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课件网) 行星地球 宇宙中的沧海一粟 迄今已知惟一存在智能生命的星球 第一章 宇宙中的行星地球 1 地球———人类在宇宙中的惟一家园 1.1 太阳系的结构 1.2 太阳的能量 1.3 行星地球基本参数 2 地球在太阳系中的运动 2.1 地球自转 2.2 地月关系 2.3 地球轨道参数 2.4 星体影响和撞击事件 太阳系的结构 类地行星、巨行星、远日行星 类地行星、类木行星 ± 类地行星与类木行星 固体地球内部结构 液态木星内部结构 高压、导电性 太阳的能量 地球外部能量的主要来源 太阳能量变化对地球的影响 地球的内外动力 太阳内部结构 太阳内部的核聚变 太阳直径:1.4×106 km 太阳质量:地球质量( 6×1021t)的33.3万倍, 占太阳系总质量的99.87% 太阳平均密度:地球密度的1/4左右,水的1.41倍 太阳表面温度:6000K(=5726℃) 太阳核心温度/密度:1.5×107K /水的160倍 在这种高温高压条件下,发生了核聚变(4个H原子核聚变为1 个He原子核)作用。 1克H核聚变为He核所亏损的质量(按E=mc2公式),可产生: 6281x108J(或1500x108cal)的热能(相当于燃烧15t石油或2700t煤) 一千克氢原子核聚变 转化的能量 太阳辐射与太阳常数 子 黑 阳 太 光球 太阳大气最低的一层,即一般用白光所观测到的太阳表面 [厚度仅500公里左右] 。我们接收到的太阳能量基本上是光球发出的。因此,太阳的光谱实际上就是光球的光谱。 色球层 色球层(chromosphere)是太阳大气中间的一层,位于光球之上。平时,由于地球大气中的分子以及尘埃粒子散射了强烈的太阳辐射形成蓝天,色球和日冕完全淹没在蓝天之中。只有在日全食时,观测者才能用肉眼看到太阳圆面周围的这一层非常美丽的玫瑰红色的辉光。它是由早期的日全食观测者发现的,于1869年 [同治8年] 由洛基尔和弗兰克兰命名。红色是由于色球光谱中波长为6562. 8埃的氢线Ha在亮度上占绝对优势的缘故。 日冕 日全食时,黑暗的太阳外围是银白色的光芒,像帽子似地扣在太阳上,因此称为日冕。 日冕是太阳最外围大气。平时要观测日冕,需要用特别的日冕仪。日冕的范围很大,用日冕仪只可以观测到接近太阳表面的那部分日冕,一般叫做内冕。它的边界离太阳表面约有3个太阳半径那么远,或者说约为200万千米。在此以外的日冕叫做外冕,它向外延伸到地球轨道之外。日冕的物质非常稀薄。内冕密度稍微大一些,但它的密度也低于地球大气的十亿分之一,几乎接近真空。 日冕的形状很不规则,有时候呈圆形,有时候呈扁圆形,结构也很精细,在太阳赤道四周有很多向外流动的“冕流”伸向远处,太阳极区则有一些纤细的羽毛状的“极羽”。 太阳活动与黑子周期 黑子与黑子周期 名为黑子其实不黑,仅温度比 周围光球低1000 C±, 在明亮 光球反衬下呈暗黑色。 黑子是太阳表面剧烈活动所激 起的气旋涡。 黑子数量和分布范围出现较规律的周期性变化,称为黑子周期。 蝴蝶图 周期开始:少量黑子首先出现 在南、北纬30°附近。 高峰期:大量分布在±15° 周期结束:最后出现在赤道 附近的黑子又都消失。 绘出的黑子时空分布图其形状很像一群蝴蝶,称为蝴蝶图。 黑子周期平均长度为11.1年。 蝴蝶图 太阳活动极大、极小年的日冕 太阳黑子与人类日常生活 黑子周期高峰期容易发生磁暴: 1989-3-13魁北克全城停电事件; 短波无线电通讯中断; 指南针失灵、候鸟迷失方向; 户外活动注意事项。 耀斑 太阳色球层中局部小区域的突然发亮,并迅速增强的现象,又叫色球爆发,它是各种太阳活动中最为剧烈的现象。位置在谱斑或光斑附近,且常在黑子群周围。耀斑在几分钟内形成,可持续存在几个小时。能量大多是紫外辐射,也发出强X射线,还有宇宙线和非高能粒子。所释放的能量极大,最大可达到10的25 ... ...