小資料 八大行星的“一天”
由於質量和體積的不同，太陽係八大行星自轉的時間並不相同。水星自轉一周是地球上的59天，金星自轉一周是地球上的243天，火星自轉一周是地球上的24小時37分，木星自轉一周是地球上的9小時50分，土星自轉一周是地球上的10小時14分，天王星自轉一周是地球上的10小時48分，海王星自轉一周是地球上的16小時7分。
■ 太陽係中哪些行星有自己的衛星
太陽係的行星當中，人們最先知道的是，地球的衛星隻有一個，那就是月球。那麼，其他行星有沒有自己的衛星呢？
1610年1月，意大利的天文學家伽利略首次用自製的望遠鏡發現了木星的4顆衛星。從那時起到19世紀末，科學家們發現太陽係的六大行星帶有的共21顆衛星。到1998年底，太陽係中已經發現的衛星數目為62顆，它們分別是地球有1顆，火星有2顆，木星有16顆，土星有18顆，天王星有17顆，海王星有8顆。隻有金星和水星沒有被發現擁有衛星。
不僅大行星擁有自己的衛星，有些小行星也有自己的衛星。1978年，天文學家發現一顆名叫大力神的小行星也有一顆衛星。小行星大力神的直徑隻有243千米，它的衛星直徑約為45.6千米，是小行星的19%，兩者之間的距離為977千米。同年，直徑為135千米的小行星梅菠蔓的周圍也發現了衛星，直徑為37千米。
小資料 太空中的人造衛星
自1957年蘇聯將世界第一顆人造衛星送入環地軌道以來，人類已經向浩瀚的宇宙中發射了大量的飛行器。據美國統計，目前正在環繞地球飛行的共有795顆各類衛星，而其中一半以上屬於美國，它所擁有的衛星數量已經超過了其他所有國家擁有數量的總和，達413顆，軍用衛星更是達到了四分之一以上。
■ 什麼是小行星
太陽係家族中還有一類成員就是小行星，它們比行星的衛星還要小得多，主要分布在火星和木星的軌道之間，形成一條小行星帶。它們的特點是體積小、質量小。它們和行星一樣，沿著橢圓軌道繞太陽運行。
1801年1月1日夜，意大利天文學家皮亞齊發現了一顆行星，取名為“穀神星”。雖然這顆星具有行星的一切特征，但是由於這顆星小得出奇，甚至比月亮還要小，天文學家隻能對它另眼相看，最初稱其為“小行星”，於2006年8月24日正式改稱為“矮行星”，與退出行星行列的冥王星列為同一類天體。1802年3月28日，人們又發現了第二顆小行星——“智神星”，它的個頭更小。至今天文學家已發現了上萬顆小行星。
有人認為，在火星和木星軌道之間之所以會出現這麼小的行星，是因為這裏原來有一顆大行星，後來它受到其他外來天體的毀滅性撞擊，破裂以後才形成了這麼多小碎塊。
小資料 質量與重量
質量是指物體中所含物質的量，它是常量，不隨其他因素變化而改變。而重量是物體受萬有引力作用後力的度量。在地球引力下,重量和質量是等值的，但它們並不相同。
■ 你知道最近和最遠的小行星嗎
在宇宙中，沒有上下左右之分，人們說最近和最遠，要看是以誰為參照物。若是以太陽為參照物，最近的小行星就是1949年6月26日發現的1566號小行星伊卡魯斯了。最遠的小行星則是1992AD，它的近日點在8.7天文單位處，而遠日點則在遠離太陽的32天文單位處，它繞太陽公轉一周需要93年，它的軌道穿越天王星，一直到海王星軌道平麵以下。
若是以地球為參照物，最近的小行星是1991年11月6日發現的1991VG，它在1991年12月6日竟然從地球的“頭頂”掠過，距地球隻有37.4萬千米，比月球還近。
太陽係中絕大多數的小行星都集中在火星與土星軌道之間的小行星帶中，但是也有一些小行星脫離了這個軌道，有的甚至穿越了地球軌道。這些小行星在運行的過程中有可能會與地球相撞。美國亞利桑納州東北部的沙漠中，有一個直徑1.2千米、深180米的巨坑，它的形狀類似月球上的環形山。據科學家分析，這就是小行星撞擊地球留下的痕跡。
小資料 參照物
為了確定物體的位置和描述物體運動而選作標準的一個或一組被認為相對位置不改變的物體，叫做參照物。參照物的選擇是任意的，參照物選擇不同，描述物體運動的結果可能就不同。
■ 小行星會撞擊地球嗎
在木星和火星之間有一條很寬的小行星帶，太陽係中的小行星就在這裏。每一個小行星都按照一定的軌道繞著太陽運行，但是，也有一些特殊小行星的軌道和地球的近似，甚至有一些小行星的軌道穿過地球軌道，所以在小行星運行的過程中，是有可能與地球相撞的。
科學家經過統計分析指出，小行星撞擊地球的概率非常小，大約為每百萬年三次左右。小行星撞擊地球的概率雖然極小，但是它過去發生過，將來也有可能發生。不過，人們也不必為此而惶惶不安。目前，科學家們正密切關注小行星的行蹤，以現代科技手段盡可能避免地球被小行星撞擊。
小資料 消失的恐龍
恐龍生活在距今約2.5億年~6500萬年前的中生代，是那個時期地球上的主要物種，但後來它們一齊消失了。關於它們的滅亡，科學家提出了各種假說：有人認為恐龍滅絕是由於巨大的隕星撞擊地球所引起的大災難；也有人認為是由於地球上大陸塊漂移、火山爆發、冰河期來臨等引起的氣候惡劣所導致。
■ 太陽係家族誰最大
太陽係中的八大行星中，個頭最大的要數木星了。它的體積和質量比其他七個行星的總和還要大得多，體積等於1320個地球加起來那麼大，直徑相當於11個地球。木星圍繞太陽公轉的速度非常慢，將近12年，每年經過一個星座。中國古代就將木星在星空中的運行路線分為12段，一段就是一年，所以木星又叫歲星。木星的自轉周期為9小時50分30秒，是太陽係中轉得最快的行星。
木星是一個液態星球，它的表麵由高溫高壓的液態氫覆蓋，快速地自轉使它成了一個扁球體，赤道部分自轉最快，越往兩極地區轉得越慢，表麵形成了許多平行於赤道的條紋。
木星擁有16顆天然衛星。它們的大小不一，有的比月亮大，有的比月亮小。其中最大的4顆被命名為伽利略衛星，是伽利略於1610年用手工製望遠鏡發現的。
小資料 木星上的大紅斑
木星表麵有光環，大氣層中的大紅斑是一團以逆時針方向旋轉的強大風暴，風暴的氣流物質中含有大量紅磷化物，所以發紅。它的東西長達數萬千米，其中足以容納兩個地球。它不單大小時常變化，顏色也時濃時淡。其壽命可達數百年甚至更久。
■ 太陽係中哪顆星“躺”著自轉
一般來說，行星都是立著或與公轉軌道成一定夾角圍繞太陽公轉，可是天王星卻非常特別，它的自轉軸和公轉軌道平麵幾乎平行，就像是躺在軌道上一樣。
天王星是由一位名叫威廉·赫歇耳的業餘天文愛好者用自製的望遠鏡發現的。當時人們僅知道太陽係中的水、金、地、火、木、土六顆行星。這顆新被發現的行星被命名為“烏拉諾斯”，他是希臘神話中天神宙斯的祖父，是守護天空的神，所以人們稱它為天王星。
