10h14m 26°44′ 土星
97°55′ 天王星 （24 ± 3）h
28°48′ 海王星 （24 ± 3）h
在卫星中，有些自转周期与公转周期相同，这种自转称为同步自转，是行星和卫星之间潮汐作用的结果。例如，月球、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、海卫一、火卫一和火卫二等都是同步自转。
（3）太阳系角动量的分布：行星绕太阳运动是一种曲线运动，所以行星都具有角动量。如果轨道是正圆，则角动量j等于行星的质量m、线速度v和轨道半长轴a的乘积，即。可以证明，天体在椭圆轨道上运动时，上式仍然适用。同理，行星自转也有角动量，叫做自转角动量。计算表明，太阳占太阳系质量的99.865%，其角动量只占太阳系总角动量的不到0.6%，而只占太阳系总质量0.135%的行星、小行星、卫星等，它们的角动量却占了太阳系总角动量的99.4%以上，这就是太阳系的角动量分布异常。在卫星系统的角动量分布情况同行星系统不一样。只有月球轨道的角动量比地球的自转角动量大4倍，对于其余卫星系统，都是作为天体的行星的自转角动量比卫星绕行星的轨道角动量大十倍到一百多倍。 4.试分析行星的视运动特征。
（1）行星相对于太阳的视运动：①地内行星相对于太阳的视运动：地内行星相对太阳的黄经相等时，称为“合”，即行星合日。“合”分为上合（距地球最远）和下合（距地球最近）。在合日时，行星被太阳光辉所淹没。经过上合以后，地内行星逐渐偏离太阳向东，东行几个月后，行星与太阳的距离达到最大，称为“东大距”。这段时间，太阳落山后，它出现在西方天空，也叫做“昏星”，这时的金星我国叫“长庚星”。东大距后，它又一天天地靠近太阳，当它的黄经再次等于太阳黄经时，叫下合，这时它重新消失在太阳的光辉里，我们看不见它。自此以后，它又偏离太阳，往太阳西侧运行，这时的行星由昏星变为“晨星”，清晨在东方天空出现，这时的金星我国叫“启明星”，此后它偏离太阳的距角一天天增加，一直到“西大距”时为止。西大距后，地内行星与太阳距角逐渐减小，直到再一次上合，以后再重复上述的运动。②地外行星对于太阳的视运动：当地外行星和太阳的黄经相等时，称为“合”，这时它与太阳同升同落，我们看不到它。过一段时间，当地外行星同太阳黄径相差90°时，且在视太阳的东边，称为“东方照”，此时半夜左右它从东方升起，太阳升起时，它已转到南方最高位置。当行星和太阳黄经相差180°时的位置叫做“冲”，即行星冲日。这时行星日落时升起，日出时下落，整夜都可以观测到，冲是观测地外行星的大好时机。当行星和太阳黄经相差270°时，且在视太阳的西边，叫做“西方照”，此时太阳落山后，它出现在南方天空，于半夜时下落，之后再到合的位置。同理，因行星轨道不是正圆，每次冲，行星与地球距离不同，距离最近的冲，叫“大冲”。
（2）行星相对于恒星的视运动：①行星有时向着赤经增加方向运动，与太阳周年视运动方向一致，叫做“顺行”，而有时又向着赤经减少的方向运动，称为“逆行”。②顺行的时间长，而逆行的时间短。③由顺行转为逆行或由逆行转为顺行，要经过“留”，行星在视运动路线上的运动不是均匀的，在留的前后移动较慢，似乎是相对静止不动的。④行星视运动的不同特点的出现都具有周期性，各行星的周期长短不等。
5.如果地球近点年的周期E＝365.2596天，水星T＝87.97天，金星T=224.701天，试求出它们的会合周期S。
水星与金星均属地内行星，按公式（S为会合周期，P为水星或金星的恒星周期，E为地球的恒星周期），将已知数值代入，即得P水星＝115.93 天，P金星＝583.924天。 6.太阳的基本结构如何？有何特点？
