宇宙中的大家族

形形色色的天體

在浩渺無限的宇宙中，高深莫測，又有多少奧妙，每當夜晚遙望天空，這無數顆星斗，閃耀著光亮，隱藏著多少神秘。你想知道究竟什么是天體嗎？那么希望你有機會坐上宇宙飛船去太空邀游一下，就會知道了。天體就是宇宙間各種星體的通稱。太陽系中的天體包括太陽、行星、衛星、彗星以及眾多的流星體和行星際小天體等。銀河星系中的天體有恒星、星團、星云以及星際物等。河外星系是和銀河系同樣龐大的天體群。近年來，隨著科學技術的不斷發展，人們又利用紅外線觀測以及各種高級探測器發現紅外源、射電源、X射線源和Y射線源等都屬自然天體。在天空中運行的人造衛星、宇宙火箭、星際飛船和空間實驗室等，均屬人造天體。

充滿無限奧秘的宇宙

宇宙在空間上是無限大的，即無窮無盡、無邊無際。在時間上是無始無終的，宇宙中充滿著無限奧秘。

我們人類居住的地球，眾所周知，可算得上是十分巨大的了，它的平均半徑有6，371．2千米，但比起太陽的半徑來，它只有太陽半徑的一百零九分之一大。如果把地球一樣大小的球體一個挨一個排起來，大約需要50萬個地球，才能從太陽排到太陽系最遠的冥王星。但太陽僅僅是銀河系中的一顆普通的恒星。龐大的銀河系里，大約有1000多億顆像太陽這樣的恒星，有的恒星的直徑甚至比太陽還要大幾千倍以上呢。從銀河系的這頭到另一頭，就連速度最快的光也要走上10萬年呢。可想而知，銀河系有多么龐大了。

銀河系還不算是最大的星系，現在已發現了十億多個和銀河系同樣龐大的星系，即“河外星系”，何況還有更多更遙遠的銀河外星系沒有發現哩！這些星系又構成了一個更龐大的總星系。總星系在宇宙中所占位置也是微不足道的。

目前，天文學家使用最先進的天文望遠鏡，已觀測到距我們大約二百億光年的格外明亮的個別天體，它的邊緣在哪里，中心在哪里，為什么那么遙遠還那么明亮等等，這些宇宙中的奧秘，有待于我們繼續去探索。

宇宙中千姿百態的島嶼——星系

在浩瀚無際的宇宙中，分布著千姿百態、形狀各異的由無數顆恒星和其他天體組成的巨大星球集合體，天文學上稱之為星系，它就像島嶼一樣分布在宇宙海洋之中。人們所居住的地球就在一個巨大的銀河系中，而在銀河系之外的宇宙中，存在的同銀河系一樣的巨大島嶼還有上億個呢，它們統統被稱為“河外星系”。

在無邊無際的寧宙中，星系形態各異，像美麗的漩渦星系、奇形怪狀的不規則星系、橢圓星系等等。目前，天文學家們已發現10億個以上的星系。其中最著名的要算仙女座大星系了。它距地球大約有二百萬光年。它的形狀如同銀河系，但體積比銀河系要大百分之六十。但我們用肉眼看見它只不過像普通的星星一樣大小。

橫貫天空的光帶——銀河

在晴朗無月的夏夜，天空中有一條氣勢磅礴、淡淡發光的光帶，跨越繁星密布的天空，看上去好像一條流過天空的大河，稱為銀河。“天河夜傳漂回星，銀浦流云學水聲。”我國古代，曾長期把銀河看作天河，并流傳著“牛郎織女每年農歷七月初七在銀河上的鵲橋相會”的美麗傳說。其實，牛郎星距地球15．7光年，織女星距地球27光年，牛郎織女兩星相距14光年。如從兩地出發，即使乘現代最快的火箭，幾百年后也不能相會。

