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天文學的基礎知識(三) (轉載)
天文學的基礎知識(三)   (轉載)

天王星基本概況?
  1.天王星是從太陽向外的第七顆行星,在太陽系的體積是第三大(比海王星大),質量排名第四(比海王星輕),表面積相當于15.91 個地球表面積,質量等于14.536 個地球,自轉周期17 1424秒,軸傾斜97.77°,遠日點距離約30億公里,近日點距離約27億公里,軌道周期84.323326 年,陽光的強度只有地球的1/400。他的名稱來自古希臘神話中的天空之神尤拉納斯(Ο?ραν??),是克洛諾斯(農神)的父親,宙斯(朱比特)的祖父。天王星在被發現是行星之前,已經被觀測了很多次,但都把它當作恒星看待。最早的紀錄可以追溯至1690年,約翰·佛蘭斯蒂德在星表中將他編為金牛座34,并且至少觀測了6次。天王星是第一顆在現代發現的行星,雖然他的光度與五顆傳統行星一樣,亮度是肉眼可見的,但由于較為黯淡而未被古代的觀測者發現。威廉·赫歇耳爵士在1781313日宣布他的發現,在太陽系的現代史上首度擴展了已知的界限。這也是第一顆使用望遠鏡發現的行星。目前已知天王星有27顆天然的衛星。

  2.天王星和海王星的內部和大氣構成不同于更巨大的氣體巨星--木星和土星。同樣的,天文學家設立了不同的冰巨星分類來安置她們。天王星大氣的主要成分是氫和氦,還包含較高比例的由水、氨、甲烷結成的,與可以察覺到的碳氫化合物。他是太陽系內溫度最低的行星,最低的溫度只有49K,還有復合體組成的云層結構,水在最低的云層內,而甲烷組成最高處的云層。根據旅行者2號的探測結果,科學家推測天王星上可能有一個深度達10000公里、溫度高達攝氏6650度,由水、硅、鎂、含氮分子、碳氫化合物及離子化物質組成的液態海洋。由于天王星上巨大而沉重的大氣壓力,令分子緊靠在一起,使得這高溫海洋未能沸騰及蒸發。反過來,正由于海洋的高溫,恰好阻擋了高壓的大氣將海洋壓成固態。

3.如同其他的大行星,天王星也有環系統、磁層和許多衛星。天王星的系統在行星中非常獨特,因為它的自轉軸斜向一邊,幾乎就躺在公轉太陽的軌道平面上,因而南極和北極也躺在其他行星的赤道位置上。當天王星在至日附近時,一個極點會持續的指向太陽,另一個極點則背向太陽,每一個極都會有被太陽持續的照射42年的極晝,而在另外42年則處于極夜。天王星有一個暗淡的行星環系統,由直徑約十米的黑暗粒狀物組成。他是繼土星環之后,在太陽系內發現的第二個環系統。目前已知天王星環有13個圓環,其中最明亮的是ε環。

  海王星基本概況? 
  1.海王星是環繞太陽運行的第八顆行星,也是太陽系中第四大天體(直徑上)。海王星的軌道周期()大約相當於164.79地球年,自轉周期(日)大約是16.11小時,海王星直徑上小于天王星,但質量比它大。 海王星距太陽45億公里,直徑49.5萬公里。1989825日,旅行者2號探測器飛越海王星,這是人類首次用空間探測器探測海王星。它在距海王星4827千米的最近點與海王星相會,從而使人類第一次看清了遠在距離地球45億千米之外的海王星面貌,它發現了海王星的6顆新衛星(海王星有9顆已知衛星:8顆小衛星和海衛一。其中海衛一是太陽系質量最大的衛星)。首次發現海王星有5條光環,其中3條暗淡、2條明亮。由于冥王星的軌道極其怪異,因此有時它會穿過海王星軌道,自1979年以來海王星成為實際上距太陽最遠的行星,在1999年冥王星才會再次成為最遙遠的行星,通過雙目望遠鏡可觀察到海王星,但假如你要看到行星上的一切而非僅僅一個小圓盤,那么你就需要一架大的天文望遠鏡。

