銀河係 > 太陽係
目錄
·No. 1·tài yáng xì tài yáng xì·No. 3
·太陽係簡介 About Solar System·太陽係構成 Solar system composition·起源和演化 Origin and evolution of
·太陽係運動 Solar Sports·探索與研究 Exploration and research·太陽與行星 Sun and planets
·八大行星天文資料 Eight planets, astronomical information·宇宙起源說 Origin of the universe that·太陽係的分類: Classification of the solar system:
·太陽係構成 Solar system composition·太陽與行星 Sun and planets·宇宙起源說 Origin of the universe that
·概述和軌道 Overview and track·形成和演化 Formation and evolution·結構和組成 Structure and composition
·星係的關聯 Galaxies associated with·發現和探測 Discovery and exploration·研究和其他 Research and other
·提丟斯數列 Titius series·概述和軌道 Overview and track·提丟斯數列 Titius series
·百科辭典 Encyclopedia·英文解釋·法文解釋
·相關詞·包含詞·分類詳情
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No. 1
  以太陽為中心的天體係統。由太陽、九大行星及其衛星、小行星、彗星、流星體和行星際物質構成。其中太陽質量占9986%,其他天體都在太陽的引力作用下繞太陽公轉。其起源有多種學說,如星雲說、災變說等,現尚無定論。
tài yáng xì tài yáng xì
  太陽和由它的引力吸住並圍繞它旋轉的天體群(指行星、小行星、衛星、彗星、隕星等等)
No. 3
  太陽和以太陽為中心並受其引力支配而環繞它運動的九大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星)及九大行星的衛星、無數小行星、彗星、流星等所構成的係統。是銀河係中的一個很小的天體係統。
太陽係簡介 About Solar System
  (solar system)就是我們現在所在的恆星係統。由太陽、八顆行星(原先有九大行星,因為冥王星被剔除為矮行星)、66顆衛星(原有67顆,冥王星的衛星被剔除)以及無數的小行星、彗星及隕星組成的。行星由太陽起往外的順序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王(uranus)、海王星(neptune)。離太陽較近的水星、金星、地球及火星稱為類地行星(terrestrial planets)。宇宙飛船對它們都進行了探測,還曾在火星與金星上着陸,獲得了重要成果。它們的共同特徵是密度大(>3.0/立方釐米),體積小,自轉慢,衛星少,內部成分主要為硅酸????(silicate),具有固體外殼。離太陽較遠的木星、土星、天王星、海王星稱為類木行星(jovian planets)。它們都有很厚的大氣圈,其表面特徵很難瞭解,一般推斷,它們都具有與類地行星相似的固體內核。在火星與木星之間有1000000個以上的小行星(asteroid)(即由岩石組成的不規則的小星體)。推測它們可能是由位置界於火星與木星之間的某一顆行星碎裂而成的,或者是一些未能聚積成為統一行星的石質碎塊。隕星存在於行星之間,成分是石質或者鐵質。
  這些行星都以太陽為中心以橢圓軌道公轉,雖然除了水星的十分接近於圓,行星軌道中或多或少在同一平面內(稱為黃道面並以地球公轉軌道面為基準)。黃道面與太陽赤道僅有7度的傾斜。冥王星的軌道大都脫離了黃道面,傾斜度達17度。上面的圖表從一個特定的高於黃道面的透視角顯示了各軌道的相對大小及關係(非圓的現象顯而易見)。它們繞軌道運動的方向一致(從太陽北極上看是逆時針方向),因此,科學家們把冥王星排除在九大行星之外。除金星和天王星外自轉方向也如此。
  太陽係直徑300億千米,有八大行星和兩條小行星帶,以及千億顆彗星等組成。
  太陽係(solar system)在宇宙中的位置
  太陽係位於銀河係邊緣,銀河係第三旋臂——獵戶旋臂上。
   太陽係是由太陽以及在其引力作用下圍繞它運轉的天體構成的天體係統。它包括太陽、八大行星及其衛星、小行星、彗星、流星體以及行星際物質。人類所居住的地球就是太陽係中的一員。
太陽係構成 Solar system composition
  太陽係的中心是太陽,它每隔2.3億年繞銀河係中心轉一圈,雖然它衹是一顆中小型的恆星,但它的質量已經占據了整個太陽係總質量的99.85%;餘下的質量中包括行星與它們的衛星、行星環,還有小行星、彗星、柯伊伯帶天體、外海王星天體、理論中的奧爾特雲、行星間的塵埃、氣體和粒子等行星際物質。整個太陽係所有天體的總表面面積約為17億平方千米。太陽以自己強大的引力將太陽係中所有的天體緊緊地控製在他自己周圍,使它們井然有序地圍繞自己旋轉。同時,太陽又帶着太陽係的全體成員圍繞銀河係的中心運動。
  太陽係內迄今發現了八顆大行星。有時稱它們為“八大行星”。按照距離太陽的遠近,這八顆行星依次是:最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。水星、金星、地球和火星也被稱為類地行星,木星和土星也被稱為巨行星,天王星、海王星也被稱為遠日行星。除了水星和金星外,其他的行星都有衛星。在火星和木星之間還存在着數十萬個大小不等,形態各異的小行星,天文學家將這個區域稱為小行星帶。此外,太陽係中還有超過1000顆的彗星,以及不計其數的塵埃、冰團、碎塊等小天體。
  太陽係中的各個天體主要由氫、氦、氖等氣體,冰(水、氨、甲烷)以及含有鐵、硅、鎂等元素的岩石構成。類地行星、地球、月球、火星、木星的部分衛星、小行星主要由岩石組成;木星和土星主要由氫和氦組成,其核可能是岩石或冰。
起源和演化 Origin and evolution of
  一般以為行星係統是恆星形成過程的一部分,但是也有學者認為這是兩顆恆星差一點撞擊而成。最普遍的理論是說太陽係是從星雲形成。
  恆星形成的基本過程為此:
  1. 星雲中較密的核心部分變得太重,重心不穩定,開始分裂和崩潰墜落。一部分的重心能量變為放射的紅外綫,剩下的增加核心的溫度。核心部分開始成為圓盤形狀。
  2. 當密度和溫度道足夠高, 氘融合燃燒開始發生,輻射的嚮外壓力減慢(但不中止)臨近其他核心崩潰。
  3. 其他的原料繼續下落到這一顆原恆星,它們的角動量的作用可能導致雙極流程。
  4. 最後,氫開始熔化在星的核心,外面剩餘的包圍材料被清除。
  太陽星雲這個假說,是1755年由伊曼努爾·康德提議。他說,太陽星雲慢慢地轉動,由於重力逐漸凝聚並且鋪平,最終形成恆星和行星。一個相似的模型在1796年由拉普拉斯提出。
  太陽星雲開始直徑大約100au,質量是現在太陽的兩三倍。在這個星雲中,比較重的物質往中間落,積聚成塊,是成為以後的行星。而星雲外部越來越冷,因此靠裏的行星有很多重的礦物質,而靠外的行星是氣體或冰體。原太陽大約在46億年前形成,以後八億年中各個行星形成。
太陽係運動 Solar Sports
  太陽係是銀河係的一部分。銀河係是一個蠃旋形星係,直徑十萬光年,包括兩千多億顆星。太陽是銀河係較典型的恆星,離星係中心大約兩萬五千到兩萬八千光年。太陽係移動速度約每秒220公裏,兩億兩千六百萬年在星係轉一圈。
  太陽係中的八大行星都位於差不多同一平面的近圓軌道上運行,朝同一方向繞太陽公轉。除金星以外,其他行星的自轉方向和公轉方向相同。
  彗星的繞日公轉方向大都相同,多數為橢圓形軌道,一般公轉周期比較長。
探索與研究 Exploration and research
  人類出於對自身生存環境瞭解的渴望以及日益緊張的地球資源,從1959年開始不斷的通過空間探測器等進行空間探測,研究太陽係。目前主要集中在月球和火星的探測以及小行星和彗星的探測。
  1.對太陽係的長期研究,分化出了這樣幾門學科:
  【太陽係化學】
  空間化學的一個重要分科,研究太陽係諸天體的化學組成(包括物質來源、元素與同位素豐度)和物理-化學性質以及年代學和化學演化問題。太陽係化學與太陽係起源有密切關係。
  【太陽係物理學】
  研究太陽係的行星、衛星、小行星、彗星、流星以及行星際物質的物理特性、化學組成和宇宙環境的學科。
  2.太陽係內的引力定律:
  太陽係內各天體之間引力相互作用所遵循的規律。
  3.太陽係穩定性問題:
  天體演化學和天體力學的基本問題之一。
  4.太陽係和其他行星係
  雖然學者同意另外還有其他和太陽係相似的天體係統,但直到1992年纔發現別的行星係。至今已發現幾十個行星係,但是詳細材料還是很少。這些行星係的發現是依靠多普勒效應,通過觀測恆星光譜的周期性變化,分析恆星運動速度的變化情況,並據此推斷是否有行星存在,並且可以計算行星的質量和軌道。應用這項技術衹能發現木星級的大行星,像地球大小的行星就找不到了。
  此外,關於類似太陽係的天體係統的研究的另一個目的是探索其他星球上是否也存在着生命。
太陽與行星 Sun and planets
  太陽與八顆行星數據對照表(赤道直徑以地球直徑6370公裏為單位),距離與軌道半徑以天文單位為單位。
  下表的數據都是相對於太陽的數值:
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  天體|距離(au) |赤道直徑| 質量 | 軌道半徑(au) | 軌道傾角(度)| 公轉周期(年)|自轉周期(天)| 已發現衛星數
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  太陽 0 109 333,400 -- -- -- 27.275 --
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  水星 0.39 0.382 0.05528 0.38710 7.0050 0.240852 58.6 0
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  金星 0.72 0.949 0.82 0.72 3.4 0.615 243.0185(逆嚮自轉) 0
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  地球 1.00 1.00 1.00 1.00 0 1.00 0.9973 1
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  火星 1.5 0.53 0.11 1.52 1.9 1.88 1.0260 2
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  木星 5.2 11.2 318 5.20 1.3 11.86 0.4135 63
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  土星 9.5 9.41 95 9.54 2.5 29.46 0.444 47(有34顆已命名)
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  天王星 19.2 3.98 14.6 19.22 0.8 84.01 0.7183 29
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  海王星 30.1 3.81 17.2 30.06 1.8 164.79 0.6713 13
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  (1)1930年,冥王星被國際天文學聯合會正式確認為行星,但一些天文學家對其行星的身份仍持懷疑態度。
  (2)根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”、不再被視為行星。
  【第九大行星】
   在19世紀末,很多天文學家推測海王星之外還有別的行星,因為測試海王星的軌道和理論算出的軌道不一樣。他們叫這顆星“行星x”,是未知行星的意思。
  美國天文學家帕西瓦爾·羅威爾在1909年和1913年兩次尋找海王星之外的行星,但是沒有找到。1915年結束之後,羅威爾發表論文,寫出估測的行星數據。其實在那一年,他所在的天文臺照到了冥王星的照片,但是直到1930年纔認出這是一顆行星。
  可是冥王星的質量太小,無法解釋海王星的軌道。天文學家繼續尋找“行星x”,但是這個名字又有了第十大行星的意思,因為x是拉丁文的10。直到“旅行者2 號”探測器臨近海王星,纔發現海王星的質量一直算錯很多。用正確的質量,加上冥王星的影響,海王星的現實軌道和計算軌道一致。
  按照行星軌道計算,和地球差不多大小的行星不可能在60au之內(冥王星現在離太陽大約30au)。如果確實有第十大行星,它的軌道會很傾斜,很可能是外星係的天體,靠太陽太近,而被太陽吸引入軌。
  一直以來,天文界對冥王星的地位一直有所爭議。甚至有些地方的天文館將冥王星從九大行星的地位中剔除。
  根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”、不再被視為行星。
  自21世紀以來,科學家在冥王星更遠的外圍分別發現了三顆較大的行星。依序為2004年所發現的“sedna”,代號為 2003 vb12;2005年同時發表的“santa”,代號為2003 el61及代號為2003 ub313(發現者未公佈其名稱)的行星。
  2005年7月19日美國科學家發現的2003 ub313,研究人員估算其直徑達3,000公裏,被一些人認為很可能是太陽係第十大行星。但2006年國際天文學聯合大會决議:將其列入矮行星.
  “水內行星”
  天文學家曾發現離太陽最近的水星有一些無法解釋的微小運動,天文學家懷疑可能有一個比水星更靠近太陽的行星的引力引起的,並用一個火神的名字給這個行星起名為“祝融星”(中文常譯為“火神星”),但天文學家們觀測了五十多年仍然未找到這顆行星。
  “水內行星”的假設,已被科學家愛因斯坦的廣義相對論排除。廣義相對論的引力理論解釋了水星的奇怪運動,但天文學家們仍未放棄對“水內行星”的探尋。
  【行星的分類】
   太陽係內衆多包含固態表面,而其直徑超過1公裏的天體,它們的總表面積達17億平方公裏。
  有人認為太陽其實是一個雙星係統的主星,在遙遠的地方存在着一個伴星,名為“涅米西斯” (nemesis)。該假設是用作解釋地球出現生物大滅絶的一些規則性,認為其伴星會攝動係內的小行星和彗星,使其改變軌道衝進太陽係,增加撞擊地球的機會並出現定期生物滅絶。
  行星的形成
  類地行星是經由碰撞聚集固態的物質顆粒成為微小行星 ,再聚集微小行星形成的。
  類木行星以水冰相互吸附為起點,質量夠大後,進一步吸附氫、甲烷,形成氣體行星。
  太陽係的行星大致可分為兩大類:類地行星與類木行星
  類地行星
  成員包括有水星、金星、地球、火星。是小而密的岩石世界,具有較稀少的大氣。內部結構:中心有金屬核心,外為石質的地殼所包圍,表面有相當多的坑洞,平均密度約為3-5g/cm3 。
  巨行星
  成員包括有木星、土星、天王星、海王星。 是體積大、質量大、但是密度小的氣體世界,具有濃密的大氣。平均密度約≤1.75 g/cm3,土星的密度約為0.7g/cm3,木星 質量約為地球的318倍。 結構:由內而外,中心有岩石核心、液態金屬氫、液態分子氫、充滿氣體的大氣層,表面有漩渦狀的雲層。另有行星環及為 數衆多的衛星環繞著太陽係的八大行星,以太陽為中心依序為:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)、海王星(neptune) 。
  到底誰是太陽係中最遠的行星?
