|
·黄帝内经365· ·第一章 生气通天· ·第五节 天文· 五、日月五星（025） 太阳（日）、太阴（月）、金、木、水、火、土七星，古代并称“七曜”。就《黄帝内经》天文医学思想而言，北斗七星、三垣二十八宿等恒星系离我们太过遥远，古人也主要是将其作为观察天时的坐标系统，真正体现古人“天人合一”思想，与《内经》天文医学思想关系密切的则是日月五星及其与地球的关系。 （一）太阳系成员。 我们地球所在的恒星系统是太阳系，太阳是太阳系的主宰。太阳以其强大的万有引力吸引着太阳系所有的成员，包括九大行星及其卫星，众多的小行星、彗星、流星体以及弥漫的行星际物质。 太阳系的九大行星按距离太阳的远近依此排列为：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星，冥王星。太阳系所有成员都在太阳引力的作用下，围绕太阳作自西向东的，沿椭圆形轨道的运转，这种绕太阳的运转叫做公转。九大行星在绕日公转的同时，又绕本身的自转轴运转，叫做自转。九大行星中，地球等六大行星的自转方向与公转方向一致，金星、天王星和冥王星的自转与公转方向相反，是自东向西的运转。 九大行星除地内行星金星和水星外，都有自己的卫星，数目不等。地球有一颗卫星，就是月球。 在火星和木星之间有一个小行星聚集的区带，称小行星带。小行星在大行星的引力作用下，偶然会窜入地球轨道内，就是彗星。彗星沿着一个偏心率很大的椭圆形轨道行动，因为它拖着一个长长的彗尾，如果受到大行星引力摄动，容易与大行星相撞，彗星撞破后的碎块叫流星体。流星体闯入地球大气摩擦发光，就成为流星，成群散落的称流星雨，燃烧未尽落到地面上就是陨石。古人对彗星现象十分重视，往往认为是灾异的前兆，事实上巨大彗体近距离造访地球所产生的影响也是显而易见的。 日月五星与地球的主要物理参量如表（据刘学富主编《基础天文学》）：
注：AU表示天文单位，指的是日地平均距离。1AU=149597870Km。 （二）太阳。 1、太阳结构。 太阳是太阳系的中心天体。在宇宙中，太阳是一颗大小、质量和光度都较为适中的恒星。太阳的半径为6.9599*10^5Km，是地球半径的109倍；体积为4122*10^27/m?，是地球体积的130万倍；太阳的质量约为地球的33万倍，占太阳系总质量的99.7%。 我们分内外两部分来认识太阳的结构。 太阳从总体而言是一个气体球，它的内部结构从内向外分为三个层区：核反应区、辐射区、对流区。 太阳核反应区约占太阳总体积的1/64，而其质量却占太阳总质量的一半以上。这是因为太阳在自身引力的作用下，物质向核心聚集，形成超高温超高压状态，发生激烈的热核反应，太阳发射能量的99%在这里产生。太阳能量的产生主要来自于热核区内氢核合成氦核的聚变。太阳辐射区处在太阳半径的0.25~0.86区段，体积约占太阳的一半，太阳核心产生的能量通过辐射区以辐射的方式向外扩散。辐射区外是对流区，温度由辐射区的7*10^6K骤降至对流区的5*10^K，这种巨大的温差促使太阳内部热量以对流的方式向太阳表面传输。此外，对流区大气扰动产生低频声波，将机械能量传输到太阳外层大气。 对流层外就是太阳的外部结构太阳大气。 2、太阳大气。 太阳的外部结构即大气层，由内向外也分三个层区：光球层、色球层、日冕。 太阳光球层紧挨对流层，以其光焰耀目得名。光球层厚约500Km，我们肉眼看到的太阳就是太阳的光球层（以朝夕观察为宜），所指太阳半径6.96*10^5Km就是指太阳中心到光球层顶部的平均值。太阳光球层物质的平均有效温度为5780K，平均密度约为2*10^- 4Kg/m?。光球主要以辐射的方式传输能量，地球获得的太阳光和热的能量主要由光球层发出。在太阳光球上还能观察到一些特殊的现象，有一些较暗的呈斑痕状的区域称太阳黑子，温度低于光球温度。