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从地球上的日常,看我们的太阳系

 hogshy 2019-05-09

开讲啦!

让孩子爱上科学……

“太阳为什么能发光发热?”

“冥王星从第九大行星降级成矮行星了,好可怜呀!”

 “传说中会吃太阳的天狗、划过夜空的‘扫帚星’,到底是怎么回事呀?”

[太阳系专题·第1课]

(开讲啦系列·第16课)

 课程音频

从地球上的日常,看太阳系 来自科学画报 00:00 07:16

本期作者:左文文

中国科学院上海天文台副研究员)

本期课程上海科学技术出版社《科学画报》出品

课程图文

宇宙那么大,我想飞出去看看。小朋友们,总是待在地球上,想不想去太阳系遨游一番?别急,今天先不忙着出发,先从日常生活中认识一下太阳系。

太阳实在是太重要了!它为我们提供温暖和能量,是地球上绝大多数生命的能量之源。植物借助光合作用,利用太阳能成长;而植食性动物通过吃植物,肉食性动物通过吃植食性动物,也能获取能量成长,它们利用的归根结底还是太阳能。

除此之外,我们使用的很多材料——汽油、塑料等,都是从石油加工而来,而石油的能量源头仍然是太阳的辐射。可以说,我们的衣食住行几乎都源于太阳。

太阳为什么拥有这么大的能量呢

那是因为太阳中心持续不断地进行着核聚变反应。核聚变反应的结果,就是四个小家伙——氢原子聚合成为另一个小家伙——氦原子。咦,4个氢原子的质量明明大于1个氦原子啊,损失掉的质量去哪儿了?

爱因斯坦爷爷通过质能方程告诉我们,损失的质量会转化为能量。太阳每秒都会发生很多次核聚变反应,所以释放出巨大的能量,也就是光和热。

如何成为大行星


仰望夜空时,我们看到的很多习以为常的现象,其实都与太阳系有关。比如,星星东升西落,原因就是地球在自西向东自转。还有,我们看到有些星星在动,而有些星星好像不动,也是因为星星的“种类”不同。

天空就像一个球面,有些星星仿佛排好了队形似的,相对位置几乎不改变。这些星星是恒星。太阳就是一颗恒星,它能自己发光。但是太阳系中,我们能看到,有五颗星星时刻改变着它们与其他星星的相对位置,古人给这样的星星取名行星,意思是行进的星。

成为大行星,需要达到三个标准:1. 它是围绕太阳运行的天体,而不是另一个行星的卫星;2. 它的质量足够大,形成近似球形的结构;3. 它已经“清理”掉轨道上的其他天体,也就是说,在它的运行轨道上,没有其他显著天体。

可怜的冥王星之所以从第九大行星被降级为矮行星,就是因为第三点不达标。天文学家在冥王星附近,发现了不少与它差不多大小的天体。太阳系里,同为矮行星的还有谷神星和齐娜。

我们在地球上肉眼看到的这五颗行星,正是八大行星中比较靠近地球的五颗——水星、金星、火星、木星和土星,天王星和海王星由于距离过于遥远,肉眼难以看见。

极光与太阳

夜空中有些奇景也与太阳有关,比如极光

极光的产生,是因为有一群带电粒子从太阳的最外层大气跑了出来,这些粒子叫太阳风,它们跑得非常快。由于地球有磁场,所以大部分粒子都未能进入地球大气层,而是绕过地球磁场,继续向前运动。但也有一些粒子会溜到南北极附近,使得地球大气中的分子变得不安分,也就是被激发,于是产生漂亮的极光。

在古代,人们对太阳系的认识十分有限。你可能听说过天狗吃月亮、天狗吃太阳吧?古人不明白其中的道理,以为天上有一条狗吃掉了太阳或月亮,吓坏了。现在我们都知道,天狗吃月亮、吃太阳其实是月食和日食现象,是因为地球绕着太阳转,月球绕着地球转,当转到太阳、月球、地球刚好排成一条直线的时候,月球或太阳就被挡住了。

古代也有人还把彗星称作 “扫帚星”,觉得彗星看起来像扫帚,是不祥之兆。但其实,彗星就好像混着尘埃的大雪球,彗核由冰物质构成,彗尾是彗星的部分物质蒸发之后,在太阳风、光压的作用下向外延伸而成的。正是因为有了长长的彗尾,所以彗星才看上去像一把扫帚。

随着科学的不断发展,人们对太阳系的认识越来越深入。现在,我们早已不必利用神话故事猜测太阳系的模样,而可以真正去看看太阳系了。

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