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作者:胡元斌编
出版社:延边大学出版社
出版时间:2012-01-01
书籍编号:30087451
ISBN:9787563445097
正文语种:中文
字数:119731
版次:1
所属分类:少儿-科普百科
青少年兴趣爱好培养丛书
天文兴趣看台
延边大学出版社
前言
人人都有自己的兴趣和爱好,具有什么样的兴趣爱好,能够直接或间接地影响我们在德、智、体、美、劳诸方面的发展,并能够反映我们的思想倾向和精神面貌。因此,兴趣爱好从来都是青少年修养的一个重要论题。
一个人现在和将来,学什么,不学什么,常常是由自己的兴趣决定的,尤其是青少年时期的兴趣爱好,对一生的职业选择和奋斗目标都有重大影响。许多杰出的科学家、文学家、政治家等著名人物,不少都是在兴趣的强烈吸引下,从小沉浸在某个知识领域,从而形成终生志向并做出非凡成就的。
美籍物理学家、诺贝尔奖金获得者杨振宁博士说过:“成功真正的秘诀是兴趣”。有人更加形象地说:“兴趣是一种魔力,它可以创造出人间奇迹来。”古今中外许多杰出人物的成才经历告诉我们,兴趣对青少年的健康成长与成才有着十分重要的作用。
青少年是未来的主人,未来社会需要各式各样的人才,这就需要我们根据自己的爱好和专长培养学习的兴趣,努力使自己成为某一方面的专业人才,以适应飞速发展的社会需要。
个人兴趣是个体以特定的事物、活动以及人为对象所产生积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪,它是一种无形的动力,当我们对某件事情或某项活动产生兴趣时,就会非常投入,而且印象也非常深刻。兴趣对一个人的个性形成和发展、对一个人的生活和活动都有巨大的影响,这种影响可以使人集中精力去获得知识,并创造性地完成自己追逐的梦想。
美国著名华人学者丁肇中教授曾经深有感触地说:“任何科学研究,最重要的是要看对自己所从事的工作有没有兴趣,换句话说,也就是有没有事业心,这不能有任何强迫。”
20世纪最伟大的自然科学家,物理学革命的旗手爱因斯坦说:“在学校和生活中,最重要的动力是工作中的乐趣,是工作获得结果时的乐趣以及对这个结果社会价值的认识。”
青少年的大脑正处于发育阶段,具有很大的塑造性,通过兴趣爱好能够培养和开发大脑的潜能。特别是广大青少年都具有巨大的学习压力,兴趣爱好则能够使他们在轻松愉快的情况下,既完成繁重的学业任务,又能提高知识和技能,可以说是真正的素质教育。就青少年来说,对一些领域感兴趣,会促使他刻苦钻研,并且能够进行创造性地思维,这不仅会使他的知识能力大大提高,而且会大大地改善学习方法和提高学习效率。
也就是说,人的兴趣不仅会在学习、活动中发生和发展起来,而且还会在认识和从事活动中产生巨大的动力,它可以使人的智力得到开发、知识得到丰富和眼界得到开阔,还会使人善于适应环境,并对生活充满热情。
培养青少年兴趣的方法有很多,自然界的万物及其运动变化,人的思想及所创造的一切等,都是兴趣取之不尽的源泉。只要你深入进行钻研,在你面前就会展示出一幅美丽的大自然的神秘画卷,你就会成为世间万物真正的上帝。
为了引导青少年培养兴趣爱好,我们特地编辑了这套“青少年兴趣爱好培养”丛书,主要涉及科学、天文、军事、表演、棋艺、收藏等知识领域。这套书从不同领域、不同角度介绍了相应的广泛知识和趣味娱乐内容,具有很强的趣味性、知识性和可读性,非常适合广大青少年阅读,也非常适合各级图书馆陈列和收藏。
第一章 天文科学
天文科学尽管研究的是宇宙中各类天体和天象,绝大多数好像遥不可及和高深莫测。然而历史上的天文学家和现代高新技术,已经揭示了宇宙天体的内在性质和变化规律,因此,只好我们掌握这些知识,就能开启天文科学的大门。
天文知识
宇宙
宇宙是空间和其中存在的各种天体及所有物质的总称,宇宙是物质世界。它处于不断的运动和发展中,在空间上无边无界,在时间上无始无终。人类对宇宙的认识,从太阳系到银河系,再扩展到河外星系、星系团乃至总星系。人们的视野已达到100多亿光年的宇宙深处。有人把总星系称为“观测到的宇宙”、“我们的宇宙”;也有人把总星系称为“宇宙”。宇宙天体表现出多种多样的形态:有密集的星体状态,有松散的星云状态,还有辐射场的连续状态。宇宙中的天体都有它的产生、发展、衰亡的历史,但作为总体,宇宙的产生、发展一直是宇宙学研究的主要课题之一。关于宇宙的产生可参看宇宙的大爆炸模型。
宇宙的盖天说
是中国古代的一种宇宙学说。其大约始于周朝初,到公元前1世纪,已经形成了一个完整的、定量化的理论体系。按照盖天说的宇宙图式,日月星辰绕着它旋转不息。盖天说认为,日月星辰的出没,并非真的出没,而只是离远了就看不见了,离得近就可以看见它们的照耀。据汉代学者王充解释:“今试使一人把大炬火,夜行于平地,去人十里,火光灭矣;非灭也,远使然耳。今,日西转不复见,是火灭之类也。”
我们知道,现在人们已经认识到宇宙的盖天说是完全错误的,它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段,在描述天体的运动方面也有一定的历史意义。
宇宙的浑天说
是中国古代的一种宇宙学说。浑天说最初认为:地球不是孤零零地悬在空中的,而是浮在水上;后来又发展,认为地球浮在空气中,因此有可能回旋浮动,这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。“浑天说”认为全天恒星都分布于一个天球上,而日月五星则附丽于天球上运行,这与现代天文学的天球概念十分接近。因而“浑天说”采用球面坐标系,如赤道坐标系,来量度天体的位置,计量天体的运动。“浑天说”不只是一种宇宙学说,而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系,类似现代的球面天文学。“浑天说”对现代宇宙学的发展起到了重要的作用。
黄道
黄道是地球绕太阳公转的轨道与天球相交的大圆。由于地球的公转运动受到其他行星和月球等天体的引力作用,黄道面在空间的位置产生不规则的连续变化,但在变化过程中,瞬时轨道平面总是通过太阳中心。从地球中心来看,黄道很接近于太阳在恒星中的视周年路径。通过精密的天文仪器,可以察觉黄道与太阳视周年路径的差别。
白道
月球绕地球公转的轨道平面无限延伸交天球于一圈,称为白道。白道与黄道有接近6度的交角(见“黄道”条)。
三垣二十八宿
中国古代为了认识星辰和观测天象,把天上的恒星几个几个地组合在一起,每个组合给一个名称。这样的恒星组合称为星宫。各个星宫所含的星数多少不等,少到一个,多到几十个。所占的天区范围也各不相同。在众多的星宫中,有31个占有很重要的地位,这就是三垣二十八宿。三垣是指紫微垣、太微垣、天市垣。二十八宿的名称为:东方七宿:角、亢、氏、房、心、尾、箕;西方七宿:奎、娄、胃、昂、毕、觜、参;南方七宿:井、鬼、柳、星、张、翼、轸。北方七宿:斗、牛、女、虚、危、室、壁。
星等
是表示天体相对亮度的数值的量,最早人们把全天人眼可见的星按感觉的亮度分为6等,最亮的20颗星定为1等,亮度随星等数目的增加而降低,后来人们发现,1等星比6等星亮约100倍,于是,用公式将天体的亮度和星等联系起来。星等的零点由规定的某颗星的星等值来确定。
天球
天球是在天文学研究中为了确定天体的位置而假想的一个圆球。天球的半径可以认为是无穷大,包容了所有的天体。所有的天体可以认为是位于天球上。地球被看作是天球的中心。
天体
天体是宇宙中各种星体的通称。其代表宇宙中所有物质组成的集合体。包括星系、星团、恒星以及各种发光或不发光的星际物质。
天顶
天顶是观测者头上无限延伸的一点。因为地球上各点与地球中心的联线不同,各地的天顶也是不同的。
地平面
通过观测者所在地与该地方的铅垂线垂直的平面称为地平面。由于地球呈球形,地平面与观测者所在地有关。
天文现象
日食
是太阳被月球遮蔽的现象。月球在绕地球运动的过程中,有时会走到太阳和地球中间,这时月球的影子落到地球表面上,位于影子里的观测者便会看到太阳被月球遮住,这就是日食。月球的影子可以分为本影、伪本影和半本影三部分。在日食时,观测者有时可能在本影范围内,这时观测到的日食为全日食。在伪本影内,则见月球不能完全遮住太阳,在太阳边缘剩下一圈光环,这就是日环食。在半本影内,则见太阳的一部分被月球遮住,称为日偏食。全世界每年最多可以发生5次日食,最少也要发生2次日食,对于某一个确定的地点,平均每3年左右就可以看到一次日偏食,日全食则平均每300年才能看到一次。日食发生的条件有两个:一是月球在朔(新月)的时候,二是太阳同交点的距离在日食限以内。
月食
是月球进入地球的阴影,月面变暗的现象。地球在背着太阳方向有一条阴影,地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太阳直接射来的光,半影受到一部分太阳直接射来的光。月球在绕地球运行过程中有时进入地影,这就发生月食。月球整个都进入本影,发生月全食;只有一部分进入本影,则发生月偏食。有时月球只进入半影,这称为半影月食。月球进入地影的现象只能发生在“望”(农历十六日前后)。月食的程度的大小用食分来表示。食分等于食甚时,月球视直径在食甚时进入本影的部分与月球视直径之比。每年发生月食的概率(包括本影和半影月食)最多为5次,最少为2次。
月相
表示月球圆缺(盈亏)的各种形状的变化。月球本身不发光,只是反射太阳光。月球绕地球运转,月球、地球和太阳三者的相对位置也在不断变化,因此,地球上的观测者所见到的月球被照亮的部分也在不断变化,从而产生不同的月相。月相依次称为新月(朔)、上弦、满月(望)和下弦。月相更替的平均周期为29.53059日,即朔望日的平均长度。中国农历日期基本符合月相变化。每月初一必定是朔,至于望,则可能发生在十五、十六、十七这三天中的任意一天,以十五、十六居多。
历法与记年
历法
组合年、月、日等计时单位计算较长时间段的系统。初以昼夜变化计日,季节变化计年,基本特征为物候历。逐步过渡到以天象变化作计时单位的天文历法,即以地球自转周期计日,月相变化周期计月,太阳两次达到同一分、至点的周期计年。实际上日、月、年三个时间单位不能公约,而历法要求这三个时间单位都为整数,因而历法就成为解决这一矛盾的方法,尽可能使历日、历月、历年的平均长度与实际日、月、年长度一致。按这一原则采用不同的组合方式就得到各种各样不同的历法,所以历法就是解决历日、月、年平均长度接近自然日、月、年同期长度的方法。历法最基本的分类是太阴历、太阳历和阴阳历。
阳历
又称太阳历,平均历年长度接近季节变化周期回归年长的一种历法,能反映季节变化,有利于安排农时。中国古代二十四节气就是一种阳历,现行公历(也叫格里历)也是阳历,由教皇格里高利十三世1582年命人修订而成,它平年365天,每4年加一个366天的闰年,世纪年能被400除尽的才算闰年,于是400年里去掉了3个闰年,平均历年长365.2425日,与回归年365.2422日相差甚微。1、3、5、7、8、10、12月为大月31天,2月平年28天、闰年29天,其余月份为小月30天,通用于当今世界。
阴历
又称太阴历,平均历月长度接近朔望月长,每年12个月的历法。一般来说大月30天,小月29天,平均29.5天的历月接近29.5306天的朔望周期,为解决其间差数的积累会使历与月不一致的矛盾,也要加闰。历年长354天左右。
阴阳历
平均历年长接近回归年,平均历月长接近朔望月,调和阳历与阴历的一种历法,既照顾到农时节令,又能参照月相计时的历法。中国通用的“夏历”或称“农历”,老百姓俗称“阳历”的就是这种阴阳历,它虽用阴历计月,却不是阴历,因为它的年长使用的是阴历计年的方法。调合的具体手段叫置闰,就是在适当时候加一闰月。以农历为例,大月30日,小月29日,平均12个月,有354或355天,与回归年平均约差11天21小时。闰年13个月,有384天或385天,用每3年一闰,5年再闰,19年7闰的方法使平均历年接近回归年。月与月相一致,年则用24节气循环构成回归年。
大明历
中国南北朝时祖冲之创制的一部历法。创制于刘宋大明六年(462年),受守旧派阻挠未颁用,直到梁天监九年(510年)才颁行。它是中国历法上第一部引入岁差的历法,此外还有许多创造,如历法数据精确,有实测基础,一回归年规定为365.2428日,是12世纪以来中国历法中与近代测值最接近的回归年数值。使用新闰周,391年144闰。定岁差45年11月差1°。定近点月长为27.21223日,与近代测值27.21222日十分接近等。
