探索太阳系天体（上）

太阳系以太阳为中心,包括所有受到太阳引力约束的天体。其中有八颗行星（即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,还有至少167颗已知的卫星）;5颗矮行星及其卫星,矮行星是介于行星与太阳系小天体之间的天体。     

角动量理论在现代技术中的应用

在研究物体运动时,人们经常可以遇到质点或质点系绕某一定点或轴线运动的情况。例如太阳系中行星绕太阳的公转、月球绕地球的运转、物体绕某一定轴的转动等,在这类运动中,运动物体速度的大小和方向都在不断变化,因而其动量也在不断变化。在行星绕日运动中,行星受指向太阳的向心     

角动量在现代技术中的应用

 在研究物体运动时，人们经常可以遇到质点或质点系绕某一定点或轴线运动的情况。例如太阳系中行星绕太阳的公转、月球绕地球的运转、物体绕某一定轴的转动等，在这类运动中，运动物体速度的大小和方向都在不断变化，因而其动量也在不断变化。在行星绕日运动中，行星受指向太阳的向心力作用，其运动满足角动量守恒。我们很难用动量和动量守恒定律揭示这类运动的规律，但是引入角动量和角动量守恒定律后，则可较为简单地描述这类运动。     

关于洛希极限下的引力辐射

指出了对于行星(或是卫星)绕主星体公转由于发射引力波损失动能而出现向主星体接近的速度,如果行星对主星体的洛希极限在主星体的外部,那么行星在由于引力辐射而向主星体接近的速度驱使下到达其洛希极限时就会被主星体的潮汐力所撕裂,引力辐射在此时终结,笔者计算给出了行星被撕裂的时间方程式.以太阳系中的土星为例子计算了它因引力辐射向太阳接近时被潮汐掉的时间,并将这一想法推广到相互绕转的双星系统或彗星.     

只有类太阳型恒星才可能有行星吗?

 1995年,美国加州大学伯克利分校的麦克尔·梅厄和迪迪埃·奎罗兹宣布他们发现质量为木星之半的一颗行星绕飞马座51做轨道运行。这是确证除太阳外还有行星绕其他恒星运行的首例。至今,已证实了120余颗太阳系外行星和98个行星系统的存在。两位行星猎手是用视向速度方法测定这些行星的:恒星的视向速度(即远离或逼近地球的速度)是通过其光谱的多普勒频移测出的。     

论太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2400年周期成因

K指数越大表明行星系统在某一径向方向会合的程度越大.K指数极值标定的太阳轨道运动半径的变化具有凸显的准20 a、179 a、2 400 a周期嵌套关系.随时间尺度的增大，K指数极大值不但呈现出显著的准2 400 a周期，而且太阳系质心在太阳本体内外持续的时间长度的变化也具有准2 400 a周期.这其中隐含太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2 400 a周期特殊规律.本文以木星和太阳连线为基准方向，创建了行星会合向量指数K.K向量指数图像清晰地呈现出由13～14个准179 a包络线周期(其中3～4个周期谷值出现K<0)构成的太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2 400a周期.这一发现为科学辨识太阳轨道运动特征的复杂性又向前推进一步.     

火星的现在,地球的未来

 在“勇气”号登陆火星时,美国一位科学家指出,火星的现在预兆地球的未来。下面将根据天体运动规律和一些天文资料对此作简单的说明。一、行星运行轨道的理论分析太阳系内行星绕太阳做椭圆运动,为简单起见我们将其视为匀速圆周运动。设太阳的质量为M,行星的质量为m,太阳与行星之间的距离为r,万有引力常量为G,万有引力为F。根据牛顿的万有引力公式,得F=GMm/r²。(1)设行星绕太阳做匀速圆周运动的周期为T,其向心加速度可表示为a=v²/r=ω2r=(2π/T)2r。根据牛顿第二定律,得F=ma=m(2π/T)2r,(2)由(1)、(2)得T=2πr3/(GM)。     

大质量伙伴反转热木星

至今已发现550多颗太阳系外的行星.其中许多是所谓的热木星,因为这些行星的质量与木星相近,轨道与它们的主恒星非常靠近.但是天文学家们不明白为什么这些外行星的四分之一都绕着与它们恒星的自旋反方向的轨道运行.这与我们的太阳系不同,太阳系中的行星都绕着与太阳自旋相同的方向做轨道转动.     

