1、宇宙万象,1,卷首语,“为什么天上的星星会一闪一闪的？”、“为什么地球是圆的？”、“为什么?”。天空的深邃，宇宙的神秘，古老的天文充满了诱人的情趣，新的天文发现更是妙趣横生、引人入胜。要弄清宇宙是什么，是相当困难的事情。宇宙如此之大，甚至连科学家都不知道。在这广阔无际的宇宙里面，到底隐藏了多少奥秘？也许，描述它的最简单的方法就是认为它是存在着的一切事物，从地球到太阳系，以及太阳系以外的让人数不清的一切一切。,“宇宙是有限的还是无限的？有没有中心有没有边？有没有生老病死有没有年龄？”这些恐怕是自从有人类的活动以来一直被关心的问题。为了有一个更清楚的答案，让我们先来看看它的组成和结构吧。宇宙中的天
2、体绚丽多彩，表现出了极高的层次性。,宇宙及其组成和结构,科学家认为，宇宙起源于150亿年至120亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想象的能量大爆炸，宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、星团、行星、超新星乃至生命。随着宇宙的不断膨胀，星系间的距离还在不断地逐渐加大。,宇宙的形成,银河系是太阳所属的一个庞大的恒星集团，约包括1011颗恒星。这种恒星集团叫星系。许多恒星组成的巨大星系就是由大爆炸散发的物质构成的。宇宙是由上千万个星系构成的，星系间是无限的太空。有的星系甚至包括了
3、1000亿颗恒星，每18天就会有一颗新恒星在银河中诞生。,星系,星系的空间分布不是无规的，它也有成团现象。上千个以上的星系构成的大集团叫星系团。大约只有10%星系属于这种大星系团。大部分星系只结成十几、几十或上百个成员的小团。可以肯定的是，星系团代表了宇宙结构中比星系更大的一个新层次。这层次的尺度大小为百万秒差距，平均质量是星系平均质量的100倍。,星系团,星空中有无数个星系和星团，每个星系都包含着上百万颗恒星。晴夜，我们用肉眼可以看到许多闪闪发光的星星，他们绝大多数是恒星，恒星就是象太阳一样本身能发光发热的星球。我们银河系内就有1000多亿颗恒星。恒星离我们非常远，它们发出的光要经过好多年才
4、能到达地球。恒星最初是由气体尘埃云坍缩而成的，然后体积不断增大，温度也随之增高，最终，要么冷却消退，要么就像巨大的焰火一样，在大爆炸中结束生命。,明亮的恒星,宇宙中每时每刻都有老的恒星死亡，新的恒星诞生。恒星在照耀亿万年后以一种奇特的方式大爆炸结束自己的生命，此时它称为超新星。不过，并非所有的恒星都是在超新星中死亡，那些体积较小的恒星是逐渐在太空中消失的。它们首先会向气球一样膨胀，变成比太阳还要大上百倍的红巨星，然后演变成体积很小的白矮星，渐渐冷却、暗淡，直到死亡。,超新星,恒星常常爱好“群居“，有许多是“成双成对“地紧密靠在一起的，按照一定的规律互相绕转着，这称为双星。还有一些是3颗、4颗或
5、更多颗恒星聚在一起，称为聚星。如果是十颗以上，甚至成千上万颗星聚在一起，形成一团星，这就是星团。银河系里就发现1000多个这样的星团。,星团,除了恒星之外，还有一种云雾似的天体，称为星云。星云由极其稀薄的气体和尘埃组成，形状很不规则，如有名的猎户座星云。,星云,小行星一些围绕太阳运转，但因为太小而称不上行星的天体。大的直径大约1000公里，小至与鹅卵石一般。它们位于地球轨道以内到土星的轨道以外的空间中。而大多数小行星集中在火星与木星轨道之间的小行星带里。有些小行星的轨道与地球轨道相交，有些小行星还曾与地球相撞，被称为流星体。,小行星,我们对小行星的所知很多是通过分析坠落到地球表面的太空碎石。那
6、些与地球相撞的小行星称为流星体。当流星体高速闯进我们的大气层，其表面因与空气的摩擦产生高温而汽化，并且发出强光，这便是流星。如果流星体没有完全烧毁而落到地面，便称为陨星。 含石量大的陨星称为陨石，含铁量大的陨星称为陨铁。因为陨石与地球岩石非常相似，所以较难辨别。,流星体、流星和陨星,燃烧的太阳,太阳是银河系中的一颗恒星，它和其他恒星一起，以每小时90万千米的高速围绕着银河系的中心旋转。太阳现在大约有46亿岁了，正值中年。它还可以继续燃烧约50亿年。在其存在的最后阶段，太阳的体积也将开始不断膨胀，直至将地球吞没。在经过一亿年的红巨星阶段后，太阳将突然坍缩成一颗白矮星，再经历几万亿年，它将最终完全
7、冷却。 虽然太阳比地球大很多，但在恒星家族中只能算只中等重量。,由于太阳内部磁场的变化，太阳表面会出现温度较低的暗黑斑点，这种现象叫做太阳黑子。较大的太阳黑子直径可达3万千米。太阳黑子是出现在太阳大气底层-光球层上的巨大气流旋涡，是太阳活动的最明显标志之一。黑子形状各异，大小不一。有些以单个出现，而更多的则成群结队组成黑子群。太阳黑子究竟是怎么一回事？其实，黑子是相对光耀夺目的太阳而言，本身并不黑。因为它的温度仍有4000多度，仅比太阳光球温度低1000多度。另外，太阳黑子可能是一种带电物质的旋涡气团，而且有很强的磁场，可能比周围物质的磁场强度高1000倍左右。,太阳黑子,太阳耀斑是一种最剧烈
