第一章 地球

第一节 地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体

宇宙中存在着无数的天体，根据它们各自的特点可归纳为恒星、行星、卫星、流星、彗星和星云等类。恒星质量很大，自己能发光。凭肉眼能看到的天体，99％以上都是恒星。从地球上看，恒星的相对位置似乎是固定不变的，但实际上，一切恒星都在不停地运动。行星自己不发光，质量也远较恒星小，并且绕恒星运动。地球便是绕着太阳运动的行星之一。卫星质量比行星更小，绕行星运动，并随着行星绕恒星运动。流星的质量更小，也不发光。流星在行星际空间运行，当接近地球，受到引力时，可以改变轨道，甚至陨落。当它进入地球大气层后，因与大气摩擦，迅速增温至白热化，发生燃烧。绝大部分流星在到达地面以前就已完全烧毁，少数能落到地面上，成为陨星。彗星是一种很小的，但具有特殊外表和轨道的天体。它由彗核、彗发和彗尾三部分组成。彗核是相对集中的疏松固体物质。彗发是彗核释放的分子和原子，成一团气体围绕着彗核。彗尾是由电离的分子和固体小粒子组成。这些分子和小粒子受到太阳光压的作用，形成一条背向太阳的尾巴，即彗尾。星云是一种云雾状的天体。离地球非常遥远的河外星云，是一些恒星系统，而作为银河系组成部分的银河星云，则是极端稀薄和高度电离的氢和氮的混合物。

鉴于用普通的长度单位，甚至用地球和太阳的平均距离（14960×104 公里，称为天文单位），都难以表示宇宙空间的距离，人们把光在一年中传播的距离（94600×108 公里），即一个光年，作为量度天体距离的单位。

现有的仪器已经能够观察到远离地球 100×108 光年的空间。在可以观察到的这部分宇宙中，约有 1022 个恒星。几十亿到上千亿个恒星的集合体是一个星系。例如银河系，就是一个包括一千多亿个恒星的星系。银河系是一个旋转着的扁平体，绝大多数星体都密集在它的中心平面附近。它的直径约为10×104 光年，中心厚度约 10000 光年，其余部分厚度约 1000 光年。到目前为止，已经发现了十亿多个类似银河系这样的星系。星系表现为成对或成群的聚集状态，组成星系群。例如，银河系和包括比邻星系以及大、小麦哲伦云在内的近二十个星系，组成本星系群。本星系群直径约 300×104 光年。比星系群更大，包括几百个到几千个星系的集团，称为星系团。例如室女座星系团，包含 2700 个星系，直径可达 850×104 光年。已知宇宙的总体称为总星系。