天文辅导材料4(太阳系)

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1、福州一中天文社社团辅导材料（5）专题四太阳系的一般概念什么是太阳系？太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的引力约束天体的集合体：行星、卫星、矮行星和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。1．太阳太阳是太阳系中唯一会发光的恒星，是太阳系的中心天体，太阳系质量的99.86%都集中在太阳。太阳系中的八大行星、小行星、彗星等，都围绕着太阳运行。太阳的基本参数：质量：1.9891*10^30kg半径：69.6万千米（相当于多少地月距离？）视星等：约-26等绝对星等：4.83等年龄：约50亿年寿命：约100亿年2.1

2、行星太阳系的八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。水星（Mercury）（0.4天文单位）是最靠近太阳，也是最小的行星（0.055地球质量）。它没有天然的卫星，仅知的地质特征除了撞击坑外，只有大概是在早期历史与收缩期间产生的皱折山脊。金星（Venus）（0.7天文单位）的体积尺寸与地球相似（0.86地球质量），也和地球一样有厚厚的硅酸盐地幔包围着核心，还有浓厚的大气层和内部地质活动的证据。但是，它的大气密度比地球高90倍而且非常干燥，也没有天然的卫星。它是颗炙热的行星，表面的温度超过400°C，很可能是大气层中有大量的温

3、室气体造成的。它的自转方向很特殊，自东向西。地球（Earth）（1天文单位）是内行星中最大且密度最高的。它也拥有类地行星中独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球的大气也于其他的行星完全不同，被存活在这儿的生物改造成含有21%的自由氧气。它只有一颗卫星，即月球。火星（Mars）（1.5天文单位）比地球和金星小（0.17地球质量），只有以二氧化碳为主的稀薄大气，它的表面，例如奥林匹斯山有密集与巨大的火山，水手号峡谷有深邃的地堑，显示不久前仍有剧烈的地质活动。只有两颗卫星。木星（Jupiter）（5.2天文单位），主要由氢和氦组成，质量是地球的31

4、8倍，也是其他行星质量总合的2.5倍。木星的丰沛内热在它的大气层造成一些近似永久性的特征，例如云带和大红斑。木星已经被发现的卫星有63颗。水星还要大，是太阳系内最大的卫星。8土星（Saturn）（（9.5天文单位），因为有明显的环系统而著名，它与木星非常相似，例如大气层的结构。土星不是很大，质量只有地球的95倍，它有60颗已知的卫星。天王星（Uranus）（19.2天文单位），是最轻的外行星，质量是地球的14倍。它的自转轴对黄道倾斜达到90度，因此是横躺着绕着太阳公转，在行星中非常独特。天王星已知的卫星有27颗。海王星（Neptune）（30天

5、文单位）虽然看起来比天王星小，但密度较高使质量仍有地球的17倍。他虽然辐射出较多的热量，但远不及木星和土星多。海王星已知有13颗卫星。它是通过万有引力定律计算预测出位置发现的行星，巩固了牛顿万有引力定律的地位。★探究利用以下公式：将各行星（以及小行星带）离太阳的距离（au）计算出来。天体n定律解实际距离（au）水星－∞0.3871金星20.7233地球31.0000火星41.5237（小行星带）5（2.77）木星65.2026土星79.5549天王星819.2184海王星930.1104我们会发现，这个奇妙的公式计算出的解与实际值非常接近，这个

6、奇妙的定律是由德国的一位中学教师戴维·提丢斯所提出，后来被柏林天文台台长约翰·波德归纳成了一个经验公式来表示。该公式微妙地将行星离太阳的距离表示出来，并且预测出了小行星带的位置，到目前都没有人知道这是什么原因。该著名的公式被称为提丢斯-波德定则。2.2行星的视运动人们所看到的行星在天球上位置的移动叫做行星的视运动。古代的人们对于金、木、水、火、土五颗行星很早就进行观测，有大量的记载，发现行星的视位置对于太阳有相对运动，对于恒星也有相对运动。行星的这些视运动的规律可以用开普勒三定律（请自行查询何为开三定律）来解释。行星同太阳的相对位置的变化表现在

7、一个会合周期内，行星同太阳的黄经差不断变化，因此，它们的相对位置要发生一系列变化。这种变化又因地内行星和地外行星而不同。下面就这两类不同情况进一步进行解释。8    （1）地内行星相对于太阳的视运动（合、大距、凌日）地内行星相对太阳的黄经相等时，称为"合"，即行星合日。"合"分为上合（距地球最远）和下合（据地球最近）。在合日时，行星被太阳光辉所淹没。经过上合以后，地内行星逐渐偏离太阳向东，东行几个月后，行星与太阳的距离达到最大，称为"东大距"，这段时间，太阳落山后，它出现在西方天空，也叫做"昏星"，这时的金星我国叫"长庚星"。东大距后，它又一天

8、天地靠近太阳，当它的黄经再次等于太阳黄经时，叫下合，这时它重新消失在太阳的光辉里，我们看不见它。以后它又偏离太阳，往太阳西侧运行，这时的行星由昏星变为