第 16 章 第 2 节 地球 太阳系

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地球 太阳系

地球(Earth)是人类的家园,万物生长的地方,也是到目前为止宇宙中唯一确切知道有生命存在的星球。地球从形成至今已经有 46 亿年了。《易经》中记有“观乎天文,以察时变”。可见,在很久以前,我国古人就开始了对天体的观察,并达到了很高的水平。日月星辰的东升西落和春去秋来的四季变换是看起来很常见的现象,它们是如何形成的呢?

地球是如何运动的?

在很长的时间里,人们一直认为地球是不动的,所有天体都围绕地球运动。古希腊天文学家托勒密(C. Ptolemaeus,约 90—168)系统总结了前人的成就,完善了被称为“地心说”的天体运行理论[图 16–2–2(a)]。波兰天文学家哥白

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如果我们在北极或南极,还能看到太阳的东升西落吗?

尼(N. Copernicus,1473—1543)在他的《天体运行论》一书中建立了被称为“日心说”的天体运行理论[图 16–2–2(b)],即太阳位于中心,地球和其他行星都围绕太阳公转。哥白尼的理论不仅引发了天文学的革命,也为近代科学的发展铺平了道路。

 

(a)“地心说”
(b)“日心说”
图 16–2–2  “地心说”和“日心说”示意图

实际上,所有天体都处于不断地运动之中,日月星辰的东升西落是因为地球的自转造成的。地球每隔约 24 h 自转一周,每隔约 365 天绕太阳公转一周。地球的赤道平面和公转轨道平面(即黄道面)有一个 23°26′ 的夹角。正是由于这个夹角,使得太阳的直射点每年在南北半球之间来回移动,这是造成地球上四季变化的根本原因。

太阳系“家族”有哪些成员?

随着物理学的发展,科学技术的进步,观测手段的提高,今天我们对太阳系(solar system)

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所谓“五星连珠”是指金、木、水、火、土五颗行星在公转轨道上连成一线的现象。这一现象是如何形成的呢?

已经有了比较清晰的认识。太阳是一颗普通的恒星,由内而外,围绕太阳公转的八颗行星(planet)分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星及海王星(图 16–2–1)。在火星与木星之间是包含 50 万颗以上小行星的小行星带。有多颗小行星以中国科学家名字命名,如袁隆平星、杨振宁星、钱学森星、钱三强星等。曾经长期作为第九颗行星存在的冥王星因其质量不够大等原因,在 2006 年被剔除出行星行列,而改称矮行星。

月球是地球唯一的天然卫星,而地球的人造卫星则数不胜数。由于从地球上看,月球的大小和太阳几乎相同,因此当月球、地球和太阳运行到连成一线时,就会发生日食或月食;而当月球处在其绕地球轨道的不同位置时就会造成不同的月相。“西楼望月几回圆”“百尺老松衔半月”“露似珍珠月似弓”都是描写月相的诗句。水星和金星是仅有的两颗没有卫星的行星,而木星的卫星则有很多,其中木卫一到木卫四是伽利略在 1610 年用自制望远镜发现的,这一发现对哥白尼的“日心说”是有力的支持。太阳系家族除了太阳、八颗行星、矮行星以及它们的卫星外,还有大量的小行星、彗星等。

太阳系是如何形成的?

德国哲学家康德(I. Kant,1724—1804)于 1755 年提出了太阳系起源的星云假说,认为太阳系是由一团巨大的原始星云通过引力作用演化而来,星云中心部分形成太阳,外围部分形成星

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盘并演化成行星及卫星。随着物理学的不断发展和探测技术的提高,关于太阳系起源和演化的理论已经发展为现代星云说,人们对太阳系的形成和演化也有了更多的认识。

 

20 世纪 50 年代,一大批满怀报国初心的知识分子,冲破阻力,回到祖国。从以钱学森为代表的老一辈航天事业开拓者,到赶超世界一流水平的新一代航天生力军,几代航天人使命相连,持续奋斗,不计得失,无怨无悔,用智慧、汗水乃至生命铸就了我国航天大国的地位。

几十年来,我国航天事业取得了举世瞩目的巨大成就。从第一颗人造地球卫星到载人航天,从月球、火星探测到中国空间站全面建成,中国航天已经进入世界先进行列(图 16–2–3)。

图 16–2–3  我国航天事业的发展历程
 

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1.从地球上看,月球几乎和太阳一样大。如果从月球上看,地球比太阳大还是比太阳小?月球上有可能发生日全食吗?

2.太阳系八颗行星都绕太阳公转,地球轨道以内有哪几颗行星?地球轨道以外有哪几颗行星?离太阳最近的是哪颗行星?离太阳最远的是哪颗行星?

3.原子的核式结构与太阳系的结构有不少相似之处,请举例说明。

4.夏至晚上看到的恒星与冬至晚上看到的恒星相同吗?简述理由。


发布时间:2026/7/10 9:02:13  阅读次数:24