天文学基础知识——太阳系概述

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1、1太阳系天文协会学术部沙永强天文学基础一、太阳系概况太阳系在银河系离中心近3万光年处以太阳为中心受太阳引力支配的天体系统——太阳系太阳系：太阳、八大行星、矮行星及其66颗卫星、小行星和彗星以及行星际间的介质等组成。太阳是太阳系中唯一的一颗恒星，其质量占整个太阳系的99.87％，能发出强烈的光和热。八大行星：太阳系直径118亿km，合79个天文单位。太阳发出的光需要5.5小时才能穿出太阳系。水星金星地球火星木星土星天王星海天星冥王星矮行星：小行星带：火、木星之间；冥王星外——柯伊伯环带。太阳系中行星运

2、转共面（黄道面）。行星运动形式：自转和绕太阳公转。彗星八大行星的分类：（1）类地行星：水星、金星、地球、火星。特点：密度大（内部为硅酸盐，有固体外壳）、体积小、自转慢、卫星少，有固态外壳和金属核心。（2）类木行星：木星、土星、天王星、海王星。特点：体积大，密度小，卫星多，自转快，无固体外壳，有浓密的大气。（3）矮行星——冥王星：它是一个特殊的行星，既像类地，又像类木，但又都不是，它个头很小，轨道特殊，异常冰冷。6–共面,近圆,同向行星，彗星…～绕太阳公转卫星(月亮)…～同时还绕行星公转Kepler定

3、律太阳系内天体运动1571-1630表面的温度：6000℃。二.太阳1.熊熊烈焰百亿年直径约：1.4106km，是地球直径的109倍。寿命：100亿年。太阳：中等主序星期的恒星。大气中有73种元素。氢：71%；氦：26.5%；氧、碳、氮、氖等气体：2%，镁、镍、硅、硫、铁、钙等：0.4%，其余60种不足0.1%。2.能量及来源太阳的能量主要来源：中心的核心部分聚变反应。核心：温度1.5107oC；压力340亿倍大气压。释放能量：26.7MeV。每秒钟有质量为6亿吨的氢热核聚变为5.96亿吨的氦，

4、释放出相当于400万吨氢的能量，根据目前对太阳内部氢含量的估计，太阳至少还有50亿年的正常寿命。爱因斯坦的质能关系：氢热核聚变为氦：3.结构与成分根据物理属性分为：核心、辐射层、对流层、光球层、色球层、色球层以外是太阳的大气——日冕。（1）日核太阳的中心核反应区。约占太阳半径的20％，集中了太阳质量的一半。高温高压使这里的氢原子核聚变为氦。（2）辐射区范围：0.25~0.86太阳半径，边缘温度约为70万k。辐射：射线→X射线→极紫外线→紫外线逐渐变为→可见光和其他形式的辐射。（3）对流层：在辐射区

5、外侧，太阳气体呈对流的不稳定状态，厚度大约14万km。温度、压力和密度变化梯度很大，物质径向对流强烈又不均匀，可产生低频声波，将机械能通过光球传输到太阳的外层大气。（4）光球层：厚度为500km的不透明的黄色气体薄层，温度约5770k（太阳的平均有效温度）。光球层发射几乎全部可见光。光球层上最显著的现象是太阳黑子。在光球层有“米粒”、“超米粒”组织，“米粒”组织直径约1000到2000公里，寿命约十分钟；“超米粒”组织，尺度达三万公里左右，寿命约20小时。（5）色球层红色的色球层厚度约1500km。

6、色球层温度：4500k——8000k——50000k。日珥——色球上玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾，大的日珥高于日面几十万公里。色球上有许多挺拔的针状物、彩色的谱斑、细细的网纹、冲天的日浪、耀斑。耀斑——在色球与日冕之间有时会突然发生剧烈的爆发现象。（6）日冕太阳的最外层大气。由高温、低密度的等离子体组成。日冕温度达一二百万开。高温使气体获得克服太阳引力的动能，形成不断发射的较稳定粒子流太阳风，是造成彗星尾背向太阳的主要动力。日全食时看到的日冕太阳风三.类地行星（水星、金星、地球、火星）1.水星水星距

7、离太阳0.39AU。质量约为3.31023kg，为地球的0.055倍。日光辐照强度比地球表面大7倍，水星大气稀薄，昼夜温差大：427℃~-173℃。自转周期为58.65地球日，公转周期为0.241地球年，即88地球日。八大行星中除地球之外水星的密度最大（5.43g/cm3）。水星地貌酷似月球，有大小不一的环形山、辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。当水星走到太阳和地球之间时，我们在太阳圆面上会看到一个小黑点穿过，这种现象称为水星凌日。水星凌日平均每世纪发生13次。水星金星离地球只有0.27AU。——黄

8、昏的“长庚星，黎明的“启明星”。2.金星金星距太阳约1.082108km，直径约为12103.6km，体积为地球的0.86，质量为地球的0.81。自转周期：243个地球日，自转自东向西，与公转反向。密度：5.24克/立方厘米公转周期为224.7个地球日，赤道与轨道面的夹角只有2.6o，故季节效应不明显。金星没有辐射带和磁场，CO2含量97%以上，强烈的“温室效应”使金星表面温度高达465~485oC，温差很小，基本上没有昼夜、季节和地区的差别。金星金星表面的气压为9