授时历
中国元初由郭守敬、王恂、许衡等人共同编制的一部历法,至元十八年(1281年)颁用。元世祖忽必烈决定并支持制定一部新的历法,在“历之本在于实测”的指导思想下,研制了许多新仪器,进行了大规模实测,创立了新的数学计算公式,并吸收前人成功的经验和精确的数据,使授时历达到很高的水平。考虑到明代大统历实际是沿用授时历,则它是中国历史上行用最久的一部历法,使用了360多年。授时历以365.2425日为一回归年,29.530593日为一朔望月。授时历有很好的实测基础,所定数据全据实测,历史上曾受到朝鲜、日本等国注意并曾东传。
二十四节气
中国古代对一年所分的时间段。有两种划分法:将一年日数等分成24段,每段谓之一节气;将黄道等分24段,太阳每经过一段的时间谓之一节气,各气的时间不等长,因为太阳在黄道上不是均匀运动。24气又分成12中气、12节气:从冬至起太阳黄经每增加30°,就是一个中气;从小寒起太阳黄经每增加30°就是一个节气。从中气雨水开始为正月,每过一个中气依次得到二月、三月……月名与中气联系着。没有中气的月份只能使用上个月的月名,是为闰月。二十四节气中二分、二至的概念产生得最早,可追溯到5000年前。秦汉年间,二十四节气已完全确立。二十四节气是天文历法服务于农业生产的杰出创造。
天干地支
以60为周期的序数,是中国古代用来纪日、纪年、纪数等的方法。它以十天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十二地支:子、丑、寅、卯、辰、己、午、未、申、酉、戌、亥顺序相配组成。从甲子、乙丑……直到癸亥。干支在中国的历法史上有着重要的地位。如纪日的纪时就是将一日均分为12个时段,分别以十二地支表示,子时为现在的23点至1点,丑时为1点至3点等。在我国农村现在依然有用天干地支纪年的习惯。
光年
指光在真空中一年时间走的距离,是天文学中常用的距离单位。真空中的光速为299,796公里/秒。1光年等于94,605亿公里。离太阳最近的恒星是半人马座比邻星,与太阳的距离约为4光年。人类观测到的宇宙深度已达到150亿光年。
年
是以地球绕太阳公转运动为基础确定的时间单位。其分为回归年和恒星年。太阳在天球上连续两次通过春分点所需要的时间间隔定为一年的长度称为一回归年。每年的长度取365平太阳日,依据太阳在天球上连续两次通过某颗恒星所用的时间所确定的恒星年长度为365.256平太阳日。
月
以月球绕地球公转运动为基础的时间单位。根据起点不同,有各种各样的月。朔望月是月相变化的周期,是根据月球相对于太阳的位置来确定的,长度为29.53059平太阳日。分点月(又称为回归月)是月球黄经连续两次等于春分点黄经所需要的时间,长度为27.32158平太阳日。恒星月是月球在天球上连续两次通过某一恒星所需要的时间,长度为27.32166平太阳日。这是月球绕地球的平均公转周期。公历中每一个历年(365或366平太阳日)分成十二个月,按照习惯,月的长度有28、29、30和31平太阳日四种。
日
是时间的基本单位,分为恒星日、真太阳日、平太阳日。恒星日是某地子午面两次通过同一恒星的时间间隔。真太阳日是以太阳为参照点,即子午面两次经过太阳的时间间隔。由于地球公转的不均匀性,造成一年中真太阳日长短的不同,取一年中真太阳日长的平均值就是平太阳日。一年中包含366.2422个恒星日,包含365.2422个平太阳日。我们通常所指的日是平太阳日。
天文仪器
灵台
又称司天台。中国古代的天文台。现存最早的灵台遗址在洛阳,建于东汉,台基约50米见方。至今保存最好的灵台是北京观象台,是明清两代的灵台。
刻漏
中国的漏壶也称刻漏,是依滴水量计算时间的仪器。最初出现的是沉箭漏,浮于水面的木箭因滴水后水位下降而下沉,依箭上刻线计时。不久出现浮箭漏,加一受水壶,随着水位上升,浮于其上的木箭渐渐上浮。唐代出现四级漏,多加一级补水壶,泄水壶水位就更稳定一些,称多极漏。宋代燕肃于1030年创莲花漏,浮箭出于莲心,提高了刻漏精度。此外还有将受水壶置于秤盘处,移动秤砣称壶中水的重量以计时的称漏、改水为沙的沙漏等多种刻漏。称漏最早制成于北魏,沙漏最早记载见于元代。
用漏壶计时的计时系统称漏制,漏刻采用百漏制,即一昼夜分成100刻。
日冕仪
在不发生日全食时观测日冕的光学仪器。1931年由法国天文学家李奥发明。日冕的亮度只有光球亮度的百万分之一。平时被光球的散射光淹没,在地面上只有发生日全食时才能观测到。日冕仪的设计原理是制造人造日食,并尽可能地消除仪器的散射光。在地面上,地球大气的散射光大于日冕,因此日冕仪一般安置在空气稀薄的高山上。
天文望远镜
用来收集远处物体的辐射并将其成像的仪器。由物镜、目镜及其他配件组成。来自物体的光线先经过物镜,再经过目镜,人眼在目镜后面观测。望远镜的作用是扩大物体的张角和增强聚光能力,以便看到更多的细节和更暗的目标。按光学系统不同可分为三类:折射望远镜、反射望远镜和折反射望远镜。望远镜发明于17世纪初,1609年伽俐略制成了第一架天文望远镜。之后的200多年间主要用于目视观测。照相术应用于天文观测后,用天文望远镜进行天文摄影也成了天文研究的重要手段。当今的天文望远镜已成为全波段的观测仪器。
天文设施
天文台
天文观测和天文研究机构。拥有各种类型的天文望远镜和测量计算的仪器,在进行观测的同时,处理分析观测到的数据,进行天文学的研究。按工作的特性和设备状况,天文台可以分为:(1)光学天文台;(2)射电天文台;(3)空间天文台。世界上最早的天文台是公元前2600年在埃及建立的天文台。1609年天文望远镜发明以后,在欧洲逐渐建立了一些天文台,如1667年法国建立的巴黎天文台和1675年英国建立的著名的格林尼治天文台。中国最早的天文台是河南偃师的古天文台遗迹洛阳灵台。1949年以后,新建了北京天文台、上海天文台、陕西天文台、云南天文台、台北市天文台及一些观测站,另外还有南京紫金山天文台和几个观测站。另外几所大学也设有教学天文台。
紫金山天文台
中国科学院下属的天文研究机构。1934年建成,当时称为中央研究院天文研究所。建国后,于1950年改称中国科学院紫金山天文台。台部设在南京市鼓楼,观测基地位于南京城外东北的紫金山上,地理位置为东经118°49’,北纬32°04,海拔267米。主要设备有60厘米反射望远镜、14厘米色球望远镜、太阳光谱仪、40厘米双筒折射望远望、43厘米施密特望远镜等。主要从事于空间天文、射电、人造卫星、太阳物理、恒星物理、理论天文、行星、时间、纬度、历算等方面的研究。出版物有《紫金山天文台台刊》、《中国天文年历》等。
0北京天文台
中国科学院下属的天文研究机构,是以研究天体物理为主的综合性天文台。1958年建台,本部在北京市中关村,下设4个观测站,分别在北京沙河、怀柔、密云县及河北兴隆县。兴隆观测站主要开展恒星物理、河外天体物理以及观测宇宙学的研究。密云观测站主要从事太阳射电、宇宙射电和射电技术的研究。怀柔观测站是太阳物理的观测基地,主要从事太阳物理研究,现配有国际技术水平领先的太阳磁场望远镜。沙河观测站是一个多学科性的天文观测与研究基地。世界数据中心天文分中心中国中心设在北京天文台,提供天文数据服务。
北京天文馆
于1957年建成,是中国第一所以传播天文知识为主的科学普及机构,坐落在北京西直门外。其任务是普及天文知识,组织群众性的天文教育和观测研究工作。北京天文馆初期使用的是德国生产的天文仪器,从1976年起,改用中国自己设计制造的天象仪来演示天文观象。1956年5月1日将始建于明朝的古观象台以“北京古代天文仪器陈列馆”的名义对外开放,供国内外参观者游览和考察。台上陈列着8架清代大型铜制观天仪器,是按照乾隆年间的布局摆放的。8架仪器有天体仪、赤道经纬仪、黄道经纬仪、纪限仪、地平经纬仪、地平经仪、象限仪和玑衡抚辰仪。
第二章 宇宙知识
宇宙是多样又统一的,它包括一切,是所有时间和空间统一体,没有时间和空间就没有一切。学习宇宙知识,可以为我们认识世界,更好地与世界相处打下坚实的基础。
宇宙的演变
宇宙的起源
大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
宇宙的诞生
大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上,描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、黑洞和星系等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,正在形成而且继续形成宇宙形态。
宇宙的演化
“大爆发宇宙论”提出,宇宙常常是周而复始地从诞生到消亡,再诞生、再消亡的轮回,我们现在的这个宇宙只是从过去到未来无数个宇宙中的一个而已。
宇宙的膨胀
科学研究发现宇宙不是永恒的,而是在不断的膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的。他在夜空观查星星时发现,每个星球间的距离并没有因万有引力而彼此靠近。那么,在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们之间的万有引力。他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。
宇宙里的红移
科学家发现宇宙中存在红移现象。就是远距离星球射向地球的光以红光为多,近距离的则以紫光为主。这说明了星球在远离地球,接着爱因斯坦提出了广义相对论,他提出加速度不等于零的理论,其中即包含了宇宙膨胀的学说。
1931年,美国天文学家以先进的天文望远镜发现,在银河系外仍有很多银河系,并且在不断地膨胀,这才使得宇宙膨胀的理论得到证实。
热大爆炸宇宙学
这种学说认为,宇宙膨胀按“绝热”的方式进行,即宇宙是从热到冷演变的。
在宇宙早期,辐射和物质的密度都很高,光子被物质吸收或散射,然后物质发射出光子,辐射和物质频繁地相互作用。当宇宙温度下降时,质子与电子结合成氢原子,对辐射的吸收减少,物质跟辐射不再相互作用,光子便可以在空间自由穿行。微波背景辐射的发现,有力地支持了热爆炸宇宙模型。因此,大爆炸宇宙学得到大多数科学家的认同。
无中生有
稳恒态宇宙模型中,宇宙是无限的,没有开端也没有终结,而且一直保持同样的状态。无论在什么地方,在什么时候,观测者看到的宇宙总是相同的。这种宇宙模型中,宇宙起源的问题是不存在的。
暴胀宇宙学
这个学说是美国科学家古思、温伯格和威尔茨克等3人于1979年至1981年提出的。这个学说认为,在大爆炸后不到10秒至35秒的瞬间,宇宙迅速膨胀,故称为暴胀。
暴胀的体积却增大了1043倍。这种学说还认为引力强度导致宇宙膨胀速率减慢。当暴胀阶段终了,宇宙过渡到今天的平缓状态,物质分布不均匀现象便产生了。
宇宙的形态
宇宙的大小
宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。一般有“观测到的宇宙”和“物理宇宙”之说。“观测到的宇宙”即总星系。
现在已能观测200亿光年的宇宙深处。“物理宇宙”即物理现象上进行解释的宇宙。它在空间上是无边无沿的,在时间上是无始无终的,大部分为人们观测所不及。
宇宙的形状
通常认为,宇宙是扁平和无限的,但一批天体物理学家却对此提出异议,认为它的形状可能像一个足球。也有科学家认为宇宙是由弯曲的五角形面组成的,主要根据来自卫星拍摄的140亿年前大爆炸释放出来的辐射,这些辐射至今仍在以微波的形式冲击太空。
宇宙的奇壳
闭合的宇宙时空理论模型是由爱因斯坦建立的。我们知道,在宇宙时空持续加速膨胀的情况下,当其宇宙时空的膨胀速度达到无穷近似于光速时,宇宙时空就会形成一个壳状的、呈现出各种类似于黑洞性质及特征的天然屏障,我们称为奇壳。由奇壳所包裹着只是宇宙时空中的一个局部。
内宇宙
从时间极开始发生膨胀,产生爆炸,致使光线指向空间极端,这一过程类似于地球上的白天,空间进入宏观世界,宇宙便不断扩张,到一定程度时候足够的光线挤压宇宙壁向外推动外宇宙,外宇宙得以作用于内宇宙,形成压力,压缩内宇宙,空间便向时间转化,这时候内宇宙就会发生坍塌式爆炸,宇宙逐步收缩转化为时间,进入微观世界,这类似于地球的黑夜。
