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天文学基础知识太阳系概述一、太阳系概况一、太阳系概况 太阳系在银河系离中心近太阳系在银河系离中心近3万光年处万光年处以太阳为中心受太阳引力支配的天体系统以太阳为中心受太阳引力支配的天体系统——太阳系太阳系 太阳系太阳系：太阳、八大行星、矮行星及其：太阳、八大行星、矮行星及其66颗卫星、小行颗卫星、小行星和彗星以及行星际间的介质等组成星和彗星以及行星际间的介质等组成太阳太阳是太阳系中唯一的一颗恒星，其质量占整个太阳是太阳系中唯一的一颗恒星，其质量占整个太阳系的系的 99.87 ％，能发出强烈的光和热％，能发出强烈的光和热八大行星：八大行星：太阳系太阳系直径直径 118 亿亿km，合，合 79 个天文单位太阳发个天文单位太阳发出的光需要出的光需要 5.5 小时才能穿出太阳系小时才能穿出太阳系 水星水星金星金星地球地球 火星火星 木星木星 土星土星天王星天王星 海天星海天星冥王星冥王星矮行星：矮行星：小行星带：小行星带：火、木星之间；冥王星外火、木星之间；冥王星外——柯伊伯环带柯伊伯环带太阳系中行星运转共面〔黄道面〕太阳系中行星运转共面〔黄道面〕行星运动形式：自转和绕太阳公转行星运动形式：自转和绕太阳公转。

彗星彗星八大行星的分类：八大行星的分类：〔〔1〕类地行星：水星、金星、地球、火星〕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〕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，有浓密的大气外壳，有浓密的大气〔〔3〕矮行星〕矮行星——冥王星：它是一个特殊的行星，既冥王星：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，异常冰冷特殊，异常冰冷– 共面共面, , 近圆近圆, , 同向同向行星，彗星…～ 绕太阳公转卫星(月亮)…～ 同时还绕行星公转Kepler 定律太阳系内天体运动1571-1630 6外表的温度：外表的温度：6000℃℃二二. .太阳太阳1. .熊熊烈焰百亿年熊熊烈焰百亿年 106km，，是地球直径的是地球直径的109倍。

倍寿命：寿命：100亿年太阳：中等主序星期的太阳：中等主序星期的恒星大气中有大气中有 73 种元素氢：种元素氢： 71% ；氦：；氦： 26.5% ；；氧、碳、氧、碳、 氮、氮、 氖等气体：氖等气体： 2% ，镁、，镁、 镍、镍、 硅、硅、 硫、硫、 铁、钙等：铁、钙等： 0.4% ，其余，其余 60 种缺乏种缺乏 0.1% 太阳的能量主要来源：中心的核心局部聚变反响太阳的能量主要来源：中心的核心局部聚变反响核心：温度核心：温度1.5107oC；压力；压力340亿倍大气压亿倍大气压释放能量：释放能量：26.7MeV每秒钟有质量为每秒钟有质量为 6 亿吨的氢热核聚变为亿吨的氢热核聚变为 5.96 亿吨的亿吨的氦，释放出相当于氦，释放出相当于 400 万吨氢的能量，根据目前对太万吨氢的能量，根据目前对太阳内部氢含量的估计，太阳至少还有阳内部氢含量的估计，太阳至少还有 50 亿年的正常亿年的正常寿命 爱因斯坦的质能关系：爱因斯坦的质能关系：氢热核聚变为氦：氢热核聚变为氦：根据物理属性分为：核心、辐射层、对流层、光球根据物理属性分为：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层、色球层、色球层以外是太阳的大气——日冕。

日冕〔〔 1〕日核〕日核 太阳的中心核反响区约占太阳半径的太阳的中心核反响区约占太阳半径的 20 ％，集中％，集中了太阳质量的一半高温高压使这里的氢原子核聚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〕辐射区 范围：范围：0.25 ~ 0.86 太阳半径，边缘温度约为太阳半径，边缘温度约为 70 万万k辐射：辐射：射线射线→ X 射线射线 →极紫外线极紫外线→紫外线逐渐变紫外线逐渐变为为→可见光和其他形式的辐射可见光和其他形式的辐射〔〔 3〕对流层〕对流层 ：在辐射区外侧，太阳气体呈对流的：在辐射区外侧，太阳气体呈对流的不稳定状态，厚度大约不稳定状态，厚度大约 14 万万km温度、压力和密度变化梯度很大，物质径向对流强温度、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传输到太阳的外层大气 〔〔 4〕光球层〕光球层 ：厚度为：厚度为500km的不透明的黄色气体薄的不透明的黄色气体薄层，温度约层，温度约 5770 k〔太阳的平均有效温度〕〔太阳的平均有效温度〕。

