地理问题

由热气体组成的球形或类球形天体，能自行发光。离地球最近的恒星是太阳。其次是比邻星半人马座，其光线到达地球需要4.22年。在晴朗无月的夜晚，大部分人在某个地方可以用肉眼看到3000颗左右的星星。借助望远镜，你可以看到几十万甚至几百万个。据估计，银河系中大约有2000亿颗恒星。星星不是不动的，只是因为它们离我们太远了，不借助特殊的工具和方法，很难发现它们在天空中的位置变化。所以古代人把它们当作定星，称之为星。

测量恒星间距离最基本的方法是三角视差法。首先测量地球轨道在恒星处的张角(称为年视差)，然后通过简单的运算就可以得到恒星之间的距离。这是测量距离最直接的方法。但对于大多数恒星来说，这个张角太小，无法精确测量。因此，常用一些间接的方法来确定恒星间的距离，如光谱视差法、星团视差法、统计视差法、由造父变星周期-光度关系确定的视差等。(见天体距离)。这些间接方法基于三角视差法。

恒星的亮度通常用星等来表示。恒星越亮，星等越小。在地球上测得的星等称为视星等；从地球还原到10秒差距的星等称为绝对星等。对不同波段敏感的探测元件测得的同一颗星的星等一般是不相等的。目前，最常用的星等系统之一是U(紫外线)、B(蓝色)和V(黄色)三色系统(见测光系统)。光度系统)；b和v分别接近摄影星等和视觉星等。两者的区别在于常用的颜色指数。太阳的V=-26.74，绝对视星等M=+4.83，色指数B-V=0.63，U-B=0.12。色温可以通过颜色指数来确定。

恒星表面的温度一般用有效温度来表示，它等于直径相同、总辐射相同的绝对黑体的温度。恒星的光谱能量分布与有效温度有关，由此可以确定O、B、A、F、G、K、M等相同光谱类型(也称温度类型)的恒星，体积越大，总辐射通量(即光度)越大，绝对星等越小。恒星的光度等级可分为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ、ⅶ，依次称为超巨星、亮巨星、巨星、次巨星、主序星(或矮星)、次矮星、白矮星。太阳的光谱是G2V，颜色为黄色，有效温度约为5,770K K..A0V星的平均色指数为零，温度约为10000k k，恒星的有效表面温度变化很大，从早期O型的几万度到晚期M型的几千度。

根据恒星的视直径(角直径)和距离可以计算出恒星的真实直径。常用的干涉仪或月掩星法，可以测量小至0001的恒星角直径。较小的恒星不容易精确测量，测量距离误差使得恒星的真实直径不太可靠。根据食双星和裂双星的轨道数据，也可以得到一些恒星的直径。对于某些恒星，还可以根据绝对星等和有效温度计算出真直径。各种方法计算出的不同恒星的直径，小到几千米，大到10千米。

只有特殊的双星系统才能测量质量，一般恒星的质量只能通过质量-光度关系等方法估算。恒星的测量质量在太阳质量的百分之几到120倍之间，但大多数恒星的质量在0.1到10之间。根据直径和质量可以计算出恒星的密度，密度约为10g/cm(红巨星)到10 ~ 65438。

恒星表面的大气压力和电子压力可以通过光谱分析来确定。元素的中性与电谱线强度之比不仅与温度和元素丰度有关，还与电子压力密切相关。电子压力和气体压力有固定的关系，两者都依赖于恒星表面的重力加速度，因此也与恒星的光度密切相关(见恒星大气理论)。

根据恒星光谱中谱线的塞曼分裂(见塞曼效应)或某一波段连续光谱的圆偏振，可以测量恒星的磁场。太阳表面一般的磁场很弱，只有1 ~ 2高斯左右，而一些恒星的磁场很强，达到数万高斯。白矮星和中子星的磁场更强。