宇宙壁
就是内宇宙和外宇宙的分界线,也是由虚点组成的广义宇宙和实点组成的狭义宇宙的分界线,内宇宙光线不断向各个方向扩散,但到达宇宙边缘就会产生光线扭转,运动趋势和方向发生改变,致使内宇宙的光线逐步修正运行角度,最终把内宇宙空间部分修正成一个椭圆形区域。
外宇宙
是由空间和时间组成的均匀分布的环绕在内宇宙的一组组相对平衡的无限虚点构成,表现为稳定的静止,当足够的能量通过宇宙壁作用于它时,就会向弹簧一样产生反作用,反作用致使组成外宇宙中虚点中的时间和空间通过宇宙壁网眼向内宇宙渗漏,从而长生坍塌式或膨胀式爆炸。
开放与闭合的宇宙
如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。但实际上,闭合的宇宙有一定的年龄,到一定时期就会出现收缩,从而形成单一的黑洞,宇宙就会因此而毁灭。
均匀的宇宙
无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说,都认为宇宙是有限的。并且随着天文观测技术的发展,人们观测到银河是由无数太阳系组成的巨大星系,但这样大的星团足有无数个,它们都是均匀各向同性地分布着。宇宙学原理也认为,在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。
有限而无边的宇宙
爱因斯坦1916年发表广义相对论,1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。在这个模型中,宇宙的三维空间是有限无边的,而且不随时间变化。
膨胀或脉动的宇宙
前苏联数学家弗利德曼,应用不加宇宙项的场方程,得到一个膨胀的、或脉动的宇宙模型。弗利德曼的宇宙在三维空间上也是均匀的、各向同性的,但是不是静态的。这个宇宙模型随时间变化,分三种情况。
第一种情况,三维空间的曲率是负的;第二种情况,三维空间的曲率为零,也就是说,三维空间是平直的;第三种情况,三维空间的曲率是正的。前两种情况,宇宙不停地膨胀;第三种情况,宇宙先膨胀,达到一个极大值后开始收缩,然后再膨胀,再收缩……因此第三种宇宙是脉动的。
宇宙的变星
食变星
食变星是一种双星系统,两颗恒星互相绕行的轨道几乎在视线方向,这两颗恒星会交互通过对方,造成双星系统的光度发生周期性的变化。两星在相互引力作用下围绕公共质量中心运动,其轨道面同我们的视线方向平行时,就能看到一星被另一星所遮掩,就像日食、月食那样,发生星光变暗现象,这种星称为食双星或食变星。
造父变星
造父变星是一类高光度周期性脉动变星,也就是其亮度随时间呈周期性变化。光变周期越长,亮度变化越大。光变周期大多在1至50天范围内,也有长达100至200百天。在可见光波段,光变幅度0.1星等至星2等。
新星
爆发变星的一种,又称新见星、暂星、客星。新星不是新产生的星,只是这种星在爆发前比较暗,而在爆发后一段时间内才能看到,故名新星。我国古代有极丰富的新星观测记录,经考证约有90个。据估计,银河系每年出现30颗至50颗新星。
超新星
爆发变星的一种,又称灾变变星。爆发时,其亮度增加比新星强得多,光变幅度超过17个星等,即增亮千万倍至上亿倍。超新星爆发是恒星“死亡”的一种形式。超新星爆发后形成强射电源、γ射线源和宇宙射线源。有历史记载以来,在银河系中观测到的超新星有5颗,并且都是用肉眼发现的。
再发新星
爆发变星的一种。大体上每隔10年至100年爆发一次,已观测到10余颗。再发新星和经典新星的光变曲线很相似,只有当出现第二次或更多次爆发时才能确定为再发新星。可见光波段的亮度变幅为7星等至9星等,每次爆发释放1036焦耳至1037焦耳能量,约抛射出10-6太阳质量的物质,都比经典新星小。
矮新星
一类激变变星,每隔几天至几千天经历一次爆发,爆发时亮度在一两天内上升2至8目视星等,然后较慢地下降到爆发前的状态。主要有两类矮新星:一类称双子座U型星或天鹅座SS型星;另一类称为鹿豹座Z型星。
类新星
类似新星的爆发变星。爆发的次数比较频繁,数年爆发一次。光变幅仅为2星等至6个星等,比新星和再发新星小,发亮周期也短得多。最突出的特点是具有共生光谱。
耀星
爆发变星的一种,亮度在平常时基本不变,但突然会在几分钟甚至几秒钟内增强,光变幅度从零点几星等至几个星等,个别的可达10个星等以上,经过几十分钟后又慢慢复原,这种现象称为耀星或耀变。目前,在太阳附近已发现100颗耀星。
T型变星
金牛座T型变星是一种不规则变星,光谱型为G~M型,典型星是金牛座T,这类变星都具有非周期的不规则光变,或快速的光变迭加在长期的缓慢光变上。最大变幅为5个星等,一般为1星等至2个星等。金牛座T型星的锂丰度比太阳大气高出约2个数量级,并且有红外色余。
流星雨
象限仪座流星雨
活动期为1月1日至5日,1月3日左右达到极大,每小时约为120颗,经常在60颗至200颗之间变化。流星的速度属于中等,每秒41千米,亮度较高。该流星雨的辐射点位于北极星附近。
半人马座流星雨
南半球夏季流星达到高峰,每年1月底至2月中旬出现,2月8日达到极大。据记载,有非常明亮能够成为火球的流星,它们留有尾迹。在1974年至1980年间,流星数量在20颗至30颗之间。辐射点靠近半人马座的α星。
矩尺座流星雨
活跃期是2月25日至3月22日,最大值出现的时段并不明确。辐射点在赤经239度,赤纬-50度,流星的速度为每秒56千米。
天琴座流星雨
是著名的流星雨之一,每年4月15日至4月28日出现,最大期在4月22日,因此也称4月天琴座流星雨,而因辐射点在天琴座α(织女星)附近,也称为天琴座α流星雨,这个流星雨已经被观察了2600年之久,母体是C/1861G1佘契尔彗星。
船尾座流星雨
船尾座流星雨,是1972年才被圈定下来的一个流星雨,在2003年曾经有过爆发,以暗流星为主。爆发时间在4月15日至28日,也就是母26P彗星经过近日点的一个月后。约每小时40颗流星。
宝瓶座流星雨
是以宝瓶座附近为辐射点出现的流星雨,一年之中会有3次:第一次称为宝瓶座η流星雨,在每年的4月19日至5月28日出现,5月5日达到高潮,其母体是哈雷彗星;第二次称为宝瓶座δ南支流星雨,在每年的7月12日至8月19日前后出现,7月28日达到高潮;第三次称为宝瓶座δ北支流星雨,在每年的7月15日至8月25日前后出现,8月8日达到高潮。
牧夫座流星雨
活动期在每年6月下旬至7月初,辐射点其实位于牧夫座、武仙座和天龙座之间。每小时流星达到100颗左右,其母彗星是7P庞斯温耐克彗星。2011年6月28日5时左右牧夫座流星雨达到极大,曾有上百颗流星划过夜空,最佳观测时间是前半夜。
摩羯座流星雨
活跃期在7月3日至8月15日,7月30日达到极大。与南宝瓶座流星雨相比,摩羯座流星雨极盛期将持续数天。最佳观测时间为流星雨极盛的当天21时至次日零时,其他时间不适合肉眼观看。首次观测到的是卡侬·霍夫梅斯特,他于1937年在索内堡观测到。
南鱼座流星雨
南鱼座流星雨是在19世纪就被观测到,但在1952年前,都被忽略。1878年,索耶观测到了流星辐射,有4颗明亮的慢速火流星。1910年至1930年的观测结果说明7月29日这天是极大期,辐射中心位于赤经336度,赤纬-28度。
英仙座流星雨
活跃期在每年7月17日至8月24日,极大期在8月11至12日。其母体为“一零九P”彗星,运行周期为130年。每小时的流量可达50颗至100颗,速度每秒可达60千米,对宇宙飞船或卫星有潜在危险。2007年8月13日午夜23时开始至第二天凌晨,英仙座流星雨又如约光临地球。
天鹅座流星雨
活动期在每年8月18日至8月22日,极盛期在8月20日。每小时流星数量为10颗,辐射点位于赤经205度,赤纬+55度。靠近辐射点的亮星为天鹅座卡帕星。流行雨多为火流星,并且亮度非常高。
御夫座流星雨
母彗星周期是2500年,上一次回归是1911年,在其轨道附近留下了一些尘埃流星体群。据芬兰和美国科学家预测,该流星雨的极大值将发生在9月1日19时36分,持续时间约两个小时。1935年、1986年和1994年爆发时,流星达到200颗,其亮度与土星相当。
天龙座流星雨
活跃期在10月6日至10日,极盛期在9日,最佳观测时间是黎明前数小时。母彗星是21P/贾可比尼-秦诺彗星。该流星雨流量呈周期变化,偶尔会有强烈爆发。流星速度每秒只有20千米,比较缓慢。最近的一次爆发在2005年7月初。
猎户座流星雨
为世界七大流星雨之一,猎户座流星雨有两种,辐射点在参宿四附近的流星雨在11月20日左右出现;辐射点在ν附近的流星雨于10月15日至10月30日出现,极大日在10月21日,猎户座流星雨是后者,是由哈雷彗星造成的,哈雷彗星每76年就会回到太阳系的核心区,散布在彗星轨道上的碎片,形成猎户座流星雨。
双子座流星雨
活动期在每年10月14日至10月27日,极盛期10月20日。每小时流星数量为3颗,流星的速度较慢,通常可持续10天左右。靠近辐射点的亮星为双子座艾普西隆流星。2009年双子座流星雨将从12月7日一直持续至17日。双子座流星雨曾于2009年12月14日夜晚至12月15日凌晨之间达到极盛。
金牛座流星雨
每年10月底至11月初出现,那时适逢万圣节,也被称为万圣节烟火。因为辐射点看似来自天空中的金牛座而得名,与恩克彗星有很大联系。金牛座流星雨出现时,每小时可以看见7颗左右流星掠过天际,速度大约是每秒27千米。如果够大的话,可能会发生壮观的爆发流星,甚至会发出声音。
狮子座流星雨
每年11月14日至21日,尤其是11月17日左右,都有一些流星从狮子座方向迸发出来,大概方位是在东偏北一点,水平高度40度左右的天空区域,这就是狮子座流星雨。狮子座流星雨产生的原因是由于一颗叫坦普尔·塔特尔的彗星。
长蛇座流星雨
长蛇座内除了一颗红色的二等亮星外,其余的星都很暗。但是它却是全天88个星座中最长、面积最大的星座。其背上扛着一个大钵,这个“钵”就是巨爵座,尾部是一只乌鸦,也就是乌鸦座。长蛇座流星雨的活动期在12月2日至15日。
后发座流星雨
北天星座之一。位于猎犬座南面,室女座的北面,牧夫座与狮子座之间。它是一个黯淡的小星座,其中最亮的一颗星也只有4米。活动期在每年的12月12日至次年的1月23日,极大期是12月30日。
小熊座流星雨
活动期在12月17至26日,极大期在12月22至23日,每小时流星数为10颗,速度为每秒33千米。在2007年,8P/塔特尔彗星回归,小熊座流星雨特别活跃,可以看出与此彗星有一定联系。
流星体
流星
流星是进入地球的大气层内发出可见的光亮,并且被看见的流星体或小行星。对一个大于大气层内自由路径的物体而言,它的发光是来自于进入大气层的撞击压力产生的热。
因为多数流星都只是沙子到谷粒大小的流星体造成的,所以看见的光都来自于流星体被蒸发的原子和大气层内的成分碰撞时,由电子所释放的能量。
火球
火球是比平常看见的更亮的流星。国际天文联会对火球的定义是:比任何一颗行星都要亮的流星,亮度超过-3星等的流星。这样的定义修改正了在地平线附近出现的流星和观测者之间因距离所造成的差异。
例如,一颗亮度为-1星等的流星出现在距离地平5度之处时,就可以被称为火球,因为换算成出现在天顶时,这颗流星的亮度将会达到-6星等。
火流星
火流星名称来自于希腊文,也就是现今所说的导弹或闪电。国际天文联会对这个现象没有官方的定义,一般都直接当成火球来看待。而地质学家比天文学家更重视这种现象,因为这通常意味着会造成一次强力的撞击事件。
陨石
陨石是穿越过地球大气层并与地面撞击之后未被毁坏的小行星或流星体的残余部分。流星体有时,但不是都如此,可以在与高速撞击有关系的撞击火山口附近发现;在高能量的撞击下,撞击体如果没有被完全汽化,就会留下陨石。
玻璃陨石
地球被熔解的地函物质从火山口飞溅而出后,冷却和变硬的矿物称为玻璃陨石,或称为雷公墨,经常会被误认为陨石。
流星尘
多数的流星体在进入大气层时都会被毁坏掉,这些残骸称为流星尘。流星尘可以在大气层内逗留数个月之久,经由大气上层的化学反应催化和对电磁辐射的散色,可能会影响地球的气候。
周期彗星
哈雷彗星
哈雷彗星是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星,也是人类首颗有记录的周期彗星,因哈雷于1656年至1742年首先测定轨道并成功预言回归成功而得名。
