地球的宇宙环境思维导图

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2023-11-04

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宇宙

恒星的演化

多普勒效应

地球的宇宙环境

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思维导图大纲

恒星和星系

恒星

恒星及其自行

恒星的空间速度

视向速度(沿观测者视线的分量)

切向速度(同视向速度相垂直的分量）

表现为恒星在天球上相对太阳的位移，即自行。注：恒星的自行没有统一的方向和速率。

恒星的发光和光谱

恒星能自行发光(可见光)—有很高的温度

质量大小

发展阶段

光谱：按其波长顺序排列成一条光带

发射光谱

吸收光谱

恒星光谱

红色星，表面温度约为3000K

黄色星约为6000K(太阳)

白色星一般为10000⁓20000K

蓝色星可达30000⁓100000K

多普勒效应

红移现象

恒星的亮度和光度

恒星亮度指地球上的受光强度，即恒星的明暗程度。视星等(m)表示天体亮度等级。(注:通常所说的星等是指视星等)—星等按等差级数增加，亮度按等比级数减小。

恒星的亮度与其距离远近有关

恒星光度指恒星本身的发光程度。标准距离(10pc)下的恒星的亮度称绝对亮度，其星等叫绝对星等。绝对星等(M)表示天体光度等级。

恒星的多样性

单星、双星和星团

双星

光学双星(视双星或假双星)：在天球上位置很靠近，但实际上在视线方向上相距很远，无物理联系。

物理双星：两个子星空间距离相近，由于相互吸引而相互绕转。

星团：恒星集中分布在一个较小的空间，彼此有物理联系，形成一个稠密的恒星集团。

变星、新星和超新星

变星：恒星的光度在短时期内会发生明显的、特别是周期性的变化。

食变星(几何变星、食双星)：双星绕转的轨道平面平行于视线方向，还会发生周期性的相互遮蔽。其亮度变化是由于双星相互绕转时发生交食现象而引起的。

物理变星：其亮度变化是由于恒星内部或其大气物理状况变化。

脉动变星:恒星体积发生周期性膨胀和收缩而引起光度的变化(膨胀时光度变大,反之)

爆发变星:星体爆发现象引起光度的变化。

新星:爆发变星中,亮度在很短时间内突然剧增、然后缓慢减弱的恒星。

超新星:爆发规模特别大的变星。

巨星、超巨星和白矮星(注:光谱–光度图或赫罗图)

巨星

红巨星:温度不高,体积很大,增加了发光面积。

白矮星:温度高,体积小,光度小。

脉冲星和中子星

脉冲星:变星有规律地发出射电脉冲讯号—天体辐射的表现形式。

中子星:中子组成的恒星,由于恒星演化到晚期,能量耗竭—表示脉冲星的物理实质。

恒星的演化

幼年期:原始星云收缩形成原恒星

青少年期:原恒星出现‶氢闪“(核心部分氢开始点燃)

青壮年期:核心部分氢燃烧引起热核反应启动,恒星形成

晚年期:恒星核心部分氢燃烧殆尽,核部收缩,温度升高;外壳体积膨胀,形成红巨星

衰亡期:恒星内核猛烈塌缩,释放惊人的能量→超新星爆发→致密星→白矮星(→黑矮星)、中子星、黑洞

星系

银河与银河系

银河系:大量恒星、星云和星际物质的聚集体

太阳在银河系中的位置和运动

位置:靠近银河系赤道平面(银道面),偏踞银盘一侧。

运动:既有绕转银心的运动,又有相对于邻近恒星的运动。

河外星系

宇宙

天文新发现

太阳和太阳系

太阳

太阳的距离、大小和质量

太阳的热能、温度和热源

太阳表面温度与它辐射的热量和光谱有关。太阳在其核心区域发生热核反应产能。

太阳的大气

光球(低层)、色球(中层)和日冕(外层)

太阳活动:太阳的外层大气受太阳磁场的支配,处于局部的剧烈运动中

黑子、光斑、日珥、日冕膨胀和耀斑(引起磁暴和极光)

太阳系

太阳系的发现

开普勒定律

轨道定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动,太阳位于行星轨道椭圆的二个焦点之一

天体轨道不仅限于开普勒椭圆,而且可以是任何一种圆锥曲线。决定轨道形状的必要条件,仅限于物体的初始条件—速度

面积定律:在同样的时间内,行星向径在其轨道平面上扫过的面积相等

在引力作用下,行星绕太阳运动的面速度不变

周期定律:任何两个行星绕太阳公转的周期的平方之比,等于它们与太阳的距离的立方之比

万有引力

太阳系的组成:八大行星、矮行星和太阳系小天体

行星

彗星:轨道的偏心率很大,轨道显得又扁又长

彗核、彗发和彗尾

流星和流星体

太阳系起源的星云假说

月球和地月系

月球(地球唯一的天然卫星)

月球的距离和大小

月球表面

月‶海“:月面上比较阴暗的部分,存在着大范围的熔岩流

月陆:月面上比较明亮的高地

月坑(环形山):月面上四周凸起、中间低凹的环形隆起

辐射纹:从大环形山向四周辐散的明亮线条

月谷:深陷的裂缝

月球的物理状况

重力微弱,没有大气,没有磁场

地月系

地月系的绕转:月球绕转地球

周期为恒星月;自转为同步自转

月相和朔望月

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