天王星的半徑是地球的4倍，體積是地球的65倍，質量是地球的14.6倍。天王星的一半是夏季，極點幾乎對著太陽，氣溫很高，另一半則是冬季。如果把木星稱為熱行星的話，那麼天王星就是冷行星了。雖然它同太陽的距離比海王星近一倍，但是表麵溫度卻和海王星一樣非常冷，在-210℃以下。
小資料 天王星的“冷行星”稱號
在八大行星中，天王星是名副其實的“冷行星”。通過測定得知，天王星的輻射能量隻有6%來自星體內部，而木星、土星、海王星卻有40%。可見，天王星是太陽係中唯一缺乏內部熱能的行星。
■ 水星上有水嗎
水星雖然被稱為水星，但是水星上一滴水都沒有，是一個死寂的星球。水星是太陽係裏最小的一顆行星，大小和月球差不多。1973年，人類第一次向水星發射探測器，發現水星像月球那樣有大大小小的環形山，還有山脈、平原、盆地和峽穀。
水星離太陽很近，水星本身的大氣層又十分稀薄，所以太陽的熱量可以長驅直入到水星表麵，使其溫度達到400℃以上。在這樣的高溫下，錫、鉛等金屬會熔化，水則變成水蒸氣。因此在水星上，水是無法存在的。
水星上沒有水，但人們依然叫它水星，是因為中國古時候用陰陽五行代表日、月、行星，把行星叫成金星、木星、水星、火星、土星等。水星隻不過是人們給它起的名字，並不是因為上麵水多才這樣叫的。
小資料 距太陽最近的行星
水星是太陽係中距太陽最近的行星，隻相當於地球與太陽距離的1/3。它所獲得的太陽光照相當於地球赤道上的6倍，表麵溫度非常高。地球繞太陽一周需要365天，而水星隻需要88天，但是水星自轉卻極慢，水星上的一晝夜相當於地球上的59天。
■ 你了解金星嗎
金星是除太陽和月亮之外，太陽係中最明亮的天體。中國古代稱它為太白，早上出現在東方時又叫啟明星、曉星、明星，傍晚出現在西方時也叫長庚星、黃昏星。
天文專家研究發現，近距離接觸太陽的金星，接受的陽光比地球多了一倍，籠罩金星的厚密大氣層將大約75％的陽光反射到空間，使它變得光彩奪目。金星最亮時可比肉眼所見最暗星亮大約一萬倍。
金星位於水星和地球之間，在一些方麵很像地球。在空間探測之前，人們一直把金星看做地球的“孿生姐妹”，因為它們的赤道半徑、平均密度和質量十分相近，而且這兩個星球都有大氣層，表麵的重力加速度也差不多。但是金星在許多方麵也與地球迥然不同。金星表麵氣溫高達475℃，常年熾熱的高溫使這裏不但沒有液態水，也沒有晝夜溫差和季節更替。
夜晚，當人們抬頭仰望星空的時候，除了月亮，最亮的那顆星星就是金星了，甚至有時在白天也能看見它。蘇聯“金星”號宇宙飛船探測到金星的表麵溫度達到477℃，這麼高的溫度就是鉛、錫之類的金屬也會融化。即使是在深夜或在兩極地區，那裏的高溫照樣把岩石烤得很熱。金星的表麵有許多火山，到處都是從火山中噴發出的岩漿。
金星的表麵包裹著一層厚厚的濃雲，就好像蒙著麵紗一樣，讓人們看不到金星的地麵。這層“麵紗”允許太陽光經過，照到金星的表麵，使金星的表麵變得很熱，但是卻不允許反射的熱量透過它散發到太空中去，所以金星的溫度就非常高了。
小資料 最亮的行星——金星
八大行星中金星是最亮的，這是因為它的外麵包著厚厚的雲層。金星的雲層和地球的雲層不一樣。地球上的雲層是一些水蒸氣，而金星的雲層主要是二氧化碳等物質。金星上的二氧化碳含量比地球多10000多倍，而二氧化碳比水蒸氣更能反射太陽光，所以就使金星成為太陽係中最亮的行星了。
■ 金星上為什麼會有迷霧
一直以來，人們對金星的了解並不是很多，雖然金星是離地球最近的一顆大行星，但是它周圍有一層很濃的氣體，這層氣體擋住了人們的視線，使人們一直看不清它的真麵目。
科學家們經過長時間的觀察和研究，發現金星周圍的氣體雲霧有著很強反射太陽光的作用。它可以把75%以上的光線反射出來，對紅光的反射能力最強，對藍光的反射能力比較弱。那麼，這層雲霧到底是由什麼物質組成的呢？
1932年天文學家從金星的光譜裏發現，在金星的大氣中，含有比地球大氣中含量多一萬倍的二氧化碳氣體。科學家們據此推測，這種物體是由二氧化碳被太陽的紫外線照射以後變成的。20世紀60年代，有科學家發現金星的大氣中含有大量的水蒸氣，他們猜測這層迷霧是由水蒸氣構成的。1978年，美國科學家通過兩個專門研究金星的航天器測出金星大氣的主要成分是二氧化碳，還發現金星的北極周圍有一個暗色雲帶，很有可能是一種卷雲。
小資料 光譜與紫外線、紅外線
複色光通過棱鏡或光柵後，分解成的單色光按波長大小排成的光帶，就是光譜。太陽光中可見光的光譜是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色組成。波長比可見光短，在光譜上位於紫色光外側的光，叫做紫外線。而波長比可見光長，在光譜上位於紅色光外側的光，則叫做紅外線。
■ 為何金星也有圓缺的變化
1610年，意大利天文學家伽利略在觀察金星的時候，驚奇地發現金星同月亮一樣也有圓缺變化。但是由於金星距離地球太遠，人們用肉眼是無法看出來的。
金星和月亮一樣，本身並不發光，而是反射太陽光。由於金星、地球和太陽的相對位置在不斷變化著，所以從地球上看到金星被太陽照亮的部分就有時多一些，有時少一些，金星就有了圓缺的變化了。
大家知道，月球、地球和太陽三個天體之間相對位置的變化周期是30天，為一個月。而金星、地球和太陽三者的相對位置的變化周期就長一些，為584天。
與月亮不同的是，金星的形狀在變化時，它的大小也會明顯地變化。這是因為金星和地球都是圍繞太陽公轉的，它們之間的距離有很大的變化。在變成娥眉形狀時，就是它距離地球最近的時候；而變成正圓形狀時，則是它距離地球最遠的時候，大概是最近時的6倍。
小資料 啟明星和長庚星
金星是天空中最明亮的行星，黎明前出現的時候，叫“啟明星”；黃昏出現的時候，叫“長庚星”，意思是長夜即將來臨。這是因為金星的軌道在地球軌道裏麵，離太陽的距離比地球近。我們在地球上看去，它總是在太陽東西兩側不超過48度的範圍內來回移動，所以金星總是比太陽早3小時升起，遲3小時落下。
■ 火星上有生命嗎
火星，太陽係中距太陽第四遠的行星，是地球的鄰居。以地球為標準，火星與太陽係其他幾個行星相比，大小居中，距太陽也不遠不近。它與地球一樣有白色的極冠和類似於地球的晝夜，每晝夜的長度為24小時37分鍾，與地球非常接近。這容易使人聯想，火星可能是太陽係內除地球外最有希望衍生生命的行星。
至今為止，雖然還沒有確切的證據證明火星上存在生命，但火星與地球十分相似，火星上有十分稀薄的大氣，主要由二氧化碳組成。而實驗證明，有些生物是進行無氧呼吸的。另外，火星上的一晝夜比地球僅多約40分鍾，火星上也有四季變化，它的兩極也有冰蓋。所以科學家稱火星為“小地球”。美國的“海盜”號在登陸火星的時候曾經研究過火星的土壤成分，結果在兩份土壤中有一份證明火星上有生命存在，有一份沒有，這就更增加了火星的神秘色彩。火星上究竟有沒有生命，人們還在研究。