最先和最完备的哈雷彗星纪录是我国,据朱文鑫考证:自公元前240年至1910年共有29次记录,并符合计算结果。哈雷彗星的轨道周期为76至79年,下次过近日点为2061年7月28日。
恩克彗星
恩克彗星是亮度较微弱、出现次数最多的一颗彗星。最早发现于1786年1月17日,直至1818年11月26日又发现后才由法国天文学家恩克计算出轨道,周期为3.3年,并且预言1822年5月24日再回到近日点,果然它准时回来了,成为第二颗按预言回归的彗星,人们称之为“恩克彗星”。
比拉彗星
比拉彗星是一颗已消失的短周期彗星,它以一位奥地利业余天文学家来命名。它的周期为6.6年。1846年,它分裂为彗核和彗发两部分。1852年双双返回,却相差240万千米,形状和大小没有太大变化,形成了两颗彗星。仙女座流星雨与比拉彗星有关,故又称比拉流星雨。
法叶彗星
法叶彗星为一颗周期彗星,由法叶于1843年11月25日在法国巴黎皇家天文台发现。1844年间,经过天文学家的计算后,确定法叶彗星为短周期彗星。1999年5月6日回归时,彗星最大亮度达到13星等。2006年11月15日法叶彗星再度回归,最大亮度约为8星等。下次将在2014年5月29日回归。
布罗森彗星
布罗森彗星由丹麦天文学家狄奥多·布罗森于1846年2月26日发现,是一颗短周期彗星,回归周期为5.5年。最后一次观测是在1879年3月31日,后来就没有再见到它。
庞士-温尼克彗星
庞士-温尼克彗星是一颗周期彗星,周期为6.4年。路易斯·庞士在1819年6月12日首度在法国马赛发现,1858年3月9日,福禄贝尔·温尼克在德国波昂再度发现。这颗彗星被认为是6月下旬牧夫座流星雨的母体。
塔特尔彗星
塔特尔彗星是一颗周期彗星,回归周期为13.6年。2007年12月初,北半球的观测者在北极星附近看到了这颗彗星。2008年1月2日掠过地球,一个月后南半球观测者看到了它。塔特尔彗星是12月下旬小熊座流星雨的母彗星。
坦普尔1号彗星
坦普尔1号彗星是一颗周期彗星,轨道周期是5.5年。它是1867年4月3日由德国天文学家勒伯莱希特·坦普尔首次在马赛发现。由于接近木星以至于轨道周期受引力影响而发生改变,在1881年曾发生过,轨道周期延长为6.5年。
奥伯斯彗星
奥伯斯彗星是太阳系内的一颗周期彗星,它是奥伯斯于1815年3月6日在德国布莱梅发现的。轨道周期为72年至77年,上次回归是在1956年,下次回归是在2024年,但在2094年1月10将是最接近地球的时刻。
芬利彗星
芬利彗星是太阳系内的一颗周期彗星,它是亨利·芬利于1886年9月26日在南非好望角发现。它的轨道周期是6.75年,亮度在1926年之后开始下降,因此失踪一段时间,直至1953年才观测到每一次回归。
霍尔姆斯彗星
霍尔姆斯彗星俗称福尔摩斯彗星,是一颗周期彗星,每6.88年围绕太阳公转一圈。它是霍尔姆斯于1892年在英国发现。霍姆斯彗星呈圆形,有清晰的边缘,颜色呈黄色,在圆区中间有亮核,亮核的西南方向喷出扇形的小光团,整个圆面构成彗星的彗发,其直径已经超过40万千米。
紫金山2号彗星
紫金山2号彗星,是太阳系的一颗短周期彗星。轨道周期为6.8年,上次通过近日点是在2005年12月24日,下次通过近日点是在2012年。1965年,中科院紫金山天文台的天文学家发现两颗新周期彗星,分别被命名为“紫金山1号彗星”和“紫金山2号彗星”,这是我国最早发现并获命名的两颗彗星。
科胡特克彗星
科胡特克彗星是由捷克天文学家科胡特克于1973年3月7日发现的。被科学家认为可能是世纪大彗星,因为它是一个奥尔特云天体,并推断是首次接近太阳。科胡特克彗星的轨道为双曲线,周期长达55.8万年。
高见泽彗星
高见泽彗星是太阳系的短周期彗星,于1984年7月30日由日本业余天文爱好者高见泽今朝雄发现。这颗彗星的公转周期为7.4年,直径约为5400米。上次通过近日点是在2006年3月6日,下次通过近日点是在2013年7月30日。
杨彗星
杨彗星是一颗周期彗星,它是由香港业余天文学家杨光宇于2002年3月发现的。2008年10月,该彗星通过近日点。通过计算,于2011年接近木星,其轨道会因摄动而改变,因此预计它会于2017年回归。
麦克诺特彗星
麦克诺特彗星是澳大利亚天文学家麦克诺特在2006年8月7日发现的一颗彗星,发现时亮度只有17星等,2007年1月6日已经超过0星等。它来自奥尔特云。它是近几十年来全球所能观测到的最亮的一颗彗星,平均每百年仅有一两次机会观测到。
天文现象
宇宙玫瑰
2010年3月,美国宇航局广域红外探测器捕捉到绚丽的宇宙深空美景,像绚丽花朵状的宇宙尘埃中有大量新诞生的恒星。天文学家将这一美景比作“宇宙玫瑰”。星际尘埃之所以呈现红色,是因为恒星释放出的热量所导致的,而恒星云边缘物质呈现为绿色。
宇宙长城
宇宙长城并不是某个星系,而是一大群星系的集合。星系有成群出现的现象,这叫星系群,而星系群也有成群出现的现象,叫做超星系团。例如我们的银河系就属于本星系群,本星系群是本超星系团的成员之一。
通过观测发现,宇宙中的大量星系都集中在一些特定的区域上,在这种极大的尺度结构上看去就像是长长的链条,所以叫宇宙长城,这可比星系的尺度要大的多。
太阳星云
太阳星云通过凝聚和吸积形成太阳、太阳系内天体的气团和弥散的固体物质。大约50亿年前开始塌缩,后来形成太阳系的气尘云。一团云状的星际气尘由于自己的重力而混乱崩溃。扰乱的原因也可能是附近的一颗超新星发出的震波造成的。
太阳海啸
太阳海啸,一般是指由于太阳上的爆发现象所激发的扰动。太阳上的爆发现象一般包括耀斑、日冕物质抛射和爆发日珥。目前认为太阳上的耀斑或者日冕物质抛射是扰动的源。
天文学家认为太阳海啸类似于地球海洋发生的海啸,像海浪一样,太阳海啸也是释放能量的结果,导致产生了巨大的压力波,并通过某种媒介来传播,在地球上的媒介是海水,而在太阳上则是炽热的躁动的太阳气体。
长江大全食
长江大全食又叫2009年长江大日全食。最重要的是平均日食持续时间长,本次全食带覆盖的人口最多。此次日全食可能是近百年来出现的最完美的一次日食,是在1991年至2132年之间发生的日食中,持续时间最长的一次。
日偏食
日偏食是最常见的日食现象,是当月球运行到地球与太阳之间时,被月球阴影外侧的半影覆盖的地区,所见到的太阳的一部分被月球挡住而形成的。
半影月食
半影月食是月亮环绕地球运行过程中,通过地球的“半影”内的一种特殊天象。月球进入地球半影的天文现象,这时地球挡住了一部分太阳照向月球的光,月球看上去要比平时昏暗一些,如果使用望远镜观测月亮,变暗的感觉会更加明显。
红月亮
月全食时,从地球上看去,月亮并不是从空中消失,而是呈现古铜色,也就是所说的“红月亮”。主要因为,月全食的时候,地球挡住了太阳的光辉,只有部分太阳光经过地球大气层折射后打到了月亮上,因此呈现了“红月亮”的景象。
月掩星
月掩星是一种天文现象,指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。当月亮运行到地球和太阳之间,同时三者又恰好在一条视线上,从地球上看去,月亮遮住了太阳,于是发生了日食。同样的道理,当月亮遮住的天体是遥远的星星时,这种天象就叫月掩星。
月掩金星
月掩金星是月亮在运行中恰好走到金星和地球的中间,三个星球呈一条直线时发生的天象。2010年5月16日,昆明、南宁等城市均出现“月掩金星”天象。上次月亮遮掩金星的日期是1989年12月2日。
蓝月亮
蓝月亮,并非指蓝色的月亮,但部分地区由于环境的改变而能看到“蓝色的月亮”。在天文历法中,当一个月出现两次满月时,第二个满月就被赋予一个充满神秘浪漫色彩的名字,即“蓝月亮”。
南北美洲和欧洲等地在2009年12月2日已经出现过一次满月,因在2010年的新年夜满月将再次出现,故将该次满月称为“蓝月亮”。
双星伴月
双星伴月是天象奇观,是指金星、木星和月亮同时出现在夜空中。出现“双星伴月”,是由于近日距离地球最近的行星,也就是金星在运行中由西向东追赶木星。先是金星追上木星,两者相距最近,然后月亮追上木星。当三者距离最近时,出现“双星伴月”的现象。
假月
假月位于与月亮同一高度角并通过月亮的圆弧上,由于冰晶反射、折射作用而生成的微弱光斑。假月产生的原因与月晕比较相似,即高空中云层里积有一些细小水珠,当月光透过水珠发生折射后,形成镜像,即为“假月”。假月一般呈内红外紫的圆形或椭圆形,数量一到多个不等。
月亮蜃景
月亮蜃景,这种难得一见的自然现象,是光经过不同温度的空气层发生光线折射而形成的,属于一种蜃景,类似海市蜃楼。
这种罕见的天文现象被法国科幻小说家儒勒·凡尔纳称为“伊楚利亚花瓶”。究其形成的原因,是因为不同温度的层层空气使月光弯曲形成的。
四星凌土
“四星凌土”是指土卫六、土卫一、土卫四和土卫二在同一天从土星的前方经过,同时看到这4颗卫星所投下的影子扫过土星云顶的景象。
五星联珠
五星联珠指的是从地球上看天空,水星、金星、火星、木星与土星等五大行星排列得非常相近,就像一条美丽的珠链。1997年11月30日也发生过五星连珠,其张角为100度。
2002年5月5日发生过五星连珠,其张角为40度。下一次“五星连珠”将在2040年9月9日北京时间中午12时出现。
六星连珠
2011年5月11日,水星、金星、木星、火星、天王星、海王星大致沿着黄道排成一线,形成“六星连珠”现象。
所谓“六星连珠”,并不是说6颗行星如冰糖葫芦般,连成笔直的一条线。人们只能在特定的角度才能看见它们像在同一条线上,换一个角度看,是会有落差的。
七曜同宫
“七曜同宫”,又叫“七星聚”,七曜是指离地球最近的“日月金木水火土”7颗亮星。最近的一次发生在2000年5月初。
九星联珠
九星联珠是九大行星全部会聚在太阳一侧运行的奇特天象。从17世纪以来先后于1624年、1803年和1982年发生过3次。前两次海王星和冥王星尚未发现,后一次才是真正的九星会聚,预计2357年将再度会聚。
金星东大距
是指金星在太阳的东面,同时从地球看去,金星与太阳的张角最大。同样是内行星,金星和水星有着太多的不同,金星大距并没有水星大距那么常见。
木星冲日
木星冲日是说木星、地球和太阳排成一条直线。此时,木星距离地球最近,光度最亮,观测最宜。木星冲日前后几个月木星亮度变化不大,最近一次是在2009年8月。
木星冲日时木星位于和太阳完全相反的方位上,这种情况下,木星亮度达到最亮,整夜可见。所以观测时间就是天黑以后。前半夜在东南方,后半夜在西南方,半夜在正南。
火星冲日
火星冲日,地球在火星和太阳之间时就发生火星冲日。当火星与太阳视黄经相差180度时,称为火星冲日。
这时,火星和太阳分别位于地球的两边,太阳刚一落山,火星就从东方升起,而等到太阳从东方升起时,火星才在西方落下,因此整夜都可观测火星。一般来说,冲日时,火星离地球较近,它的亮度也是一年当中最亮的。
土星冲日
土星冲日是指土星、地球、太阳三者依次排成一条直线,也就是土星与太阳黄经相差180度的现象,天文学上称为“土星冲日”。冲日前后土星距离地球最近,也最明亮。据介绍,这种天文现象每隔378天便会出现一次。
金星合月
金星合月也就是金星和月亮正好运行到同一经度上,两者之间的距离达到最近,它是行星合月天象中的一种,金星合月是行星合月天象中除木星合月外观赏效果较好的。
木星合月
木星合月是指行星和月亮正好运行到同一经度上,两者距离达到最近,这一天象叫行星合月。一年中行星合月现象会发生几十次,除“金星合月”之外,“木星合月”观赏效果最好。
土星合月
土星合月就是土星和月亮正好运行到同一经度上,两者间的距离最近。届时土星将戴上草帽状的光环,并依附月亮近距离展现“星姿”,只需用肉眼即可见到“土星合月”的天文趣象。
火星之脸
火星之脸看起来就像是一颗抬头仰望夜空的硕大人头。经过后来拍到的新火星照片证实,“火星之脸”只不过是一块火星岩石而已,只是由于拍摄角度的光学错觉才形成了人脸形状。
掠日彗星
掠日彗星是指近日点极接近太阳的彗星,其距离可短至离太阳表面仅数千千米。较小的掠日彗星会在接近太阳时被完全蒸发掉,而较大的彗星则可通过近日点多次。但太阳强大的潮汐力通常仍会使它们分裂。
掠日彗星在飞临日面近旁时,亮度会发生极大的变化。在多种掠日彗星类型之中,以克鲁兹族彗星最为著名,它们全是由一颗巨大彗星在进入内太阳系时分裂而成,从而产生不少小型彗星。在公元前371年,亚里士多德和伊比鸠鲁目睹的极亮彗星可能是其母体。
