11地球的宇宙環(huán)境(上課)

1、第一章宇宙中的地球第一章宇宙中的地球古代：古代：混天說(shuō)（張衡）混天說(shuō)（張衡）公元公元2世紀(jì)：世紀(jì)：地心說(shuō)（古希臘的托勒密）地心說(shuō)（古希臘的托勒密）1543年：年：太陽(yáng)中心說(shuō)（波蘭的哥白尼）太陽(yáng)中心說(shuō)（波蘭的哥白尼）18世紀(jì)：世紀(jì)：天文學(xué)家引進(jìn)天文學(xué)家引進(jìn)“星系星系”20世紀(jì)世紀(jì)60年代：大型天文望遠(yuǎn)鏡使宇宙的觀年代：大型天文望遠(yuǎn)鏡使宇宙的觀 測(cè)擴(kuò)展到上百億光年。測(cè)擴(kuò)展到上百億光年。結(jié)論：宇宙的認(rèn)識(shí)規(guī)律是時(shí)空范圍的不斷擴(kuò)大結(jié)論：宇宙的認(rèn)識(shí)規(guī)律是時(shí)空范圍的不斷擴(kuò)大和宇宙認(rèn)識(shí)逐漸接近、符合宇宙的客觀實(shí)際。和宇宙認(rèn)識(shí)逐漸接近、符合宇宙的客觀實(shí)際。得出：得出：宇宙宇宙混天說(shuō)混天說(shuō)地心說(shuō)地心說(shuō)日心說(shuō)日心說(shuō)

2、星系說(shuō)星系說(shuō)宇宙是空間和時(shí)間的總和，是有各種形態(tài)宇宙是空間和時(shí)間的總和，是有各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是不斷發(fā)展變化的。的物質(zhì)構(gòu)成的，是不斷發(fā)展變化的。注：注：（1）衡量宇宙大小的尺度是）衡量宇宙大小的尺度是光年光年，光年是，光年是一個(gè)一個(gè)長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度單位，不是時(shí)間單位；，不是時(shí)間單位；（2）可見(jiàn)宇宙是宇宙的一部分。）可見(jiàn)宇宙是宇宙的一部分。（3）宇宙是時(shí)間和空間的總和，有一個(gè)發(fā)）宇宙是時(shí)間和空間的總和，有一個(gè)發(fā)生、發(fā)展和衰亡的過(guò)程。生、發(fā)展和衰亡的過(guò)程。上下四方曰上下四方曰“宇宇” 古往今來(lái)曰古往今來(lái)曰“宙宙”一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí) 什么叫宇宙？什么叫宇宙？ 什么是天體？什么是天體？宇宙是空間和時(shí)

3、間的總和，是由各種形 態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在不斷運(yùn)動(dòng)變化的。天體指宇宙中所有的物質(zhì)。恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星、星際物質(zhì)（氣體和塵埃）恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星、星際物質(zhì)（氣體和塵埃）自然天體自然天體環(huán)狀星云環(huán)狀星云星云是由塵埃和氣體組成的云霧狀天體。星云是由塵埃和氣體組成的云霧狀天體。螺旋狀星云螺旋狀星云 沙漏星云沙漏星云宇宙飛船宇宙飛船人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星航天飛機(jī)航天飛機(jī)天空實(shí)驗(yàn)室天空實(shí)驗(yàn)室一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)n什么叫宇宙？n什么是天體？宇宙是空間和時(shí)間的總和，是由各種形 態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在不斷運(yùn)動(dòng)變化的。天體指宇宙中所有的物質(zhì)。恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星、星際物質(zhì)（氣

4、體和塵埃）恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星、星際物質(zhì)（氣體和塵埃）自然天體自然天體在空間飛行的人造地球衛(wèi)星、國(guó)際空間站等在空間飛行的人造地球衛(wèi)星、國(guó)際空間站等人造天體人造天體天體的類(lèi)型天體的類(lèi)型物質(zhì)性：天體物質(zhì)性：天體多樣性多樣性一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)n什么叫宇宙？n什么是天體？n天體系統(tǒng)是怎樣形成的？宇宙是空間和時(shí)間的總和，是由各種形 態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在不斷運(yùn)動(dòng)變化的。天體指宇宙中所有的物質(zhì)。天體之間相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。太陽(yáng)大太陽(yáng)大,地球小地球小,地球繞著太陽(yáng)跑。地球繞著太陽(yáng)跑。地球大地球大,月亮小月亮小,月亮繞著地球跑。月亮繞著地球跑。 二、多層次的天體系統(tǒng)二、多層次的天體

