天文学基本常识.doc

1.太阳是距离地球最近的恒星，是太阳系的中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在太阳。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳运行公转。2.太阳从中心向外可分为核反响区、辐射区与对流区、太阳大气。太阳的大气层，像地球的大气层一样，可按不同的高度与不同的性质分成各个圈层，即从内向外分为光球、色球与日冕三层。我们平常看到的太阳外表，是太阳大气的最底层，温度约是6000开3.太阳寿命：约50亿年左右 太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上，距离银河系中心约30000光年4.在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰，这就是天文上所谓的“日珥。5.日冕还会有向外膨胀运动，并使得冷电离气体粒子连续地从太阳向外流出而形成太阳风。6.太阳耀斑是一种剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发。其主要观测特征是，日面上常在黑子群上空突然出现迅速开展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢. 耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员与仪器的平安。当耀斑辐射来到地球附近时，与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台播送，会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用，产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。 7.米粒组织是太阳光球层上的一种日面构造。呈多角形小颗粒形状，得用天文望远镜才能观测到。米粒组织的温度比米粒间区域的温度约高300 明亮的米粒组织很可能是从对流层上升到光球的热气团，不随时间变化且均匀分布，且呈现剧烈的起伏运动.8.奥本海默极限 稳定中子星的质量上限 存在一个临界质量M M 表示太阳质量。当星体的质量小于M 时存在稳定的平衡解9.钱德拉塞卡极限; 白矮星的一种极限质量。当白矮星的质量超过此值时，它的核心电子简并压不能支撑外层负荷。假定白矮星无自转，且平均分子量为2时，此极限值为太阳质量的倍。 10.彗星过去被称为“扫帚星，在于它具有两条尾巴，一条是笔直延伸的电离尾，一条是扩散、弯曲的尘埃尾。1彗核：由岩石碎片，固体微粒与冰2、彗发：彗星靠近太阳时，彗核的冰物质受热而局部汽化。3、彗尾：受太阳风吹拂，彗发一局部被吹成彗尾。11. 1天文单位au=1.5x108公里 1秒差距=3x1013公里 1光年=0.95x1013公里 最近恒星：半人马& 最近疏散星系：大麦哲伦星云12. 太阳系之最 太阳系内最大的断层地形-火星 太阳系中最大的火山-火星 奥林帕斯火山太阳系内最大的卫星-木卫三 (直径5262公里)太阳系内最大的磁场- 太阳磁场太阳系内拥有卫星最多的行星-木星 (63颗卫星)太阳系七大卫星-木卫三(5262公里)土卫六(5150公里)木卫四(4800公里)木卫一(3630公里)月球(3476公里)木卫二(3140公里)海卫一(2700公里)太阳系内最大的逆行卫星-海卫一 (海王星俘获的卫星 未来将撞向海王星/解体成海王星光环)太阳系中唯一自东向西自转的行星-金星 (自转周期243 天公转周期224.7天)自转周期大于公转周期的行星-金星(自转周期243.02天 公转周期224.7天)火山活动最频繁的星球-金星太阳系中最大的行星是-木星大气活动最剧烈-海王星 先预测后观察发现密度最大： 地球 最小 ：土星13. 天上的立法者：开普勒 ；三大定律： 椭圆定律所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。 面积定律行星与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。 调与定律所有行星绕太阳一周的恒星时间(Ti)的平方与它们轨道长半轴(ai)的立方成正比，即 。开普勒发现的行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说。14. 星等：星等是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法，记为m。