化学成分和地面实验室的光谱分析一样。我们还可以分析恒星的光谱，以确定恒星大气中形成各种谱线的元素含量。当然，情况比地面上一般的光谱分析要复杂得多。多年的测量结果表明，正常恒星大气的化学成分与太阳大气相似。按质量计，氢最多，氦次之，其余为氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。然而，一些恒星大气的化学成分与太阳大气不同。例如，在沃夫-瑞叶星，富碳和富氮大气是有区别的(也就是说，碳序列和氮序列是有区别的)。在金属线星和A型特殊星中，某些金属元素和超铀元素的谱线特别强。不过，这是否能归因于某些元素的高含量，还是个问题。

理论分析表明，在演化过程中，恒星内部的化学成分会随着热核反应过程的变化而逐渐变化，重元素的含量会增加，但恒星大气中的化学成分一般变化不大。

物理特性的观测表明，某些恒星的光度、光谱、磁场等物理特性随时间的推移呈周期性、半规律性或不规则性变化。这种星叫变星。变星可分为两类:一类是由几个天体之间的几何位置变化或恒星本身特殊的几何形状引起的；一种是恒星本身内部物理过程导致的物理变星。

在几何变量中，最熟悉的是食星(瞬时双星)，其中两颗恒星围绕彼此旋转(有时有气体环或气盘的参与)，从而改变光线。根据光强随时间变化的“光变曲线”，可将它们分为大凌v、天琴座β和大熊座w三个几何变星，其中，还有椭球变星(由于它们是椭球体，亮度的变化是由于旋转时观测者看到的发光面积的变化)和星云变星(一些位于星云内部或后方的恒星由于星云的运动而改变亮度)。可以用倾斜转子模型解释的磁变量也应归类为几何变量。

根据调光的物理机制，物理变量主要分为脉动变量和爆发变量两种。脉动星变暗的原因是恒星的大气在主序(见Herro图)长周期后周期性或非周期性地膨胀和收缩，从而引起脉动光度变化。理论计算表明，脉动的周期与恒星密度的平方根成反比。因此，那些晚型不规则变星、半规则变星和重复周期为数百天甚至数千天的长周期变星，都是超大巨星周期约为1 ~ 50天的巨大低密度晚型巨星或经典造父变星，天琴座RR型变星(也称星团变星)周期约为0.05 ~ 1.5天，是两个最重要的脉动变星。观测表明，前者的绝对星等随着周期的增大而减小(这与密度和周期的关系是相容的)，因此可以通过精确测量它们的变暗周期来推断它们与所在恒星群的距离，因此造父变星在宇宙中也被称为“灯塔”或“天球尺度”。天琴座RR变星也有测天尺的功能。

还有一些周期短于0.3天的脉动变量(包括“′class = link >；盾变星，船帆座AI变星和V变星' " class = link & gt仙王座型变星等。)，它们的大气层分为几层，每一层都有不同周期和形式的脉动。所以它的光度变化规律是几个周期变化的叠加，光变曲线的形状变化很大，光变与视速度曲线的关系也不同。Shields中的Delta型变星和Vela中的AI型变星可能是低质量高密度的恒星，而Cepheus中的beta型变星则属于高温巨星或亚巨星。

根据爆炸规模，爆炸变星可分为超新星、新星、矮星、准新星和闪耀星。超新星的亮度会在极短的时间内增加上亿倍，然后在几个月到一两年内变得非常暗淡。目前大多数人认为这是恒星演化后期的一种现象。超新星的外壳以每秒几千甚至上万公里的速度向外膨胀，形成逐渐膨胀变薄的星云；内部被极度压缩，形成密度极高的中子星等天体。最著名的银河超新星是中国宋代(公元1054年)在金牛座发现的“天官客星”。现在这里可以看到著名的蟹状星云，在其中心有一颗周期约为33毫秒的脉冲星。一般认为脉冲星是快速旋转的中子星。

新星在可见光波段的光度会在几天内突然增加约9量级以上，然后在几年内逐渐恢复原状。1975年8月在天鹅座发现的新星是迄今为止光变最大的一颗。光谱观测表明，新星的气体壳层以每秒500 ~ 2000公里的速度向外膨胀。一般认为新星爆炸只是壳层的爆炸，质量损失只占总质量的千分之一左右，不足以使恒星发生质变。一些爆炸性的变星会再次爆发出相当大的规模，这就是所谓的轮回新星。