  從1999年2月11日開始,冥王星終於變成太陽係中名符其實的最遠的行星。根據jpl天文學家們的計算,從國際標準時(ut)9:08a.m.(中原標準時間17:08)開始的228年內,冥王星都會是離太陽最遠的行星。
  1930年2月18日,clyde tombaugh研究lowell天文臺望遠鏡所拍攝的天空照片時發現了冥王星。冥王星繞日周期為248年,軌道傾角約為17度,軌道偏心率約為0.2480。它主要是由岩石和冰所組成,有四季的變化。冥王星衹有一顆衛星,名為查竜(charon),在1978年纔發現它的存在。由於冥王星軌道傾角及偏心率都比其他行星大很多,也就是說,冥王星近日點附近的軌道,有部份會落在海王星軌道的內側,所以從1979年2月7日開始到1999年2月11日為止的20年間,冥王星至太陽的距離比海王星還近。
  這樣看來,2月11日時,冥王星會不會和海王星發生碰撞呢?答案是:不會!為什麽呢?冥王星和海王星若要相撞,則兩者必須同時到達它們的軌道交點。冥王星和海王星的會合周期大約是497年,即冥王星每繞日二周,海王星已繞日三周。所以每當冥王星經過軌道交點的時候,海王星總會繞到別的地方,發生碰撞的機會微乎其微。此外,冥王星相對於黃道面的軌道傾角比其他行星都大很多,也是不會發生碰撞的原因之一。
  冥王星的直徑大約是2300公裏左右,在所有行星中,它比類地行星(水、金、地、火)小很多,甚至比月球還小;它的性質跟巨大且為氣態的類木行星(木、土、天王、海王)不一樣;軌道傾角及偏心率也都比其他行星大很多。所以有些天文學家認為冥王星應不屬於「行星」一族,而應是歸類於「庫伯帶(kuiper belt)」的成員。柯依伯帶位於海王星和冥王星軌道外的區域,帶中的天體都比冥王星小很多,而且大多是由冰所組成,可能是太陽係演化早期的殘片。不過,冥王星的外形是成圓球形,與這些庫伯帶天體多為不規則狀又有些許的不同;而且冥王星很規律地繞日旋轉,所以,在經過衆多爭議之後,它仍被歸為「行星」族。 2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”,不再被視為行星。
  所以我們對冥王星的認識非常有限。美國太空總署(nasa)下所屬的噴射推進實驗室(jpl)目前正在進行一個稱為「冥王星庫伯帶(pluto-kuiper express)」的計劃,預計在公元2004年發射太空船,大約再10年之後,太空船就會飛掠冥王星和查竜,並探測庫伯帶中的天體。
  根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”,不再被視為行星。從這一天起,冥王星不再是太陽係中最遠的行星,海王星代替了它的地位。
八大行星天文資料 Eight planets, astronomical information
  1水星
  平均日距 57,910,000 km (0.38 au)
  直徑 4,878 km
  質量 3.30e23 kg
  密度 5.43 gm/cm
  重力 0.376 g
  公轉 87.97 地球天
  自轉 58.65 地球天
  水星是最靠近太陽的行星,由於水星距離太陽實在太近了,表面溫度很高,太空船不易接近,在地球上也不容易觀測,因為可觀測的時間都集中在清晨太陽出來的前幾分鐘,和夕陽落下後的幾分鐘,時間不容易掌握,而且,在背景亮度尚高的情況下,要去找一顆比月亮大不了多少的水星,實在不是件輕鬆的事水星是最靠近太陽的行星,所以它運行的速度比其他行星都快,每秒的速度接近48公裏,並且不到88天就公轉太陽一周。水星非常小,是由岩石構成的,表面布滿被流星撞擊而形成的環形山和坑洞,另外有平滑,稀疏的坑洞平原。水星表面另外還有山脊,這是行星在40億年前核心逐漸冷卻與收縮所形成的,因此表面起伏不平。水星自轉的速度非常緩慢,自轉一周將近59個地球日,所以水星的一個太陽日(從日出到另一個日出)差不多要176個地球日—相當於水星一年88日的兩倍長。水星的表面溫度很懸殊, 嚮陽面高達攝氏430度,陰暗面則在攝氏零下170 度。當黑夜降臨時,由於水星幾乎沒有大氣層溫度下降很快。大氣成分包括由太陽風所捕捉到的微量氦和氫,或許還有一點其他的氣體。
  2金星
  平均日距 108,200,000 km (0.72 au)
  直徑 12,103.6 km
  質量 4.869e24 kg
  密度 5.24 gm/cm
  重力 0.903 g
  公轉 224.7 地球天
  自轉 243 地球天
  金星是太陽係第二顆行星,全天最亮的行星就是金星,通常是在清晨或傍晚纔看得到,最亮時的亮度可超過 -4,有如一盞挂在山邊的路燈,一般的望遠鏡即可觀測,常可看到如月球的盈虧現象。在古代的西方世界,金星代表著美麗的女神金星是一顆岩石構成的行星,也是距離太陽第二遠的行星。金星在繞太陽公轉的同時也緩慢的反方向自轉,因此使它成為太陽係中自轉周期最長的行星,大約需243個地球日。
  金星比地球稍微小一點,內部構造或許也類似。金星是除了太陽與月球外,天空中最亮的天體,這是因為它的大氣層能強烈的反射陽光。大氣層的主要成分是二氧化碳,它能在溫室效應下吸收更多的熱,因此,金星成了最熱的行星,表面高溫度可達攝氏480度。厚的雲層內含有硫酸的小滴,並由風以每小時接近360公 裏的速度吹嚮行星各處。雖然金星需要243個地球日才能自轉一周,但高速的風衹需4個地球日就把雲吹得環繞行星一圈。高溫、酸雲和極高的大氣壓力,(大約是地球表面的90倍),顯示金星的環境惡劣。
  3地球
  平均日距 149,600,000 km (1.00 au)
  直徑 12,756.3 km
  質量 5.976e24 kg
  密度 5.52 gm/cm
  重力 1 g(9.8 m/s2)
  公轉 365.26 地球天
  自轉 1 地球天
  美麗的地球,生命的奇跡,是宇宙的巧合或是上帝的傑作?地球是太陽係第三顆行星,有一衛星稱為月亮,地球大氣層的保護及距離太陽位置的適當,是生命起源的重要條件。
  地球是距離太陽第三遠的行星,也是直徑最大和比重最大的岩石行星,同時也是唯一 己知有生命存在的行星。地球內部的岩石和金屬顯示它是一顆典型的板塊組成,由於板塊推擠,因此交界處會發生地震和火山等活動。地球的大氣層和同一張保護層,它能阻擋來自太陽有害人體的輻射,並防止流星撞擊行星表面,除此之外,還能積存足 夠的熱,防止氣溫急遽下降。地球表面有百分之七十為水所包圍,其他行星的表面都未發現這類液態形式的水。地球有一個天然衛星——月球,它大得足以把這兩個天體視為一個雙行星係統。
  4火星
  平均日距 227,940,000 km (1.52 au)
  直徑 6,794 km
  質量 6.4219e23 kg
  密度 3.94 gm/cm
  重力 0.38 g
  公轉 686.98 地球天
  自轉 1.026 地球天
  火星是太陽係第四個行星,在晴朗的夜空裏,代表戰神的火星閃著火色的光芒,吸引著古今千萬人的視綫。十萬年前有一顆來自火星的岩石墜落於地球的極區,冰封。人們在此隕石裏發現了,可能是生命所留下的痕跡化石,這化石是三十億年前在火星上形成的,科學家正積極的研究,並探測這顆表面充滿神秘河道及火山的星球,火星上曾經有生命嗎?
  火星即常所說的紅色行星,火星是太陽係中第三小的行星直徑約為地求的二分之一,體積約為地球的十分之一,表面的重力約地球的三分之一強。火星的大氣層比地球稀薄,衹有地球大氣層的百分之一,主要成分是二氧化碳。同時還有少量的雲層和晨霧。因為大氣層很薄,在火星上沒有溫室效應。火星赤道附近溫度白天可達到27c,在夜晚可降至零下111c。
  火星的北半球有許多由凝固的火山熔岩所形成的大平原,南半球有許多環形山與大的撞擊盆地,另外還有幾個大的、己熄滅的火山,例如奧林帕斯山,寬600公裏,還有許多峽𠔌和分岔的河床。峽𠔌是 地殼移動所 造成的而河床一般認為是己乾涸的河流形成的。在火星上高緯度的地方,鼕天時由於溫度太低,大氣中的二氧化碳會凍結,而在五十公裏高的地方形成雲,到了春天便消失。夏天時由於日照強烈,地面溫度很高,地面附近的大氣 因受熱而産生強勁的上什氣流。這個股氣流會將地面的灰塵往上捲,在空中吸收陽光的熱而進一步提高大氣的溫度,使上升的速度增快,因此火星上常可看到大規模的暴石砂。
  火星上最大的火山-------奧林柏斯山,高出地面24公裏,幾乎是地球上最高山3倍,同時也是太陽係最高的山。
  5木星
  平均日距 778,330,000 km (5.20 au)
  直徑 142,984 km (equatorial)
  質量 1.900e27 kg
  密度 1.31 gm/cm
  重力 2.34 g
  公轉 11.86 地球年
  自轉 0.414 地球天
  木星是太陽係第五顆行星,也是整個太陽係最大的行星,位於火星與土星之間,用一般的天文望遠鏡(60mm 72倍)即可看到它表面的條紋及四顆明亮的衛星,是全天第二亮的行星僅次於金星,木星的亮度最高可超過 -2。木星是距離太陽第五遠的行星,也是四大氣體行星中的第一個 。它是最大且重的行星,直徑有地球的11倍,質量是其他八個行星總和的2.5倍。木星可能有個小的石質核心 ,四周是由金屬氫(液態氫,性質如同金屬)所構成的內地函。內土詭函的外面是由液愈氫和氦所構成的 外地函,它們融合成氣態的大氣層。木星的快速自轉使大氣層中的雲形成帶狀與區層 穩定的亂流形成白與紅斑等特別的雲,這兩種都是巨大的風暴。最有名的雲是一個稱為大紅斑的風暴,它由一個比地球寬三倍, 升起於高雲之上約七公裏的旋渦圓 柱狀雲所構成。
  木星有一個薄、暗的主環,裏面有個由朝嚮行星延伸的微粒所形成稀薄光環。目前己知有16個衛星。四個最大的衛星(稱為伽利略木衛)是甘尼八德、卡利斯、埃歐和歐羅巴。甘尼八德與卡利斯多表面有許多坑洞,或許還有冰。歐羅巴表面表滑, 並覆著冰,或許還有水。埃歐表面有許多發亮的紅色、橘色和黃色的斑點。這些顔色來自於活火山的硫磺物質,由噴出表面高達數百公裏的絨毛狀熔岩所造成的。
  6土星
  平均日距 1,429,400,000 km (9.54 au)
  直徑 120,536 km (equatorial)
  質量 5.688e26 kg
  密度 0.69 gm/cm
  重力 1.16g
  公轉 29.46 地球年
  自轉 0.436 地球天
  土星是太陽係第六顆行星,也是體積第二大的行星,有着美麗的環,在地球以一般的望遠鏡即可看見,土星、木星、天王星和海王星表面都是氣體,故自轉都相當快。土星的環主要是由冰及塵粒構成,據科學家推測,可能是因某衛星受不了土星強大的吸引力而解體成碎片。
  土星的環平面與土星公轉面不在同一個平面上,故當土星公轉至某一位置時,土星的環平面剛好與我們的視綫平行,我們在地球上便無法看到此一土星環,因為土星環實在太薄了,我們無法從側面看到,另外,當土星環與陽光平行時,因環平面沒有受光,故我們也無法看到。
  土星是從太陽算起的第六顆行星,也是一個幾乎和木星一樣大的氣體巨星,赤道直徑約 120500公裏。土星可能有一個岩石與冰構成的小核心,周圍是金屬氫(液態氫,性質如同金屬)構成的內地函。在內地函的外面是是由液態氫構成的外地函、融合成為氣態的大氣層。
  土星的雲層形成帶狀與區層,頗似木星,但由於外層的雲薄而顯得較模糊。風暴和漩渦發生在雲中,看起來為呈紅或白色橢圓。
  土星有一個極薄但卻很寬的環狀係統,雖然厚不到一公裏,卻從行星表面朝外延伸約420000公裏。主環包括數千條狹窄的細環, 由小微粒和大到數公尺寬的冰塊所構成。土星己有18顆衛星,其中有些在光環內運行, 這會施加重力,影響到環的形狀。有趣的是,衛星中的7顆為共內軌道,與別的衛星分享同一個軌道。天文學家相信這些共用軌道的衛星為來自同一,但後來碎裂的衛星。
  7天王星
  平均日距 2,870,990,000 km (19.218 au)
  直徑 51,118 km (equatorial)
  質量 8.686e25 kg
  密度 1.28 gm/cm
  重力 1.15g
  公轉 84.81 地球年
  自轉 0.72 地球天
  天王星是太陽係第七顆行星,在太空船未到以前,人類並不知道它也有如土星一樣美麗的環,天王星是人類用肉眼所能看到的最遠的一顆行星,但,如果你沒有受過專業的訓練的話,是很難在衆星裏尋到的天王星(uranus)的最大特徵是自轉的傾斜度很大。一般行星的自轉軸與其公轉面都很接近垂共直,唯獨天王星的自轉軸成九十八度的傾斜,幾乎是橫躺著運行。因此, 太陽有時整天都照在北極上,而這時的南半球就全天黑暗。天王星表面發出帶有白色的藍緑光彩,因此推測它的大氣可能含有很多甲烷。而天王星的直徑約為地球的四倍,質量約十四倍,但密度卻不及地球的四分之一,這是因為天王星與其他木星型行一樣,它們都是以氫、氦等氣體為主要成分形成的。
  九條細環天王星的赤道上空也有九條環,這九條環合起來的寬度約十萬公裏,大約為土星環三分之一寬。天王星的環之構造及成分與土星及木星的環大不相同,土星環是由幾千條環夾著很狹窄的空隙形成的,而天王星的九條環卻彼此都隔得很遠。九條環中內側的八條寬約十幾公裏,最外側的一條則寬達一百公裏以上。
  8海王星
  平均日距 4,504,000,000 km (30.06 au)
  直徑 49,528 km (equatorial)
  質量 1.0247e26 kg
  海王星是太陽係第八顆行星,有八顆衛星,海王星表面主要也是氣體組成,也有類似木星表面的大紅斑風暴雲,我們稱之為大黑斑,這個大風暴約是木星大紅斑的一半,但也容得下整個地球。海王星亦有如土星的環,衹是此環比天王星更細小 。
  由冰粒形成的木星環及土星環看起來非常明亮,但天王星竹環是由碳粒石或岩石粒形成的,所以非常暗淡,海王星是離太陽最遠的行星,平均距離分別為45億公裏。海王星是一個巨大的氣體行星,有小的石質核心,周圍由液態與氣態的混合體所組成。大氣層內的雲有顯著的特微,其中最明顯的是大黑斑,如地球般寬,還有小黑斑與速剋達。大、小黑斑都是巨大的風暴,以每小時2000公裏的速度吹遍整個行星。速剋達是範圍很廣的捲雲。海王星有四個稀薄的環和8顆衛星。崔頓是海王星最大的衛星,也是太陽係中,最冷的星體, 溫度在攝氏零下235度。有別於太陽係中大部分的衛星,崔頓是以海王星自轉的反方向來繞其母行星運行。
  海王星的四個又窄且暗細環,這環被造成原因是由微小的隕石猛烈的撞擊海王星的衛星所造成灰塵微粒而形成。
宇宙起源說 Origin of the universe that
  關於宇宙的起源,現在普遍認同的是“大爆炸”模型。儘管我們不能百分之百肯定這個模型百分之百正確,但到目前為止,這個模型依然是最科學合理的。在沒有足夠的證據推翻它之前,我們還是用這個模型來闡述宇宙的起源。
