星云假說(shuō)

太陽(yáng)系七大奇觀

太陽(yáng)系的形成據(jù)信應(yīng)該是依據(jù)星云假說(shuō)，最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自獨(dú)立提出的。這個(gè)理論認(rèn)為太陽(yáng)系是在46億年前在一個(gè)巨大的分子云的塌縮中形成的。這個(gè)星云原本有數(shù)光年的大小，并且同時(shí)誕生了數(shù)顆恒星。研究古老的隕石追溯到的元素顯示，只有超新星爆炸后的心臟部分才能產(chǎn)生這些元素，所以包含太陽(yáng)的星團(tuán)必然在超新星殘骸的附近?？赡苁莵?lái)自超新星爆炸的震波使鄰近太陽(yáng)附近的星云密度增高，使得重力得以克服內(nèi)部氣體的膨脹壓力造成塌縮，因而觸發(fā)了太陽(yáng)的誕生。

相信經(jīng)由吸積的作用，各種各樣的行星將從云氣（太陽(yáng)星云）中剩余的氣體和塵埃中誕生：

一旦年輕的太陽(yáng)開(kāi)始產(chǎn)生能量，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)將原行星盤(pán)中的物質(zhì)吹入行星際空間，從而結(jié)束行星的成長(zhǎng)。年輕的金牛座T星的恒星風(fēng)就比處于穩(wěn)定階段的較老的恒星強(qiáng)得多。

根據(jù)天文學(xué)家的推測(cè)，太陽(yáng)系會(huì)維持直到太陽(yáng)離開(kāi)主序。由于太陽(yáng)是利用其內(nèi)部的氫作為燃料，為了能夠利用剩余的燃料，太陽(yáng)會(huì)變得越來(lái)越熱，于是燃燒的速度也越來(lái)越快。這就導(dǎo)致太陽(yáng)不斷變亮，變亮速度大約為每11億年增亮10%。

再過(guò)大約76億年，太陽(yáng)的內(nèi)核將會(huì)熱得足以使外層氫發(fā)生融合，這會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)膨脹到半徑的260倍，變?yōu)橐粋€(gè)紅巨星。此時(shí)，由于體積與表面積的擴(kuò)大，太陽(yáng)的總光度增加，但表面溫度下降，單位面積的光度變暗。

隨后，太陽(yáng)的外層被逐漸拋離，最后裸露出核心成為一顆白矮星，一個(gè)極為致密的天體，只有地球的大小卻有著原來(lái)太陽(yáng)一半的質(zhì)量。最后形成暗矮星。

大爆炸形成假說(shuō)

在大爆炸時(shí)期，黑洞的爆炸使其內(nèi)核及外殼物質(zhì)在強(qiáng)烈的爆炸中，產(chǎn)生裂變反應(yīng)，在爆炸中形成的碎片迅速膨脹，其體積由幾倍到幾十倍，由幾十倍到幾百倍，由幾百倍到幾千倍，由幾千倍到幾萬(wàn)倍，由幾萬(wàn)倍到幾億倍……在裂變過(guò)程中，產(chǎn)生了含有大量氕及其它能產(chǎn)生聚變物質(zhì)的氣團(tuán)，這些氣團(tuán)中的可致聚變的物質(zhì)達(dá)到一定量，氣團(tuán)的體積和內(nèi)部壓力達(dá)到一定程度，該氣團(tuán)的核聚變產(chǎn)生了。這樣就形成恒星的幼體。幼體在漫長(zhǎng)的歲月中，或同其它恒星合并，或吞噬漫長(zhǎng)的旅途中所遇到的殘?bào)w，不斷發(fā)展壯大自身，逐淅成為今天的太陽(yáng)。這些碎片的迅速澎漲，其實(shí)是一個(gè)裂變的過(guò)程，在裂變過(guò)程中，有的以固態(tài)的形式保持下來(lái)，這些物質(zhì)和其它的固態(tài)物質(zhì)隨時(shí)相遇，通過(guò)相互吸引，發(fā)生物理變化或化學(xué)變化，合并在一起；不斷的吞噬所遇到的體積小的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，使其體積不斷增加，質(zhì)量不斷增大，捕捉和吸引其它物質(zhì)的能力逐漸增強(qiáng)，終于，吸引住了一個(gè)體積較大的固態(tài)物質(zhì)，該物質(zhì)又有一定的反引力的效應(yīng)，這樣就成了行星和衛(wèi)星的系統(tǒng)。我們所生存的地球有可能就是在這個(gè)背景下形成的。地球是太陽(yáng)系八大行星之一，按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的次序排為第三顆。它有一個(gè)天然衛(wèi)星——月球，二者組成一個(gè)天體系統(tǒng)——地月系統(tǒng)。地球自西向東自轉(zhuǎn)，同時(shí)圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合產(chǎn)生了地球上的晝夜交替和四季變化。地球自轉(zhuǎn)的速度是不均勻的。同時(shí)，由于日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內(nèi)部物質(zhì)的各種作用，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間和地球本體內(nèi)的方向都要產(chǎn)生變化。