跳舞黑洞
跳舞黑洞,指相互围绕对方在轨道上运行的两个巨型黑洞,在一个远离银河系的星系中心部位,观测到两个巨型黑洞相互围绕对方在轨道上运行,颇似两人跳舞,这两个黑洞需花费大约100年完成一次互绕过程。
黑极光
黑极光是指正常亮极光之间的暗带,极光的影像经常会记录到这种暗带,却很少有人对它的成因提出疑问。
陨石雨
陨石雨,是天文自然奇观。大陨石受地球引力摄动,与大气的摩擦在下落过程中发生爆裂,分裂成许多小块,一齐飞流直下,宛如暴雨、冰雹一般散落地面,人们称之为陨石雨。
如严重的陨石雨撞击地面,除可能伤害人畜外,同时可以在地貌上造成陨石坑群。陨石散落地面可以造成的地震。
绿色晶体雨
绿色晶体雨是指橄榄绿色矿物质像闪光微粒一样落在年轻恒星表面而形成的天文现象。天文学家研究推测,它们最有可能的来源是原始恒星喷射的气体流。
贝利珠
是日全食开始或结束时,太阳光从月面边缘的山脉缝隙中透射而出形成的一串光斑,形似一串明珠,持续时间只有一两秒钟。日全食的贝利珠现象只可能是月面边缘地貌造成的。
英国天文学家埃德蒙·哈雷在1715年第一次报告了贝利珠现象,弗朗西斯·贝利于1836年正确地解释了它。所以这个现象就按照弗朗西斯·贝利的名字来命名。
圣艾尔摩之火
圣艾尔摩之火真实的成因,其实是一种冷光冠状放电现象,是由于雷雨中强大的电场造成场内空气离子化所致。
虽然名称中有“火”这个字,但圣艾尔摩之火其实一点都不热,它是一种相对上温度不高的等离子,因为周遭环境非常大的电位差超越了空气的介电质崩溃值,使得空气也变成可导电,并在导电的过程中放出强光。
天文术语
平行宇宙
平行宇宙是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士在1895年所发明的。平行宇宙经常被用以说明:一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续发展是存在于不同的平行宇宙中的。
这个理论也常被用于解释其他的一些诡论,像关于时间旅行的一些诡论,像“一颗球落入时光隧道,回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”。
吸积盘
吸积盘是一种由弥散物质组成的,围绕中心体转动的结构,它包围黑洞或中子星的气体盘。盘内的摩擦力使气体逐渐螺旋下落,被吸积到黑洞或星体。
绝对零度
绝对零度,理论上所能达到的最低温度,在此温度下物体没有内能。把零下273.15度定作热力学温标的零度,叫做绝对零度。热力学温标的单位是开尔文,简称K。
没有一个地方有这个温度,即使是宇宙的最深处,温度也比绝对零度高3度,人类也不可能制造出来这个温度,只能无限的接近。
秒差距
秒差距是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上。
从地球公转轨道的平均半径为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为一秒时,这个三角形的一条边的长度就称为一秒差距。
逃逸速度
在星球表面垂直向上射出一物体,若初速度小于某一值,该物体将仅上升一段距离,之后由星球引力产生的加速度将最终使其下落。若初速度达到某一值,该物体将完全逃脱星球的引力束缚而飞出该星球。需要使物体刚刚好逃脱星球引力的这一速度叫逃逸速度。地球的逃逸速度为11.2千米/秒。
星等
星等是衡量天体光度的量。在不明确说明的情况下,星等一般指目视星等。为了衡量星星的明暗程度,天文学家创造出了星等这个概念。星等值越小,星星就越亮;星等的数值越大,它的光就越暗。星等首先由古希腊天文学家喜帕恰斯提出。
摄动
一个天体绕另一个天体按二体问题的规律运动时,因受别的天体的吸引或其他因素的影响,在轨道上产生的偏差,这些作用与中心体的引力相比是很小的,因此称为摄动。天体在摄动作用下,其坐标、速度或轨道要素都产生变化,这种变化成分称为摄动项。
事件视界
事件视界,也就是空间或时间中不可逃逸区域的边界,正如同围绕着黑洞的单向膜:物体能通过事件视界落到黑洞里去,但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。
当有物质落到黑洞中,或两个黑洞相撞并合并成一个黑洞时,新黑洞的“事件视界”面积将大于或等于原先黑洞“事件视界”面积的总和。
黑洞效应
黑洞效应就是一种自我强化效应,当一个企业达到一定的规模之后,也会像一个黑洞一样产生非常强的吞噬和自我复制能力,把它势力所及的大量资源吸引过去,而这些资源使得企业更加强大,形成一个正向加速循环的旋涡。
磁方位角
磁方位角是由通过某点磁子午线北端起算,顺时针方向至某一直线间的夹角,即地球南北极上的磁南、磁北两点间的连线。角值为0度至360度。用于地形图野外定向及罗盘仪测量。
太阳时
太阳时是指以太阳日为标准来计算的时间。可以分为真太阳时和平太阳时。以真太阳日为标准来计算的叫真太阳时,日晷所表示的时间就是真太阳时。以平太阳日为标准来计算的叫平太阳时,钟表所表示的时间就是平太阳时。
黄极
天球上与黄道角距离都是90度的两点,靠近北天极的叫“北黄极”。黄极与天极的角距离等于黄赤交角。北黄极在天龙座。太阳在一年中运行的轨迹叫做黄道,如果把黄道当成赤道来建立坐标系的话,这个坐标系就叫黄道坐标系,黄道坐标系的南北两个极点就叫北黄极和南黄极。
第三章 星系家族
星系是一个大家庭,包含恒星、气体星际物质、宇宙尘和暗物质,是宇宙中庞大星星“岛屿”,也是最大、最美丽的天体系统之一。
星系
椭圆星系
外形呈正圆形或椭圆形,中心亮,边缘渐暗。直径范围是1千秒至150千秒差距。总光谱型为K型,是红巨星的光谱特征。星系形成理论认为,椭圆星系是由两个旋涡扁平星系相互碰撞、混合、吞噬而成。
螺旋星系
在螺旋星系,螺旋臂的形状近似对数螺线,在理论上显示大量恒星一致转动造成的干扰模式。像恒星一样,螺旋臂也绕着中心旋转。当恒星进入螺旋臂,就会减速,因而创造出更高的密度。螺旋臂能被看见,是因为高密度促使恒星在此处诞生,因而螺旋臂上有许多明亮和年轻的恒星。
漩涡星系
太阳系所处的银河系是一个漩涡星系,主要由质量和年龄不尽相同的数以千亿计的恒星和星际介质所组成。它们大都密集地分布在银河系对称平面附近,形成银盘,其余部分则散布在银盘上下近于球状的银晕里。
恒星和星际介质在银盘内也不是均匀分布的,而是更为密集地分布在由银河中心伸出的几个螺旋形旋臂内,成条带状。
棒旋星系
棒旋星系是中心呈长棒形状的螺旋形星系,一般的螺旋形星系的中心是有圆核的,而棒旋形星系的中心是棒形状,棒的两边有旋形的臂向外伸展。
矮星系
尽管椭圆星系和螺旋星系比较明显突出,但是宇宙中大部分的星系都是矮星系,它们都不到银河系1/100的大小,只拥有数十亿颗恒星。许多矮星系可能都会环绕着单独的大星系运转。矮星系依样可以分成椭圆、螺旋和不规则。因为矮椭圆星系外观上与大的椭圆星系有一点相似,因此它们经常被称为矮球状星系来取代。
活跃星系
有部分我们观察到的星系被分类为活跃星系,也就是说,来自星系的总能量除了恒星、尘埃和星际介质之外,还有另一个重要的来源。
像这样的活跃星系核的标准模型,根据能量的分布,认为是物质掉落入位在核心区域的超重质量黑洞造成的。从由核心喷发出的相对喷流发射出无线电频率的活跃星系被分类为无线电星系。
不规则星系
外形不规则,没有明显的核和旋臂,没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。
透镜星系
在椭圆星系中,比E7型更扁的并开始出现旋涡特征的星系,被称为透镜星系。透镜星系是椭圆星系向旋涡星系或者椭圆星系向棒旋星系的过渡时的一种过度型星系。
银河系
恒星
在一部分恒星中,最外层是高温低密度星冕。由于不同恒星运动的速度和方向不一样,它们在天空中相互之间的相对位置会发生变化,这种变化称为恒星的自行。
恒星在宇宙中的分布是不均匀的,并且通常都是与星际间的气体、尘埃一起存在于星系中。恒星在演化过程中,恒星内部的化学组合会随热核反应过程的改变而改变,重元素的含量会增多,但恒星大气的化学组成却变化较小。
星团
星团是指恒星数目超过10颗以上,并且相互之间存在物理联系的星群。由10多颗到几千颗恒星组成的,结构松散,形状不规则的星团称为疏散星团。
他们主要分布在银道面因此又叫做银河星团,主要由蓝巨星组成,例如昴宿星团,又名昴星团。上万颗到几十万颗恒星组成,整体像圆形,中心密集的星团称为球状星团。
河内星云
河内星云实际就是指星云,是银河系内的星际物质,星际物质与天体的演化有着密切的联系。恒星抛出的气体将成为星云的部分,星云物质在引力作用下压缩成为恒星。在一定条件下,星云和恒星是能够互相转化的。
星际气体
星际气体包括气态的原子、分子、电子、离子等。星际气体的组成元素中主要是氢,其次是氦。在宇宙中,当星际气体的密度增加到一定的程度时,质量大得惊人的星际物质变得不稳定起来。这些巨量的星际气体与尘埃物质坍缩得越来越猛,部分气体形成了云团,密度增大。这些云团后来便各自成为一颗恒星。
星际尘埃
星际尘埃是分散在星际气体中的固态小颗粒。根据星光的消光量可推断出这种消光物质大致是固体颗粒。星际尘埃质量密度估计约为气体密度的1%。尘埃的物质可能是由硅酸盐、石墨晶粒以及水、甲烷等冰状物所组成。
太阳系
太阳
太阳系的中心天体,是行星的光和热的源泉。它是一个直径约1.4106千米的气体球,表面温度约6000开尔文。自转一周要25天,在两极附近自转一周需35天。它的寿命估计为100亿年,目前已度过了约50亿年。
光球
太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最低层或最里层。光球的表面是气态的,其平均密度只有水的几亿分之一,但由于它的厚度达500千米,所以光球是不透明的。
日冕
太阳大气的最外层,它是一层稀薄的、完全电离的气体。其物质十分稀薄,非常暗弱,呈白色或淡黄色。日冕的范围很大,厚度可达几个太阳半径或更厚。日冕的温度高达100万度,并且随高度的增加而递增。日冕是太阳风和射电爆发的源地。
日珥
是色球层表面向日冕喷射出的绯红色的火焰状气体。又称红焰。日珥主要成分为氢,密度高于周围的日冕,但温度稍低。日珥是太阳活动的重要标志之一,它的多少与太阳黑子相同,也有一个平均为11年的周期。
太阳黑子
太阳黑子是太阳光球表面呈现较为黑暗的暂时性扰动区域,表现为光球上的黑色斑点。黑子区的温度低于光球表面温度1000开尔文至1500开尔文。黑子在光球表面分布不均,多成群成对出现。黑子的变化周期平均为11年,这也是太阳活动的周期。
耀斑
是色球层上空突然发亮并迅速增强的现象,又称色球爆发。一次爆发释放的能量巨大,相当于百万吨级氢弹威力的100亿倍!耀斑活动周期为11年。耀斑到达地球时,会引起磁暴、极光、无线电短波通讯中断等现象。故称耀斑为太阳活动主要标志。
太阳风
日冕温度高达100万度以上,又距太阳表面较远,受到的引力较小,高温发出的大量高能带电粒子流不断地飞逸到行星际空间,称之为太阳风。在地球轨道附近,太阳风的速度每秒达450千米。黑子等太阳活动频繁时,太阳风的强度和速度也相应地加大。在太阳风的影响下,还产生“磁暴”等现象。
太阳极光
太阳极光是原子与分子在地球大气层最上层,距离地面100千米至200千米处的高空运作激发的光学现象。
由于太阳的激烈活动,放射出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿着地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中,与氧原子、氮分子等质点碰撞,因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象,就成了众所瞩目的“极光”。
太阳的行星
在偏心率不大的椭圆轨道上环绕太阳运行的,近似球形的天体。行星本身不发光,靠反射太阳光而发亮。行星在恒星背景上有明显的相对运动,而且总是在黄道附近运动,行星存在一定的视圆面,在大气抖动下,不像点状的恒星那样闪烁不定。
日食的形成
如果月球运行到地球和太阳之间,日月地三者恰好或近于形成一条直线,则月影就会投向地球,在月影扫过的地面将会发生日食。日影分本影、伪本影和半影三部分。日食一般发生在农历初时。