  從大爆炸3分鐘以後經過約70萬年,宇宙的溫度降到3000k,電子與原子核結合成穩定的原子,光子不再被自由電子散射,宇宙由混沌變得清澈。然後又過了一段時間,當然這段時間長達幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸凝聚為原星係,原星係聚在一起形成等級式結構的星係集團。與此同時,原星係本身又分裂形成無數的恆星。因為強大的引力,恆星熾烈地燃燒自己的核燃料;並合成碳、氧、硅、鐵等重元素。在恆星生命即將結束時,通過爆發形式噴射出包含重元素的氣體和塵埃。這些氣體和塵埃又構成新一代恆星的原料;在某些恆星周圍急劇降溫的氣體和塵埃會坍縮成一個旋轉的物質團。這些物質團通過相互吸引碰撞和融合,最後形成無數個小行星、大行星。
  大約50億年前,我們的太陽係還是一團緩慢旋轉的氣體雲。由於自身的引力效應或附近超新星爆發的能量衝擊效應,這塊氣體雲開始坍縮,至密的核心變為原始太陽,周圍旋轉的氣體和塵埃,形成一個薄盤。隨着時間的推移,這塊薄盤逐漸分裂為大量的物質團。這些物質團的大部分慢慢的坍縮凝固成今天的小行星和彗核,另一部分通過碰撞合併形成現在的大行星及其衛星,比如地球和月亮。
  在靠近太陽的一些行星上,衹有難熔的岩狀物能留存下來,氣體和冰水類物質都揮發掉了;所以類地行星質量較小,密度較高。相反,在離太陽係較遠的一些行星上,由於溫度很低,冰類物質不能融化,在那裏可以形成質量較大,密度較低的類木行星。因為引力大小的緣故,較大的類木行星比較小的類地行星能吸引到更多的原始物質團,因而衛星較多。象木星一樣的行星環是衛星形成後留下來的原始碎片,而彗星則是在太陽係邊界處積聚的原始物質。
  太陽係是由受太陽引力約束的天體組成的係統,它的最大範圍約可延伸到1光年以外。太陽係的主要成員有:太陽(恆星)、八大行星(包括地球)、無數小行星、衆多衛星(包括月亮),還有彗星、流星體以及大量塵埃物質和稀薄的氣態物質.在太陽係中,太陽的質量占太陽係總質量的99.8%,其它天體的總和不到有太陽的0.2%。太陽是中心天體,它的引力控製着整個太陽係,使其它天體繞太陽公轉,太陽係中的八大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)都在接近同一平面的近圓軌道上,朝同一方向繞太陽公轉。
  天文數據
   天體名稱 距離(*au) 半徑(比較地球) 質量(比較地球) 軌道傾角(度) 軌道偏心率 傾斜度 密度(g/cm3)
  ----------- ----------- ------------- -------------- ---------------- ------------- --------------
  太陽  0 109   332,800 ---  ---  ---  1.410
  水星 0.39 0.38 0.05  70.2056 0.1°  5.43
  金星 0.72 0.95    0.89   3.394 0.0068  177.4°   5.25
  地球 1.0 1.00 1.00  0.000  0.0167  23.45°   5.52
  火星 1.5 0.53 0.11 1.850   0.0934  25.19°  3.95
  木星 5.2 11.0 318  1.308  0.0483 3.12°   1.33
  土星 9.5 9.5  95   2.488  0.0560 26.73° 0.69
  天王星   19.2   4.0 17  0.774  0.0461 97.86°  1.29
  海王星   30.1 3.9   17  1.774  0.0097 29.56°  1.64
  註:*au,為一種天文單位,地球到太陽之間的距離為一au。
  八顆行星中,一般把水星、金星、地球和火星稱為類地行星,它們的共同特點是其主要由石質和鐵質構成,半徑和質量較小,但密度較高。把木星、土星、天王星和海王星稱為類木行星,它們的共同特點是其主要由氫、氦、冰、甲烷、氨等構成,石質和鐵質衹占極小的比例,它們的質量和半徑均遠大於地球,但密度卻較低。作為矮行星的冥王星是特殊的一顆行星。 行星離太陽的距離具有規律性,即從離太陽由近到遠計算,行星到太陽的距離(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文單位)其中n表示由近到遠第n個行星(詳見上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自轉周期為12小時到一天左右,但水星、金星、冥王星自轉周期很長,分別為58.65天、243天和6.387天,多數行星的自轉方向和公轉方向相同,但金星則相反。 除了水星和金星,其它行星都有衛星繞轉,構成衛星係。
  在太陽係中,現已發現1600多顆彗星,大多數彗星是朝同一方向繞太陽公轉,但也有逆嚮公轉的。彗星繞太陽運行中呈現奇特的形狀變化。 太陽係中還有數量衆多的大小流星體,有些流星體是成群的,這些流星群是彗星瓦解的産物。大流星體降落到地面成為隕石。 太陽係是銀河係的極微小部分,它衹是銀河係中上千億個恆星中的一個,它離銀河係中心約8.5千秒差距,即不到3萬光年。太陽帶着整個太陽係繞銀河係中心轉動。可見,太陽係不在宇宙中心,也不在銀河係中心。 太陽是50億年前由星際雲瓦解後的一團小雲塌縮而成的,它的壽命約為100億年呢!
太陽係的分類: Classification of the solar system:
  分類:
  這些物體的分類是次要的爭論。按傳統說法,太陽係被分為行星(繞太陽公轉的大物體),它們的衛星(如月球,繞行星公轉的各種大小的星體),小行星(小型的密集的繞太陽公轉的星體)和彗星(小個體的冰質的繞高度偏心軌道公轉的星體)。不幸的是,太陽係遠比這裏提到的復雜:
  有幾個衛星比冥王星大,並有兩個大於水星;
  有幾個小衛星很有可能是被吸引到的小行星;
  彗星有時與小行星進行區別;
  kuiper帶物體和別的類似chiron的物體運行不太符合計算;
  地球/月球和冥王星/冥衛一的運動係統有時被認為是“雙星係統”。
  別的分類是以化學組成為基礎的,或以起源假說為基礎,這個正在試圖以自然規律加以證實,但它們常常由於太多的級別或太多的例外而終止使用。大多數星體是獨一無二的;我們當前所理解的是不足以建立清楚的分類的。在隨後的幾頁,我將使用常用的分類。
  這九大行星通常按以下幾個方法分類:
  根據組成:
  固態的由石頭構成的行星:水星,金星,地球和火星:
  固態行星主要由岩石與金屬構成,高密度,自轉速度慢,固態表面,沒有光環,衛星較少。
  較大的氣態行星:木星,土星,天王星和海王星:
  氣態行星主要由氫和氦構成,密度低,自轉速度快,大氣層厚,有光環和很多衛星。
  冥王星。
  根據大小:
  小行星:水星,金星,地球,火星和冥王星。
  小行星的直徑小於13000公裏。
  巨行星:木星,土星,天王星和海王星。
  巨行星的直徑大於48000公裏。
  水星和冥王星有時被稱作次行星(lesser planets)(不要與次級行星(minor planets)--小行星的官方命名--相混亂)。
  巨行星有時被稱為氣態行星。
  根據相對太陽的位置:
  內層行星:水星,金星,地球和火星。
  外層行星:木星,土星,天王星,海王星和冥王星。
  在火星和木星之間的小行星帶組成了區別內層行星和外層行星的標志。
  根據相對地球的位置:
  地內行星:水星和金星。
  離太陽與地球較近。
  地內行星看起來的如同地球上看有時不完整的月亮。
  地球。
  地外行星:火星到冥王星。
  離太陽與地球較遠。
  地外行星看起來通常是完整的,或近乎完整的。
  根據歷史:
  古典行星:水星,金星,火星,木星和土星。
  史前即以得知
  可用肉眼觀測
  現代行星:天王星,海王星,冥王星。
  近現代所發現
  用望遠鏡觀測
  地球
  未知點:
  太陽係是怎樣起源的?一般來說是由塵粒與氣體的星雲壓縮形成的,但詳情很不清楚。
  行星係統如何與其他星係共處?已有了木星般大小的在附近軌道運動的物件的恆星的極好的證據。組成固態行星的條件是什麽?看起來地球這樣的星體並不是獨一無二的,但目前還沒有直接證據證明這個或其他。
  太陽係的別的地方有生命嗎?如果沒有的話,為什麽地球會特殊呢?
  太陽係外有生命嗎?智慧生物存在嗎?
  生命是不是整個宇宙進化時稀少而又不尋常甚至獨一無二的事件或者說它是不是可適應的,廣泛闊展的,通常都有的?
太陽係構成 Solar system composition
  太陽係的中心是太陽,雖然它衹是一顆中小型的恆星,但它的質量已經占據了整個太陽係總質量的99.85%;餘下的質量中包括行星與它們的衛星、行星環,還有小行星、彗星、柯伊伯帶天體、外海王星天體、理論中的奧爾特雲、行星間的塵埃、氣體和粒子等行星際物質。整個太陽係所有天體的總表面面積約為17億平方千米。太陽以自己強大的引力將太陽係中所有的天體緊緊地控製在他自己周圍,使它們井然有序地圍繞自己旋轉。同時,太陽又帶着太陽係的全體成員圍繞銀河係的中心運動。
  太陽係內迄今發現了八顆大行星。有時稱它們為“八大行星”。按照距離太陽的遠近,這八顆行星依次是:最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。水星、金星、地球和火星也被稱為類地行星,木星和土星也被稱為巨行星,天王星、海王星也被稱為遠日行星。除了水星和金星外,其他的行星都有衛星。在火星和木星之間還存在着數十萬個大小不等,形態各異的小行星,天文學家將這個區域稱為小行星帶。此外,太陽係中還有超過1000顆的彗星,以及不計其數的塵埃、冰團、碎塊等小天體。
  太陽係中的各個天體主要由氫、氦、氖等氣體,冰(水、氨、甲烷)以及含有鐵、硅、鎂等元素的岩石構成。類地行星、地球、月球、火星、木星的部分衛星、小行星主要由岩石組成;木星和土星主要由氫和氦組成,其核可能是岩石或冰。
太陽與行星 Sun and planets
  太陽與八顆行星數據對照表(赤道直徑以地球直徑6370公裏為單位),距離與軌道半徑以天文單位為單位。
  下表的數據都是相對於太陽的數值:(衛星數截至2005年底)
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  天體|距離(au) |赤道直徑| 質量 | 軌道半徑(au) | 軌道傾角(度)| 公轉周期(年)|自轉周期(天)| 已發現衛星數
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  太陽 0 109 333,400 -- -- -- 27.275 --
  --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  水星 0.39 0.382 0.05528 0.38710 7.0050 0.240852 58.6 0
  --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  金星 0.72 0.949 0.82 0.72 3.4 0.615 243.0185(逆嚮自轉) 0
  --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  地球 1.00 1.00 1.00 1.00 0 1.00 0.9973 1
  --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  火星 1.5 0.53 0.11 1.52 1.9 1.88 1.0260 2
  -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  木星 5.2 11.2 318 5.20 1.3 11.86 0.4135 63
  -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  土星 9.5 9.41 95 9.54 2.5 29.46 0.444 47(有34顆已命名)
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  天王星 19.2 3.98 14.6 19.22 0.8 84.01 0.7183 29
  -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  海王星 30.1 3.81 17.2 30.06 1.8 164.79 0.6713 13
  -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  [註]
  (1)1930年,冥王星被國際天文學聯合會正式確認為行星,但一些天文學家對其行星的身份仍持懷疑態度。
  (2)根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”、不再被視為行星。
  【第九大行星】
   在19世紀末,很多天文學家推測海王星之外還有別的行星,因為測試海王星的軌道和理論算出的軌道不一樣。他們叫這顆星“行星x”,是未知行星的意思。
  美國天文學家帕西瓦爾·羅威爾在1909年和1913年兩次尋找海王星之外的行星,但是沒有找到。1915年結束之後,羅威爾發表論文,寫出估測的行星數據。其實在那一年,他所在的天文臺照到了冥王星的照片,但是直到1930年纔認出這是一顆行星。
  可是冥王星的質量太小,無法解釋海王星的軌道。天文學家繼續尋找“行星x”,但是這個名字又有了第十大行星的意思,因為x是拉丁文的10。直到“旅行者2 號”探測器臨近海王星,纔發現海王星的質量一直算錯很多。用正確的質量,加上冥王星的影響,海王星的現實軌道和計算軌道一致。
  按照行星軌道計算,和地球差不多大小的行星不可能在60au之內(冥王星現在離太陽大約30au)。如果確實有第十大行星,它的軌道會很傾斜,很可能是外星係的天體,靠太陽太近,而被太陽吸引入軌。
  一直以來,天文界對冥王星的地位一直有所爭議。甚至有些地方的天文館將冥王星從九大行星的地位中剔除。
  根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”、不再被視為行星。
  自21世紀以來,科學家在冥王星更遠的外圍分別發現了三顆較大的行星。依序為2004年所發現的“sedna”,代號為 2003 vb12;2005年同時發表的“santa”,代號為2003 el61及代號為2003 ub313(發現者未公佈其名稱)的行星。
  2005年7月19日美國科學家發現的2003 ub313,研究人員估算其直徑達3,000公裏,被一些人認為很可能是太陽係第十大行星。但2006年國際天文學聯合大會决議:將其列入矮行星.
