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书名 探索太阳系的奥秘/经典奥秘科学书
分类 少儿童书-启蒙益智-科普百科
作者 李敏
出版社 大连出版社
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简介
编辑推荐

水星、金星、地球、火星……我们的太阳系真的只有八颗大行星吗?

发现万物神奇,探索宇宙奥秘。

你所不知道的谜题,都能在由李敏编写的这本《探索太阳系的奥秘》里找到答案。

内容推荐

人类对客观世界的认识不断深入,探索自然界的奥秘是我们的不懈追求。《探索太阳系的奥秘》从科学的角度全景剖析太阳系的奥秘,带你走进一个不为人知的神秘世界。

《探索太阳系的奥秘》是经典奥秘科学书系之一,由李敏编写。

目录

从头说起/1

1.太阳系概况/2

2.太阳系的起源/5

3.行星与太阳的距离/8

4.太阳系的小行星/10

5.“X”行星/12

6.小行星也有卫星/15

7.太阳系的环形山/16

8.行星环/18

太阳系的主角/21

1.人类对太阳的崇拜由来已久/22

2.太阳其实很普通/24

3.太阳的形态和层次结构/25

4.太阳的里里外外/27

5.当之无愧的“劳动模范”/29

6.太阳的能量来自哪里/30

7.太阳燃料烧完以后/33

8.太阳离地球非常遥远/36

9.太阳光谱的发现/37

10.复杂多样的太阳磁场/38

11.太阳南北两极有秘密/40

12.宇宙间的“隐身人”/41

13.太阳上也会“刮风”/43

14.认识太阳风暴/45

15.发现太阳黑子现象/46

16.寻找太阳黑子的规律/49

17.黑子活动关系人们健康/51

18.太阳是否正在缩小/53

19.5分钟振荡/54

20.太阳亮度的变化大不大/56

21.日面上的“高原风暴”/57

22.惊天动地的耀斑/58

23.日冕的温度令人难以想象/60

24.日冕上有“洞”/61

25.鲜红的火舌/63

26.引人注目的日食/65

27.日食的几种类型/66

28.古人眼中的日食/68

29.日食成为科学研究的对象/70

太阳系的行星/73

1.行星的概念和分类/74

2.行星的产生/75

3.八大行星和它们的天然卫星/76

4.戴着光环的行星/77

5.话说水星/79

6.认识金星/85

7.火星风采/91

8.木星风范/103

9.走近土星/110

10.认识天王星/114

11.遥看海王星/119

太阳系的其他天体/125

1.非说不可的冥王星/126

2.行星里的“侏儒”/131

3.必须要说的彗星/135

4.一定要知道的流星/143

试读章节

太阳系的起源

什么事情都是有始末的,那么太阳系最初是怎样形成的呢?

起初,人们用“永恒说”来对此加以解释。这种说法认为,太阳系可能在无限久远的过去就已经是现在这个样子了,而且今后也不会改变,永远都是这个样子。换句话讲,太阳系没有开端,也没有终结。很显然,这种说法人们是很难接受的。可是,在很长的时间内,人们又拿不出来驳斥这种说法的理论依据。

直到17世纪后,因为哥白尼创造了日心说,人们对太阳系的结构有了正确的概念。牛顿发现了万有引力定律,为人们提供了研究天体运动的基础。望远镜的问世,拓宽了人们的视野,人们得以观测到云雾状的天体——星云。正是在这种情况下,德国哲学家康德在1755年时提出了“星云假说”。他认为,太阳系的前身很可能是一块稀薄的气体云——星云。这团气体云在自身引力的作用下开始逐渐收缩,越来越密集,旋转的速度越来越快,形状也就越来越扁。到了一定程度,最边缘的一圈就开始分离出去,凝聚成一个行星,接着又分离出去一圈,又凝聚成一个行星,最后剩下的那些气体云凝聚成了一个巨大的发光恒星,这就是太阳。

按照康德的这个假设,太阳系中所有的行星、卫星大体上都应该在同一个平面上,并且都朝着一个方向旋转,而太阳系恰恰正是这个样子,这说明“星云假说”有可能是正确的。

1795年,法国天文学家拉普拉斯发表文章支持“星云假说”。他认为,太阳系是由一大团弥漫的尘埃气体云形成的,这个原始星云起初是炽热的,但随着辐射而损失能量,温度就开始下降,从而引起星云的收缩,同时由于其他天体的引力扰动和某些邻近超新星爆发产生的冲击波,而开始旋转。

从某种意义上讲,拉普拉斯的观点丰富和发展了康德创立的“星云假说”,所以后来人们将此学说称为“康德一拉普拉斯星云假说”。当然这个学说并非完美无瑕,它虽然能够较好地解释太阳系结构上的一些特征,却解释不了太阳系所具有的巨大的角动量,更解释不了角动量在太阳系里分配极不合理的现象。