  2.海王星的外觀呈藍色是大氣中甲烷吸收了日光中的紅光造成的。作為典型的氣體行星,海王星上呼嘯著按帶狀分布的大風暴或旋風,海王星上的風暴是太陽系中最快的,時速達到2000千米。和土星、木星一樣,海王星內部有熱源--它輻射出的能量是它吸收的太陽能的兩倍多。海王星的組成成份與天王星的很相似:各種各樣的和含有15%的氫和少量氦的巖石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星,它或許有明顯的內部地質分層,但在組成成份上有著或多或少的一致性。但海王星很有可能擁有一個巖石質的小型地核(質量與地球相仿)。它的大氣多半由氫氣和氦氣組成。還有少量的甲烷。

3.海王星也有光環。在地球上只能觀察到暗淡模糊的圓弧,而非完整的光環。但旅行者2號的圖像顯示這些弧完全是由亮塊組成的光環。其中的一個光環看上去似乎有奇特的螺旋形結構。海王星的磁場和天王星的一樣,位置十分古怪,這很可能是由于行星地殼中層傳導性的物質(大概是水)的運動而造成的。 

 什么是小行星帶?什么是小行星? 
  1.小行星帶是位于火星和木星軌道之間的小行星的密集區域,估計此地帶存在著50萬顆小行星。關于形成的原因,比較普遍的觀點是在太陽系形成初期,由于某種原因,在火星與木星之間的這個空擋地帶未能積聚形成一顆大行星,結果留下了大批的小行星。

  2.在太陽系中,除了九顆大行星以外,還有成千上萬顆我們肉眼看不到的小天體,它們像九大行星一樣,沿著橢圓形的軌道不停地圍繞太陽公轉。與八大行星相比,它們好像是微不足道的碎石頭。這些小天體就是太陽系中的小行星。  
  3.小行星,顧名思義,它們的體積都很小。最早發現的谷神星Ceres 1)智神星”(Pallas 2)婚神星”(Juno 3) 灶神星”(Vesta 4)是小行星中最大的四顆,被稱為四大金剛四大金剛中最大的谷神星直徑約為1000千米,最小的婚神星直徑約為200多千米;如果能把它們從天上到地球上來,中國的青海省剛好可以讓谷神星安家。除去四大金剛外,其余的小行星就更小了,據估計,最小的小行星直徑還不足1千米。雖然它們的體積比衛星還小得多,但是在太陽系這個家庭中,卻要和九大行星論資排輩。

  4.大多數小行星是一些形狀很不規則、表面粗糙、結構較松的石塊,表層有含水礦物。它們的質量很小,按照天文學家的估計,所有小行星加在一起的質量也只有地球質量的410000。這些小行星和它們的大行星同伴一起,一面自轉,一面自西向東地圍繞太陽公轉。盡管擁擠,卻秩序井然,有時它們巨大的鄰居--木星的引力會把一些小行星拉出原先的軌道,迫使它們走上一條新的漫游道路。在近年對小行星觀測中,還發現一個有趣的現象,有些小行星竟然也有自己的衛星。 
  四大小行星是哪四個?它們的基本概況?
  1.據統計,太陽系中約有50萬顆小行星和八大行星一樣繞著太陽公轉,目前已登記在冊的超過8000顆。它們大多體積很小,最早發現的四大小行星(谷神星(Ceres)、智神星(Pallas)、婚神星(Juno)和灶神星(Vesta))中,谷神星是最大的一顆,通常被稱作『偉大的母親』。這種稱呼,就是來自那些遙遠的羅馬神話。

  2.谷神星(1 Ceres)又稱榖神星,是火星與木星之間的小行星帶中,人們最早發現的第一顆小行星,由意大利人皮亞齊于180111日發現。其平均直徑為952公里,等于月球直徑的1/4,質量約為月球的1/50,又被稱為1號小行星。是小行星帶中最大最重的天體。有趣的事,很多國際上的環保主題網站,都采用谷神星的標志來表示自己環保的決心。
  3.婚神星是處在火星跟木星的小行星帶之間,它在數千萬小行星里面體積第四大,直徑240公里長。 
  4.智神星(2 Pallas)是第二顆被發現的小行星,由德國天文學家奧伯斯于1802328日發現。其平均直徑為520千米。該天體以希臘神話中海神波賽冬的孫女Pallas Athena(即雅典娜的別稱)來命名。

