1、1.2 1.2 太阳系的形成和恒星的演化太阳系的形成和恒星的演化一、太阳系的形成一、太阳系的形成 太阳系的八大行星绕太阳公转方太阳系的八大行星绕太阳公转方向和太阳自转方向一致，（向和太阳自转方向一致，（同向性同向性）结论：结论：这些行星公转的特点如果与太阳系形成有这些行星公转的特点如果与太阳系形成有关，就可以作为推论太阳系形成的依据关，就可以作为推论太阳系形成的依据九大行星绕太阳公转的平面大多接近同一平九大行星绕太阳公转的平面大多接近同一平面，（面，（共面性共面性）行星公转轨迹基本上是圆形）行星公转轨迹基本上是圆形或椭圆形。（或椭圆形。（近圆性近圆性）1、“康德拉普拉斯星云说”太阳系是由一块星
2、云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。理论依据理论依据：八大行星绕日运行的特征八大行星绕日运行的特征星云：是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体。直径大多十几光年一一.原始的太阳星云是一个扁平的、自转的原始的太阳星云是一个扁平的、自转的气体尘埃圆盘。气体尘埃圆盘。50亿亿年前原始太年前原始太阳阳星星云云因因万万有引力作用而收有引力作用而收缩缩凝聚凝聚二二:凝聚的星凝聚的星云云,绕着绕着中中轴轴旋旋转转,形成中形成中间增间增厚的大厚的大园园盘盘三三:继续旋转继续旋转,盘盘面形成面形成几个几个同心同心圆的圆环圆的圆环太陽系的形成太陽系的形成四四:中心部份
3、中心部份质量较大质量较大形成形成恒恒星星-太阳太阳 圆环圆环部分形成一顆顆行星及部分形成一顆顆行星及卫卫星星太陽系的形成太陽系的形成 关于太阳系的形成还有哪关于太阳系的形成还有哪些学说？些学说？2、灾变说、灾变说地球等行星的物质是因为某种偶然的巨地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞）而从太阳中分离出来的撞）而从太阳中分离出来的太阳是太阳系的中心，也是由星云形成的太阳是太阳系的中心，也是由星云形成的一颗恒星，恒星真的能永恒吗？一颗恒星，恒星真的能永恒吗？太阳太阳常见的恒星常见的恒星行星状星云行星状星云红巨星红巨星白矮星白矮星中子
4、星中子星超新星超新星黑洞黑洞红巨星红巨星红巨星，称它为红巨星，称它为“红红”巨星，巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红的最亮的星中，许多都是红巨星。红巨星。红巨星的巨星的体体积积很大，它的半很大，它的半径径一般比太一般比太
5、阳阳大大100100倍倍。行星状星云行星状星云质量质量大大于于太太阳质量阳质量1.41.4倍倍，外外围围的的气体气体及冰粒便及冰粒便会会以每秒以每秒数数十公里的速度向外膨十公里的速度向外膨胀胀，外，外貌像土星的光貌像土星的光环环一一样样，天文，天文学学家叫行星家叫行星状状星星云云，而，而剩剩下的核下的核心的光度心的光度会会暗淡下去。暗淡下去。行星状星云行星状星云 白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。它的密度在亮度低，但质量大、密度极高。它的密度在10001000万吨万吨/立方米左右。立方米左右。白白 矮星是一矮星是一颗颗已死已
6、死亡的亡的恒恒星星，中心的中心的热热核反核反 应应已停止已停止 。白矮星白矮星质量约是质量约是太太阳阳4 41010倍的倍的恒恒星在超新星爆星在超新星爆炸的炸的过过程，程，遗遗留下留下来来的核心的核心变变成一成一颗体积颗体积很小，很小，质量却质量却很大的中子星，由中子很大的中子星，由中子构构成，密度成，密度为为水水的的10101414倍，倍，仅仅1cm1cm3 3的的质质量就有全球人量就有全球人类类那那么么重，重，直径仅为直径仅为30km30km。中子星中子星黑洞黑洞质质量比太量比太阳阳大大1010倍以上的倍以上的恒恒星，超新星爆炸星，超新星爆炸后会后会形形成成“黑洞黑洞”。黑洞。黑洞会会把附