光球层发射几乎全部可见光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光球层上最显著的现象是太阳黑子在光球层有在光球层有“米粒〞、米粒〞、“超米粒〞组织，超米粒〞组织， “米粒〞组织米粒〞组织直径约直径约 1000 到到 2000 公里公里 ，寿命约十分钟；，寿命约十分钟；“超米粒超米粒〞组织，尺度达〞组织，尺度达 三万公里三万公里 左右，寿命约左右，寿命约 20 小时 〔〔 5〕色球层〕色球层 红色的色球层厚度约红色的色球层厚度约1500km色球层温度：色球层温度： 4500 k——8000 k——50000 k日珥日珥——色球上玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾，大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、耀斑纹、冲天的日浪、耀斑耀斑耀斑——在色球与日冕之间有时会突然发生剧烈的爆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〕日冕 太阳的最外层大气太阳的最外层大气由高温、低密度的等由高温、低密度的等离子体组成日冕温离子体组成。

日冕温度达一二百万开高度达一二百万开高温使气体获得抑制太温使气体获得抑制太阳引力的动能，形成阳引力的动能，形成不断发射的较稳定粒不断发射的较稳定粒子流太阳风，是造成子流太阳风，是造成彗星尾背向太阳的主彗星尾背向太阳的主要动力日全食时看到的日冕日全食时看到的日冕 太阳风太阳风 三三. .类地行星〔水星、金星、地球、火星〕类地行星〔水星、金星、地球、火星〕 1. 水星水星 水星距离太阳水星距离太阳0.39AU质量约为质量约为3.31023kg，为地，为地球的球的0.055倍日光辐照强度比地球外表大日光辐照强度比地球外表大7倍，水星大气稀薄，昼夜倍，水星大气稀薄，昼夜温差大：温差大： 427 ℃℃ ~ -173 ℃℃ 自转周期为自转周期为58.65地球日，公转周期为地球日，公转周期为0.241地球年，地球年，即即88地球日八大行星中除地球之外水星的密度最大地球日八大行星中除地球之外水星的密度最大〔〔5.43 g/cm3〕〕 水星地貌酷似月球，有大小不一的水星地貌酷似月球，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凌日平均每世纪发生 13 次水水星星金星离地球只有金星离地球只有0.27AU——黄昏的黄昏的“长庚星，黎长庚星，黎明的明的“启明星〞启明星〞金星距太阳约金星距太阳约1.082108km，直径约为，直径约为12103.6km，体积为地球的，体积为地球的0.86，质量为地球的，质量为地球的0.81自转周期：自转周期：243个地球日，自转自东向西，与公转反个地球日，自转自东向西，与公转反向密度：向密度： 5.24 克克/立方厘米立方厘米 公转周期为公转周期为224.7个地球日，赤道与轨道面的夹角只有个地球日，赤道与轨道面的夹角只有2.6o ，故季节效应不明显故季节效应不明显金星没有辐射带和磁场，金星没有辐射带和磁场，CO2含量含量 97% 以上，强烈以上，强烈的的 “ 温室效应温室效应 〞〞 使金星外表温度高达使金星外表温度高达 465 ~485 oC ，温差很小，根本上没有昼夜、季节和地区的差异温差很小，根本上没有昼夜、季节和地区的差异金金星星金星外表的气压为金星外表的气压为 90 atm ，相当于地球上海洋深处，相当于地球上海洋深处 900 米米 左右所受的压力。

外表风速大约左右所受的压力外表风速大约 2 -3 米米 / 秒，秒，随高度的增加，风速逐渐增大，在随高度的增加，风速逐渐增大，在 50 -70 公里公里 高空，高空，风速高达风速高达 100 米米 / 秒，强烈的对流产生了频繁的闪秒，强烈的对流产生了频繁的闪电在离金星外表电在离金星外表 30 -88 公里公里 的空间，是一层浓密的空间，是一层浓密的硫酸雾金星外表不存在任何液态水，没有任何的硫酸雾金星外表不存在任何液态水，没有任何生命形式存在的可能金星上最高的山脉是麦克斯生命形式存在的可能金星上最高的山脉是麦克斯威尔山，高度威尔山，高度 11270 米米 ，北半球大高原长，北半球大高原长 3200 公公里里 ，宽，宽 1600 公里公里 ，比西藏高原大的多，有一条大，比西藏高原大的多，有一条大裂缝穿过赤道地区，是太阳系天体上发现的最大裂裂缝穿过赤道地区，是太阳系天体上发现的最大裂缝地球是太阳系中唯一适宜生命存在的天体地球是太阳系中唯一适宜生命存在的天体地球内部有四个同心球层：内核、外核、地幔和地壳地球内部有四个同心球层：内核、外核、地幔和地壳地球有丰富的水，地球有丰富的水，5.1亿平方公里的外表上有亿平方公里的外表上有70.8%的的海洋。

海洋自转周期：自转周期：23小时小时56分分4秒，即秒，即8.616104s公转周期：公转周期： 365.2422 天地球是一个三轴椭球体，赤道处略为隆起，两极略为地球是一个三轴椭球体，赤道处略为隆起，两极略为扁平，赤道半径比极半径长扁平，赤道半径比极半径长 20 多公里地球的赤道多公里地球的赤道半径为半径为6 378 137m6.378 106m，地极半径为，地极半径为6 356 752m6.357 106m地球的质量大约为地球的质量大约为6  1024kg平均密度：平均密度： 5.515克克/厘米厘米3 太阳与地球质量比太阳与地球质量比: 332946.0 离太阳平均距离：离太阳平均距离：1.49597870 × 1011 米米 外表温度外表温度: - 30 ～～ +45 0C 外表大气压外表大气压: 1.013 × 105帕斯卡帕斯卡 公转轨道半长径公转轨道半长径 149597870千米千米 公转轨道偏心率公转轨道偏心率 0.0167 黄赤交角黄赤交角 23度度27分分 地地球球月球月球 月球月球——地球唯一的卫星地球唯一的卫星月球的直径月球的直径3 476km，自转，自转周期为周期为27天天7时时43分分11.5秒，秒，公转周期为公转周期为27天天12时时44分。