太阳黑子是太阳光球的强磁场区；光球上一些发亮的区域称太阳光斑，温度比光球高100K左右，其寿命约为太阳黑子的三倍，据统计太阳光斑的活动周期为11年。另外，太阳光球上还有一些如米粒的气团称米粒组织，科学家认为米粒组织是太阳大气的对流现象。太阳光球上的这些活动，都会对地球造成不同程度的影响。 太阳光球层上面的大气层为太阳色球，厚约1500Km。色球层的温度随高度而上升，低色球层温度为4500K，中色球层温度为8000K，高色球层顶端温度可骤升至5*10^4K。色球层的平均密度只有5*10^-6Kg/m?，比光球层低得多，所发出的可见光很弱，所以我们肉眼很难看到色球层的形貌，只有在日食食甚时，当太阴光球被月轮挡住的前后几秒钟内，可见日面边缘一条弧状的色泽鲜明的发光层，故名色球。如果借助色球望远镜即特殊的滤光器，可以观察到太阳色球色彩斑斓的景象。 太阳色球层之上有一个过渡区，厚约8500Km。在过渡区内太阳温度骤升。与过渡区相接的就是太阳日冕层，为太阳大气的最外面一层。日冕分内外二层，内冕与外冕的交界约在太阳半径的1.3处。外冕的范围可向外延伸数个太阳半径之远，最远甚至可延伸到25个太阳半径，与行星空间相接。日冕平均密度仅1*10^- 12Kg/m?，极其稀薄，光度很低，大约只有太阳光球的百万分之一，完全被太阳光球的光辉所淹没，只有在日全食时，可以看到美丽的银色日冕。日冕物质的电子运动温度可高达400万K。这些日冕物质连续不断向外发射等离子体流，主要包括自由电子、质子（氢原子核）和α粒子（氦原子核），形成太阳大气不断的物质外流，叫做太阳风。太阳风可吹送到太阳系行星际空间约100AU的广阔区域。太阳风可导致许多大行星的磁扰现象，其与地球磁层的相互作用直接或间接地引发地球磁暴或磁扰。 太阳磁场的存在对太阳活动起着决定性的作用。太阳大气的各种物理状态、运动和演化都受到太阳磁场的牵制和支配。 （三）月球。 月球古称“太阴”，是地球唯一的天体卫星，与地球的精确距离为384401Km。月球的平均直径是3474.8Km，约为地球直径的1/11。月球的体积只有地球的1/49，质量约为7.3*10^22Kg，是地球的1/81.3。如果地球质量减少一半，月球将会逃离地球的掌控。月球和地球一样都不会发光，只能反射太阳的光。月球作为地球的卫星绕地公转，同时又与地球组成一个联合体一起绕太阳公转。由于月球的自转周期与绕地球公转的周期相同，所以我们在地球上只能看到月球的同一面。 月球自西向东绕地球公转，这个公转周期称为“恒星月”，平均为27.32天。月球轨道面和天球相交的大圆称为“白道”，白道和黄道的夹角为5°09′，由于太阳引力的摄动，白道和黄道的交点沿着黄道每年向西移动20°，经过18.58年旋转一周。 下面谈谈月相变化。 月亮的盈亏变化叫做“月相”，实际是月球随着地球绕太阳公转时，我们在地球上看到的月球被阳光照亮的形相变化。月相变化的一个周期叫“朔望月”，一个朔望月为29.53天，长于恒星月两天多，这是因为地球绕太阳公转周期为365.25天，在月球绕地球一周的时间里，地球带着它同时绕太阳运行了27°。 我们肉眼观察到的月相变化，依次可分为8种： 1、朔月。朔是初、始的意思。农历每月初一称“朔”，表示新一轮月的开始，但我们在初一看不到月亮，因为此时月球正当行至太阳和地球之间，面向地球的那半个月球面阳光照射不到。最早把初月称为“朏”（fěi三声），月相可见一丝亮色，按现在推算当在初三。 2、盈蛾眉月。又称“月芽”，形如蛾眉，因为月相向盈，故称。由于月球自西向东公转，初一以后，月球位于太阳之时，日落后一个月芽出现在西方地平线上空，也就是说，随着月球的公转，被阳光照亮的那半个月面开始有一部分朝向地球，状如向右凸出的镰刀形，古人形容为月亮生长发芽。此时在新月后第四天，农历初五左右。 