天文学上规定， 星的明暗一律用星等来表示，星等数越小，说明星越亮，星等数每相差1，星的亮度大约相差2.5倍。目视星等是指我们用肉眼所看到的星等。看来不突出的、不明亮的恒星，并不一定代表他 们的发光本领差。绝对星等假想把星体放在距离10秒差距即3.26光年，秒差距亦是天文学上常用的距离单位，1秒差距=3.26光年远的地方，所观测到的视星等，就是绝对星等了。通常绝对星等以大写英文字母M表示。换算目视星等与绝对星等可用公式转换，公式如下： M=m+55 log d M为绝对星等; m为目视星等; d为距离15. 恒星光谱：最常用的恒星光谱分类系统是美国哈佛大学天文台于19世纪末提出的，称为哈佛系统。按照这个系统，恒星光谱分为O、B、A、F、G、K、M、R、S、N等类型，组成如下序列。O型星温度最高，约40000K；M型星最低，约3000K。R型与K型相当；N与S型与M型相当。光度型分为7级：I超巨星，亮巨星，巨星， 亚巨星， 主序星矮星，亚矮星，白矮星。按照MK系统，太阳为G2V型星，说明太阳的光谱型是G2，且是一颗主序星矮星。 元素丰度 ： 即元素的相对含量，是在证认的根底上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。结果说明，绝大多数恒星的元素丰度根本一样:氢最丰富,按质量计约占71；氦次之,约占27；其余元素约合占2。这称为正常丰度。有少数恒星的元素丰度与正常丰度不同，一般说来，这与恒星的年龄有关。 16.恒星距离测量：主要有视差法星群视差法，变星测距，以及光谱红移等方法。测距越远的方法，其误差也越大。这些方法组成距离阶梯，以近距离测量方法得到的数据对远距离测量的方法进展矫正，从而实现宇宙各距离尺度的测距。视差测量是确定天体距离的最根本方法，也称为三角视差。 造父视差法：标准烛光法 物理学中有一个关于光度、亮度与距离关系的公式。SL0/r2 测量出天体的光度L0与亮度S，然后利用这个公式就知道天体的距离r。分光视差法：是利用恒星光谱中某些谱线的强度比与绝对星等的线性经历关系，即由测定一些谱线对的强度比求绝对星等，进而由距离模数公式 mv Mv = 5lgd 5 求出距离d。 例如，假设观测某一视星等为+15 的恒星，又经其光谱判定为G2 V的恒星，亦即可从H-R 图该星的绝对星等为+5 ，如此可经由距离模数公式求出d=1000 PC = 3260 l.y. 测距适用范围：7M pc。17. 星族: 星族是银河系中年龄、化学物质组成、空间分布与运动特性较接近的恒星集合年轻的恒星 第一星族星亦称星族星包含相当数量比氦重的元素天文学中通称为“金属。这些重元素的来源是上一代恒星经由超新星爆炸，或来自行星状星云物质扩散的过程散布出来的。我们的太阳是属于第一星族的恒星，通常都散布在银河系旋臂中。 第一星族或是富金属星是年轻的恒星，金属量最高。地球的太阳是富金属的例子，它们通常都在银河的螺旋臂内。 一般而言，最年轻的恒星，越极端的第一星族星被发现的位置越在最周边，依此类推，太阳被认为位居第一星族星的中间。年长的恒星 第二星族星亦称星族星的恒星在大爆炸之后形成，迄今仍活动的恒星，因此只含有少量的金属因恒星演化积累的重元素。由此导致的结果是，他们缺乏构成行星的元素，也就少有行星在周围环绕。第二星族的恒星都在球状星团与银河系银晕中第二星族或贫金属星只有相对是少量的金属。理想的相对的少量必须是除了氢与氦之外，所有的元素都远低于富金属天体中的相对数量最老的恒星 假想的第三类恒星是第三星族星亦称星族星，迄今仍未被发现。推 测它们诞生于大霹雳后不久，是不含金属的恒星，存在于类星体与再游离的时期。虽有其理论依据，却没有足以证明其存在的间接证据。推测它们是非常巨大、高热与短命的，质量可能数百倍于太阳。 第三星族星或是无金属星是假设中的星族，是在早期宇宙中应该形成的极端重与热，并且不含金属的恒星。它们未曾被直接观测到，但是经由宇宙中非常遥远的重力透镜星系找到间接的证据。它们也被认为是暗弱蓝星系的成员。18.美国天文学家哈勃对宇宙中的星系按其形态或叫构造类型划分为三类：1、椭圆星系。椭圆星系是从圆球星系开展演化而成的，图2-1是该类型星系由圆球状星系开展成为椭圆星系的一组照片。2、旋涡星系。旋涡星系在宇宙中也有多种形态，而且也有一个开展演化的过程。一开场从不规那么的形态向规那么形态逐步开展演化。3、不规那么星系。图1-4是一个棒状旋涡星系照片，不规那么星系也能逐渐开展演化为规那么星系。19.哈勃定律 河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大第 8 页