分月球的公转轨道接近圆形，月球的公转轨道接近圆形，轨道半径为轨道半径为38万万km它始终以一面朝地球以一面朝地球月球外表有较平坦的暗色的月球外表有较平坦的暗色的“月海〞，和一系列布满月海〞，和一系列布满“月陆月陆〞的环形山〞的环形山月球月球朝向地球的月面 月球环形山月球环形山火星轨道是地球的火星轨道是地球的1.5倍，自身半径是地球的倍，自身半径是地球的0.53倍〔倍〔3389km〕，体积大约为地球的〕，体积大约为地球的1/7密度 3.934 g/cm3 自转周期：自转周期：24小时小时37分公转周期为公转周期为686.98地球日，其赤道与轨道面的倾地球日，其赤道与轨道面的倾角为角为24o，故季节效应和地球一样明显故季节效应和地球一样明显火火星星1976年美国发射的海盗〔年美国发射的海盗〔Viking〕〕1号和号和2号登上了号登上了火星探测结果说明，火星外表的大气压火星探测结果说明，火星外表的大气压0.008 atm，大气的组成是，大气的组成是CO2 体积占体积占95.6%，，N2占占2.7%，，Ar占占1.6%，，O2占占0.1% ，而水汽的含量极微北半球，而水汽的含量极微。

北半球夏天白昼的温度约夏天白昼的温度约-10C，夜间可降到，夜间可降到-85C；在；在冬季，白昼的最高温度冬季，白昼的最高温度-85C，夜间，夜间-125C火星外表外表 75% 是由硅酸盐，褐铁矿等铁氧化物构成的沙是由硅酸盐，褐铁矿等铁氧化物构成的沙漠，一片橙红和棕红色的戈壁景象漠，一片橙红和棕红色的戈壁景象 当地球和火星运行到太阳的同一侧并差不多排列在一当地球和火星运行到太阳的同一侧并差不多排列在一条直线时，称为火星冲日，由于火星的椭圆轨道偏心条直线时，称为火星冲日，由于火星的椭圆轨道偏心率较大，每隔率较大，每隔 15-17 年有一次与地球特别接近的冲，年有一次与地球特别接近的冲，称为大冲，是观测火星的最正确时刻称为大冲，是观测火星的最正确时刻火星外表表现为两个截然不同的半球，被一个大约倾火星外表表现为两个截然不同的半球，被一个大约倾斜于赤道斜于赤道 30 度的大圆分开，南部半个球面崎岖不平，度的大圆分开，南部半个球面崎岖不平，部满环形山，最大的直径约部满环形山，最大的直径约 1600 公里，局部地区环公里，局部地区环形山的密度与月球和水星差不多；北部半个球面相对形山的密度与月球和水星差不多；北部半个球面相对平坦。

火星最高的山峰是平坦火星最高的山峰是“奥林匹斯火山〞，其底部奥林匹斯火山〞，其底部直径约直径约 500 公里，火山口直径公里，火山口直径 72 公里，高度约公里，高度约 25000 米米 ，几乎是珠穆朗玛峰的三倍最大的峡谷，几乎是珠穆朗玛峰的三倍最大的峡谷是是“水手水手 9 号〞发现的水手谷，绵延号〞发现的水手谷，绵延 5000 多公里，多公里，宽宽 200 公里公里 ，比周围地面低，比周围地面低 6-7 公里火星外表不公里火星外表不存在液态水，但从发现的数千条枯槁河床来看，火星存在液态水，但从发现的数千条枯槁河床来看，火星从前曾经有过水从前曾经有过水 火星外表的地形起伏火星外表的地形起伏 火星上的谷地火星上的谷地 木星是太阳系中最大的行星，质量占除太阳外其余木星是太阳系中最大的行星，质量占除太阳外其余质量的质量的35% ，为地球的，为地球的318倍，太阳质量的倍，太阳质量的0.1% 体积是地球的体积是地球的1300倍，密度只有倍，密度只有 l.4g／／cm3其主要成份和太阳一样，是氢和氦木星大气按质其主要成份和太阳一样，是氢和氦木星大气按质量氢占量氢占82%，氦占，氦占17%，此外有微量的甲烷〔，此外有微量的甲烷〔CH4〕，氨〔〕，氨〔NH3〕，水汽，磷化氢〔〕，水汽，磷化氢〔PH3〕，锗化氢〕，锗化氢〔〔GeH4〕，乙烷〔〕，乙烷〔C2H6〕，乙炔〔〕，乙炔〔O2H2〕等。

