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标题: 天文知识之地球-简单篇 [打印本页]

作者: 零度星系    时间: 2018-9-13 22:34
标题: 天文知识之地球-简单篇


第二章 太阳系的行星成员
我们太阳系的行星成员目前主要包括:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等八大行星,早期的冥王星已经被降级为矮行星系列。至于海王星外围轨道上是否还存在满足行星定义的天体,目前还未发现。
这些行星成员我们又分为三大类,第一种是类地行星(岩石行星),主要由硅酸盐岩石组成,它们分别是水星、金星、地球、火星。第二种是类木行星(气态巨行星),主要由氢和氦组成的气体构成,它们分别是木星和土星。第三种是冰巨行星,主要由水、氨与甲烷组成的冰状固体构成,分别是天王星和海王星。
我们按离太阳的距离来介绍这8大行星
第一节类地行星
类地行星主要是由岩石和硅酸盐组成的固体行星,它们分别是水星、金星、地球、火星。之所以称为类地,是因为其它行星都类似于地球,是个岩石固体的行星。
2.1.1 水星
见文章《天文知识之水星-简单篇》
2.1.2 金星
见文章《天文知识之金星-简单篇》
2.1.3 地球
地球是我们人类赖以生存的家园,也是目前已知具有生命系统的星球。地球是处于太阳系行星轨道由近到远的第三颗行星,距离太阳约1.5亿千米。目前地球上的物种可能多达1万亿之多,人类的数量目前多达近80亿。
图2.1.3 美国阿波罗17号宇航员在前往月球途中拍摄的“蓝色弹珠”地球照片(摄于1972年12月7日,非原始照片)
2.1.3.1 地球的起源
与其它类地行星类似,地球起源于约45.4亿年前。大约46亿年前,氢分子云的引力坍缩,在其中心形成了我们的太阳。其余部分围绕太阳,并形成原始行星盘。随后原行星盘内的冰粒、尘埃、气体等等开始吸积,最终演化成了我们的地球。初生的地球表面是由岩浆组成的“海洋”,经过漫长的岁月才形成了我们今天看到的海洋。
2.1.3.2 地球有多大?
首先我们要了解1米的概念,以及1000米=1千米(公里)远的概念。我们常人的身高不足2米,可以想象一下1千米有多远?
地球的直径约为12742千米,从而可以得出其周长约为40030千米。如果您现在乘坐一架速度约为每小时1000千米的民航客机的话,那么需要花费约40个小时才能环绕地球一周。
2.1.3.3 地球的结构
地球的构成由内向外是:地球的最中心是含有铁和镍的固体内核以及外围包围的液体外核、往外是富含铁和镁的硅酸盐岩石的地幔、地球固体最外层的是地壳、地面大气层最低层的是对流层,对流层与我们的天气变化息息相关、往外是平流层,这一层中含有臭氧,有吸收紫外线的功能,从而保护地球上的生命免遭强烈紫外线的直接照射。再往外高一点的是中间层、其次为热层,这一层空气已经很稀薄了,具有大量的等离子体。最后一层为散逸层,是外太空的起点,含元素中最轻的两种气体:氢(H)及氦(He)。
图2.1.3.3 从地核到地表的地球结构示意图 (未按照比例绘制)
2.1.3.4 地球的自转与公转
地球的自转是我们非常熟知的,太阳每日东升西落,1天约为24小时。从北极向下看去地球的自转方向是逆时针的,当然南极看的话就是顺时针的。
不过有趣的是因为地球与月球潮汐加速的缘故,现在地球的太阳日已经比19世纪略长一些,每天要长0至2 毫米左右。
日月对海洋的引潮力使地球自转速度变慢,令地球一日的长度每100年增加1.6毫秒,导致一年的日数减少,有证据表明泥盆纪中期的一年有400日。
地球绕太阳转一圈便是地球的公转,地球的公转约为365天,也就是我们常说的1年。地球公转方向为逆时针,与自转方向相同。
图2.1.3.4 深太空气候观测站在2016年5月29日拍摄的地球自转影像。
2.1.3.5 地球的季节变化
由于地球具有大约23度的转轴倾角,因此围绕太阳公转时,就有了季节之分。当太阳直射到赤道时,为春秋季节。当太阳直射到北半球时,北半球便处于夏季,而南半球处于冬季。
图2.1.3.5 地球的季节变化
2.1.3.6 地球的天然卫星-月球
在类地行星中,月球是唯一一颗拥有球形状态的天然卫星。目前月球的自转周期恰好与它的公转周期一致,大约都为27.32天。这也使得月球总是一面朝向我们,因此在地球上看月球时,几乎(要考虑天平动)只能看见它的一面。由于地月间的潮汐相互作用,月球会以每年大约38毫米的距离逐渐远离地球。
太阳的直径大约是月球的400倍,凑巧的是它与地球的距离也是400倍远,因此从地球看到的月球和太阳目视大小几乎相同,这就创造了日全食和日环食。月球的月相变化是由于其公转地球造成的,当月球位于地球与太阳之间时,我们从地球上几乎看不到月球(因为月球被日光照亮区域几乎为0);当地球位于月球与太阳之间时,地球的夜面就可以看见满月。
月球的形成目前有好几种假说,其中大碰撞说是目前最受青睐的科学假说。该假说认为,大约45亿年前,一颗火星般大小(比地球小一半)的天体忒伊亚与早期的地球撞击,残留的碎片吸积后形成了月球。
月球的直径大约3474.8千米,而地球直径约为12742千米。因此大约3.7个月球并排一线才有地球直径那么的宽大,同时也知晓其体积约为地球的0.0203倍,意思是大约49.3个月球才能装满一个地球。另外其质量的话,大约需要81.3个月球才有一个地球那么重。
下面的表格图为月球与地球的基础参数对比:
关于地球的小档案
质量约为:5972300000000000000000吨=597230亿亿吨= 59723x10的17次方吨;
体积约为:1083210000000立方千米=10832.1亿立方千米=108321x10的7次方立方千米;
直径约为:12742千米;
自转周期约为:23.9345小时;
公转周期约为:365.242天(绕太阳中心);
距离太阳中心约为:1.49598亿公里;
距离月球中心约为:384399公里;
从地球看去的月球最大目视星等约为:-12.74
2.1.4 火星
见下一篇:天文知识之火星-简单篇
参考资料
1.WJ百科
2.所有数据参数引用至NASA-Planetary Fact Sheets
文章作者:零度星系(天文在线)
审核人员:小抽
最终审核:零度星系(天文在线)
编辑用时:2018年07月02日-2018年07月06日
审核用时:2018年07月08日-2018年09月09日
最后更新:2018年9月13日星期四
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全文排版:天文在线(零度星系)
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