  “水內行星”
  天文學家曾發現離太陽最近的水星有一些無法解釋的微小運動,天文學家懷疑可能有一個比水星更靠近太陽的行星的引力引起的,並用一個火神的名字給這個行星起名為“祝融星”(中文常譯為“火神星”),但天文學家們觀測了五十多年仍然未找到這顆行星。
  “水內行星”的假設,已被科學家愛因斯坦的廣義相對論排除。廣義相對論的引力理論解釋了水星的奇怪運動,但天文學家們仍未放棄對“水內行星”的探尋。
  【行星的分類】
   太陽係內衆多包含固態表面,而其直徑超過1公裏的天體,它們的總表面積達17億平方公裏。
  有人認為太陽其實是一個雙星係統的主星,在遙遠的地方存在着一個伴星,名為“涅米西斯” (nemesis)。該假設是用作解釋地球出現生物大滅絶的一些規則性,認為其伴星會攝動係內的小行星和彗星,使其改變軌道衝進太陽係,增加撞擊地球的機會並出現定期生物滅絶。
  ·行星的形成
  類地行星是經由碰撞聚集固態的物質顆粒成為微小行星 ,再聚集微小行星形成的。
  類木行星以水冰相互吸附為起點,質量夠大後,進一步吸附氫、甲烷,形成氣體行星。
  太陽係的行星大致可分為兩大類:類地行星與類木行星
  ·類地行星
  成員包括有水星、金星、地球、火星。是小而密的岩石世界,具有較稀少的大氣。內部結構:中心有金屬核心,外為石質的地殼所包圍,表面有相當多的坑洞,平均密度約為3-5g/cm3 。
  ·巨行星
  成員包括有木星、土星、天王星、海王星。 是體積大、質量大、但是密度小的氣體世界,具有濃密的大氣。平均密度約≤1.75 g/cm3,土星的密度約為0.7g/cm3,木星 質量約為地球的318倍。 結構:由內而外,中心有岩石核心、液態金屬氫、液態分子氫、充滿氣體的大氣層,表面有漩渦狀的雲層。另有行星環及為 數衆多的衛星環繞著太陽係的八大行星,以太陽為中心依序為:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)、海王星(neptune) 。
  ·到底誰是太陽係中最遠的行星?
  從1999年2月11日開始,冥王星終於變成太陽係中名符其實的最遠的行星。根據jpl天文學家們的計算,從國際標準時(ut)9:08a.m.(中原標準時間17:08)開始的228年內,冥王星都會是離太陽最遠的行星。
  1930年2月18日,clyde tombaugh研究lowell天文臺望遠鏡所拍攝的天空照片時發現了冥王星。冥王星繞日周期為248年,軌道傾角約為17度,軌道偏心率約為0.2480。它主要是由岩石和冰所組成,有四季的變化。冥王星衹有一顆衛星,名為查竜(charon),在1978年纔發現它的存在。由於冥王星軌道傾角及偏心率都比其他行星大很多,也就是說,冥王星近日點附近的軌道,有部份會落在海王星軌道的內側,所以從1979年2月7日開始到1999年2月11日為止的20年間,冥王星至太陽的距離比海王星還近。
  這樣看來,2月11日時,冥王星會不會和海王星發生碰撞呢?答案是:不會!為什麽呢?冥王星和海王星若要相撞,則兩者必須同時到達它們的軌道交點。冥王星和海王星的會合周期大約是497年,即冥王星每繞日二周,海王星已繞日三周。所以每當冥王星經過軌道交點的時候,海王星總會繞到別的地方,發生碰撞的機會微乎其微。此外,冥王星相對於黃道面的軌道傾角比其他行星都大很多,也是不會發生碰撞的原因之一。
  冥王星的直徑大約是2300公裏左右,在所有行星中,它比類地行星(水、金、地、火)小很多,甚至比月球還小;它的性質跟巨大且為氣態的類木行星(木、土、天王、海王)不一樣;軌道傾角及偏心率也都比其他行星大很多。所以有些天文學家認為冥王星應不屬於「行星」一族,而應是歸類於「庫伯帶(kuiper belt)」的成員。柯依伯帶位於海王星和冥王星軌道外的區域,帶中的天體都比冥王星小很多,而且大多是由冰所組成,可能是太陽係演化早期的殘片。不過,冥王星的外形是成圓球形,與這些庫伯帶天體多為不規則狀又有些許的不同;而且冥王星很規律地繞日旋轉,所以,在經過衆多爭議之後,它仍被歸為「行星」族。 2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”,不再被視為行星。
  所以我們對冥王星的認識非常有限。美國太空總署(nasa)下所屬的噴射推進實驗室(jpl)目前正在進行一個稱為「冥王星庫伯帶(pluto-kuiper express)」的計劃,預計在公元2004年發射太空船,大約再10年之後,太空船就會飛掠冥王星和查竜,並探測庫伯帶中的天體。
  根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的决議:冥王星被視為是太陽係的“矮行星”,不再被視為行星。從這一天起,冥王星不再是太陽係中最遠的行星,海王星代替了它的地位。
  【八大行星天文資料】
  ·1水星
  平均日距 57,910,000 km (0.38 au)
  直徑 4,878 km
  質量 3.30e23 kg
  密度 5.43 gm/cm
  重力 0.376 g
  公轉 87.97 地球天
  自轉 58.65 地球天
  水星是最靠近太陽的行星,由於水星距離太陽實在太近了,表面溫度很高,太空船不易接近,在地球上也不容易觀測,因為可觀測的時間都集中在清晨太陽出來的前幾分鐘,和夕陽落下後的幾分鐘,時間不容易掌握,而且,在背景亮度尚高的情況下,要去找一顆比月亮大不了多少的水星,實在不是件輕鬆的事水星是最靠近太陽的行星,所以它運行的速度比其他行星都快,每秒的速度接近48公裏,並且不到88天就公轉太陽一周。水星非常小,是由岩石構成的,表面布滿被流星撞擊而形成的環形山和坑洞,另外有平滑,稀疏的坑洞平原。水星表面另外還有山脊,這是行星在40億年前核心逐漸冷卻與收縮所形成的,因此表面起伏不平。水星自轉的速度非常緩慢,自轉一周將近59個地球日,所以水星的一個太陽日(從日出到另一個日出)差不多要176個地球日—相當於水星一年88日的兩倍長。水星的表面溫度很懸殊, 嚮陽面高達攝氏430度,陰暗面則在攝氏零下170 度。當黑夜降臨時,由於水星幾乎沒有大氣層溫度下降很快。大氣成分包括由太陽風所捕捉到的微量氦和氫,或許還有一點其他的氣體。
  ·2金星
  平均日距 108,200,000 km (0.72 au)
  直徑 12,103.6 km
  質量 4.869e24 kg
  密度 5.24 gm/cm
  重力 0.903 g
  公轉 224.7 地球天
  自轉 243 地球天
  金星是太陽係第二顆行星,全天最亮的行星就是金星,通常是在清晨或傍晚纔看得到,最亮時的亮度可超過 -4,有如一盞挂在山邊的路燈,一般的望遠鏡即可觀測,常可看到如月球的盈虧現象。在古代的西方世界,金星代表著美麗的女神金星是一顆岩石構成的行星,也是距離太陽第二遠的行星。金星在繞太陽公轉的同時也緩慢的反方向自轉,因此使它成為太陽係中自轉周期最長的行星,大約需243個地球日。
  金星比地球稍微小一點,內部構造或許也類似。金星是除了太陽與月球外,天空中最亮的天體,這是因為它的大氣層能強烈的反射陽光。大氣層的主要成分是二氧化碳,它能在溫室效應下吸收更多的熱,因此,金星成了最熱的行星,表面高溫度可達攝氏480度。厚的雲層內含有硫酸的小滴,並由風以每小時接近360公 裏的速度吹嚮行星各處。雖然金星需要243個地球日才能自轉一周,但高速的風衹需4個地球日就把雲吹得環繞行星一圈。高溫、酸雲和極高的大氣壓力,(大約是地球表面的90倍),顯示金星的環境惡劣。
  ·3地球
  平均日距 149,600,000 km (1.00 au)
  直徑 12,756.3 km
  質量 5.976e24 kg
  密度 5.52 gm/cm
  重力 1 g(9.8 m/s2)
  公轉 365.26 地球天
  自轉 1 地球天
  美麗的地球,生命的奇跡,是宇宙的巧合或是上帝的傑作?地球是太陽係第三顆行星,有一衛星稱為月亮,地球大氣層的保護及距離太陽位置的適當,是生命起源的重要條件。
  地球是距離太陽第三遠的行星,也是直徑最大和比重最大的岩石行星,同時也是唯一 己知有生命存在的行星。地球內部的岩石和金屬顯示它是一顆典型的板塊組成,由於板塊推擠,因此交界處會發生地震和火山等活動。地球的大氣層和同一張保護層,它能阻擋來自太陽有害人體的輻射,並防止流星撞擊行星表面,除此之外,還能積存足 夠的熱,防止氣溫急遽下降。地球表面有百分之七十為水所包圍,其他行星的表面都未發現這類液態形式的水。地球有一個天然衛星——月球,它大得足以把這兩個天體視為一個雙行星係統。
  ·4火星
  平均日距 227,940,000 km (1.52 au)
  直徑 6,794 km
  質量 6.4219e23 kg
  密度 3.94 gm/cm
  重力 0.38 g
  公轉 686.98 地球天
  自轉 1.026 地球天
  火星是太陽係第四個行星,在晴朗的夜空裏,代表戰神的火星閃著火色的光芒,吸引著古今千萬人的視綫。十萬年前有一顆來自火星的岩石墜落於地球的極區,冰封。人們在此隕石裏發現了,可能是生命所留下的痕跡化石,這化石是三十億年前在火星上形成的,科學家正積極的研究,並探測這顆表面充滿神秘河道及火山的星球,火星上曾經有生命嗎?
