(共24张PPT)
第2节
太阳系的形成和恒星的演化
浙教版
初中
大爆炸后，宇宙中的物质分别形成各个星系，气体和尘埃布满了各个星系。那么，太阳系是怎样形成的？太阳等各种恒星诞生后，还会发生变化吗？
太阳系的形成
中心天体：
太阳
（太阳是太阳系中唯一的恒星）
绕太阳运动的八大行星（距离太阳由近到远）
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
太阳系的行星的公转方向和太阳的自转方向有什么关系。
八大行星绕太阳公转的平面大多
同一平面。
太阳系的八大行星绕太阳公转方向和太阳自转方向
。
相同
接近
（同向性）
（共面性）
八大行星绕太阳公转轨迹基本上是
形或
形。
圆
椭圆
（近圆性）
思考：这些行星公转的特点与太阳系的形成有关吗？若有关，能以此为依据来推论太阳系的形成吗？
康德—拉普拉斯星云说
人们把宇宙中星际气体、尘埃和粒子流等物质叫做“星际物质”。星际物质在宇宙空间分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃物质可能相互吸引而密集起来，形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”，直径大多可达十几光年。
主要观点：太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成
的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩
演化，形成地球等行星。
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”
50亿年前原始太阳星云因万有引力作用而收缩凝聚
凝聚的星云，绕着轴旋转，形成中间增厚的大圆盘
继续旋转，盘面形成几个同心圆的圆环
中心部分质量较大形成太阳，圆环部分形成行星及卫星
太阳系的形成
星云学说推论的重要依据是：只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。
地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。
你还知道关于太阳系的形成的其它学说吗？
灾变说：
太阳系是在一个密集的星云中诞生的，这个星云中充满了巨大而短命的恒星体，恒星的剧烈爆炸最终导致了太阳和太阳系行星的形成。
新星云说：
我们的太阳系可能形成于密集而活跃的星云活动
一个由美国和中国科学家组成的科研小组，对一块中国发现的球粒状碳质陨石进行了研究，他们的研究结论为学术界长期以来的一个争论提供了新的佐证——恒星的剧烈爆炸最终导致了太阳和太阳系行星的形成。
新的理论认为，太阳系是在一个密集的星云中诞生的，这个星云中充满了巨大而短命的恒星体，这些恒星的爆发释放出极强的能量和辐射。当一颗恒星的核能用尽时，它就到达了生命中的最后阶段——超新星。
太阳
太阳是太阳系的中心，是由星云形成的一颗恒星，恒星真的能永恒吗？
恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的，会发生演化。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，是一个十分缓慢的过程。
恒星的演化
巨大的恒星
红巨星
超新星
黑洞
中子星
白矮星
行星状星云
超巨星
像太阳的恒星
星云
再循环
天文学认为恒星的演化开始于星云。星云内部散布着稠密核的结构，稠密核是引力中心，吸引着大量周围的物质。核心物质不断增多，温度持续升高，当核心收缩到类似于太阳大小时，标志着恒星已经进入幼年期，这个核心称为原恒星。
年轻的原恒星不断收缩，把其内部温度和压力升到相当高，足以引发氢燃烧，这时，恒星成为一颗主序星，进入漫长的成年期，对于太阳这样低质量的恒星，成年期能延续100
亿年。
红巨星
红巨星，称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮，比太阳亮得多。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星。红巨星的体积很大，它的直径比太阳大10--100倍。
超新星是恒星在死亡前的一次大爆发，所释放的能量，发出的亮光相当于十亿颗太阳。爆炸将星球物质以接近光速的速度，向四面八方发射。
超新星
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厘米3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挣脱。中心压力可达到1×1028个大气压，比地心压力强3×1021倍，比太阳中心强3×1016倍。压力如此之大，电子被压缩到原子核中，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，又名波霎。中子星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。
中子星
黑洞
质量比太阳大10倍以上的恒星，超新星爆炸后会形成“黑洞”。黑洞会把附近所有的物质都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不见黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一颗恒星，我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形，证明黑洞的存在。
读下图，请你找出恒星的寿命与质量有什么关系。
恒星是不会永久存在的。一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大的寿命越短；质量越小,
寿命越长，一般来说，质量比太阳小的恒星燃料消耗慢，它们的寿命可以长达2000
亿年；而质量比太阳大的恒星寿命短一些，例如，质量是太阳15
倍的恒星寿命可能只有1000万年左右。
主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。
读下图，从1
至6，太阳的形状发生了什么变化？
1
2
3
4
5
6
太阳的光和热是靠太阳内部的核聚变而产生的，太阳的内部在不断地消耗氢。成年阶段的太阳大约可以维持100
亿年的稳定状态。约50
亿年后，太阳将进入晚年期。进入晚年期后，当太阳中心缺少足够的氢时，太阳的球核将开始收缩，太阳外层的氢继续变成氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。它将膨胀到接近火星轨道，这一过程将吞噬水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段将大约持续10
亿年时间，亮度将升高到今天的近1
万倍。红巨星不断地把外层物质抛向太空，在星体周围形成行星状星云，它的核聚变过程中形成的一些物质将进入星际介质参与再循环，而球核进一步收缩，形成体积极小、密度很高的白矮星。最后，它将慢慢“熄灭”，形成一颗看不见的黑矮星，最终变成星云的一部分，进入新的循环。
星云
太阳
50亿年
红巨星
40亿年
白矮星.
10亿年
黑矮星.
漫长
了解了太阳一生的演化之后，你对宇宙有了什么新认识。
思考：
宇宙也像恒星一样，也有诞生，成长，死亡的时候。
太阳的一生——100亿年
课堂小结
太阳系
八大行星绕太阳公转的平面大多
同一平面。
太阳系的八大行星绕太阳公转方向和太阳自转方向
。
相同
接近
（同向性）
（共面性）
八大行星绕太阳公转轨迹基本上是
形或
形。
圆
椭圆
（近圆性）
中心天体：
太阳（太阳是太阳系中唯一的恒星）
绕太阳运动的八大行星（距离太阳由近到远）
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
星际气体
收缩形成
中子星
黑洞
主序星
原恒星
主序星
太阳
红巨星
白矮星
黑矮星
大恒星
超红巨星
超新星
恒星的一生
通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化学说。
课堂练习
1、直径比太阳大数十倍、亮度比太阳大得多的红色恒星是（
）
A.超新星
B.超巨星
C.白矮星
D.黑洞
2、有关黑洞的描述，正确的是（
）
A.黑洞是宇宙空间中某些黑色区域，这里什么物质也没有
B.黑洞不是恒星
C.黑洞的密度非常大
D.黑洞不断地向外面抛射着物质
B
C
3、根据太阳的演化过程填写：
太阳
红巨星
白矮星
黑矮星
大恒星
4、将大恒星（质量是太阳的8倍以上）演化过程填入下图：
超红巨星
黑洞
超新星
中子星
5、大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同？
质量较大的恒星，在核燃料用完、核反应停止后，演化为中子星，最后也会变成黑矮星。质量更大的恒星，在核燃料用完、核反应停止后，将演化为黑洞。黑洞的密度非常大，以致任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引。当核燃料用完、热核反应停止后，太阳将演化成白矮星，最后将慢慢变成一颗看不见的黑矮星。
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