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托福阅读材料之天文学知识

2020-12-22 12:25

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  新东方网为同学们整理了托福阅读材料之天文学知识,供考生参考学习。

  太阳系的形成

  1)星云假说

  太阳系的形成据信应该是依据星云假说,最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小,并且同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示,只有超新星爆炸后的心脏部分才能产生这些元素,所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高,使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩,因而触发了太阳的诞生。

  根据天文学家的推测,太阳系会维持直到太阳离开主序(Main Sequence)。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料,为了能够利用剩余的燃料,太阳会变得越来越热,于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮,变亮速度大约为每11亿年增亮10%。再过大约76亿年,太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合,这会导致太阳膨胀到半径的260倍,变为一个红巨星(Red Giant)。此时,由于体积与表面积的扩大,太阳的总光度增加,但表面温度下降,单位面积的光度变暗。

  随后,太阳的外层被逐渐抛离,最后裸露出核心成为一颗白矮星(White Dwarf),一个极为致密的天体,只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。最后形成暗矮星。

  2)大爆炸形成假说

  在大爆炸时期,黑洞的爆炸使其内核及外壳物质在强烈的爆炸中,产生裂变反应,在爆炸中形成的碎片迅速膨胀,其体积由几倍到几十倍,由几十倍到几百倍,由几百倍到几千倍,由几千倍到几万倍,由几万倍到几亿倍……在裂变过程中,产生了含有大量氕及其它能产生聚变物质的气团,这些气团中的可致聚变的物质达到一定量,气团的体积和内部压力达到一定程度,该气团的核聚变(Fusion)产生了。这样就形成恒星的幼体。

  幼体在漫长的岁月中,或同其它恒星合并,或吞噬漫长的旅途中所遇到的残体,不断发展壮大自身,逐淅成为今天的太阳。这些碎片的迅速澎涨,其实是一个裂变的过程,在裂变过程中,有的以固态的形式保持下来,这些物质和其它的固态物质随时相遇,通过相互吸引,发生物理变化或化学变化,合并在一起;不断的吞噬所遇到的体积小的固态或液态物质,使其体积不断增加,质量不断增大,捕捉和吸引其它物质的能力逐渐增强,终于,吸引住了一个体积较大的固态物质,该物质又有一定的反引力的效应,这样就成了行星和卫星的系统。

  我们所生存的地球有可能就是在这个背景下形成的。地球是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。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。

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