  火星即常所說的紅色行星,火星是太陽係中第三小的行星直徑約為地求的二分之一,體積約為地球的十分之一,表面的重力約地球的三分之一強。火星的大氣層比地球稀薄,衹有地球大氣層的百分之一,主要成分是二氧化碳。同時還有少量的雲層和晨霧。因為大氣層很薄,在火星上沒有溫室效應。火星赤道附近溫度白天可達到27c,在夜晚可降至零下111c。
  火星的北半球有許多由凝固的火山熔岩所形成的大平原,南半球有許多環形山與大的撞擊盆地,另外還有幾個大的、己熄滅的火山,例如奧林帕斯山,寬600公裏,還有許多峽𠔌和分岔的河床。峽𠔌是 地殼移動所 造成的而河床一般認為是己乾涸的河流形成的。在火星上高緯度的地方,鼕天時由於溫度太低,大氣中的二氧化碳會凍結,而在五十公裏高的地方形成雲,到了春天便消失。夏天時由於日照強烈,地面溫度很高,地面附近的大氣 因受熱而産生強勁的上什氣流。這個股氣流會將地面的灰塵往上捲,在空中吸收陽光的熱而進一步提高大氣的溫度,使上升的速度增快,因此火星上常可看到大規模的暴石砂。
  火星上最大的火山-------奧林柏斯山,高出地面24公裏,幾乎是地球上最高山3倍,同時也是太陽係最高的山。
  ·5木星
  平均日距 778,330,000 km (5.20 au)
  直徑 142,984 km (equatorial)
  質量 1.900e27 kg
  密度 1.31 gm/cm
  重力 2.34 g
  公轉 11.86 地球年
  自轉 0.414 地球天
  木星是太陽係第五顆行星,也是整個太陽係最大的行星,位於火星與土星之間,用一般的天文望遠鏡(60mm 72倍)即可看到它表面的條紋及四顆明亮的衛星,是全天第二亮的行星僅次於金星,木星的亮度最高可超過 -2。木星是距離太陽第五遠的行星,也是四大氣體行星中的第一個 。它是最大且重的行星,直徑有地球的11倍,質量是其他八個行星總和的2.5倍。木星可能有個小的石質核心 ,四周是由金屬氫(液態氫,性質如同金屬)所構成的內地函。內土詭函的外面是由液愈氫和氦所構成的 外地函,它們融合成氣態的大氣層。木星的快速自轉使大氣層中的雲形成帶狀與區層 穩定的亂流形成白與紅斑等特別的雲,這兩種都是巨大的風暴。最有名的雲是一個稱為大紅斑的風暴,它由一個比地球寬三倍, 升起於高雲之上約七公裏的旋渦圓 柱狀雲所構成。
  木星有一個薄、暗的主環,裏面有個由朝嚮行星延伸的微粒所形成稀薄光環。目前己知有16個衛星。四個最大的衛星(稱為伽利略木衛)是甘尼八德、卡利斯、埃歐和歐羅巴。甘尼八德與卡利斯多表面有許多坑洞,或許還有冰。歐羅巴表面表滑, 並覆著冰,或許還有水。埃歐表面有許多發亮的紅色、橘色和黃色的斑點。這些顔色來自於活火山的硫磺物質,由噴出表面高達數百公裏的絨毛狀熔岩所造成的。
  ·6土星
  平均日距 1,429,400,000 km (9.54 au)
  直徑 120,536 km (equatorial)
  質量 5.688e26 kg
  密度 0.69 gm/cm
  重力 1.16g
  公轉 29.46 地球年
  自轉 0.436 地球天
  土星是太陽係第六顆行星,也是體積第二大的行星,有着美麗的環,在地球以一般的望遠鏡即可看見,土星、木星、天王星和海王星表面都是氣體,故自轉都相當快。土星的環主要是由冰及塵粒構成,據科學家推測,可能是因某衛星受不了土星強大的吸引力而解體成碎片。
  土星的環平面與土星公轉面不在同一個平面上,故當土星公轉至某一位置時,土星的環平面剛好與我們的視綫平行,我們在地球上便無法看到此一土星環,因為土星環實在太薄了,我們無法從側面看到,另外,當土星環與陽光平行時,因環平面沒有受光,故我們也無法看到。
  土星是從太陽算起的第六顆行星,也是一個幾乎和木星一樣大的氣體巨星,赤道直徑約 120500公裏。土星可能有一個岩石與冰構成的小核心,周圍是金屬氫(液態氫,性質如同金屬)構成的內地函。在內地函的外面是是由液態氫構成的外地函、融合成為氣態的大氣層。
  土星的雲層形成帶狀與區層,頗似木星,但由於外層的雲薄而顯得較模糊。風暴和漩渦發生在雲中,看起來為呈紅或白色橢圓。
  土星有一個極薄但卻很寬的環狀係統,雖然厚不到一公裏,卻從行星表面朝外延伸約420000公裏。主環包括數千條狹窄的細環, 由小微粒和大到數公尺寬的冰塊所構成。土星己有18顆衛星,其中有些在光環內運行, 這會施加重力,影響到環的形狀。有趣的是,衛星中的7顆為共內軌道,與別的衛星分享同一個軌道。天文學家相信這些共用軌道的衛星為來自同一,但後來碎裂的衛星。
  ·7天王星
  平均日距 2,870,990,000 km (19.218 au)
  直徑 51,118 km (equatorial)
  質量 8.686e25 kg
  密度 1.28 gm/cm
  重力 1.15g
  公轉 84.81 地球年
  自轉 0.72 地球天
  天王星是太陽係第七顆行星,在太空船未到以前,人類並不知道它也有如土星一樣美麗的環,天王星是人類用肉眼所能看到的最遠的一顆行星,但,如果你沒有受過專業的訓練的話,是很難在衆星裏尋到的天王星(uranus)的最大特徵是自轉的傾斜度很大。一般行星的自轉軸與其公轉面都很接近垂共直,唯獨天王星的自轉軸成九十八度的傾斜,幾乎是橫躺著運行。因此, 太陽有時整天都照在北極上,而這時的南半球就全天黑暗。天王星表面發出帶有白色的藍緑光彩,因此推測它的大氣可能含有很多甲烷。而天王星的直徑約為地球的四倍,質量約十四倍,但密度卻不及地球的四分之一,這是因為天王星與其他木星型行一樣,它們都是以氫、氦等氣體為主要成分形成的。
  九條細環天王星的赤道上空也有九條環,這九條環合起來的寬度約十萬公裏,大約為土星環三分之一寬。天王星的環之構造及成分與土星及木星的環大不相同,土星環是由幾千條環夾著很狹窄的空隙形成的,而天王星的九條環卻彼此都隔得很遠。九條環中內側的八條寬約十幾公裏,最外側的一條則寬達一百公裏以上。
  ·8海王星
  平均日距 4,504,000,000 km (30.06 au)
  直徑 49,528 km (equatorial)
  質量 1.0247e26 kg
  海王星是太陽係第八顆行星,有八顆衛星,海王星表面主要也是氣體組成,也有類似木星表面的大紅斑風暴雲,我們稱之為大黑斑,這個大風暴約是木星大紅斑的一半,但也容得下整個地球。海王星亦有如土星的環,衹是此環比天王星更細小 。
  由冰粒形成的木星環及土星環看起來非常明亮,但天王星竹環是由碳粒石或岩石粒形成的,所以非常暗淡,海王星是離太陽最遠的行星,平均距離分別為45億公裏。海王星是一個巨大的氣體行星,有小的石質核心,周圍由液態與氣態的混合體所組成。大氣層內的雲有顯著的特微,其中最明顯的是大黑斑,如地球般寬,還有小黑斑與速剋達。大、小黑斑都是巨大的風暴,以每小時2000公裏的速度吹遍整個行星。速剋達是範圍很廣的捲雲。海王星有四個稀薄的環和8顆衛星。崔頓是海王星最大的衛星,也是太陽係中,最冷的星體, 溫度在攝氏零下235度。有別於太陽係中大部分的衛星,崔頓是以海王星自轉的反方向來繞其母行星運行。
  海王星的四個又窄且暗細環,這環被造成原因是由微小的隕石猛烈的撞擊海王星的衛星所造成灰塵微粒而形成。
宇宙起源說 Origin of the universe that
  關於宇宙的起源,現在普遍認同的是“大爆炸”模型。儘管我們不能百分之百肯定這個模型百分之百正確,但到目前為止,這個模型依然是最科學合理的。在沒有足夠的證據推翻它之前,我們還是用這個模型來闡述宇宙的起源。
  從大爆炸3分鐘以後經過約70萬年,宇宙的溫度降到3000k,電子與原子核結合成穩定的原子,光子不再被自由電子散射,宇宙由混沌變得清澈。然後又過了一段時間,當然這段時間長達幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸凝聚為原星係,原星係聚在一起形成等級式結構的星係集團。與此同時,原星係本身又分裂形成無數的恆星。因為強大的引力,恆星熾烈地燃燒自己的核燃料;並合成碳、氧、硅、鐵等重元素。在恆星生命即將結束時,通過爆發形式噴射出包含重元素的氣體和塵埃。這些氣體和塵埃又構成新一代恆星的原料;在某些恆星周圍急劇降溫的氣體和塵埃會坍縮成一個旋轉的物質團。這些物質團通過相互吸引碰撞和融合,最後形成無數個小行星、大行星。
  大約50億年前,我們的太陽係還是一團緩慢旋轉的氣體雲。由於自身的引力效應或附近超新星爆發的能量衝擊效應,這塊氣體雲開始坍縮,至密的核心變為原始太陽,周圍旋轉的氣體和塵埃,形成一個薄盤。隨着時間的推移,這塊薄盤逐漸分裂為大量的物質團。這些物質團的大部分慢慢的坍縮凝固成今天的小行星和彗核,另一部分通過碰撞合併形成現在的大行星及其衛星,比如地球和月亮。
  太陽係的八大行星,按照距離太陽的由遠及進的順序是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
  在靠近太陽的一些行星上,衹有難熔的岩狀物能留存下來,氣體和冰水類物質都揮發掉了;所以類地行星質量較小,密度較高。相反,在離太陽係較遠的一些行星上,由於溫度很低,冰類物質不能融化,在那裏可以形成質量較大,密度較低的類木行星。因為引力大小的緣故,較大的類木行星比較小的類地行星能吸引到更多的原始物質團,因而衛星較多。象木星一樣的行星環是衛星形成後留下來的原始碎片,而彗星則是在太陽係邊界處積聚的原始物質。
  太陽係是由受太陽引力約束的天體組成的係統,它的最大範圍約可延伸到1光年以外。太陽係的主要成員有:太陽(恆星)、八大行星(包括地球)、無數小行星、衆多衛星(包括月亮),還有彗星、流星體以及大量塵埃物質和稀薄的氣態物質.在太陽係中,太陽的質量占太陽係總質量的99.8%,其它天體的總和不到有太陽的0.2%。太陽是中心天體,它的引力控製着整個太陽係,使其它天體繞太陽公轉,太陽係中的八大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)都在接近同一平面的近圓軌道上,朝同一方向繞太陽公轉。
  ·天文數據
   天體名稱 距離(*au) 半徑(比較地球) 質量(比較地球) 軌道傾角(度) 軌道偏心率 傾斜度 密度(g/cm3)
  ----------- ----------- ------------- -------------- ---------------- ------------- --------------
  太陽  0 109   332,800 ---  ---  ---  1.410
  水星 0.39  0.38  0.05 7 0.2056 0.1°  5.43
  金星 0.72  0.95   0.89  3.394  0.0068  177.4°   5.25
  地球 1.0  1.00 1.00  0.000  0.0167  23.45°   5.52
  火星 1.5  0.53  0.11 1.850   0.0934  25.19°  3.95
  木星 5.2  11.0 318  1.308  0.0483 3.12°   1.33
  土星 9.5  9.5  95   2.488  0.0560 26.73° 0.69
  天王星  19.2    4.0  17  0.774  0.0461 97.86°  1.29
  海王星  30.1 3.9    17   1.774  0.0097 29.56°  1.64
  註:*au,為一種天文單位,地球到太陽之間的距離為一au。
  八顆行星中,一般把水星、金星、地球和火星稱為類地行星,它們的共同特點是其主要由石質和鐵質構成,半徑和質量較小,但密度較高。把木星、土星、天王星和海王星稱為類木行星,它們的共同特點是其主要由氫、氦、冰、甲烷、氨等構成,石質和鐵質衹占極小的比例,它們的質量和半徑均遠大於地球,但密度卻較低。作為矮行星的冥王星是特殊的一顆行星。 行星離太陽的距離具有規律性,即從離太陽由近到遠計算,行星到太陽的距離(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文單位)其中n表示由近到遠第n個行星(詳見上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自轉周期為12小時到一天左右,但水星、金星、冥王星自轉周期很長,分別為58.65天、243天和6.387天,多數行星的自轉方向和公轉方向相同,但金星則相反。 除了水星和金星,其它行星都有衛星繞轉,構成衛星係。
  在太陽係中,現已發現1600多顆彗星,大多數彗星是朝同一方向繞太陽公轉,但也有逆嚮公轉的。彗星繞太陽運行中呈現奇特的形狀變化。 太陽係中還有數量衆多的大小流星體,有些流星體是成群的,這些流星群是彗星瓦解的産物。大流星體降落到地面成為隕石。 太陽係是銀河係的極微小部分,它衹是銀河係中上千億個恆星中的一個,它離銀河係中心約8.5千秒差距,即不到3萬光年。太陽帶着整個太陽係繞銀河係中心轉動。可見,太陽係不在宇宙中心,也不在銀河係中心。 太陽是50億年前由星際雲瓦解後的一團小雲塌縮而成的,它的壽命約為100億年呢!
概述和軌道 Overview and track
  太陽係的主角是位居中心的太陽,它是一顆光譜分類為G2V的主序星,擁有太陽係內已知質量的99.86%,並以引力主宰着太陽係。木星和土星,是太陽係內最大的兩顆行星,又占了剩餘質量的90%以上,目前仍屬於假說的奧爾特雲,還不知道會占有多少百分比的質量。
  太陽係內主要天體的軌道,都在地球繞太陽公轉的軌道平面(黃道)的附近。行星都非常靠近黃道,而彗星和柯伊伯帶天體,通常都有比較明顯的傾斜角度。
  由北方向下鳥瞰太陽係,所有的行星和絶大部分的其他天體,都以逆時針(右旋)方向繞着太陽公轉。有些例外的,像是哈雷彗星。