太阳从中心到边缘可以分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气几个组成部分。太阳大气由里向外又可分为光球、色球和日冕三个层次。①核反应区是太阳的产能区。这里进行着四
个氢核聚变成一个氦的热核反应。在反应中损失的质量变成了能量，这样才能连续不断地维持着太阳辐射。②辐射区辐射从内部向外部转移过程是多次被物质吸收而又再次发射的过程。因此，从太阳核心到表面的行程，就逐步降低它的频率，变为硬X射线，软X射线，远紫外线，最后以可见光的形式和能量更低的其它形式向外辐射。从太阳内部向外部的温度变化必须保证各层次的辐射压强和重力的平衡，才能维持太阳整体的平衡和稳定。③对流区能量主要靠对流向外传播。在这里，由于外层氢的电离造成此层内气体比热增加，破坏了辐射平衡所要求的温度梯度，从而破坏了流体静力学平衡，产生流动，进而发展为湍流，湍流区会产生噪声，即低频率的声波。对流区及其下面部分是看不见的，合称为太阳内部或太阳本体。它们的性质只能靠同观测符合的理论计算来确定，对于太阳大气，其性质主要由观测来确定。④光球层实际上是一个非常薄的发光球层。就是我们用肉眼看到的太阳圆盘。光球中布满米粒组织，在光球的活动区，有太阳黑子、光斑。⑤色球层实际上是由一种细长的炽热物质构成的。色球的亮度只有光球的万分之一。由于磁场的不稳定性，色球经常产生激烈的耀斑爆发，以及与耀斑共生的日珥等，色球层随高度增加，密度急剧下降。⑥日冕是极端稀薄的气体层，它的亮度比色球更暗。它主要是由高度电离的离子和高速的自由电子组成，日冕物质以很高的速度向外膨胀，形成所谓的“太阳风”。 7.根据大行星的特性，简述行星有几种类别。
①以地球轨道为界，以内的叫地内行星，以外的叫地外行星。 ②以小行星带为界，以内的叫内行星，以外的叫外行星。
③根据行星的各种理化性质，过去人们把九大行星分成两类，即“类地行星”——包括水星、金星、地球和火星；“类木行星”——包括木星、土星、天王星和海王星。冥王星属于哪类有不同的看法。最近有人把行星分为三类，即水星、金星、地球和火星仍为“类地行星”，木星和土星为“巨行星”，天王星和海王星为“远日行星”。 8.举几例太阳系中有特色的卫星。
至2003年统计数据，人类发现的太阳系卫星有131颗，很多很有特色。①月球是地球的天然卫星。②火卫一和火卫二的外形很像两块马铃薯。它们自转与公转周期相同。③木卫一近球体，是一颗干燥的星球，有广泛的平原和起伏不平的山脉，它的最大特点是有一些活火山。木卫二是颗由厚厚冰层覆盖着的岩石球体。木卫三不仅是木卫中最大的卫星，也是太阳系卫星中最大的一颗。木卫四表面布满环形山。木卫十三，被认为太阳系中最小的卫星。④土卫六，是最先发现的一颗比月球还要大的土星卫星，也是太阳系中目前所知的唯一有大气的卫星。土卫二，属于太阳系表面亮度最高的卫星。⑤天王一至天王五属于规则卫星，但逆行。⑥海卫一和海卫二，它们一大一小、一近一远、一逆行一顺行、一个轨道圆一个轨道扁。 9.太阳系小天体有哪些？有何特性？ 太阳系中的小天体包括小行星、彗星和流星体等。①小行星大多数分布在火星和木星轨道之间，构成小行星带。它们绕太阳沿椭圆轨道运行，偏心率和与黄道的交角都比大行星大，而比彗星小。小行星的大小和质量都是很小的。小行星的表面反照率有很大的差异。此外，还有一些不在小行星带内的小行星，如近地小行星。近地小行星按轨道特点可以把它们分成三类：阿坦型，其轨道半长径小于1.0天文单位；阿波罗型，其轨道近日距小于1.0天文单位；阿莫尔型，其近日距小于1.3天文单位。②彗星由冰物质组成。呈云雾状的较小天体，一般肉眼看不到。彗星可分为周期彗星和非周期彗星，对于周期彗星又有长短之分，一般以长于200年周期的称为长周期彗星。一个发育完整的、运行到太阳附近的彗星则由彗核、彗发和彗尾组成。③流星体的质量一般较小，大多数流星体只是很小的固体颗粒。有些流星体是成群地沿着相似轨道绕太阳公转，只是过近日点先后不同，构成流星群。当流星体在轨道运行中经过地球附近时，受地球引力的影响，就会高速闯入地球大气，跟大气摩擦而把动能转化为热能，使流星体燃烧发光，呈现为“流星现象”。若流星体与地球大气摩擦燃烧未尽，落入