小資料 有氧呼吸與無氧呼吸
大部分生物細胞分解物質的過程都需要有氧參與，從而生成營養物質和能量支持生物體的生命活動，這叫做有氧呼吸。而另一些細胞，如紅細胞等，是在無氧條件下，通過酶的催化作用來分解物質，並釋放出少量能量，叫做無氧呼吸。微生物的無氧呼吸習慣上稱為發酵。
■ 火星的名字是怎麼來的
火星是太陽係八大行星之一，按離太陽由近到遠的順序，火星排在地球之後，位於第四位。由於它在夜空中看起來是火紅色的，在中國古代，人們稱它為“熒惑”，取熒熒如火之意。又因古代陰陽五行的學說，以金木水火土這五行，將它命名為“火星”，另外還有金星、水星、木星、土星。而西方國家則以羅馬神話中的戰神瑪爾斯或希臘神話中對應的戰神阿瑞斯來命名它，因為它表麵是紅色，容易使人把它和戰爭聯係起來。這些都來自人們的想象。
火星看上去熾紅鮮豔，但實際上異常寒冷和幹燥。火星表麵為紅色土層，這是由於火星上的岩石、砂土和天空是紅色或粉紅色的。火星外麵包有稀薄的大氣，同地球一樣氣候有四季變化，表麵的平均大氣溫度為零下23℃，晝夜溫差常常超過100℃，遠大於地球晝夜溫差的幅度。目前，科學家們已經發現火星上有存在水的跡象，雖然尚未找到生命的蹤跡，但人類對火星以及宇宙的探索必將繼續下去。
小資料 中國的陰陽五行
陰陽五行是中國古代思想家用來解釋世界萬物起源、相生相克的學說。陰陽指宇宙中貫通物質和人事的兩大對立麵；而五行指金、木、水、火、土五種物質的屬性。古人常用它們來說明事物之間的關係，也用以指代日、月、行星的名稱。
■ 為何火星上會出現大塵暴
火星上的氣候十分幹燥，空氣中飄浮著大量的塵粒。當太陽照射的時候，由於塵粒的吸熱作用，使得這部分氣流的溫度升高、上升加劇，並將更多的塵粒帶到空中。於是，火星上風越刮越大，直至塵粒漫天飛舞，形成塵暴。
規模較小的塵暴是火星上的“常客”，時常都會發生。在火星上，差不多每年的春末夏初之時都會發生一次大規模的塵暴。因為當火星的南半球到了夏季，天氣變得特別炎熱，空氣流動加劇，塵暴也尤其猛烈。如果地麵上再刮風，那就更加一發不可收拾了，會從南半球一直蔓延到北半球，形成席卷火星全球的“大塵暴”。當塵暴分布到火星全球範圍時，溫差開始減小，風也漸漸平息下來，漫天的塵粒也從空中慢慢地落回地麵，一場“大塵暴”就算平息了。
小資料 太陽係中最大的山脈
除地球外，火星是具有最多各種有趣地形的固態表麵行星。其中最壯觀的地形就是奧林匹斯山脈。它在火星地表上的高度有24千米，是太陽係中最大的山脈。它的基座直徑超過500千米，並由一座高達6千米的懸崖環繞著。
■ 火星上有“運河”嗎
1877年，意大利天文學家斯基帕雷利從望遠鏡裏看到，火星上有許多隱隱約約的暗溝，這些暗溝就像海峽連接著大海一樣，把一些寬廣的暗區連接了起來，他稱之為“Canali”，意大利語即“水道”的意思。這一重要發現迅速傳播開來，到了英語中便被訛譯成“Canal”，意為“運河”。於是，火星上存在智慧生物的消息不脛而走。有人猜測“運河”連接的暗區是火星人種的植物。後來經過火星探測器的近距離照片顯示，火星上麵根本不存在運河。所謂的火星運河，是因為人們在地球上用望遠鏡觀測火星卻不能看清楚而造成的。
小資料 地球上的運河
運河是指人工挖成的可以通航的河。除航運外，運河還可用於灌溉、分洪、排澇、給水等。世界各國均重視運河的開鑿，著名的運河有蘇伊士運河、巴拿馬運河、京杭大運河等。中國的京杭大運河是世界上最長的運河。它溝通5大水係，全長1794千米，是蘇伊士運河長度的十倍。
■ 火星上真的有金字塔嗎
1972年，美國的“水手”9號宇宙飛船在火星上發現了外表類似於金字塔的物體。1976年，“海盜”1號宇宙飛船在火星上拍攝到一些類似於金字塔的建築物。
科學家們通過對這些照片的分析，推測出它們的形狀和高度。這些“金字塔”分為三類，一種類似於古埃及法老的金字塔，一種類似於埃及達舒爾的斜方形金字塔，最後一種類似於墨西哥的階梯形金字塔。
火星上的金字塔非常大，最大的底邊長約1500米，高達1000米，最小的也和古埃及吉薩金字塔大小相同。火星上金字塔之間及它附近“人麵石像”的布局結構，與地球上一些金字塔的布局也有相似之處。
科學家們為了證實火星照片上金字塔的真實性，做了一個模擬試驗。在一塊光滑的塑料板上，按火星照片的拍攝條件進行拍攝，最後發現拍攝效果同照片上的明暗效果差不多，因此科學家們認為火星上確實存在金字塔。
小資料 地球上的金字塔
埃及的金字塔是古代法老的陵墓，位列世界七大奇跡之一。其中，斜方形金字塔是指埃及法老斯奈夫魯時建立的金字塔，它的四條棱邊均有一定的折角，又稱為“折角金字塔”。吉薩金字塔指位於埃及吉薩高地的金字塔，其中法老胡夫的陵墓是世界上最大的金字塔。墨西哥的階梯形金字塔則為瑪雅文化的遺跡。
■ 木衛二上為何可能存在生命
木星是太陽係中個頭最大的老大哥，它的一顆衛星木衛二近來受到天文學家們的關注，因為人們懷疑它上麵可能有生命存在。
木衛二比月球略小一些，受到的太陽光照比月球微弱，它的外殼可能包裹著一層約厚100千米的冰水混合物質。當1979年3月“旅行者”號飛船飛臨木衛二上空時，發現它的表麵布滿了縱橫交叉的條紋，那明顯不是運河，而是清晰可辨的冰殼的裂紋。這些裂紋長有數千千米，寬有數十千米，深為一二百米。尤其引人注目的是裂縫的輪廓分明，具有明顯的褐色。對它們進行光譜分析，結果表明那有可能是有機聚合物。據天文學家推測，形成木衛二的原始星雲中含有甲烷和氨，在太陽紫外線和木星帶電粒子的激發下可以生成有機物，並可能進一步形成生命產生的基本條件。另外，木衛二上有著長達60個小時的白晝，這使得某些剛剛破裂的冰縫下的水域受到充足的光照，原始生命就有可能開始在那裏繁衍。
小資料 有機物與無機物
有機物是有機化合物的簡稱，即碳氫化合物及其衍生物。所有的有機物都含有碳元素，但是並非所有含碳的化合物都是有機物，如二氧化碳等。除水和一些無機鹽外，生物體的組成成分幾乎全是有機物。無機化合物簡稱無機物，指除碳氫化合物及其衍生物以外的一切元素及其化合物，如水、食鹽、硫酸等。
■ 彗星木星相撞是怎麼回事
1994年，很多人親眼目睹了“蘇美克-列維”9號彗星與木星相撞的重大宇宙事件。當時在相撞的5天多時間內，彗星的20多塊碎片持續撞向木星，相當於在130小時之內，在木星上空不間斷地爆炸了20億顆原子彈，釋放了約40萬億噸TNT烈性炸藥爆炸時的能量。
天文學家們通過觀測和計算發現，這顆彗星闖進太陽係已經很久了。它在1992年7月8日到達離木星中心隻有11萬千米的位置，這對半徑約7萬千米的木星來說已經很近了，木星憑強大的引力就把它給瓦解了。1993年3月蘇美克夫婦和列維先生發現這顆彗星時，它已經分裂成至少21塊碎片了，這些碎片排成一列，全長超過16萬千米，像一條奔馳在太陽係空間的長列車。