80亿颗小行星暗藏于奥尔特云

我们太阳系的小行星带位于火星和木星之间,其中包含数十万颗小天体。但是最新研究却表明,在更远处一个长期认为是由彗星和其他冰态天体占据的区域,却可能有数十亿颗岩石天体在围绕太阳运转。研究者利用计算机程序模拟围绕年轻太阳运行的天体命运,当时其行星盘曾被大量清除了气体和尘埃。随后45亿年行星间的引力相互作用导致其中一些天体撞向太阳,其他天体则被彻底甩出太阳系。     

巧用开普勒第三定律解决天体运动问题

在天体运行中,会有绕同一个中心天体运动的行星或卫星问题;卫星与它所绕行的天体的同步问题;卫星在轨期间的变轨问题;卫星之间的追及和相遇问题。应用开普勒第三定律是解决这些问题的重要途径。     

基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化

运动、力、动量、能量是大学物理教学最基本且重要的内容.在牛顿力学中,如果已知初始条件,对于有序系统可以预测其未来的运动状态,牛顿力学在天文学上的处理是最成功的.本文基于万有引力定律和动量定理,借助计算机软件VPython模拟天体的运动过程,例如卫星、月球绕地球的运动,火星绕太阳的运动,卫星绕双星系统的运动,直观地显示了天体运动轨迹,使天体运动过程实现了可视化.教学实践表明基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化,可以使学生更好地理解并灵活运用牛顿运动定律和动量定理,是对经典物理教学内容的有益补充.     

太阳辐射穿过大气层所发生的物理现象

 太阳是太阳系的中心天体,是太阳系中最大的行星,也是离地球最近的恒星。人们肉眼所看见的太阳表面,叫太阳的光球层,其有效温度为5762K,厚度约500千米,太阳辐射的绝大部分能量都是从这里发出。地球是被一层约1000千米厚的气体所包围,该层气体称大气层。太阳辐射通过大气层过滤照射到地面,是地球上主要能量来源,也是被动遥感系统中主要的辐射源。     

只有类太阳型恒星才可能有行星吗?

1995年,美国加州大学伯克利分校的麦克尔·梅厄和迪迪埃·奎罗兹宣布他们发现质量为木星之半的一颗行星绕飞马座51做轨道运行。这是确证除太阳外还有行星绕其他恒星运行的首例。至今,已证实了120余颗太阳系外行星和98个行星系统的存在。两位行星猎手是用视向速度方法测定这些行星的:恒星的视向速度(即远离或逼近地球的速度)是通过其光谱的多普勒频移测出的。此频移额外的轻微变化反映恒星视向     

天体运动中介质的阻力和推力与超光速运动的粒子

行星在太阳风中运动受太阳介质阻力和推力的作用。阻力使行星公转速率逐渐变小。推力使行星逐渐远离太阳并使行星的温度在长期内逐渐降低。推力是太阳系、银河系和宇宙膨胀的原因。除非粒子和介质发生碰撞,否则粒子的运动不受介质的阻碍可以超光速运动。证明宇宙射线中的粒子是超光速运动的粒子。     

漫话地球

 地球是宇宙中一个尉蓝色的旋转大球,也是我们已知的唯一有生命的星球．她的产生,演变,兴衰和发展从古至今一直是我们不懈探索的重要科学领域之一．一、地球的形成地球是太阳系里的天体,地球的起源是太阳系起源的一个组成部分．太阳是太阳系的中心天体,质量达２０００亿亿亿吨,是地球质量的３３万多倍,占了整个太阳系数以万计的天体质量总和的９９％左右．太阳几乎“主宰”着太阳系的一切：光和热的效应,生命的维持和发展,以及支配着各天体的运动等．据天文学家推算,６６亿年前的宇宙充满了尘埃,星际有机分子和宇宙射线等“原始星云”．由于星云内部物质密度分布不均匀而形成了各个不同的引力中心,其中之一便形成了原始太阳．     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

堕入地狱的姊妹——金星

正一、天堂般的想象金星是离太阳第二近的行星,在半径约1.08亿千米——或约为0.72天文单位——的轨道上绕太阳转动,公转周期约为225天(更精确的数值约为224.65天)。金星的轨道非常接近圆形,偏心率仅为0.007左右,是太阳系行星之中最小的。金星同时也是离地球最近的行星,与地球的最近距离只有4100万千米。与水星的情形相似,离太阳近意味着金星能反射较多的阳光,离地球近则意味着表观亮度较大。不过,     

《相对论、宇宙与时空》连载⑨——深入浩瀚的星空(上)

1太阳、地球与月球 我们的太阳系由太阳、8颗行星及其卫星、小行星、彗星以及大量尘埃、气体、等离子体、辐射粒子和电磁场构成,直径几乎达到11.y.(1.y.为光年,光走过一年的距离)[1-6].     

天文学家首次发现与太阳系类似的恒星系统

天文学家首次发现与太阳系类似的恒星系统天文学家最近首次发现了一与太阳相仿的恒星，附近存在着一颗与木星相仿的行星绕其运行．这是人类首次发现与太阳系类似的恒星系统．该恒星称为５１Ｐｅｇ，位于飞马座，距地球约４０光年．在日内瓦工作的天文学家米歇尔·梅厄和迪...     

天文学家首次发现与太阳系类似的恒星系统

 据《科技日报》报道,天文学家最近首次发现了一与太阳相仿的恒星附近存在着一颗与木星相仿的行星绕其运行。这是人类首次发现与太阳系类似的恒星系统。该恒星称为51Peg,位于飞马座,距地球约40光年。