太阳系：太阳、行星和物体的联合体

太阳、行星和一些其他物体加在一起被称为太阳系。太阳和整个太阳系是90亿年前宇宙大爆炸之后形成的。人们认为太阳的年龄约为46.7亿年。如果从20LY（光年）之外观察太阳系，就只能看到一个小的模糊光点（三等星的亮度），因为太阳被奥尔特（Oort）星云环绕。

此外，太阳系含一颗中等大小的恒星太阳；内行星（岩态行星或类地行星）：水星（Mercury）、金星（Venus）、地球和火星（Mars）；外行星（气体巨星）：木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星（Uranus）和海王星（Neptune）；矮行星，包括柯伊伯带（Kuiper Belt）中的谷神星（Ceres）、冥王 星（Pluto）、妊神星（Haumea）、鸟神星（Makemake）、阋神星（Eris）等。奥尔特星云从太阳向外延伸1LY。太阳系还包含一些行星的很多卫星、众多彗星、小行星、流星体和行星间介质。太阳是太阳系中最丰富的电磁能源（绝大部分以光和热的形式存在）。离太阳系最近的已知星体是称为比邻星（Proxima Centauri）的红矮星，距太阳4.3LY。整个太阳系加上晴朗夜空可以看见的局部星空，它们的轨道以我们的银河系为中心，组成一个由2000亿颗恒星组成的螺旋盘。这就是所谓的银河（Milky Way）。银河有两个轨道相近的小星系。它们可以在南半球看到，分别称为大麦哲伦星云（Large Magellanic Cloud）和小麦哲伦星云（Small Magellanic Cloud）。离地球最近的大星云是仙女座（Andromeda）。它是一个像银河系那样的螺旋状星系，但尺寸大4倍，距我们200万LY。银河系是数十亿已知星系中的一个。它正在星系空间中旅行。太阳系和奥尔特星云分别如图1-12和图1-13所示。

图1-12 太阳系的行星和矮行星（大小按比例，但与太阳的距离只是相对的） （蒙华盛顿特区NASA允许使用）

表1-1列举了太阳和行星的统计信息。

太阳包含了太阳系质量的99.85%。行星仅含太阳系质量的0.135%。木星所含物质为其他所有行星之和的两倍。各行星的卫星、彗星、小行星、流星体和行星间介质的质量为其余0.015%。表1-2列举了太阳系内部的质量分布。

图1-13 奥尔特星云（蒙华盛顿特区NASA允许使用）

没有哪个太阳系比例模型或图画能正确表述行星的直径和距离。让我们想象一个比例为1∶1000000000的太阳系。如果把一个直径为1.4m的健身球放在足球场的角上代表太阳，那么地球就是一个直径为1.28 cm的豆粒，几乎放在足球场对角线的另一端（约150m远）。水星是一粒直径0.486 cm的豌豆，离健身球（太阳）58.5m，差不多是篮球场对角线的长度。金星是一粒直径为1.2 cm的红豆，距健身球108m远。火星是一粒黄豆，直径0.68 cm，距健身球225m远（像一个半足球场对角线那么长）。木星像一个柚子，直径14.08 cm，距健身球（太阳）780m（有六倍足球场对角线那样长）。土星像一个大橘子，直径11.52 cm，距健身球（太阳）1425m（有11倍足球场对角线那样长）。天王星和海王星像鸭蛋，直径为5.12 cm，距健身球（太阳）分别为2880m和4515m。冥王星是柯伊伯带中的一粒沙子，直径0.18 cm，距健身球（太阳）5925m。柯伊伯带（含矮行星冥王星、妊神星、鸟神星、阋神星等）与太阳的距离在5250～45000m之间。奥尔特星云与太阳的距离在45000～9000000m之间。该模型如表1-3所示。

太阳还处于青年时代。作为主序星，它还要经历约100亿年。太阳的质量不够大，不能作为超新星爆发。相反地，在约55亿年之后，它会变为一颗红巨星。太阳的寿命周期如图1-14所示。(www.xing528.com)

表1-1 太阳和行星的统计信息

①太阳表面自转周期在其赤道约为25天，在两极约为36天。在其深处的对流区下面，每个东西的自转周期都是27天。

表1-2 太阳系的质量分布

表1-3 太阳系模型

图1-14 太阳的生命周期（摘引自Wikimedia Commons.）