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9-1 物理/太陽系

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天體物理學簡要介紹

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(我們)太陽系的簡史[1]

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在我們的太陽系中,有一顆恆星,太陽,八顆行星繞其執行,以及一些被稱為矮行星的小天體。衛星繞行星執行,因此衛星被認為是天然衛星。我們只是銀河系中一個非常非常(非常)小的部分。

我們的太陽是由星雲形成的,星雲是塵埃和氣體雲,由於引力吸引而聚集在一起。這是恆星生命週期的開始,當由於引力吸引,恆星中開始發生核聚變反應,這使得恆星能夠抵抗自身重力的完全塌縮。隨著核聚變反應產生能量,恆星膨脹,但同時也向內塌縮。這創造了一種完美的平衡,使恆星保持著形狀。

恆星的生命週期

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一個非常詳細的恆星生命週期。

雖然恆星實際上並不“活著”,但它們與宇宙中的大多數天體一樣,經歷著一系列類似生命的階段。恆星生命週期的階段取決於恆星的大小。

所有的恆星都以星雲開始,星雲是氣體和塵埃雲,由引力聚集在一起。然後是原恆星,隨著溫度由於更高密度而升至極高,氫核聚變開始,釋放出巨大的能量,將氫轉化為氦(因此恆星非常明亮,非常熱)。最終,原恆星成為主序星,當膨脹和引力將恆星向內拉的平衡達到平衡時,因此我們的太陽目前是一顆主序星。

接下來會發生什麼取決於氫供應開始枯竭。與我們的太陽大小相似的恆星(對於恆星來說相當小)會變成紅巨星,而比我們的太陽大得多的恆星會變成超紅巨星。現在,更重元素的聚變被用來使恆星繼續燃燒(從氦到鐵)。同時,恆星的外表面現在變得紅色,因為恆星的外表面更冷。

超紅巨星最終會變成超新星(宇宙中最亮的恆星),然後要麼變成中子星(非常緻密),要麼變成最大的恆星,變成黑洞。

另一方面,紅巨星會變成白矮星,然後變成黑矮星,每次它們發射的能量越來越少。

[恆星生命週期的圖示]

恆星中的聚變過程產生所有天然存在的元素。然而,比鐵重的元素只能在超新星中產生。當超新星等巨大的恆星爆炸時,元素被散佈到整個宇宙。

這顯示了一個橢圓軌道,當衛星更靠近行星時,物體的速度會增加,當它遠離行星時,它的軌道速度會減慢。

引力提供了使行星和衛星(包括天然衛星(如月球)和人造衛星(如 NASA 建造的衛星))保持其圓形軌道的力。

由於速度是向量(具有大小和方向),因此軌道上衛星的速度一直在變化,而速度,一個標量,保持不變。此外,加速度一直在變化,並且在引力的作用下指向質量物體,而瞬時速度(特定時間點的速度)指向物體當前移動的方向。

對於穩定的軌道,如果速度發生變化,半徑必須發生變化(更長的半徑會更慢,更短的半徑會更快)。

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進一步閱讀

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  1. 史蒂芬·霍金安息。
華夏公益教科書