第一节 宇宙中的地球
第一章 行星地球
第1章《宇宙中的地球》
你对茫茫的宇宙了解多少？
当我们用肉眼或借助望远镜观察太空，我们可以看到哪些物质呢？
太阳
恒 星：体积质量密度大，能自己发光的球体
猫眼星云
星云：体积质量最大，密度小
马头星云
指环星云
土星
行 星：绕恒星运行，靠反射恒星的光而发亮
月球
卫星；绕行星运行，月球是地球的唯一天然卫星
狮子座流星雨
流星雨：流星体与地球大气层相摩擦的结果。流星体往往是彗星分裂的碎片产生。
陨 石：不是天体
陨石坑
哈雷彗星：同期76年
彗星：由冰冻物质和尘埃组成。当靠近太阳时彗星物质蒸发，形成一条稀薄物质流构成的彗尾
星光闪烁

明亮、不断移动

圆缺多变

轮廓模糊

一闪即逝

星际物质

拖着长尾
行星

恒星

星云

流星

卫星（月球）

彗星

气体和尘埃
我描绘你回答：
天体
恒星
卫星
行星
彗星
星云
流星体
星际物质
相互吸引相互绕转
天体系统
小结：
宇宙是物质的，物质是运动的，物质运动是有规律的。
天体：宇宙间物质的存在形式
The Solar System
太 阳 系
The Milk Way Galaxy
银 河 系
河 外 星 系
地月系
其他行星系
太阳系
其他恒星系
银河系
河外星系
总星系
低级
高级
一.地球在宇宙中的位置
天体系统的层次
银核
太阳
类地行星
巨行星
远日行星
认识太阳系：识记八大行星的位置；小行星带的
位置；哈雷彗星的周期；
行星的分类，运动特征。
76年
同向性，共面性，近圆性
太阳系：由太阳围绕太阳运行的行星，以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成
八大行星运行特点：同向性、共面性、近圆性
水、金、地、火、木、土、天、海
类地行星
巨行星
远日行星
小行星带
国际天文学联合会（IAU）大会通过的新定义，行星指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
冥王星最终退出了行星的行列，从而太阳系只剩下八颗“经典”行星，分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们的发现日期都早于1900年。
1. 运动特征
同向性
共面性
近圆性
2. 结构特征
二.地球是太阳系中的一颗普通行星
地球又是太阳系中一颗特殊的行星
地球上有阳光、有水、有空气；有森林、有草原；有飞禽、有走兽、有高等智慧生命的存在。
生
命
存
在
的
条
件
适合的温度
适合呼吸的大气
液态的水
日地距离适中
适中的体积和质量
三、存在生命的行星
地球内部物质的变化
比较安全的宇宙环境
地
球
自
身
原
因
外
因
金星：480℃
火星：-40 ℃
普通而特殊的行星－－地球
普通：在八大行星中，就位置和外观而言
特殊－－有生命存在
1稳定的太阳光照
2安全的空间运行轨道
外部条件
（安全的宇宙环境)
自身条件
1适宜的温度－－日地距离适中
2适合呼吸的大气－－体积和质量适中
3液态水－－地球内部物质运动，促进了海洋的形成
外 星 人
你将如何在茫茫宇宙中确定寻找外星人的方向？
异想天开
杨利伟
费俊龙
聂海胜
蓝色行星：地球
红色行星：火星
为什么人类对火星存在生命充满希望？
火星在许多方面与地球较为相像：
●自转周期相近。
火星：２４小时３９分２２．６６８９秒
地球：２３小时５６分４．０９秒
１个火星日只比１个地球日长４１分１９秒
●火星自转轴的倾角也几乎和地球相同。
●也有四季变化。但火星的公转周期几乎是地球公转周期的两倍，所以火星上每个季节要持续６个月，而不是３个月。
●空间探测显示，火星上至今仍保留着大洪水冲刷的痕迹。
●科学家推测，火星曾比现在更温暖潮湿，可能出现过生命。