  環繞着太陽運動的天體都遵守開普勒行星運動定律,軌道都以太陽為橢圓的一個焦點,並且越靠近太陽時的速度越快。行星的軌道接近圓形,但許多彗星、小行星和柯伊伯帶天體的軌道則是高度橢圓的。
  在這麽遼闊的空間中,有許多方法可以表示出太陽係中每個軌道的距離。在實際上,距離太陽越遠的行星或環帶,與前一個的距離就會更遠,而衹有少數的例外。例如,金星在水星之外約0.33天文單位的距離上,而土星與木星的距離是4.3天文單位,海王星又在天王星之外10.5天文單位。曾有些關係式企圖解釋這些軌道距離變化間的交互作用。
形成和演化 Formation and evolution
  藝術傢筆下的原行星盤太陽係的形成據信應該是依據星雲假說,最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自獨立提出的。這個理論認為太陽係是在46億年前在一個巨大的分子云的塌縮中形成的。這個星雲原本有數光年的大小,並且同時誕生了數顆恆星。研究古老的隕石追溯到的元素顯示,衹有超新星爆炸的心髒部分才能産生這些元素,所以包含太陽的星團必然在超新星殘骸的附近。可能是來自超新星爆炸的震波使鄰近太陽附近的星雲密度增高,使得重力得以剋服內部氣體的膨脹壓力造成塌縮,因而觸發了太陽的誕生。
  被認定為原太陽星雲的地區就是日後將形成太陽係的地區,直徑估計在7,000至20,000天文單位,而質量僅比太陽多一點(多0.1至0.001太陽質量)。當星雲開始塌縮時,角動量守恆定律使它的轉速加快,內部原子相互碰撞的頻率增加。其中心區域集中了大部分的質量,溫度也比周圍的圓盤更熱。當重力、氣體壓力、磁場和自轉作用在收縮的星雲上時,它開始變得扁平成為旋轉的原行星盤,而直徑大約200天文單位,並且在中心有一個熱且稠密的原恆星。
  對年輕的金牛T星的研究,相信質量與預熔合階段發展的太陽非常相似,顯示在形成階段經常都會有原行星物質的圓盤伴隨着。這些圓盤可以延伸至數百天文單位,並且最熱的部分可以達到數千K的高溫。
  一億年後,在塌縮的星雲中心,壓力和密度將大到足以使原始太陽的氫開始熱融合,這會一直增加直到流體靜力平衡,使熱能足以抵抗重力的收縮能。這時太陽纔成為一顆真正的恆星。
  相信經由吸積的作用,各種各樣的行星將從雲氣(太陽星雲)中剩餘的氣體和塵埃中誕生:
  1.當塵粒的顆粒還在環繞中心的原恆星時,行星就已經開始成長;
  2.然後經由直接的接觸,聚集成1至10公裏直徑的叢集;
  3.接着經由碰撞形成更大的個體,成為直徑大約5公裏的星子;
  4.在未來得數百萬年中,經由進一步的碰撞以每年15釐米的的速度繼續成長。
  在太陽係的內側,因為過度的溫暖使水和甲烷這種易揮發的分子不能凝聚,因此形成的星子相對的就比較小(僅占有圓盤質量的0.6%),並且主要的成分是熔點較高的硅酸????和金屬等化合物。這些石質的天體最後就成為類地行星。再遠一點的星子,受到木星引力的影響,不能凝聚在一起成為原行星,而成為現在所見到的小行星帶。
  在更遠的距離上,在凍結綫之外,易揮發的物質也能凍結成固體,就形成了木星和土星這些巨大的氣體巨星。天王星和海王星獲得的材料較少,並且因為核心被認為主要是冰(氫化物),因此被稱為冰巨星。
  一旦年輕的太陽開始産生能量,太陽風會將原行星盤中的物質吹入行星際空間,從而結束行星的成長。年輕的金牛座T星的恆星風就比處於穩定階段的較老的恆星強得多。
  根據天文學家的推測,目前的太陽係會維持直到太陽離開主序。由於太陽是利用其內部的氫作為燃料,為了能夠利用剩餘的燃料,太陽會變得越來越熱,於是燃燒的速度也越來越快。這就導致太陽不斷變亮,變亮速度大約為每11億年增亮10%。
  從現在起再過大約76億年,太陽的內核將會熱得足以使外層氫發生融合,這會導致太陽膨脹到現在半徑的260倍,變為一個紅巨星。此時,由於體積與表面積的擴大,太陽的總光度增加,但表面溫度下降,單位面積的光度變暗。
  隨後,太陽的外層被逐漸拋離,最後裸露出核心成為一顆白矮星,一個極為緻密的天體,衹有地球的大小卻有着原來太陽一半的質量。最後形成暗矮星。
結構和組成 Structure and composition
  太陽係是由受太陽引力約束的天體組成的係統是宇宙中的一個小天體係統,
  太陽係的結構可以大概地分為五部分:
  3.1.太陽(Sun)
   太陽是太陽係的母星,也是最主要和最重要的成員。它有足夠的質量讓內部的壓力與密度足以抑製和承受核融合産生的巨大能量,並以輻射的型式,例如可見光,讓能量穩定的進入太空。太陽在赫羅圖上的位置
  太陽在分類上是一顆中等大小的黃矮星,不過這樣的名稱很容易讓人誤會,其實在我們的星係中,太陽是相當大與明亮的。恆星是依據赫羅圖的表面溫度與亮度對應關係來分類的。通常,溫度高的恆星也會比較明亮,而遵循此一規律的恆星都會位在所謂的主序帶上,太陽就在這個帶子的中央。但是,但是比太陽大且亮的星並不多,而比較暗淡和低溫的恆星則很多。
  太陽在恆星演化的階段正處於壯年期,尚未用盡在核心進行核融合的氫。太陽的亮度仍會與日俱增,早期的亮度衹是現在的75%。
  計算太陽內部氫與氦的比例,認為太陽已經完成生命周期的一半,在大約50億年後,太陽將離開主序帶,並變得更大與更加明亮,但表面溫度卻降低的紅巨星,屆時它的亮度將是目前的數千倍。
  太陽是在宇宙演化後期纔誕生的第一星族恆星,它比第二星族的恆星擁有更多的比氫和氦重的金屬(這是天文學的說法:原子序數大於氦的都是金屬。)。比氫和氦重的元素是在恆星的核心形成的,必須經由超新星爆炸才能釋入宇宙的空間內。換言之,第一代恆星死亡之後宇宙中纔有這些重元素。最老的恆星衹有少量的金屬,後來誕生的纔有較多的金屬。高金屬含量被認為是太陽能發展出行星係統的關鍵,因為行星是由纍積的金屬物質形成的。
  行星際物質
  除了光,太陽也不斷的放射出電子流(等離子),也就是所謂的太陽風。這條微粒子流的速度為每小時150萬公裏,在太陽係內創造出稀薄的大氣層(太陽圈),範圍至少達到100天文單位(日球層頂),也就是我們所認知的行星際物質。 太陽的黑子周期(11年)和頻繁的閃焰、日冕物質拋射在太陽圈內造成的幹擾,産生了太空氣候。伴隨太陽自轉而轉動的磁場在行星際物質中所産生的太陽圈電流片,是太陽係內最大的結構。
  地球的磁場從與太陽風的互動中保護著地球大氣層。水星和金星則沒有磁場,太陽風使它們的大氣層逐漸流失至太空中。 太陽風和地球磁場交互作用産生的極光,可以在接近地球的磁極(如南極與北極)的附近看見。
  宇宙綫是來自太陽係外的,太陽圈屏障著太陽係,行星的磁場也為行星自身提供了一些保護。宇宙綫在星際物質內的密度和太陽磁場周期的強度變動有關,因此宇宙綫在太陽係內的變動幅度究竟是多少,仍然是未知的。
  行星際物質至少在在兩個盤狀區域內聚集成宇宙塵。第一個區域是黃道塵雲,位於內太陽係,並且是黃道光的起因。它們可能是小行星帶內的天體和行星相互撞擊所産生的。第二個區域大約伸展在10-40天文單位的範圍內,可能是柯伊伯帶內的天體在相似的互相撞擊下産生的。
  3.2.內太陽係
   內太陽係在傳統上是類地行星和小行星帶區域的名稱,主要是由硅酸????和金屬組成的。這個區域擠在靠近太陽的範圍內,半徑還比木星與土星之間的距離還短。
  內行星所有的內行星
  四顆內行星或是類地行星的特點是高密度、由岩石構成、衹有少量或沒有衛星,也沒有環係統。它們由高熔點的礦物,像是硅酸????類的礦物,組成表面固體的地殼和半流質的地幔,以及由鐵、鎳構成的金屬核心所組成。四顆中的三顆(金星、地球、和火星)有實質的大氣層,全部都有撞擊坑和地質構造的表面特徵(地塹和火山等)。內行星容易和比地球更接近太陽的內側行星(水星和金星)混淆。行星運行在一個平面,朝着一個方向。
  水星
  水星(Mercury)(0.4 天文單位)是最靠近太陽,也是最小的行星(0.055地球質量)。它沒有天然的衛星,僅知的地質特徵除了撞擊坑外,衹有大概是在早期歷史與收縮期間産生的皺折山脊。 水星,包括被太陽風轟擊出的氣體原子,衹有微不足道的大氣。目前尚無法解釋相對來說相當巨大的鐵質核心和薄薄的地幔。假說包括巨大的衝擊剝離了它的外殼,還有年輕時期的太陽能抑製了外殼的增長。
  金星
  金星 (Venus)(0.7 天文單位)的體積尺寸與地球相似(0.86地球質量),也和地球一樣有厚厚的硅酸????地幔包圍着核心,還有濃厚的大氣層和內部地質活動的證據。但是,它的大氣密度比地球高90倍而且非常乾燥,也沒有天然的衛星。它是顆炙熱的行星,表面的溫度超過400°C,很可能是大氣層中有大量的溫室氣體造成的。沒有明確的證據顯示金星的地質活動仍在進行中,但是沒有磁場保護的大氣應該會被耗盡,因此認為金星的大氣是經由火山的爆發獲得補充。
  地球
  地球(Earth)(1 天文單位)是內行星中最大且密度最高的,也是唯一地質活動仍在持續進行中並擁有生命的行星。它也擁有類地行星中獨一無二的水圈和被觀察到的板塊結構。地球的大氣也於其他的行星完全不同,被存活在這兒的生物改造成含有21%的自由氧氣。它衹有一顆衛星,即月球;月球也是類地行星中唯一的大衛星。地球公轉(太陽)一圈約365天,自轉一圈約1天。(太陽並不是總是直射赤道,因為地球圍繞太陽旋轉時,稍稍有些傾斜。)
  火星
  火星(Mars)(1.5 天文單位)比地球和金星小(0.17地球質量),衹有以二氧化碳為主的稀薄大氣,它的表面,例如奧林匹斯山有密集與巨大的火山,水手號峽𠔌有深邃的地塹,顯示不久前仍有劇烈的地質活動。火星有兩顆天然的小衛星,戴摩斯和福伯斯,可能是被捕獲的小行星。
  小行星帶
  小行星的主帶和特洛伊小行星 小行星是太陽係小天體中最主要的成員,主要由岩石與不易揮發的物質組成。
  主要的小行星帶位於火星和木星軌道之間,距離太陽2.3至3.3 天文單位,它們被認為是在太陽係形成的過程中,受到木星引力擾動而未能聚合的殘餘物質。
  小行星的尺度從大至數百公裏、小至微米的都有。除了最大的𠔌神星之外,所有的小行星都被歸類為太陽係小天體,但是有幾顆小行星,像是竈神星、健神星,如果能被證實已經達到流體靜力平衡的狀態,可能會被重分類為矮行星。
  小行星帶擁有數萬顆,可能多達數百萬顆,直徑在一公裏以上的小天體。儘管如此,小行星帶的總質量仍然不可能達到地球質量的千分之一。小行星主帶的成員依然是稀稀落落的,所以至今還沒有太空船在穿越時發生意外。
  直徑在10至10.4 米的小天體稱為流星體。
  𠔌神星
  𠔌神星 (Ceres)(2.77 天文單位)是主帶中最大的天體,也是主帶中唯一的矮行星。它的直徑接近1000公裏,因此自身的引力已足以使它成為球體。它在19世紀初被發現時,被認為是一顆行星,在1850年代因為有更多的小天體被發現纔重新分類為小行星;在2006年,又再度重分類為矮行星。
  小行星族
  在主帶中的小行星可以依據軌道元素劃分成幾個小行星群和小行星族。小行星衛星是圍繞着較大的小行星運轉的小天體,它們的認定不如繞着行星的衛星那樣明確,因為有些衛星幾乎和被繞的母體一樣大。
  在主帶中也有彗星,它們可能是地球上水的主要來源。
  特洛依小行星的位置在木星的 L4或L5點(在行星軌道前方和後方的不穩定引力平衡點),不過"特洛依"這個名稱也被用在其他行星或衛星軌道上位於拉格朗日點上的小天體。 希耳達族是軌道周期與木星2:3共振的小行星族,當木星繞太陽公轉二圈時,這群小行星會繞太陽公轉三圈。
  內太陽係也包含許多“淘氣”的小行星與塵粒,其中有許多都會穿越內行星的軌道。
  3.3.中太陽係
   太陽係的中部地區是氣體巨星和它們有如行星大小尺度衛星的傢,許多短周期彗星,包括半人馬群也在這個區域內。此區沒有傳統的名稱,偶爾也會被歸入"外太陽係",雖然外太陽係通常是指海王星以外的區域。在這一區域的固體,主要的成分是"冰"(水、氨和甲烷),不同於以岩石為主的內太陽係
  外行星
  所有的外行星 在外側的四顆行星,也稱為類木行星,囊括了環繞太陽99%的已知質量。木星和土星的大氣層都擁有大量的氫和氦,天王星和海王星的大氣層則有較多的“冰”,像是水、氨和甲烷。有些天文學家認為它們該另成一類,稱為“天王星族”或是“冰巨星”。這四顆氣體巨星都有行星環,但是衹有土星的環可以輕鬆的從地球上觀察。“外行星”這個名稱容易與“外側行星”混淆,後者實際是指在地球軌道外面的行星,除了外行星外還有火星。
  木星
  木星(Jupiter)(5.2 天文單位),主要由氫和氦組成,質量是地球的318倍,也是其他行星質量總合的2.5倍。木星的豐沛內熱在它的大氣層造成一些近似永久性的特徵,例如雲帶和大紅斑。木星已經被發現的衛星有63顆,最大的四顆,甘尼米德、卡利斯多、埃歐、和歐羅巴,顯示出類似類地行星的特徵,像是火山作用和內部的熱量。甘尼米德比水星還要大,是太陽係內最大的衛星。
  土星
  土星(Saturn)(9.5 天文單位),因為有明顯的環係統而著名,它與木星非常相似,例如大氣層的結構。土星不是很大,質量衹有地球的95倍,它有60顆已知的衛星,泰坦和恩塞拉都斯,擁有巨大的冰火山,顯示出地質活動的標志。泰坦比水星大,而且是太陽係中唯一實際擁有大氣層的衛星。
  天王星
  天王星(Uranus)(19.6 天文單位),是最輕的外行星,質量是地球的14倍。它的自轉軸對黃道傾斜達到90度,因此是橫躺着繞着太陽公轉,在行星中非常獨特。在氣體巨星中,它的核心溫度最低,衹輻射非常少的熱量進入太空中。天王星已知的衛星有27顆,最大的幾顆是泰坦尼亞、歐貝隆、烏姆柏裏厄爾、艾瑞爾、和米蘭達。
  海王星
  海王星(Neptune)(30 天文單位)雖然看起來比天王星小,但密度較高使質量仍有地球的17倍。他雖然輻射出較多的熱量,但遠不及木星和土星多。海王星已知有13顆衛星,最大的崔頓仍有活躍的地質活動,有着噴發液態氮的間歇泉,它也是太陽係內唯一逆行的大衛星。在海王星的軌道上有一些1:1軌道共振的小行星,組成海王星特洛伊群。
  彗星
