天文學的基本知識二

在地球上看太陽在空中的位置?

太陽從東方升起，從西方落下，這樣的情況一年只有兩天。問一個人早上太陽從哪兒升起，他或者她通常會回答：從東方升起。同樣他或者她通常也會說：晚上太陽從西方落下。事實上，一年中只有兩天，太陽是從正東方升起，從正西方落下，即春分和秋分。從春分到秋分，生活在北半球的人看到太陽從東偏北的地方升起，從西偏北的地方落下。在夏至時這種現象尤為明顯，太陽從東偏北最大的方向升起，從西偏北最大的方向落下。從秋分到春分，生活在北半球的人看到太陽從東偏南的地方升起，從西偏南的地方落下。在冬至時這種現象尤為明顯，太陽向南偏離得最遠。生活在南半球的人看到的情形與我們正好相反。太陽的軌跡在天空中的變化是由於地球自轉軸的傾斜造成的。當地球繞太陽公轉時，地軸始終與軌道面保持傾斜。在夏至日的北半球，傾斜軸偏向太陽，因此太陽在天空中的軌道達到最高。六個月後，在北半球，傾斜軸偏離太陽，太陽在天空中的軌道達到最低。而在春分和秋分日，傾斜軸即不偏向太陽又不偏離太陽，所以太陽在天空中的軌道高低適中。

太陽在黃道上運動一周的過程?

太陽在黃道上運動一周的過程，就是我們經歷一年的過程。正如一年中太陽的升降方向不斷變化一樣，每天同一時刻太陽在天空中的位置一年中也不斷變化。夏至日，當太陽從東偏北最大的方向升起，從西偏北最大的方向落下，太陽在天空中走過了一年中最長，最高的軌道，因此夏至日是一年中白天最長的一天。相反，在冬至日，當太陽從東偏南最大的方向升起，從西偏南最大的方向落下，太陽在天空中走過了一年中最短，最低的軌道，因此冬至日是一年中白天最短的一天。在春分和秋分日，太陽走過了長短，高低適中的軌道，因此這兩天晝、夜一樣長。

為什麼會日全食?

地球是除冥王星以外能看到日全食的唯一行星。我們能看到日全食完全是巧合：比太陽小400倍的月球正好比太陽離我們近約400倍，故太陽與月球在天空中看起來一樣大，這為日全食創造了可能性。在太陽系，除了冥王星外，沒有其它行星能看到日全食，因為這些行星的衛星不是太小，就是離行星太遠，不能完全擋住太陽。因此我們看到日全食這一壯觀的自然景象是自然造就的。日食能被準確的預言。我們知道地球和月球的軌道，也知道太陽的運動，我們預言日食能準確到分鐘。日食有周期性，如遵循沙羅周期6585.32天，其間，共有71次各種日食發生，周而復始，但地點有所不同，每個沙羅周期有0.32天餘下，這時地球又自轉了117度，這可以用來修正，但不是很準確。正因為地點不同，所以儘管日食有周期，但很多人不知道，所以必須全球調查日食，而不是看一個地點的日食記錄。

太陽系基本概況?

1.太陽系和以太陽為中心並受其引力的支配而環繞它運動的天體系統叫太陽系。太陽系的成員包括太陽和環繞太陽的行星（如水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星），2000多顆軌道已確定的小行星，數量不少的衛星以及為數很多的彗星與流星體等到。太陽和它的行星是同時誕生的。他們是46億年前一團巨大的氣體和塵埃形成的。在內部，重力逐漸結束了物質的紊亂狀態，在氣團中心，溫度逐漸上升，到達一定高溫時，就形成了太陽。一些小物質團也形成了，並圍繞中心轉動，這就是行星及彗星、各自的衛星。在地球早期，太陽與現在有所不同。在3.5億年前，地球上生命初開時，太陽與現在有所不同。從表面上看，太陽是淺黃色，比現在小8％到10％，亮度只有現在的70％到75％。此後太陽慢慢變大、變熱、變亮，持續了3.5億年，但比不上僅持續了一到兩個世紀的「溫室效應」。

2.今後50億年，太陽仍然保持穩定。太陽以後可能會由於氫的燃燒比現在略大、略熱、略亮，此後，地球會有很大變化。50億年後，太陽的氦核越來越大，最後坍塌，燃燒成為碳元素，表層的氫繼續轉化為氦。氦燃燒反應產生的能量將把光球層外推，太陽變為一顆紅巨星，吞併水星和金星，併到達地球軌道。太陽紅色的表面依然，但會越來越冷。地球仍會被太陽的熱量熔化。