科學家們準確地預算了這列“宇宙列車”撞向木星的時間和位置。當撞擊發生時，這列“宇宙列車”已經長達500萬千米以上，其中半數以上的碎塊直徑都超過了2千米，最大的碎塊直徑大約是35千米，它最先撞上木星，撞擊產生的能量相當於6萬億噸TNT能量，瞬間溫度在3萬攝氏度以上，或許達到了5萬攝氏度，撞擊處相當於地球直徑的80%，撞擊處周圍的黑斑要比地球大得多。
小資料 TNT是什麼
TNT是一種威力很大的烈性炸藥，它的數量又被作為能量單位，每千克TNT炸藥可產生420萬焦耳的能量，1000噸TNT相等於4.2兆焦耳，一百萬噸TNT相等於4200兆焦耳。核武器爆炸時釋放的能量，通常用釋放相同能量的TNT炸藥來表示，稱為TNT當量（梯恩梯當量）。
■ 為什麼土星上有光環
土星最讓人著迷的便是美麗的土星光環，土星光環主要由無數形狀、大小不等的冰塊構成的，光環的直徑達27萬千米，厚度為10千米左右，自東向西自轉。由於純淨的冰是白色的，所以天文學家們認為，土星光環之所以呈現出各種繽紛的色彩，是因為其中混合了許多其他物質，如岩石或碳化物，而且隨著這些物質在光環中聚集密度的不同，土星光環才會顯現七彩的顏色。
1675年，意大利天文學家卡西尼發現光環中有一圈空隙，這就是著名的卡西尼環縫。土星環可以劃分為7層，而且每一層又可細分成上千條大大小小的小環，即使被認為空無一物的卡西尼環縫也存在幾條小環。
小資料 宇宙中的熱核反應
熱核反應是指在極高的溫度下，輕元素的原子核產生極大的熱運動而互相碰撞，聚變為另一種原子核。氫元素是宇宙中最多的成分，由於恒星內部高溫使氫原子互相碰撞發生爆炸，重新組合形成了新的元素，如碳、鐵、銅等，而這些新的元素又會構成新的恒星和行星。
■ 土星的光環為何時隱時現
在太陽係的大家族中，土星是最美麗的，它的赤道麵上有一條寬而亮的光環。這個光環是由無數包著冰層的大大小小的岩石碎塊構成的，都差不多在一個平麵上，沿著自己的軌道繞土星旋轉。這些石塊在陽光的照耀下，反射出多種色彩，形成7個彩色的同心光環。據最新的天文研究發現，這7個光環都不是整體片狀的結構，每一個環都是由成百上千條並在一起的細環組成的，而且在環與環之間的縫隙中，還有許多用望遠鏡也看不見的細環。
觀測發現，土星光環的形態時有變化，有時候寬而且亮，有時候則比較窄，甚至成為一條直線。光環的外徑達27萬千米，而其厚度隻有10千米，寬度和厚度的比例好像一張大而薄的紙。光環與土星的公轉軌道間的夾角是27°，因此從地球上看，在土星繞太陽旋轉的過程中，光環會時不時地改變自己的傾向，有時候人們是“仰視”它，有時候人們是“俯視”它，而當它把側麵對著人們的時候，就隻剩下一條直線了。
小資料 環的內外徑與歐氏幾何
環形外側大圓的直徑叫外徑，內側小圓的直徑叫內徑。人們在小學及初中階段學習的幾何主要為歐幾裏德幾何，簡稱歐氏幾何。歐氏幾何是以歐幾裏德平行公理為基礎的幾何學。在數學上，它是平麵和三維空間中常見的幾何，基於點線麵假設。
■ “火山”為什麼會噴冰
美國的“旅行者”2號於1986年1月飛臨天王星的時候，發現天王星的衛星天衛一和天衛二上有著冰“火山”。這些火山並不像地球上常見的火山那樣噴發出炙熱的岩漿，而是噴發出冰。當然這些冰與純淨的水冰不一樣，它是水與固態甲烷、氨的混合物，比純淨的水冰具有更大的黏性，密度也比周圍的岩石小，因而能夠“上浮”到衛星表麵，從“火山”噴發出來。天衛一和天衛二表麵溫度特別的低，是產生噴發現象的原因。當然不僅僅天衛一和天衛二有“火山”噴冰，科學勘測發現在海王星的衛星海衛一和土星的衛星土衛二上也有類似的現象發生。
小資料 地球上噴冰的火山
在地球北極地區，由於覆蓋在火山頂上的冰層深厚，埋在冰層下的火山一旦蘇醒，就會掀開冰蓋，將大量冰塊噴發出來，造成奇特的噴冰現象。冰島北部的格裏姆斯維特火山，就曾有過十分壯觀的火山噴冰現象。據記載，古代也有過類似的火山噴冰奇景，這是高緯度冰層廣布地區的火山爆發所特有的現象之一。
■ 天王星和海王星是怎樣被發現的
在200多年以前，人們一直認為太陽係裏隻有水星、金星、地球、火星、木星和土星6顆行星。直到1781年3月13日，英國音樂家赫歇耳用自製的望遠鏡發現了一顆新行星，定名為天王星。天王星被發現以後，天文學家迫不及待地研究它的軌道。但是經過長期觀察後，發現它繞太陽運行時的路線，與人們預測的軌道經常不符。於是科學家們猜想，在天王星外一定還有一個星體，在它的引力影響下，天王星的軌道才與預測的不同。
不久，在1845年，英國的一位大學生亞當斯及法國天文學家勒威耶同時提出了新行星的位置。1846年9月25日，柏林天文台長伽勒用望遠鏡在這一位置找到一顆新的行星，定名為海王星，是太陽係八大行星中離太陽最遠的行星。
小資料 為什麼常用五角形代表星星
夜空裏的星星大多是球形的，但人們常用五角形來表示它們。這是因為人們看到的星星常常一閃一閃眨著眼睛，而五角形的五個角，就像是閃爍著的光。此外，用五角形來代表星星，也可以使它們同月亮、太陽等區分開來。
■ 海王星上有海洋嗎
海王星的大小和質量同天王星很相近，從天文望遠鏡中看去，就像一個蔚藍色的大圓球，表麵似乎被茫茫的大海覆蓋著，因此西方人用羅馬神話中海神的名字來命名它。
其實海王星上麵根本就沒有海洋，甚至連一滴水也沒有。但是海王星上有著無比強烈的旋風，風速達到每小時2000千米，比普通超音速飛機的速度還快。人們看到的海王星大氣層上深藍色的大圓斑，就是刮著的猛烈旋風的中心。
1989年，“旅行者”2號宇宙飛船飛近海王星附近的時候，發現海王星上有4個暗淡的光環：2個亮環、1個較暗的內環以及1個可能連接到海王星大氣的彌散環。
小資料 人們對海王星了解嗎
海王星是環繞太陽運行的第八顆行星，人們將其命名為涅普頓，就是羅馬神話中統治大海的海神。海王星主要大氣成分是氫和氦，是一個典型的氣體行星。目前，人們對海王星的內部結構仍然知之甚少。
■ 冥王星有什麼“個性”
以往，冥王星是被當做“行星”列入太陽係九大行星之中的，但是新的天文發現不斷使“九大行星”的傳統觀念受到質疑。天文學家逐漸發現冥王星是一顆很有個性的星體，在很多方麵和八大行星有很大的差異。
冥王星是1930年在研究天王星、海王星運行軌道時被意外發現的。它同八大經典行星相比要小得多，甚至比地球的衛星——月亮還要小。冥王星繞太陽公轉的軌道非常奇特，它原本在海王星以外，但有時候卻比海王星離太陽更近。另外，八大行星繞太陽旋轉的軌道基本都在黃道麵內，而冥王星的軌道則與黃道麵一定的交角，因而冥王星有時在八大行星的上麵運行，有時又跑到了它們的下麵。
