第一章 宇宙中的地球
1.1 宇宙
1.2 银河系与太阳系
1.3 地球
第一节 宇宙
1.1.1 宇宙的起源
1.1.2 宇宙中的天体和物质
1.1.3 宇宙中天体的相对位置
? 目前的可视宇宙只有 200(137)亿光年
1.1.1 宇宙的起源
? 宇宙始于大爆炸
? 爆炸是现代宇宙学中最有影响的一种学
说。与其它宇宙模型相比，它能说明较
多的观测事实。它的主要观点是认为我
们的宇宙曾有一段从 热到冷 的演化史。
在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，
而是在不断地 膨胀,使物质密度从密到
稀地演化。
2003年公布的宇宙胚胎图
宇宙的起源
宇宙产生于 137亿年前的奇点中，大爆炸 1秒基本粒
子相互作用,50万 -100万年后产生氢原子,1-2亿后年
形成天体星系。
大爆炸的证据
? 恒星是在温度下降后产生的，应小于２００亿
年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
? 1927年哈勃观测到河外天体有系统性的谱线红
移，而且红移与距离大体成正比。证实宇宙膨
胀。
? 恒星核反应无法解释各种天体氦的含量。根据
大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也
很高，则可以说明这一事实。
? 1964年彭兹亚斯探测到具有热辐射谱的微波背
景辐射，温度大约为３Ｋ。这一结果无论在定
性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。
可见光区
? 无线电波 微波 红外线 紫外线 X r
哈勃定律
1.1.2 宇宙中的天体和物质
? 恒星,
构造恒星主要由氢、氦组成，温度高发蓝光，反之
发红。
? 星云 原恒星 主序星 红巨星 行星状星云 白矮星 黑矮星
? 星际物质
? 星云：由星际气体和星际尘埃组成。
? 星系：大量恒星组成。
猎户座大星云
仙
女
座
大
星
系
1.1.3 天体系统和星系
? 太阳系（携带地球）以 220千米 /
秒的速度绕银河系中心运动，旋
转一周需 2.8亿年。
? 地球以 30千米 /秒的速度绕太阳
公转。
宇
宙
中
天
体
的
相
对
位
置
?
天
球
：
以
地
球
两
极
为
轴
无
限
扩
展
的
假
想
圆
球
。
鹿豹座
小熊座
仙王座
天龙座
北
半
球
（
天
球
）
小熊座
鹿豹座
仙王座
天
龙
座
第
二
节
银
河
系
与
太
阳
系
1.2.1 银河系
? 由 1400亿颗恒
星和大量星际
物质组成的盘
状天体系统。
? 直径 10万光年。
? 银核直径 1万光
年。
? 太阳距银核中
心 3万光年，延
银道面公转一
周 2.8-3亿年。
1.2.2 太阳系
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μ? ?ò ?ú ó? ?? ?D μ? ?? ??
太 水 金 地 火 小 木 土 天 海 冥
阳 星 星 球 星 行 星 星 王 王 王
星 星 星 星
带
太阳和太阳系
太阳系家族
太阳系：太阳 / 水星 / 金星 / 地球 / 火星 /
小行星带
木星 / 土星 / 天王星 / 海王星 / 冥王星
? 类地行星,水 /金 /地 /火 岩石组成
? 类木行星,木 /土 /天 /海 /冥 气体组成
? 地球, 土壤 水 温度 大气 生机勃勃
? 月球, 死寂沉沉
太阳
水
星
水星表面
金星表面及其大气层
地球上 40000年前的陨石坑
火
星
全
景
1998年火星探陆者号
2004年勇气号火星探测器
勇
气
号
降
落
火
星
表
面
（
照
片
）
勇气号发回的火星表面照片
登月舱落向月球
月球车在月面上考察
人类历史性的一步
从月球上遥望地球
月球表面
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
仙女座星云
新的国际空间站
第三节 地球
1.3.1 地球的外部圈层
? 大气圈
? 水圈
? 生物圈
? 土壤圈
1.3.2 地球的内部圈层
? 地壳
? 地幔
? 地核
大气圈中的气体、液体、固体物质
海洋 —— 水圈的主体
全球年降水量分布图
全球地表径流排入海洋沉积物分布图
全球营养匮乏程度图
生物圈
? 全球植被分布图
? 非洲原野
? 海底世界
地球的家族成员
同样具有生存权力的地球成员
我也需要一个清洁的地球 !!!