3.太陽系中的九大行星，按距太陽遠近排列依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它們到太陽的平均距離符合提丟斯-波得定則。按性質不同可分為三類：類地行星(水星、金星、地球、火星)體積和質量較小，平均密度最大，衛星少；巨行星(木星、土星)體積和質量最大，平均密度最小，衛星多，有行星環，自身能發出紅外輻射；遠日行星(天王星、海王星、冥王星)的體積、質量、平均密度和衛星數目都介於前兩者之間，天王星和海王星也存在行星環。九大行星都在接近同一平面的近圓形的橢圓軌道上，朝同一方向繞太陽公轉，即行星的軌道運動具有共面性、近圓性和同向性，只有水星和冥王星稍有偏離。太陽的自轉方向也與行星的公轉方向相同。地球、火星、木星、土星、天王星和海王星的自轉周期都在10-24小時左右，但水星、金星和冥王星的自轉周期分別為58.6天、243天和6.4天。多數大行星的自轉方向與公轉方向相同，但金星則相反，而天王星的自轉軸與軌道面的交角很小，呈側向自轉。除水星和金星外，其他大行星都有自己的衛星。

太陽的基本概況?

1.太陽的體積是地球的130.25萬倍，太陽系的中心天體。銀河系的一顆普通恆星。太陽的直徑約1392000千米，平均密度1.409克/立方厘米，質量1.989×10^33克，表面溫度5770℃，中心溫度1500.84萬℃。由里向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。其中心區不停地進行熱核反應，所產生的能量以輻射方式向宇宙空間發射。其中二十二億分之一的能量輻射到地球，成為地球上光和熱的主要來源。太陽內部漆黑一片，雖然體太陽光十分耀眼，但它內部卻不能產生光。因為太陽內部核反應產生的能量太高，是由伽馬射線的形式傳向外部，但人眼看不到伽馬射線。所以如果我們能看到太陽內部，那將會是一片黑暗。恆星也有自己的生命史，太陽這個巨大的"核能火爐"已經穩定地"燃燒"了50億年.目前.它正處於壯年，要再過50億年它才會燃盡自己的核燃料.那時，它可能膨脹成一個巨大的紅色星體...

2.其實，太陽只是一顆非常普通的恆星，在廣袤浩瀚的繁星世界裡，太陽的亮度、大小和物質密度都處於中等水平(2010年7月25日媒體報道，科學家最近發現一顆也許是迄今已知質量最大的恆星，其質量比太陽大數百倍。這顆恆星名為R136a1，目前估計其質量為太陽的320倍。並且由於這顆恆星劇烈燃燒，其發出的光芒比太陽強烈1000萬倍)。只是因為它離地球最近，所以看上去是天空中最大最亮的天體。其它恆星離我們都非常遙遠，即使是最近的恆星，也比太陽遠27萬倍，看上去只是一個閃爍的光點。在銀河系內一千多億顆恆星中，太陽只是普通的一員，它位於銀河系的對稱平面附近，距離銀河系中心約26000光年，在銀道面以北約26光年， 它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉，另一方面又相對於周圍恆星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。太陽上的「一天」時間不一樣。與地球一樣，太陽也有自轉，但跟地球不同的是太陽不是固體，因此不同的緯度轉速不一樣，在太陽赤道，轉一圈要25個地球日。緯度越高，轉速越慢，在靠近兩極的地方，轉一圈要約31個地球日。在地球上，在你南面的地點無論多久都在你的南面，但在太陽上，這不成立。越靠近赤道，轉的越快，就會滑向東邊。這是流體的情形。

3.我們見到的太陽的表面實際並不是一個面。在我們看來，太陽似乎有一個固體的表面，並且有一個可測的邊界。真實情況是：太陽是一個由氣體組成的球體，沒有固體的表面。我們看到的邊界，只是由於在那兒，太陽氣體的密度下降到使光透明的程度。在這個密度之上，太陽是不透明的，因此我們看不到太陽內部。雖然我們現在了解到這些，但天文學家仍然把這一不透明的邊界當作太陽的「表面」，稱作光球層。

4.光球表面另一種著名的活動現象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦，大多呈現近橢圓形，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑，但實際上它們的溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發出相當於滿月的光芒。