  5.灶神星,又稱第4號小行星,是德國天文學家奧伯斯于1807329日發現的。灶神星是第二大的小行星,僅次于谷神星。

什么是近地小行星? 
  近指接近地球,批的是那些軌道與地球軌道相交的小行星。這類小行星可能會帶來撞擊地球的危險。同時,它們也是相對容易使用地頢發射太空梭訪問的。事實上,訪問近地小行星所需的delta-v比訪問月球還小。NASA的近地小行星約會探測器已經訪問過這些小行星中最著名的小行星433 (愛神星)。目前已知的大小4千米的近地小行星已有數百個。可能還存在成千上萬個直徑大于1千米的近地小行星數量估計超過2000個。天文學家相信已經在它們的軌道上運行了1000萬至1億年。它們要最終與內行星碰撞要么就是在接近行星時被彈出太陽系。

  什么是特洛依小行星?

  特洛依小行星指的是與木星有著相同的軌道,在木星軌道前后60°的拉格朗日點附近一片拉長的扁平區域,半長軸在5.05AU5.40AU的小行星, 現在它的概念已經不單單限于木星了.而的泛指有著相似關系的天體。

  什么是天狼星
  天狼星冬季夜空里最亮的恒星,屬一等星,目視星等為-1.45等,絕對星等為+1.3等。它在天球上的坐標是赤經06h 45m 08.9173s赤緯-16°42'58.017"(歷元2000.0)。它是大犬座中的一顆雙星。雙星中的亮子星是一顆比太陽亮23倍的藍白星,體積略大于太陽,直徑是太陽的1.7倍,表面溫度是太陽表面溫度的2倍,高達10000。它距太陽系約8.6光年,只有除太陽以外最近恒星距離的兩倍。古代埃及人認識到若該星偕日升起,即正好出現在太陽升起之前時尼羅河三角洲就開始每年的泛濫。而且他們發現,天狼星兩次偕日升起的時間間隔不是埃及歷年的365天而是365.25天。天狼星是大犬座α,是全天最亮的星星。天狼星是由甲、乙兩星組成的目視雙星。甲星是全天第一亮星,屬于主星序的藍矮星。乙星一般稱天狼伴星,是白矮星,質量比太陽稍大,而半徑比地球還小,它的物質主要處于簡并態,平均密度約3.8×106/立方厘米。


什么是織女星? 
  織女星是天琴座中的一顆亮星,學名叫天琴座α。它是夏夜星空中最著名的亮星之一。平時,人們都叫它織女星。在西方,稱為Vega。赤徑18h47m,赤緯3847分。織女星的直徑是太陽直徑的3.2倍,體積為太陽的33倍,質量為太陽2.6倍,表面溫度為8900攝氏度,呈青白色。它是北半球天空中三顆最亮的恒星之一,距離地球大約26.5光年。在織女星的旁邊,有四顆構成一個小菱形。傳說這個小菱形是織女織布用的梭子,織女一邊織布,一邊抬頭深情地望著銀河東岸的牛郎(河鼓二)和她的兩個兒子(河鼓一和河鼓三)。在1.3萬多年以前,織女星曾經是北極星,由于地軸的進動,現在的北極星是小熊座a星。然而,再過1.2萬年以后,織女星又將回到北極星的顯赫位置上。現代天文觀測表明,整個太陽系正以每秒19公里的速度向著織女星附近的方向奔去。織女星是天琴座最亮的恒星(天琴座α星),也是全天第五亮星,在大角星之后。在北半球的夏天,織女星多可在天頂附近的位置見到,由于織女星的視星等接近零,因此不少專業天文學家會以織女星來作光度測定的標準。織女星與位于天鷹座的河鼓二(牛郎星),及天鵝座的天津四,組成著名的夏季大三角。如果把它看作是一個直角三角形,那織女星便是構成直角的星星。

  什么是牛郎星?

  河鼓二即天鷹座α星,俗稱牛郎星。在夏秋的夜晚它是天空中非常著名的亮星,呈銀白色。距地球16.7光年,它的直徑為太陽直徑的1.6倍,表面溫度在7000左右,發光本領比太陽大8倍,目視星等為0.77等。它與織女星隔銀河相對。古代傳說牛郎織女七月七日鵲橋相會。實際上牛郎織女相距16光年。即使乘現代最強大的火箭,幾百年后也不曾相會。牛郎星兩側的兩顆較暗的星為牛郎的一兒一女——河鼓一、河鼓三。傳說牛郎用扁擔挑著一兒一女在追趕織女呢。

  什么是北斗星?

