地球與宇宙
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說起宇宙,在人們的心目中,往往有一種神秘感.“宇”是一個(gè)空間的概念,表示無邊無際,“宙”是時(shí)間的概念,表示無始無終.這兩個(gè)字的含義充分表達(dá)出宇宙在空間上的無限性和在時(shí)間上的無窮性.
在宇宙中大約有十億個(gè)星系.大家都知道,早在1609年伽利略就應(yīng)用望遠(yuǎn)鏡觀察天空.通過高倍望遠(yuǎn)鏡的觀察,掌握了一些行星的形態(tài)和特征.到了十九世紀(jì),一些地質(zhì)學(xué)家把注意力轉(zhuǎn)向到月球.第二次世界大戰(zhàn)以后,對(duì)太陽系起源,特別是月球起源又有了一些新認(rèn)識(shí).1957年第一顆人造衛(wèi)星的成功發(fā)射以后,極大的刺激了人類對(duì)行星空間探索的興趣.近幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)也在不斷加深和擴(kuò)大,于是,一門比較研究地球與其他行星的新科學(xué)誕生了,科學(xué)家們把這門新興科學(xué)稱之為比較行星地質(zhì)學(xué),也可稱為宇宙地質(zhì)學(xué).
載人的月球探測(cè)、自動(dòng)或載有儀器的地球衛(wèi)星和宇宙飛行器、無線電波探測(cè)雷達(dá)和無線電望遠(yuǎn)鏡以及特制的光學(xué)顯微鏡等都是這個(gè)新學(xué)科強(qiáng)有力的研究手段.
太陽所在的星系是銀河系.銀河系雖然是一個(gè)非常龐大的天體體系,但在浩瀚的宇宙中只是一個(gè)很小的星系.銀河系的形態(tài)在正面呈旋渦形,側(cè)面呈扁餅形,大約由4500多億顆恒星、星云等星際物質(zhì)和各種射線組成.太陽在銀河系中只是一個(gè)中等恒星,有的恒星體積比太陽大100億倍,亮度比太陽大幾十萬倍,但密度卻只有太陽的幾億分之一.
在人類生存的太陽系中,太陽的質(zhì)量最大,是太陽系其他行星總質(zhì)量的150倍,占總質(zhì)量的99%以上.太陽的表面是光彩奪目的光球?qū)?能發(fā)射出強(qiáng)烈的光和熱,太陽的表面溫度可達(dá)6000℃.圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)的有九個(gè)大行星,以太陽為中心向外,依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星.在九大行星中,太陽的直徑是地球的109倍,體積為地球體積的130萬倍,質(zhì)量是地球質(zhì)量的33.3萬倍,密度卻只有地球的四分之一.
根據(jù)天文觀測(cè)和宇宙飛行器了解到的資料,行星大致有兩類,一類是氣態(tài)的巨型行星,與太陽成分相似；另一類是石質(zhì)的小型行星,與地球相似.行星的物質(zhì)組成沒有本質(zhì)上的差別,但在各種成分的比例和表現(xiàn)的狀態(tài)有很大差別.比如在地球上CO2 、H2O最多,而且CO2是氣態(tài),H2O是液態(tài)；但在其他行星中他們大多呈液態(tài),CO2很少呈氣態(tài)；在金星上主要是氣態(tài)的CO2,氣態(tài)的H2O很少,液態(tài)的H2O幾乎沒有.而在火星上CO2和H2O絕大多數(shù)是固態(tài)的.
行星的表面的地貌形態(tài)和地球很類似,特別是環(huán)形坑比較發(fā)育.環(huán)形坑規(guī)模不一,大型的環(huán)形構(gòu)造直徑可達(dá)幾百甚至幾千公里.圓形的周圍有高峻的山脊,中心往往形成盆地.但是,各行星的地形復(fù)雜程度不同.比如火星表面就極為復(fù)雜,地形波狀起伏,有山脈、高地、平原.有大而密集的環(huán)形坑,還廣泛分布有火山作用形成的地形.
月亮是地球的唯一的衛(wèi)星,它圍繞地球運(yùn)行,但自己不發(fā)光.在太陽系中離地球最近,距離大約384400公里.月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形的,因此月球與地球的距離變化比較大.隨著空間探測(cè)器的進(jìn)展,人類發(fā)現(xiàn)除了水星和金星沒有衛(wèi)星之外,其他行星都有為數(shù)不等的衛(wèi)星.