日食的食相
日全食发生时,根据月球圆面同太阳圆面的位置关系,可分成5种食相:
一是初亏。月球东边缘刚与太阳西边缘相“接触”,是日食的开始;二是食既。大约一小时后,月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”,是日全食的开始;三是食甚。是太阳被食最深的时刻,月球中心同太阳中心最近;四是生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”,是日全食的结束;五是复圆。生光后大约一小时,月球西边缘和太阳东边缘相“接触”,日食结束。
河外星系
仙女座河外星系
仙女座河外星系是现代天文学中十分重要的天体,因位于仙女座内而得名,是一个巨大的旋涡星系,旧称“仙女座大星云”。
它的构造与银河系类似,有密集的核、旋臂、星系盘和星系晕,包含有3000亿至4000亿颗恒星,还有恒星云和暗黑区域,另有变星、星团和新星等特殊天体。仙女座河外星系与银河系相距200万光年。
室女座河外星系
室女座河外星系又称草帽状星系,是巨大的旋涡星系,从侧面看中央突出呈球形,赤道边缘呈盘状,四周有旋臂。草帽星系的质量很大,约为13000亿个太阳质量,其线直径为14万光年。有一显著特征:一个暗条横穿星系核。暗条是由于分布在星系盘中的尘埃和气体的吸光作用造成的。
猎犬座河外星系
著名河外星系之一,是距离地球较近旋涡星系。位于猎犬座北面,距离我们约1400万光年。该星系也属于漩涡星系,并有一个漩涡臂。天文学家认定位于猎犬座漩涡星系中一颗围绕恒星运转的行星,很有可能生存着地外智慧生命。这颗类似太阳的恒星被称为贝塔CVn,其周围的行星看起来具有一切生命和高级文明得以发展的先决条件。
大麦哲伦星系
大麦哲伦星系距离我们16万光年,是离我们较近的主要河外星系,约有100亿颗恒星。它们转一圈要10亿多年。形态类似不规则星系,不过也有螺旋结构的痕迹。在星系里存在着丰富的气体和星际物质,并且经历着恒星形成活动。
小麦哲伦星系
小麦哲伦星系是一个环绕着银河系的矮星系,拥有数亿颗的恒星,距离我们19万光年。原本是棒旋星系,因受到银河系的扰动成为不规则星系。星系是最靠近银河系的邻居之一,也是裸眼能看见的最遥远天体之一。位于杜鹃座,在夜空中看有模糊的光斑,在南半球和北半球的低纬度地区能看见。
卫星星系
大犬座矮星系
大犬座矮星系位于大犬座的方向上,估计拥有10亿颗恒星,红巨星偏多,属于不规则星系,被认为是最接近银河系的矮星系,离银河系的中心约4.2万光年。它的外观接近椭圆形,在2003年11月由法国、意大利、英国和澳大利亚天文学家共同发现。
人马座矮椭圆星系
主要以椭圆形环圈环绕银河系的一个卫星星系,其核心部分于1994年发现。直径大约10000光年距离银河核心50000光年。穿越银河极区的轨道绕行银河系。星系有多种星族的成员,最年轻星族中金属丰度超过太阳丰度。
牧夫座矮星系
牧夫座矮星系是迄今所发现的最黯淡的星系,绝对星等只有-5.8星等,位于牧夫座的方向上,距离19.7万光年。该星系曾受到银河系潮汐力破坏,有两串星迹在轨道上交叉成十字状。
小熊座矮星系
该星系是罗威尔天文台的A.G.Wilson在1954年发现的一个矮椭圆星系,位于小熊座内。其成员都是老年的恒星,看起来在小熊座矮星系只有极少甚至已经没有在形成中的恒星。
玉夫座矮星系
玉夫座矮星系,也称为玉夫座矮椭圆星系或玉夫座矮椭球星系。该星系于1938年被哈洛·夏普利发现,距离太阳系大约29万光年。
天龙座矮星系
该星系是罗威尔天文台的艾伯特·威尔逊在1954年发现的。主要位于天龙座,属于本星系群。研究显示这个星系也许隐藏着暗物质。它也是最暗的矮星系之一,只拥有一些年老的恒星族群和星际物质。
六分仪座矮星系
六分仪座矮星系属于矮椭球星系,位在六分仪座,距离地球29万至30000光年,于1990年发现,是第八个环绕银河系的卫星星系。
大熊座矮星系
大熊座矮星系是银河系的卫星星系,分类上属于矮椭球星系。这是一个小的矮星系,测量得到的直径只有几千光年。距离地球约330000光年,大约是银河系最大与最亮的卫星星系大麦哲伦云距离的两倍。它的亮度只比牧夫座矮星系亮,是已知星系中属于第二暗。
船底座矮星系
船底座矮星系是一个位在船底座的星系,是本星系团的成员之一,距离地球33万至30000光年。于1977年由英国施密特望远镜发现。天文学家估计,船底座矮星系的年龄有136亿岁,这跟宇宙几乎一样老,因此它形成的方式应该和银河系不一样。
天炉座矮星系
天炉座矮星系是一个位于天炉座的星系,于1938年哈罗·沙普利利用反射望远镜在南非博伊登天文台发现。它有着球状的气云,最大的NGC1049甚至比星系本身更早发现。
星云
弥漫星云
弥漫星云没有明显的边界,呈现为不规则的形状,犹如天空中的云彩,但是它们都能观测到。直径在几十光年左右,密度平均每立方厘米10个至100个原子,主要分布在银道面附近。
比较著名的有猎户座大星云、马头星云等。弥漫星云是星际介质集中在一颗或几颗亮星周围而造成的亮星云,这些亮星都是形成不久的年轻恒星。
行星状星云
行星状星云呈圆形、扁圆形或环形,有些与大行星很相像,因而得名,但和行星没有任何联系。样子有点像烟圈,中心是空的,有一颗很亮的恒星在行星状星云的中央,称为行星状星云的中央星,是正在演化成白矮星的恒星。行星状星云的“生命”十分短暂,通常这些气壳会在数万年之内便会逐渐消失。
超新星遗迹
超新星遗迹也是一类与弥漫星云性质完全不同的星云,它们是超新星爆发后抛出的气体形成的。与行星状星云一样,这类星云的体积也在膨胀之中,最后也趋于消散。最有名超新星遗迹是金星座中的蟹状星云。是由一颗在1054年爆发的银河系内的超新星留下的遗迹。
其他星云
有的星云是恒星的出生地,星云的尘埃在引力下渐渐收缩成为新的星,如猎户座的M42星云。也有的是老恒星爆炸后的残骸,如天鹅座的网状星云。
第四章 星座知识
星座是指天上一群在天球上投影位置相近恒星的组合。不同的文明和历史时期对星座的划分可能不同,现代星座是由国际天文学联合划分的,共分为88星座。
拱极星座
小熊座
小熊座距北天极最近的星座,在春季非常适合观察。小熊座的三颗亮星为小熊座α、小熊座β、小熊座γ。小熊座α星在全天各亮星中距离北天极最近,因此它就是著名的北极星。小熊座β星与γ星同位于小熊座中“小北斗”的勺口,因此被合称为“护极星”。
大熊座
大熊座是北天星座之一,位于小熊座、小狮座附近,与仙后座相对。春季适合观察,是著名的北斗七星所在星座。大熊座中有一颗著名的双星,我国古代称它们为开阳星和辅星。它们常被人们用来检查视力。在晴朗的夜晚,如果能用肉眼看到开阳星旁的辅星,就可达到视力检查中的1.5。
仙后座
仙后座北天星座之一,位于仙王座以南,仙女座之北,与大熊座遥遥相对,因为靠近北天极,全年都可看到,尤其是秋天的夜晚特别闪耀。仙后座呈M(或W)形,很容易分辨。最令人感兴趣的是仙后座γ星,它是一颗蓝巨星,亮度随着恒星气体层的膨胀而变化。
天龙座
天龙座位于北冕座以北,看起来像一条蛟龙盘旋在大熊座、小熊座与武仙座之间,所跨越的天龙座范围很广。高昂的龙头紧靠武仙座,由4颗星组成,构成一个四边形。它是拱极星座,在北半球四季可见。每年5月24日子夜天龙座的中心经过上中天。
仙王座
仙王座是位于天鹅座北面,仙后座西面的一个星座,它大部分沉浸在银河之中,我们一年四季都可以看到它。不过,这个星座中最亮的星也还不到两米,所以找到它不太容易。
延长秋季四边形中飞马座的α和β星可以找到北极星,在半路上有个五边形,这就是五颗主要亮星。最亮的α星视星等为2.5米,由于岁差,在5500年的时候,它将成为那时的北极星。
北天星座
蝎虎座
蝎虎座位于北天,其北部和银河相交,整个星座位于天鹅座,仙后座和仙女座之间,和仙后座一样呈W形。
每年8月28日子夜,蝎虎座中心经过上中天。在南纬33度以北的广大地区可看到完整的蝎虎座;在南纬55度以南的地区则看不到该星座。包含我国古代星座:车府,螣蛇。蝎虎座没有很亮的星,不包含梅西耶天体、视星等亮于14.5等的星系、球状星团。
仙女座
仙女座是全天88星座之一,位于大熊座的下方,飞马座附近。仙女座因仙女座大星系M31而著名。M31距离我们大约200万光年,是肉眼可见的最远的天体。
鹿豹座
鹿豹座是全天88星座之一,位于北天,拱极星座。它周围有小熊、仙王、天龙、大熊、天猫、御夫和英仙座。每年12月23日子夜,鹿豹座的中心经过上中天。由于有身子类似于豹子身上的斑点,他的头和蹄子与鹿相似,因此我国早期翻译为“鹿豹”。最亮星是天钩五,即鹿豹α。
御夫座
御夫座是北天星座之一。位于鹿豹座、英仙座、金牛座和双子座之间,有一个由御夫座ι、α、β、θ星和金牛座β星五颗亮星构成的五边形,有一半浸在银河中,星座面积657平方度。座内目视星等亮于6星等的星有102颗,其中亮于4星等的星有10颗。
猎犬座
猎犬座是北天的一个小星座,17世纪由波兰天文学家波兰天学家约翰·赫维留发现,代表牧夫座牵的两条狗Chara和Asterion。是三个代表狗的星座之一,其他两个是小犬座和大犬座。猎犬座α星。它与狮子座β星和牧夫座大角组成了一个等边三角型,通过这个办法也可以找到猎犬座α星。
狐狸座
狐狸座位于天鹅座以南,天箭座与海豚座以北,座中有个星云分样子很像是一个哑铃,所以叫做“哑铃星云”。
在全天的行星状星云中,狐狸座哑铃星云是最美丽的,它列于梅西耶星团星云表的第27位,故又称M27星云。由于较大的行星状星云均比较暗,而最亮的行星状星云又很小,因此狐狸座的哑铃星云就成为最容易观测的行星状星云了。
天鹅座
天鹅座为北天星座之一。与银河两岸的天鹰座和天琴座鼎足而立,这三个星座的3颗主星组成了一个大的三角形。
每年9月25日20时,天鹅星座升上中天。夏秋季节是观测天鹅座的最佳时期。天鹅座由升到落真如同天鹅飞翔一般:它侧着身子由东北方升上天空,到天顶时,头指南偏西,移到西北方时,变成头朝下尾朝上没入地平线。
小狮座
小狮座是一个比较暗淡的星座,位于大熊座和狮子座之间的三角形地带。有时也被译为“幼狮座”。小狮座是一个比较暗淡的星座,位于大熊座和狮子座之间的三角形地带。在1687年为约翰·赫维留所创立。其中亮于6星等的星共有74颗,多为暗星,最亮的星有3颗。
英仙座
英仙座是著名的北天星座之一,每年11月7日子夜英仙座的中心经过上中天。在地球南纬31度以北居住的人们可看到完整的英仙座。英仙座位于仙后座、仙女座的东面。
每年秋天的夜晚,观察者可在北天找到仙后座,或者找到仙女座,然后沿着银河巡视,很容易找到由几颗2星等至3星等的星排列成一个弯弓形或“人”字形的英仙座。
牧夫座
牧夫座是全天88星座之一,位于北天。在春末夏初之际,可以先找到北斗七星,然后将北斗的斗柄三星沿弧线方向延长,可以看见一颗很明亮的星,它就是牧夫星座的主星,即大角星,是春夜星空中“春季大三角”最亮的顶点。牧夫座由几颗中等亮度的星构成一个五边形,像个大风筝,大角星好似挂在风筝下面的一盏明灯。
武仙座
武仙座北天星座之一。在天龙座之南,天琴座和北冕座之间。座内目视星等亮于6星等的星有18一颗,其中亮于4星等的星有23颗。星座西部有一著名球状星团M13,它由30多万颗恒星组成,直径为35光年。
后发座
后发座是北天星座之一。位于猎犬座南面,室女座的北面,牧夫座与狮子座之间。后发座是一个黯淡的小星座。不过,这个星座几颗主要的星正在猎犬座α星、牧夫座的大角和狮子座β星所连成的三角形中,所以找起来倒不太困难。
北冕座
北冕座是北天星座之一。在牧夫座和武仙座之间。在天琴座、织女星和牧夫座大角连线靠近大角的地方,有一颗北冕座α星。座内的7颗小星构成了一个美丽的华冠,这正是酒神送给阿里阿德涅的新婚礼物,也就是那顶镶嵌着7颗宝石的冠冕。
天猫座
天猫座北天星座之一。1690年波兰天文学家赫维利斯为了填补大熊座与御夫座间的空隙而划出的星座。由于星座中都是暗星,所以取名为“天猫座”,意思是只有目力尖锐如同山猫一样的人,才能看到这个暗谈的星座。
天琴座
天琴座北天星座之一。在天龙座、武仙座和天鹅座之间。座内目视星等亮于6星等的星有53颗,其中亮于4星等的星有8颗。夏夜,在银河的西岸有一颗十分明亮的星,它和周围的一些小星一起组成了天琴座。
海豚座
