内容正文:
第一节 地球的宇宙环境
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
课程标准
1.说出宇宙中的天体类型、天体系统的概念与层次、太阳系的组成。
2.结合材料,说明太阳系八颗行星的运动特征和结构特征。(地理实践力)
3.能运用资料分析地球上存在生命的条件,说明地球的特殊性。学会分析其他天体上是否存在生命条件的方法。(综合思维)
素养目标
夏秋季节,无月的晴夜,我们仰望苍穹,在天空中可以看到一条气势磅礴的乳白色光带,犹如梦幻般的薄纱,天文学称之为银河。神秘的银河引发人们无穷无尽的遐想。直到望远镜问世,云雾状的银河才被分解为点点繁星;由于它们太密集,距离又遥远,所以肉眼望去就化为白茫茫的云雾状光带。恒星天文学创始人、英国天文学家威廉•赫歇尔(1738—1822)对恒星的分布进行了系统的研究,他认为,密集分布在银河中的无数恒星,连同散布在天空各方的点点繁星,包括太阳系在内,都属于一个庞大的恒星系统,并称它为银河系。
图1—1 银河(此影像为多次曝光而成,拍摄于智利)
1.议一议,我们所看到的银河是银河系的全貌吗?
2.我国古代把银河叫做天河、银汉等,民间,还流传着牛郎、织女每年七夕在鹊桥相会的神话故事。白居易有诗云:“烟霄微月澹长空,银汉秋期万古同。几许欢情与离恨,年年并在此宵中。”(《七夕》)夏秋之交的黄昏,银河最为明显。观察银河,找到牛郎星和织女星,领会诗人描绘的意境。
不论我们位于地球上的哪个地点。都只能观察到银河系的一部分。具体的讲,由于银河系的半径为5万多光年,太阳系距离银河系约为2.6万光年,我们人类肉眼在天空各处看见的个别恒星全都是银河系的一部分,来自银河系这条带状弧上的光,都是源自银河系平面上肉眼不能解析的恒星和其他天体累积的光亮。
在夜空中牛郎星和织女星位于银河两边,中国古代神话故事将无生命的星空赋予了凄美的爱情故事,抒发了钟情男女的哀怨与离恨。
嫦娥奔月
牛郎织女
哥白尼 —日心说
伽利略—天文望远镜
开普勒—行星运动定律
1961年, 前苏联加加林完成人类第一次太空旅行。
天圆地方
2016年9月,
世界最大单口径,
最灵敏的“中国天
眼”在贵州落成。
2021年,中国成功
发射“神舟十二号”载人飞
船,顺利将三名宇航员送
入太空。
一、人类对宇宙的认识
注:二分日和二至日皆就北半球而言
图1—2 中国500米口径球面射电望远镜
探索宇宙
人类很早就开始关注天文现象,探索星空奥秘。先民们编织了许多美妙的星空神话,留下了大量观察星空的记载,为我们揭开宇宙奥秘提供了有益的启示。至今使用的一些星座和恒星的名称,都与精彩的星空神话有诸多联系。(人眼看到的星星基本上都属于银河系)
1957年,苏联发射了第一颗人造地球卫星,开创了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。自此,各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空,极大地丰富了人类关于太阳系和宇宙的知识。随着科学技术的发展,人类的视野逐渐拓展,探索和开发宇宙的能力不断增强。
(1)天体:宇宙间的物质存在形式。如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、气体和尘埃等。天体除自然天体外,还有人造天体,如航天飞机、宇宙飞船(返回到大气层不是天体)、人造卫星等。
(2)天体系统:运动着的天体因相互吸引、相互绕转而形成不同级别的天体系统
二、多层次的天体系统
天体判断依据
①属于宇宙中的物质(位于地球大气层之外)。 ②非附属于某天体的一部分。 ③有独立的运转轨道
天体系统判断依据
天体系统要相互吸引,要相互绕转;只吸引不绕转不能构成天体系统。例如,月球绕地球运转,形成地月系,而北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系,就不能形成天体系统。
彗 星
彗星质量小,拖着长尾,远离太阳时是一个冰块和夹杂许多固体尘埃的“脏雪球”。当接近太阳时,在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾;彗尾始终背向太阳。
(一)天体
最基本的天体
恒星:如太阳 由炽热气体组成,能自己发光的球类或类球状天体
星云:由尘埃物质和气体组成的云雾状天体,密度小,温度低,体积和质量都很大
行星
行星:在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。行星质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
木星
卫星
环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大,有的直径只有几千米。常见的有月球,人造卫星等。
彗星
在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量很小的天体,呈云雾状的独特外貌。彗核由冰物质构成。
著名的哈雷彗