2006年8月24日，冥王星因其軌道和許多外海王星天體運行軌道類似，而它微薄的引力無法將這些星體排除出去，不符合新規定的行星定義，因而被天文學家定義為“矮行星”。而原先被認為是冥王星同步衛星的“卡戎”也被重新定義，與冥王星一起被稱為“雙星係統”。
小資料 地球的黃道麵
地球繞太陽公轉的軌道所在的平麵稱為黃道麵，將黃道麵無限擴大而與天球相交的大圓，就是黃道。由於月球和其他行星等天體的引力影響地球的公轉運動，黃道麵在空間的位置總是在不規則地連續變化。但在變動中，任一時間這個平麵總是通過太陽中心。
■ 銀河是天上的河嗎
銀河不是天上的河。天文學家告訴人們，晴朗的夜晚，人們會經常看到一條狹長閃光的帶，像一條大河流過，其實那是由無數密集的小星聚集起來形成的。所謂小星，隻是離地球太遠看起來小，實際上有很多比太陽還要大。天文學家把銀河所圍繞成的空間叫做銀河係。就像地球是太陽係中的一員一樣，太陽和其他恒星都不過是銀河係中的一顆小星。
銀河係像一個扁平的車輪，直徑約8萬多光年，其中所有星體都以不同的速度繞著銀河係的中心旋轉。太陽並不在銀河係的中心，距離大約2.8萬光年。它和鄰近的恒星以每秒鍾約220千米的速度繞著銀河係的中心在轉動。但就是以這樣的速度，也得2.5億年才轉一周。
小資料 人們所處的銀河係
銀河係是人們生活的太陽係所在的恒星係統，它比普通的星係要大，是一個由數以億計的恒星組成的天體係統。銀河係中心凸起的明亮部分叫銀心，伸展到四周的旋臂叫銀盤，另外還有少量物質彌散在銀盤周圍，稱為銀暈。
■ 太陽係是銀河係的中心嗎
人們都知道太陽係的中心是太陽，地球和其他太陽係星體都是圍繞著太陽運行的。但是對於整個銀河係來說，太陽係是銀河係的中心嗎？
銀河係是一個十分龐大的恒星集團，約由2000億顆恒星構成，太陽隻是其中極普通的一員。從地球上望去，銀河係像是一條亮帶，然而用天文望遠鏡去看就會發現它是由無數恒星組成的。對於太陽係來說，銀河係實在是非常龐大，就像是一籮筐芝麻中的一粒。
在天文學史上，波蘭的天文學家哥白尼推翻了托勒密的地心說，證明地球不是宇宙的中心，而是太陽係中一顆普通的行星。而美國的天文學家沙普裏則進一步揭示了太陽不是銀河係的中心，當然更不會是整個宇宙的中心。這一發現有很重大的意義，使人們對於自己在宇宙中的位置有了更科學的了解。
小資料 地心說
地心說是古時天文學上的一種學說，最早由古希臘學者歐多克斯提出，後經亞裏士多德、托勒密進一步研究，建立了宇宙地心說。它認為地球居於宇宙中心靜止不動，太陽、月亮和其他星球都圍繞地球運行。在16世紀“日心說”創立之前的1000多年中，“地心說”一直占統治地位。
■ 銀河係的核心在哪裏
地球不是太陽係的中心，太陽係也不是銀河係的中心，人們能夠用肉眼看到的隻是銀河係的側影，它的中心在南天的人馬座。
銀河係的中心離人們約有3光年，不算是很遠。但是由於星際塵埃對可見光有阻礙作用，所以人們不能看到銀河係中心的廬山真麵目。天文學家們借助射電波、紅外線、X射線和γ射線，才能看見銀河係的核心。
離銀河係中心1萬多光年的地方，有兩條膨脹著的氫氣臂，每一條的質量都是太陽的1000萬倍，一條向著太陽的方向，速度是53千米/秒，另一條背著太陽的方向，速度是153千米/秒。在銀河係的中心區域還發現了8個強射電源，以“人馬A*”最強，分為東、西兩側。西側有一個點狀的射電源，由於它的存在人們才知道銀河中心的所在。在“人馬A*”的旁邊，還有一個極強的紅外源，它的亮度竟然是太陽的千百萬倍，可能是一些老年恒星。
小資料 X射線與γ射線
X射線是一種波長很短的電磁波，有很強的穿透能力。廣泛應用於科學技術和醫療方麵。γ射線指丙種射線，即鐳和其他一些放射性元素的原子放出的射線，是波長極短的電磁波，穿透力比X射線更強。
■ 為何說銀河係是一個旋渦星係
人們生活的地球是太陽係的一個普通成員，太陽又是屬於銀河係的一個普通成員。處在銀河係中，從太陽附近的空間向四周望去，人們可以看到淡淡的銀河。銀河係的主體是圓盤狀，絕大多數恒星聚集在這個圓盤以內。這個圓盤的直徑約為10萬光年，厚度約為3000~6500光年，但並不是很平均，它實際上很像一個凸透鏡，邊緣比較薄，中間比較厚。圓盤的中心有一個核球，直徑約為1300光年，是銀河係的密集部分。核球的中心稱為銀心。圓盤的周圍還有稀疏的霧狀物包圍著，叫做銀暈，直徑約為65萬光年。
科學家們用光學的方法發現銀河是一個旋渦星係，並且還發現了銀河係的旋臂。到目前為止，人們已經發現的銀河係旋臂共有4條，它們分別是獵戶臂、英仙臂、人馬臂和一條叫做“3000秒差距臂”的旋臂，但其實它離銀心的距離約為4000秒差距。太陽就在獵戶臂內邊緣的附近。
小資料 旋渦星係
旋渦星係中間凸起，四周扁平，側麵看上去像一塊鐵餅，又像是江河中的旋渦，因此稱旋渦星係。從凸起的部分螺旋式地伸展出若幹條狹長而明亮的光帶，是星係中恒星分布比較密集的區域，稱為旋臂。
■ 為何說銀河係在宇宙中也是滄海一粟
銀河係的直徑約為10萬光年，由1000~2000億顆恒星組成，但是它在整個宇宙中仍然隻是滄海一粟。和恒星的群聚一樣，星係也喜歡聚集在一起，組成雙重或多重星係。由10~100個星係組成的集體叫做星係群。銀河係所在的這個星係群叫做本星係群。其中的大、小麥哲倫星雲是離人們最近的河外星係，也有20萬光年左右的距離。
100~1000個星係群組成星係團，最大的星係團在後發座，有上萬個星係。目前發現的星係團也有幾萬個，其中室女座星係團是人們的近鄰。
超星係團是比星係團還大的星係團體，也是目前人類觀察到的星係的最大係統。銀河係所在的超星係團叫做本超星係團。現在已經發現的超星係團約有50個，它們含有的星係總數在幾十億以上，銀河係隻是這幾十億分之一，真是滄海一粟啊！
小資料 麥哲倫星雲
麥哲倫星雲是銀河係的兩個伴星係。在北緯20°以南的地區升出地平麵。它們是南天銀河附近兩個肉眼清晰可見的雲霧狀天體。10世紀阿拉伯人和15世紀葡萄牙人稱之為“好望角雲”。葡萄牙航海家麥哲倫於1521年環球航行時，首次對它們作了精確描述，後來就以他的姓氏命名。
■ 流星是怎麼回事
在太陽係中，除了八大行星和它們的衛星之外，還有矮行星、彗星以及一些更小的天體。小天體的體積雖小，但它們和八大行星一樣，圍繞太陽公轉。有時它們受到某種外力的影響，經過地球附近，就有可能以每秒幾十千米的速度闖入地球大氣層，其上麵的物質由於與地球大氣發生劇烈摩擦，巨大的動能轉化為熱能，引起燃燒，發出耀眼的光芒，邊飛邊燒，這就是人們經常看到的流星。這些流星有的在空中還沒有來得及落到地上就燃燒完了，有的沒有燃燒完落到地上，就是人們通常所說的隕星。
