电子课文·第一章  地球在宇宙中
  第一节  天体和天体系统
 
天体  在地球上,我们仰望苍穹,可以看到太阳、月球以及各式各样的星星,包括闪烁的恒星、明亮的行星和轮廓模糊的星云。有时候,我们还可以看到划破夜空的流星和拖着长尾的彗星。通过天文望远镜和其他空间探测手段,还可以观测到更多的恒星和星云,环绕行星公转的卫星,以及存在于星际空间的气体和尘埃——星际物质。所有这些,通称天体。它们都是宇宙间物质的存在形式。地球也是一个天体。在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、天空实验室等属于人造天体。
天球  地球以外的天体,距离我们的远近,极其悬殊。但是,人们都有这样的直觉印象:日
月星辰看上去似乎是一样遥远的。这就是说,一切天体似乎都位于一个以观测者为球心的球面上。根据这样的印象,人们为了研究天体在天空中的位置和运动,引进了一个假想的圆球:它的球心就是观测者;它的半径是无穷大。这个圆球,叫做天球。地球以外的天体在天球上都有各自的投影。人们在说明天体位置和运动的时候,可以把天体的投影看成是它们本身。
地球的自转轴无限延长,同天球球面相交于两点,这叫做天极,即南天极和北天极。地球赤道平面无限扩大,同天球相交的大圆,叫做天赤道。有了天极和天赤道,天球就可以有它自己的经线和纬线。人们说明天体在天球上投影的位置就方便了。
恒星和星云  在各种天体之中,最基本的是恒星和星云。恒星是由炽热气体组成的,能自己发光的球状天体。它有很大的质量。夜空里的点点繁星,差不多都是恒星。人们用肉眼可以看到的恒星,全天就有六千多颗。借助于天文望远镜,可看到几十万乃至几百万颗以上的恒星。
太阳是距离我们地球最近的恒星,太阳光到达地球需要的时间为8分多钟。距离太阳最近的恒星,它的光到达地球约需4.2年的时间。这就是说,它同地球的距离约为4.2光年。光
年是计量天体距离的一种单位。光的速度为每秒钟30万千米,光在一年中所走过的距离,约等于94 605亿千米,这叫做一光年。有些恒星远达几百、几千光年,现在能够探测到的最远天体,距离地球约为200亿光年。
由于恒星距离我们十分遥远,在地球上看来,恒星之间的相对位置似乎是固定不变的,因此古代人把它们叫做恒星。实际上,所有恒星都在不停地运动和变化中。例如,我们所熟悉的北斗七星,现在看起来排列得像勺子的形状。但是,在十万年以前和十万年以后,形状却跟现在不一样。这是因为北斗七星各成员运动的方向、速度不同所造成的。
星云是由气体和尘埃物质组成的,呈云雾状外表的天体。同恒星相比,星云具有质量大、体积大、密度小的特点。一个普通星云的质量至少相当于上千个太阳,半径大约为10光年。星云的物质密度十分稀薄,主要成分是氢。
星座  人们为了便于认识恒星,把天球分成若干区域,这些区域称为星座。每个星座中的恒星,人们曾把它们联成各种不同的图形。我们根据这些图形,就能辨认不同的星座以及星
座中的恒星。按照国际上的规定,全天分成88个星座。上述北斗七星就是大熊星座的主要部分。
在星空中,人们可以看到,在北天极的周围,有大熊、小熊和仙后三个星座。大熊星座和小熊星座的主要恒星都是七颗,排列成勺子的形状。仙后星座有五颗亮星,它们排列成W的形状。在北半球的中高纬度,这三个星座都是终年可见的。在北半球的中纬度,九月初的21高一地理时左右,天顶附近有天琴座(其中有织女星)、天鹅座和天鹰座(其中有牛郎星)。
天体系统  宇宙间的天体都在运动着。运动着的天体因互相吸引和互相绕转,而形成天体系统。
天体系统有不同的级别。月亮和地球构成地月系。地月系的中心天体是地球,月球围绕地球公转。地球和其他行星都围绕太阳公转,它们和太阳构成高一级的天体系统。这个以太阳为中心的天体系统,称为太阳系。太阳系又是更高一级天体系统——银河系的极微小部分。银河系中像太阳这样的恒星就有2 000多亿颗。银河系主体部分的直径达7万光年。在银河系以外,人们又观测到大约10亿个同银河系类似的天体系统,我们把它们叫做河外星系,简称星系。
目前,天文学上把银河系和现在所能观测到的河外星系,合起来叫做总星系。它是现在所知道的最高一级天体系统,也是目前人们所能观测到的宇宙部分。至于总星系以外是什么样子,随着科学技术的发展,空间探测手段的进步,人们对宇宙的认识将会不断扩大和深入。