固體地球物理學(xué)概論第二章

固體地球物理學(xué)概論第二章第一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日§2.1太陽(yáng)系與地球TheSolarSystemandtheEarth

地球只是太陽(yáng)系中的普通一員。而太陽(yáng)只是銀河系中億萬(wàn)顆恒星中的一名小卒。2.1.1太陽(yáng)系的成員第二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)系有九大行星。

水星（Mercury)、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)、冥王星(Pluto）第三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日九大行星位置排列示意圖太陽(yáng)、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。太陽(yáng)系約有30000多個(gè)小行星，最大的小行星叫谷神（Ceres）,直徑約730km。第四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日除此之外，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在火星和木星軌道間至少存在30000顆小行星，其中最大的一叫谷神星（Ceres），是1801年發(fā)現(xiàn)的，直徑約730km。九大行星中。大多數(shù)都有自己的衛(wèi)星，最多的是木星，已發(fā)現(xiàn)有12個(gè)衛(wèi)星。衛(wèi)星也是太陽(yáng)系的組成部分。慧星也是太陽(yáng)系的成員。到目前為止，已觀測(cè)到的慧星有1500多顆。第五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日當(dāng)慧星從太陽(yáng)身邊路過時(shí)，壯麗的慧尾，耀眼奪目，給人以難忘的印象?；坌堑某霈F(xiàn)，并不表明災(zāi)難的降臨，而是一種天體的自然現(xiàn)象。它非但不是不吉祥的預(yù)兆，而且為人類提供了研究太陽(yáng)系的起源和演化的難得的良機(jī)。1太陽(yáng)（TheSun）太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心，是太陽(yáng)系中質(zhì)量和體積最大的天體。第六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日ThisimagewasacquiredfromNASA'sSkylabspacestationonDecember19,1973.

質(zhì)量Mass(kg):1.989e+30(330,000Earths)赤道半徑Equatorialradius(km)695,000平均密度Meandensity(gm/cm3)1.410轉(zhuǎn)動(dòng)周期Rotationalperiod(days)25.36平均表面溫度Meansurfacetemperature6,000°C注：把地球質(zhì)量記為1.10123單位。第九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日主要化學(xué)成份Principalchemistry

氫Hydrogen92.1%

氦Helium7.8%

氧Oxygen0.061%

碳Carbon0.030%第十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2水星（Mercury)質(zhì)量Mass(kg):0.0556Earths)平均半徑Meanradius(km)2,434平均密度Meandensity(gm/cm3)6.03轉(zhuǎn)動(dòng)周期Rotationalperiod(days)59.7平均距太陽(yáng)距離MeandistancefromtheSun(Earth=1)：0.3871第十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日SeethepressreleaseofMay28,1998(/pubinfo/pr/1998/19/pr.html)formoreinformation.However,thespotinthelowerlefthandregionoftheaboveHubbleimageisverylikelyalarge(about2-3timesthesizeofJupiter)planetejectedfromasetofyoung(<10myold)stars.第十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3、金星（Venus）質(zhì)量Mass(kg)4.869e+24(81%earth)半徑Equatorialradius(km)6,051.8半徑Equatorialradius(Earth=1).94886平均密度Meandensity(gm/cm^3)5.25平均距太陽(yáng)距離MeandistancefromtheSun(Earth=1)0.7233第十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日轉(zhuǎn)動(dòng)周期Rotationalperiod(days)-243.0187(Backwards!!)Orbitalperiod(days)224.701平均表面溫度Meansurfacetemperature482°CAtmosphericpressure(bars)92大氣成份Atmosphericcomposition：二氧化碳Carbondioxide96%

氮Nitrogen>3%第十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日其它：二氧化硫Sulfurdioxide,水汽watervapor,一氧化碳carbonmonoxide,氬argon,氦helium,氖neon,

氯化氫hydrogenchloride,and氟化氫hydrogenfluoride.

第十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日4、地球（TheEarth）Mass(kg)1.0000e+00赤道半徑Equatorialradius(km)6,378.14Meandensity(gm/cm^3)5.515MeandistancefromtheSun(km)149,600,000Rotationalperiod(days)0.99727Rotationalperiod(hours)23.9345第二十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

ImageofearthtakenfromtheGalileoprobeenroutetoJupiterin1990ProducedbyUSGSFlagstaff

第二十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日軌道周期Orbitalperiod(days)365.256Meansurfacetemperature15°CAtmosphericpressure(bars)1.013大氣成份Atmosphericcomposition：氮Nitrogen77%

氧Oxygen21%

其它Other2%第二十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日其它觀測(cè)資料OtherObservations:HasPlateTectonics板塊構(gòu)造HasVolcanism火山作用MostlyCoveredwithWater大部分由水覆蓋StrongMagneticField強(qiáng)磁場(chǎng)第二十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日月亮（Moon）Mass(kg)7.349e+22(1.2%earth)赤道半徑Equatorialradius(km)1,737.4(27%earth)Meandensity(gm/cm^3)3.34(Light!)MeandistancefromEarth(km)384,400Rotationalperiod(days)27.32166Orbitalperiod(days)27.32166第二十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日5、火星（Mars）Mass(kg)6.421e+23(~11%ofearth)Equatorialradius(km)3,397.2(~50%ofearth)Meandensity(gm/cm^3)3.94MeandistancefromtheSun(km)227,940,000Rotationalperiod(hours)24.6229Rotationalperiod(days)1.025957第二十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Orbitalperiod(days)686.98Meansurfacetemperature-63°CMaximumsurfacetemperature20°CAtmosphericpressure(bars)0.007(0.0068to0.009)大氣成份Atmosphericcomposition：二氧化碳CarbonDioxide(C02)95.32%

