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太陽系掠影

 tjhx0526 2012-06-23
太陽系掠影
 
天文學(xué)科普文,對太陽系的成員分類進行了介紹。與《地球檔案》和《太陽簡史》屬于同一系列。
原題為《我們太陽系的真相、形成和探索》(Our Solar System: Facts, Formation and Discorvery)

結(jié)構(gòu)
  位于太陽系中心的是我們的太陽。最接近它的四顆行星是石質(zhì)的類地行星——水星、金星、地球和火星。之外是是四顆氣態(tài)巨行星——木星、土星、天王星和海王星。在火星和木星的軌道間分布著小行星帶,之中有一顆矮行星谷神星。在海王星之外還有人發(fā)現(xiàn)了盤狀的柯伊伯帶,矮行星冥王星就位于這里。在更遠的地方是巨大球狀的奧爾特云(彗星倉庫)和水滴狀的太陽風(fēng)頂層(太陽風(fēng)在此遭遇星際物質(zhì))。
探索
  一千年間,天文學(xué)家一直在追尋著這些在星海中移動的光點。古希臘人把這些行星稱為“流浪者”。水星、金星、火星、木星和土星在古代就已經(jīng)被認知了,望遠鏡的發(fā)明為行星家族追加了小行星帶、天王星和海王星,還有冥王星以及眾多行星的衛(wèi)星(譯者注:有一些是間接通過望遠鏡發(fā)現(xiàn)的)。在太空時代的初期,我們發(fā)射了一系列太空探測器來探索我們的太陽系,這是一項至今還在進行的冒險。厄里斯星的發(fā)現(xiàn)激起了人們尋找矮行星的狂熱,而且還有超過100顆類似的天體等待著被發(fā)現(xiàn)。

這幅藝術(shù)家的假想畫展示了我們的太陽系和一個假想的褐矮星系的相對大小。假想的行星圍繞恒星OTS 44(譯者注:堰蜒座內(nèi),距地球550光年)旋轉(zhuǎn)。
版權(quán)所有:NASA/JPL-Caltech

太陽
  太陽是我們已知的太陽系內(nèi)最大的天體,占有太陽系總質(zhì)量的99.8%。它提供讓生命得以在地球或其它地方生存的光和熱的大部分。行星繞太陽運行的軌道是近圓形的橢圓,太陽位于每個橢圓中心的附近。

內(nèi)太陽系
內(nèi)行星
  最靠近太陽的四顆行星——水星、金星、地球和火星——大部分是由鐵和巖石構(gòu)成的。它們的大小和成分與地球相似,因此被稱為類地行星。
小行星帶
  小行星是較小的行星,它們中的大部分在火星和木星軌道間的小行星帶中環(huán)繞太陽運行。科學(xué)家估計那里有超過75萬顆直徑3/5英里(1公里)以上的小行星,還有數(shù)以百萬計的更小的小行星。有很多小行星的軌道可以把它們帶到太陽系的更內(nèi)層,有時甚至?xí)顾鼈兣c地球或其它內(nèi)行星相撞。
外太陽系
外行星
  外行星是具有氣體外層的巨大行星。它們的幾乎全部質(zhì)量都由氫和氦貢獻,這使得它們的組成成分與太陽類似。在氣態(tài)表層之下,它們并沒有固體的表面——外層大氣產(chǎn)生的壓力融化了它們的內(nèi)部,盡管它們可能具有石質(zhì)的核心。塵埃環(huán)、巖石還有冰塊環(huán)繞著所有這些行星(形成光環(huán)),其中以土星的光環(huán)最為著名。
彗星
  彗星一般被認為是一些臟雪球,主要由冰和巖石構(gòu)成。當(dāng)彗星沿著軌道接近太陽時,一些彗核中的冰被汽化,向被太陽照射的方向噴出,太陽風(fēng)又把氣體吹向相反方向,形成了長長的尾巴。短周期彗星會在200年內(nèi)完成繞日一周,人們認為它們起源于盤狀的柯伊伯帶。而長周期彗星則需要花200年以上的時間回歸一次,它們可能起源于球形的奧爾特云。
形成和演化
  許多科學(xué)家認為太陽和太陽系的其他部分是由一團稱為“太陽星云”的巨大的旋轉(zhuǎn)著的氣體和塵埃星云形成來的。隨著由于重力引起的星云坍縮,它旋轉(zhuǎn)得越來越快,并變成了盤狀。大部分物質(zhì)被吸引到中心形成了太陽。其它在盤狀星云中的物質(zhì)相互碰撞合并,形成小行星尺寸的星體,稱為“星子”,一些星子相互結(jié)合,形成小行星、彗星、衛(wèi)星和行星。來自太陽的太陽風(fēng)以其強大的力量吹走了內(nèi)行星上的氫和氦一類的輕元素,只留下了更小的石質(zhì)星球。然而在外部區(qū)域,太陽風(fēng)變得十分溫和,使得由氫和氦構(gòu)成氣態(tài)巨行星得以存在。

海外區(qū)域
  天文學(xué)家一直懷疑,一個稱為柯伊伯帶的寒冷環(huán)帶通過海王星的軌道,分布在距離太陽30到55倍天文單位(譯者注:1天文單位=太陽到地球的平均距離≈1.5億公里,海王星軌道長半徑為30.24天文單位)的區(qū)域。從20世紀九十年代直到現(xiàn)在,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過一千顆寒冷的天體??茖W(xué)家估計柯伊伯帶很有可能存在有幾萬個大小超過60英里(100公里)的冰矮天體,還有數(shù)量在萬億以上的彗星。
  穿越柯伊伯帶之后是奧爾特云,理論上分布在距離太陽5000到100000天文單位的區(qū)域,在它之內(nèi)存在著2萬億個冰矮天體。穿過奧爾特云后,是太陽系的最邊緣,也就是日球?qū)印粋€巨大的、水滴狀的區(qū)域,由太陽發(fā)射的帶電粒子分布在其中。許多天文學(xué)家認為,日球?qū)拥倪吔缡翘栵L(fēng)頂層,距離太陽90億英里(150億公里)。
  冥王星現(xiàn)在被認定為一顆處于柯伊伯帶中的矮行星。它不是孤獨的——最近還發(fā)現(xiàn)了馬克馬克星、妊神星和厄里斯星。另一顆約為3/4冥王星大小的天體被命名為塞德納星,它可能是第一顆在奧爾特云中發(fā)現(xiàn)的矮行星。

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