  北斗星相對于北極星,位置也是基本不變的,但地球的自轉會讓人感到北斗星在繞著北極星轉(其實是繞著地軸轉),如果你在一個晚上持續地看北斗星,會發現它也是從東往西轉,到了白天太陽出來就看不見它了。而當地球公轉到其他位置的時候,比如轉過半個公轉軌道,這時候的晚上正好是半年前的晚上看到的宇宙空間的另一半,所以看到北斗星的指向就相當于半年前北斗星在白天的形式。在北天有排列成斗(杓)形的七顆亮星。我們常稱它們為北斗七星。北斗七星屬大熊星座的一部分,從圖形上看,北斗七星位于大熊的背部和尾巴。這七顆星中有6顆是2等星,一顆是3等星。通過斗口的兩顆星連線,朝斗口方向延長約5倍遠,就找到了北極星。認星歌有:認星先從北斗來,由北往西再展開。初學認星者可以從北斗七星依次來找其它星座了。 北斗七星從斗身上端開始,到斗柄的末尾,按順序依次命名為αβγδεζη,我國古代分別把它們稱作:天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光。從天璇通過天樞向外延伸一條直線,大約延長5倍多些,就可見到一顆和北斗七星差不多亮的星星,這就是北極星。道教稱北斗七星為七元解厄星君,居北斗七宮,即:天樞宮貪狼星君、天璇宮巨門星君、天璣宮祿存星君、天權宮文曲星君、玉衡宮廉貞星君、開陽宮武曲星君、搖光宮破軍星君。

什么是紅巨星?
  當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星(main sequence)階段,步入老年期時,它將首先變為一顆紅巨星。稱它為巨星,是突出它的體積巨大。在巨星階段,恒星的體積將膨脹到十億倍之多。稱它為巨星,是因為在這恒星迅速膨脹的同時,它的外表面離中心越來越遠,所以溫度將隨之而降低,發出的光也就越來越偏紅。不過,雖然溫度降低了一些,可紅巨星的體積是如此之大,它的光度也變得很大,極為明亮。肉眼看到的最亮的星中,許多都是紅巨星。

  什么是紅矮星
  在眾多處于主序階段的恒星當中,其大小及溫度均相對較小和低,在光譜分類方面屬于KM型。它們在恒星中的數量較多,大多數紅矮星的直徑及質量均低于太陽的三分一,表面溫度也低于3500 K。釋出的光也比太陽弱得多,有時更可低于太陽光度的萬分之一。又由于內部的氫元素核聚變的速度緩慢,因此它們也擁有較長的壽命。紅矮星的內部引力根本不足把氦元素聚合,也因此紅矮星不可能膨脹成紅巨星,而逐步收縮,直至氫氣耗盡。也因為一顆紅矮星的壽命可多達數百億年,比宇宙的年齡還長,因此現時并沒有任何垂死的紅矮星。 人們相信,宇宙眾多恒星中,紅矮星占了大多數,大約75%左右。例如離太陽最近的恒星,半人馬座的南門二比鄰星,便是一顆紅矮星,其光譜分類為M5,視星等11.0

  什么是白矮星?

  是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小,因此被命名為白矮星。白矮星是一種很特殊的天體,它的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。比如天狼星伴星(它是最早被發現的白矮星),體積比地球大不了多少,但質量卻和太陽差不多!白矮星是一種晚期的恒星。根據現代恒星演化理論,白矮星是在紅巨星的中心形成的。

  什么是褐矮星?
  是構成類似恒星,但質量不夠大,不足以在核心點燃聚變反應的氣態天體。其質量在恒星與行星之間。

  什么叫黃道?

