4.真太阳时⽐恒星时每⽇约长4分钟5.真太阳时的缺陷:太阳在黄道上运动不均匀;黄⾚交⾓存在使得投影在⾚道上的太阳时⾓变化也不均匀。
第一章到第五章恒星的基本概念及恒星的测量
1.织女星的视向速度等于-14km/s ,自行是每年0".348,视差为0".124 。
求织女星相对与太阳的总空间速度。
2.一颗长周期变星的热星等变化一个星等,它的最高温度为4500K,如果它的变化仅仅是由于温度的变化,问它的最低温度是多少?如果热星等变化一个星等仅仅是由于半径的变化引起的,而温度保持不变,那它的半径变化是多少?
3.在仙女座星系中一颗恒星绝对星等M=5m(距离为690kpc), 这颗星作为超新星爆发亮度增加了109 倍,问它的视星等是多少?
4.除了太阳外,离我们最近的恒星是半人马座的比邻星,它的目视星等为10.7星等,该星距离我们的周年视差л= 0.76″,求距离摸数和它的绝对星等。
5.有三个天体,已测出它们的周年视差分别为(a)0.001″(b)0.02″(c) 0.4″求这三个天体的距离各是多少?
6.角宿星的视差是0.013" 求它的距离有多远?如果一个观测者站在海王星的一个卫星之上,观测角宿星,问角宿星的视差是多少?
7.一颗星距离太阳有20pc ;它的自行运动为0.5"/年问它的切向速度是多少?如果恒星的光谱线红移0.01% ,计算它相对太阳的视向速度是多少?它的空间运动速度是多少?8.A和B 两星的光度分别是0.5和4.5 倍的太阳光度,它们有同样的视亮度,那一个更远?远多少?。
第一讲天文学导论●古希腊天文学:毕达哥拉斯,亚里斯多德(地球中心学说),托勒密的地球中心学说天文学的发展期:哥白尼、第谷、开普勒和伽利略牛顿的万有引力定律爱因斯坦的相对论●开普勒第一定律:(轨道形状)所有行星皆以椭圆轨道环绕太阳运行,而太阳位于椭圆的一个焦点上●开普勒第二定律:(行星速度)行星和太阳的(假想)连线在相同的时间内扫过相等的面积。
行星越接近太阳则运行速度越快近日点,运动最快远日点,运动最慢●开普勒第三定律:(轨道周期)行星公转周期的平方和其到太阳的平均距离的立方成正比(公转周期)2 = (常数) x (平均距离)3第二讲天体的视运动●月相与食无关天体的视运动月全食时月亮变为黄铜色或血红色,这是由于地球大气中的尘埃颗粒折射阳光中的红光并到达月球所致●内行星:水星,金星外行星:火星、木星、土星、天王星和海王星●头顶的星空取决于你在地球表面上的位置和当地时间●北京时间正午12点(东经120度)时,北京地方时(东经116.5度)即太阳时为11点46分,所以此时北京的太阳在子午线以东约3.5度,再过约14分钟北京“真”正午●南北天极:不变的参考点北天极:北极星南天极:南十字座●天赤道:不变的参考点所有恒星沿与天赤道平行的路径由东向西运动(圆弧轨迹在地球两极,天赤道=地平线●天顶、地平线和子午线:本地参考系天顶和子午线的位置不随观测者的地平线移动相对于星星来讲,天顶和子午线的位置在变天体的运行(圆弧)轨迹与地平面的夹角为:90 度-观测者所在地理位置的纬度(=天赤道与地面夹角)●在北极:所有星星沿与地平面平行的圆轨迹运行,从不下落赤道上:所有星垂直于地平面升起和下落“可见所有星”●太阳在天球上的视运动轨迹称为黄道●太阳日=24小时:太阳连续两次到达子午线的时间恒星日=23小时56分:恒星连续两次到达子午线的时间恒星日是地球真实的自转周期,不随其绕太阳公转而变化,均为23小时56分●月球回到原处(相对于恒星)的周期约为27.323 天,此为恒星周期●两个天体之间的距离常用它们与观测者之间的夹角表示,即角距●北京:东经116度22分;北纬39度58分本初子午线:格林尼治天文台●把地球的经度、纬度投影到天球上便成为天球的赤道坐标系赤纬:从天赤道开始至两极Dec [–90,90] 