第四章 第6节 太阳系
有史以来,人类一直在观察天空,试图理解他们在夜空中观察到的点点繁星。
来自古人的发现:
1.恒星---位置固定不动,是完美永恒的。
依据观察构建出一套完整的宇宙模型:把地球视为宇宙的中心,设想行星和恒星都镶嵌于天球中,被天球带动而围绕地球旋转。
2.古人称之为“漫游者”的天体,这就是行星。
肉眼可见的行星有5颗,分别被取名为金、木、水、火、土。
哥白尼与日心说?
16世纪,波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”理论,揭示了地球是围绕太阳旋转的行星这一科学真理。
哥白尼
如果地球在运动,我们应该可以感觉到,就像人骑在马背上越过草地,他一定会感到风从身边吹过;如果人坐在车厢里,他应该感到摇晃和车轮的滚动。
为了捍卫“日心说”,不少仁人志士前仆后继,甚至付出了生命的代价。意大利思想家布鲁诺被教会用火活活烧死;意大利科学家伽利略被宗教法庭判处终身监禁……。
公元1609年,意大利科学家伽利略,首先将望远镜对准月亮、恒星和众行星,甚至银河系,他所看到的一切在整个欧洲引起了巨大的轰动。
望远镜--眼见为实
1.月球表面有高山和无数的坑洞(绘制了第一幅月面图)
望远镜—大开眼界
2.木星旁边竟然还有四颗小星星绕着木星公转!
3.土星那黄色球体两侧,看上去像是有突出物或把手样的东西。
许多反驳者攻击哥白尼体系时说:如果地球不是宇宙的中心,那么。为什么只有地球才有月亮围绕着它旋转?
我观察到了最高行星的“三联组合” :土星不是单一的星体,而是由三颗星组成,它们彼此紧密接触,中间那个比边上两个大三倍,它们的位置如下形式:
1665年,惠更斯利用更大的、经过改良的望远镜,看到了伽利略没有看到的东西。他认识到,土星周边,弥漫着“一个薄薄的扁平的环,环与土星没有实质性接触”
根据一本光学书籍,亲自动手磨镜片、改进望远镜,1774年造出了当时最好的反射望远镜。
太阳系的第七颗行星,这是自古代以来首次看到的新行星。于是太阳系的大小比当时人们公认得增加了一倍!
天王星
来自赫舍尔的发现
1781年3月赫舍尔在一次仔细扫描中发现,土星之外很远处有一颗新行星(当时天文学家认为土星是太阳系中最遥远的行星)。
在伽利略的物理学和天文学研究的基础上,英国科学家艾萨克·牛顿在1687年发表了他最为著名的研究成果之一,即万有引力定律,为通过数学方法科学地计算行星运行轨道提供了可能。
牛顿
天王星的轨道位置与理论预计的有所偏差,想用力学的规律来预测它的位置,总是不成功。
海王星
“把您的望远镜指向宝瓶星座,黄道上黄经为326度处,在这个位置1度的范围内,定能找到新的行星,这是一颗9等星,它具有明显的圆面。”
---勒维烈
1846年9月23日,加勒将望远镜对准了这个天区,果然找到了这颗星。
笔尖上的行星---
而这个计算方法给之后的数学家和天文学家得到启发,在1915年,美国天文学家洛韦耳,用同样的方法算出了太阳系中最远的一颗行星——冥王星的存在。
1930年2月18日由克莱德·汤博根据美国天文学家洛韦尔的计算发现,并以古罗马神话中的冥王普路托命名。
据说当时汤博是根据两幅照片中发现冥王星的,你能发现吗?
太阳系每颗行星与太阳之间的距离有一定的规律性。在木星和火星之间,显然存在一个空缺。在一颗未知的行星
后来,科学家在木星和火星间,发现了更多的小行星,这个区域现在称之为小行星带,而谷神星是其中最大一颗,不过只能算矮行星。
哈雷
哈雷与哈雷彗星
在对古代记录深入思考后哈雷发现其中存在某种规律,通过计算,他强烈意识到四颗已知的彗星:分别在1456年、1531年、1607年和1682年出现,每76年沿自己的轨道返回太阳系内一次,它们很可能就是同一颗彗星!依据牛顿的引力定律计算彗星轨道,哈雷预言:1758年它还会回来!
太阳系的组成
太阳
矮行星
卫星
小行星
八大行星
彗星
在火箭驱动器的帮助下,通过太空船的形式送出使者,太空船访问了几乎每一个行星,揭示了成千上万的奥秘。
两个同学为一个小组,选择自己感兴趣的天体,了解现代航天探测器的新发现,并尝试总结太阳系各天体的主要特征。填写在学案上。
我们可以看到这些遥远世界的表面、测量它们的大气、测量他们的历史,并与地球比较,从而知道与我们的地球家园有关的许多知识,也从中获取了许多适合地球的宝贵教训。
太阳系中的天体距离我们都十分遥远,我们致力于探索它们的意义何在?
{073A0DAA-6AF3-43AB-8588-CEC1D06C72B9}行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
质量(地球为1)
0.056
0.815
1.000
0.107
317.94
95.18
14.63
17.22
体积(地球为1)
0.056
0.856
1.000
0.150
1316
745
65.2
57.1
密度(克/厘米3)
5.46
5.26
5.52
3.96
1.33
0.70
1.24
1.66
表面温度(℃)
327
477
27
-43.15
-145
-168
-203
-216
卫星
0
0
1
2
>16
>23
>15
>8
环物质
无
无
无
无
有
有
有
有
主要化学组成
重物质(岩石)
气物质
冰物质
大气状况
无
浓密CO2大气
较浓密的氮氧大气
稀薄CO2大气
十分浓密的氢、氦大气
行星的物理化学特征
适宜的温度、充足的水、一定厚度和适宜呼吸的大气是地球生命得以存在的三个条件
{073A0DAA-6AF3-43AB-8588-CEC1D06C72B9}行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
质量(地球为1)
0.056
0.815
1.000
0.107
317.94
95.18
14.63
17.22
体积(地球为1)
0.056
0.856
1.000
0.150
1316
745
65.2
57.1
密度(克/厘米3)
5.46
5.26
5.52
3.96
1.33
0.70
1.24
1.66
表面温度(K)
600
750
300
230
128
105
70
57
卫星
0
0
1
2
>16
>23
>15
>8
环物质
无
无
无
无
有
有
有
有
主要化学组成
重物质(岩石)
气物质
冰物质
大气状况
无
浓密CO2大气
较浓密的氮氧大气
稀薄CO2大气
十分浓密的氢、氦大气
行星的物理化学特征
观察行星的表面温度,你发现有什么规律?
金星为啥温度不降反升?
如果我们不注意保护我们的地球,地球就有可能变成现在金星的模样
现在,我们不仅知道太阳是太阳系的中心,还知道太阳系也只是银河系中极小的一部分