5.太陽的年齡約為46億年，它還可以繼續燃燒約50億年。在其存在的最後階段，太陽中的氦將轉變成重元素，太陽的體積也將開始不斷膨脹，直至將地球吞沒。在經過一億年的紅巨星階段後，太陽將突然坍縮成一顆白矮星--所有恆星存在的最後階段。再經歷幾萬億年，它將最終完全冷卻，然後慢慢地消失在黑暗裡。

6.通過對太陽光譜的分析，得知太陽的化學成分與地球幾乎相同，只是比例有所差異。太陽上最豐富的元素是氫，其次是氦，還有碳、氮、氧和各種金屬。地球上除原子能和火山、地震以外，太陽能是一切能量的總源泉。那麼，整個地球接收的有多少呢？太陽發射出大的能量呢？科學家們設想在地球大氣層外放一個測量太陽總輻射能量的儀器，在每平方厘米的面積上，每分鐘接收的太陽總輻射能量為8.24焦。這個數值叫太陽常數。如果將太陽常數乘上以日地平均距離作半徑的球面面積，這就得到太陽在每分鐘發出的總能量，這個能量約為每分鐘2.273×10^28焦。（太陽每秒輻射到太空的熱量相當於一億億噸煤炭完全燃燒產生熱量的總和，相當於一個具有5200萬億億馬力的發動機的功率。太陽表面每平方米面積就相當於一個85000馬力的動力站。）而地球上僅接收到這些能量的22億分之一。太陽每年送給地球的能量相當於100億億度電的能量。太陽能取之不盡，用之不竭，又無污染，是最理想的能源。

7.太陽表面經常發生強烈的爆炸。這種爆炸就是我們看到的耀斑，能在短短几秒內釋放出上百萬顆原子彈的能量。當耀斑發生時，太陽的大氣層會被吹出一個巨大的洞，並發出十分強烈的光、電磁波，高能X射線及數以百億計的帶電粒子，這種現象被稱作太陽風。當太陽黑子最活躍時，耀斑和太陽風也發生的最頻繁最劇烈。

8.太陽像是空間的一塊巨大的磁鐵。與地球類似，太陽內部好像有一個巨大的磁鐵，這磁鐵產生了巨大的磁場，在太空中綿延數億英里，並控制周圍熱氣體的流動。每隔11年，在黑子活動周期的開端，磁場南北極會顛倒一次，而太陽自轉軸保持不變。

地球的基本概況?

1.年齡：46億歲。公轉周期：約365天。公轉軌道：呈橢圓形。7月初為遠日點，1月初為近日點。自轉周期：恆星日：約23.小時56分4秒。太陽日：24小時。自轉方向：自西向東。黃赤交角：23°26。赤道半徑：是從地心到赤道的距離，大約6378.5公里。 平均半徑：大約6371.3 公里(這個數字是地心到地球表面所有各點距離的平均值)。體積：10832億立方千米。質量：5.9742×10^21 噸。平均密度：5.515 g/cm^3，地球是太陽系中密度最大的星體。地球表面積：5.1億平方千米。海洋面積：3.61億平方千米。大氣：主要成份：氮（78.5%）和氧（21.5%）。地殼：主要成份：氧(47%)、硅（28%）和鋁（8%）。表面大氣壓： 1013.250毫巴。由化學組成成分及地震震測特性來看，地球本體可以分成一些層圈，以下就標示出它們的名稱與範圍(深度，單位為公里)：0- 40地殼，40-2890地幔，2890-5150外地核，5150-6378內地核。 地球表面積71%為水所覆蓋，地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態水的行星 ( 土衛六的表面有液態乙烷或甲烷，而藏於木衛二的表面之下則可能有液態水，不過地球表面有液態水仍是獨一無二的)。

2.地球距離太陽1.5億千米，從地球到太陽上去步行要走3500多年，就是坐飛機，也要坐20多年。地球屬於銀河系太陽系，處在金星與火星之間，是太陽系中距離太陽第三近的行星，在八大行星中大小排行是第五，但人類直到16世紀哥白尼時代人們才明白地球只是一顆行星。 地球與月球之間的引潮力會使地球的自轉周期每一世紀增加約2毫秒，最新研究顯示在9億年前一天只有18小時，而一年則有481天。地球衛星月球俗稱月亮，也稱太陰。在太陽系中是地球中唯一的天然衛星。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡，除水星和金星外都有自己的衛星。

3.地球繞地軸的旋轉運動，叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近，地球自轉的方向是自西向東；從北極上空看，呈逆時針方向旋轉。地球自轉一周的時間，約為23小時56分，這個時間稱為恆星日；然而在地球上，我們感受到的一天是24小時，這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉，這4分鐘的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低，適合人類生存。

月球基本概況?