〕等木星公转周期木星公转周期 ：： 4332.71地球日，约地球日，约12年自转周期周期 ：： 0.410地球日 四四. .类木行星〔木星、土星、天王星、海王星〕类木行星〔木星、土星、天王星、海王星〕 木星木星木星大气呈现红、棕、蓝、白等丰富彩色和花纹木星大气呈现红、棕、蓝、白等丰富彩色和花纹木星外表花纹的主流是平行赤道的一系列亮带〔上木星外表花纹的主流是平行赤道的一系列亮带〔上升的热气流〕和暗带〔下降的冷气流〕升的热气流〕和暗带〔下降的冷气流〕最惹人注目的是中心在南纬最惹人注目的是中心在南纬20的的“大红斑〔大红斑〔GreatRed spot〕〞，它横跨〕〞，它横跨5万万km，是类似于地，是类似于地球上飓风的大气旋球上飓风的大气旋 据信这是某种形式的耗散构据信这是某种形式的耗散构造木星的赤道半径为木星的赤道半径为7.15104km，是地球的，是地球的11.2倍，倍，极半径为极半径为6.69104km，其外形是扁的，是很快的，其外形是扁的，是很快的自转所致自转所致木星上的大红斑，是地球直径的三倍 木星上的阳光辐射只有地球的木星上的阳光辐射只有地球的4％，从热量收支平衡％，从热量收支平衡来计算，它的等效温度应是来计算，它的等效温度应是-149C。

木星辐射的能量是它从太阳吸收的能量的木星辐射的能量是它从太阳吸收的能量的1.67倍，倍，即木星内部有一定的能源木星的内部在强大的引即木星内部有一定的能源木星的内部在强大的引力作用下缓慢地收缩，从而释放出一些热量引力力作用下缓慢地收缩，从而释放出一些热量引力收缩还不能收缩还不能“点燃〞核聚变反响所以人们说木星是点燃〞核聚变反响所以人们说木星是一颗一颗“失败了的恒星〞失败了的恒星〞现已发现的木星的卫星可均分为现已发现的木星的卫星可均分为 4 组•最内的一组最内的一组4个卫星很小，其中个卫星很小，其中3个是被旅行者号个是被旅行者号发现的；发现的；•外面的第二组即伽利略卫星外面的第二组即伽利略卫星上述两组卫星的轨道近于圆形，平行于木星的赤道上述两组卫星的轨道近于圆形，平行于木星的赤道面顺行•再外面的第三组轨道偏心率都较大，与木星赤道面再外面的第三组轨道偏心率都较大，与木星赤道面约成约成30 角，逆向运行角，逆向运行•最外面一组卫星太小了，对它们的转动几乎一无所最外面一组卫星太小了，对它们的转动几乎一无所知木卫一、二、三、四是木星的最大的四颗卫星〔伽木卫一、二、三、四是木星的最大的四颗卫星〔伽利略卫星〕，木卫一〔利略卫星〕，木卫一〔Io〕和木卫二〔〕和木卫二〔Europa〕的〕的大小和地球的月亮差不多；木卫三〔大小和地球的月亮差不多；木卫三〔Gansmede〕〕和木卫四〔和木卫四〔Callisto〕比水星稍大，是太阳系中最大〕比水星稍大，是太阳系中最大的卫星。

的卫星木卫一是个不断喷发着岩浆的火山世界，木卫二、木卫一是个不断喷发着岩浆的火山世界，木卫二、三、四的外表都是冰四颗卫星的外面几乎都没有三、四的外表都是冰四颗卫星的外面几乎都没有大气木卫二可能是太阳系中除地球外唯一有液态水的星木卫二可能是太阳系中除地球外唯一有液态水的星球，在它外表的冰层下有个很深的球，在它外表的冰层下有个很深的“地下〞海洋〔水地下〞海洋〔水幔〕；覆盖着整个硅酸盐的内核幔〕；覆盖着整个硅酸盐的内核2.土星土星 土星离太阳的距离是土星离太阳的距离是9.539AU，它离太阳比木星几，它离太阳比木星几乎远一倍，也因高速自转〔周期乎远一倍，也因高速自转〔周期10.2小时〕而变得小时〕而变得有些扁土星的赤道长半径土星的赤道长半径 6.016104km，是地球的，是地球的9倍 公转周期公转周期 ：： 10759.5地球日，地球日，29.5地球年 体积：体积：745个地球个地球密度密度 ：：0.70g/cm3 ，是九大行星中最小的，是九大行星中最小的故而它更应是最轻的元素氢和氦为主组成的故而它更应是最轻的元素氢和氦为主组成的土土星星•土星赤道面与轨道面夹角有土星赤道面与轨道面夹角有 27，故土星上的季节，故土星上的季节效应颇为重要。