3、上弦月。月芽出现以后，每过一天，月球和太阳的角距增加13.2°，在农历初八左右，日落时月亮出现在子午圈附近，此时，在地球上可以看到被太阳照亮的月球的右边一半，称为“上弦”。 4、盈凸月。农历十一日左右，地球上可以看到大半个月面，因为月亮逐渐盈满，故称盈凸月。 5、望月。又称满月。农历十五、十六时，月亮在天空中正好和太阳相对，阳光照亮的月球那半个球面正朝向地球，我们能看到一轮圆月在日落时东升，日出时西落，称之为“望”。望月之后，月球上升时间每天约晚50分钟。 6、亏凸月。望月之后，在地球上看到月球光亮部位从右边开始逐渐缩小，农历十九左右，只能见到左边大半个月面，因为月相向亏，故名。 7、下弦月。与上弦月相对，在农历二十三左右，地球上只能看到月球左边被阳光照亮的半圆。 8、亏月。又称残月。到农历二十七日左右，地球上看到的月相又缩成镰刀状，称残月。残月仅在黎明前上升，三日之后就淹没在阳光中。残月之后，又将开始下一个朔，生出新月。 月球的昼夜温差极大，白天可高达127℃，夜间降至-183℃。在《黄帝内经》天文医学思想中，月亮的盈亏变化有重要意义。 （四）五星。 太阳系行星在地球轨道以内的，叫地内行星，反之叫地外行星。木、火、土、金、水五星中，水星和金星为地内行星，木星、火星、土星为地外行星。 1、水星。 水星是九大行星中离太阳最近的一颗，离太阳平均距离约5971万Km，直径约为地球的1/3，质量3.3*10^23Kg，只有地球质量的0.055.水星的自转周期为58.65天，绕日公转一周为87.97天，差不多在公转两周的时间里自转了三周。水星与太阳的角距不超过28°，古代称30度为一辰，所以古人又将水星称为“辰星”。 水星因白天日照时间很长，表面赤道区域温度可高达350℃，夜间又骤降至-170℃左右。根据空间探测发现，水星表面形貌与月球相似，也是环形山密布，其内部可能拥有一个高密度的核。水星有比较强的磁场，太阳风与水星的磁场相互作用，形成弓形激波与包围水星的磁层。 2、金星。 金星是我们肉眼能看到的夜空中最明亮的行星，也是除太阳和月亮外全天区最亮的白色星（太阳视星等为-26.7，月球视星等为-12.6，金星视星等为-4.4），所以古人将其称为“太白星”。 金星距太阳约1.082*10^8Km，介于水星和地球之间，直径12103.6Km，体积相当于0.86个地球。金星的自转方向与公转相反，是自东向西自转，其自转一周的时间是-243.02天，速度极慢，绕日公转周期为224.7天。在地球上所能观测到的金星盈亏相位的变化周期，是地球公转周与金星公转周的会合周期，为583.9天。 在金星周围有一层浓厚的大气层，大气中二氧化碳居多，达97%以上，还有近3%的氮及少量的水蒸气和一氧化碳等。这样的大气结构起到了玻璃罩一样的作用，使金星接受的太阳热能累积起来，因而其表面温度高达465-485℃之间，气压高出大气近百倍，热辐射无法散逸到太空，所以金星昼夜温差很小。探测表明，金星周围的厚厚云层中，充满了又热又浓的具有腐蚀性的硫酸雨和硫酸雾。金星表面相对比较平坦，类似于月球上的低洼地。 3、火星。 火星是地外行星中离地球最近的一颗行星。人类在夜空中观察到的火星闪现红色，古人惑其所以，故又将其称为“惑星”、“荧惑星”。火星最亮时的视星等为-2.01，最暗时也达到+1.5。 火星与地球的特征比较接近，绕日轨道呈椭圆形，近日点距离为1.38AU，远日点距离为1.67AU，绕日公转周期为686.98天，自转周期是1.026天，只比地球自转时间长0.6小时。黄赤交角为24°，与地球的黄赤交角23.5°也很接近。火星比地球小，其半径为3397Km，约为0.53个地球半径，体积是地球的1/7，质量只有地球的10.8%。 在地面望远镜里可观测到火星极区有白斑，称为极冠。