内容正文:
情境导入
大爆炸后,宇宙中的物质分别形成各个星系,我们就生活在其中的太阳系中。那么,你知道太阳系是怎样形成的吗?
第1章
演化的自然
第2节
太阳系的形成
和恒星的演化
自主学习
1.星云说中太阳系的形成经历了哪三个阶段?依据是什么?
2.恒星是如何演化的?
星系形成、恒星演化
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一、太阳系的形成
18世纪,天文学家在对太阳系的研究中,发现许多行星的运动有一些共同特点。
太阳系的行星的公转方向和太阳的自转方向有什么关系?
在太阳系中,太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致。
另据科学家测算,太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面。
根据行星公转的特点,可以推导如果它与太阳系形成有关,就可以作为推论太阳系形成的依据。
康德
拉普拉斯
18世纪,德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过对行星运动特点和星云的研究,迈出了第一步,提出了“康德—拉普拉斯星云说”
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星云学说认为,太阳系是一块星云收缩形成的。
星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体。
原始的太阳星云是一个扁平的、自转的气体尘埃圆盘。。
1.圆盘状星云阶段:
原始太阳星云吸引周围物质并绕轴转动形成大圆盘,引力势能转化为热能。
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2.早期太阳形成阶段:
圆盘内的元素通过衰变释放能量,辐射升温,尘埃粒子蒸发为气体,圆盘中心的气体崩塌收缩形成早期太阳。
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3.行星形成阶段:
剩余的星云物质进一步收缩演化,形成地球等行星。
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A. 太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致;
太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘
B.太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面。
太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘
星云学说推论的重要依据:
活动探究
制作模型
把准备好的沙子分成三堆,分别制作太阳系形成三个阶段的模型:
1.圆盘状星云阶段。
2.早期太阳形成阶段。
3.行星形成阶段。
除了“星云说”,关于太阳系的形成还有哪些假说?
灾变说:地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变(如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞)而从太阳中分离出来的。
太阳是太阳系的中心,也是由星云形成的一颗恒星,恒星真的能永恒吗?
二、恒星的演化
恒星是在相对小的体积内
积聚大量的气体而构成的。
恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程。
恒星的演化
星云
开始于
幼年期
(当核心收缩到类似于太阳大小时)核心称为原恒星
成年期
(氢燃烧,恒星成为一颗主序星)
恒星的演化
对于太阳这样低质量的恒星,成年期能延续100亿年。
读图,请你说说恒星的寿命与质量有什么关系。
一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小:质量越大,寿命越短;质量越小,寿命越长。
主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。
恒星演化不同阶段的形态
行星状星云
红巨星
白矮星
中子星
超新星
黑洞
读图,图中从1至6,太阳的形状发生了什么变化?
太阳
红巨星
白矮星
黑矮星
了解太阳一生的演化后,你对宇宙有了什么新认识?
宇宙也像恒星一样,也有诞生,成长,死亡的时候。
宇宙中还有许多比太阳质量大得多的恒星,它们将会怎样演化呢?
A
B
C2
C1
大质量恒星
超大质量恒星
超红巨星
超新星
黑洞
超红巨星
超新星
中子星
恒星在生命的最后时刻,都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空中扩散,最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。
恒星的一生
原恒星
收缩形成
星云
红巨星
白矮星
黑矮星
超红巨星
超新星
恒星星云
中子星
黑洞
主序星
延伸阅读
中子星
中子星,又名波霎,是处于演化后期的恒星。当老年恒星的质量大于8倍太阳质量时,它就有可能变为中子星,而质量小于8倍太阳质量的恒星往往只能变化为一颗白矮星。中子星并不是恒星的最终状态,它还会进一步演化为不发光的黑矮星。
中子星小得出奇,典型的中子星直径
只有20千米,但密度大得惊人,1立方厘米的质量达到1亿吨甚至达到几十亿吨,且由于巨大的质量产生了巨大的引力,就连光线都是呈抛物线状挣脱。脉冲星(中子星的一种)的中心压力可达到1×1028个大气压,比地心压力强3×1021倍,
延伸阅读
中子星
比太阳中心强3×1016倍。压力如此之大,以至于电子被压缩到了原子核中,与质子中和为中子,使原子变得仅由中子组成,而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。
中子星的能量辐射是太阳的近100万倍,它在1秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能,就够目前我们地球用几十亿年。中子星的表面温度可达到1000万℃,中心温度还要高数百万倍。
根据一些学者的估计,在我们太阳系所在