效应颇为重要•土星内部是由分子氢和金属组成的幔〔土星内部是由分子氢和金属组成的幔〔mantle〕和〕和一个硬的内核一个硬的内核•据估计，土星内核的平均密度有据估计，土星内核的平均密度有 19g／／cm3，含，含25％的金属，％的金属，75％的冰、甲烷和氨％的冰、甲烷和氨•土星向空间散发的能量是它所接收阳光辐射的三倍，土星向空间散发的能量是它所接收阳光辐射的三倍，故其内部也有可观的能源不过它的引力收缩效应故其内部也有可观的能源不过它的引力收缩效应比木星弱得多，其能量来自氦与氢别离而向下沉积比木星弱得多，其能量来自氦与氢别离而向下沉积时释放出的引力势能时释放出的引力势能土星美丽的光环土星美丽的光环 •1610年伽利略就注意到土星有许多年伽利略就注意到土星有许多“耳朵〞；耳朵〞；1655年惠更斯正确描绘它是与赤道共面的薄盘；年惠更斯正确描绘它是与赤道共面的薄盘；17世纪世纪意大利〔天〕卡西尼〔意大利〔天〕卡西尼〔G.Cassini〕设想它是由大量〕设想它是由大量不相连的碎细物体组成；不相连的碎细物体组成；•土星环内颗粒大小从数米到土星环内颗粒大小从数米到1微米，其成份是混有杂微米，其成份是混有杂质的脏冰雪。

土星环的厚度小于质的脏冰雪土星环的厚度小于10m•土星有土星有18个卫星，最大的是土卫六〔个卫星，最大的是土卫六〔Titan〕，比木〕，比木卫三略小，但大于水星土卫六的密度为卫三略小，但大于水星土卫六的密度为 1.9g／／cm3，其成份是冰雪与岩石掺半旅行者，其成份是冰雪与岩石掺半旅行者1号的探测，号的探测，土卫六的大气稠密，外表大气压土卫六的大气稠密，外表大气压1.5atm，温度，温度-180C大气成份主要是大气成份主要是N2〔〔82一一94%〕，其余局〕，其余局部是甲烷和氩部是甲烷和氩天王星是太阳系中次于木星、土星的第三大行星天王星是太阳系中次于木星、土星的第三大行星它到太阳的距离它到太阳的距离19AU天王星的成份主要是氢和氦天王星的成份主要是氢和氦它的赤道半径它的赤道半径 25 900 km，是地球直径的，是地球直径的4倍，体倍，体积是地球的积是地球的65倍，质量是地球的倍，质量是地球的14.63倍平均密度倍平均密度1.24g/cm3 公转周期是公转周期是 30685地球日，折合地球日，折合84地球年自转周期自转周期17 时时 14 分分 24 秒秒( 0.71833 地球日地球日) ，为，为逆向自转。

逆向自转 天王星几乎天王星几乎“横躺〞在公转轨道面上，在它的一年内，横躺〞在公转轨道面上，在它的一年内，太阳光轮流照在它的北极和南极上〔目前是它的南太阳光轮流照在它的北极和南极上〔目前是它的南极处于昼半球〕卫星数极处于昼半球〕卫星数 ( 已确认的已确认的 ) 27 个个天天王王星星海王星到太阳的距离海王星到太阳的距离30AU它的赤道半径它的赤道半径 24 750 km，是地球赤道半径的，是地球赤道半径的3.88倍，体积是地球的倍，体积是地球的57倍，倍，质量是地球的质量是地球的17.22倍平均密度倍平均密度1.67g/cm3 自转周期自转周期 18小时小时12分分24秒〔秒〔0.658地球日〕，公转地球日〕，公转周期是周期是 60190 地球日，折合地球日，折合164.8地球年卫星数卫星数 ：：13 ( 已确认的已确认的 ) 海王星的色调偏绿，其大气主要成份氢、氦，尚含有海王星的色调偏绿，其大气主要成份氢、氦，尚含有较多的甲烷海王星的大气不像天王星那样平静，旅较多的甲烷海王星的大气不像天王星那样平静，旅行者行者2号在它的南纬号在它的南纬22度处观察到一个度处观察到一个“大黑斑〞，大黑斑〞，这是和木星大红斑一类的持久气旋。

这是和木星大红斑一类的持久气旋海王星海王星已发现海王星有已发现海王星有13颗卫星，颗卫星，1989年年8月月24日旅行者日旅行者2飞临海王星时，对海卫一〔飞临海王星时，对海卫一〔Triton〕进展了较详细的〕进展了较详细的考察，确定了它的半径为考察，确定了它的半径为1360 km，小于月亮，但它，小于月亮，但它的质量却等于的质量却等于1.9个月亮海卫一密度较大，其成份个月亮海卫一密度较大，其成份应包含相当多的金属和硅酸盐海卫一具有极稀薄的应包含相当多的金属和硅酸盐海卫一具有极稀薄的N2大气，南北极覆盖着固态氮和甲烷的极冠，那里大气，南北极覆盖着固态氮和甲烷的极冠，那里的温度只有的温度只有37K海卫一的外表呈现出许多火山活动海卫一的外表呈现出许多火山活动的遗迹，加之它的成份与附近星体如此不同，人们疑的遗迹，加之它的成份与附近星体如此不同，人们疑心它是位心它是位“异乡来客〞海卫一的奇特轨道似乎也说异乡来客〞海卫一的奇特轨道似乎也说明这一点：其轨道面相对主星赤道面的倾角达明这一点：其轨道面相对主星赤道面的倾角达28 ，却与土星绕日的轨道共面；此外，它绕主星的旋转，却与土星绕日的轨道共面；此外，它绕主星的旋转是逆行的。

