内容正文:
第一章 宇宙中的地球
2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将先进天基太阳天文台卫星发射升空。这颗被命名为“夸父一号”的卫星主要用于研究太阳耀斑爆发和日冕物质抛射与太阳磁场之间的因果关系等,并为空间天气预报提供数据支持。
2022年11月24日,中国科学院首次发布“夸父一号”获得的太阳硬X射线图像。这是目前国际上唯一以近地视角拍摄的太阳硬X射线图像,此图像是对2022年11月11日1时(世界时)爆发的一个M级太阳耀斑的成像,其图像质量达到国际先进水平。
请带着以下问题,开启本章的探索之旅
1.中国为什么要研制综合性太阳探测卫星?
2.太阳在宇宙中处于怎样的位置?
3.太阳活动会对地球环境和人类产生怎样的影响?
第一节 地球的宇宙环境
[课标要求] 运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
1.结合最新天文观测成就,借助图像资料,识别天体类型及其特点。
2.运用天体系统模式图,区别不同级别天体系统的层次性并理解其相互关系。
3.描述太阳系在宇宙中的位置,说出太阳系中的主要天体。
4.从运动特征和物理特征两方面描述地球的普通性,运用综合思维分析地球上存在生命的原因。
知识点(一) 地球在宇宙中的位置
[预读教材]
1.天体
(1)概念:宇宙中物质存在的形式。
(2)常见类型:星云、恒星[注1]、行星、卫星、彗星、流星体、星际空间物质等。[注2]
2.天体系统
(1)概念:运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)级别:地球所处的天体系统从低到高依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙,具体如下图所示:
(3)四级天体系统的特点
天体系统
组成
说明
地月系
由地球和月球组成
①地球是地月系中心天体;
②月球是地球唯一天然卫星;
③月地距离约为38.4万千米
太阳系
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成
①太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的99.86%;
②其他天体按照一定的轨道绕太阳运转;
③日地距离约为1.5亿千米
银河系
由太阳和众多恒星组成
①银河系的直径约10万光年;②太阳与银河系中心的距离约为2.6万光年[注3]
可观测宇宙
银河系和现阶段所能观测到的河外星系
在银河系外,同银河系类似的星系,统称为河外星系
[助解教材]
[注1]辨析:恒星的位置并不是恒定不变的
恒星也在运动,而且运动速度很快,因此它们的位置也在不断变化。只是由于离地球太远,人们在自然条件下不易觉察恒星位置的变化。
[注2]诱思:“天阶夜色凉如水,坐看牵牛织女星”,你知道诗中“牵牛织女星”属于哪类天体吗?
提示:恒星。
[注3]阐释:光年是计量天体间距离的单位,而不是时间单位。光(速度约为30万千米/秒)在一年中传播的距离约为94 605亿千米,叫作1光年。
知识点(二) 行星地球
[预读教材]
1.太阳系中一颗普通的行星
(1)太阳系中的行星
①八大行星(由近及远)依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
②小行星带:处于火星轨道和木星轨道之间。[注1]
(2)八大行星类型及特点
分类
包含行星
特点
类地行星
水星、金星、地球、火星
靠近太阳,有固体表面,体积较小
巨行星
木星、土星
由气体构成
体积较大
远日行星
天王星、海王星
距离太阳很远
(3)八大行星公转特征
同向性
绕日公转方向都是自西向东
共面性
绕日公转轨道面基本在同一平面上
近圆性
绕日公转的轨道形状近似圆形
2.太阳系中一颗特殊的行星
(1)表现:八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。
(2)原因
条件
原因
具有适宜的温度、水、大气等[注2]
①地球在太阳系中的位置、自身的体积和质量适宜。
②安全的宇宙环境
3.地球的宇宙环境保护
(1)原因
①目前,地球是人类在宇宙中唯一的家园。
②航天活动日益频繁,太空垃圾越来越多。
(2)责任:保护地球的宇宙环境。
[助解教材]
[注1]巧记
小行星带的位置:外(外侧)表木(木星)讷,内(内侧)心火(火星)热。
[注2]拓展:地表温度与地球生命
(1)地球与太阳的距离适中→使得地球表面平均温度适宜→进而使地表水多以液态形式存在→形成江、河、海,海洋孕育生命。
(2)地球的大气层→使得地表昼夜温差不至于过大→利于生命活动。
(3)自转和公转的周期适中→使地表温度的日变化和季节变化幅度都不太大→适宜生命的新陈代谢→利于生物的生长发育。
探究点一 天体、天体系统的判断
[案例探究]
2022年12月15日晚,浙江多地市民观测到有“火球”(火流星,偶发流星,亮度非常高,有的火流星会发出较大的响声,是天空中最令人惊艳的天文现象之一)坠落,这颗燃烧并发出强烈光