流星分為單個流星、火流星、流星雨。單個流星的出現時間和方向沒有什麼規律，又叫偶發流星。火流星也屬偶發流星，隻是它出現時非常明亮，像條火龍且可能伴有爆炸聲，有的甚至白晝可見。許多流星從星空中某一點向外輻射散開，這就是流星雨。
小資料 流星與彗星
流星的主體主要是一些漫遊在太空中的灰塵微粒，它們因受到地球引力的吸引而掉落到地球上，和大氣摩擦時產生了高熱和亮光。而彗星是繞著太陽旋轉的一種星體，通常拖著一條掃帚狀的大尾巴，俗稱掃帚星。它們是兩個完全不同的概念。
■ 為何會出現獅子座流星雨
1833年11月17日，盛大的獅子座流星雨的景象非常壯觀。流星像暴風雨一樣持續不斷地從獅子座向四麵八方輻射開來，持續了幾個小時，最多的時候每小時出現了10萬顆流星。1998年11月17日，在大西洋加那利群島的拉帕爾馬天文站，人們觀測到了獅子座流星雨的大爆發，看到了2000多顆流星。在青島的觀象台人們看到火流星此起彼伏，就像閃電劃過長空，在空中停留的時間長達9分30秒。
從曆史上獅子座流星雨出現的年份，可以估算出獅子座流星雨的極盛周期基本上是33~35年，當然也有不按規律的例子。獅子座流星雨的周期與一顆叫做坦普爾-特塔爾的彗星有關，這顆彗星的運行周期平均是32.9年。這顆彗星除了參與將物質散布在軌道各處形成獅子座流星群以外，還特別密集地聚集在其軌道上一個比較狹窄的地帶。地球在每年的11月中旬穿過這顆彗星和獅子座流星群的軌道，但是並不是每年都能碰見那個密集群，而是每隔33年左右遭遇一次。
小資料 火流星和流星雨
火流星的流星體質量較大，進入地球大氣後來不及在高空燃盡而繼續闖入稠密的低層大氣，以極高的速度和地球大氣劇烈摩擦，產生出耀眼的光亮。在短時間內出現許多流星的天文現象就叫做流星雨。
■ 什麼是隕石
隕石是一種行星際物質碎片，從地球以外太陽係的其他星球上運行到地球的。它們大小不一，有的如灰塵般小，有的直徑達數千米；軌道極不穩定，每天有無數顆砸到地球表麵。
隕石包含著大量豐富的太陽係天體形成、演化的信息，人類對它們的實驗分析結果有助於探究太陽係演化的奧秘。隕石一般是由地球上已知的化學元素組成的，在一些隕石中找到了水和多種有機物。這成為“是隕石將生命的種子傳播到地球上的”這一生命起源假說的一個依據。同時，通過對隕石中各種元素的測定，可以推算出隕石的年齡，從而推算太陽係開始形成的時期。因為隕石可能是行星、矮行星或太陽係小天體分裂後產生的碎塊，它們都能帶來這些天體的原始信息。
著名的隕石有中國吉林隕石、中國新疆大隕鐵、美國巴林傑隕石、澳大利亞默其遜碳質隕石等。
小資料 流星與隕石
宇宙中行星際的物質、塵埃受到地球引力的吸引，會闖入地球大氣層成為流星。大部分流星會在降落過程中因與大氣摩擦產生高熱而在空中燃盡，剩下一小部分未燃盡的流星體就會掉落到地麵上，這就是隕石，也叫做隕星。
■ 隕石和普通石頭有何不同
隕石就是從天上掉下來的流星沒有熔化完的石質。流星劃過天空時，會與大氣發生劇烈的摩擦，產生大量的熱，使流星表麵溫度變得特別高，從而將其表麵熔化為液體。但是後來由於更加接近地球，地球低層的濃密大氣會使流星的下落速度降低，流星表麵的溫度也就相應降低，它表麵的液體也會隨著凝結成一層叫做熔殼的薄殼。而且，在流星表麵形成熔殼的同時，表麵還會因為空氣的流動留下印痕，這些印痕就像是用手在麵團上按的手印。和同體積地球上的普通石頭相比，隕石一般都很重，大都含有一定量的鐵。
小資料 天上的星星不會掉到地上
太空中有恒星、星雲、行星、衛星、流星和彗星。恒星距離我們太遙遠，而且比地球大得多，星雲由很多恒星組成，它們不會掉落下來。行星繞恒星運行，衛星繞行星運行，它們都有各自的軌道，也不會相撞掉落。流星很小，在進入地球大氣時大都燃燒盡了，少量落到地麵成為隕石。而彗星繞著太陽轉，也不會掉落地麵。
■ 哈雷彗星是怎麼被發現的
中國是世界上對彗星記錄最早的國家，早在公元前240年，中國就已經有對哈雷彗星的記載了，以後每一次哈雷彗星的出現都有詳細的記載。
那麼，哈雷彗星是怎麼得名的呢？在公元1682年，英國的天文學家哈雷對當時出現的一顆明亮顯眼的彗星進行觀測計算以後，聲明這個彗星的運行周期是76年，並且預言，這顆彗星下次將會於1758年底或1759年初再度出現。1742年哈雷就去世了，但是他的預言在公元1759年得到了證實。人們為了紀念哈雷的重大貢獻，就把這個彗星取名為哈雷彗星。哈雷彗星最近的一次現身是在1986年。
到1982年為止，有記錄的彗星出現的次數是1860次，其中，人們已計算出運行軌道的彗星大約有700顆，它們的運行周期差別很大，周期在200年以下的短周期彗星有135顆，像恩克彗星隻有3年多。其餘的都是長周期彗星，有的彗星周期竟長達上萬年。
小資料 彗星的軌道
彗星的軌道與行星的很不相同，它是極扁的橢圓，有些甚至是拋物線或雙曲線軌道。軌道為橢圓的彗星能定期回到太陽身邊，稱為周期彗星；軌道為拋物線或雙曲線的彗星，終生隻能接近太陽一次，而一旦離去，就會永不複返，稱為非周期彗星。
■ 為何說哈雷彗星會爆炸
1986年哈雷彗星回歸的時候，由於它黯淡無光，使人們難以看清。然而，在1991年2月，當它已經距離地球20多億千米時，竟在幾天內亮度突然增加了幾百倍，並長出了長長的彗發。這個現象引起天文學家的關注，因為這是哈雷彗星的一次大爆炸。
對於這次哈雷彗星的爆炸，英國天文學家休斯認為，是由於一顆小行星撞擊了哈雷彗星。如果這個猜測正確，等到哈雷彗星2061年再度回歸時，人們就可以發現它身上有一個近2千米的傷痕。
兩位美國的天文學家則認為，這是因為1991年1月31日爆發的太陽特大耀斑引發的。太陽特大耀斑爆發所產生的巨大能量激波，在兩個星期後到達哈雷彗星，震破了哈雷彗星的外殼，使大量塵埃外溢。
而英國天文學家米茨則認為組成彗星的成分中有一氧化碳冰。如果固態一氧化碳的壓力聚集到足夠大，就能在表層的薄弱處衝開缺口從而引發爆炸。中國紫金山天文台的專家就於1986年12月10日拍到了類似哈雷彗星爆炸時的照片。
小資料 彗星的結構
完整的彗星是由彗核、彗發和彗尾三部分組成。彗核集中了彗星的大部分質量，由比較密集的固態物質組成，是彗星的主要部分。彗核外麵包裹著一層像雲霧一樣的東西，稱為彗發。彗核和彗發合稱彗頭。當彗星接近太陽時，彗發變大，形成一條長長的尾巴，叫做彗尾。
■ 恒星的生命過程是什麼樣的
人們已經知道，恒星是由大片的塵埃氣體雲形成的。恒星的生命開始於塵埃氣體雲中間密度較高的一部分。
由於受到某種震波的影響，塵埃雲慢慢開始坍縮，形成一個扁平、密集、像薄餅那樣的圓盤，圓盤不斷地收縮，密度高的中心開始高速旋轉，形成不少團塊。團塊中密度高的部分就形成恒星，密度低的外部星雲就收縮形成行星。恒星內部進行著強烈的氫氦反應，產生大量的光和熱。在這些能量衰竭的時候，恒星也就慢慢地收縮變成白矮星。最後當恒星沒有任何能量的時候，恒星就死亡了，它將繼續不斷地坍塌形成旋渦狀的黑洞。
