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太阳，太阳系的中心天体，是行星的光和热的源泉。它是银河系中的一颗普通恒星，位于距银心约10千秒差距，银道面以北约8秒差距处，并与其他恒星一起绕银心转动。太阳是一个直径约1.4×106公里的气体球，由于引力的作用，太阳的密度和温度是向内增加的。表面温度约6000K，密度极其稀薄。在这样高的温度下不可能存在固体和液体，在太阳表面温度最低的区域有少量的分子，但绝大多数物质以原子的形式存在。在太阳中心，温度超过1.5×107K，压力约3.4×1012牛顿/厘米2，密度达160克/厘米3，在这种高温、高压、高密度的环境中，发生着氢变为氦的热核反应，释放出大量的能量，这些能量主要以辐射的形式稳定地向空间发射，其中约22亿分之一的能量到达地球，是地球上的生物所需的光和热的主要来源。太阳是除地球以外与人类关系最密切的天体，而且是唯一的可以详细考查其表面结构的恒星，所以对太阳的研究人们历来十分重视。下表列出了有关太阳的一些基本数据。

彗星，在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体。外貌随着与太阳距离的变化不断改变，当远离太阳时，呈现为朦胧的点状，当离太阳较近时，体积急剧变大，太阳风和太阳的辐射压力把慧星内的气体和尘埃向后推开形成一条长长的尾巴。由于慧星的这种独特外貌，中国民间又称它为“扫帚星”。
彗星的命名法有三种。刚发现时，先给一个临时名称，按发现的顺序在年号后面加上一个小写字母，如1990b就是指1990年发现的第二颗彗星。通过近日点以后，就给它以永久命名，即在过近日点的年号后加上一个罗马数字，这个罗马数字表示彗星在当年通过近日点的次序，如1990Ⅲ表示1990年第3颗过近日点的彗星。另外，通常还以发现者来命名，当有多个发现者时最多可取前三个，如池谷—关彗星，多胡—佐藤—小坂彗星。彗星的轨道可分为椭圆(离心率e<1) 、抛物线(e=1)和双曲线(e>1)三类。在椭圆轨道上运行的彗星称周期彗星，它们周期地绕太阳公转。周期彗星又可分为短周期彗星(周期小于200年)和长周期慧星。前者的轨道倾角不大，多为顺行，即绕太阳运动的方向与行星相同。后者的轨道平面在太阳系空间内是随机分布的，顺行的与逆行的各占一半。在双曲线或抛物线轨道上运动的彗星称非周期慧星，它们经过近日点后便一去不复返了。彗星经过行星附近时，会受行星的摄动而改变轨道。如果将观测到的双曲线和抛物线的轨道往前例推，大多数非周期彗星的轨道都曾是离心率较大的椭圆，这说明可能只有很少的彗星是来自太阳系以外的。彗星一般由彗头和彗尾两部分组成。彗头包括彗核和彗发，有的彗星在彗发外还包着厚厚的一层氢原子云，称为“彗云”。彗核的直径很小，只有几百米到上百公里，但集中了彗星的绝大部分的质量，大彗星的质量为103-108亿吨，小彗星的质量只有几十亿吨，彗核的平均密度约为1克/厘米3，和水的密度差不多。彗发的体积随彗星与太阳的距离变化，其直径比彗核大得多，一般为几万公里，有的甚至比太阳还大，但由于彗发内物质很稀薄，故它的质量很小。一般情况下，当彗星走到距太阳两个天文单位附近时，开始产生彗尾。随着与太阳的接近，彗星显著变大变长。彗星的体积很大，可达上亿公里，宽度从几千公里到2000多万公里，但物质极稀薄，密度只有地面附近空气的10亿亿分之一。彗尾的形状多种多样，一般总是向背离太阳的方向延伸，彗尾可分为两类，一类彗尾较直，由离子气体组成，呈蓝色，称“离子彗尾”或“气体彗尾”，它是由太阳风的斥力作用于彗星中的离子形成的。另一类是弯曲的，称“尘埃彗尾”，这类彗尾是太阳光子的辐射压力推斥微尘而形成的。

小行星，主要分布于火星和木星轨道之间，围绕太阳旋转的为数众多的小天体。按提丢斯—波得定则，在火星和木星之间，距太阳2.8天文单位处应该有一颗大行星。1801年，意大利天文学家皮亚齐发现了一个新行星，命名为谷神星，它距太阳2.77天文单位，但因它的体积和质量太小，不能与大行星为伍，故称为“小行星”。以后的几年里，又发现了另外三颗较大的小行星，它们是智神星、婚神星和灶神星。随着19世纪后期照相技术在天文学上的广泛应用，使发现的小行星的数目急速增加。从1925年起，新发现的小行星算出轨道后，要经过两次以上的冲日观测，才能赋与永久编号和专用名称，有的小行星用古代西方神话中的人物命名，有的则由发现者给与其他名称。目前有永久编号的小行星已达3000多颗。照相巡天观测发现亮度大于照相星等21.2等的小行星有50万颗，小行星的总质量约2.1×1024克，相当于地球质量的0.04%。小行星中最大的是谷神星，它的直径为1000公里，质量为(11.7±0.6)×1023克。除了谷神星等几颗较大的小行星外，其他小行星的直径和质量都很小。小行星的亮度有周期性变化，这是由于它们表面各部分的反照率不同及它们的自转引起的。小行星典型的自转周期为8-9个小时，小行星的自转轴取向毫无规律，呈随机分布。少数较大的小行星可能是球状的，但大多数的形状是不规则的。有的小行星还有自己的卫星。按表面照率的不同，小行星可分为C类(碳质，反照率较小)和S类(石质，反照率较大），另外还有少数小行星的金属含量很高，称M类。绝大多数小行星位于火星和木星轨道之间的小行星带内，轨道半长径界于2.2-3.2天文单位之间，平均为2.77天文单位，少数小行星的轨道半长径比火星小或比木星大。它们的偏心率和轨道倾角多界于大行星和慧星之间，平均为0.15和9.4°。小行星靠反射太阳光而发亮，它们的视亮度跟它们同太阳和地球的距离有关，也跟它们的表面反照率有关。最亮的小行星是灶神星，目视星等为6.5等。由中国紫金山天文台发现的小行星，到1992年为止，已获得正式编号的共有55颗 。