度赤经:用小时、分和秒的时间单位来表示,并由西向东由0增加到24小时赤经的计算起点为春分点,在天赤道上由西向东分为24小时地球“24小时”自转一周360度赤经1小时对应地球自转15度▪对于赤经相差1小时的两颗恒星,例如,RA2-RA1= +1小时:•恒星1比恒星2早1小时通过你的子午线(上中天)•如果不是拱极星,恒星1比恒星2早1小时从东方升起●某地某时刻的恒星时等于此时此刻位于子午线上的恒星的赤经(天球上与子午线重合的赤经)赤经小于地方恒星时的恒星位于子午线以西赤经大于地方恒星时的恒星位于子午线以东●一颗恒星的时角τ、赤经α和当地的恒星时θ之间的关系为τ= θ−ατ< 0, 在子午线以东(α> θ)τ> 0, 在子午线以西(α< θ)第三讲辐射与天文望远镜●黑体谱:连续谱的形状只与物体(恒星)的表面温度有关•其峰值波长(颜色)由其表面温度决定温度降低,黑体谱的峰值向长波方向移动•冷物体产生长波(低频)辐射•热物体产生短波(高频)辐射●辐射的平方反比定律:强度x 距离2 = 常数(恒星辐射能力)●关于天文望远镜的常见误解(wrong) 放大作用:大型望远镜把天体放得更大(Right) 聚光作用:使(暗弱)天体的图像更亮更清晰(wrong) 望远镜究竟可以看到多远的天体?只要一个物体足够亮,无论多远都可以看到(right) 望远镜可以看到多暗的天体?或望远镜可以看到几等星?只要一个物体足够暗,无论多近都看●光学望远镜的类型:折射式望远镜反射式望远镜第四讲太阳系(1) 行星●行星是一个具有如下性质的天体:(a)位于围绕太阳的轨道上,(b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球形),以及(c)已经清空了其轨道附近的区域。
矮行星是一个具有如下性质的天体:(a)位于围绕太阳的轨道上,(b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球形),(c)还没有清空其轨道附近的区域,以及(d)不是一颗卫星。
其它所有围绕太阳运动(不是卫星)的天体被定义成“太阳系小天体”。
●气态巨(外)行星的大质量是由于其体积大,而不是由于其密度大内行星(岩石)是最致密的●内行星轨道基本上在同一平面内水星轨道面最扁与黄道面夹角最大(7度)●相对黄道面,冥王星轨道面倾斜很大(17度)●水星—铁质行星水星几乎没有大气●金星— 炼狱行星自转方向和其它行星相反自转轴没有倾斜,几乎和公转平面垂直,所以金星没有四季之分自转非常缓慢,恒星日=243天浓密大气与严重的温室效应金星的云和酸雨金星的表面光滑●地球—金锁轨道上的行星平均密度约为水的5.5倍,密度最大的行星●月面上较暗的部分称为月海maria, 滴水全无,只是远古时期月壳形成时凝固了的熔岩月面上较亮的部分称为山,其实不是山,而是由大量星际物质撞击月面时所形成的环形山(陨坑)(伽利略命名)月球无大气●火星—红色行星和地球一样,火星拥有极冠,但主要为固态的二氧化碳(干冰) 和少量水冰, 且夏消冬长火星年有680多天0.53倍地球半径虽然大气主要由二氧化碳组成,但是火星大气太稀薄,不能有效束缚太阳能,因此它的表面温度变化很大:-130°C -- 30°C。
由于火星距离太阳遥远,所以表面平均气温很低火星表面:火山和峡谷火星有两颗细小且不规则的天然卫星,较大一颗(火卫一)的直径仅27千米自转周期=公转周期。
极可能是俘获的小行星●木星—行星巨无霸太阳系内体积和质量最大的行星低密度木星主要成分▪主要成分为氢和氦(like Sun), 以及少量的甲烷和氨▪表面气压极大,超过地球的1000倍,以致木星的中心由金属相的氢组成(光)环系统也是四颗类木行星的共同特征木星有61个卫星●土星—有光环的“天神”▪在众多行星中,密度最低(0.7g/cm^3),比水轻,“水上漂”光环的厚度约1公里,主要由数毫米至数米的尘埃和冰块组成●天王星—躺着自转的行星与木星和土星不同,天王星的大气相对较为平静,因而缺乏表面特征,云带不显著天王星拥有岩石核心●海王星—最远的行星海王星的大黑斑第五讲太阳系(2) 矮行星、小天体与太阳系形成●谷神星:最大小行星,1号小行星阋神星: 