海豚座是北天星空中一个比较小的星座,面积188.54平方度,占全天面积的0.457%,在全天88个星座中,面积排行第六十九位。海豚座中亮于5.5星等的恒星有1一颗,最亮星为瓠瓜四(海豚座β),视星等为3.63。每年7月31日子夜海豚座中心经过上中天。
飞马座
飞马座是秋季星空中十分重要的星座。它的大四边形是秋季星空中北天区中最耀眼的星象。飞马座的星图最显著的特点是它的α、β、γ3颗星和仙女座的α星构成一个“秋季四边形”。这4颗星除γ星为3米外,其他都是2米星。
每当秋季飞马座升到天顶时,大四边形的四条边恰好各代表一个方向,是一台“天然定位仪”,通过它我们还能找到不少别的星座的亮星。
三角座
三角座是一个北天星座,位于秋季四边形中飞马座β星和仙女座α星的连线向东延长1.5倍处,座内一颗3米星和两颗4米星构成了一个细长的三角形。
古代希腊人称它为“三角板座”;古罗马人把它叫做“天上的西西里岛”,因为意大利的西西里岛就是三角形的;后来还有人称它为“三位一体座”或“圣彼得之尺座”。
黄道十二星座
巨蟹座
巨蟹座是在春天的晚上,出现于稍微偏向南方的一个星座。符号是螃蟹的脚爪。巨蟹座在狮子座的西边,长蛇头的北面,是黄道十二星座中最暗的一个,座内最亮星只有93.8m,根本看不出螃蟹的形状。巨蟹座的守护星为太阴,即月亮,守护神为支配母性爱的女神戴安娜。
白羊座
白羊座是黄道十二星座之一,位于双鱼座和金牛座之间。在全天88个星座中,面积排行第三十九。白羊座亮于5.5星等的恒星有28颗,其中2等星一颗,3等星一颗。
每年10月30日子夜白羊座的中心经过上中天。白羊座在古希腊很著名,因为古代春分点就位于白羊座。现在由于岁差的关系,春分点已经移到双鱼座。
双子座
向东北方向延长猎户座β星和α星的连线,可以碰到两颗相距不远的亮星,其中亮一些的是双子座β星,亮度为1.14星等。稍微暗点儿的是双子座α星,亮度为1.97星等。从α星开始的τ、ε、μ一串星和从β星开始的δ、ζ、γ另一串星几乎平行,它们被想象成友爱的两兄弟,即卡斯托尔和波吕克斯。
水瓶座
水瓶座又称宝瓶座,因古希腊人翻译错误,所以译为“水瓶”。水瓶座是11月中旬的黄昏时刻,符号表示象征着流水。在南方天空可看见的星座,其排成Y字形的小星就是水瓶。
处女座
黄道十二星座之一,在狮子座之东,平秤座之西。6月下旬的黄昏时刻,在南方天空可看见它,其中特别明亮的就是1等星的斯比卡,即角宿一。黄道第六个星座是处女座,其象徵图形是一名手持麦穗的少女,是以许多大小不同的星星而构成为天使似的少女模样,意味著处女座的独立自主。
狮子座
在4月中旬的夜晚,狮子座出现在正南方天空中。符号是狮子面部由星星组成的翻转问号。狮子宫是黄道十二宫第五宫。黄经从120度至150度。每年7月23日前后太阳到这一宫,那时的节气是大暑。因原居狮子座得名,但因岁差,目前的位置在巨蟹座。
金牛座
金牛座,黄道带星座之一,西接白羊座、东连双子座,北面是英仙柏修斯及御夫座、西南面有猎户奥瑞恩、东南面则有波江座及鲸鱼座。
它是北半球冬季夜空上最大、最显著的星座之一。其光谱与光度分类属于K5III型,呈橙色,在地球上的视星等为0.86,是夜空中的亮星之一。毕宿五是金牛座第一亮星,靠燃烧氦来继续发光发热。
双鱼座
双鱼座是黄道星座之一,在全天88个星座中,面积排行第十四。双鱼座每年9月27日子夜中心经过上中天。双鱼座中亮于5.5等的恒星有50颗,最亮星为右更二,即双鱼座η,视星等为3.62。现在的春分点位于霹雳五,也就是双鱼座ω附近。
摩羯座
摩羯座别名山羊座,出现在秋天夜空的西南方,符号是摩羯的头部与尾部。摩羯座的守护星是土星,守护神是牧神。由于岁差,现在的冬至点已经移至人马座。
天蝎座
天蝎座,黄道十二宫之一。它位于南半球,在西面的天秤座与东面的人马座之间,接近于银河中心。在天蝎的胸部有一颗红色的1等星心宿二,头部由3颗3等星和一颗4等星组成。座内有亮于4等的星22颗。天蝎宫是第八宫。每年10月23日前后太阳到这一宫。那时的节气是霜降。
天秤座
天秤座有时也译作“天平座”,位于室女座的东南方向,也属于黄道星座。黄道十二宫的第七宫。星座中最亮4颗星α、β、γ、σ组成一个四边形,其中β星又和春季大三角构成了一个菱形。
人马座
人马座,又名射手座,黄道星座之一。在蛇夫座之东,摩羯座之西。位于银河最亮部分,靠近银河系中心。座内有亮于4星等的星20颗。弥漫星云M8肉眼可见。
赤道带星座
小马座
小马座,北天星座,在全天88个星座中,面积排行第八十七位,仅比南十字座大。小马座中亮于5.5星等的恒星有5颗,最亮星为虚宿二,即小马座α,视星等为3.92。每年8月8日子夜小马座中心经过上中天。
小犬座
小犬座,赤道带星座之一。位于猎户座东面,双子座与麒麟座之间的银河边上。星座内有一颗黄色亮星,名叫“南河三”。南河三与猎户座的东北角上的参宿四、大犬座的天狼星共同组成一个等边三角形,人称“冬季大三角形”,在冬季的夜晚十分醒目。
天鹰座
天鹰座赤道带星座之一。位于天琴座之南,人马座之北,大部分在银河中。座内目视星等亮于6星等的星有87颗,其中亮于4星等的星有13颗。第一亮星天鹰α是我们熟悉的牛郎星,又称河鼓二,它又是一颗快速自转的恒星,约7小时自转一周。
蛇夫座
蛇夫座是赤道带星座之一,从地球看位于武仙座以南,天蝎座和人马座以北,银河的西侧。蛇夫座是唯一一个与巨蛇座交接在一起的。蛇夫座宽大,长形,天球赤道正好斜穿过这个长方形。
尽管蛇夫座跨越的银河很短,但银河系中心方向就在离蛇夫座不远的人马座内。银河在这里有一块突出的部分,形成了银河最宽的一个区域。
巨蛇座
巨蛇座是全天88个星座中唯一被分成两个部分的星座。它的一半在蛇夫座的东面,是巨蛇的尾巴,沿着银河伸向牛郎星;另一半在蛇夫座的西边,是巨蛇的头,紧挨着牧夫座和北冕座;巨蛇中间的部分,则被蛇夫座大钟的底部所掩盖。巴耶恒星命名法中把两部分的星一起按亮度排序。
六分仪座
赤道带星座之一。长蛇座和狮子座两座之间的小星座。只有α星为4等星,其余的星都微弱。六分仪座是双子座和长蛇座之间的暗星座,是波兰天文学家赫维留斯为纪念他长期用于测量天体高度的“六分仪”而设置的。
长蛇座
长蛇座是全天88星座中长度最长、面积最大的星座,横跨1/4天际,也是托勒密所列48星座之一。座内除了一颗红色的二等亮星,即长蛇α星以外,其余都很暗。
在巨蟹座以南,狮子座α星右下方,有5颗三等星和四等星组成一个小圆圈,这就是长蛇的头部。位于轩辕十四西南面的星宿一,相当于长蛇的心脏。不要和水蛇座混淆。
麒麟座
麒麟座是赤道带星座之一。位于双子座以南,大犬座以北,小犬座与猎户座之间的银河中。但是,这一部分的银河是位于麒麟座的边缘方向,所以远不如夏天夜晚的银河明亮。
猎户座
猎户座,赤道带星座之一。位于双子座、麒麟座、大犬座、金牛座、天兔座、波江座与小犬座之间,其北部沉浸在银河之中。星座主体由参宿四和参宿七等4颗亮星组成一个大四边形。
鲸鱼座
鲸鱼座赤道带星座之一。位于白羊座和双鱼座的南面,波江座与宝瓶座之间,是个横跨赤道南北的大星座。
秋末冬初,先找到飞马座大四边形,从东面的一边往南延长两倍,看到一颗2等星“土司空”,它就是鲸鱼的尾巴。再从这颗星向东,找到一颗3等星,这是鲸鱼的鼻子。这颗3等星和附近另外4颗星共同组成一个五边形,这就是鲸鱼的头。
南天星座
天坛座
天坛座,南天星座之一,也是托勒密最早划分的48星座之一。在现代星座诞生之前,天坛座曾是半人马座和豺狼座的一部分。星座面积较小,处在银河中,在天蝎座正南方,主要是由2等和3等星构成。最亮的星是天坛座β星,为+2.87等。
绘架座
绘架座,南天星座之一,也是拉卡伊在1752年命名的星座之一,位于天鸽座之南,剑鱼座以北,紧靠船底座的老人星。因为星座中没有什么亮星,所以看不出明显的星座形象。最初叫“驴背绘架座”,这大概是因为当时画家们常用驴来驮画架和画布的缘故,后来才简称“绘架座”。
天燕座
天燕座是南天星座之一,最亮星天燕座α。天燕是生长在东印度群岛巴布亚新几内亚的一种鸟,所以这个星座最初的名称是“印度鸟座”。它位于南三角座以南,在我国只有南沙群岛地区才能看到。
飞鱼座
飞鱼座拥有若干4等星和5等星。它是1595年至1597年间由荷兰航海家皮特·科瑟和弗雷德里克·德·豪特曼发现的。在东方和北方,飞鱼座位于船底座ε星以南,船底座β星以西。飞鱼座在热带以北是看不见的。它的最亮星是β星,3.77星等。飞鱼座的午夜顶点在1月中旬。
矩尺座
矩尺座矩尺座位于南三角座以北,天坛座和豺狼座之间。在人马座、天蝎座、豺狼座和半人马座一带,有一条由处于银河系平面中的星际尘埃挡住银河系核心部分的星光而形成的暗带。暗带正好斜穿过矩尺座,所以只要看到这一暗带,也就找到了矩尺座。
剑鱼座
剑鱼座,天南星座之一。位于山案座以北,绘架座之南,网罟座与飞鱼座之间,在船底座亮星老人星的西南方向上。剑鱼座内的星都不亮,因大麦哲伦星云就在剑鱼座与山案座之间而闻名。它是荷兰航海家凯泽和豪特曼于1595年至1597年间所命名的12星座之一。
时钟座
时钟座,南天星座之一。位于波江座的南面和东面,水蛇座、网罟座与雕具座之间,波江座的亮星水委一就在时钟座的西侧面。整个星座只有一颗4等星,其他的星都很暗谈,所以要把这些暗星想像成一只时钟是很困难的。
南三角座
北天球有个小小的三角座,这里又出了个南三角座。它位于南门双星东南,座内两颗3米星、一颗2米星构成了一个等腰三角形。这个三角形朝北顶角的角平分线,正指向南天极。
水蛇座
水蛇座是一个远离黄道的星座,位于大小麦哲伦星云之间。大小麦哲伦星云是地球所在的银河系的伴星系。水蛇座象征小水蛇,此星座易与长蛇座混淆,两者大小有别。水蛇座最亮星为2.8星等的蛇尾一。
南十字座
南天星座之一,位于半人马座与苍蝇座之间的银河。主要亮星组成一个“十”字,从“十”字的一竖向下划下去,直至4倍于一竖的长度的一点就是南天极。在北回归线以南的地方皆可看到整个星座。
凤凰座
南天星座之一。位于玉夫座以南,杜鹃座以北,波江座与天鹤座之间。星座中的星虽然不太亮,但基本上可以看做是一只从火焰中展翅起飞的新生的凤凰的形象。所以1603年德国业余天文学家巴耶将这一部分星座命名为凤凰座。
孔雀座
孔雀座是南天星座之一,位于印第安座和天燕座之间,南边紧挨着南极座,北面与望远镜座相临。孔雀座的最亮星为孔雀十一,即孔雀星。在澳大利亚,孔雀座的一部分也被称作“平底锅”。
南极座
南天星座之一。1752年法国天文学家拉卡伊在好望角工作时划定的。南极座和小熊座是全天两个很荣耀的星座。小熊座有北极星,可惜的是南极座的星都很暗,没有与北极星相比美的南极星。
天鹤座
天鹤座是南天星座之一。位于南鱼座的亮星北落师门之南,杜鹃座之北。1604年德国业余天文学家巴耶的星图上首次将它划为独立的星座。阿拉伯人曾把它划为南鱼座的一部分,18世纪英国人叫它为“红鹤座”。
南冕座
南天星座之一。位于人马座南面,望远镜座以北的银河边上。座内几颗暗星也像北冕座似的组成了个冠冕的样子。这个星座在赤纬-40°附近,我国北方很难看到。
大犬座
大犬座是全天八十八星座之一,位于南天,也是托勒密定义的48星座之一。据说它本来是猎人奥瑞恩的一只猎狗。大犬座中的天狼星是夜空中最亮的星和冬季大三角的一个定点。
天鸽座
位于天兔座以南,传说把橄榄枝衔回诺亚方舟,报告洪水已开始退去的那只鸽子就是它。它在天球上的位置与武仙座正好相对,而我们看到,太阳系正在向武仙座的方向运动,所以天鸽座离我们是越来越远了。
乌鸦座
南天星座之一。位于室女座西南,巨爵座与长蛇座之间,由4颗3等星组成歪斜的四边形。乌鸦座亮星很少,形象并不明显。从大熊座的北斗勺把儿延伸出的曲线经过大角、角宿一,最后在这个小四边形处中止,这条弧线称为“春季大曲线”。
南鱼座
南天星座之一,位于宝瓶座以南,天鹤座北面,显微镜座与玉夫座之间。顺着宝瓶座的宝瓶中流出的水找去,可以看到在南面天空中有一颗亮星,这就是南鱼座最亮的1等星,即北落师门。再由这颗亮星向西有六七颗较暗的星,它们共同组成一条鱼的形状,故得此名。所谓的南鱼,是指古巴比伦的鱼神。
船底座
船底座是南天星座之一,位于飞马座与苍蝇座之间,船尾座和船帆座之间,大部分在银河之间。每年1月底子夜升上中天,居住在北纬15度以南地区的居民可看到。船底座中亮星较多,其中最明亮的星是天狼星。
船尾座
船尾座是古南船座的一部分,是一个中等亮度的大星座。位于大犬座天狼星和船底座老人星两颗星连线的东侧,大部分处在银河中。每年3月13日晚20时船尾座上中天。观测者在北纬39度以南可看到完整的船尾座,北纬79度以北的地方则完全看不到这个星座。