极冠冬天增大，夏天消融，主要成分为干冰（固体二氧化碳）和冰水。火星大气极其稀薄，气压仅为地球大气压的0.5-0.8%。大气中二氧化碳的成分占了95%，氮占3%。干燥而稀薄的大气使火星表面昼夜温差很大，白天赤道附近温度最高可达20℃，晚上可骤降至-80℃，两极更可降至-139℃，这样的温差使气候变化十分剧烈，时常发生“尘暴”，特大尘暴可席卷南半球，蔓延到北半球甚至整个星球，时间可持续数月之久，风速可达180m/s。火星有一座被命名为奥林帕斯的大火山，直径约600Km，高度达26Km，可能是太阳系最大的火山。 火星土壤中有大量氧化铁，经紫外线长期照射，铁生成棕红色的氧化物，大气中充满了这样的物质，所以火星在夜空中呈现橙红色。 4、木星。 在夜空中，木星最亮时的视星等为-2.7，亮度仅次于金星，它的体积和质量都是太阳系九大行星中最大的。木星的赤道半径为7.15*10^4Km，是地球的11.2倍，体积是地球的1400倍，质量约为地球的318倍。木星距太阳的平均距离是7.78*10^8Km，公转周期是4332.7天，约12年，古人发现这与“十二次”吻合，故又将其称为“岁星”。在九大行星中木星自转速度最快，赤道自转周期只有0.41天，两极区较慢，这种自转称为“较差自转”，说明木星不是一个固体球。 木星有浓厚的大气层，下面是液态的海洋。木星大气有两大引人注目的现象，一种称为“木星云带”，有上千公里厚，在望远镜中呈现许多不同颜色的斑纹和平行于赤道的明暗相间的条带，因快速周转的惯性和离心力，使大气云带呈现扁圆状。另一种现象称为“木星大红斑”，呈卵状结构，长约2600Km，宽约11000Km，略呈红色。大红斑是一个含有红磷化合物的特大气旋，可以存在上百年。在木星大气中氢占82%，氮占17%，其余为甲烷、氨等气体分子。木星雷电比地球上的雷电强10倍。 木星具有巨大的球磁层，横跨3000万公里的范围，其表面磁场比地球磁场强10倍，而核心区磁场比地球磁场强1.75万倍，木星还有一个和地球周围类似但更强的辐射带。 已经发现木星有61颗卫星，其中较亮的四颗：木卫一至木卫四。 5、土星。 土星古称“填星”，也叫“镇星”。古人认为土星运行是每年居二十八宿中之一宿，28年而周天，这叫“岁填一宿”，故名填星。土星最引人注目的是它的美丽光环。土星光环与星体组成一顶宽边大草帽，“帽檐”之宽，差不多是地球到月亮的距离。光环宽阔而平直，围绕土星赤道，却并不与土星体直接相连。空间探测发现，土星环是一系列的同心圆，有无数条，大环套小环，整个光环犹如一张高密唱盘，围绕土星旋转。土星光环从外向里分为A环、B环、C环，B环较亮，宽度约2.36*10^4Km，与A环之间有一宽约4800Km的空隙，称为卡西尼缝。2004年7月，“卡西尼号”航天器进入火星轨道，证实土星环的绝大部分物质是固态水。 土星在太阳系九大行星中位居第二，平均离日距离9.5AU，其赤道半径是地球半径的9倍，体积是地球的745倍，质量是地球的95倍，密度却极低，只有700Km/m?，比水的密度还小。土星公转周期为10759.5天，约29.5年，自转与木星相似，速度快且是较差自转。 土星大气成分主要是氢。土星表层温度最低-180℃，云层之下是液态的氢。空间探测表明土星具有强磁场和延伸的磁球，其磁场强度是地球磁场强度的1000倍，磁极的方向与地球磁极的方向相反。 已经发现土星有31颗卫星，其中土卫六是太阳系中的第二大卫星，有很厚的大气层，大气中有甲烷和分子氢，分析推测，土卫六上可能存在低级生命。 五星与地球都在沿着各自的轨道，按不同的周期绕日公转，在这个过程中，地球与五星的距离有远有近。比如2014年发生的“火星追日”天象，是地球与火星相距最近的时刻。五星与地球距离的远近，将会对地球产生不同程度的影响，这种影响有周期可循。 |
|
|
