看完太陽系的真實比例,才發現我們對天文尺度的認知太淺顯了!

2020-12-05 星系科普

在開始我們今天的主題——「認知太陽系的真實比例」之前,先給大家講幾個概念,好讓大家對太陽系有個基本的認知。

1、什麼是天文單位(A.U)?

天文單位,看見名字就應該知道它是一種可以計量天體距離的單位。1天文單位(1A.U.)是地球到太陽距離的平均值,這個值幾經變動,2012年8月30日第28屆國際天文學聯合會大會才確定下來,1A.U.數值為149597870700米。

日地距離1A.U.

2、太陽系的質量分布是怎麼樣?

關於太陽系的質量分布,大多數的質量都集中在太陽本身,這個大多數是大到什麼地步呢?99.86%的太陽系質量集在太陽身上,驚人吧!還有更驚人的,在剩餘的0.14%的太陽系質量中,有0.1386%的太陽系質量被太陽系的四個巨行星佔據(四顆巨行星分別是,木星、土星、天王星、海王星。)稍等,我們的地球是不是還沒說?還只剩下約0.0014%太陽系質量啊!哪裡夠分?!還有水星、金星、地球和火星,還有各種衛星、小行星、彗星、矮行星、彗星什麼的都在排隊等著呢!不好意思,能分給以上各位的都太少了,真的沒眼看。我們來看下地球的質量數據吧,地球質量5.965*10^24千克,佔太陽系總質量的比值0.000299714%,看到這真是驚掉下巴,刷新三觀啊!

太陽和八大行星

3、太陽系的半徑是多少?

說道太陽系半徑,就要先來說一下怎麼界定太陽系的邊界。

有多重不同的說法,如果以太陽風為界,也就是日球層,太陽風粒子流以大約150萬公裡/小時的速度向外擴散,創造出一種稀薄的大氣,這種大氣滲透到星際介質中,至少達到100A.U.(100天文單位)。

以奧爾特云為界的話,則太陽的半徑為50000~100000個天文單位。科學家推測大概是1光年,這裡還存在異議,有些科學家覺得可能還要大一些。

關於太陽系的真實比例,先來一張太陽、木星、地球的真實對比圖,如果太陽縮小成為一個約1.64米直徑的圓球,那麼地球大概就是小的時候玩的玻璃彈珠。

下圖,來一張太陽和八大行星的全家福:

太陽系全家福

這裡太陽和八大行星的間距的縮小比例與大小縮小比例不同,大家重點關注直徑大小。我們的地球就是上圖一幫「小不點」中的一小隻。

說到上面的太陽系天體間的間距,如果太陽-海王星(上圖右一,藍色)的距離按比例縮小到100米,那麼太陽的直徑大約為3釐米(大約是高爾夫球直徑的三分之二),巨行星的直徑都將小於3毫米,地球的直徑以及其他類地行星的直徑都將小於這個比例(小於0.3毫米)。

看下圖(太陽系的真實比例)麻煩大家把手機橫一橫。

太陽系真實比例

如果把太陽放在一個「超大」教室講臺的位置,當做一名講課的「老師」,距離講臺4米遠是地球聽講的座位,距離講臺160米遠是冥王星聽講的位置,距離講臺4公裡遠是柯伊伯帶聽講的位置,距離講臺250公裡遠的位置,基本到達了這個超級教室的邊緣——奧爾特雲所在的聽講位置。

柯伊伯帶
奧爾特雲和柯伊伯帶

250公裡什麼概念?小汽車在高速路要開兩個半小時左右。在真實太陽系中,這裡的「250公裡」,以光速行進,是要走1年時間的!

看完太陽系的真實比例,才發現我們對天文尺度的認知太沒想像力了!

1990年2月14日,旅行者1號經過22年的長途飛行,飛到了離地球64億千米外的地方(還在太陽系內),調轉自己的飛行姿態,用自身攜帶的相機「看」了一眼我們的地球母親,幫助人類給地球母親以及她養育的所有生靈拍下了一張全家福,全家福的電磁波信號走了15個小時終於送達人類的手中。

暗淡藍點

看了上面暗淡藍點的照片,才發現,我們自認為無所不能,能夠徵服地球和萬物,其實呢,外面的世界大的驚人,大到我們的地球都像是一粒微不足道的塵埃,我們人類更是小到無法描述。你愛的人,你恨的人,你的奮鬥和拼搏,人類的戰爭與和平,朝代的動亂和更迭,所有的是是非非,都發生在這個不起眼的暗淡藍點上,我們真的很微小!

天文的魅力,除了它無窮盡的神秘,廣闊無垠的邊際,還有就是它能夠讓每個普通人,在超宏觀的尺度,看清自己在這個世界的位置,關鍵是能讓我們學會在宇宙尺度上去思考。天文既能給我們上帝視角看世界,思索世界萬物的本質,又能提醒我們回歸到本源的「小我」,去過真正有意義的、早就應該去過的人生。

生活瑣細繁雜,每一次仰望星空,去思考自己的渺小,去探尋自己存在的意義,絕對都將會是一次心靈的洗滌和自我救贖。

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    太陽系究竟多大?看完它的「真實」比例,人類實在是太渺小了太陽系是宇宙當中的「行星系」,其中包括了主序星太陽,以及周圍圍繞著太陽旋轉的八大行星、矮行星、還有小行星帶和柯伊伯帶、以及外部的奧爾特星雲等等物質。
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