1.它每年以三厘米的速度遠離地球，十億年前，它和地球的距離只有現在的一半長。像地球一樣，月球也是南北極稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米，南北極也不對稱，北極區隆起，南極區凹陷約400米。月球基本上沒有水，也就沒有地球上的風化、氧化和水的腐蝕過程，也沒有聲音的傳播，到處是一片寂靜的世界。月球本身不發光，天空永遠是一片漆黑，太陽和星星可以同時出現。

2.月球上幾乎沒有大氣，因而月球上的晝夜溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方，溫度高達127.25℃；夜晚溫度可低到-183.75℃。由於沒有大氣的阻隔，使得月面上日光強度比地球上約強1／3左右；紫外線強度也比地球表面強得多。由於月球大氣少，因此在月面上會見到許多奇特的現象，如月球上的天空呈暗黑色，太陽光照射是筆直的，日光照到的地方很明亮；照不到的地方就很暗。因此才會看到的月亮表面有明有暗。由於沒有空氣散射光線，在月球上星星看起來也不再閃爍了。

3.月亮比地球小，直徑是3476公里，大約等於地球直徑的3/11。月亮的表面面積大約是地球表面積的1／14，比亞洲的面積還稍小一些；它的體積是地球的1／49，換句話說，地球裡面可裝下49個月亮。月亮的質量是地球的1／81；物質的平均密度為每立方厘米3.34克，只相當於地球密度的3／5。月球上的引力只有地球1／6，也就是說，6公斤重的東西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走，身體顯得很輕鬆，稍稍一使勁就可以跳起來，宇航員認為在月面上半跳半跑地走，似乎比在地球上步行更痛快。

4.月球是離地球最近的天體，它是圍繞地球運轉的、唯一的天然衛星，它與地球的平均距離約384400公里。月球繞地球運動的軌道是一個隨圓形軌道，其近地點（離地球最近時）平均距離為363300公里，遠地點（離地球最遠時）平均距離為405500公里，相差42200公里。

5.月球在繞地球運動的過程中，還要跟著地球一起繞太陽運動。這就是說，月球繞地球運動一周後，再回到的空間位置已不是原出發點了。由此可見，月球在運動過程中還要參與多種系統的運動。月球的運動和其他天體一樣，月球也處於永恆的運動之中。月球除東升西落外，它每天還相對於恆星自西向東平均移動13°多，因此，月亮每天升起來的時間，都比前一天約遲50分鐘。月亮的東升西落是地球自轉的反映；而自西向東的移動卻是月亮圍繞地球公轉的結果。月亮繞地球公轉一周叫做一個「恆星月」，平均是27天7小時43分11秒。月亮繞地球公轉的同時，它本身也在自轉。既然月亮自轉一周是地球上的27.3天，為什麼月亮上的一天等於地球上29天半的時間呢？原來月亮一面自轉，一面還要圍繞地球公轉，而地球同時也在圍繞太陽公轉。當月亮轉了一周以後，地球也在繞太陽公轉的軌道上走了一段距離，因此月亮原來正對太陽的一點，還沒有正對著太陽，必須再轉過一個角度，才能正對太陽，這段時間要用2.25天。把27.3天加上2.25天，正好大約29天半的時間。

6.月亮的自轉周期和公轉周期是相等的，即1：1，月球繞地球一周的時間為也就是它自轉的周期。月球這種奇特地自轉結果是：月球總以同一半面向著地球，而從地球上永遠看不到月球背面是什麼樣，只有靠探測器才能揭開月背千古之謎，人類的這個願望早在30多年前就已實現了。 當今大型天文望遠鏡能分辯出月面上約50米（相當於14層高樓）的目標。

7.大家知道，月亮本身不發光，只是把照射在它上面的太陽光的一部分反射出來，這樣，對於地球上的觀測者來說，隨著太陽、月亮、地球相對位置的變化，在不同日期里月亮呈現出不同的形狀，這就是月相的周期變化。進一步說，雖然月亮被太陽照射時，總有半個球面是亮的，但由於月亮在不停地繞地球公轉，時時改變著自己的位置，所以它正對著地球的半個球面與被太陽照亮的半個球面有時完全重合，有時完全不重合，有時一小部分重合，有時一大部分重合，這樣月亮就表現出了陰晴圓缺的變化。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！