5、系統(tǒng)宇宙的基本特性宇宙的基本特性（一）（一）銀河系銀河系及河外星系（請(qǐng)閱讀及河外星系（請(qǐng)閱讀P7P7）物質(zhì)性：天體物質(zhì)性：天體多樣性多樣性運(yùn)動(dòng)性：天體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)性：天體系統(tǒng)層次性層次性河外星系仙女座河外星系仙女座河外星系長(zhǎng)蛇座星系長(zhǎng)蛇座星系室女座河外星系室女座河外星系小麥哲倫星系小麥哲倫星系大麥哲倫星系大麥哲倫星系（“可見(jiàn)宇宙可見(jiàn)宇宙”或或“已知宇宙已知宇宙”） 太陽(yáng)系太陽(yáng)系由由太陽(yáng)，太陽(yáng)，圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星，行星，以以及及衛(wèi)星、彗星、流星體衛(wèi)星、彗星、流星體和和行星際物質(zhì)行星際物質(zhì)等組成。等組成。（二）（二）太陽(yáng)系和地月系太陽(yáng)系和地月系n九大行星距離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的排列順序是什么？

6、九大行星距離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的排列順序是什么？n九大行星公轉(zhuǎn)方向、軌道形狀、軌道平面有何特點(diǎn)？九大行星公轉(zhuǎn)方向、軌道形狀、軌道平面有何特點(diǎn)？n太陽(yáng)系的中心天體是什么？為什么？太陽(yáng)系的中心天體是什么？為什么？n九大行星所獲得太陽(yáng)輻射的熱量，與他們距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近九大行星所獲得太陽(yáng)輻射的熱量，與他們距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近有何關(guān)系？有何關(guān)系？n九大行星距離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的排列順序是什么？九大行星距離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的排列順序是什么？n九大行星公轉(zhuǎn)方向、軌道形狀、軌道平面有何特點(diǎn)？九大行星公轉(zhuǎn)方向、軌道形狀、軌道平面有何特點(diǎn)？n太陽(yáng)系的中心天體是什么？為什么？太陽(yáng)系的中心天體是什么？為什么？n九大行星所獲得太陽(yáng)輻射的熱量

7、，與他們距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近九大行星所獲得太陽(yáng)輻射的熱量，與他們距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近有何關(guān)系？有何關(guān)系？水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星同向性（自西向東）、近圓性、共面性同向性（自西向東）、近圓性、共面性太陽(yáng)。太陽(yáng)的質(zhì)量大。太陽(yáng)。太陽(yáng)的質(zhì)量大。距離太陽(yáng)越近，獲得太陽(yáng)輻射的熱量越多；反之，則越少距離太陽(yáng)越近，獲得太陽(yáng)輻射的熱量越多；反之，則越少美國(guó)國(guó)家航空和航天局發(fā)布的美國(guó)國(guó)家航空和航天局發(fā)布的2006年年2月月22日拍攝的冥王星（左上）、日拍攝的冥王星（左上）、卡戎星（左下）及冥王星兩顆衛(wèi)星卡戎星（左下）及冥王星兩顆衛(wèi)星哈

8、勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星（左）及卡戎星哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星（左）及卡戎星 于于2006年年8月降級(jí)為月降級(jí)為“矮行星矮行星”的冥王星有了新地位，它將同一的冥王星有了新地位，它將同一些些“矮行星矮行星”一起稱為一起稱為“類(lèi)冥王類(lèi)冥王星星”(plutoid)。國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合。國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)會(huì)11日發(fā)表聲明說(shuō)，日發(fā)表聲明說(shuō)， “類(lèi)冥王星類(lèi)冥王星”的定義是指軌道在海王星之外、的定義是指軌道在海王星之外、圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期在圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期在200年以上的年以上的星體，它自身的重力必須和表面星體，它自身的重力必須和表面力平衡，使其形狀呈圓球形。力平衡，使其形狀呈圓球形?！邦?lèi)冥王星類(lèi)冥王星”在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

9、，不會(huì)撞在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)撞擊其他星體。擊其他星體。 “行星行星”指的是指的是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、能力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、能夠清除其軌道附近其他物體的天體夠清除其軌道附近其他物體的天體。在太陽(yáng)。在太陽(yáng)系傳統(tǒng)的系傳統(tǒng)的“九大行星九大行星”中，只有水星、金星、中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被自動(dòng)降級(jí)為自動(dòng)降級(jí)為“矮行星矮