銀河中聚集著密密麻麻遙遠的恒星，構成了巨大的恒星體系，稱為銀河系。銀河系擁有1000多億顆恒星和大量的星云，我們的太陽就是其中的一顆。但從遙遠的地方觀察銀河，就會看到整個銀河中間厚、四周薄，類似鐵餅。銀河系直徑大約是10萬光年，它的厚度大約是1萬光年。太陽距銀河系中心約3．3萬光年，銀河系中的恒星環繞銀河不停地旋轉，太陽在銀河系中運轉一周約需要兩億多年。由此可見，太陽系并不算大，同銀河系相比，只是滄海一粟。至于地球，那就更不用說了。銀河是斜躺在天空中的，因此隨著地球的自轉和公轉，在我們的視線里銀河就時時改變它的天空位置，構成一幅美麗的銀河圖景。夏季的夜晚，銀河是朝向南北方向；而到了冬天的夜里，銀河又橫為東西方向了。

銀河系中心軸不停地自轉，每旋轉一周大約二點五億年。除此之外，它還以每秒214千米的速度在宇宙中運轉。

天空中著名的亮星

春夜最亮的恒星——六角星

在晴朗的春夜你可以順著北斗七星的柄，向東南方延伸至與北斗七星的柄差不多長處，就可清楚地看到形似東方蒼龍一只角的大角星。它在我們肉眼可看到的最亮的恒星中，運行速度最快。在無數個世紀中，它以每秒483千米的速度在太空中遨游。它距我們地球較近。大角星屬一等亮星，亮度為全天第四。表面溫度4，200攝氏度，光色為橙黃色。它距我們有36光年。直徑為太陽直徑的27倍，發光表面為太陽的700倍以上。由此可見，大角星是一顆中年時期的紅巨星。

冬夜最明亮的恒星——天狼星

冬夜，在恒星世界中，人們仰望天空，望見最亮的那顆星為天狼星。它位于大犬星座之中。到春夜，它在西南方的天空熠熠發光。它的質量是太陽的2．3倍，半徑是太陽的1．8倍，光度是太陽的24倍。天狼星為什么如此之亮呢？主要是它距我們比較近，只有8．65光年。

天狼星在古代埃及人心目中是一位掌管尼羅河泛濫的女神，每當這位女神與太陽同時在東方地平線上升起時，尼羅河就要泛濫了。于是埃及人把這一天定為新年的開始。天狼星實際上是一對相互繞轉的雙星，不過這要用較大的望遠鏡才可分辨出來。這是1862年美國天文學家克拉克發現的天狼星伴星——白矮星。

夜晚中的向導——北斗七星

北斗七星是航海和測量的標志，也是北極附近最容易認識的星座。因為北斗七星的排列如水勺，故又名“大水勺”。北斗七星不僅能幫助人們辨別方向，而且能指示不同的季節，古人曰：“斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指；天下皆冬。”北斗七星中，“玉衡”最亮，“天權”最暗；前者相當于一等星；后者相當于三等星，那么其他五顆星為二等星。北斗七星天天在變，年年在變，五萬年就會變得面目一新。

太陽大家族

太陽的大家族——太陽系

太陽系是一個龐大的大家族。太陽系的成員主要包括太陽和圍繞太陽旋轉的九大行星，即水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星、冥王星；其次為數以萬計的小行星、流星和彗星。所有的天體圍繞著太陽公轉。太陽和這些天體構成了一個以太陽為中心的天體系統。

九大行星中水星離太陽最近，直徑不到地球的一半。雖稱水星，但它上面無水無氣，表面溫度高達500攝氏度，夜晚又降到零下170攝氏度左右，溫差如此之大，根本不允許生命的存在。不知你有沒有注意到，在天快亮時和黃昏時分，夜空中分別在東方和西方交替出現著一顆特別明亮的星星，人們一般叫它“啟明星”或“昏星”，這就是九大行星中的一顆星——金星，也叫“太白星”或“太白金星”。九大行星中最引人注目的要數火星了，它離我們地球最近，有許多地方和地球相近，一年有四季、晝夜之分。不過它的一年相當地球上的687天，溫差相當大，白天28攝氏度，晚上零下132攝氏度左右，無生命存活。木星是九大行星中最大的一顆，有1300多個地球大。它離地球較遠，所以看起來沒有金星明亮。木星每十二年在空中運行一周，每年經過一個星座。古代將木星運行路線分為十二次，一次就是一年，所以木星在我國又被稱為“歲星”，土星僅次于木星，它的體積是地球的七百四十五倍，質量是地球的95倍。

