深入了解我們的太陽(yáng)系

太陽(yáng)系是一顆恒星，它是所有繞其運(yùn)行的物體，行星、衛(wèi)星、小行星、彗星和流星體。大多數(shù)恒星都擁有自己的行星，因此僅銀河系就有數(shù)百億個(gè)其他太陽(yáng)系。太陽(yáng)系也可以有不只一顆恒星。如果有兩顆恒星，就稱(chēng)為雙星系統(tǒng)；如果有三顆或更多恒星，則稱(chēng)為多星系統(tǒng)。

圖解：雙星系統(tǒng)

我們稱(chēng)之為家的太陽(yáng)系位于浩瀚銀河系的外旋臂上。它由太陽(yáng)（我們的恒星）和圍繞它運(yùn)行的一切組成。這包括八大行星及其自然衛(wèi)星（如我們的月球）、矮行星及其衛(wèi)星，以及小行星、彗星和無(wú)數(shù)較小碎片的粒子。

大小和距離

我們的太陽(yáng)系較圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的八大行星延伸得更遠(yuǎn)。太陽(yáng)系還包括位于海王星軌道上方的柯伊伯帶。這是一個(gè)稀疏的冰體環(huán)，它幾乎要比最流行的柯伊伯帶天體--矮行星冥王星還要小。

2015年7月13日， 美國(guó)國(guó)家航空航天局新視野號(hào)飛船上的遠(yuǎn)程偵察成像儀，在距離冥王星表面47.6萬(wàn)英里（76.8萬(wàn)公里）的地方拍攝了這張照片，冥王星幾乎占據(jù)了整個(gè)畫(huà)面。

圖片來(lái)源：美國(guó)宇航局/霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室/美國(guó)西南研究院

奧爾特云在柯伊伯帶邊緣上。這個(gè)巨大球形外殼環(huán)繞著我們的太陽(yáng)系。我們從未直接觀測(cè)到它，我們是根據(jù)數(shù)學(xué)模型和觀測(cè)到的可能源于那里的彗星，從而來(lái)預(yù)測(cè)它的存在。

圖解：柯伊伯帶

奧爾特云由冰質(zhì)空間碎片組成，大小如山，有時(shí)更大，它圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的距離為1.6光年。這種物質(zhì)外殼很厚，長(zhǎng)度5，000天文單位到100，000天文單位不等。一個(gè)天文單位（簡(jiǎn)稱(chēng)AU）是從太陽(yáng)到地球的距離，大約9300萬(wàn)英里（1.5億公里）。奧爾特云是太陽(yáng)引力影響的邊界，軌道上的物體可以在這里轉(zhuǎn)向，返回到離太陽(yáng)更近的地方。

太陽(yáng)的日光層沒(méi)有延伸那么遠(yuǎn)。日光層是由太陽(yáng)風(fēng)產(chǎn)生的氣泡，太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)向四面八方吹出的帶電氣體流。星際氣體壓力使太陽(yáng)風(fēng)突然減速的邊界，稱(chēng)為終止沖擊。該邊界出現(xiàn)在80-100天文單位之間。

圖片來(lái)源：美國(guó)宇航局

1977年，美國(guó)宇航局發(fā)射的兩艘航天器：2004年的旅行者1號(hào)和2007年的旅行者2號(hào)，已經(jīng)越過(guò)了終止沖擊。但在這兩艘航天器離開(kāi)奧爾特云層之前，還需要數(shù)千年的時(shí)間。

形成

大約45億年前，我們的太陽(yáng)系由一團(tuán)稠密的星際氣體和塵埃組成。云層崩塌，這可能是由附近一顆爆炸恒星（稱(chēng)作超新星）的沖擊波造成的。塵埃云崩塌時(shí)，它形成了一個(gè)太陽(yáng)星云：旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)盤(pán)。

圖解：超新星

在中心，引力把越來(lái)越多的物質(zhì)吸進(jìn)來(lái)。最終，核心壓力過(guò)大，氫原子開(kāi)始結(jié)合并形成氦，釋放出巨大能量。就這樣，我們的太陽(yáng)誕生了，它最終積累了99%以上的可用物質(zhì)。

盤(pán)外更遠(yuǎn)地方的物質(zhì)也聚集在一起。這些團(tuán)塊相互碰撞、粉碎，形成越來(lái)越大的物體。它們中一些長(zhǎng)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(wèi)星。在其他情況下，行星并沒(méi)有形成：小行星帶是由早期太陽(yáng)系的碎片組成的，這些碎片永遠(yuǎn)不會(huì)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(guī)則的小衛(wèi)星。

結(jié)構(gòu)

太陽(yáng)系的形成方式?jīng)Q定它其中行星和其他天體的排列順序。離太陽(yáng)最近的地方，只有巖石材料能承受住太陽(yáng)系年輕時(shí)產(chǎn)生的熱量。這決定了前四個(gè)行星：水星、金星、地球和火星是類(lèi)地行星。它們是有堅(jiān)硬巖石表面的小行星。

同時(shí)，我們習(xí)慣于將物質(zhì)視為冰、液體或氣體沉積在年輕太陽(yáng)系的外部區(qū)域。引力把這些物質(zhì)聚集在一起，所以我們發(fā)現(xiàn)了氣態(tài)巨行星木星、土星以及冰態(tài)巨行星天王星和海王星。

圖解：海王星

生命潛能

太陽(yáng)系是我們所知的唯一一個(gè)孕育生命的地方，但我們探索得越遠(yuǎn)，就越能在其他地方發(fā)現(xiàn)生命潛力。木星的衛(wèi)星歐羅巴和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二，厚厚的冰層下都有全球咸水海洋。

圖解：土衛(wèi)二

衛(wèi)星

圖解：冥衛(wèi)一

我們太陽(yáng)系中有150多顆已知的衛(wèi)星，還有幾顆正在等待發(fā)現(xiàn)確認(rèn)。八大行星中，水星和金星是沒(méi)有衛(wèi)星的行星。巨大行星擁有最多的衛(wèi)星。木星和土星長(zhǎng)期以來(lái)一直引領(lǐng)著我們太陽(yáng)系的衛(wèi)星數(shù)量。在某些方面，這些星球周?chē)男l(wèi)星群類(lèi)似于我們太陽(yáng)系的迷你版本。冥王星比我們自己的衛(wèi)星小，它的軌道上有五個(gè)衛(wèi)星，其中包括冥衛(wèi)一，冥衛(wèi)一大到可以搖晃冥王星。再小的小行星也可以擁有衛(wèi)星。2017年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)3122號(hào)小行星佛羅倫薩有兩顆小衛(wèi)星。

圖解：3122號(hào)佛羅倫薩兩顆小衛(wèi)星

這六幅窄角彩色圖像，由旅行者1號(hào)拍攝的太陽(yáng)系有史以來(lái)的第一幅“肖像”拍攝，旅行者1號(hào)距離地球40多億英里，離黃道約32度。