水星，距离太阳最近的行星。中国古代称为辰星。最亮时目视星等为-1.9等，与太阳角距最大不超过28°，由于它离太阳很近，经常淹没在太阳的光辉里，只有在大距前后才能观测到。至今尚未发现有卫星。水星的轨道倾角为7°，是除冥王星外轨道倾角最大的行星。公转的平均速度为47.89公里/秒，是太阳系中运动速度最快的行星，轨道半长径约5790万公里，离心率较大，为0.206，仅次于冥王星。公转周期为87.969日，会合周期为115.86日，自转周期为58.646日，恰为公转周期2/3。19世纪中叶发现水星的近日点进动每百年为5601〃，用经典力学只能解释5558〃，其余43〃无法解释，即“水星近日点进动问题”。有人提出是由尚未发现的“水内行星”引起的，并计算出“水内行星”的轨道，但多次利用日全食进行观测都未发现。直至1915年，爱因斯坦建立了广义相对论后，才得以解决。水星的赤道半径约2440公里，是地球的38.3%，体积是地球的5.6%，质量为3.33×1026克，也是地球的5.6%，平均密度为5.46克/厘米3，仅次于地球，表面重力加速度为373厘米/秒2。反率为0.06，色指数为+0.91，都比月球的略小。水星的表面很象月球，有很多大小不一的环形山及平原、裂谷、盆地等。水星有极稀薄的大气，气压小于2×10-9百帕，由氦、氢、氧、碳、氩、氖、氙等元素组成。由于大气非常稀薄，所以昼夜温差很大，白天温度高达700K，而夜间可降到100K。水星有偶极磁场，赤道上磁场强度为4×10-7特斯拉，两极为7×10-7特斯拉。

金星，太阳系九大行星之一，按距离太阳由远到近的顺序排列第二。中国古代称“太白星”，为除日、月之外全天最亮的星，最亮时达-4.4等。由于金星位于地球轨道内侧，所以总是出现在太阳附近，它与太阳的角距不大于48°，当位于太阳西方时为晨星，位于太阳东方时为昏星，古代的人为它们分别命名，称晨星为“启明”，称昏星为“长庚”。至今尚未发现金星有卫星。金星的公转轨道是一个很接近正圆的椭圆，其离心率仅0.007，轨道倾角为3.4°。与太阳的平均距离为0.723天文单位，平均轨道速度约35公里/秒，公转周期224.7日。金星与地球间的距离变化相当大，最近时仅4×107公里，此时视直径为61〃；最远时可达2.57×108公里，视直径仅10〃。金星是太阳系内唯一逆向自转的大行星，也就是说，在金星上太阳是西升东落的。金星的自转非常缓慢，周期为243日，比它的公转周期还要长。金星上的一昼夜相当于117个地球日。金星的大小、质量、密度与地球都很接近，其半径约6050公里，是地球赤道半径的95%；质量为4.87×1027克，是地球的81.5%；平均密度约为地球的95%。金星有一层非常浓密的大气，表面气压相当于地球的90倍，主要由二氧化碳组成，占97%以上，此外还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气，氯化氢和氟化氢等。金星大气中还存在着频繁的放电现象。由于有浓密的大气保护，金星表面较为平坦，环形山的数目很少，有一些不太高的山或山脉。金星表面不存在任何液态水，由于严酷的自然条件，是不可能有生命存在的。金星没有磁场和辐射带，太阳风、紫外线和X射线可以长趋直入，直达大气深处，在离表面附近的地方形成薄薄的电离层。
由于行星大气中的二氧化碳和水气可以让可见光和紫外线顺利通过，对于红外线却相当于不透明。太阳辐射的可见光和紫外线可以穿过它们加热行星表面，行星向外辐射的热能(主要是红外线)却被吸收和阻挡，最终又返回到行星表面，这样，行星的表面温度会不断升高，要在较高的温度下才能达到热平衡。金星大气非常浓厚，而且97%以上是二氧化碳，因此温室效应非常强烈，表面温度达480℃左右，而且基本上无地区、昼夜季节的差别。

地球，太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。地球大约有46亿年的历史。
一、自转和公转
1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
二、形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
三、质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
四、构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队1975年测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8848.13米）和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年伟格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性