氮Nitrogen(N2)2%

氬Argon(Ar)1.6%

氧Oxygen(O2)0.13%

水Water0.03%第二十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日OtherObservationsHasseasons季節(jié)-atmospherebutweakVolcanism火山Weather-waterclouds,windstorms,evidenceforfloods,polaricecaps(CO2andH20)Appearstohaveacrust,mantle,andcoreExtremetopographicvariations(-4to27km)Twosmallmoons第二十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

MartianSouthPoleabout400kmwide(smallestextent)

第三十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日6、木星（Jupiter）Mass(kg)1.900e+27(320%earth)Equatorialradius(km)71,492(11.2earths)Meandensity(gm/cm^3)1.33MeandistancefromtheSun(km)778,330,000(5.3timesearth)Rotationalperiod(days)0.41354Orbitalperiod(days)4332.71第三十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

JuipiterasseenbytheHubbleSpaceTelescopein1995

第三十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Meancloudtemperature-121°CAtmosphericpressure(bars)0.7Atmosphericcomposition

氫Hydrogen90%

氦Helium10%第三十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日OtherObservationsExtremelystrongmagneticfield,maybeproducedbyametallichydrogendynamoHasaringcomplexofsmalldustparticlesHighwinds(~400km/hour)observedbyprobe16knownmoons(4ofwhichyoucanseewithbinoculars)第三十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日7、土星（Saturn）Mass(kg)5.688e+26(95earths)Equatorialradius(km)60,268(9.5earths)Meandensity(gm/cm^3)0.69(Low!)MeandistancefromtheSun(km)1,429,400,000(9.5earth)Rotationalperiod(hours)10.233(fast!planetvisiblyflattened)Orbitalperiod(years)29.458第三十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Meancloudtemperature-125°CAtmosphericpressure(bars)1.4Atmosphericcomposition

氫Hydrogen97%

氦Helium3%

發(fā)現(xiàn)甲烷MethanedetectedOtherObservationsRingsofunknowncomposition(butsomekindofice)第三十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日18confirmedplus4maybemoonsAlsogivesoffmoreenergythanreceives~12000KatcenterduetoKelvin-Helmholtzmechanismbutmayalsoneedanothersourcetomakeitthishot(rainingourofHe??)ProbablyhasametallichydrogencorelikeJupiter.Titan-largestmooninthesolarsystem.第三十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日8、天王星（Uranus）Mass(kg)8.686e+25(14earths)Equatorialradius(km)25,559(4earths)Meandensity(gm/cm^3)1.29MeandistancefromtheSun(km)2,870,990,000(20earths)Rotationalperiod(hours)-17.9Orbitalperiod(years)84.01第四十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第四十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Tiltofaxis(degrees)97.86Meantemperature-193°CAtmosphericpressure(bars)1.2Atmosphericcomposition:

氫Hydrogen83%

氦Helium15%

甲烷Methane2%

第四十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日but:Uranusiscomposedprimarilyofrockandvariousices,withonlyabout15%hydrogenandalittlehelium(incontrasttoJupiterandSaturnwhicharemostlyhydrogen).OtherobservationsVeryfewfeaturesvisibleonplanet,bluefromabsorptionofredbythemethane.第四十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Alsohasrings(foundbeforeJupiter's)Planet'saxisofrotationisnearly90degreesfromtheplaneofitsrotationaboutthesun!!Itisrollinglikeaball.Hasmagneticfield(butoriginunknownasmetallichydrogenunlikely-notenoughpressure).Theaxisofthisistiltedat60degreesfromitsaxisofrotation.Appearstobecoldinside,isnotgivingoffextensiveradiation.第四十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日9、海王星（Neptune）Mass(kg)1.024e+26(17earths)Equatorialradius(km)24,746(3.9earths)Meandensity(gm/cm^3)1.64MeandistancefromtheSun(km)4,504,300,000(30earths)Rotationalperiod(hours)16.11Orbitalperiod(years)164.79第四十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第四十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日Meancloudtemperature-193to-153°CAtmosphericpressure(bars)1-3Atmosphericcomposition氫Hydrogen85%氦Helium13%甲烷Methane2%Otherobservations

ThefirsttwothirdsofNeptuneiscomposedofamixtureofmoltenrock,water,liquidammoniaandmethane.第四十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日comprisedofhydrogen,helium,waterandmethane.MethanegivesNeptuneitsbluecloudcolor.Cirrustypecloudsseen(seefigure)Windsof2000km/hourobservedFoursetsofweakringsMagneticfieldtiltedat47degreesfromrotationaxisandoffset0.55theplanetsdiameterfromitscenter!第四十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日10、冥王星（Pluto）Mass(kg)1.27e+22(0.002earths)Equatorialradius(km)1,137(17%earth)Meandensity(gm/cm^3)2.05MeandistancefromtheSun(km)5,913,520,000(40earths)Rotationalperiod(days)-6.3872Orbitalperiod(years)