10、行星”。 地月系地月系1.構(gòu)成：構(gòu)成： 地球和月亮地球和月亮2. 運(yùn)動(dòng)形式：月球自轉(zhuǎn)的同時(shí)也繞地球作公運(yùn)動(dòng)形式：月球自轉(zhuǎn)的同時(shí)也繞地球作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的的方向都一樣轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的的方向都一樣（逆時(shí)針）。（逆時(shí)針）。3. 月光：不是月球自身的光，是它對(duì)太陽(yáng)光月光：不是月球自身的光，是它對(duì)太陽(yáng)光的反射！的反射！二、多層次的天體系統(tǒng)二、多層次的天體系統(tǒng)物質(zhì)性：天體物質(zhì)性：天體多樣性多樣性運(yùn)動(dòng)性：天體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)性：天體系統(tǒng)層次性層次性總星總星系系銀河銀河系系太陽(yáng)太陽(yáng)系系地月地月系系由大到小列出包含地球的天體系統(tǒng)：由大到小列出包含地球的天體系統(tǒng)：總星總星系系銀河銀河系系太陽(yáng)太陽(yáng)系系地月地月系系

11、1、不包括地球的天體系統(tǒng)不包括地球的天體系統(tǒng) ( ) A太陽(yáng)系太陽(yáng)系 B銀河系銀河系 C總星系總星系 D河外星系河外星系“太陽(yáng)大，地球小，太陽(yáng)帶著地球跑；地球大，月球太陽(yáng)大，地球小，太陽(yáng)帶著地球跑；地球大，月球小，地球帶著月球跑。小，地球帶著月球跑?！敝販貎簳r(shí)的童謠，完成下列重溫兒時(shí)的童謠，完成下列題目。題目。2、童謠中出現(xiàn)的天體，按先后順序排列的是（、童謠中出現(xiàn)的天體，按先后順序排列的是（ ）A 恒星、行星、衛(wèi)星恒星、行星、衛(wèi)星 B 星云、恒星、行星星云、恒星、行星C 恒星、行星、小行星恒星、行星、小行星 D 恒星、小行星、流星體恒星、小行星、流星體宇宙宇宙總星總星系系銀河銀河系系地月地月系

12、系太陽(yáng)太陽(yáng)系系總星總星系系銀河銀河系系河外河外星系星系太陽(yáng)太陽(yáng)系系恒星世界恒星世界地月地月系系作業(yè)作業(yè)總星總星系系其他行星系其他行星系宇宙宇宙總星總星系系銀河銀河系系地月地月系系太陽(yáng)太陽(yáng)系系作業(yè)作業(yè)總星總星系系銀河銀河系系河外河外星系星系太陽(yáng)太陽(yáng)系系其他恒星系其他恒星系地月地月系系其他行星系其他行星系總星總星系系三、普通而特殊的行星三、普通而特殊的行星地球地球n為什么說(shuō)地球是太陽(yáng)系中為什么說(shuō)地球是太陽(yáng)系中的一顆普通行星？的一顆普通行星？n為什么有人說(shuō)地球又是一為什么有人說(shuō)地球又是一顆特殊的行星？顆特殊的行星？n為什么地球有生命，而其為什么地球有生命，而其他星球上沒(méi)有呢？他星球上沒(méi)有呢？行星行星

13、質(zhì)量質(zhì)量體積體積密度密度公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期水星水星0.050.0565.4687.9d58.6d金星金星0.820.8565.26224.7d243d地球地球1.001.0005.521y23:56火星火星0.110.1503.961.y24:37木星木星317.94 1316.0 1.3311.8y9:50土星土星95.18745.00.7029.5y10:14天王星天王星14.6365.201.2484.0y約約16h海王星海王星17.2257.101.66164.8y約約18h冥王星冥王星0.0024 0.0091.50247.9y6d9h普通性：普通性： 在太陽(yáng)系的九大行