是逆行的海王星与美国大小比较 太阳系的遥远边疆冥王星和冥卫一海王星是太阳系中大气活动最为剧烈的一个行星 503 自转周期自转周期 6.3872地球日，公转周期是地球日，公转周期是 90800 地球地球日，折合日，折合248地球年卫星数卫星数 ( 已确认的已确认的 ) 3 五五. .矮行星〔冥王星〕矮行星〔冥王星〕 冥王星冥王星1766年德国天文学家提丢斯〔年德国天文学家提丢斯〔J.Titius〕偶然发现〕偶然发现一个数列：一个数列：(n+4)/10，将，将n=0,3,6,12,……代入，可代入，可相当准确地给出当时行星的轨道半径那时天王星相当准确地给出当时行星的轨道半径那时天王星尚未发现，提丢斯尚未发现，提丢斯──波得定那么对土星以内的所有波得定那么对土星以内的所有行星〔包括地球〕的位置都描述得很成功，只是在行星〔包括地球〕的位置都描述得很成功，只是在 2.8AU处有个空档处有个空档1781年英国天文学家赫歇尔根年英国天文学家赫歇尔根据公式推算发现了天王星，天王星的发现进一步证据公式推算发现了天王星，天王星的发现进一步证实这公式有效，更激发了人们在火星和木星之间寻实这公式有效，更激发了人们在火星和木星之间寻找这颗找这颗“缺失〞行星的热情。

缺失〞行星的热情 六六. .小行星带小行星带 1.提丢斯提丢斯──波得定那么波得定那么1801年，意大利的皮亚齐〔年，意大利的皮亚齐〔G.Plazzi〕在例行的天〕在例行的天文观测中偶然发现在文观测中偶然发现在2.77 AU处有个小天体，即把处有个小天体，即把它命名为谷神星〔它命名为谷神星〔Ceres〕其实它的半径只有〕其实它的半径只有500 km，算不得是颗行星算不得是颗行星1802年德国天文学家年德国天文学家奥伯斯〔奥伯斯〔H.Olbere〕在同一区域内又发现另一小行〕在同一区域内又发现另一小行星，随后命名为智神星〔星，随后命名为智神星〔Pallas〕此后数年，又〕此后数年，又有人发现另外两颗小行星有人发现另外两颗小行星——婚神星〔婚神星〔Juno〕和灶〕和灶神星〔神星〔Vesta〕2.2.小行星带的发现小行星带的发现 现在拍摄下来的小行星有现在拍摄下来的小行星有50多万大局部小行星在火多万大局部小行星在火星和木星之间，到太阳的平均距离是星和木星之间，到太阳的平均距离是2.8AU，其中半，其中半数的轨道在此数数的轨道在此数2.80.25AU的范围内的范围内轨道与地球轨道相交的小行星，统称阿波罗小行星。

轨道与地球轨道相交的小行星，统称阿波罗小行星轨道已查明的阿波罗小行星有轨道已查明的阿波罗小行星有28个，它们都很小〔个，它们都很小〔0.4-8km〕估计阿波罗小行星的总数约〕估计阿波罗小行星的总数约1300与地球相撞的概率是球相撞的概率是25万年中有一次万年中有一次近来天文界那么认为，太阳与木星的引力平衡带是形近来天文界那么认为，太阳与木星的引力平衡带是形成小行星带的主要原因在这个引力平衡带中，任何成小行星带的主要原因在这个引力平衡带中，任何大块的星体都会被太阳和木星的引力扯碎大块的星体都会被太阳和木星的引力扯碎1.彗星概况彗星概况 七七. .彗星彗星 1687年牛顿提出，彗星是和其它天体〔行星〕一样年牛顿提出，彗星是和其它天体〔行星〕一样在绕日轨道上运行的天体，它们遵从同样的天体力在绕日轨道上运行的天体，它们遵从同样的天体力学定律哈雷〔学定律哈雷〔E.Halley〕注意到，〕注意到，1682年出现的年出现的彗星与彗星与1607和和1531年的管星极其相似，认为它们是年的管星极其相似，认为它们是同一天体，每同一天体，每76年出现一次，并预言它将在年出现一次，并预言它将在1758年年再次降临。

再次降临彗星与行星的重大区别之一，是它们轨道的偏心率彗星与行星的重大区别之一，是它们轨道的偏心率很大，即近日点和远日点的距离相差甚远很大，即近日点和远日点的距离相差甚远彗彗 星星哈雷彗星哈雷彗星•彗星分为短周期和长周期两类彗星分为短周期和长周期两类•短周期彗星的扁椭圆轨道完全处在太阳系中，周期短周期彗星的扁椭圆轨道完全处在太阳系中，周期小于小于 200地球年现的这类彗星约地球年现的这类彗星约 100个其中最典个其中最典型的就是哈雷彗星，其近日点在型的就是哈雷彗星，其近日点在0.587 AU处〔金星处〔金星以里〕，远日点差不多在海王星轨道处，轨道偏心率以里〕，远日点差不多在海王星轨道处，轨道偏心率达达0.9672•大多数短周期彗星是顺行的，但约有大多数短周期彗星是顺行的，但约有1/20是逆行的，是逆行的，哈雷彗星即属此例，其轨道面倾角为哈雷彗星即属此例，其轨道面倾角为162.2•长周期彗星的轨道延伸到冥王星以外很远的地方，长周期彗星的轨道延伸到冥王星以外很远的地方，很难说它们的轨道是椭圆还是抛物线很难说它们的轨道是椭圆还是抛物线2.彗星的成分与构造彗星的成分与构造 •彗星的质量极小，其形状和大小随它们相对于太阳彗星的质量极小，其形状和大小随它们相对于太阳的位置显著地变化。

