深入探索太陽系，近一點，再近一點

2020-05-24 天文在線

深入了解我們的太陽系

太陽系是一顆恆星，它是所有繞其運行的物體，行星、衛星、小行星、彗星和流星體。大多數恆星都擁有自己的行星，因此僅銀河系就有數百億個其他太陽系。太陽系也可以有不只一顆恆星。如果有兩顆恆星，就稱為雙星系統；如果有三顆或更多恆星，則稱為多星系統。

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圖解：雙星系統

我們稱之為家的太陽系位於浩瀚銀河系的外旋臂上。它由太陽（我們的恆星）和圍繞它運行的一切組成。這包括八大行星及其自然衛星（如我們的月球）、矮行星及其衛星，以及小行星、彗星和無數較小碎片的粒子。

大小和距離

我們的太陽系較圍繞太陽運行的八大行星延伸得更遠。太陽系還包括位於海王星軌道上方的柯伊伯帶。這是一個稀疏的冰體環，它幾乎要比最流行的柯伊伯帶天體--矮行星冥王星還要小。

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2015年7月13日， 美國國家航空航天局新視野號飛船上的遠程偵察成像儀，在距離冥王星表面47.6萬英裡（76.8萬公裡）的地方拍攝了這張照片，冥王星幾乎佔據了整個畫面。

圖片來源：美國宇航局/霍普金斯大學應用物理實驗室/美國西南研究院

奧爾特雲在柯伊伯帶邊緣上。這個巨大球形外殼環繞著我們的太陽系。我們從未直接觀測到它，我們是根據數學模型和觀測到的可能源於那裡的彗星，從而來預測它的存在。

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圖解：柯伊伯帶

奧爾特雲由冰質空間碎片組成，大小如山，有時更大，它圍繞太陽運行的距離為1.6光年。這種物質外殼很厚，長度5，000天文單位到100，000天文單位不等。一個天文單位（簡稱AU）是從太陽到地球的距離，大約9300萬英裡（1.5億公裡）。奧爾特雲是太陽引力影響的邊界，軌道上的物體可以在這裡轉向，返回到離太陽更近的地方。

太陽的日光層沒有延伸那麼遠。日光層是由太陽風產生的氣泡，太陽風是太陽向四面八方吹出的帶電氣體流。星際氣體壓力使太陽風突然減速的邊界，稱為終止衝擊。該邊界出現在80-100天文單位之間。

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圖片來源：美國宇航局

1977年，美國宇航局發射的兩艘太空飛行器：2004年的旅行者1號和2007年的旅行者2號，已經越過了終止衝擊。但在這兩艘太空飛行器離開奧爾特雲層之前，還需要數千年的時間。

形成

大約45億年前，我們的太陽系由一團稠密的星際氣體和塵埃組成。雲層崩塌，這可能是由附近一顆爆炸恆星（稱作超新星）的衝擊波造成的。塵埃雲崩塌時，它形成了一個太陽星云：旋轉的物質盤。

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圖解：超新星

在中心，引力把越來越多的物質吸進來。最終，核心壓力過大，氫原子開始結合併形成氦，釋放出巨大能量。就這樣，我們的太陽誕生了，它最終積累了99%以上的可用物質。

盤外更遠地方的物質也聚集在一起。這些團塊相互碰撞、粉碎，形成越來越大的物體。它們中一些長得足夠大以使其引力將它們塑造成球體，成為行星、矮行星和大衛星。在其他情況下，行星並沒有形成：小行星帶是由早期太陽系的碎片組成的，這些碎片永遠不會完全聚集在一起形成行星。其他較小的殘片變成小行星、彗星、流星體和不規則的小衛星。

結構

太陽系的形成方式決定它其中行星和其他天體的排列順序。離太陽最近的地方，只有巖石材料能承受住太陽系年輕時產生的熱量。這決定了前四個行星：水星、金星、地球和火星是類地行星。它們是有堅硬巖石表面的小行星。

同時，我們習慣於將物質視為冰、液體或氣體沉積在年輕太陽系的外部區域。引力把這些物質聚集在一起，所以我們發現了氣態巨行星木星、土星以及冰態巨行星天王星和海王星。

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圖解：海王星

生命潛能

太陽系是我們所知的唯一一個孕育生命的地方，但我們探索得越遠，就越能在其他地方發現生命潛力。木星的衛星歐羅巴和土星的衛星土衛二，厚厚的冰層下都有全球鹹水海洋。

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圖解：土衛二

衛星

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圖解：冥衛一

我們太陽系中有150多顆已知的衛星，還有幾顆正在等待發現確認。八大行星中，水星和金星是沒有衛星的行星。巨大行星擁有最多的衛星。木星和土星長期以來一直引領著我們太陽系的衛星數量。在某些方面，這些星球周圍的衛星群類似於我們太陽系的迷你版本。冥王星比我們自己的衛星小，它的軌道上有五個衛星，其中包括冥衛一，冥衛一大到可以搖晃冥王星。再小的小行星也可以擁有衛星。2017年，科學家發現3122號小行星佛羅倫斯有兩顆小衛星。

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圖解：3122號佛羅倫斯兩顆小衛星

這六幅窄角彩色圖像，由旅行者1號拍攝的太陽系有史以來的第一幅「肖像」拍攝，旅行者1號距離地球40多億英裡，離黃道約32度。

作者: nasa

FY: 小蜜蜂

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