人类的火星之旅面临着哪些必须克服的难题呢？
难题之一：缩短旅行时间
    根据美国国家航空和航天局制定的计划，美国将利用核能推进设备将大量的物资和设备运送到月球，并在那里建立太空基地。但是要将宇航员顺利送到火星却并不是一件轻松的事，而且科学家还要尽量缩短宇航员抵达火星的时间（现探测器需约6个月），同时避免他们在探险过程中遭受过度的辐射。
难题之二：克服过量辐射    
    无论是对于首批在月球长期居住的“太空居民”，还是那些将前往火星探险的宇航员都将面临着遭受过量辐射的问题。太阳“风暴”以及宇宙射线“风暴”常常会持续数日之久，如果宇航员在那个时候暴露在射线之下，身体就很容易受到损伤。  为了解决这个问题，科学家们需要加强预报太阳风暴等太空天气的能力，同时改进各种防护设备。一旦发出警告，宇航员可以躲进航空器的保护舱，或者在月球及火星的地下掩体中藏身。
难题之三：建立造氧系统
    无论是在月球的太空基地还是火星上，人类可以呼吸的空气是必不可少的生存条件。保持空气供应的重要方法之一就是建立一个能够除去二氧化碳等废气的循环系统。
    此外，科学家们还在研究如何从月球以及火星上提取矿物质，利用这些矿物质来制造氧气。
 难题之四：生产充足食品
    在目前的太空短途旅行中，宇航员的食品都是航天器中携带的太空食品，但是如果要进行长途的火星之旅或者在月球基地上长期生活，宇航员就必须学会在太空中“生产”大部分所需食品，比如在温室中种植蔬菜，利用实验室的营养液来制造肉类产品。
难题之五：废物循环利用    在太空旅行中，处理人体垃圾和其它废弃物是一件非常棘手的事情，必须要使用相当先进的循环设备。目前在空间站的宇航员已经可以利用这些设备将自己的尿液和汗液加工成水。人体的固体排泄物则可以被加工成温室中所需的化肥。 难题之六：充足的饮用水    太空旅行中充足的饮用水自然是必不可少。科学家们已经于１９９８年在月球两极的永冻带中发现了可以加工成水的原料，目前还在火星上探测是否有类似的资源。    此外，航天器使用的燃料电池系统工作中产生的副产品之一就是水。尽管如此，饮用水对太空旅行还是一大挑战，任何可以利用的水资源都不能被浪费，所以无论是宇航员的尿液还是其它液体在太空旅行中都是相当宝贵的原料。
难题之七：保持实时联络
    在地球上，我们可以借助各种通讯工具保持实时联系，但是在太空旅行中保持这样的联系就变得非常困难。由于地球和火星之间漫长的距离，无线电信号在两个星球之间传输至少需要２０分钟时间，这样，一旦出现紧急情况，宇航员将无法及时获得地球控制中心的帮助，必须凭借自己的经验和知识来解决这些问题。
难题之八：适应微重环境
    在太空站长期生活的宇航员都会出现肌肉松弛或者骨质变轻等现象，这是长期在微重力下生活的结果。对于那些需要在太空中生活更长时间的火星探险者来说，这一问题显得更加严峻。
目前科学家们正在想方设法改进各种太空锻炼设备，保证宇航员的肌肉不会松弛，同时给人体的骨骼以足够的压力，使得骨质不会变轻。

难题之九：建造地下基地
     月球表面的温度从华氏零下２３３度到２１２度，平均温度是华氏零下７度；而火星表面的温度从华氏零下１７０度到１７度，平均温度为华氏零下７６度。这些温度的急剧变化显然和地球的环境相差太远。对于那些要在月球基地长期生活以及在火星探险的宇航员来说，向他们提供稳定的工作和生活环境至关重要。
    所以科学家们认为有必要将月球基地和火星的探测营地建在地下，同时利用加热设备提供稳定的温度。
 难题之十：保证稳定能源
     未来的月球居民和火星探险人员对能源的需求是非常大的，如何确保太空旅行的能源也是一个不容忽视的问题。
     目前通常的解决办法是利用太阳能电池板，但是其稳定性仍然令人担忧。此外，科学家们还考虑使用核能装置来长期提供稳定的能源。    当然，科学家们最希望的是在月球和火星上能够有“意外发现”，找到可以用来作为能源材料的矿物质，这样就可以解决太空探险中的一大难题。
知识结构
宇宙中的地球
地球在宇宙中的位置
太阳系中的一颗普通行星
存在生命的行星
天体、天体系统及其不同级别
地球在天体系统中的位置
地球与其他行星运动特征的比较
地球与其他行星结构特征的比较
适中的距离
适中的体积和质量
地球内部物质的变化
课 堂 练 习
1、下列不属于天体的是：
A 恒星 B 行星
C 星云 D 星座
D
2、晴朗的夜晚，肉眼所见的星星多为：
A 行星 B 恒星
C 卫星 D 流星
B
3、下列天体系统中，未包括地球在内的是：
A 太阳系 B 银河系
C 河外星系 D 总星系
C
4、关于天体的正确叙述是：
A 天体是由恒星和行星组成的
B 除恒星外，其它天体都运动
C 天体的质量都很大
D 太阳系的中心天体是太阳
D
5、下述四个距离中，长度最长的是：
A 日地平均距离
B 银河系的直径
C 1光年
D 冥王星的轨道直径
B
6、在太阳系中：
A 木星的质量最大
B 只有一颗恒星
C 冥王星体积最小
D 所有天体公转方向一致
B
7、地球上有生物生存的温度条件，是因为：
A 地球的质量适中
B 地球的体积适中
C 日地距离适中
D 地球的密度适中
C
9、读图，回答下列问题：
（1）在图中横线上，写出各天体系统的名称：
（2）按天体系统的层次，填写方框中的内容：
总星系
银河系
太阳系
地月系
总星系
银河系
河外星系
太阳系
地月系
天体名称的“反弹琵琶”
地球少地亦非正圆
水星无水
土星不土
恒星不恒
新星不新
星云不是云
陨星不是星
流星雨不是雨
银河非河
太空不空