的位置显著地变化•彗星的构造主要由彗核〔彗星的构造主要由彗核〔nucleus〕，彗发〔〕，彗发〔coma〕和彗尾〔〕和彗尾〔tail〕三局部组成〕三局部组成•1950年年F.Whipple提出彗星的提出彗星的“脏雪球〞理论，认为脏雪球〞理论，认为彗核由一些易挥发物质〔如水、彗核由一些易挥发物质〔如水、CO2、、HCN、甲醛、、甲醛、甲烷、氨等〕的冰组成，其中混杂着一些硅酸盐尘甲烷、氨等〕的冰组成，其中混杂着一些硅酸盐尘埃和岩石碎块埃和岩石碎块1986年年2月当哈雷彗星再次到达近日月当哈雷彗星再次到达近日点时，苏联发射的一对点时，苏联发射的一对“金星一哈雷彗星〔金星一哈雷彗星〔Vega〕〞〕〞飞行器在离彗核仅八、九千米处穿过它探测的结飞行器在离彗核仅八、九千米处穿过它探测的结果都肯定了脏雪球理论果都肯定了脏雪球理论彗核彗核气体彗尾气体彗尾离子彗尾离子彗尾彗发彗发太阳太阳彗星运动方向彗星运动方向彗星构造彗星构造62彗星的构造彗星的构造• 彗发体积的彗发体积的80 %是水汽，其密度只有地球海平是水汽，其密度只有地球海平面上空气密度的面上空气密度的 3 10-12，彗发中除水外，最多，。

彗发中除水外，最多的成分是的成分是 CO2哈雷探测器还在离彗核哈雷探测器还在离彗核 106km处探处探测到测到 CO+、、CH+、、C+、、H2O+、、H+、、C2+、、OH+、、H3O+ 等离子和等离子和 OH、、C2、、C3、、CN、、NH、、NH2等自等自由基，这些无疑是阳光光化学作用的产物由基，这些无疑是阳光光化学作用的产物• 彗尾有两个，第一个永远沿着背离太阳的方向，彗尾有两个，第一个永远沿着背离太阳的方向，随着到太阳的距离而消长这种彗尾由高激发态的随着到太阳的距离而消长这种彗尾由高激发态的气体离子组成，发着荧光第二个彗尾的指向稍落气体离子组成，发着荧光第二个彗尾的指向稍落后于前者，它弥散暗淡，由自身不发光的尘埃组成，后于前者，它弥散暗淡，由自身不发光的尘埃组成，只反射阳光只反射阳光 哈雷彗星哈雷彗星〔〔1986年〕年〕 哈雷彗星哈雷彗星 65海尔海尔—波普彗星波普彗星海尔海尔—波普彗星波普彗星 (1997年年) 66百武彗星百武彗星百武彗星百武彗星67683.彗星的运行周期与来源彗星的运行周期与来源 彗星的周期是不太准的，例如哈雷彗星每次总彗星的周期是不太准的，例如哈雷彗星每次总迟到迟到4.14.1地球日，也有的彗星提前到来。

这是由于彗地球日，也有的彗星提前到来这是由于彗星每次通过近日点时，会有大量物质蒸发后被剥离，星每次通过近日点时，会有大量物质蒸发后被剥离，可以看到，一些彗星周期性地降临时，一次比一次可以看到，一些彗星周期性地降临时，一次比一次暗淡，甚至突然消失暗淡，甚至突然消失 短周期的彗星寿命一般只有几千年；短周期彗短周期的彗星寿命一般只有几千年；短周期彗星是长周期彗星与太阳系内的天体〔特别是质量最星是长周期彗星与太阳系内的天体〔特别是质量最大的木星〕遭遇时转化而来的大的木星〕遭遇时转化而来的 长周期彗星的远日点多在长周期彗星的远日点多在5 5 104AU104AU处，故处，故19501950年荷兰天文学家奥尔特〔年荷兰天文学家奥尔特〔J.OortJ.Oort〕假设，在这个〕假设，在这个距离上聚集了一个由脏雪球组成的永久云层〔后距离上聚集了一个由脏雪球组成的永久云层〔后称称““奥尔特云〞〕由于奥尔特云的半径已达离奥尔特云〞〕由于奥尔特云的半径已达离太阳系最近恒星的间隔的太阳系最近恒星的间隔的1/10 1/10 ，毗邻恒星引力的，毗邻恒星引力的摄动作用会偶尔触及其中个别摄动作用会偶尔触及其中个别““脏雪球〞的轨道，脏雪球〞的轨道，把它们抛掷到太阳系内部来，形成长周期彗星。

