2024年11月01日星期五
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地外探索——太阳系的发现和探索

地外探索——太阳系的发现和探索太阳系包括太阳以及所有围绕它运行的行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质。太阳是太阳系的中心天体,其他天体都在太阳的引力作用下绕其公转。太阳系中只有太阳是靠热核反应发光发热的恒星,其他天体要靠反射太阳光而发亮。16世纪,哥白尼提出了日心说:太阳居于宇宙的中心静止不动,而包括地球在内的行星都绕太阳转动。日心说把宇宙的中心从...

地外探索——太阳系的发现和探索

太阳系包括太阳以及所有围绕它运行的行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质。太阳是太阳系的中心天体,其他天体都在太阳的引力作用下绕其公转。太阳系中只有太阳是靠热核反应发光发热的恒星,其他天体要靠反射太阳光而发亮。

16世纪,哥白尼提出了日心说:太阳居于宇宙的中心静止不动,而包括地球在内的行星都绕太阳转动。日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳,这是一项非凡的创举。哥白尼的计算与实际观测资料能很好地吻合。后经开普勒、伽利略、牛顿等人的发展,该学说得到了令人信服的证明。虽然哥白尼在“太阳中心说”中没有提出太阳系这个概念,但实际上是他发现了太阳系。

太阳系大约形成于50亿年前。关于太阳系的形成,现有50多种不同的学说或假设,大致可归结为两大阵垒:灾变说和星云说。灾变说认为太阳系大体是在一次突然的剧变中产生的,太阳先于行星和卫星形成;星云说提出整个太阳系都是由同一块星云物质凝聚而成的。直到目前,星云说仍占据着主导地位。现代星云假说的主要观点是:太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云,一开始就在自转,并在自身引力作用下收缩,中心部分形成太阳,外部演化成星云盘,星云盘以后形成行星。

太阳是太阳系的中心天体,是太阳系里唯一的一颗恒星。它是个炽热的气体星球,没有固体的星体或核心。从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层。太阳能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。其中心的密度和温度极高,它发生着由氢聚变为氦的热核反应,而该反应足以维持100亿年,因此太阳目前正处于中年期。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。光球层有光斑和太阳黑子。

太阳系

太阳有八大行星围绕着它运转。按距离太阳远近排列依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。这些星体按性质可分为3类:类地行星(水星、金星、地球、火星)体积和质量较小,平均密度最大,卫星少;巨行星(木星、土星)体积和质量都非常大,平均密度很小,卫星多,有行星环,自身能发出红外辐射;远日行星(天王星、海王星)体积、质量、平均密度和卫星数目都介于前两者之间,天王星、海王星也存在行星环。八大行星都在接近同一平面的椭圆轨道上,朝同一方向绕太阳公转,即其轨道运动具有共面性、近圆性和同向性,只有水星稍有偏离。

太阳系的八大行星中,除了水星和金星外,其他行星都有围绕自己的卫星。到目前为止,已知的行星卫星数目有130颗。木星卫星数居第一,至少有58颗卫星。有33颗卫星的土星在太阳系内居第二。个头最大的卫星是木星卫星甘尼米德,土卫六是太阳系中第二大卫星,而且土卫六是太阳系已知卫星中唯一有大气层的卫星。木星四颗最大的卫星,最早于17世纪由伽利略发现。另两个大卫星是月亮和特里顿,它们分别围绕着地球和海王星运转。在已知卫星中,近2/3是不规则卫星,具有大轨道半长径、高轨道倾角和大偏心率。

太阳系中,除了行星,还存在着数目众多的小质量天体,主要集中在火星和木星的轨道之间。已准确测出轨道并正式编号的小行星有3000多颗。彗星是一团由冰、灰尘和岩石组成的物体。已发现的彗星约有1700颗,其运行轨道通常是一个围绕太阳的拉得很长的椭圆型,其倾角和离心率彼此相差很大,有些彗星的轨道是双曲线的或抛物线的。太阳系内还有多得难以计数的流星体,有些流星体成群分布,称流星群,已证实一些流星群是彗星瓦解的产物。流星体一旦落入地球大气层便成为流星,大的流星体能够进入大气层落到地面成为陨石。

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