我们的征途是星辰大海

2019-09-03 09:55盒饭君
课堂内外(初中版) 2019年8期
关键词:大行星开普勒太阳系

盒饭君

1970年,非洲国家赞比亚的修女尤肯达,给NASA马歇尔太空飞行中心科学副总监施图林格博士写了封信,质疑地球上还有这么多孩子吃不饱饭,为什么NASA要花数十亿美元去探索火星。施图林格在回信中说,通往火星的航行并不能解决饥荒问题,但它带来的新技术和新方法却将产生不可估量的收益。

人类在数千年前就对太阳系、对宇宙充满好奇。张衡正确解释了月食的形成;祖冲之根据对天文的观测编著了新历法;哥白尼项着宗教压力发布日心说;开普勒提出开普勒定律,描绘了行星的运动规律;伽利略用天文望远镜观测天体,发现了木星的卫星……

人类从用肉眼观测开始形成科学世界观和指导生产的历法,到如今促进科技进步,再到探索太空资源以解决地球资源匮乏和环境问题,甚至找寻抵抗小行星撞击、地球磁极倒转、太阳辐射爆发等天文灾难的办法等,我们对太阳系的观测和探索一直在为这些問题提供答案。

近年炒得很火的火星移民,虽然目前看来不现实,但只有认识到探索太阳系带来的技术进步,才能让危机到来时可能找到解决方案。当未来航天技术高度发达,星际旅行成本大幅下降,月球、火星、木卫二、土卫六等宜居星球,将成为太阳系中人类定居的新“岛屿”,而地球,是这些岛民共同的故乡。

开普勒定律与太阳系

开普勒在丹麦天文学家布拉赫观察、收集的精确天文资料里发现,行星的运动遵循着三条定律,即——

每个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,太阳则处在椭圆的一个焦点中;在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的;各行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道白长轴的立方成正比。

开普勒主张地球是不断移动的,行星的轨i是圆形是椭圆,行星公转的速度有时快有时慢,些观点大大动摇了当时的天文学与物理学。经之乎一个世纪的研究,物理学家们终于能用物理国解释其中的原理。牛顿用他的牛顿第二定律,月地证明了开普勒定律。

Mercury

水星

平均半径:2439.7(km)体积:60.83(10'km3)表面引力:3.7(m/s2)

最接近太阳,太阳系最小的行星,直径小于木卫三和土卫六,但质量更大。

Venus

金星

平均半径:6051.8(km)体积:928.43(10km3)表面引力:8.872(m/s2)离太阳第二近,太阳系第六大行星。金星轨道最接近圆,偏差不到1%。

Earth

地球

平均半径:6371(km)体积:1083.21(10*km'表面引力:9.78033(m/s?)离太阳第三近,太阳系第五大行星。有一颗被潮汐锁定的卫星一月亮。

Mars

火星

平均半径:3389.5(kn体积:163.18(10km3表面引力:3.7(m/s2)离太阳第四近,太阳七大行星,是太阳系r颗类地行星之一。

Jupiter

木星

平均半径:69911(km)体积:1431280(10'km3)表面引力:24.79(m/s?)离太阳第五近,太阳系最大行星,比其他所有行星质量的和大2.5倍。

Saturn

土星

平均半径:58232(km)体积:827130(10'km3)表面引力:10.445(m/s2)离太阳第六远,太阳系第二大的行星。有由微小颗粒组成的土星环。

Uranus

天王星

平均半径:25362(km)体积:68340(10km3)表面引力:8.87(m/s2)离太阳第七远,太阳系第三大行星。体积比海王星大,质量却比其小。

Neptune

海王星

平均半径:24622(km)体积:62540(10km3)表面引力:11.15(m/s2)离太阳第八远,太阳系中第四大行星。是唯一用数学预测发现的行星。

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