矮新星和类新星变星的光度变化与新星相似，但幅度只有2 ~ 6星等，发光周期要短得多。它们大多是双星中的子星，所以很多人倾向于认为这类变星的爆炸是双星中某个东西的吸积过程造成的。

耀星是一些不规则的快速变化的恒星，其光度在几秒到几分钟内突然变亮，然后迅速恢复原状。它们被认为是一些低温主序前兆。

北冕还有一颗R型变星，光度与新星相反，会突然变暗几个量级，然后慢慢上升到原来的亮度。观测表明，它们是一些富含碳的恒星。大气中碳尘埃粒子的突然增多，使其光度突然变暗，所以有人称之为碳爆变星。

随着观测技术的发展和观测波段的扩大，还发现了射电波段变化的射电变星和X射线辐射通量变化的X射线变星。

结构与演化根据实际观测和光谱分析，可以了解恒星大气的基本结构。一般认为，在某些恒星中，最外层有类似日冕的高温低密度日冕。它通常与星风有关。一些恒星发现了在日冕中产生一些发射线的色球层，内层大气吸收较高温度气体的连续辐射形成吸收线。人们有时把这层大气称为逆温层，发出连续光谱的高温层称为光球层。其实恒星光辐射形成的过程说明这层光球相当厚，每一层都有发射和吸收。光球层和逆温层不能完全分开。在太阳恒星的光球层中，有一个平均半径约为十分之一或更大的对流层。在上部主序星和下部主序星内部，对流层的位置是非常不同的。能量传输主要是光球层的辐射和对流层的对流。

对于光球层和对流层，我们经常使用根据实际测量的物理特性和化学成分建立的模型进行更细致的研究。基于流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设，我们可以建立一些关系来求解恒星不同区域的压力、温度、密度、不透明度、生产力和化学成分。在恒星的中心，温度可以高达几百万甚至上亿度，这取决于恒星的基本参数和演化阶段。在那里，有不同的能力反应。一般认为恒星是由星云凝聚而成，主序之前的恒星由于温度低，无法发生热核反应，只能靠引力收缩产生能量。进入主序后，中心温度高达700万度，氢聚合成氦的热核反应开始。这个过程很长，是明星一生中最长的阶段。氢气燃烧完成后，恒星会向内收缩，向外膨胀，演化成一颗巨大的红巨星，表面温度较低，可能会引起脉动。内部温度上升到近1亿度的恒星开始出现氦碳循环。在这些演化过程中，恒星的温度和光度按照一定的规律变化，从而在赫罗图上形成一定的轨迹。最后，一些恒星在超新星中爆炸，气体壳飞走，核心被压缩成中子星等致密恒星并趋于“死亡”(见恒星的形成和演化)。

恒星的内部结构和演化后期的高密阶段主要来源于理论物理，需要通过观测来确认和完善。关于热核反应形成的中微子之谜，理论预测与观测事实仍相差甚远。这说明原来的理论还有很多不完善的地方(见中微子天文学)。因此，揭开中微子之谜对于研究恒星尤其是恒星的内部结构和演化非常有帮助。

行星

行星的新定义包括以下三点:1，必须是绕恒星运行的天体；2、质量必须足够大，自身引力必须与转速平衡，使其呈球形；3、不受轨道周围其他物体的影响。一般来说，一颗行星的直径必须超过800公里，质量必须超过50亿吨。

根据这一定义，目前太阳系共有12颗行星，分别是:水星、金星、地球、火星、谷神星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星(冥王星由于新定义的出现最终被踢出行星行列)、原本被认为是冥王星卫星的卡戎，以及一颗临时编号为“2003UB313”的行星。国际天文学联合会下属的行星定义委员会称，不排除未来太阳系会有更多符合标准的天体成为行星。目前，太阳系中有超过10个天体可能符合天文学家观测名单上行星的定义。

在新的行星标准下，行星定义委员会还定义了一个新的子定义——“类冥王星”。这里指的是轨道在海王星之外，绕太阳运行周期超过200年的行星。在太阳系12颗符合新定义的行星中，冥王星、卡戎和2003UB313都属于类冥王星。

