天文辅导材料2(四季星空)

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1、福州一中天文社社团辅导材料（3）专题二四季星空星空是天文爱好者了解宇宙的窗口。季节的变换也反映在星空之中。在开始星空之旅之前，我们需要了解一些预备知识。1．天体的距离尺度与视亮度的衡量方法1.1天体的空间距离（中）在太阳系内，我们一般用天文单位（AU）来计量天体之间的距离。天文学家把地球到太阳的平均距离定为1个天文单位。根据2012年8月在北京召开的第28届IAU大会的决议，1AU=149597870700m，即约1.496亿千米。有时，人们可以简略地认为1AU=1.5亿km。衡量恒星之间的距离，或星系之间的距离，我们常用光年（ly

2、）。1光年是指光线在1个儒略年（365.25日）的时间里所通过的直线距离，约为9.46万亿km。比如距离太阳最近的恒星半人马座的比邻星距离我们4.22光年。仙女座星系距离我们约250万光年。还有一种距离单位叫做秒差距（pc）。1秒差距相当于206265AU。▲习题：2-1请用科学计数法表示以下数量：1AU=________________km，1ly=_________________km。2-2计算：1ly=____________AU，1pc=____________ly。1.2用角距离衡量天体的距离（易）在天球上，天体之间的距

3、离是用角度衡量的。比如秋季星空中的“秋季四边形”，四边形的对角线上两颗恒星的角距离约为20°。有一种粗略的估计角距离的方法：把你的一只手举平伸直，然后将手掌竖起在眼睛前方。闭上一只眼睛，用另一只眼睛和手与要测量的星星比较，就可以大致得出天体之间的角距离了。小指的宽度约相当于1°，拇指的宽度约是2°，拳头的宽度约为10°，张开五指，拇指与小指之间的宽度约为20°~25°。（见图）◆例2-1：显微镜座距离地球的距离是（）。A．小于20光年B．33光年C．大于50光年D．没有意义◇解：星座是一个范围概念，指示恒星位于天球上某个特定的区域。

4、在该区域内的恒星有远有近，因此说“某某星座距离地球有多少光年”没有任何意义。答案选D。1.3天体的亮度与星等（中）视星等，是指人们用肉眼所看到的星等。视星等是表示宇宙中肉眼可见星星的亮度，数值越小亮度越高，反之越暗。天上的繁星有明有暗，人们用星等表示天体的亮度。例如：在地球上看，太阳是最明亮的天体。经过计算，它的视星等为-26.7星等。满月是-13星等。有时为了简略，也可以叫“等”。如：金星最亮时为-4.7等。太阳以外最亮的恒星是天狼星，视亮度为-1.4等。狮子座的轩辕十四是1.3等的恒星。金牛座的昴星团约为1.6等。肉眼所见的最远

5、天体——仙女座星系（梅西耶星表第31号天体，所以又叫M31）为3.4等。肉眼所见的天体最暗为6.5等。公元1054年超新星爆发的遗迹——金牛座的蟹状星云（M1）为肉眼所不能看到的8等。镜面直径（口径）8米的巨型光学望远镜的极限星等达到25等以上。根据计算，1等星的亮度要比6等星亮100倍，即m等星比m+1等星亮2.512倍。◆例2-2：A星视星等值比B星小10等，它的亮度是B的（）倍？A10000B100C10D1/10000◇解：视星等的数值越小则亮度越大，所以D选项是错的。视星等每相差5等，亮度相差100倍。而本题相差10等，则

6、亮度相差1002倍，即10000倍。故选择A。1.4绝对星等（难）是不是越靠近地球的恒星越明亮呢？这可不一定呢。比如仙女座星系看起来比织女星暗，但它的实际发光能力比银河系要大得多。天文学家为了衡量恒星真实发光能力（光度），我们引入绝对星等这个概念。具体做法是：把要比较光度的恒星“移动到”10秒差距（32.6光年）的位置，运用计算公式，得出它们在那个位置的视星等，这样就可以进行比较了。绝对星等与视星等的换算关系（推导从略，可查阅书籍）：m-M称为距离模数，r为天体的距离以pc为单位。该公式又称为距离模数公式。◆例2-3：已知织女星的视

7、星等为0等，织女星距离地球7.67秒差距，求织女星的绝对星等。◇解：将视星等m=0，距离d=7.67pc代入距离模数公式M=m+5-5lgd……（1），有：M=0+5-5lg(7.67pc)，解得：M=0.576。◆例2-4：已知太阳的视星等为-26.7等，求太阳的绝对星等。◇解：1秒差距＝206265天文单位，取其倒数代入（1）式，又将m=﹣26.7等代入（1）式，解得：M=4.8。（注：太阳的绝对星等是一个常用的数据）图2-3拱极星区星图（北半球中纬度可见）2．拱极星区（北半球）北极星是地轴（自转轴）指向的那颗恒星。北半球的人们

8、可以通过北极星找到北方。这里通过说明寻找北极星的方法，顺带介绍北半球拱极星区的知识。值得注意的是，目前的北极星是小熊座的最亮星勾陈一（aUMi）。但由于地轴并不是永远指向一个方向。所以北极星的“称号”不会永远被勾陈一所占据。公元140