宝贵的土地资源
它
担
心
什
么
地球表面形态（陆地 800海洋 4000深）
全球地形
? 陆地地形：山地、丘陵、平原、高原、盆地。
? 海底地形：大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟、
? 大洋中脊、大洋盆地。
地球的内部圈层
? 地壳
? 莫霍面（平均 33km）
? 地幔
? 古登堡面（ 2900km）
? 地核
? 地球平均半径 6371
? 地球平均密度
5.5g/cm3
岩石圈 75km
软流圈 300km
地壳
上地幔 (650km)
下地幔 (2900km)
外核（液态）
(5100km)
内核 (6371km)
1.1 宇宙
1.2 银河系与太阳系
1.3 地球
第一节 宇宙
1.1.1 宇宙的起源
1.1.2 宇宙中的天体和物质
1.1.3 宇宙中天体的相对位置
? 目前的可视宇宙只有 200(137)亿光年
1.1.1 宇宙的起源
? 宇宙始于大爆炸
? 爆炸是现代宇宙学中最有影响的一种学
说。与其它宇宙模型相比，它能说明较
多的观测事实。它的主要观点是认为我
们的宇宙曾有一段从 热到冷 的演化史。
在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，
而是在不断地 膨胀,使物质密度从密到
稀地演化。
2003年公布的宇宙胚胎图
宇宙的起源
宇宙产生于 137亿年前的奇点中，大爆炸 1秒基本粒
子相互作用,50万 -100万年后产生氢原子,1-2亿后年
形成天体星系。
大爆炸的证据
? 恒星是在温度下降后产生的，应小于２００亿
年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
? 1927年哈勃观测到河外天体有系统性的谱线红
移，而且红移与距离大体成正比。证实宇宙膨
胀。
? 恒星核反应无法解释各种天体氦的含量。根据
大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也
很高，则可以说明这一事实。
? 1964年彭兹亚斯探测到具有热辐射谱的微波背
景辐射，温度大约为３Ｋ。这一结果无论在定
性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。
可见光区
? 无线电波 微波 红外线 紫外线 X r
哈勃定律
1.1.2 宇宙中的天体和物质
? 恒星,
构造恒星主要由氢、氦组成，温度高发蓝光，反之
发红。
? 星云 原恒星 主序星 红巨星 行星状星云 白矮星 黑矮星
? 星际物质
? 星云：由星际气体和星际尘埃组成。
? 星系：大量恒星组成。
猎户座大星云
仙
女
座
大
星
系
1.1.3 天体系统和星系
? 太阳系（携带地球）以 220千米 /
秒的速度绕银河系中心运动，旋
转一周需 2.8亿年。
? 地球以 30千米 /秒的速度绕太阳
公转。
宇
宙
中
天
体
的
相
对
位
置
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天
球
：
以
地
球
两
极
为
轴
无
限
扩
展
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假
想
圆
球
。
鹿豹座
小熊座
仙王座
天龙座
北
半
球
（
天
球
）
小熊座
鹿豹座
仙王座
天
龙
座
第
二
节
银
河
系
与
太
阳
系
1.2.1 银河系
? 由 1400亿颗恒
星和大量星际
物质组成的盘
状天体系统。
? 直径 10万光年。
? 银核直径 1万光
年。
? 太阳距银核中
心 3万光年，延
银道面公转一
周 2.8-3亿年。
1.2.2 太阳系
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太 水 金 地 火 小 木 土 天 海 冥
阳 星 星 球 星 行 星 星 王 王 王
星 星 星 星
带
太阳和太阳系
太阳系家族
太阳系：太阳 / 水星 / 金星 / 地球 / 火星 /
小行星带
木星 / 土星 / 天王星 / 海王星 / 冥王星
? 类地行星,水 /金 /地 /火 岩石组成
? 类木行星,木 /土 /天 /海 /冥 气体组成
? 地球, 土壤 水 温度 大气 生机勃勃
? 月球, 死寂沉沉
太阳
水
星
水星表面
金星表面及其大气层
地球上 40000年前的陨石坑
火
星
全
景
1998年火星探陆者号
2004年勇气号火星探测器
勇
气
号
降
落
火
星
表
面
（
照
片
）
勇气号发回的火星表面照片
登月舱落向月球
月球车在月面上考察
人类历史性的一步
从月球上遥望地球
月球表面
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
仙女座星云
新的国际空间站
第三节 地球
1.3.1 地球的外部圈层
? 大气圈
? 水圈
? 生物圈
? 土壤圈
1.3.2 地球的内部圈层
? 地壳
? 地幔
? 地核
大气圈中的气体、液体、固体物质
海洋 —— 水圈的主体
全球年降水量分布图
全球地表径流排入海洋沉积物分布图
全球营养匮乏程度图
生物圈
? 全球植被分布图
? 非洲原野
? 海底世界
地球的家族成员
同样具有生存权力的地球成员
我也需要一个清洁的地球 !!!
宝贵的土地资源
它
担
心
什
么
地球表面形态（陆地 800海洋 4000深）
全球地形
? 陆地地形：山地、丘陵、平原、高原、盆地。
? 海底地形：大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟、
? 大洋中脊、大洋盆地。
地球的内部圈层
? 地壳
? 莫霍面（平均 33km）
? 地幔
? 古登堡面（ 2900km）
? 地核
? 地球平均半径 6371
? 地球平均密度
5.5g/cm3
岩石圈 75km
软流圈 300km
地壳
上地幔 (650km)
下地幔 (2900km)
外核（液态）
(5100km)
内核 (6371km)