8、的太阳活动。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发“。其主要观测特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。别看它只是一个亮点，一旦出现，简直是一次惊天动地的大爆发。除了日面局部突然增亮的现象外，耀斑更主要表现在从射电波段直到射线的辐射通量的突然增强；耀斑所发射的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。,耀斑,日冕是包围太阳的一层发光的高温稀薄气体，亮度很微弱，只有在日全食时和用日冕仪才能看到。日冕最高可达200万K，因高温而不断发出带
9、电微粒向外扩散，称为太阳风。当太阳黑子活动的极大年时，日冕的形状呈球型，而在极小年，两极的方向出现极羽。 日冕的最外面向太空伸展并辐射出从太阳产生的粒子。,日冕,在日全食时，太阳的周围镶着一个红色的环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥，它像是太阳面的“耳环“一样。按运动情况来看，日珥可分为爆发型、宁静型和活动型这样三大类。宁静日珥，在观测时间内似乎是不动的，而活动日珥，则老在不停地变化着。它们从太阳表面喷出来，沿着弧形路线，又慢慢地落回到太阳表面上。但有的日珥喷得很快、很高，它的物质没有落回日面，而是抛射入宇宙空间了，爆发日珥的高度可以达到几十万千米。1938年爆发的一个最大日
10、珥，顷刻间上升到157万千米的高空。地球的直径不过1.3万千米。,日珥,太阳系的形成,太阳形成后，形成太阳的气云仍有大量剩余的物质游离在太空中。这些物质在年轻的太阳周围旋动，逐渐形成了一个由九颗大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星构成的系统，我们把它命名为太阳系。,太阳对地球的影响,你知道吗？地球上所有的生物都依靠太阳提供的能量才能生存。在白天，它把光芒撒向人间，在夜晚，它发出光芒也会由月球反射到地球上。有时，太阳表面会爆发出数千千米的环形火焰。有时太阳强烈的辐射会进入太空。这些辐射能干扰广播电视信号，甚至会造成电力供应中断。在庞大的太阳面前，地球显得那么渺小。要
11、是把太阳变成足球那么大的话，地球也就成了一粒小小的豆子。,在太阳系家族中，离太阳最近的行星是水星，向外依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它们当中，肉眼能看到的只有五颗，对这五颗星，我国古代有五行学说，因此便用金、木、水、火、土这五行来分别把它们命名为金星、木星、水星、火星和土星，这并不是因为水星上有水，木星上有树木才这样称呼的。而欧洲呢，则是用罗马神话人物的名字天空之神、海洋之神和冥土之神的名称来称呼它们，在中文里便相应译为天王星、海王星和冥王星。,太阳系的成员,水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,冥王星,点击看大图,太阳系,古时候的人们都认同古代思想
12、家托勒密的观点，认为地球是宇宙的中心，所有天体，包括太阳和所有的行星都在围绕着地球旋转，而地球则是静止不动的。直到1542年，天文学家哥白尼提出了一个革命性的理论：地球和其他行星都围绕着太阳旋转。,行星之最,最大的行星： 木星 最小的行星： 冥王星 最热的行星： 金星 462 最冷的行星： 冥王星 约为-235 运动速度最快的行星：水星 每小时172000千米 最难以观测的行星： 冥王星 只能通过望远镜观测 密度最大的行星： 地球 密度为水的5倍 卫星最多的行星： 土星 最晚发现的行星： 冥王星,九大行星之最,地球,历史上人类对宇宙的探索,很久以前，人们就一直向探索宇宙的秘密。1608年世界上
13、第一部望远镜诞生了。第二年，伽利略第一次用望远镜观测太阳、月亮和行星。1957年，前苏联发射了第一颗人造卫星人造地球卫星1号。1969年美国发射了登月飞船阿波罗11号宇宙飞船，成功地登上了月球。1981年美国研制的航天飞机哥伦比亚号首次进行实验飞行。20世纪80年代，各种宇宙探测器在太阳系中穿梭，第一次给我们发回了木星、土星的近距离照片，甚至还探索了更为遥远的行星天王星和海王星。,我国对宇宙的探索,我国于1970年拥有人造卫星发射能力；2003年，成功发射神州5号载人飞船；2005年，神州6号载人飞船也成功远行，安全返回，标志着我国航天事业又向前迈了一大步。,在没有恒星又没有星云的广阔的星际空间里，还有些什么呢？是绝对的真空吗？当然不是。那里充满着非常稀薄的星际气体、星际尘埃、宇宙线和极其微弱的星际磁场。随着科学技术的发展，人们必定可以发现越来越多的新天体。近日公布的一项最新研究结果显示，又有新证据证明火星上曾经一度是一片汪洋，这意味着火星上有过生命出现的可能性大大增加。这项新研究还表明，火星每平方英里拥有的水量曾经超过地球。,人类的探索仍在继续,
