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太阳系大家族(转载)(3500字作文)

2014-06-10 
人类对天文世界的认识是从自身所处的太阳系开始的。太阳是太阳系的中心天体,占有太阳系总质量的99.86

本篇太阳系大家族(转载),本文作者为巫人杰,是一篇小学生作文,全文共计3500字,作文仅供学习交流,严禁抄袭。

人类对天文世界的认识是从自身所处的太阳系开始的。太阳是太阳系的中心天体,占有太阳系总质量的99.86%。太阳系的其他成员:行星、小行星、彗星、流星,都绕着太阳旋转。

从天文学的角度看,地球贵在是一个适于生物存在和繁衍的行星。虽然我们相信宇宙间还会有千千万万个能够繁殖生命的星球,但以目前的科学水平,我们还不能发现它们。作为行星,地球只是太阳系的一个普通成员。它的物理结构和化学组成虽然有自己的特点,但并不特殊。连地球在内,太阳系内已经知道的大行星有九个,从离太阳最近的算起,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。它们都沿着同一方向自西向东绕着太阳转动,轨道都是椭圆的。大多数行星的轨道,都大致在同一平面上。冥王星离太阳最远,轨道直径约120亿公里。但太阳系的边界并不到此为止,可能还要遥远得多。

拍摄于1895年的北京古观象台,人工着色的技术令人叫绝。褐色的金属可能有过美妙的幻想,而今天它已经成为人们欣赏的文物。

除了水星和金星,太阳系的九大行星周围都有卫星环绕。地球有一个卫星──月球,直径约3,500公里,在太阳系里算是一个大型卫星。

小行星是太阳系里较小的天体,已经发现数千颗,其中最大的一颗──谷神星,直径约1,000 公里。大部分小行星分布在火星和木星的轨道之间。

彗星也是太阳系中质量较小的天体。绝大多数彗星沿着非常扁的椭圆轨道绕太阳运行。它们在靠近太阳时显得十分明亮,而且拖着一条长尾巴。

流星体是太阳系内更小的天体,大多数还没有豌豆那样大,质量不到1克。流星体是固态的,也绕太阳转动,但轨道千差万别。它们经常会闯入地球大气层。由于速度很高,流星同地球大气的分子碰撞而发热、发光,形成明亮的光迹,划过夜空,称为流星现象。绝大部分流星体在进入地球大气时化为气体,也有一些比较大的或特别大的,在大气中没有烧尽,落到地面上便是陨石。

太阳是地球上光和热的泉源。作为恒星来说,太阳既很普通又很典型。它在各类恒星中不算亮也不算暗,不算大也不算小。它的质量约为2,000亿亿亿吨,半径约70万公里。太阳的中心处在很高的压力下,温度约达1,500万度。那里的高温高压导致热核聚变(就像氢弹爆炸),每秒钟释放的能量可供地球上按现在的消费水平使用1,000万年。太阳内部产生的这种能量,辗转经历千万年的时间才传到太阳表面,然后辐射到周围的空间中去。太阳由约71%的氢、27%的氦和 2%的其他元素组成。表面温度约6,000 度。作为太阳大气外层的日冕含有温度高达100~200万度的电子气体。太阳外层大气以及太阳磁场,延伸到极其广阔的太阳系空间。

人们仰望天空的技术有了突飞猛进,望远镜的口径已经突破了10米大关。在漆黑的深夜,荒芜的山顶,与闪闪星光相对映的,就是那大玻璃镜头下人类的双眼。

随着天体物理学的进展,我们已经能够大概地描绘出太阳(以及绝大部分恒星)的发生和发展的历程。大约在50亿年前,太阳的前身──银河系里的一团尘埃──气体云,由于引力收缩,在几亿年中聚集成为发光的“星前”天体,随即形成了太阳系的雏形。星前天体在继续收缩中使中心部分愈来愈热,当温度升至700万度以上时,便产生核聚变,也就是由四个氢原子核聚变为氦原子核的“氢燃烧”过程。氢燃烧释放出的巨大能量使太阳内部的辐射压力和气体压力一起抵挡住进一步的引力收缩,这时太阳便进入了较为稳定的平衡时期。