14、星中，雖然地球的質(zhì)在太陽(yáng)系的九大行星中，雖然地球的質(zhì)量、體積、平均密度、公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有自量、體積、平均密度、公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有自己的特點(diǎn)，但與其他行星比較并不特殊。己的特點(diǎn)，但與其他行星比較并不特殊。特殊性：特殊性：為什么有人說(shuō)地球又是一顆特殊的行星？為什么有人說(shuō)地球又是一顆特殊的行星？ 迄今為止地球是人類(lèi)觀測(cè)到的所有迄今為止地球是人類(lèi)觀測(cè)到的所有星球中唯一有生命繁衍的行星。星球中唯一有生命繁衍的行星。為什么地球有生命，而其他星球上沒(méi)有呢？為什么地球有生命，而其他星球上沒(méi)有呢？外部條件：外部條件：（1 1）穩(wěn)定的太陽(yáng)光照：）穩(wěn)定的太陽(yáng)光照：地球所處的光照條件一直比較穩(wěn)定，地球所處的光照條件一直

15、比較穩(wěn)定，生命從低級(jí)向高級(jí)的演化沒(méi)有中斷。生命從低級(jí)向高級(jí)的演化沒(méi)有中斷。（2 2） 安全的運(yùn)行軌道：安全的運(yùn)行軌道：大小行星各行其道、互不干擾，使大小行星各行其道、互不干擾，使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境當(dāng)中，有利于生命的發(fā)展地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境當(dāng)中，有利于生命的發(fā)展和繁殖。和繁殖。自身?xiàng)l件：自身?xiàng)l件：（1 1）適合的溫度）適合的溫度（2 2）合適的大氣）合適的大氣（3 3）充足的水分）充足的水分01000100o oC C的溫度范圍的溫度范圍溫度變化不過(guò)分劇烈溫度變化不過(guò)分劇烈大氣厚度、密度適中大氣厚度、密度適中大氣成分合適大氣成分合適內(nèi)部水汽釋放內(nèi)部水汽釋放原始海洋的形成原始

16、海洋的形成日地日地距離適中距離適中自轉(zhuǎn)周期適中自轉(zhuǎn)周期適中體積、質(zhì)量適中體積、質(zhì)量適中漫長(zhǎng)的演化過(guò)程漫長(zhǎng)的演化過(guò)程收縮衰變致熱收縮衰變致熱冷卻、凝結(jié)、匯聚冷卻、凝結(jié)、匯聚課后思考：課后思考：n若日地距離太近或太遠(yuǎn)，情況會(huì)怎樣？若日地距離太近或太遠(yuǎn)，情況會(huì)怎樣？n若地球的體積、質(zhì)量太大或太小，情況又若地球的體積、質(zhì)量太大或太小，情況又會(huì)怎樣？會(huì)怎樣？n地球上有適宜生物生存的溫度，除了日地地球上有適宜生物生存的溫度，除了日地距離適當(dāng)外還有什么原因？距離適當(dāng)外還有什么原因？案例探究：火星上有否生命存在？案例探究：火星上有否生命存在？2004年，美國(guó)宇航局發(fā)射的年，美國(guó)宇航局發(fā)射的“水手水手”、“勇氣

17、勇氣”號(hào)火星探測(cè)器在火星上成功登陸。環(huán)火星軌道號(hào)火星探測(cè)器在火星上成功登陸。環(huán)火星軌道運(yùn)行的歐洲運(yùn)行的歐洲“火星快車(chē)火星快車(chē)”首次發(fā)現(xiàn)火星南極存首次發(fā)現(xiàn)火星南極存在水冰，隨后在水冰，隨后“機(jī)遇機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器又在火星號(hào)火星探測(cè)器又在火星表面發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)有水的線索。表面發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)有水的線索。 根據(jù)以上條件，你覺(jué)得火星上是否有生根據(jù)以上條件，你覺(jué)得火星上是否有生命存在呢？談?wù)勀阕约旱目捶?。太?yáng)系以外的命存在呢？談?wù)勀阕约旱目捶?。太?yáng)系以外的地方呢？地方呢？1、火星是地球的近鄰，是與地球類(lèi)似之處最多的、火星是地球的近鄰，是與地球類(lèi)似之處最多的行星，因色澤通紅，稱為火星。行星，因色澤通紅，稱為火星。2、火

18、星上有晝夜，比地球一晝夜長(zhǎng)火星上有晝夜，比地球一晝夜長(zhǎng)40分鐘。有四分鐘。有四季，但表面溫度比地球低，年最高季，但表面溫度比地球低，年最高250C，最低，最低1100C。3、火星的直徑只及地球的、火星的直徑只及地球的1/2，體積為地球的，體積為地球的15%，質(zhì)量為地球的質(zhì)量為地球的1/10，也有大氣但較稀薄，地心引力，也有大氣但較稀薄，地心引力僅為地球的僅為地球的38%。4、火星也具固態(tài)的巖石表面，但是荒蕪的世界。、火星也具固態(tài)的巖石表面，但是荒蕪的世界。5、火星的大氣成分，火星的大氣成分，CO2占占95%日前，一些美國(guó)科學(xué)家們相信，人類(lèi)自己完日前，一些美國(guó)科學(xué)家們相信，人類(lèi)自己完全可以將這顆