罗盘座
南天星座之一,北接长蛇座,南连船帆座,在船尾座与唧筒座之间,正好在长蛇座α星和船底座老人星连线的中点处。罗盘座的象征物是罗盘,由一群相当暗的星所组成的小星座。每年3月21日晚20时上中天。罗盘座与船帆座、船尾座、船底座被共称为“南船四座”。
船帆座
船帆座南天星座之一,处在船底座之北。座内L2是长周期变星,周期140天。ζ星是著名的热星之一,表面温度可达25000度,座内有亮于4等的星15颗。船帆座超新星爆炸早已结束,但其爆炸后的影响还在继续。
玉夫座
玉夫座星座图玉夫座是南天星座之一,是法国的科学家拉卡伊于1750年划分的,后来简化命名为“玉夫座”这个星座中亮星不多,在天空中不是很起眼,距离地球有6500万光年。
半人马座
我国只有南方几个省份在春天的晚上才能看到。座内有两颗亮星,α星我国古代称为南门二,是全天第三亮星;β星古称马腹一,全天第十一亮星。
这两颗星在我国古代合称为“南门双星”,14世纪郑和下西洋时,曾用它们来导航。南门二是一颗三合星,它的伴星比邻星离我们只有4.2光年,是距离太阳系最近的恒星。
盾牌座
盾牌座位于人马座、巨蛇座和天鹰座之间的银河中,它是生于但泽的日耳曼天文学家赫维留斯定名的星座。它的亮星不多,其主星是盾牌座α,亮于5.5等的恒星有9颗。
每年7月1日子夜,盾牌座的中心经过上中天。在北纬74度以南的广大地区可看到完整的盾牌座;在北纬84度以北的地区则看不到该星座。
巨爵座
巨爵座是现代88星座和托勒密划分的48星座之一。是一个很暗的星座,它位于室女座西南,座中几颗“亮星”构成个酒杯形,其中最亮的4颗4等星α、β、γ和δ形成一个不规则的四边形,这个四边形大致与春季大三角构成一个菱形。
第五章 行星世界
行星通常指自身不发光并环绕着恒星的天体,其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。在行星世界里,有大的行星,也有小的行星,还有其他类型行星。
八大行星
水星
水星表面到处坑坑洼洼,褶皱、山脊和裂缝彼此相互交错。内部很像地球,分为壳、幔、核三层。水星的白天气温较高,平均地表温度为179度,最高为427度,最低为零下173度。
水星公转轨道呈扁形,公转速度为48千米/秒,是太阳系中运动速度最快的行星,绕太阳运行一周88天,除公转外,水星本身也有自转。
金星
金星是太阳系中八大行星之一,是离地球最近的行星。除太阳外,它是最亮的星。由于浓厚的二氧化碳造成的温室效应,使得金星内部极为酷热,表面温度达470度。
它的自转方向与其他行星相反,是自东向西。火山喷发形式较为单一,没有剧烈爆发、喷射火山灰的迹象。另外环形山都是串联的。
地球
从离地球数万千米的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗“蓝色的行星”。地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。
地球已有44亿至46亿岁,它以近24小时的周期自转并且以一年的周期绕太阳公转。
火星
火星是太阳系八大行星的第四颗行星,位于地球与小行星群之间,为类地行星中距离太阳最远的。火星表面为红色,极区则呈现白色,由此可知,火星大气并不浓厚。
火星的中心核以铁为主要成分,并含有硫、镁等轻元素。在赤道一带处于零下50度,有时也会在0度以上。表面经常有大规模沙尘暴发生。
木星
木星,为太阳系八大行星之一,也是一个气体行星。表面有红、褐、白等条纹图案,可以推测木星大气中的风向平行于赤道方向。
它的表面温度为零下150度。表面由液态氢及氦组成,地心为液态的金属氢。它的环的成分可能是矽酸盐类,宽度超过10万千米。木星拥有超过6一颗卫星。
土星
土星不但拥有美丽的环,而且还是一个木纹球。外观上看是一颗扁平行星,类木行星中最“扁”。土星的风几乎都是西风,表面有时会出现白斑。
它的环是扁平的固体物质盘,由无数颗细微的粒子汇集而成,绝大部分是冰。它绕太阳公转一周约29.5年,公转速度约为9.6千米/秒。它拥有超过35个卫星。
天王星
从直径来看,天王星是太阳系中第三大行星。天王星的体积比海王星大,质量却比其小。天王星的轴线却几乎平行于黄道面。
天王星大气基本上是由岩石和各种各样的冰组成的,它仅含有15%的氢和一些氦,有时会显出蓝色,主要是因为外层大气中的甲烷吸收红光导致。天王星也有光环,但都非常暗淡。天王星的卫星已经命名的有15颗,还有2颗未命名。
海王星
海王星在直径上小于天王星,但质量比它大。海王星的质量大约是地球的17倍。它的大气由氢和氦组成,还有少量的甲烷,它的蓝色是甲烷吸收了日光中的红光造成的。
海王星上按带状分布为大风暴或旋风,其风暴是太阳系中最快的,时速达到2000千米。海王星也有光环,但只能观察到暗淡模糊的圆弧,而非完整的光环。
矮行星
谷神星
谷神星是人们最早发现的第一颗小行星,是唯一位于主带的一颗矮行星。由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952千米。谷神星4.6个地球年才绕太阳公转一周。谷神星的红外线光谱显示水合矿物是无所不在的,这显示在内部存在着大量的水。
冥王星
冥王星曾被认为是离太阳最远的一颗大行星,它绕太阳运行一周历时248年之久。它距离太阳大约40天文单位,其表面温度大概是零下230度。
根据冥王星掩恒星的时间,天文学家们测定冥王星直径约2344千米,比月球还要小,其质量也只有月球的1/5。所以冥王星是个小小的世界。
阋神星
阋神星在被正式命名前暂时编号为2003UB313,名字暂称为齐娜,于2003年被发现。公转轨道椭圆形,公转一周需要560年。直径约2300千米至2500千米,只比冥王星略大。
它的大气由甲烷和氮组成,由于距离太阳较远,大气结成了冰。内部结构可能是冰和岩石的混合物。齐娜有一颗卫星,科学家暂时称之为加布里埃尔,它是好战公主齐娜的随从。
鸟神星
鸟神星的直径大约是冥王星的3/4,它没有卫星。鸟神星的平均温度零下243.2度,这意味着它的表面覆盖着甲烷与乙烷,并可能还存在固态氮。鸟神星的轨道周期大约是310年。鸟神星是继冥王星之后第二亮的柯伊伯带天体。它于2005年3月31日被发现。2008年7月,正式被列为类冥天体。
妊神星
妊神星是柯伊伯带的一颗矮行星,它的质量是冥王星质量的1/3。轨道周期为283地球年,亮度波动周期很短,只有3.9小时,表面富含大量结晶水冰。它有两颗卫星:妊卫一和妊卫二。妊神星于2004年被发现,2008年9月17日,定为矮行星,并以夏威夷生育之神哈乌美亚为其命名。
小行星
智神星
智神星是第二大的小行星,由于自身重力不足以将天体聚成球形。它由德国天文学家奥伯斯于1802年3月28日发现,是继谷神星之后第二颗被发现的小行星。
德国数学家高斯测量了智神星的轨道,他发现周期与谷神星相近约为4.6年,但是轨道对黄道面的倾斜较大。它的直径600千米。
婚神星
婚神星处在火星跟木星的小行星带之间,它在数千万小行星里面体积第四,直径240千米,也称3号小行星。它由德国天文学家卡尔·哈丁发现,它是首颗被观测到掩星的小行星。1958年2月19日,在SAO112328前方经过。此后,又观测了几次掩星,成果由18位观测者于1979年12月11日共同完成。
灶神星
灶神星是第四颗被发现的小行星,也是小行星带质量最高的天体之一,灶神星的直径约为483千米。灶神星表面比不少小行星光亮,成为唯一一颗可在地球上可以肉眼看到的小行星。
灶神星的形状是扁圆球体,自转是小行星中较快的,方向是顺行。南极点有一巨大火山口,直径460千米,深度13千米。表面温度为零下20度,冬天极点温度零下190度。
义神星
义神星,平均直径119千米,由亨克于1845年12月8日发现,是第五颗被发现的小行星。它的反照率甚高,其成分可能是镍-铁与硅酸镁及硅酸铁的混合物。测光发现它是逆向自转。
卡戎星
卡戎星是1978年华盛顿美国海军天文台的天文学家詹姆士·克裏斯蒂发现的。直至现在,它仍被看成冥王星的一颗卫星。它的轨道圆形,运行周期与冥王星自转周期相等。
卡戎星直径超过1000千米,质量约为190亿亿吨。有专家推测,远古时冥王星与一颗庞大天体发生了碰撞,导致一大块碎片从中分离出来,最后形成了“卡戎”。
亡神星
亡神星是柯伊伯带的天体,被发现时的临时编号为2004DW,发现者是加州理工学院的迈克尔·布朗、双子星天文台的乍德·特鲁希略和耶鲁大学的大卫·拉比诺维茨。
创神星
创神星,中文音译为夸欧尔,是柯伊伯带的天体。由美国加州理工学院的天文学家布朗和特鲁希略于2002年10月7日发现。它的轨道接近圆形,距离太阳约60亿千米,轨道周期287年。科学家发现,它的表面有冰晶体存在的迹象。
第五章 行星世界
行星通常指自身不发光并环绕着恒星的天体,其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。在行星世界里,有大的行星,也有小的行星,还有其他类型行星。
八大行星
水星
水星表面到处坑坑洼洼,褶皱、山脊和裂缝彼此相互交错。内部很像地球,分为壳、幔、核三层。水星的白天气温较高,平均地表温度为179度,最高为427度,最低为零下173度。
水星公转轨道呈扁形,公转速度为48千米/秒,是太阳系中运动速度最快的行星,绕太阳运行一周88天,除公转外,水星本身也有自转。
金星
金星是太阳系中八大行星之一,是离地球最近的行星。除太阳外,它是最亮的星。由于浓厚的二氧化碳造成的温室效应,使得金星内部极为酷热,表面温度达470度。
它的自转方向与其他行星相反,是自东向西。火山喷发形式较为单一,没有剧烈爆发、喷射火山灰的迹象。另外环形山都是串联的。
地球
从离地球数万千米的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗“蓝色的行星”。地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。
地球已有44亿至46亿岁,它以近24小时的周期自转并且以一年的周期绕太阳公转。
火星
火星是太阳系八大行星的第四颗行星,位于地球与小行星群之间,为类地行星中距离太阳最远的。火星表面为红色,极区则呈现白色,由此可知,火星大气并不浓厚。
火星的中心核以铁为主要成分,并含有硫、镁等轻元素。在赤道一带处于零下50度,有时也会在0度以上。表面经常有大规模沙尘暴发生。
木星
木星,为太阳系八大行星之一,也是一个气体行星。表面有红、褐、白等条纹图案,可以推测木星大气中的风向平行于赤道方向。
它的表面温度为零下150度。表面由液态氢及氦组成,地心为液态的金属氢。它的环的成分可能是矽酸盐类,宽度超过10万千米。木星拥有超过6一颗卫星。
土星
土星不但拥有美丽的环,而且还是一个木纹球。外观上看是一颗扁平行星,类木行星中最“扁”。土星的风几乎都是西风,表面有时会出现白斑。
它的环是扁平的固体物质盘,由无数颗细微的粒子汇集而成,绝大部分是冰。它绕太阳公转一周约29.5年,公转速度约为9.6千米/秒。它拥有超过35个卫星。
天王星
从直径来看,天王星是太阳系中第三大行星。天王星的体积比海王星大,质量却比其小。天王星的轴线却几乎平行于黄道面。
天王星大气基本上是由岩石和各种各样的冰组成的,它仅含有15%的氢和一些氦,有时会显出蓝色,主要是因为外层大气中的甲烷吸收红光导致。天王星也有光环,但都非常暗淡。天王星的卫星已经命名的有15颗,还有2颗未命名。
海王星
海王星在直径上小于天王星,但质量比它大。海王星的质量大约是地球的17倍。它的大气由氢和氦组成,还有少量的甲烷,它的蓝色是甲烷吸收了日光中的红光造成的。
海王星上按带状分布为大风暴或旋风,其风暴是太阳系中最快的,时速达到2000千米。海王星也有光环,但只能观察到暗淡模糊的圆弧,而非完整的光环。
矮行星
谷神星
谷神星是人们最早发现的第一颗小行星,是唯一位于主带的一颗矮行星。由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952千米。谷神星4.6个地球年才绕太阳公转一周。谷神星的红外线光谱显示水合矿物是无所不在的,这显示在内部存在着大量的水。
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