7、近所有的物把附近所有的物质质都吸都吸进进去，就去，就连连光线光线也也会会被吞被吞没没，所以我，所以我们们是看不是看不见见黑洞的。但是如黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一果黑洞附近有另外一颗恒颗恒星，我星，我们们可以可以从这颗邻从这颗邻近近恒恒星星的物的物质被质被吸入黑洞吸入黑洞时时的情形，的情形，证证明黑洞的存在。明黑洞的存在。这些恒星和太阳有什么不同？这些恒星和太阳有什么不同？讨论：讨论：红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大，红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大，亮度比太阳高。亮度比太阳高。行星状星云：质量体积比太阳大，但亮度较暗。行星状星云：质量体积比太阳大，但亮度较暗。超新星：超新
8、星：亮光相亮光相当于当于10亿颗亿颗太太阳阳白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质量大、密度极高。量大、密度极高。二、恒星的演化二、恒星的演化恒星不永恒恒星不永恒恒星的一生恒星的一生小质量恒星（太阳）小质量恒星（太阳）红巨星红巨星白矮星白矮星黑矮星黑矮星大质量恒星大质量恒星超红巨星超红巨星超新星超新星中子星中子星 黑洞黑洞黑洞在辐射过程中将逐渐缩小黑洞在辐射过程中将逐渐缩小,最后在爆炸中结束最后在爆炸中结束“生命生命”。通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。的演化理论。恒星的一生恒星的一生星际气体星
9、际气体收缩形成收缩形成中子星中子星黑洞黑洞主序星主序星原恒星原恒星主序星主序星太阳太阳红巨星红巨星白矮星白矮星暗矮星暗矮星大恒星大恒星超红巨星超红巨星超新星超新星恒星的恒星的寿寿命命决定恒星寿命决定恒星寿命的因素只有一的因素只有一个个质质量！量！质量质量愈大，愈大，寿命寿命愈短！愈短！太太阳阳可活可活100亿年亿年，而天狼星的，而天狼星的寿寿命命却却只有只有几几百百万万年。年。按按比例比例来来看，如果太看，如果太阳阳可活七十可活七十岁岁，天狼星只能活三天！，天狼星只能活三天！恒恒星的星的寿寿命命主要与哪些因素有关呢？主要与哪些因素有关呢？1515倍太阳质量倍太阳质量 1 1千万年千万年1 1倍
10、太阳质量倍太阳质量 1 1百亿年百亿年0.20.2倍太阳质量倍太阳质量 1 1万亿年万亿年太阳的一生大致是太阳的一生大致是100100亿年。亿年。大约在大约在5050亿年以前，一团十分巨大又十分稀亿年以前，一团十分巨大又十分稀薄的气体云，在自己的重力作用下收缩着。它薄的气体云，在自己的重力作用下收缩着。它开头收缩得很快，后来由于内部发热，收缩慢开头收缩得很快，后来由于内部发热，收缩慢了下来，直到形成一批高热、高密的气体大团了下来，直到形成一批高热、高密的气体大团块，这些就是块，这些就是“原恒星原恒星”，其中一个就是我们，其中一个就是我们的太阳。的太阳。太阳进一步收缩，内部温度更高，引发了太阳进
11、一步收缩，内部温度更高，引发了“热核反应热核反应”，于是停止收缩，进入，于是停止收缩，进入“成年成年”时期。就是我们现在看到的太阳了。时期。就是我们现在看到的太阳了。大约再过大约再过5050亿年，太阳核心部分的亿年，太阳核心部分的“燃料燃料”用光后，就会猛地又收缩一下。这一来，温度用光后，就会猛地又收缩一下。这一来，温度再次猛增，使外层原来没有烧过的再次猛增，使外层原来没有烧过的“燃料燃料”也也“烧烧”起来了。此时，太阳会猛烈地膨胀，成起来了。此时，太阳会猛烈地膨胀，成为一颗为一颗“红巨星红巨星”。太阳会胀得很大，太阳能把水星和金星都太阳会胀得很大，太阳能把水星和金星都“吞掉吞掉”。地球轨道恰
