天文科普:太阳的基本知识

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  太阳在空间的位置

 太阳只是宇宙中一颗十分普通的恒星,但它却是太阳系的中心天体。太阳系中,包含我们的地球在内的八大行星、一些矮行星、彗星和其它无数的太阳系小天体,都在太阳的强大引力作用下环绕太阳运行。

 太阳系的疆域庞大,仅以冥王星为例,其运行轨道距离太阳就将近40个天文单位,也就是60亿千米之遥远,而实际上太阳系的范围还要数十倍于此。

 但是这样一个庞大的太阳系家族,在银河系中却仅仅只是十分普通的沧海一粟。我们的银河系拥有至少1000亿颗以上的恒星,直径约10万光年。跳到银河系之外来看,我们会发现太阳位于银河系的对称面附近,距离银河系中心约3.3万光年,在银道面以北约26光年。它以约每秒250千米的速度绕银河系中心旋转,同时又相对于周围的恒星以每秒19.7千米的速度朝着织女星附近方向运动。

[小资料]天文单位和光年

 天体的距离实在过于遥远,用普通的米制单位来表示就显得十分不方便。天文学家们想出了一些特别的单位制来取代米制单位。其中常见的有以下两个:

 (1)天文单位(简写为AU),定义为太阳与地球的平均距离,1AU=149,597,892公里。(简记为:1AU≈1.5亿千米)

 (2)光年。定义为光在一年里所能走过的距离,1光年=9.4605×1013千米(简记为:1光年≈10万亿千米。)

太阳的大小

 太阳是一个巨大而炽热的气体星球。知道了日地距离,再从地球上测得太阳圆面的视角直径,从简单的三角关系就可以求出太阳的半径为69.6万千米,是地球半径的109倍。由此可以算出太阳的体积为地球的130万倍。

 天文学家根据开普勒行星运动的第三定律,利用地球的质量和它环绕太阳运转的轨道半径及周期,还可以推算出太阳的质量为1.989×1033克,这个质量是地球的33万倍。并且集中了太阳系99.86%的质量。但是,即使这样一个庞然大物,在茫茫宇宙之中,却也不过只是一颗质量中等的普通恒星而已。

 由太阳的体积和质量,可以计算出太阳平均密度为1.409克/厘米3,约为地球平均密度的0.26倍。太阳表面的重力加速度等于2.7398′104厘米/秒2,约为地球表面重力加速度的28倍。太阳表面的逃逸速度约617.7公里/秒,任何一个中性粒子的速度必须大于这个值,才能脱离太阳的吸引力而跑到宇宙空间中去。

太阳的自转

 太阳和其它天体一样,也在围绕自己的轴心自东向西自转,但观测和研究表明,太阳表面不同的纬度处,自转速度不一样。在赤道处,太阳自转一周需要25.4天,而在纬度400处需要27.2天,到了两极地区,自转一周则需要35天左右。这种自转方式被称为“较差自转”。

 

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 为什么叫“哈雷”彗星

 在2475年至2471年间,英国有一位叫哈雷的科学家发现了一颗的彗星,所以起名叫哈雷彗星。哈雷彗星和地球一样,按椭圆形的轨道绕着太阳转。但它转得非常慢,地球绕太阳转一圈要一年,而哈雷彗星绕太阳一圈要71年。

 彗星和别的星星长得不一样,它拖着一条长尾巴,像一把扫帚倒挂在天空,所以又叫扫帚星。小朋友到了晚上可以仔细的找一找,哪一颗是彗星,彗星什么时候出现,不过很难找到,因为彗星不常出现,但只要有耐心一定会找到。

 为什么流星会从天上掉下来

 一提流星,小朋友还以为是天上的一颗星,不明白星星怎么会从天上掉下来,其实流星不是天上的一颗星星。星星和星星之间有许多大大小小的石块、铁块和尘粒,它们跟着星星绕着太阳转,当它们落向地球的时候,就和大气层摩擦发出光亮,从天空一划而过,这就是我们看到的流星,这些石块和铁在和大气层摩擦时,由于温度很高,很热,所以就熔化了,有的较大一些,落到地球上像个大石块,我们叫它陨星。

 为什么叫“牛郎星”、“织女星”

 牛郎、织女好像是一男一女两个人的名字,其实它们是天上两颗明亮的星,它们和太阳一样又大又热,住在银河的两边,牛郎星在东边,织女星在西边,于是人们就给牛郎、织女星编了好听的故事,想像它们俩相好,平时见不着面,一年过银河见一次面。看上去两颗星只隔一条银河,实际上它们离得很远,大约有12光年,就是连跑得最快的光也要12年才能从牛郎星到织女星,所以传说中牛郎、织女星每年七月初七相见是不可能的。

 为什么北极星会指方向

 一提北极星,大家都知道它的名字,它是一颗很有名的星,北极星老在北方,能给我们指出正北方向,认识了北极星,无论是在空中、海上还是野外,都不会迷失方向。只要找到北极星,它前面是北,后面是南,左西右东。

 怎么才能找到北极星呢?晚上向北方看去,你会先看见七颗亮星星,组成一把勺的样子,这像勺一样的七颗星叫北斗七星,又叫勺子星,顺着勺子星的方向望去,有一颗和它们同样亮的星,那就是北极星。

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