北大太空探索课件01太空概览-5太阳系

1、太阳系太阳系太阳系的构成太阳系的构成类地行星类地行星类木行星类木行星矮行星矮行星小天体小天体开珀带与奥尔特云开珀带与奥尔特云类地行星类地行星水星水星金星金星火星火星类地行星的主要特征类地行星的主要特征基本上是由岩石和金属组成基本上是由岩石和金属组成固体表面，密度高固体表面，密度高自旋缓慢自旋缓慢没有环没有环卫星少卫星少类地行星研究关注的问题类地行星研究关注的问题类地行星环境及其演变类地行星环境及其演变类地行星磁场的源类地行星磁场的源火星上是否有水和生命火星上是否有水和生命水星水星(Mercury)1.水星的基本特征水星的基本特征2.水星水星10大谜团大谜团1、水星基本参数和表面形态、水星基本参数和表面形态到太阳的距离：到太阳的距离： 0.387AU与地球半径之比：与地球半径之比：0.383与地球密度之比：与地球密度之比：0.984平均轨道速度：平均轨道速度：47.88km/s公转周期：公转周期：87.969天天自转周期：自转周期：58.646天天 一个水星日一个水星日2/3个水星年个水星年水星表面特征水星表面特征陨击坑陨击坑：最大直径：最大直径1300公里；公里；盆地盆地：在飞船所摄：

2、在飞船所摄45%水星表面，辨认水星表面，辨认出出35个直径大于个直径大于200km的盆地；的盆地；平原平原：平坦平原、坑：平坦平原、坑际平原和多丘线状区；际平原和多丘线状区；环行山环行山、悬崖和谷悬崖和谷。水星陨石坑的密度水星陨石坑的密度水星最大的陨水星最大的陨击击坑：直径坑：直径1300km水星表面温度水星表面温度最高温度：最高温度：427C, 最低温度：最低温度：-173 C平均表面温度：平均表面温度： 179C水星最热的地方水星最热的地方 卡路里盆地卡路里盆地火星最热的地方是火星最热的地方是Cloris Basin，最，最热时达热时达427。在中午，岩石中的在中午，岩石中的铅、锡被强烈的阳铅、锡被强烈的阳光熔化析出，汇聚光熔化析出，汇聚成金属液潭；成金属液潭；最新探测结果比原最新探测结果比原测值大测值大平平原原环环形形山山二、水星二、水星10大谜团大谜团1.水星密度之谜水星密度之谜铁核铁核2.稀薄大气层稀薄大气层3.表面冰表面冰4.磁尾磁尾5.巨大撞击巨大撞击6.背面形态背面形态7.火山火山8.整体收缩整体收缩9.磁层磁层10.蜘蛛状结构蜘蛛状结构1、水星密度、水星密度类地行星与

3、月球的密类地行星与月球的密度比较度比较密度如此之高，说明密度如此之高，说明其内部含铁量大其内部含铁量大2、为什么有稀薄大气层、为什么有稀薄大气层表面气压约表面气压约10-15 bar(地球表面为地球表面为1.013 bar)；主要成分：主要成分： He：42% Na：42%; O2：15%; 其它：其它：1%;3、水星表面有冰吗？、水星表面有冰吗？在水星表面的某些地在水星表面的某些地区是否隐藏着冰？区是否隐藏着冰？4、水星亮的粒子尾是怎样形成的、水星亮的粒子尾是怎样形成的这个图片显示了水星这个图片显示了水星氢磁尾的发射谱强度氢磁尾的发射谱强度5、巨大撞击、巨大撞击上部显示撞击产上部显示撞击产生的溅射物径向生的溅射物径向地抛到很大的距地抛到很大的距离离 图右下角显示在图右下角显示在大陨石坑形成后大陨石坑形成后又受到撞击，产又受到撞击，产生新的陨石坑。生新的陨石坑。6、背面形态、背面形态水手水手10号只成像水星号只成像水星45%的地区的地区信使号有增加了信使号有增加了30%的地区，还有一些地的地区，还有一些地区未看见区未看见7、水星上有火山活动吗、水星上有火山活动吗大陨石坑都大陨石坑都很平

