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《行星》 思维导图 行星位于太阳的周围, 它们在各自固定的轨道上, 按相同的方向做有规律的运动。 行星本身不发光,靠反射太阳光而发亮。 在太阳系中,离太阳最近的行星是水星, 以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 那么行星是怎么形成的呢 在恒星形成之初, 它的周围会有一个原行星盘, 就是它所包含的物质最终形成了行星。 原始分子云中的尘埃会因为碰撞产生大量岩石碎块, 形成体积较小的岩石, 小岩石再逐渐聚集形成原行星盘。 经过长时间的演化, 原行星盘最终才会形成一个行星系统的雏形。 再经过数千年后, 它才会逐渐演化成行星。 行星外面有一圈环叫行星环 它是围绕行星旋转的星际物质, 主要是一些碎片颗粒。 目前在太阳系的一些行星上已经发现了行星环, 它们是因为反射太阳光形成了一条环状的光带而得名。 说到行星的运动就不得不提到开普勒的行星运动定律 德国天文学家开普勒以前人的观测结果为基础, 总结出了天体运动的三大定律。 开普勒行星运动第一定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动, 太阳位于这些椭圆的一个焦点上。 开普勒行星运动第二定律:对每个行星来说, 太阳和行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。 开普勒行星运动第三定律:行星公转周期的平方 与行星距太阳的平均距离的立方成正比。 行星有它的运行轨道 行星的轨道是行星围绕太阳公转的路线。 行星基本上都按椭圆形轨道围绕太阳运行, 而不是一般认为的圆形。 轨道的长度和绕行所需要的时间, 称为行星轨道周期。 行星距离太阳越远, 其轨道周期就越长。 受太阳作用力的影响, 行星的轨道都在压缩。 太阳系内的各大行星也处在不停的运动当中, 它们既在固定的轨道上围绕太阳公转, 又按各自的周期进行自转。 行星在公转时,其自转轴并没有垂直于公转面, 而是有个倾斜的角度。 每个行星的自转轴倾斜角度都不相同。 而且,行星自转一圈需要的时间也是长短不一。
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土星的英文名叫萨图恩,是罗马神话中的农业和财富之神,也是木星朱庇特的父亲。萨图恩有个特点,就是行动特别缓慢,这点跟土星也很像。土星绕太阳一圈需要29.5年,比木星慢了17年左右。也就是说,1995年出生的人,从出生到现在,土星刚好完成了一次完整的公转。 虽然公转周期很长,但土星的自转很快,只需要10.5小时就能转一圈,是太阳系中自转速度第二快的行星。 中国古人的观测 西方研究土星的同时,中国也在观测。有关土星的最早记载可以追溯到西汉初的《五行斋》,这是中国现存最早的天文学书。书中记载了从秦始皇元年到汉文帝三年这70年间五大行星在天空中的位置,其中土星当时叫“镇星”。 后来司马迁在《史记·天官书》中写道:“天有五星,地有五行。”五行对应五种颜色。观测镇星时,它呈现黄色,而土是黄色的,所以人们慢慢就把镇星叫做土星了。 土星有多大? 土星是太阳系第二大的行星,仅次于木星,直径约11.6万公里,是地球的9倍多,体积是地球的764倍。虽然体积大这么多,但土星的密度很低,是太阳系唯一一个密度小于水的行星。要是有一个足够大的池子蓄满水,它就能飘在上面。 土星是气态行星,主要由氢和氦组成,质量大约是地球的95倍,重力加速度跟地球差不多,约10.4米/秒²。 土星距离太阳14.3亿公里,距离地球12.8亿公里,相当遥远。在望远镜出现以前,人们只能用肉眼观测,最多只能看到一个模糊的亮点。土星是人类用肉眼能看到的最远的星星,个别视力极好的人可以看到天王星,但海王星无论如何都用肉眼看不到。 伽利略的困惑 1610年,伽利略第一个用望远镜观测土星。他画下的土星样子很奇怪:一个大圈旁边带着两个小圈。伽利略很惊讶,他认为自己发现了大秘密——土星是由三个部分组成的。他马上写信告诉了好朋友开普勒。 但伽利略没有明说发现了什么,而是用了一串杂乱无章的字母。重新排列后可以得到一个拉丁文句子:“我观察到了最高的三体行星。”他以为开普勒能看懂,没想到开普勒完全没理解。 开普勒是个认真的人,他开始破解这封信。他认为伽利略应该是发现了某个行星的卫星。地球只有一个卫星,不可能是地球;木星已经有四颗卫星,也不可能是木星。于是他得出结论:一定是火星有两颗卫星。这个结论虽然是错的,但后来人们真的发现了火星的两个卫星。 两年后,伽利略的发现被他自己的新观测推翻了。这次他发现旁边两个小圈消失了。四
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