地球科学概论-宇宙中的地球.ppt

第一章 宇宙中的地球 1 宇宙 2 银河系与太阳系 3 地球的形态和特征 第一章 宇宙中的地球 第一节 宇 宙 宇：是空间的概念，代表无边无际 宙：是时间的概念，代表无始无终 宇宙：是无限空间和无限时间的统一, 是天地万物，是物质世界。 第一节 宇 宙 一 宇宙中的天体和物质 宇宙的统一性在于它的物质性，其物质存在形式多种多样: 一部分：以电磁波、星际物质（气体和尘埃）等形式 另一部分：则聚集成团，表现为各种实体如地球、月球、行星、恒星以及星云等。 天体：通常把包括星际物质和各种聚集实体在内的宇宙星体统称为天体 一 宇宙中的天体和物质 （一）恒星 1 概念：是宇宙中最重要的天体，是由炽热气体组成、能自身发光的球形或类似球形的天体，主要成分为氢，其次为氦。 由于恒星间的距离太遥远，在短时间内用肉眼难以观察出它们之间的相对位置变化，因此有“恒星”之称。其实它们也在运动和变化。最新研究发现，太阳热量输出在增强，地球总趋势在变热。 （一）恒星 2? 特点：恒星一般具有以下特征 （1）质量大：一般为太阳质量的0.1－10倍 （2）能发光：由于质量大，内部受到高温高压的作用，从而导致氢聚变为氦的热反应，并以发光形式释放能量。 （3）距离远：恒星间的距离都非常遥远，太阳是距离地球最近的恒星，而太阳光到达地球需8分钟, 距太阳最近的恒星—半人马座α星（比邻星）所发出的光到达地球则需4.3年—4.3 l.y. （4）具有亮度：把在地球上用肉眼观察到恒星的明亮程度称为亮度，一般来说，一等星比六等星亮100倍。亮度每差一等相当于2.5倍。 （一）恒星? 3 恒星的种类：据光度等级可划分为 4 种： （1）恒星：把光度在短时间内几乎不变的大多数恒星称为恒星，如太阳属此类。 （2）变星：把光度在几年、几日甚至几小时内发生明显变化的、特别是周期性变化的恒星称为变星。变星可分为三类：几何变星、脉动变星、爆发变星。 ①几何变星：因几何位置变化而发生变光现象的变星。 ②脉动变星：因星体本身周期性膨胀和收缩而使得光度发生变化的变星 。 ③爆发变星：因星体本身的爆发而使得光度突然增强的变星，进一步可分为新星和超新星。 新星：普通爆发的变星 超新星：比新星爆发更为剧烈的变星。有的学者认为超新星的爆发是恐龙灭绝的原因之一。 （3）巨星：指体积大、密度低而具有很高光度的恒星。 （4）白矮星：指体积小、密度高而具有很低光度的恒星。 巨星和白矮星都是恒星演化的晚期阶段的产物 一 宇宙中的天体和物质 （二）星际物质、星际云和星云 1 星际物质：是指弥漫于星际空间中极为稀薄的物质，可分为星际气体和星际尘埃。 （1）星际气体：以氢为主，其次为氦，呈原子、分子、电子或离子状态。 （2）星际尘埃：指微小的固体质点，占星际物质总质量的10％，主要为水、氨和甲烷的冰状物。 2 星际云：星际物质密度超过10－1000个质点／cm3的区域称为星际云。 3 星云：天空中一切云雾状天体都称为星云，由星际气体和星际尘埃组成。 天鹅座猫眼星云 天空之眼 沙漏星云在南天极附近 二 天体系统和河外星系 1 天体系统：宇宙中的天体按照一定的规律运动并相互吸引、绕转，形成不同层次的系统称为天体系统。如月球和地球构成地月系，地球与其他行星围绕太阳公转构成高一级的天体系统—太阳系，更高一级为银河系。而宇宙是最高一级的天体系统。 2 河外星系：银河系之外许许多多与银河系规模相当的天体系统称为河外星系或星系 第二节 银河系与太阳系 一? 银河系 1银河系:是一个由大约1400亿 颗恒星和大量星际物质组成的 天体系统，侧面看呈中间厚边 缘薄的扁饼形，直径10万l.y.。 2 银核：银河系中心外凸部分。 3?银盘：银核外侧较薄的部分。 4 银道面：银盘中心的平面。 银河系内所有天体大体上顺 着银道面绕核心作飞快的旋转 运动，这种运动称为银河系 自转。 银 河 系 银 河 系 二 太阳系 1 太阳系：以太阳为中心存在着一个受太阳引力支配的天体系统称为太阳系。太阳是其中唯一的一颗恒星，其质量占整个太阳系的99.87％，并发出光和热。 围绕太阳旋转的是一个行星体系，主要有九大行星—由内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星，以及众多小行星（主要分布于火星和木星之间）、卫星、彗星和陨星等。 二 太阳系 1 太阳系： 太阳是银河系中的一颗中等恒星，它位于距银河系中心约3万l.y的银盘内，太阳附近银盘厚度约30