4、坦，说很平坦，说明后来被流明后来被流动物质填充，动物质填充，这些流动物这些流动物质是火山活质是火山活动产生的吗动产生的吗？8、水星在收缩吗？、水星在收缩吗？一种观点认为，水星一种观点认为，水星的核在缓慢冷却，引的核在缓慢冷却，引起水星在逐渐缩小。起水星在逐渐缩小。许多长而高的悬崖似许多长而高的悬崖似乎是表面崩溃的迹象乎是表面崩溃的迹象9、为什么水星有磁场和磁层、为什么水星有磁场和磁层火星自旋缓慢火星自旋缓慢赤道表面磁场约为地赤道表面磁场约为地球的球的1%；水星的磁层比地球磁水星的磁层比地球磁层小，磁层顶距水星层小，磁层顶距水星中心仅中心仅1.3倍水星半径；倍水星半径；水星没有电离层。水星没有电离层。10、蜘蛛状结构、蜘蛛状结构当卡洛里盆地以某当卡洛里盆地以某种方式形成时，撞种方式形成时，撞击产生的熔化岩石击产生的熔化岩石热柱在盆地的中心热柱在盆地的中心底部升高，使盆地底部升高，使盆地底部隆起，导致外底部隆起，导致外壳破裂，形成沟槽。壳破裂，形成沟槽。 烈日之下铅锡熔烈日之下铅锡熔 ， 一见星光进隆冬。一见星光进隆冬。 生就一颗铁石心，生就一颗铁石心， 度日如年仍从容。度日如年仍从容。4

5、.2.2 金星（金星（Venus)1.金星的基本参数金星的基本参数2.金星大气层金星大气层3.金星表面特征金星表面特征金星的基本参数金星的基本参数到太阳的平均距离到太阳的平均距离：0.723AU公转周期公转周期：224.701天天 自转周期自转周期：243.01天天平均轨道速度：平均轨道速度：35.02km/s平均密度平均密度：地球的：地球的0.95 赤道半径赤道半径：地球的：地球的0.95体积体积：地球的：地球的0.86 质量质量：地球的：地球的0.82金星的自转方向与地球相反金星的大气层金星的大气层表面气压表面气压: 92bar，是地球的，是地球的92倍倍主要成分主要成分: CO2（96.5%) ，氮（，氮（3.5%）；）；次要成分次要成分: 水汽、二氧化硫等；水汽、二氧化硫等；大气中有气辉和闪电，但没有积雨云；大气中有气辉和闪电，但没有积雨云；有电离层和磁层。有电离层和磁层。大气层温度和压力随高度的变化大气层温度和压力随高度的变化 地球与金星温室效应比较地球与金星温室效应比较 金星大气超旋金星大气超旋金星大气层金星大气层16 km以以上上,大气层旋转比金星大气层旋转比金星自身旋转

6、得块自身旋转得块,这称为这称为大气层超旋。大气层超旋。金星在金星在243天内自旋一天内自旋一周，而在云顶周，而在云顶(70 km )，纬向旋转周期为，纬向旋转周期为45天（即速度大约是天（即速度大约是100 m /s）。）。 金星的表面温度金星的表面温度最高温度最高温度: 480C表面温差不超过表面温差不超过10度度(温室效应强温室效应强)金星的表面特征金星的表面特征表面平坦，除了少数高地区外，高程差很表面平坦，除了少数高地区外，高程差很小（仅小（仅23km）高地（高地（8%）低地（低地（27%）丘陵平原（丘陵平原（65%）最大的陨石坑最大的陨石坑 Mead 陨石陨石坑，直径坑，直径280km。长的长的”河道河道” 宽宽1km4km，长长120km。是岩溶流动流是岩溶流动流下的痕迹。下的痕迹。金星的冕金星的冕“冕冕”是金星是金星大而平坦的环大而平坦的环形结构的绰号。形结构的绰号。这两个大冕的这两个大冕的直径分别是直径分别是230和和350公公里。里。圆形的山圆形的山这这7个圆顶个圆顶形的山平均形的山平均直径直径25公里，公里，最高最高750米。米。金星上的火山金星上的火山 金星金星百层