小資料 恒星的分類
恒星的外部形態差別很大，它們的質量、體積相差上億倍。按大小可分為超巨星、矮星、中子星，而根據內部結構又可分為雙星、聚星和變星。雙星就是有兩顆星，但看上去隻是一顆。雙星又可分為目視雙星、分光雙星、食雙星。變星就是平時亮度很小，而一瞬間突然增亮的星。
■ 為什麼恒星有不同的顏色
恒星並不隻有白色的，還有紅色、藍色等各種顏色。恒星的不同顏色是由它本身的質地和溫度所決定的。恒星發光是因為恒星內部在發生著激烈的氫氦反應。由於每個恒星的密度、質量和所含的元素不完全相同，所以它們在進行化學反應時會發出不一樣的顏色。而且由於溫度不同，恒星發出光的顏色也不同。比如發白色光的星星表麵溫度很高，可達12000℃以上；發紅色光的星星表麵溫度達2600℃～3600℃；發藍色光的星星表麵溫度達25000℃～40000℃。而太陽表麵溫度是6000℃，看上去就是黃顏色的。
但是人們用肉眼並看不到星星五顏六色的光，這是因為人們距離星星非常遙遠，加上地球大氣的折射作用，所以人們看到恒星的顏色都是白色的。
小資料 最南的亮星十字架二
在南天，有一個全天最小的星座，叫南十字座，星座內的四顆星構成了一個十字架形。十字架二就是星座中最亮並且處於最南端的一等亮星。這顆星隻有在北緯27度以南的地區，才有可能看到它。十字架二呈藍色，與我們的距離大約有407光年，它是由甲、乙兩顆星組成的目視雙星。
■ 為什麼質量大的星球大多是球體
質量大的星球主要包括恒星和行星。恒星的表麵都有極高的溫度，使得它上麵所有的物質都是氣體狀態的，而氣體的擴散在各個方向都相同，範圍也大致相等，同時各部分的氣體都受到星體內部萬有引力的吸引。所以在這些力量取得平衡的情況下，想要使所有的物質都盡量靠近星球重力中心，唯一的辦法就是形成球狀。而行星自己是不會發光發熱的，它是一個有一定質量的、堅硬的圓球體。隻不過在它剛形成時，也是炙熱的熔化物質，由於它有自轉，會產生一定的離心力，同時又受到自身萬有引力的吸引，所以它的形狀一般為球形或扁球形。而小行星、彗星等其他小天體，由於其質量較小，對自身的引力不足夠大，因而無法超越本身結構的力量，也就保有不規則及不完整的形狀，不會形成球狀了。
小資料 地球的形狀
人們對地球形狀的認識經曆了一個漫長的過程。早期，人們憑直覺認為天是圓的、地是方的，稱為“天圓地方”。公元1522年，麥哲倫和他的夥伴完成環繞地球一周的航行後，人們才證實了地球的球體形狀。今天，通過地球衛星拍攝的照片，我們可以清楚地看到圓球形的地球。
■ 星星為什麼會眨眼睛
人們常看見星星一閃一閃的，好像是在眨眼睛，這實際上是地球周圍的大氣層在變戲法。
地球是一個很特別的星球，它的周圍有一層厚厚的大氣包裹著。這些大氣看不見，摸不著，但是很活躍。位置不同空氣的冷熱也不一樣，熱空氣的密度小，冷空氣的密度大。熱空氣上升，冷空氣下沉，這樣冷熱空氣不停地循環流動，使空氣動蕩不定。空氣流動就像飄蕩的薄紗一樣，有的部位厚一些，有的部位薄一些。天上的星星是宇宙中的恒星，它們像太陽一樣燃燒發光，隻是因為距離太遠，看起來就像一個個的小亮點了。星星發出的光本來是沿直線傳播的，但是當這些光穿過大氣層時，碰到厚薄不一樣的大氣層，發生了折射，不再沿著直線方向傳播了，一會兒偏向左，一會兒偏向右，一會兒強，一會兒弱，最後傳到人們眼睛裏，就好像眨眼睛一樣，一閃一閃的。
小資料 光的折射現象
光的折射是光線從一種物質進入另一種物質時，運動速度改變而發生偏折，同時光的傳播方向也發生偏折的現象。人們將筷子插入水中時，看起來好像彎折了，就是光的折射現象。
■ 天上有多少顆星星
天空中星星雖然看起來密密麻麻，但是隻要人們有足夠的耐心，一個星座一個星座數，幾個夜晚就能將看到的星星數個遍。天文學家仔細計算過，全天空用肉眼能夠看見的星星大約隻有6900多顆。而且，一個人在同一時刻隻能看到頭頂的半個天空，另一半在地平線以下，是看不到的。所以人們在同一天空能看到的星星隻有3000顆左右。
當然，如果人們借助望遠鏡，情況就不同了，哪怕隻用一台小型天文望遠鏡，也可以看到5萬顆以上的星星。現代最大的天文望遠鏡能看到20億顆以上的星星。其實，天上星星的數目還遠不止這些。宇宙是無窮無盡的，現代天文學家所看到的，隻不過是宇宙中很小很小的一部分。
小資料 北天恒星與南天恒星
當你仰望北部天空時，你的目光是從恒星密布的銀心向外轉移，所以北部天空一般不如南部天空亮。北部天空最有名的景象是大熊星座和獵戶星座。當你仰望南天時，你是朝銀心的方向看去，那裏的恒星非常多，銀河顯得比北天更亮。南天有豐富的星雲和星團，包含了大小兩個麥哲倫星雲。
■ 天空中哪一顆星星最亮
在北半球冬春兩季的上半夜，偏南方向的天空中，從獵戶座三星向東南方向延伸，人們可以很容易找到一顆全天最亮的恒星——大犬座α，中國古代稱之為天狼星。天狼星是一個雙星係統，呈藍白色，但是根據古書記載，在1400年之前，它還是紅色的，後來由於一些人們無法知道的原因變成了現在的藍白色。
天狼星的質量、體積大約是太陽的2倍，溫度比太陽高得多，亮度是太陽亮度的20多倍。其實宇宙中還有許多星比天狼星要亮得多，因為天狼星距離地球較近，僅有8.7光年，所以在地球上看，天狼星就是最亮的星星。
天狼星的伴星是1862年美國天文學家最先觀察到的，它的發光量僅是主星的萬分之一。盡管天狼星主星光芒四射，但是用大望遠鏡還是能看到伴星的。天狼星伴星的質量與太陽差不多，而半徑卻比地球還小，它的密度極高，比太陽還要大得多，這是第一顆被發現的白矮星
小資料 白矮星
白矮星是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。白矮星屬於演化到晚年期的恒星。恒星在演化後期，拋射出大量的物質，經過大量的質量損失後，如果剩下的核的質量小於1.44個太陽質量，這顆恒星便可能演化成為白矮星。
■ 什麼是星雲
星雲是由氣體和塵埃組成的呈雲霧狀外表的天體，主要組成物質是氫。除個別外，多數星雲必須借助望遠鏡人們才能看到，在望遠鏡裏呈雲霧狀外表。它可以說是人們已知的天體中最美麗的，因為它的形狀不規則，而且沒有明確的邊界。從形態上，星雲可以分為行星狀星雲、彌漫星雲和超新星遺跡。人們有時將星係、各種星團及宇宙空間中各種類型的塵埃和氣體都稱為星雲。