太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)可以大概地分為五部分。

太陽(yáng)

符號(hào)：⊙太陽(yáng)是太陽(yáng)系的母星，也是太陽(yáng)系里唯一自身會(huì)發(fā)光的天體，也是最主要和最重要的成員。它有足夠的質(zhì)量（約為地球的33萬(wàn)倍）讓內(nèi)部的壓力與密度足以抑制和承受核聚變產(chǎn)生的巨大能量，并以輻射的型式，例如可見(jiàn)光，讓能量穩(wěn)定地進(jìn)入太空。 太陽(yáng)在分類(lèi)上是一顆中等大小的黃矮星，不過(guò)這樣的名稱(chēng)很容易讓人誤會(huì)，其實(shí)在我們的星系中，太陽(yáng)是相當(dāng)大與明亮的。恒星是依據(jù)赫羅圖的表面溫度與亮度對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)分類(lèi)的。通常，溫度高的恒星也會(huì)比較明亮，而遵循此一規(guī)律的恒星都會(huì)位在所謂的主序帶上，太陽(yáng)就在這個(gè)帶子的中央。但是，比太陽(yáng)大且亮的星并不多，而比較暗淡和低溫的恒星則很多。太陽(yáng)在恒星演化的階段正處于壯年期，尚未用盡在核心進(jìn)行核聚變的氫。太陽(yáng)的亮度仍會(huì)與日俱增，早期的亮度只是當(dāng)代的75%。計(jì)算太陽(yáng)內(nèi)部氫與氦的比例，認(rèn)為太陽(yáng)已經(jīng)完成生命周期的一半，在大約50億年后耗盡進(jìn)行核聚變的氫，太陽(yáng)將離開(kāi)主序星階段，并變成更大與更加明亮，但表面溫度卻降低的紅巨星，亮度將是太陽(yáng)中年時(shí)的數(shù)千倍。太陽(yáng)是在宇宙演化后期才誕生的第一星族恒星，它比第二星族的恒星擁有更多的比氫和氦重的金屬（這是天文學(xué)的說(shuō)法：原子序數(shù)大于氦的都是金屬。）。比氫和氦重的元素是在恒星的核心形成的，必須經(jīng)由超新星爆炸才能釋入宇宙的空間內(nèi)。換言之，第一代恒星死亡之后宇宙中才有這些重元素。最老的恒星只有少量的金屬，后來(lái)誕生的才有較多的金屬。高金屬含量被認(rèn)為是太陽(yáng)能發(fā)展出行星系統(tǒng)的關(guān)鍵，因?yàn)樾行鞘怯衫鄯e的金屬物質(zhì)形成的。

行星際物質(zhì)

所有的內(nèi)行星

除了光，太陽(yáng)也不斷的放射出電子流（等離子），也就是所謂的太陽(yáng)風(fēng)。這條微粒子流的速度為每小時(shí)150萬(wàn)公里，在太陽(yáng)系內(nèi)創(chuàng)造出稀薄的大氣層（太陽(yáng)圈），范圍至少達(dá)到100天文單位（日球?qū)禹敚?，也就是我們所認(rèn)知的行星際物質(zhì)。 太陽(yáng)的黑子周期（11年）和頻繁的閃焰、日冕物質(zhì)拋射在太陽(yáng)圈內(nèi)造成的干擾，產(chǎn)生了太空氣候。伴隨太陽(yáng)自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng)在行星際物質(zhì)中所產(chǎn)生的太陽(yáng)圈電流片，是太陽(yáng)系內(nèi)最大的結(jié)構(gòu)。

地球的磁場(chǎng)從與太陽(yáng)風(fēng)的互動(dòng)中保護(hù)著地球大氣層。水星和金星則沒(méi)有磁場(chǎng)，太陽(yáng)風(fēng)使它們的大氣層逐漸流失至太空中。 太陽(yáng)風(fēng)和地球磁場(chǎng)交互作用產(chǎn)生的極光，可以在接近地球的磁極（如南極與北極）的附近看見(jiàn)。