把它们抛掷到太阳系内部来，形成长周期彗星奥尔特〔奥尔特〔J.Oort〕假设〕假设苏梅克—利维9号彗星〔1994年〕 从不同角度所见彗木相撞的情况 彗木相撞壮观734. 彗星撞地球与生物大灭绝彗星撞地球与生物大灭绝 1983年美国古生物学家年美国古生物学家D.Raup和和J.Sepkkdki对地对地球上球上2.5108年以来古生物资料进展统计分析后发年以来古生物资料进展统计分析后发现，在这段时间里至少发生过现，在这段时间里至少发生过7次周期性的大规模物次周期性的大规模物种灭绝事件绝灭率最高的一次在白垩纪末，物种种灭绝事件绝灭率最高的一次在白垩纪末，物种灭绝达灭绝达70%，恐龙从此在地球上消失了事件发生，恐龙从此在地球上消失了事件发生的周期是的周期是2.6107年，每次延续年，每次延续2106年因此，年因此，L.W.Alvarez等人等人 1980年在全球范围内发现了两层年在全球范围内发现了两层富铱的地质沉积物，其沉积年代与两次物种灭绝事富铱的地质沉积物，其沉积年代与两次物种灭绝事件重合此外，陨石坑形成的统计数据也说明有大件重合此外，陨石坑形成的统计数据也说明有大体上一致的周期性。

体上一致的周期性当前较有诱惑力的一种解释是太阳有颗伴星，它与太当前较有诱惑力的一种解释是太阳有颗伴星，它与太阳互绕的周期是阳互绕的周期是2.6107年每当这伴星经过近日点年每当这伴星经过近日点时，必穿过奥尔特云，使其中一小局部星体脱离原来时，必穿过奥尔特云，使其中一小局部星体脱离原来的轨道而进入太阳系，有的与地球相撞，形成陨石雨，的轨道而进入太阳系，有的与地球相撞，形成陨石雨，使地球上尘埃蔽日，形成类似使地球上尘埃蔽日，形成类似“核冬天〞的灾难，地壳核冬天〞的灾难，地壳中铱的丰度比宇宙中小得多，陨石雨将相对来说富铱中铱的丰度比宇宙中小得多，陨石雨将相对来说富铱的物质带给地球，这便是富铱沉积层的来源，这位假的物质带给地球，这便是富铱沉积层的来源，这位假设的太阳伴侣被命名为设的太阳伴侣被命名为Nemesis，她是希腊神话中专，她是希腊神话中专司因果报应的女神司因果报应的女神 “报应女神〞假说报应女神〞假说奥尔特云奥尔特云示意图示意图 柯依伯柯依伯带天体照片带天体照片77解答太阳系生命起源之谜彗星上携带着丰富的碳、水、氨气、氨基酸，非常有可能地球上的生命，就是彗星撞击的赐与研究和探测彗星的意义78流星和陨石流星和陨石•流星：行星际空间的尘粒和固体块〔流星体〕闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。

假设它们在大气中未燃烧尽，落到地面后就称为“陨星〞或“陨石〞•流星有单个流星、火流星、流星雨几种 7980火流星81日本富士山(2002年11月19日狮子座流星雨) 82“吉林一号〞陨石832021年年4月月10日，西班牙科学家发现太阳系外最小的行日，西班牙科学家发现太阳系外最小的行星　　这颗迄今太阳系外探测到的最小行星是　　这颗迄今太阳系外探测到的最小行星是GJ 436c，， 它的质量是地球的它的质量是地球的5倍其外表主要由岩石构成，半径倍其外表主要由岩石构成，半径略大于地球半径的一半，它环绕距离地球略大于地球半径的一半，它环绕距离地球30光年狮子光年狮子星座中的一颗小型红矮恒星星座中的一颗小型红矮恒星GJ 436运行 据悉，研究人员是在分析环绕恒星据悉，研究人员是在分析环绕恒星GJ 436的另一颗的另一颗较大行星变形轨道时发现了较大行星变形轨道时发现了GJ 436c的存在，这种分析的存在，这种分析方法早在方法早在100多年前探测海王星时使用过多年前探测海王星时使用过 GJ 436是一颗并不比地球大多少的恒星，它与是一颗并不比地球大多少的恒星，它与GJ 436c的运行轨道非常接近，因此不适宜生命体存在。

的运行轨道非常接近，因此不适宜生命体存在太阳系的起源 星云学说星云学说: 原始星云〔自引力作用〕原始星云〔自引力作用〕 收缩收缩中心形成太阳中心形成太阳,外面星云盘外面星云盘 行星和卫星行星和卫星85猎户座猎户座 Orion 三颗新生恒星的放大像三颗新生恒星的放大像恒星周围有星云盘包围恒星周围有星云盘包围恒星形成区86原始太阳星云开场坍缩 a. 缓慢旋转运动的原始星云；b. 原始星云开场收缩；c. 一面旋转一面下落， 形成星云盘和核球太阳系形成示意图87星子形成的想象图88谢谢大家！￿￿￿￿￿￿￿￿￿结结 语语。