内容正文:
早在战国时期,诗人屈原遭到放逐之后游荡于川泽之间,向天发问,写下了《天问》这一首长诗。在《天问》开篇便有这么一句——阴阳三合,何本何化?意思是阴阳相合生出宇宙,那么谁是本体谁又是演变来的呢?发出了对宇宙起源的疑问。
现今,我国发射的“羲和号”已成功实现了国际首次空间太阳Hα波段光谱扫描成像,国际首次在轨获取太阳Hα谱线、SiⅠ谱线和FeⅠ谱线的精细结构。
图1 “羲和号”全日面光谱扫描成像
宇宙究竟是什么?宇宙中又存在什么?
地球又处在怎样的一个宇宙环境之中?
根据地球所处在的宇宙环境,了解地球的特殊性及分析其特殊的原因
了解宇宙的物质组成,认识主要的天体及天体系统;
上下四方曰宇,往古来今曰宙。——《尸子》
宇宙是时间和空间的统一,是万事万物的总称。
人类目前技术手段能够观测到的宇宙,称为“可观测宇宙”,半径为137亿光年。
注:光年——距离单位,光在宇宙中沿直线经过一年时间的距离。
宇宙由不同形态的物质组成,我们把这些物质统称为天体。
天体的分类
自然天体和人造天体
星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等(按照天体的物理和化学性质分)
星云Nebula
星云是一种云雾状的天体,由气体和尘埃组成,主要物质是氢。按照形态,银河系中的星云可以分为弥漫星云、行星状星云等。
①
②
③
图2 部分星云观测图(①②③分别为蝴蝶星云、猎户座大星云、哑铃星云)
恒星Fixed Star
恒星由炽热气体组成,是质量很大且自身能发光的球状或类球状天体。
图3 距离我们最近的一颗恒星——太阳
星云和恒星是宇宙中的基本天体,是构成宇宙的主要物质形态。
行星Planet
行星是在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
图4 环绕太阳运行的土星
水星:中国古称辰星,西汉《史记‧天官书》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色,与五行学说联系在一起,以黑色属水,将其命名为水星。
金星:在中国古代称为太白、明星或大嚣,早晨出现于东方称启明,晚上出现于西方称长庚。到西汉时期,《史记‧天官书》作者司马迁从实际观测发现太白为白色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为金星。
火星:在中国,取其“荧荧如火、亮度与位置变化甚大使人迷惑”之意,命名“荧惑”。
木星:古代中国则称木星为岁星,取其绕行天球一周约为12年,与地支相同之故。到西汉时期,《史记‧天官书》作者司马迁从实际观测发现岁星呈青色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为“木星”。
土星:古代中国土星是中国古代人根据五行学说结合肉眼观测到的土星的颜色(黄色)来命名的,亦称之为镇星(常写作填星)。
卫星Satellite
卫星质量比行星更小,绕行星运动,并随行星绕恒星运动。本身不发光。
图5 地球的天然卫星——月球
月球是地球唯一的天然卫星。人造卫星有很多,如我国发射的北斗导航卫星。
彗星Comet
彗星是由冰物质组成的扫帚形天体,是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体,呈云雾状。
图6 彗星238P/Read
流星体Meteor
流星现象和陨石
流星体由尘埃或固体小块组成,质量更小,也不发光。流星体进入地球大气层后,因与大气摩擦,迅速增温发生燃烧产生流星现象,少数落到地面成为陨石。
图7 2023年8月英仙座流星
“三看法”轻松搞定!!!
看位置:在地球大气层之外,不是其他天体的一部分。。
看实质:必须是宇宙中物质,而不是现象。
看运转:在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不是天体,如在月球上考察的玉兔号月球车。
大气上界
天体
流星现象
陨石
即学即练
2022年2月,天问一号火星探测器发射升空,“祝融号”成功登陆火星,冰墩墩、雪容融还与“祝融”火星同框合影,嫦娥五号顺利取回月壤,神舟十二号载人航天飞船取得圆满成功,我国航天事业实现了多个历史性突破。
截至2022年3月24日,“祝融号”火星车在火星表面工作306个火星日,累计行驶1784米,“天问一号”环绕器在轨运行609天,距离地球2.77亿千米。
火星表面的“祝融号”、返航途中的嫦娥五号与在轨运行的“天问一号”谁属于天体?
嫦娥五号与“天问一号”属于天体;
“祝融号”不属于天体,因为其附着于火星表面,没有自己独立的运行轨道。
宇宙中天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。。
地月系
太阳系
银河系
可观测宇宙
请各位同学尝试用树状图或者集合的形式来总结各层次天体系统之间的关系。
请各位同学尝试用树状图或者集合的形式来总结各层次天体系统之间的关系。
地月系
太阳系
银河系
可观测宇宙
天体系统的层次:
可观测宇宙(最高一级)、星系、恒星系统和行星系统四个层次(最多4级)。
地月系
地月系指地球与其卫星月球组成的天体系统(月地平均距离约为3.8x105千米)
月球环绕地球公转的同时也在自转
月球公转、自转方向和周期一样,月面固定
月球本身不发光,月光是反射的太阳光
图8 地月系示意图
太阳系
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
太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的99.86%
以其强大的引力,约束其他天体按照一定的轨道围绕它运转
太阳至海王星平均距离约为4.5x109千米
图9 太阳系示意图
银河系
约有2×1011颗恒星等组成的铁饼状扁平外形天体系统
所有恒星都环绕银心旋转
主体部分直径约105光年,中心厚度约1.2万光年
图10 银河系示意图
① 天体系统至少有两个天体组成。
② 天体间距离要较近,相互之间吸引力才足够大。
③ 天体系统内部,质量较小的天体围绕较大的天 体公转。
①数量上,至少要有两个天体才能组成天体系统。
②运动上,天体之间要相互吸引、相互绕转
③质量上,天体系统内部,质量较小的天体围绕较大的天体公转。
同时满足以下三个条件才属于
牛郎织女是我国古代著名的汉族民间爱情故事,也是中国四大民间传说之一,从牵牛星、织女星的星名衍化而来。实际上,牵牛星和织女星分别是两颗恒星,他们能够组成天体系统吗?