土星帶著一條十分美麗的“項鏈”。這條光環是由無數平均直徑不到1米的小石塊和小冰塊組成。它是太陽系中二號巨行星。天王星、海王星、冥王星分別是新發現的。冥王星最小，它繞太陽公轉一周要248年，離太陽最遠約59億千米，所以冥王星是一個十分陰冷黑暗的世界。

主宰萬物的神靈——太陽

太陽是距離我們人類居住的地球最近的恒星，跟我們人類的關系最為密切。太陽是太陽系的中心天體，是銀河系中的一顆普通的恒星。它和地球的平均距離為14，960萬千米，直徑139萬千米，為地球的109倍，體積為地球的130萬倍，質量為地球的33萬倍。太陽是一個熾熱的氣體球，表面溫度約6，000攝氏度，愈向內部溫度愈高，中心約1，500萬度。太陽中心區的氫核聚變產生的巨大能量，主要以輻射和對流的形式傳到太陽表面，太陽表層稱為太陽大氣。根據物理性質不同，太陽由里向外可分為三層：光球層、色球層和日冕。

光球層是我們肉眼所能看見的太陽表面很薄的一層，厚度約500千米左右，我們所接收到的太陽能量基本上是光球層發出的。太陽黑子、光斑和米粒組織都出現在這層。光球的平均溫度約6，000攝氏度。光球表面經常出沒的暗黑斑點，是太陽活動的標志，叫太陽黑子。

色球層是太陽大氣的中間一層，大約延伸幾千到1萬千米以上，溫度高達幾萬度，它發出的光只是光球的幾千分之一，所以平時無法看到，只有在日全食時，才能見到這一層十分美麗的玫瑰紅色的光輝，因此稱之為“色球”。

日冕是太陽大氣的最外層，厚度約幾百千米，溫度高達100萬度，亮度約為光球的百萬分之一，所以平時我們用肉眼根本無法看到，只有在日全食或無月光時，才能看見大范圍很薄的銀色光輝。這就是所謂的日冕層。

生命的搖籃——地球

人類居住的地球，是太陽系中惟一有生命的天體，它圍繞太陽運行并不斷自轉，從誕生到現在約有47億年了。從太空中遙望地球，它是一個蔚藍色的球體，上有錯綜復雜的高山峻嶺，有奔騰咆哮的江河大海，還有生機勃勃的生物世界，真是一個萬物生靈的世界。

地球圍繞太陽不停地運行，運轉一個周期365，25日，即一年，叫公轉。另外，地球不停地自轉，一周為23時56分4秒。由于地球的自轉便產生了晝夜更替，以及各地時間上的差異。公轉形成了四季的更替和五帶的劃分。地球公轉速度為每秒29．79千米，比最快的火箭還快得多。

地球上為什么會有萬物生靈呢？是因為地球距太陽不遠不近，所以也就不太熱也不太冷，同時又有晝夜和四季的更替，溫差變化又不大，所以萬物才會在此生存下去。

地球的天然衛星——月球

月球俗稱“太陰”，是地球惟一的天然衛星，它是宇宙中距地球最近的星體。月球距地球平均為38．44萬千米。本身不發光，我們所見到的光是反射的太陽光。月球的半徑為地球的四分之一，質量為地球的十分之一，重力為地球的六分之一，地球上100千克重的東西，在月球上還不到17千克，宇航員在月球上行走，如同騰云駕霧一樣。月球自轉周期和繞地球公轉周期相等，所以月球總以相同的一面向著地球。月球上無任何水和大氣，晝夜溫差很大。月球地形和地球差不多，但多有環形山分布。我們把地球上肉眼能看到的暗斑稱為“海”，它是月球上的平原或盆地。最大的“海”叫風暴洋，面積達500萬平方千米。