  彗星歸屬於太陽係小天體,通常直徑衹有幾公裏,主要由具揮發性的冰組成。 它們的軌道具有高離心率,近日點一般都在內行星軌道的內側,而遠日點在冥王星之外。當一顆彗星進入內太陽係後,與太陽的接近會導致她冰冷表面的物質升華和電離,産生彗發和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見的彗尾。
  短周期彗星是軌道周期短於200年的彗星,長周期彗星的軌周期可以長達數千年。短周期彗星,像是哈雷彗星,被認為是來自柯伊伯帶;長周期彗星,像海爾·波普彗星,則被認為起源於奧爾特雲。有許多群的彗星,像是剋魯茲族彗星,可能源自一個崩潰的母體。有些彗星有着雙麯綫軌道,則可能來自太陽係外,但要精確的測量這些軌道是很睏難的。 揮發性物質被太陽的熱驅散後的彗星經常會被歸類為小行星。
  半人馬群
  半人馬群是散布在9至30 天文單位的範圍內,也就是軌道在木星和海王星之間,類似彗星以冰為主的天體。半人馬群已知的最大天體是10199 Chariklo,直徑在200至250 公裏。第一個被發現的是2060 Chiron,因為在接近太陽時如同彗星般的産生彗發,目前已經被歸類為彗星。有些天文學家將半人馬族歸類為柯伊伯帶內部的離散天體,而視為是外部離散盤的延續。
  3.4.外海王星區
   在海王星之外的區域,通常稱為外太陽係或是外海王星區,仍然是未被探測的廣大空間。這片區域似乎是太陽係小天體的世界(最大的直徑不到地球的五分之一,質量則遠小於月球),主要由岩石和冰組成。
  柯伊伯帶
  柯伊伯帶,最初的形式,被認為是由與小行星大小相似,但主要是由冰組成的碎片與殘骸構成的環帶,擴散在距離太陽30至50 天文單位之處。這個區域被認為是短周期彗星——像是哈雷彗星——的來源。它主要由太陽係小天體組成,但是許多柯伊伯帶中最大的天體,例如創神星、伐樓拿、2003 EL61、2005 FY9和厄耳枯斯等,可能都會被歸類為矮行星。估計柯伊伯帶內直徑大於50 公裏的天體會超過100,000顆,但總質量可能衹有地球質量的十分之一甚至衹有百分之一。許多柯伊伯帶的天體都有兩顆以上的衛星,而且多數的軌道都不在黃道平面上。
  柯伊伯帶大致上可以分成共振帶和傳統的帶兩部分,共振帶是由與海王星軌道有共振關係的天體組成的(當海王星公轉太陽三圈就繞太陽二圈,或海王星公轉兩圈時衹繞一圈),其實海王星本身也算是共振帶中的一員。傳統的成員則是不與海王星共振,散布在39.4至47.7 天文單位範圍內的天體。傳統的柯伊伯帶天體以最初被發現的三顆之一的1992 QB1為名,被分類為類QB1天體。
  冥王星和卡戎
  冥王星和已知的三顆衛星 目前還不能確定卡戎(Charon)是否應被歸類為當前認為的衛星還是屬於矮行星,因為冥王星和卡戎互繞軌道的質心不在任何一者的表面之下,形成了冥王星-卡戎雙星係統。另外兩顆很小的衛星尼剋斯(Nix)與許德拉(Hydra),則繞着冥王星和卡戎公轉。
  冥王星在共振帶上,與海王星有着3:2的共振(冥王星繞太陽公轉二圈時,海王星公轉三圈)。柯伊伯帶中有着這種軌道的天體統稱為類冥天體。
  離散盤
  離散盤與柯伊伯帶是重疊的,但是嚮外延伸至更遠的空間。離散盤內的天體應該是在太陽係形成的早期過程中,因為海王星嚮外遷徙造成的引力擾動纔被從柯伊伯帶拋入反覆不定的軌道中。多數黃道離散天體的近日點都在柯伊伯帶內,但遠日點可以遠至150 天文單位;軌道對黃道面也有很大的傾斜角度,甚至有垂直於黃道面的。有些天文學家認為黃道離散天體應該是柯伊伯帶的另一部分,並且應該稱為"柯伊伯帶離散天體"。
  鬩神星
  鬩神星(136199 Eris)(平均距離68 天文單位)是已知最大的黃道離散天體,並且引發了什麽是行星的辯論。他的直徑至少比冥王星大15%,估計有2,400公裏(1,500英裏),是已知的矮行星中最大的。鬩神星有一顆衛星,鬩衛一(Dysnomia),軌道也像冥王星一樣有着很大的離心率,近日點的距離是38.2 天文單位(大約是冥王星與太陽的平均距離),遠日點達到97.6 天文單位,對黃道面的傾斜角度也很大。
  齊娜
  美國加州技術研究所的科學家2003年在太陽係的邊緣發現了一顆行星,編號為2003UB313,暫時命名為齊娜,直到2005年7月29日纔嚮外界公佈這個發現。據悉,各國天文學家於2006年8月24日的國際天文學聯合會大會上否認其為大行星。
  據介紹,齊娜的直徑約一千四百九十英裏,較太陽係邊緣的矮行星冥王星還要大七七英裏。而齊娜距離太陽九十億英裏,這個距離大約是冥王星和太陽間距離的三倍,也就是大約97個天文單位,一個天文單位指的太陽與地球之間的距離。齊娜繞行太陽一周,得花五百六十年它也是迄今為止我們所知道的太陽係中最遠的星體,是“庫伊伯爾星帶”裏亮度占第三位的星體。它比冥王星表面的溫度低,約零下214攝氏度,是一個非常不適合居住的地方。
  這個星體呈圓形,最大可能是冥王星的兩倍。他估計新發現的這顆星星的直徑估計有2100英裏,是冥王星的1.5倍。
  這個星體與太陽係統的主平面保持着45度的夾角,大部分其它行星的軌道都在這個主平面裏。布朗說,這就是它一直沒有被發現的原因。
  3.5.最遠的區域
   太陽係於何處結束,以及星際介質開始的位置沒有明確定義的界綫,因為這需要由太陽風和太陽引力兩者來决定。太陽風能影響到星際介質的距離大約是冥王星距離的四倍,但是太陽的洛希球,也就是太陽引力所能及的範圍,應該是這個距離的千倍以上。
  日球層頂
  太陽圈可以分為兩個區域,太陽風傳遞的最大距離大約在95 天文單位,也就是冥王星軌道的三倍之處。此處是終端震波的邊緣,也就是太陽風和星際介質相互碰撞與衝激之處。太陽風在此處減速、凝聚並且變得更加紛亂,形成一個巨大的卵形結構,也就是所謂的日鞘,外觀和表現得像是彗尾,在朝嚮恆星風的方向嚮外繼續延伸約40 天文單位,但是反方向的尾端則延伸數倍於此距離。太陽圈的外緣是日球層頂,此處是太陽風最後的終止之處,外面即是恆星際空間。
  太陽圈外緣的形狀和形式很可能受到與星際物質相互作用的流體動力學的影響,同時也受到在南端占優勢的太陽磁場的影響;例如,它形狀在北半球比南半球多擴展了9個天文單位(大約15億公裏)。在日球層頂之外,在大約230天文單位處,存在着弓激波,它是當太陽在銀河係中穿行時産生的。
  還沒有太空船飛越到日球層頂之外,所以還不能確知星際空間的環境條件。而太陽圈如何保護在宇宙射綫下的太陽係,目前所知甚少。為此,人們已經開始提出能夠飛越太陽圈的任務。
  奧爾特雲(Oort cloud)
  是一個假設包圍着太陽係的球體雲團,布滿着不少不活躍的彗星,距離太陽約50,000至100,000個天文單位,差不多等於一光年,即太陽與比鄰星(Proxima)距離的四分一。
  理論上的奧爾特雲有數以兆計的冰冷天體和巨大的質量,在大約5,000 天文單位,最遠可達10,000天文單位的距離上包圍着太陽係,被認為是長周期彗星的來源。它們被認為是經由外行星的引力作用從內太陽係被拋至該處的彗星。奧爾特雲的物體運動得非常緩慢,並且可以受到一些不常見的情況的影響,像是碰撞、或是經過天體的引力作用、或是星係潮汐。
  塞德娜和內奧爾特雲
  塞德娜(Sedna)是顆巨大、紅化的類冥天體,近日點在76 天文單位,遠日點在928 天文單位,12,050年才能完成一周的巨大、高橢率的軌道。米高·布朗在2003年發現這個天體,因為它的近日點太遙遠,以致不可能受到海王星遷徙的影響,所以認為它不是離散盤或柯伊伯帶的成員。他和其他的天文學家認為它屬於一個新的分類,同屬於這新族群的還有近日點在45 天文單位,遠日點在415 天文單位,軌道周期3,420年的2000 CR105,和近日點在21 天文單位,遠日點在1,000 天文單位,軌道周期12,705年的(87269) 2000 OO67。布朗命名這個族群為"內奧爾特雲",雖然它遠離太陽但仍較近,可能是經由相似的過程形成的。塞德娜的形狀已經被確認,非常像一顆矮行星。
  疆界
  我們的太陽係仍然有許多未知數。考量鄰近的恆星,估計太陽的引力可以控製2光年(125,000天文單位)的範圍。奧爾特雲嚮外延伸的程度,大概不會超過50,000天文單位。儘管發現的塞德娜,範圍在柯伊伯帶和奧爾特雲之間,仍然有數萬天文單位半徑的區域是未曾被探測的。水星和太陽之間的區域也仍在持續的研究中。在太陽係的未知地區仍可能有所發現。
  矮行星
  矮行星是由𠔌神星(Ceres)、齊娜星(Xena)和卡戎星(Charon)組成的
星係的關聯 Galaxies associated with
  太陽係位於一個被稱為銀河係的星係內,直徑100,000光年,擁有約二千億顆恆星的棒旋星係。我們的太陽位居銀河外圍的一條旋渦臂上,稱為獵戶臂或本地臂。太陽距離銀心25,000至28,000光年,在銀河係內的速度大約是220公裏/秒,因此環繞銀河公轉一圈需要2億25百萬至2億5千萬年,這個公轉周期稱為銀河年。太陽係在銀河係中的位置
  太陽係在銀河中的位置是地球上能發展出生命的一個很重要的因素,它的軌道非常接近圓形,並且和旋臂保持大致相同的速度,這意味着它相對旋臂是幾乎不動的。因為旋臂遠離了有潛在危險的超新星密集區域,使得地球長期處在穩定的環境之中得以發展出生命。太陽係也遠離了銀河係恆星擁擠群聚的中心,接近中心之處,鄰近恆星強大的引力對奧爾特雲産生的擾動會將大量的彗星送入內太陽係,導致與地球的碰撞而危害到在發展中的生命。銀河中心強烈的輻射綫也會幹擾到復雜的生命發展。即使在太陽係目前所在的位置,有些科學家也認為在35,000年前曾經穿越過超新星爆炸所拋射出來的碎屑,朝嚮太陽而來的有強烈的輻射綫,以及小如塵埃大至類似彗星的各種天體,曾經危及到地球上的生命。
  太陽嚮點(apex)是太陽在星際空間中運動所對着的方向,靠近武仙座接近明亮的織女星的方向上。
  4.1.鄰近的區域
   太陽係所在的位置是銀河係中恆星疏疏落落,被稱為本星際雲的區域。這是一個形狀像沙漏,氣體密集而恆星稀少,直徑大約300光年的星際介質,稱為本星係泡的區域。這個氣泡充滿的高溫等離子,被認為是由最近的一些超新星爆炸産生的。 在距離太陽10光年(94.6萬億公裏)內衹有少數幾顆的恆星,最靠近的是距離4.3光年的三合星,半人馬座α。半人馬座α的A與B是靠得很近且與太陽相似的恆星,而C(也稱為半人馬座比鄰星)是一顆小的紅矮星,以0.2光年的距離環繞着這一對雙星。接下來是距離6光年遠的巴納德星、7.8光年的沃夫359、8.3光年的拉蘭德21185。在10光年的距離內最大的恆星是距離8.6光年的一顆藍巨星——天狼星,它質量約為太陽2倍,有一顆白矮星(天狼B星)繞着其公轉。在10光年範圍內,還有距離8.7光年,由兩顆紅矮星組成的鯨魚座UV;和距離9.7光年,孤零零的紅矮星羅斯154。與太陽相似而我們最接近我們的單獨恆星是距離11.9光年的鯨魚座τ,質量約為太陽的80%,但光度衹有60%。
發現和探測 Discovery and exploration
  數千年來的人類,除了少數幾個例外,都不相信太陽係的存在。地球不僅被認為是固定在宇宙的中心不動的,並且絶對與在虛無飄渺的天空中穿越的對象或神祇是完全不同的。當哥白尼與前輩們,像是印度的數學與天文學家Aryabhata和希臘哲學家亞裏斯塔剋斯(Aristarchus),以太陽為中心重新安排宇宙的結構時,仍是在17世紀最前瞻性的概念,經由伽利略、開普勒和牛頓等的帶領下,纔逐漸接受地球不僅會移動,還繞着太陽公轉的事實;行星由和支配地球一樣的物理定律支配着,有着和地球一樣的物質與世俗現象:火山口、天氣、地質、季節和極冠。
  最靠近地球的五顆行星,水星、金星、火星、木星和土星,是天空中最明亮的五顆天體,在古希臘被稱為"πλανήτης"(行星,意思是漫遊者),已經被知道會在以恆星為背景的天球上移動,這就是"行星"這個名詞的由來。天王星在最亮時雖然也能用肉眼看見,但仍然逃過了裸眼的觀測,直到1781年纔被發現。
  5.1.望遠鏡的觀測
   太陽係的地一次探測是由望遠鏡開啓的,始於天文學家首度開始繪製這些因光度暗淡而肉眼看不見的天體之際。
  伽利略是第一位發現太陽係天體細節的天文學家。他發現月球的火山口,太陽的表面有黑子,木星有4顆衛星環繞着。惠更斯追隨着伽利略的發現,發現土星的衛星泰坦和土星環的形狀。後繼的卡西尼發現了4顆土星的衛星,還有土星環的卡西尼縫、木星的大紅斑。
  1705年,愛德蒙·哈雷認識到在1682年出現的彗星,實際上是每隔75-76年就會重複出現的一顆彗星,現在稱為哈雷彗星。這是除了行星之外的天體會圍繞太陽公轉的第一個證據。
  1781年,威廉·赫歇爾在觀察一顆它認為的新彗星時,在金牛座發現了聯星。事實上,它的軌道顯示是一顆行星,天王星,這是第一顆被發現的行星。
  1801年,朱塞普·皮亞齊發現𠔌神星,這是位於火星和木星軌道之間的一個小世界,而一開始他被當成一顆行星。然而,接踵而來的發現使在這個區域內的小天體多達數以萬計,導致他們被重新歸類為小行星。
  到了1846年,天王星軌道的誤差導致許多人懷疑是不是有另一顆大行星在遠處對他施力。埃班·勒維耶的計算最終導致了海王星的發現。在1859年,因為水星軌道近日點有一些牛頓力學無法解釋的微小運動(“水星近日點進動”),因而有人假設有一顆水內行星祝融星(中文常譯為“火神星”)存在;但這一運動最終被證明可以用廣義相對論來解釋,但某些天文學家仍未放棄對“水內行星”的探尋。
  為解釋外行星軌道明顯的偏差,帕西瓦爾·羅威爾認為在其外必然還有一顆行星存在,並稱之為X行星。在他過世後,它的羅威爾天文臺繼續搜尋的工作,終於在1930年由湯博發現了冥王星。但是,冥王星是如此的小,實在不足以影響行星的軌道,因此它的發現純屬巧合。就像𠔌神星,他最初也被當作行星,但是在鄰近的區域內發現了許多大小相近的天體,因此在2006年冥王星被國際天文學聯會重新分類為矮行星。
  在1992年,夏威夷大學的天文學家大衛·朱維特和麻省理工學院的珍妮·盧發現1992 QB1,被證明是一個冰冷的、類似小行星帶的新族群,也就是現在所知的柯伊伯帶,冥王星和卡戎都被是其中的成員。
