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第6章 浩瀚星宇的主人—天体

1.天体是什么?

天体,是宇宙物质的任何集聚形成的各种天文研究对象。天体,是针对宇宙间物质的存在形式而言的,它是各种星体和星际物质的通称。如在太阳系中的太阳、行星、卫星、彗星、小行星、流星、行星际物质,银河系中的恒星、星团、星云、星际物质,以及河外星系、星系团、超星系团、星系际物质等。通过射电探测手段和空间探测手段,所发现的红外源、紫外源、射电源、X射线源和γ射线源,也都是天体。人类发射并在太空中运行的人造卫星、宇宙火箭、空间实验室、月球探测器、行星探测器、行星际探测器等,都被称为人造天体。

2.天体的形状和自转

天体不是质点,它具有一定的大小和形状。天体内部质点之间的相互吸引和自转离心力,使得天体的形状和内部物质密度分布产生变化,同时也对天体的自转运动产生影响。天体的形状和自转理论,主要是研究在万有引力作用下,天体的形状和自转运动的规律。

在天体的形状理论中,通常把天体看做不可压缩的流体,讨论天体在均匀或不均匀密度分布情况下,自转时的平衡形态及其稳定性问题。目前研究最深入的是地球的形状理论,建立了平衡形状的旋转椭球体、三轴椭球体等地球模型。近年来,利用专用于地球测量的人造卫星所得到的资料,正在与地面大地测量的结果相配合,用以建立更精确的地球模型。

天体的自转理论,主要是讨论天体的自转轴在空间和本体内部的移动以及自转速率的变化。其中,地球的自转理论现已讨论得十分详尽。地球的自转轴,在本体内部的运动,形成地极移动。同时,地球自转轴在空间的取向,也是变化的。地球自转的速率也在变化,它既有长期变慢的变化,使恒星日的长度每100年约增加千分之一秒左右,又有一些短周期变化和不规则变化。

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