太阳所含的氢估计足够燃烧 100亿年。太阳现在的年龄约50亿岁,所以正处在中年。到了氢燃烧末期,太阳的核心部分主要是聚变的产物──氦,外壳部分则仍以氢为主。由氦构成的核心由于引力作用,愈缩愈密,氢包壳则在继续燃烧中膨胀,使太阳变成表面温度较低而体积很大的红巨星。红巨星的氦核心部分继续收缩,直到中心温度达到一亿度时,开始了内部的“氦燃烧”,也就是氦聚变成碳的过程。到了氦燃烧末期,由碳构成的核心不断收缩,而其外壳可能很快膨胀成为与中心脱离的行星状星云,而中心体在太阳原始质量的条件下不足以引起“碳燃烧”,就继续收缩,直到形成密度非常大、亮度很低的白矮星。

银河系中估计有数以千亿计的恒星,比较稀疏地分布在尺度约10万光年的空间范围里。在已经研究过的恒星中,它们的化学组成大同小异,质量的差别也不是很大:最小的质量大约为太阳的百分之几,最大的不过为太阳的 120倍。不同质量的恒星在自己的各个演化阶段中呈现出不同的颜色和光度。不同恒星的光度,以每秒钟发出的能量来看,可能相差很大。例如一些超巨星,光度可达太阳的200万倍,而像白矮星那样的暗星,光度则只有太阳的几十万分之一。当然还有许多我们没有能够观测到的那些并不发光或正在熄灭的星体,它们的光度等于或接近于零。

许多恒星的光度会发生引人注目的变化。其中变星的光度变化是周期性的,周期从一小时到几百天不等,也有的可以长达两三年。另有一些恒星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星。它们是处在演化过程的某个转折点上,内部严重失去平衡,导致星体剧烈爆炸发出强光。规模较小的可以引起光度突增几万至几百万倍,称为新星,而规模大的则几乎把星体全部质量都抛射出去,这时的光度突变可达千万倍至上亿倍,称为超新星。

恒星的大小十分悬殊。尽管处在氢燃烧阶段的各类恒星直径相差最多不过几百倍,但是在演化的某些阶段上则不然,如包壳膨胀时形成的超巨星,直径可达太阳的几百或几千倍。而演化末期的白矮星和中子星,星体物质高度压缩,内部密度可达水的十万倍到百万亿倍,直径却只有太阳的几万分之一到几十分之一。

科学不懂得满足,一飞冲天更是古以有之的幻想。每一次火箭腾空而起的咆哮,都是一曲人类欢呼胜利的凯歌。

尽管各种恒星的性质千差万别,但是它们的演化几乎都可以用核聚变为主的理论来解释。事实上,只要确定星体的起始质量和化学组成,就可以推断出这颗恒星从诞生到死亡的每一个阶段的物理特性。上面所说的形形色色的恒星,都可以被认为是具有某种起始质量的星体演化到某一特定阶段的表现。恒星演化理论的建立,无疑是二十世纪天文学的一个重大成就。尽管这种理论并非无懈可击,但是它为理解恒星的基本性质奠定了坚实的基础。而由此引伸出来的一些结果,如化学元素的起源学说,以及包括黑洞在内的超密态天体的预测等,除了天文学上的意义外,对现代物理学的影响也是不可低估的。

恒星在空间中常常不是孤立的。估计由两颗星组成的双星可能占全部恒星的三分之一。还有三、五颗星聚在一起的,组成聚星。也有几十、几百乃至几百万个聚在一起的,形成星团。所有恒星都沉浸在星际物质的海洋中。星际物质包括星际气体和尘埃等,平均密度约为每立方厘米一个原子(种密度就好比一个能装3千万亿亿个小球的容器里只装着1个小球)。星际物质高度密集的地方形成星云。星云与恒星是天文世界中两种互相矛盾又互相转化的实体。星云是构成恒星的原料,而恒星向空间抛射的物质也成为星云的一部分原料。

夏夜仰望天空,可以看到横贯天空的银河。从望远镜里看去,银河实际上是由千千万万颗星星组成的。这些星星构成了庞大的恒星集团取名为银河系。在银河系里,大部分恒星集中在一个扁球状的空间范围内,侧面看去像一只铁饼。我们的地球也在这个铁饼里,人们肉眼看到的银河正是这个“铁饼”的一部分。在银河系里,恒星的总数在1,000亿颗以上,此外还有各种类型的银河星云、星际气体和尘埃。

月亮上没有嫦娥,人间的千年梦却已经随着那伟大的一步而成为现实。科学没有国界,全人类都为此骄傲。

银河系的扁球密集部分,直径约十万光年,中心厚约一万光年;除了扁球系统外,还有一部分恒星稀疏地分布在一个圆球状的空间范围内,形成所谓的银晕。整个银河系在转动着,离开中心的距离不同,转动速度也不同。太阳带着太阳系的其他天体,以每秒250公里的速度绕银河系中心转动,转一周约需2.5亿年。

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