  米高·布朗、乍德·特魯希略和大衛·拉比諾維茨在2005年宣佈發現的鬩神星是比冥王星大的離散盤上天體,是在海王星之後繞行太陽的最大天體。5.2.太空船的觀測
   自從進入太空時代,許多的探測都是各國的太空機構所組織和執行的無人太空船探測任務。
  太陽係內所有的行星都已經被由地球發射的太空船探訪,進行了不同程度的各種研究。雖然都是無人的任務,人類還是能觀看到所有行星表面近距離的照片,在有登陸艇的情況下,還進行了對土壤和大氣的一些實驗。
  第一個進入太空的人造天體是前蘇聯在1957年發射的史潑尼剋一號,成功的環繞地球一年之久。美國在1959年發射的先驅者6號,是第一個從太空中送回影像的人造衛星。
  第一個成功的飛越過太陽係內其他天體的是月球1號,在1959年飛越了月球。最初是打算撞擊月球的,但卻錯過了目標成為第一個環繞太陽的人造物體。水手2號是第一個環繞其他行星的人造物體,在1962年繞行金星。第一顆成功環繞火星的是1964年的水手4號。直到1974年纔有水手10號前往水星。
  探測外行星的第一艘太空船是先驅者10號,在1973年飛越木星。在1979年,先驅者11號成為第一艘拜訪土星的太空船。旅行者計劃在1977年先後發射了兩艘太空船進行外行星的大巡航,在1979年探訪了木星,1980和1981年先後訪視了土星。旅行者2號繼續在1986年接近天王星和在1989年接近海王星。 旅行者太空船已經遠離海王星軌道外,在發現和研究終端震波、日鞘和日球層頂的路徑上繼續前進。依據NASA的資料,兩艘旅行者太空船已經在距離太陽大約93天文單位處接觸到終端震波。
  還沒有太空船曾經造訪過柯伊伯帶天體。而在2006年1月19日發射的新視野號將成為第一艘探測這個區域的人造太空船。這艘無人太空船預計在2015年飛越冥王星。如果這被證明是可行的,任務將會擴大以繼續觀察一些柯伊伯帶的其他天體。
  在1966年,月球成為除了地球之外第一個有人造衛星繞行的太陽係天體(月球10號),然後是火星在1971年(水手9號),金星在1975年(金星9號),木星在1995年(伽利略號,也在1991年首先飛掠過小Gaspra),愛神星在2000年(會合-舒梅剋號),和土星在2004年(卡西尼號-惠更斯號)。信使號太空船正在前往水星的途中,預計在2011年開始第一次繞行水星的軌道;同一時間,黎明號太空船將設定軌道在2011年環繞竈神星,並在2015年探索𠔌神星。
  第一個在太陽係其它天體登陸的計劃是前蘇聯在1959年都登陸月球的月球2號。從此以後,抵達越來越遙遠的行星,在1966年計劃登陸或撞擊金星(金星3號),1971年到火星(火星3號),但直到1976年纔有維京1號成功登陸火星,2001年登陸愛神星(會合-舒梅剋號),和2005年登陸土星的衛星泰坦(惠更斯號)。伽利略太空船也在1995年拋下一個探測器進入木星的大氣層;由於木星沒有固體的表面,這個探測器在下降的過程中被逐漸增高的溫度和壓力摧毀掉。
  5.3.載人探測
   載人的探測目前仍被限製在鄰近地球的環境內。第一個進入太空(以超過100公裏的高度來定義)的人是前蘇聯的太空人尤裏·加加林,於1961年4月12日搭乘東方一號升空。第一個在地球之外的天體上漫步的是尼爾·阿姆斯特朗,它是在1969年的太陽神11號任務中,於7月21日在月球上完成的。美國的航天飛機是唯一能夠重覆使用的太空船,並已完成許多次的任務。在軌道上的第一個太空站是NASA的太空實驗室,可以有多位乘員,在1973年至1974年間成功的同時乘載着三位太空人。第一個真正能讓人類在太空中生活的是前蘇聯的和平號空間站,從1989年至1999年在軌道上持續運作了將近十年。它在2001年退役,後繼的國際空間站也從那時繼續維係人類在太空中的生活。在2004年, 太空船1號成為在私人的基金資助下第一個進入次軌道的太空船。同年,美國前總統喬治·布什宣佈太空探測的遠景規劃:替換老舊的航天飛機、重返月球、甚至載人前往火星。
研究和其他 Research and other
  6.1.研究太陽係
  對太陽係的長期研究,分化出了這樣幾門學科:
  ·太陽係化學:空間化學的一個重要分科,研究太陽係諸天體的化學組成(包括物質來源、元素與同位素豐度)和物理-化學性質以及年代學和化學演化問題。太陽係化學與太陽係起源有密切關係。
  ·太陽係物理學:研究太陽係的行星、衛星、小行星、彗星、流星以及行星際物質的物理特性、化學組成和宇宙環境的學科。
  ·太陽係內的引力定律:太陽係內各天體之間引力相互作用所遵循的規律。
  ·太陽係穩定性問題:天體演化學和天體力學的基本問題之一
  畫傢筆下的HD69830行星係6.2.其他行星係(包括地月係)
   雖然學者同意另外還有其他和太陽係相似的天體係統,但直到1992年纔發現別的行星係。至今已發現幾百個行星係,但是詳細材料還是很少。這些行星係的發現是依靠多普勒效應,通過觀測恆星光譜的周期性變化,分析恆星運動速度的變化情況,並據此推斷是否有行星存在,並且可以計算行星的質量和軌道。應用這項技術衹能發現木星級的大行星,像地球大小的行星就找不到了。
  此外,關於類似太陽係的天體係統的研究的另一個目的是探索其他星球上是否也存在着生命。
提丟斯數列 Titius series
  提丟斯-波得定則(Titius-Bode law),簡稱“波得定律”,是關於太陽係中行星軌道的一個簡單的幾何學規則。 它是在1766年德國的一位中學教師戴維·提丟斯(Johann Daniel Titius,1729~1796)發現的。後來被柏林天文臺的臺長波得(Johann Elert Bode)歸納成了一個經驗公式來表示。
  行星同太陽平均距離的經驗定律。1766年﹐德國人提丟斯提出﹐取一數列0﹐3﹐6 ﹐12﹐24﹐48﹐96﹐192……﹐然後將每個數加上4﹐再除以10﹐就可以近似地得到以天文單位表示的各個行星同太陽的平均距離。1772年﹐德國天文學家波得進一步研究了這個問題﹐發表了這個定則﹐因而得名為提丟斯-波得定則﹐有時簡稱提丟斯定則或波得定則。這個定則可以表述為﹕從離太陽由近到遠計算﹐對應於第n 個行星(對水星而言﹐n 不是取為1﹐而是-∞)﹐其同太陽的距離a =0.4+0.3×2n-2)(天文單位)
  行星 公式推得 值實測值
  水星 0.4 0.39
  金星 0.7 0.72
  地球 1.0 1.00
  火星 1.6 1.52
  小行星帶 2.8 2.9
  木星 5.2 5.20
  土星 10.0 9.54
  天王星 19.6 19.18
  海王星 38.8 30.06
  【冥王星 77.2 39.44(不符合數列)】
概述和軌道 Overview and track
  太陽係的主角是位居中心的太陽,它是一顆光譜分類為G2V的主序星,擁有太陽係內已知質量的99.86%,並以引力主宰着太陽係。木星和土星,是太陽係內最大的兩顆行星,又占了剩餘質量的90%以上,目前仍屬於假說的奧爾特雲,還不知道會占有多少百分比的質量。
  太陽係內天體的軌道 太陽係內主要天體的軌道,都在地球繞太陽公轉的軌道平面(黃道)的附近。行星都非常靠近黃道,而彗星和柯伊伯帶天體,通常都有比較明顯的傾斜角度。
  由北方向下鳥瞰太陽係,所有的行星和絶大部分的其他天體,都以逆時針(右旋)方向繞着太陽公轉。有些例外的,像是哈雷彗星。
  環繞着太陽運動的天體都遵守開普勒行星運動定律,軌道都以太陽為橢圓的一個焦點,並且越靠近太陽時的速度越快。行星的軌道接近圓形,但許多彗星、小行星和柯伊伯帶天體的軌道則是高度橢圓的。
  在這麽遼闊的空間中,有許多方法可以表示出太陽係中每個軌道的距離。在實際上,距離太陽越遠的行星或環帶,與前一個的距離就會更遠,而衹有少數的例外。例如,金星在水星之外約0.33天文單位的距離上,而土星與木星的距離是4.3天文單位,海王星又在天王星之外10.5天文單位。曾有些關係式企圖解釋這些軌道距離變化間的交互作用。
  依照至太陽的距離,行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,(離太陽較近的水星、金星、地球及火星稱為類地行星,木星與土星稱為巨行星,天王星與海王星稱為遠日行星)8 顆中的7顆有天然的衛星環繞着,這些星習慣上因為地球的衛星被稱為月球而都被視為月球。在外側的行星都有由塵埃和許多小顆粒構成的行星環環繞着,而除了地球之外,肉眼可見的行星以五行為名,在西方則全都以希臘和羅馬神話故事中的神仙為名。
提丟斯數列 Titius series
  提丟斯—波得定則(Titius—Bode law),簡稱“波得定律”,是關於太陽係中行星軌道的一個簡單的幾何學規則。 它是在1766年德國的一位中學教師戴維·提丟斯(Johann Daniel Titius,1729~1796)發現的。後來被柏林天文臺的臺長波得(Johann Elert Bode)歸納成了一個經驗公式來表示。
  行星同太陽平均距離的經驗定律。1766年﹐德國人提丟斯提出﹐取一數列0﹐3﹐6 ﹐12﹐24﹐48﹐96﹐192……﹐然後將每個數加上4﹐再除以10﹐就可以近似地得到以天文單位表示的各個行星同太陽的平均距離。1772年﹐德國天文學家波得進一步研究了這個問題﹐發表了這個定則﹐因而得名為提丟斯—波得定則﹐有時簡稱提丟斯定則或波得定則。這個定則可以表述為﹕從離太陽由近到遠計算﹐對應於第n 個行星(對水星而言﹐n 不是取為1﹐而是-∞)﹐其同太陽的距離a =0.4+0.3×2n-2)(天文單位)
  行星 公式推得值 實測值
  水星 0.4 0.39
  金星 0.7 0.72
  地球 1.0 1.00
  火星 1.6 1.52
  小行星帶2.8 2.9
  木星 5.2 5.20
  土星 10.0 9.54
  天王星 19.6 19.18
  海王星 38.8 30.06
  【冥王星 77.2 39.44(不符合數列)】(冥王星已於2006年被“踢”出太陽係
百科辭典 Encyclopedia
  taiyangxi
  太陽係
  solar system
    由太陽、行星及其衛星、小行星、彗星、流星體和行星際物質構成的天體係統。在太陽係中,太陽是中心天體;其他天體都在太陽的引力作用下,繞太陽公轉。
    太陽係概念的確立 遠在古代,人們就註意到天上衆星的相對位置在長時期內保持不變,稱之為恆星,但有五顆亮星(金星、木星、水星、火星、土星)在衆恆星間不斷移動,稱之為行星。在中國,這五顆行星加上太陽和月亮,總稱“七曜”。
     太陽係鳥瞰圖
    在人類對宇宙的認識中,一直存在着唯物論和唯心論、辯證法和形而上學兩種相互對立的宇宙觀。中國古書中記載着關於地球運動的樸素唯物論和辯證法的觀點,如“天左旋,地右動”(《春秋緯·元命苞》),“地動則見於天象”(《運鬥記》),“地恆動不止,人不知,譬如人在大舟中,閉牖而坐,舟行而人不覺也”(《尚書緯·考靈曜》)。公元前三世紀,古希臘學者阿利斯塔剋推測太陽比地球大,認為地球繞太陽轉動,而不是太陽繞地球轉動。但是,從古代到中世紀,認為地球不動地居於宇宙中心的錯誤觀念占據了統治地位。在中國,先後有“蓋天說”、“渾天說”和“宣夜說”。在西方,有“九重天”的說法,認為星辰嵌在九層水晶球上,自內嚮外各層水晶球上嵌着月亮、水星、金星、太陽、火星、木星、土星,第八層球上釘着所有的恆星,第九層最高天是神靈居住處;九層天和諧地繞地球轉動。後來,水晶球被圓軌道所代替。公元前四世紀,古希臘學者亞裏士多德雖然正確地推測地球是球形的,但他認為地球不動地居於宇宙的中心。他還堅持天體完美論,認為天上的東西與地上的迥然不同,星星都沿完美的圓軌道運行。為瞭解釋行星相對於恆星時而東移(“順行”)、時而西移(“逆行”)現象,古希臘學者阿波隆尼提出“本輪均輪偏心模型”,認為五大行星在較小的圓軌道(“本輪”)上作等速轉動,本輪中心則在一個較大的圓軌道(“均輪”)上繞地球等速轉動,但地球位於偏離均輪中心處。約在公元140年,亞歷山大城的天文學家托勒密寫了《天文學大成》,總結和發展了前人成果,建立了地心體係,對“本輪”和“均輪”作了一些選擇,來擬合行星的運動,並編製了行星星歷表,大體上與當時低精度的觀測位置相符合。地心體係由於同上帝創造日月星辰和人類的宗教教義合拍,長期受宗教統治者的庇護和利用。雖然隨着社會的發展,在天文觀測實踐中越來越暴露出地心體係的謬誤,但是,這一體係仍禁錮着人們的思想,不少人衹在這一體係內修修補補。
    波蘭天文學家哥白尼總結和分析了前人關於日、月和行星的觀測資料,並根據他自己三十多年的大量觀測實踐,在1543年發表的《天體運行論》中提出了日心體係,即“日心地動說”。他得出結論:地球不是宇宙中心,而太陽纔是宇宙中心,地球衹是一顆行星,和其他行星一起繞太陽公轉;日月星辰的東升西落是地球自轉的反映;月亮是地球的衛星,每月繞地球轉一周,同時跟着地球繞太陽公轉。這是人類認識史上的一次大飛躍,把自然科學從神學中解放出來。通過實踐的檢驗,日心地動說日益得到公認和發展。十七世紀初,伽利略用望遠鏡發現了木星的四個大衛星,觀測到金星的盈虧等。接着,德國天文學家開普勒分析了第𠔌的大量觀測資料,提出行星運動三定律。十七世紀八十年代,牛頓發現萬有引力定律,從理論上闡明了行星繞太陽運動的規律。十八世紀初,英國天文學家哈雷計算了許多彗星的軌道,成功地預言了哈雷彗星在1759年初的再次出現。1781年F.W.赫歇耳(見赫歇耳一傢)發現天王星,後來又發現天王星的衛星。1846年在用天體力學方法推算的
英文解釋
  1. :  the solar system,  the sun and the planets which move around it,  soalr system
  2. n.:  solar system
法文解釋
  1. n.  système solaire
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