天文学家认为，“类冥王星”的轨道通常不是一个规则的圆，而是一个偏心率很大的椭圆。这类行星的起源很可能与太阳系中的其他行星不同。随着观测手段的改进，天文学家可能会在太阳系边缘发现更多的大型天体。如果未来太阳系的行星列表继续扩大，也将是“类冥王星”。（

行星是自身不发光，围绕恒星的天体。一般来说，行星需要有一定的质量，行星的质量要足够大，使其形状约为球形，质量不足的称为小行星。行星的名字来源于它们在天空中的位置不是固定的，就像它们在行走一样。

太阳系有五颗肉眼可见的行星:水星、金星、火星、木星和土星。经过几千年的探索，直到16世纪哥白尼确立了日心说，人们才普遍认识到地球是围绕太阳旋转的行星之一，包括地球在内的九大行星构成了围绕太阳旋转的行星系统——太阳系的主要成员。行星本身一般不发光，而是通过反射表面的太阳光发光。在主要由恒星组成的天空背景上，行星有明显的相对运动。离太阳最近的行星是水星，其次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。从行星起源于不同形式的物质出发，九大行星可分为三类:类地行星(包括水、金、土、火)、巨行星(木、土)、远行星(天王、海王星、冥王)。行星围绕太阳的运动称为公转，行星公转的轨道有三个特点:* * areal、各向同性、近圆形。所谓* * *平面性，是指九大行星的轨道平面几乎在同一平面上；同向性是指它们以相同的方向围绕太阳旋转；近圆形意味着它们的轨道非常接近圆形。

在一些行星周围，有一个环绕行星运行的物质环，由大量的小天体(如岩石、冰块等)组成。)并因反射阳光而发光。它被称为行星环。20世纪70年代以前，人们一直认为只有土星有环，后来发现天王星和木星也有环，这为研究太阳系的起源和演化提供了新的信息。

卫星是绕行星运行的天体，月球是地球的卫星。卫星反射太阳光，但除了月球，其他卫星的反射光都很弱。卫星的大小和质量差异很大，运动特性也很不一致。在太阳系中，除了水星和金星，所有其他行星都有不同数量的卫星。

在火星和木星之间，有数十万颗大小不一、形状各异的小行星，它们沿着椭圆轨道围绕太阳运行。这个区域被称为小行星带。此外，太阳系中彗星数量众多，行星际空间中漂浮的流星体更是不可计数。

虽然太阳系有很多种天体，但没有一种能和太阳相比。太阳是太阳系中光和能量的来源。它也是太阳系中最大的天体，其半径几乎是地球半径的109倍，或者说是地月距离的1.8倍。太阳的质量比地球大33万倍，占太阳系总质量的99.8%。它是整个太阳系的质量中心。它以其强大的引力牢牢地控制着周围太阳系中的所有天体，使它们不可分离，有序地围绕自己旋转。同时，太阳作为一颗普通的恒星，带领着它的成员永远围绕着银河系的中心运动。

(1).类地行星:水星、金星、地球和火星。

顾名思义，类地行星的很多特征都接近地球。它们离太阳相对较近，质量和半径较小，平均密度较大。类地行星表面有一层由硅酸盐岩石构成的硬壳，具有与地球和月球相似的各种地貌特征。对于没有大气层的行星(如水星)，其外观与月球相似，有环形山和犁沟；对于拥有稠密大气层的金星来说，其表面地形更像地球。

早在史前时代，人类就已经发现了星星。后来，人们了解到地球本身就是一颗行星。

(2)有环的巨行星和遥远的远行星。

木星和土星是行星世界中的巨行星，称为巨行星。它们有致密的大气层，但大气层下没有固体表面，而是由沸腾的氢气组成的“汪洋大海”。所以它们本质上是液态行星。

天王星、海王星、冥王星这三颗遥远的行星被称为远行星，是在望远镜发明之后才被发现的。它们有一个主要由分子氢组成的大气层，通常覆盖着一层非常厚的冰，如甲烷冰和氨冰，然后是坚硬的岩石核心。