  是在一年當中太陽在天球上的視路徑,看起來它在群星之間移動的路徑,太陽在地球上沿著黃道一年轉一圈,為了確定位置的方便,人們把黃道劃分成了十二等份(每份相當于30°),每份用鄰近的一個星座命名,這些星座就稱為黃道星座或黃道十二宮。這樣,相當于把一年劃分成了十二段,在每段時間里太陽進入一個星座。在西方,一個人出生時太陽正走到哪個星座,就說此人是這個星座的。 
  什么是白道?

  是月球繞地球公轉的軌道平面與天球相交的大圓。白道與黃道相交于兩點。月球沿白道從黃道以南運動到黃道以北通過的那個交點稱為升交點,與此相對的另一交點稱為降交點。白道與黃道的交角在4°57′5°19′之間變化,平均值約為 5°9′,變化周期約為173 天。由于太陽對月球的引力,兩個交點的連線沿黃道與月球運行的相反方向向西移動,這種現象稱為交點退行。交點每年移動19°21′,約18.6年完成一周。這一現象對地球的章動和潮汐起重要影響。

  什么是星座?
  星座的定義:星座是投影在天球上一塊區域的天體空間的總合,因此,說某某星座在銀河系以內/以外都是不準確的說法。星座是指天上一群群的恒星組合。在三維的宇宙中,這些恒星其實相互間沒有實際的關系,不過其在天球這一個球殼面上的位置相近。自古以來,人對于恒星的排列和形狀很感興趣,并很自然地把一些位置相近的星聯系起來,組成星座。一些星座是古代的,還有一些是現代的。一些星座如獅子座可以追溯到古埃及的法老時代。另外一些星座是1600年左右有兩名荷蘭旅行家 Pieter·Keyser  Frederik·de Houtman 命名的,這些星座主要分布在南半球。當時他們在作環球旅行,看到了在歐洲不曾 見過的星空,然后創造了一系列極具想象力的動物的名字給這些星座命名。一個多世紀后Nicolas de Lacaille 為了紀念一些在工業革命中發明的工具,把南天一些零散的星組成了 新的星座:熔爐座、唧筒座和顯微鏡座。當然,很早以前南半球的土著民對自己頭頂的星空 也有自己想象的圖案,那是他們的星座。

  星座的來源?如何辨認星座
  星座起源于四大文明古國之一的古巴比倫,古代巴比倫人將天空分為許多區域,稱為星座,不過那時星座的用處不多,被發現和命名的更少。黃道帶上的12星座初開始就是用來計量時間的,而不像現在用來代表人的性格。在公元前1000年前后已提出30個星座。兩河流域文化傳到古希臘以后,公元2世紀,古希臘天文學家托勒密綜合了當時的天文成就,編制了48個星座。希臘神話故事中的48個星座大都居于北方天空和赤道南北。16世紀麥哲倫環球航行時,不僅利用星座導航定向,而且還對星座進行了研究。1922年,國際天文學聯合會大會決定將天空劃分為88個星座,其名稱基本依照歷史上的名稱。1928年,國際天文聯合會正式公布了88個星座的名稱。這88個星座分成3個天區,北半球29個,南半球47個,天赤道與黃道附近12個。人類肉眼可見的恒星有近六千顆,每顆均可歸入唯一一個星座。每一個星座可以由其中亮星的構成的形狀辨認出來。

  中國如何分星座?
  中國在觀星上的成就要比西方早,中國人說三垣28宿,把天上星座分成三大塊28類,而不是只有西方的12星座。其中最重要的就是紫微垣。中國的觀星術,現在統稱紫微星座,與西方的十二星座相區別。紫微星座共有十四主星,分別是紫微、天機、太陽、武曲、天同、廉貞、天府、太陰、貪狼、巨門、天相、天梁、七殺、破軍。

 

黃道有哪十二星座?

  黃道星座大概是做著名的一組星座了。在西方傳統中,黃道星座是環繞天球一整圈的 一組共12個星座。黃道十二星座包括:雙魚座、白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子 座、室女座、天秤座、天蝎座、射手座、摩羯座和寶瓶座。英語中 Zodiac(黃道)一詞來 自希臘語,意思是動物的帶。黃道十二星座中大部分為動物,但雙子、室女、天秤、寶 瓶都不是動物,而射手座通常也繪成半人半獸。黃道十二星座對天文學家和占星學家都是很有意義的。黃道星座十分著名就是引文太 陽、月球、和可見的行星都在這一區域內運行。

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