所谓的角动量是什么呢?它就是动量矩,是物理学中与物体到原点的位移和动量相关的物理量。太阳系中太阳的自转,行星的自转和公转,卫星的自转和公转,都具有角动量。由于这些旋转的方向都是相同的,所以角动量是相加的,从而使整个太阳系具有了巨大的角动量。而在角动量的分配方面,太阳只占太阳系总角动量的2%,其他行星占了98%。

于是,有人对“星云假说”提出了疑问:星云怎么可能一边收缩(同时越转越快),一边将几乎所有的角动量都转移到分离出去的气体环(行星)中呢?另外,随着天文观测和研究的深入,“星云假说”的缺陷也越来越多地暴露出来。天文学家先是发现海王星的卫星——海卫一——绕着海王星旋转的方向正好与海王星自转的方向相反,接着又发现火星的卫星——火卫一——旋转一周的速度竟比火星自转一周的速度快三倍。按照“星云假说”,太阳系中的行星和卫星都应该朝着一个方向旋转,卫星的旋转速度不可能超过行星。

就在“星云假说”陷入窘境之时,美国的地质学家张伯伦和天文学家摩尔顿于1906年提出了“星子假说”。他们认为,太阳系最开始时只有孤零零的一轮红日,后来在某个时候,又有一颗恒星朝着太阳运动过来。就在它们相互接近的过程中,彼此间产生了巨大的万有引力,而且越来越大,使得这两颗恒星上都出现了强烈的潮汐作用,于是就从它们的表面吸出一股物质,它们彼此连接起来,形成了一座“桥”。当它们相掠而过时,这座“桥”被带着迅速地旋转,获得了巨大的角动量,而恒星本身的角动量却减少了。当这两颗恒星分开后,“桥”被拉断了,分成若干块,每一块逐渐凝聚成一颗具有一定角动量的行星。

1917年,英国天文学家金斯发展了“星子假说”。他认为,从两颗恒星拉出来的物质“桥”是雪茄烟形状的,两头细,中间粗,断开后最粗的部分就形成了太阳系中的木星、土星这两颗最大的行星,剩下的较细的部分则分别形成了土星以外和木星以内较小的行星。

“星子假说”把太阳系的起源归因于一次偶然的灾难事件,因此,此类观点就被称为“灾变说”。比如,英国的里特和美国的罗素认为,太阳原来是一对双星中的一颗子星,在某个时候,从远方突然飞来一颗恒星,与太阳的伴星相撞。它们就像子弹一样朝着不同的方向弹去,同时拉出一长串物质。这一长串物质被太阳所俘获,发展成为太阳系中的各个行星。

跟在“灾变说”后边出现的是“俘获说”。前苏联的地球物理学家施密特认为,太阳周围原先有着大量带电的星际物质,逐渐冷却后,它们不再带电,受太阳万有引力的吸引而落向太阳。它们下落的速度越来越快,就会产生相互碰撞、摩擦而重新带电。在电的作用下,它们又停止下落,在太阳附近凝聚成行星和卫星。按照施密特的说法,太阳原先是光棍一条,当它在宇宙空间中运行时,突然钻进了某个星际云中,在里面俘获了一部分物质,它们就是日后形成行星和卫星的材料。

按照“灾变说?和“俘获说”,太阳的年龄必定要比别的行星大,甚至可以大上几十倍、几百倍,而根据各种测定,太阳的年龄与行星的年龄非常接近,这一下子就使“灾变说”和“俘获说”失去了魅力。更致命的是,这两种学说都把太阳系的起源建立在偶然性之上,而天文观测证明,宇宙间有许多类似于太阳系的天体系统,这就说明太阳系不会是偶发事件的结果。

随着现代天文学和物理学的发展,特别是恒星演化理论的日趋成熟,古老的“星云假说”重新焕发了青春活力。据统计,现代“星云假说”竞多达20多种。它们一致认为,形成太阳系的是银河系里一团密度较大的星云,它是由巨大的星际云瓦解而来的,一开始就在自转,并在自身引力下发生收缩,中心部分形成了太阳,外部演化成星云盘,星云盘随后形成了行星。

现代“星云假说”既有观测资料,又有理论计算,能够比较详细地描述太阳系的起源过程,但它们彼此间还存在着不小的争议。

但不管怎么说,现代“星云假说”对太阳系的许多特征都能作出比较合理的解释,不过在它的面前也摆着一些没有解决的问题。比如,根据现代“星云假说”,每个恒星都应该有自己的行星系统,但据观测,在离太阳13光年范围内的22个恒星中,至今只有3个可能有行星系统,这是为什么呢?

总之,太阳系的起源之谜至今还不能说完全地揭开了,还需要人们进一步加以研究。

P5-8

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更新时间:2025/4/7 10:43:12