19、紅色星球改造成一顆充滿蓬勃全可以將這顆紅色星球改造成一顆充滿蓬勃生命的生命的“綠色星球綠色星球”。許多天文學(xué)家都承認(rèn)，。許多天文學(xué)家都承認(rèn)，因有水存在，火星完全可以被改造成一顆生因有水存在，火星完全可以被改造成一顆生機(jī)盎然的機(jī)盎然的“小地球小地球”，盡管人類(lèi)可能需要為，盡管人類(lèi)可能需要為此付出數(shù)十年的時(shí)間和無(wú)法估量的高昂代價(jià)。此付出數(shù)十年的時(shí)間和無(wú)法估量的高昂代價(jià)。據(jù)報(bào)道，據(jù)報(bào)道， “改造火星改造火星”的第一個(gè)步驟，將是的第一個(gè)步驟，將是尋找一種方法來(lái)尋找一種方法來(lái)加厚它的大氣層加厚它的大氣層。第二便是。第二便是使火星使火星表面變得更加溫暖表面變得更加溫暖。方法之二是方法之二是建造建造“超級(jí)溫

20、室氣體工超級(jí)溫室氣體工廠廠”，這些氣體是由碳、氯和氟等組，這些氣體是由碳、氯和氟等組成的化合物，溫室效應(yīng)作用更強(qiáng)，這成的化合物，溫室效應(yīng)作用更強(qiáng)，這樣的工廠可建在火星表面各個(gè)戰(zhàn)略地樣的工廠可建在火星表面各個(gè)戰(zhàn)略地點(diǎn)，使全球點(diǎn)，使全球溫度緩緩上升溫度緩緩上升。當(dāng)大氣變。當(dāng)大氣變厚后，它還可有效阻擋太空輻射光線厚后，它還可有效阻擋太空輻射光線對(duì)火星表面的照射，為將來(lái)對(duì)火星表面的照射，為將來(lái)“移民移民” 的地球生物體提供屏障。的地球生物體提供屏障。方法之一方法之一是是造一面巨大鏡子造一面巨大鏡子，讓其在，讓其在火星軌道上盤(pán)旋，把太陽(yáng)光聚焦到火火星軌道上盤(pán)旋，把太陽(yáng)光聚焦到火星極地的冰蓋上，使其融化并

21、釋放出星極地的冰蓋上，使其融化并釋放出CO2 。當(dāng)。當(dāng)CO2增多后，可以引發(fā)溫室增多后，可以引發(fā)溫室效應(yīng)，使火星表面趨暖。效應(yīng)，使火星表面趨暖。只有有了只有有了更厚、更暖更厚、更暖的火星大氣層，的火星大氣層，凍結(jié)在火星土壤中的冰才會(huì)融化，在凍結(jié)在火星土壤中的冰才會(huì)融化，在火星上火星上植樹(shù)造林植樹(shù)造林才會(huì)成為可能。當(dāng)從才會(huì)成為可能。當(dāng)從地球上移植過(guò)去的樹(shù)木和植物生長(zhǎng)后，地球上移植過(guò)去的樹(shù)木和植物生長(zhǎng)后，就會(huì)產(chǎn)生大量的就會(huì)產(chǎn)生大量的氧氣氧氣，使火星的大氣，使火星的大氣漸漸與地球相似。漸漸與地球相似。一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)二、多層次的天體系統(tǒng)二、多層次的天體系統(tǒng)三、普通而特殊的行星三、普通而特殊的行星地球地球 1距離地球最近的恒星是距離地球最近的恒星是 A太陽(yáng)太陽(yáng) B比鄰星比鄰星 C金星金星 D月球月球2、可稱為天體的是：、可稱為天體的是：( ) A天上彩虹天上彩虹 B烏云和閃電烏云和閃電 C北極星和牛郎星北極星和牛郎星 D、太陽(yáng)系、太陽(yáng)系3、下列屬于天體的是：、下列屬于天體的是：( ) A、天空中的大型客機(jī)、天空中的大型客機(jī) B、隕星、隕星 C、山頂墜落的巨