同恒星相比，星雲具有質量大、體積大、密度小的特點。一個普通星雲的質量至少相當於上千個太陽。據理論推算，星雲的密度超過一定的限度，就會在引力作用下收縮，體積變小，逐漸聚集成團。一般認為，恒星就是星雲在運動過程中，在引力作用下，收縮、聚集、演化而成的。恒星形成以後，又會大量拋射物質到星際空間，成為星雲的一部分原材料。所以，恒星與星雲在一定條件下是可以互相轉化的。
小資料 星雲的形狀
行星狀星雲的樣子有點像吐出的煙圈，中心是空的，而且往往有一顆很亮的恒星。比較著名的有寶瓶座耳輪狀星雲和天琴座環狀星雲。彌漫星雲則像它的名稱一樣，沒有明顯的邊界，常常呈不規則形。比較著名的彌漫星雲有獵戶座大星雲、馬頭星雲等。
■ 星座是怎樣命名的
天空中的星星密密麻麻，數也數不清。天文工作者為了便於研究，將星空劃分為許多區域，把這些區域叫做星座。
很早以前，古人就開始研究星座了，但是各國劃分的角度和位置不同，數量和界限也不一樣。為了便於交流，1922年國際天文學聯合會在前人的基礎上，根據天體上的赤經圈和赤緯圈，將星空劃分了88個星座。在這88個星座中，有29個在天球赤道以北，46個在天球赤道以南，跨在天球赤道南北的有13個。
天空中88個星座的名字，大約一半是以動物為名的，如大熊座、天鵝座等；四分之一是以希臘神話中的人物名字命名的，如仙後座、仙女座等；其餘四分之一是以用具命名的，如顯微鏡座、望遠鏡座等。
小資料 赤經圈與赤緯圈
天文學家把天空想象成是一個巨大無比的天球，把地球赤道投射到天球上，便成為天赤道。天球上和天赤道平行的圓圈叫做赤緯圈，通過天球兩極並與赤緯圈垂直的大圓圈叫做赤經圈。
■ 怎樣正確看星圖識星星
星圖是將天體的球麵視位置投影到平麵上，表示它們位置、高度和形態的圖形，是天文觀測的基本工具之一。星圖上用赤經和赤緯來表示星星的位置，用星等來表示星星的亮度。人們把肉眼可以看見的星星分為6個等級，最亮的叫一等星，大約20顆，其次是二等星，再暗的依次是三等、四等、五等星，肉眼勉強能看見的是六等星。每相差一個等級，亮度就相差2.5倍，所以，一等星就比六等星亮100倍。
星圖和地圖一樣也是有方向的，北在上、南在下、東在左、西在右。古人為了辨別方向，就把天上的星星分為一群一群的，並用一些想象中的線條連接起來，就構成了一個一個的星座。現代人們把全天劃分為88個星座，每一個星座都有一定的形狀和名字，如大熊座、小熊座、獵戶座、仙王座等。按照星圖上標示的位置，可以將星星一一辨認，這樣就可以很清楚地認出天上的星星了。
小資料 中國的二十八星宿
中國古代為了觀測天象及日、月、行星的運行，選取了28個恒星組作為觀測時的標誌，稱為“二十八宿”或“二十八星”。它們又平均分為四組，每組七宿，與東、西、南、北四個方位和蒼龍、白虎、朱雀、玄武等動物形象相配，稱為“四象”，自古以來受到道教的尊崇，被視為守護神。
■ 為何夏夜的星星比冬夜多
地球繞太陽公轉一周需要一年的時間。而整個銀河係有很多顆星星，它們大致分布成一個橢圓形。夏天地球轉到銀河中心與太陽之間，銀河係的最闊、最密、最亮的中心部分正好是夜晚時出現在人們的天空裏。而在其他季節，這段最亮的部分，有時在白天出現，有時在黃昏出現，有時在清晨出現，這樣人們就不容易看到它們了。尤其是冬天，地球轉到銀河邊緣與太陽之間，白天才能看到銀河的中心部分，但由於白天陽光強烈，人們看不見星星，而晚上人們看到的是銀河薄薄的邊緣，那裏的星星就特別少了。所以夏夜人們看到的星星比冬夜多。
小資料 春夜最亮的大角星
大角星位於牧夫星座內，是北天一顆著名的亮星。春天的夜晚，我們仰望蒼穹，順著北鬥七星的鬥柄，向東南方向延伸下去，它就在大約與鬥柄長度相等的地方。大角星以每秒可達483千米的速度在太空中遨遊，是所有肉眼可見的亮星中，運行速度最快的。
■ 離人們最遠的星係在什麼地方
宇宙是一個浩瀚無邊的空間，在這個空間中，無數的恒星和天體組成了星係，由幾十個星係組成的叫星係群，100個以上星係組成的叫星係團，星係群和星係團構成了超星係團。
銀河係所在的超星係團的核心是室女星係團。不用借助任何工具，憑肉眼人們就可以看見的河外星係是大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲，其中大麥哲倫星雲離人們最近，大約有16萬光年，也就是說，它所發出的光信號要經過16萬年才能達到地球。然而，這隻是離人們最近的星係，那麼，離人們最遠的星係是什麼星係？從那裏到地球上又需要多長時間呢？
目前，天文學家經過探測發現的離人們最遠的星係是8C1433+63，有150億光年，在室女星座方向。也就是說，從這個星係中發出的光信號需要經過150億年才能到達地球。
小資料 室女星座
室女座是全天較大的星座之一，在所有星座中，室女座是麵積僅次於長蛇座的大星座。它北鄰牧夫座，東鄰天秤座，西鄰獅子座，南鄰長蛇座，是12個黃道星座之一。室女座有一個大型的星係團，它包含著類似於銀河係那麼大的星係2500多個，距離我們約數千萬光年。
■ 織女星是什麼樣子的
織女星在中國人的心中是一顆美麗的星星，它代表著愛情與智慧，但真正的織女星其實隻是一顆普通的恒星。
織女星呈白色，被稱為“夏夜的女王”，它位於天琴座中，是夏夜天空中最著名的亮星之一。它離地球的距離為26光年，比太陽遠170萬倍。織女星的光度是太陽的50倍，直徑是太陽直徑的2.76倍，質量差不多是太陽的3倍。它位於銀河西岸，與河東的牛郎星隔河相望。在織女星旁有四顆暗星，組成一個小菱形。
美國、英國和荷蘭聯合研製了地球軌道紅外線天文望遠鏡，1983年8月9日，在這架望遠鏡的幫助下，科學家發現織女星的行星環，這就意味著織女星可能有生命。但是後來的研究不容樂觀，織女星的年齡隻有10億年，如果織女星周圍的行星存在著生命，那也是最原始、簡單的生命。這些生命演變成人類這樣的智慧生命，至少還需要36億年。另外，織女星的溫度比太陽熱得多，能源消耗得快，也許過了36億年後，織女星自己的生命已經終結了，它周圍的行星也就永遠不可能有生命。
小資料 夏夜的天琴座
天琴座是夏季夜空中一個很小，但十分美麗的星座。它是“夏季大三角形”的一個組成部分。觀察天琴座的最好時間是7月，在太陽落下後1小時左右，在靠近天頂的銀河西岸很容易找到織女星，它和附近四顆暗些的小星構成了一個菱形，就是天琴座。
■ 牛郎星是什麼樣子的
與織女星遙遙相對的就是銀河東岸的一等亮星，學名天鷹座α，俗稱“牛郎星”。它與織女星一樣，是夏季夜空中十分著名的亮星。
牛郎星距離地球大約16光年，比太陽遠100萬倍。它的直徑為太陽直徑的1.6倍，表麵溫度在7000℃左右，呈銀白色，發光本領比太陽大8倍。牛郎星的自轉速度很快，約7小時自轉一周，所以它的形狀呈扁圓形。古希臘人把天鷹座想象為一隻在夜空中展翅翱翔的蒼鷹，牛郎星就是鷹的心。據推算，它的赤道半徑為極半徑的1.5倍。牛郎星的兩側各有一顆較暗的星。