12、好在这个胀大了的太阳。地球轨道恰好在这个胀大了的太阳表面的位置。这时的地球即使不被炽热的太阳表面的位置。这时的地球即使不被炽热的太阳“吞掉吞掉”，也会被烤得熔为一团熔岩。但与此，也会被烤得熔为一团熔岩。但与此同时，也会有其他小行星变得适合人类居住，同时，也会有其他小行星变得适合人类居住，也许那就是人类未来的避难处。也许那就是人类未来的避难处。“红巨星红巨星”阶段大约有阶段大约有1010亿年。然后，一切亿年。然后，一切可可“烧烧”的的“燃料燃料”都用完了，红巨星开始再次都用完了，红巨星开始再次收缩，越变越小，大约只有现在的体积的十万分收缩，越变越小，大约只有现在的体积的十万分之一，才稳定下来。尽
13、管表面温度可以高达之一，才稳定下来。尽管表面温度可以高达1 1万万度，但表面积变小了，发出的热量会大大减少，度，但表面积变小了，发出的热量会大大减少，这时，太阳就进入了这时，太阳就进入了“老年期老年期”，成为，成为“白矮星白矮星”一样的天体，表面温度高、体积小、密度很大一样的天体，表面温度高、体积小、密度很大（每（每1cm1cm3 3物质有物质有1010吨重）。由于没有内部能源，吨重）。由于没有内部能源，所以这个所以这个“老年期老年期”并不能永远维持下去，而是并不能永远维持下去，而是逐渐冷却，最后成为一个黑暗无比的逐渐冷却，最后成为一个黑暗无比的“暗矮星暗矮星”。星星云云.太阳太阳.50亿年亿
14、年.红巨星红巨星.40亿年亿年.白矮星.10亿亿年年暗矮星暗矮星.漫长漫长.质量较大的恒星，在核燃料用完、核反应停止后，质量较大的恒星，在核燃料用完、核反应停止后，演化为中子星，最后也会变成暗矮星。质量更大的恒星，演化为中子星，最后也会变成暗矮星。质量更大的恒星，在核燃料用完、核反应停止后，将演化为黑洞。黑洞的密在核燃料用完、核反应停止后，将演化为黑洞。黑洞的密度非常大，以致任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引。度非常大，以致任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引。当核燃料用完、热核反应停止后，太阳将演化成白矮星，当核燃料用完、热核反应停止后，太阳将演化成白矮星，最后将慢慢变成一颗看不见的暗矮星
15、。最后将慢慢变成一颗看不见的暗矮星。了解了太阳一生的演化之后，你对宇了解了太阳一生的演化之后，你对宇宙有了什么新认识。宙有了什么新认识。思考：思考：宇宙也像恒星一样，也有诞生，成长，宇宙也像恒星一样，也有诞生，成长，死亡的时候。死亡的时候。1.直径比太阳大数十倍、亮度比太阳大得多的直径比太阳大数十倍、亮度比太阳大得多的红色恒星是（红色恒星是（）A.超新星超新星 B.红巨星红巨星 C.白矮星白矮星 D.黑洞黑洞2.有关黑洞的描述，正确的是（有关黑洞的描述，正确的是（）A.黑洞是宇宙空间中某些黑色区域，这里什么黑洞是宇宙空间中某些黑色区域，这里什么 物质也没有物质也没有B.黑洞不是恒星黑洞不是恒星
16、 C.黑洞的密度非常大黑洞的密度非常大D.黑洞不断地向外面抛射着物质黑洞不断地向外面抛射着物质BC黑洞附近的恒星可能会受黑洞引力的影响黑洞附近的恒星可能会受黑洞引力的影响而有特别的分布。而有特别的分布。3.3.太阳最终将演化成一个（太阳最终将演化成一个（）A.A.黑洞黑洞B.B.红巨星红巨星 C.C.超新星超新星 D.D.暗矮星暗矮星4.4.根据太阳的演化过程填写：根据太阳的演化过程填写：太太阳阳红巨星红巨星 白矮星白矮星 暗矮星暗矮星D5.5.恒星在生命的最后阶段将会（恒星在生命的最后阶段将会（）A.A.变成黑洞变成黑洞B.B.变成中子星变成中子星 C.C.变成白矮星变成白矮星D.D.不同质量的恒星最后的演化结果不同不同质量的恒星最后的演化结果不同大恒星大恒星6.6.将大恒星（质量是太阳的将大恒星（质量是太阳的1.441.44倍以上）演化过程倍以上）演化过程填入下图：填入下图：超红巨星超红巨星D黑洞黑洞超新星超新星中子星中子星对宇宙的认识，人类还在探索之中对宇宙的认识，人类还在探索之中
