1、省淳中校本课程 高一地理 探索宇宙 主讲: 赵小华 2007 年1第五讲 太阳和太阳系一、 太阳及其天体系统-太阳系二、太阳的圈层结构和太阳能流省淳中校本课程 高一地理 探索宇宙 主讲: 赵小华 2007 年2三、八大行星（一）行星运动基本特征：1同向性 2.共面性 3.近圆性（二）八大行星的分布特点（三）行星物理化学特征（四）行星的卫星四、太阳系中的小天体（一） 小行星（二）慧星（三）流星体和行星际物质五、太阳系的演化省淳中校本课程 高一地理 探索宇宙 主讲: 赵小华 2007 年3嫦 娥 探 月月球概况一、月球的基本参数：平均赤道半径: ae = 1738000 米平均半径: a = 17
2、37400 米赤道重力加速度: ge = 1.618 米/秒 2平均自转周期: T = 27.32166 天扁率: f = 0.006质量: M= 0.073481024 公斤月心引力常数: GM = 4.9027934551012 米 3/秒 2平均密度:e = 3.34 克/厘米 3地月系质量比 E/M = 81.30068离地球平均距离: R = 384400 公里逃逸速度: v = 2.38 公里/秒表面温度: t = -120+150表面大气压: p = 1.310-10 帕二、圈层结构月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的阿波罗 11 号和 12
3、 号月震台记录资料的分析，以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈(01000 公里) 、软流圈(10001600 公里)和月球核(16001738 公里) 组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳(060 公里)、上月幔(60300 公里) 、中月幔(300800 公里)和月震带(8001000 公里)。软流圈又称为下月幔。在月壳的 10 公里、25 公里和 60 公里深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面至 25 公里深处为玄武
4、岩组成的月壳第一层次，25 公里60 公里之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成，中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置位于 6001000 公里的深度之间，平均月球震源深度为 800 公里。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。在月球 1000 公里深处，月幔温度不会高于 1000C。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。三、月面特征月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水，大气极其稀
5、薄，大气密度不到地球海平面大气密度的一万亿分之一。没有火山活动，也没有生命，是一个平静的世界。已经知道月海有22 个，总面积 500 万平方公里。从地球上看到的月球表面，较大的月海有 10 个：位于东热点关注：省淳中校本课程 高一地理 探索宇宙 主讲: 赵小华 2007 年4部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海，位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海。这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，某些月海盆地中的环形山，也被喷发的熔岩所覆盖，形成了规模宏大的暗色熔岩平原。因此，月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发，构成了月球演化史上最主要的事件之一。月球上的陨击坑通常又称为环形山，它是月面
6、上最明显的特征。环形山(crater)，希腊文的意思是“碗 “，所以又称为碗状凹坑结构。环形山的形成可能有两个原因，一是陨星撞击的结果，二是火山活动；但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。1924 年，吉福德(A. C. Gifford)曾把月坑同地球上的陨石坑作了比较，证实了月坑是陨星撞击形成的。因此，陨击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一。许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹，并由较高反射率的物质所组成，形成波状起伏的地形，向外延伸可达数百公里。环形山周围有溅射出来的物质形成的覆盖层；溅射的大块岩石又撞击月球表面，形成次生陨击坑。由于反复的陨星撞击与岩块溅落，以及月球内部喷
7、出的熔岩大规模泛滥，使得许多陨击坑模糊不清，或只有陨击坑中央的尖峰露出覆盖熔岩的表面。从叠加在月海上的陨击坑的状况判断，以及从月球上带回样品的放射性年龄测定表明，月海物质大致是与陨击坑同时期形成的。月海年龄大都在 35 亿年左右，而月陆高地的形成至少在月海熔岩喷发之前 10 亿多年已经存在，因此原始月壳是更为早期形成的，并且是大量熔岩的不断喷发，月球物质长期圈层分化的结果。研究表明，月球的圈层结构是继大约46 亿年前它所经历的一个漫长的天文演化阶段之后，又一个持续了约 10 亿年之久的一个圈层分化过程。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名，如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷
8、等。四、月球运动地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27 天 7 小时 43 分 11.6 秒，也就是 27.32166 天，公共质心的位置在离地心约 4671 公里的地球体内。宇宙间天体之间都存在相互间的作用，其中所谓“潮汐作用“ 是重要的作用形式之一。由于地月间距离相对较近，这种潮汐作用更为明显。太阳系天体中，月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的 2.2 倍，并远远大于其它天体对地球的潮汐作用。由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢，每天时间变长，平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒。同时，由于地球自转变慢，使得月球缓慢向外作螺旋运动，目前月球正以每年34 厘米的速度远离地球。同样道理，地球对月球的潮汐作用，使得月球自转周期变得与其公转周期相同。月球的自转和公转都是自西向东的。月球的这种自转，称为同步自转。因此，自古以来，人们看到月球总是以同一面朝向我们地球。人类在开始记录地球史的时候，就已通过观测月球位置和位相来计时。通过对月球和太阳周期性运动的研究，使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法。公元前 300 年，巴比伦的天文学者已能预报月食。