① 天体系统至少有两个天体组成。
② 天体间距离要较近,相互之间吸引力才足够大。
③ 天体系统内部,质量较小的天体围绕较大的天 体公转。
太阳系由太阳、行星(8颗)及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
距日远近
小行星
带
① 天体系统至少有两个天体组成。
② 天体间距离要较近,相互之间吸引力才足够大。
③ 天体系统内部,质量较小的天体围绕较大的天 体公转。
按照距日远近、质量、体积等特征,通常将八颗行星分为类地行星(水星、金星、地球、火星)、巨行星(木星、土星)和远日行星(天王星、海王星)三类。读表1-1-1,分析这三类行星分别有哪些共同特征。
① 天体系统至少有两个天体组成。
② 天体间距离要较近,相互之间吸引力才足够大。
③ 天体系统内部,质量较小的天体围绕较大的天 体公转。
观看八大行星的运动动画,思考问题。
1.八大行星的运动方向是?运动有什么共同特点?
①同向性:
运动方向都是自西向东;
②共面性:
运动轨道几乎在同一个平面上;
③近圆性:
运动轨道面近似一个圆形
2.结合八大行星的物理性质及运动特性,地球算特殊吗?
即学即练
1.下列属于天体的是( )
①地球
②河外星系
③天空中飘动的云
④星际空间的气体和尘埃
⑤陨石
⑥流星体
A.①②④ B.①③④
C.②④⑥ D.①④⑥
2.下列属于天体的是( )
B
D
存在高级智慧生命的行星——地球
从质量和体积上看,地球是八大行星里普通的一颗行星;但目前地球是唯一一颗存在高级智慧生命的行星,即地球是一颗特殊的行星。
结合目前所学知识和思考,你认为地球上存在生命的条件有?
图12 存在高级智慧生命的行星——地球
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
陨石撞击说:巨大的陨石撞破了中美洲地区的地壳,岩浆汹涌喷出,导致超级火山爆发,火山灰遮住了太阳光照,植物无法进行光合作用,空气中氧气含量极低,从而导致恐龙灭绝。
气候变迁说:地球气候陡然变化,气温大幅度降低,植物光合作用受到抑制,造成大气含氧量下降,令恐龙无法生存。
造山运动说:造山运动使得沼泽干涸,许多以沼泽为家的恐龙因此无法再生活下去。
陨石撞击说:巨大的陨石 撞破了中美洲地区的地壳,岩浆汹涌喷出,导致超级火山爆发,火山灰遮住了太阳光照,植物无法进行光合作用,空气中氧气含量极低,从而导致恐龙灭绝。
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
①安全的宇宙环境
太阳系中大小行星各行其道,互不干扰
图13 我国哈尔滨省发现的依兰陨石坑
陨石撞击说:巨大的陨石撞破了中美洲地区的地壳,岩浆汹涌喷出,导致超级火山爆发,火山灰遮住了太阳光照,植物无法进行光合作用,空气中氧气含量极低,从而导致恐龙灭绝。
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
②稳定的太阳光照
自生命诞生以来,太阳的光照条件没有发生明显变化
图14光合作用示意
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
气候变迁说:地球气候陡然变化,气温大幅度降低,植物光合作用受到抑制,造成大气含氧量下降,令恐龙无法生存。
图15 根据冰川期创作的《冰河时代》
③适宜的温度
日地距离适中、自转和公转周期适当
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
造山运动说:造山运动使得沼泽干涸,许多以沼泽为家的恐龙因此无法再生活下去。
图16 旱灾时的土地
④存在液态水
地球内部热量释放,产生水汽,冷凝形成降水
案例探究:
从恐龙灭绝假说分析地球上生命存在的条件
图15 地表上空的大气层
⑤适宜生物生存的大气
地球质量和体积适中,能够吸引大气的存在
总结:地球上生命存在的条件
⑤适宜生物生存的大气
④存在液态水
①安全的宇宙环境
②稳定的太阳光照
③适宜的温度
外部条件
自身条件
结合目前所学知识和思考,其他行星或卫星没有存在生命的原因是?
即学即练
2.有适合生物呼吸的大气是生命存在的重要条件之一。“超级地球”上存在大气的原因是因为它具有( )
A.适中的质量与体积 B.适中的昼夜更替周期
C.与恒星的距离适中 D.适中的自转周期
B
A
1.地球上具有适宜生命存在的温度条件,该条件形成的原因是( )
A.太阳的光照稳定 B.日地距离适中
C.地球的体积适中 D.地球的质量适中
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79
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