地面则成为陨星，而地面坑称为“陨石坑”。陨星一般分为三类，石陨星、铁陨星和石铁陨星。 10.说明狮子座流星雨的成因。
由于坦布尔—塔特尔彗星瓦解物构成的流星群在轨道运行中接近地球，受地球引力的影响，高速闯入地球大气。人们在地球上观测好似从天空狮子座射出的流星雨，我们就以这个星座命名，称为狮子座流星雨。因该流星群绕日周期约为33—34年，所以狮子座流星暴大约也是33—34年，但若受木星和土星引力摄动影响很大，流星群轨道会发生偏移，大规模的流星雨可能就不出现。
11.试说明地球与太阳系其它行星比较有哪些独特的地方。 首先它与太阳的距离适中，加上自转与公转周期相当，使得地球能均匀地接收适量的太阳辐射。其次，地球的质量虽不大，但密度较大，由重元素组成，具有一层坚硬的岩石外壳，能贮存液态水。第三，在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的大气层。第四，地球大气中含氧丰富，高空氧在太阳紫外线作用下形成臭氧层，臭氧层吸收太阳紫外线辐射，使之不能到达地表。第五，地球磁场在太阳风的作用下形成了磁层，它对太阳风带来的高能粒子具有阻挡及捕获作用，使地球上的有机体免受侵害。第六，在类地天体上存在多种地质过程，地球是太阳系行星中唯一发生板块构造运动的星体。第七，在月地系统中，月球对地球旋转轴的倾斜度起着稳定作用，这在其它行星中也是独有的。可以说，目前地球是太阳系中唯一适合生命演化和人类发展的“得地独厚”的星球。 12.近地小天体对地球有何影响？
按其轨道不同特点，近地小行星可以分成三类：①阿坦型，其轨道半长径小于1.0au；②阿波罗型，其轨道近日距小于1.0au；③阿莫尔型，其近日距小于1.3au。 目前已观测到距地球最近的小行星是1994XM1曾在1994年12月9日与地球擦肩而过。1996年6月又有颗名为1996JA1号小行星进入地球44800km的太空，只比月亮稍稍远一点。它们虽对地球没造成影响，或是地球侥幸地脱离了近地天体的撞击，但近地小天体撞击地球的可能性是存在的，人类应该紧密关注近地小行星。 第4章 日月地系统
1.简述地月系绕转的特征。
①轨道：月球绕地球公转的轨道是一个椭圆，地球位于其中一个焦点。 ②方向：W→E。
③周期：笼统地说是一个月，但由于选用参考点不同，可以分为朔望月、恒星月、交点月、近点月、分点月。而恒星月是月球绕转地球的真正周期。
④同步自转：月球在绕转地球的同时，自己也有自转。月球的自转与它绕转地球的公转，有相同的方向（向东）和相同的周期（恒星月），这样的自转称为同步自转。 2.月相如何形成？不同月相时月球东升西没和中天时刻有何不同？
月球，地球本身不发光，它们只能反射太阳光。在太阳照射下，它们总是被分为光明和黑暗两部分。这明暗两部分的对比，时刻发生变化，但有章可循。这种变化视日，月，地三者的相对位置而定。当月球黄经和太阳黄经相等时称为“朔”，当月球黄经比太阳大90度时，称为“上弦”，当月球黄经比太阳黄经大270度时，称为“下弦”，当月球黄经比太阳大180度时是满月。（图示略）月球的出没与中天的大致时刻如下表。 月相 距角 同太阳出没比较 月出 中天 月落 夜晚
新朋（朔） 0°同升同落 清晨 正午 黄昏 彻夜不见月 90° 上弦朋 迟升后落 正午 黄昏 半夜 上半夜西天
此起彼落 满月（望） 180°黄昏 半夜 清晨 通宵可见月 270° 早升先落 下弦月 半夜 清晨 正午 下半夜东天