7、大气围身边，百层大气围身边，自转缓慢云超旋。自转缓慢云超旋。干燥炎热数第一，干燥炎热数第一，奇在日出自西边。奇在日出自西边。金星探测金星探测“金星金星”（Venera）系列：）系列： 16艘艘“水手水手”（Mariner）系列：）系列： 3艘艘“维伽维伽”（Vega）系列：）系列： 2艘艘“先锋金星先锋金星”（Pioneer Venus）系列：）系列： 2艘艘“探测器探测器”（Zond ）飞船）飞船1艘艘“伽利略伽利略”（Galileo ）飞船）飞船1艘艘“麦哲伦麦哲伦”（Magellan ）飞船）飞船1艘艘Venera 41967年年6月月12日发射，日发射，10月月18日到达金星。日到达金星。容器通过降落伞减速，容器通过降落伞减速，一直下落到距金星表一直下落到距金星表面面24.96 公里处。此公里处。此后没有收到信号，估后没有收到信号，估计是容器被大气层压计是容器被大气层压坏。坏。Venera 51969年年1月月5日发射，日发射，5月月16日到达，释放出日到达，释放出下落容器。容器通过下落容器。容器通过降落伞减速，下落到降落伞减速，下落到距金星表面距金星表面2426 公公里处时，

8、压强值为里处时，压强值为26.1个大气压。此后个大气压。此后没有收到信号。共接没有收到信号。共接收收53分钟的数据。分钟的数据。Venera 61969年年1月月10日发射，日发射，5月月17日到达金星，释日到达金星，释放出下落容器。容器放出下落容器。容器通过降落伞减速，下通过降落伞减速，下落到距金星表面落到距金星表面1112 公里处后，没有收公里处后，没有收到信号。共接收到信号。共接收51分分钟的数据。钟的数据。Venera 7发射时间：发射时间：1970-8-17科学仪器舱（能经受科学仪器舱（能经受180180个大气压）于个大气压）于1970年年12月月15日降落到金日降落到金星表面。是第一个降星表面。是第一个降落到金星表面的人造落到金星表面的人造物体。物体。 Venus Express2005年年10月月26日，日，欧洲空间局发射一颗欧洲空间局发射一颗金星探测器金星探测器金星金星快车快车，以进一步揭示，以进一步揭示金星大气层的奥秘。金星大气层的奥秘。 金星快车的目的金星快车的目的（1）为什么金星的大气）为什么金星的大气层含有那么多的层含有那么多的COCO2 2？ （2）金星历史上

9、曾经有）金星历史上曾经有液体海洋吗？液体海洋吗？ （3）金星上现在有活火）金星上现在有活火山吗？山吗？ （4）金星上有生命吗？）金星上有生命吗？ （5）金星大气）金星大气“超旋超旋”之谜之谜 火星火星(Mars)火星的基本特征火星的基本特征表面形态表面形态火星上的水火星上的水火星的基本数据火星的基本数据到太阳的距离：到太阳的距离：1.52AU直径：直径：6794km(地球的地球的 0.533倍倍)密度（与地球之比）：密度（与地球之比）：0.713重力加速度（与地球之比）：重力加速度（与地球之比）：0.377公转周期：公转周期：686.98天天自转周期：自转周期：24h37m22.6s火星大气火星大气大气压力：大气压力：0.007bar大气成分：大气成分： CO2 : 95.32% N2 : 2.7% （77%）Ar: 1.6%（0.9%） O2 : 0.13% (21%) H2 O: 0.03% (0.1%) Ne: 0.00025 % 火星的雾火星的雾 火星的云火星的云火星表面温度火星表面温度最高表面温度：最高表面温度：270C最低表面温度：最低表面温度：-1400C平均表面温度：平

10、均表面温度：-550C火星表面形态火星表面形态激光高度计测量激光高度计测量的结果，误差在的结果，误差在13米之内；米之内；南半球平均高度南半球平均高度在地形在地形“海平面海平面”之上之上13公里，公里，北半球居北半球居“海平海平面面”之下，且环之下，且环行山稀少。行山稀少。塔西斯（塔西斯（Tarsis）隆起区）隆起区高达高达27km，横跨，横跨4000km。有有3个东北个东北-西南向西南向排列的盾形火山，排列的盾形火山，间距约间距约700km，直，直径为径为350400km。火山口深火山口深34km。太阳系最高的火山太阳系最高的火山奥林匹斯奥林匹斯（Olympus）火火山，高山，高27km，直，直径径550km，顶部，顶部火山口直径约火山口直径约80km。悬崖高。悬崖高6km以上，环绕以上，环绕在奥林匹斯底部。在奥林匹斯底部。“水手水手”大峡谷大峡谷长长4000km，宽，宽600km，深，深7km。美国科罗拉多大峡美国科罗拉多大峡谷长谷长350km，最大，最大深度深度1.7km,最大宽最大宽度度29km。火星最大的盆地火星最大的盆地Hellas 长轴和短轴长轴和短轴分别为分别为2000

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