冥王星失去了行星地位，成为矮行星。

70多年来，冥王星一直是太阳系九大行星的最后一个席位，自被发现以来一直争议不断。经过天文学界多年的争论，以及本届国际天文学联合会大会上几天的争论，冥王星终于被“降格”并驱逐出行星大家庭。从此，这颗徘徊在太阳系边缘的天体，只会和其他大小差不多的“兄弟姐妹”一起被称为“矮行星”。

2006年8月24日，根据国际天文学联合会大会11通过的新定义，“行星”是指围绕太阳运行的天体，其自身引力足以克服其刚性物理力，使其呈球形，并能清除其轨道附近的其他物体。根据新的定义，太阳系的行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年前发现的。

根据新的定义，具有足够质量和球形形状，但无法清除其轨道附近其他物体的天体，被称为“矮行星”。冥王星是一颗矮行星。其他围绕太阳运行但不满足上述条件的天体统称为“太阳系小天体”。

从2006年8月24日的11开始，新太阳系的八大行星是金星、木星、水星、火星、土星、地球、天王星和海王星。

新的天文发现不断质疑传统的“九大行星”概念。天文学家发现了冥王星和太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星的轨道在海王星之外，属于太阳系外的柯伊伯带。这片区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。自20世纪90年代以来，天文学家发现柯伊伯带中有更多的大型天体围绕太阳运行。比如美国天文学家布朗发现的“2003UB313”就是一个直径和质量超过冥王星的天体。

附:1。行星的定义:

A.天体；b .绕太阳运行；c .其自身引力足以克服其刚性体力，使天体呈球形；能够清除其轨道附近的其他物体。

符合这一新定义的人包括:

水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，一共八颗。

2、矮行星的定义:

A.天体；b .绕太阳运行；c .其自身引力足以克服其刚性体力，使天体呈球形；d .不能清除其轨道附近的其他物体；e .不是卫星。

符合这一定义的人包括:

谷神星、冥王星和泽娜，一共三颗。

附加信息

谷神星:直径约950公里，距日本平均距离约4.2亿公里，公转周期约4.6年。原本属于小行星的范畴。

冥王星:直径约2400公里，与太阳的平均距离约59亿公里。革命时期大约有248年了。冥王星有三颗卫星，卡戎，S/2005 P1和S/2005 P2。后两颗卫星直径约50至60公里，公转周期分别为38天和25天。原本属于九大行星的范畴。

吉娜:天文数字是2003UB313。吉娜是它的昵称。其直径在2300-2500公里之间，与日本的平均距离约为6543.8+06亿公里。革命时期大约有560年的历史。2003年新发现的天体，正是因为它的发现，引发了太阳系天体分类的争论。既然冥王星是行星，那么泽纳应该会成为太阳系第十大行星。

关于卡戎:它的直径为65，438+0，200公里，围绕冥王星旋转。公转周期等于冥王星的自转周期6.4天。虽然卡戎的直径比谷神星大，但它是冥王星的卫星，因此不属于矮行星的范围。

3、太阳系小天体的定义:

A.天体；b .绕太阳运行；c .不符合行星和矮行星的定义。

原来的小行星、彗星等等都属于太阳系小天体的范畴。

卫星

1.绕行星运行的恒星，如作为地球卫星的月球。

2.人造地球卫星的缩写被广泛使用。

1970年4月24日，我国自行设计制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”由长征一号运载火箭成功发射。卫星的轨道距离地球最近点439公里，距离最远点2384公里。轨道平面与地球赤道平面的夹角为68.5度，绕地球一周需要114分钟。卫星重173 kg，以20009兆周的频率播放东方红的音乐。它实现了毛泽东主席“我们也应该建造人造卫星”的号召。是中国的科学之星，是中国工人阶级、人民解放军、知识分子为祖国做出的杰出贡献。

自1957年苏联将世界上第一颗人造卫星送入绕地球轨道以来，人类向浩瀚宇宙发射了大量飞行器。根据美国一个名为“忧思科学家联盟”的组织最近公布的最新世界范围卫星数据库，在地球轨道上有795颗卫星，其中一半以上属于世界上唯一的超级大国美国。其拥有的卫星数量已经超过其他所有国家的总和，达到413颗，军用卫星数量达到四分之一以上。