月球上有很豐富的鉛、鈣、鎂等六十六種元素，很有開發價值，所以世界有的國家從1969年至今不斷飛往月球上探秘，很有可能將來人類也要居住到月球上去哩！

變幻莫測的氣象世界

地球周圍的大氣層是怎樣形成的

我們每天生活在空氣里，呼的是空氣，吸的也是空氣。究竟空氣是怎樣形成的呢？

一般認為：最初，當地球剛由星際物質凝聚成疏松的一團時，大氣不但已經鋪在地球表面，而且還滲到地球里面。后來，由于地心引力的作用，這個疏松的地球團就收縮變小。在收縮時，地球里面的空氣受到壓縮，使地球的溫度猛烈升高，地球內部的空氣，也就大量飛散到太空中去。但地球收縮到一定程度后，收縮就會變慢，而且在強烈收縮時所產生的熱量，也漸漸失散，地球就漸漸冷卻，地殼凝固了起來。這時，一部分最后被擠出地殼的空氣，就被地心引力拉住，圍在地球表面，形成了大氣層。

大氣層有多厚

地球表面附著的大氣層隨著高度的增加，越往上空氣密度越稀薄，逐漸向星際空間過渡。整個大氣層又可分為幾個層。

從地面到10至12千米以內的這一層空氣，是大氣層最底下的一層，叫對流層。主要的天氣現象就發生在這一層里。

在對流層的上面，直到大約50千米高的這一層，叫平流層。這一層空氣稀薄，水汽、塵埃含量少，所以很少有天氣現象。

從平流層以上到80千米這一層，叫中間層。這一層內溫度隨高度降低。

在80千米以上到500千米左右這一層叫熱層。這一層內溫度很高，晝夜變化很大。

從地面以上大約50千米開始，到大約1，000千米高的這一層，叫做電離層。其中從離地面80至500千米這些區域里，電離密度比較高。美麗的極光就出現在電離層中。

在離地面500千米以上的大氣層就叫外大氣層。它是大氣的最外層，是大氣層向星際空間過渡的區域。它沒有什么明顯的界限。在這里，空氣極其稀薄。大家知道，聲音是靠空氣來傳播的。在外大氣層里，由于空氣非常稀薄，即使在你耳朵旁邊開大炮，也難聽到什么聲音。

天為什么是藍色的

抬起頭來看看天，一定是藍色的。小朋友們要問了，為什么天是藍色的？藍色是從哪兒來的？是染上去的嗎？對！它可真是給“染”上去的，這是太陽光的杰作。太陽光里有七種顏色：紅、橙、黃、綠、藍、青、紫。紅光跑得快，藍、青光卻是個“慢性子”，當太陽光透過厚厚的大氣層時，藍光和青光就被大氣層“逮”住了。這樣，它們被大氣層里的浮塵、水滴推來推去，結果把大氣層“染”成藍色的了。

我們在地面上看天空是藍色的，要是坐在飛機上往外看天空，那更藍。可是，如果乘宇宙飛船到更高的地方去看天空，卻是紫色的，因為紫光最弱，它們大多數連大氣層的頭道門都進不來呢。

太陽下山了，為什么天空還是亮的

晴朗的天空，我們能夠看到日出和日落。當日落之后，天空一片晚霞，漂亮而迷人。仔細想想，天上沒有了太陽，為什么還能亮呢？

原來，這是光線折射產生的現象。

太陽下山了，天空還很亮。因為地球外面有一層厚厚的大氣層，它好比水一樣，能夠把太陽光都折射上來。同樣，黎明時太陽還沒有升上地平線，天空已漸漸地亮了，也是這個道理。

云是怎樣形成的