最大矮行星●冥王星—“古怪的小家伙”冥王星的基本特征质量小于地球的1%,半径约1150千米,比月球(半径约1740千米)还小冥王星表面及其大气由氮组成,从其密度推断,它应有坚固的表面查戎和冥王星互为同步卫星查戎是整个太阳系已知惟一的天然同步卫星●小行星—“天上的灾星”(535000颗)小行星带:位于火星和木星轨道之间的一个“垃圾场”,距离太阳约2.8(2.0-3.3)AU特洛伊型小行星:和木星具有共同轨道的小行星群小行星带的基本特征▪轨道周期:3.2-6年▪由岩石与金属构成的块状小天体▪直径大于250千米的小行星不足20颗▪大部分形状不规则,非球形,●彗星—脏兮兮的雪球彗星的基本特征彗星和小行星具有共同的起源彗星质量~ 10-11地球质量,体积大,密度很低,因而是结构松散、多孔的天体彗星的结构慧核:彗星中心是一颗由凝固了的气体和尘埃组成的、直径小于10公里的细小彗核彗尾:彗尾永远是背着太阳的●太阳系知多少?▪行星椭圆轨道椭度轻微,几乎近似为圆轨道▪行星公转自西向东▪自转轴相对于轨道面的倾斜度小(金星和天王星是例外,可能碰撞引起)▪行星的化学成分不同,大致随到太阳的距离变化:内行星致密、富含金属,而外行星体积大、富含氢▪行星包含太阳系大约90%的角动量,但太阳却包含太阳系超过99%的质量●1. 星云坍缩:巨分子云裂变后的其中一块云:太阳(原始)星云2. 星云自转随坍缩加快3. An accretion disk forms 形成吸积盘对于自转的星云,因为离心力平衡引力,坍缩的程度具有方向性:自转使得垂直于自转轴方向上的坍缩减慢,但是不影响沿自转轴方向的坍缩,所以自转的星云渐渐变得扁平4. 小物体成长为大物体星子:行星的种子星子的增长方式:凝聚碰撞吸引5. 原行星盘:内热外冷6. 固态的原行星吸积大气7.卫星的形成月球可能是星子和地球碰撞的残骸火星的两个卫星可能是俘获的小行星8.原太阳和原行星的最后凝聚像星云坍缩一样,原太阳和原行星也在自引力的作用下开始坍缩,最终形成一个太阳和(被若干个卫星环绕的)若干个行星●太阳系的故事:微缩版太阳系是恒星和行星形成理论的一个具体验证星云坍缩为原太阳和原行星盘由岩石组成的类地行星形成于内太阳系巨大外行星的核的形成和内行星一样,由星子形成,但是外行星能够俘获并束缚大量气体外行星的卫星形成于其周围的小吸积盘小行星和彗星是存活到今天的星子月球可能碰撞的残骸各个行星形成的年代和顺序?第六讲系外行星与地外生命●尘埃盘(Dust Disks)暗示行星的存在●尘埃反射星光的总亮度是一个行星的10^12 倍每块岩石的(反射)亮度正比于r2,岩石的数目反比于r3●探测系外行星的5大技术1. 直接成像法北落师门b(Fomalhaut b):年轻的行星HR 8799bcd:放大版的太阳系2. 天体测量学法3. 视向速度法4. 行星掩食法5. 微引力透镜法●脉冲星是倾斜的自转磁中子星●系外行星的统计特征:(与太阳系大不同)质量大,距恒星近第七讲太阳与恒星●太阳是靠自身引力而束缚在一起的一个气态球,主要成分为氢和氦。
太阳核心的温度和压力异常大,使得氢聚变为氦(热核聚变),释放出巨大能量●太阳化学成分▪以质量计:•氢:72%•氦:26%•其它元素:2%▪以粒子数计:•~ 90% 氢•~ 10% 氦▪等离子体态●太阳温度中心: 1.5 x 10^7 K光球层: 5800 K日冕: 10^6 – 10^7 K(太阳黑子: 4800 K )●太阳的较差自转: 太阳不是固体,其表面的自转速度在不同纬度是不同的,赤道附近转得最快,两极最慢▪太阳黑子和许多太阳活动都是由较差自转造成的●太阳结构1. 太阳核心至20%半径处,密度最大,50%太阳总质量温度高达1500万K等离子(气)态:离子自由游荡太阳的引擎:通过氢聚变为氦的热核反应,释放出巨大能量2. 辐射区至太阳半径70%处,能量以辐射转移形式向外传播的区域太阳核心产生的是伽马射线光子辐射转移3.对流区能量以对流形式向外传播的地方,至半径99%处(即太阳的外层)离核心越远,气体温度越低(约200万K),开始变得不透明,光子很容易被吸收,辐射转移的效率因而很低,因此在太阳最外层,对流取代了辐射转移成为传播能量至太阳表面更重要的方式4. 光球层Photosphere:“发光的球体”▪对流区的上部是光球层,即我们每天所看到的太阳,是太阳“大气”中非常薄的一层,厚度仅500千米,气体密度为地球大气的10%▪我们之所以看到光球层,是因为它的气体密度正合适。