第一节 地球的宇宙环境
学习目标
1．了解不同类型的天体及其特点。
2．分清不同天体系统的级别、层次，能描述地球在宇宙中的位置。
3．比较、归纳太阳系中八大行星的资料，理解地球是宇宙中既普通又特殊的天体。
知识导引
一、人类对宇宙的认识
1．可见宇宙：即人类已经观测到的有限宇宙。目前，可见宇宙的半径约为140亿光年。
2．光年：天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于9.460_8×1012千米。
地理学上强调的宇宙是“有限的宇宙”。它在时间上有始有终，空间上是有边际的，天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫“可见宇宙”或“已知宇宙”。哲学上认为的宇宙是没有起点、终点和边界范围的。
二、多层次的天体系统
1．概念
(1)天体：宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等各种物质通称为天体。
(2)天体系统：万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成多层次的天体系统。
2．类别
(1)银河系及河外星系
共同点 | 主要由恒星等比较大的天体组成 |
关系 | 级别相同的恒星系统 |
联系 | 两者都是星系，所有星系合在一起构成最大的天体系统，称为总星系 |
(2)太阳系
①太阳系的组成：太阳(1光年等于多少年中心天体)、行星、矮行星、小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等。
②填图：填出八大行星的名称。
A．水星 B．金星 C．地球 D．火星 E．木星 F．土星 G．天王星 H．海王星
(3)地月系：由地球与月球组成；月球的自转方向和周期与其公转方向和周期完全一样。
1．判断某些天体之间是否构成天体系统有两个基本条件：一是它们之间是否存在相互吸引的关系；二是它们之间是否相互绕转。同类天体之间因质量接近，特点相似，不可能存在相互绕转的关系，不能构成天体系统。
2．在太阳系中的彗星、小行星以及一些更小的天体都围绕太阳公转。
3．(1)哈雷彗星绕日公转方向与八大行星绕日公转方向相反(自东向西)。
(2)八大行星中只有金星自转方向为自东向西，因此在金星上看太阳是西升东落。
三、普通而特殊的行星——地球
1．普通性
在太阳系行星中，就外观和所处的位置而言，地球是一颗普通的行星。
2．特殊性
(1)表现：目前所知道的唯一存在生命的星球。
(2)
原始地球的大气成分主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气，不适合生物的生存。经过漫长的演化过程，地球大气转化为以氮和氧为主适合生物呼吸的大气。
探究点一 天体的概念和种类
[核心归纳]
1．天体是宇宙间物质存在的形式。
宇宙中物质存在形式多种多样，如天空中闪烁的恒星，移动的行星，轮廓模糊的星云，划破夜空的流星，拖着长尾的彗星，圆缺的月球以及航天飞机、宇宙飞船等都是天体。
2．天体可分为自然天体和人造天体。
(1)自然天体：恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星及星际空间的气体和尘埃等。
(2)人造天体：航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。
3．最基本的天体是恒星和星云。
各类天体特点如下表所示：
天体 | 组成(或成员) | 特点 | 形状 |
星云 | 气体和尘埃 主要成分是氢 | 云雾状 | 模糊 |
恒星 | 炽热气体 | 自身发光 | 闪烁 |
行星 | 如八大行星 | 质量小、自身不发光 | 移动 |
流星体 | 尘粒、固体小块 | 质量小、数量多 | 流星现象 |
卫星 | 如月球 | 绕行星公转、不发光 | 圆缺变化 |
彗星 | 冰物质 | 绕太阳运行， 质量小、云雾状 | 拖着长尾 |
星际物质 | 气体和尘埃 | 极其稀薄、密度小 | 不能用肉眼观察 |
天体的判断方法
一看其是否位于地球大气层之外。例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体了。二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的道运行。三看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。例如，月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。
[应用体验]
1．天文学家宣布他们在冥王星更外侧的太阳系边缘发现一颗太阳系的新成员，这颗“冰冻星球”的发现暗示在那个寒冷的区域很有可能还隐藏着比冥王星更大的天体。下列关于天体的叙述，正确的是( )
A．天体即宇宙中一切球状的固态物质
B．题干中的“冰冻星球”为恒星
C．天体在宇宙中是静止不动的
D．天体有很多类型，太阳是恒星，地球是行星，月球是卫星
解析：天体是宇宙间物质的存在形式，因此不仅仅指固态物质，A项错；太阳系中只有太阳是恒星，且自身发光、发热，“冰冻星球”位于太阳系中冥王星外侧，不是恒星，故B项错；宇宙中的物质是不断运动的，故C项错；天体包括恒星、行星、卫星、流星体、彗星、星云等，故D项正确。
答案：D
2．2013年6月26日8时许，“神舟十号”在内蒙古四子王旗安全着陆。如图为“神舟十号”返回舱。据此完成(1)～(2)题。
(1)图中的“神舟十号”返回舱表面有类似“烧焦”的痕迹，其形成原因类似于( )
A．彗星 B．流星
C．极光 D．卫星
(2)图中“神舟十号”返回舱属于( )
A．天体 B．天体系统
C．地月系 D．地球的一部分
解析：本题组主要考查天体及天体的判断。(1)流星(现象)是闯入地球大气的流星体同大气摩擦发热燃烧发光形成的。极光是高能带电粒子流闯入极地上空的大气同大气碰撞形成的发光现象。因此“神舟十号”返回舱表面的“烧焦”痕迹，其形成原因类似于流星。(2)“神舟十号”返回舱到达地球，属于地球的一部分，不属于天体，更不属于天体系统。
答案：(1)B (2)D
探究点二 多层次的天体系统
[核心归纳]
1．天体系统
天体系统 | 组成 | 其他 |
总星系 | 银河系与河外星系 | 目前所知的最高一级天体系统，是天文学家所说的可见宇宙 |
河外星系 | 银河系之外与银河系相类似的天体系统 | 到20世纪末，人类观察到的河外星系超过1 250个 |
银河系 | 太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团 | 太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年 |
太阳系 | 太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体和行星际物质，太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86% | 地球是距离太阳较近的一颗行星。日地平均距离为1.5亿千米 |
地月系 | 地球和月球 | 地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的自然天体。地月平均距离为38.4万千米 |
(1)总星系是目前人类能够观测到的宇宙部分，并不是宇宙的全部。(2)银河系和河外星系是同级别的天体系统。(3)太阳与地球之间的平均距离约1.5亿千米，天文学上称之为1个天文单位。
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