3.简述交食的成因、种类及过程。
（1）交食的成因：在地球上看来，月轮遮掩日轮，就发生日食；地影遮掩月轮，就发生月食。它们的发生，与日、月、地三者运动有关。当地球上部分地球进入月影时或月球的影子落在地球部分区域时，那里的人就可以看到日食；当月球进入地影时或地球的影子遮掩月球时，地球上向月半球的人就会看到月食。
（2）交食的种类：日食可分日全食、日偏食和日环食三种，月食只有月全食和月偏食两种。 （3）交食的过程：在日、月食的过程中，全食最为完整。一次全食，它必然经过初亏、食既、食甚、生光和复圆五个阶段。①日全食的五个环节是在日轮上自西向东出现的。初亏——月轮东缘与日轮西缘相外切，即日食开始；食既——月轮东缘与日轮东缘相内切，即日全食开始；食甚——月轮中心与日轮中心最接近或重合；生光——月轮西缘与日轮西缘相内切，即日全食结束；复圆——月轮西缘与日轮东缘相外切，日食结束。②月全食的五个环节是在月轮上自东向西出现的。初亏——月轮东缘与他本影截面西缘相外切，即月偏食开始；食既——月轮西缘与地本影截面西缘相内切，即月全食开始；食甚——月轮中心与地本影截面中心最接近或重合；生光——月轮东缘与地本影截面的东线相内切，即月全食结束；复圆——月轮西缘与地本影东缘相外切，月食结束。 4.食限和食季如何定义？
（1）食限的定义：当黄道上的日轮与白道上的月轮接近到互相外切（这种情况一定发生在朔日）时，日轮中心与黄白交点之间的角距离为日食限，即太阳与黄白交点的黄经差，亦即日轮中心至黄白交点的黄道弧长。同理，当黄道上的地球本影和白道上的月轮相切（这种情况一定发生在望日）时，地球本影中心与黄白交点之间的角距离就是月食限，即地球本影中心与黄白交点的黄经差，亦即地影中心至黄白交点的黄道弧长。
（2）食季的定义：食季是指有可能发生日食和月食的一段时间。有日食季和月食季之分。日食季是指太阳在黄道上运行在日食限里的那段时间；月食季是指地球本影在黄道上运行在月食限里的那段时间。
5.何谓沙罗周期？它与哪些天文周期有关？
（1）古代巴比伦人发现了交食的周期性，其周期称为沙罗周期。沙罗，即重复的意思，周期为18年11.32天或18年10.32天，也就是经过6585.32天之后出现下一次类似的交食。 （2）沙罗周期主要包括以下四种天文周期：①朔望月：周期为29.5306日，这是日月会合的周期。②交点月：周期为27.2122日，这是月球过黄道交点的周期。③近点月：周期为27.5546日，这是月球过近地点的周期，月球近地时，月球本影可落到地球上，从而可能发生日全食。④食年：周期为346.6200日，这是太阳过黄白交点的周期。 沙罗周期近似地是这四个周期的最小公倍数，大致相当于223个朔望月、242个交点月、239个近点月、19个食年。在一个沙罗周期的时间内，大体上都有相同的日食和月食数，这期间将产生70次食。包括41—43次日食，其中有28次中心食（全食和环食）；27—29次月食，其中有16次月全食。
6.什么叫涨潮和落潮、高潮和低潮、大潮和小潮？ 在海洋潮汐现象中，海面的上升叫涨潮，海面的下降叫落潮，涨潮转变为落潮时，水位最高，称高潮。落潮转变为涨潮时，水位最低，称低潮。再一个周期内，潮差最大时的海面升降叫大潮，潮差最小时的海面升降叫小潮。 7.如何解释潮汐变形现象？ 潮汐现象首先是地球变形现象，假如地球本来是一个正球体，它要在公转中由正球体变成轻微的长球体，最后向扁球体发展。这种周期性的变形，称潮汐变形。 8.何谓引潮力（起潮力）？为什么月球引潮力大于太阳引潮力？
（1）地球中心所受月球或太阳引力，无论大小或方向，都是整个地球的平均值，同这个平均值相比较，各地所受月球或太阳引力都有一个差值。这个差值是地球变形和潮汐涨落的直