宇宙線是來(lái)自太陽(yáng)系外的，太陽(yáng)圈屏障著太陽(yáng)系，行星的磁場(chǎng)也為行星自身提供了一些保護(hù)。宇宙線在星際物質(zhì)內(nèi)的密度和太陽(yáng)磁場(chǎng)周期的強(qiáng)度變動(dòng)有關(guān)，因此宇宙線在太陽(yáng)系內(nèi)的變動(dòng)幅度究竟是多少，仍然是未知的。

行星際物質(zhì)至少在在兩個(gè)盤(pán)狀區(qū)域內(nèi)聚集成宇宙塵。第一個(gè)區(qū)域是黃道塵云，位于內(nèi)太陽(yáng)系，并且是黃道光的起因。它們可能是小行星帶內(nèi)的天體和行星相互撞擊所產(chǎn)生的。第二個(gè)區(qū)域大約伸展在10-40天文單位的范圍內(nèi)，可能是柯伊伯帶內(nèi)的天體在相似的互相撞擊下產(chǎn)生的。

內(nèi)太陽(yáng)系

內(nèi)太陽(yáng)系在傳統(tǒng)上是類(lèi)地行星和小行星帶區(qū)域的名稱(chēng)，主要是由硅酸鹽和金屬組成的。這個(gè)區(qū)域擠在靠近太陽(yáng)的范圍內(nèi)，半徑還比木星與土星之間的距離還短。

內(nèi)行星 四顆內(nèi)行星或是類(lèi)地行星的特點(diǎn)是高密度、由巖石構(gòu)成、只有少量或沒(méi)有衛(wèi)星，也沒(méi)有環(huán)系統(tǒng)。它們由高熔點(diǎn)的礦物，像是硅酸鹽類(lèi)的礦物，組成表面固體的地殼和半流質(zhì)的地幔，以及鐵、鎳構(gòu)成的金屬核心所組成。四顆中的三顆（金星、地球、和火星）有實(shí)質(zhì)的大氣層，全部都有撞擊坑和地質(zhì)構(gòu)造的表面特征（地塹和火山等）。內(nèi)行星容易和比地球更接近太陽(yáng)的內(nèi)側(cè)行星（水星和金星）混淆。行星運(yùn)行在一個(gè)平面，朝著一個(gè)方向。

類(lèi)地行星

水星（Mercury）（不是♀，應(yīng)該是?）（0.4 天文單位）是最靠近太陽(yáng)，也是最小的行星（0.055地球質(zhì)量）。它沒(méi)有天然的衛(wèi)星，僅知的地質(zhì)特征除了撞擊坑外，只有大概是在早期歷史與收縮期間產(chǎn)生的皺折山脊。 水星，包括被太陽(yáng)風(fēng)轟擊出的氣體原子，只有微不足道的大氣。截至2013年，尚無(wú)法解釋相對(duì)來(lái)說(shuō)相當(dāng)巨大的鐵質(zhì)核心和薄薄的地幔。假說(shuō)包括巨大的沖擊剝離了它的外殼，還有年輕時(shí)期的太陽(yáng)能抑制了外殼的增長(zhǎng)。

金星（Venus）（不是♂，應(yīng)該是♀）（0.7 天文單位）的體積尺寸與地球相似（0.86地球質(zhì)量），也和地球一樣有厚厚的硅酸鹽地幔包圍著核心，還有濃厚的大氣層和內(nèi)部地質(zhì)活動(dòng)的證據(jù)。但是，它的大氣密度比地球高90倍而且非常干燥，也沒(méi)有天然的衛(wèi)星。它是顆炙熱的行星，表面的溫度超過(guò)400°C，很可能是大氣層中有大量的溫室氣體造成的。沒(méi)有明確的證據(jù)顯示金星的地質(zhì)活動(dòng)仍在進(jìn)行中，但是沒(méi)有磁場(chǎng)保護(hù)的大氣應(yīng)該會(huì)被耗盡，因此認(rèn)為金星的大氣是經(jīng)由火山的爆發(fā)獲得補(bǔ)充。

地球（Earth）（⊕）（1 天文單位）是內(nèi)行星中最大且密度最高的，也是唯一地質(zhì)活動(dòng)仍在持續(xù)進(jìn)行中并擁有生命的行星（至今科學(xué)家還沒(méi)有探索到其他來(lái)自太空的生物）。它也擁有類(lèi)地行星中獨(dú)一無(wú)二的水圈和被觀察到的板塊結(jié)構(gòu)。地球的大氣也于其他的行星完全不同，被存活在這兒的生物改造成含有21%的自由氧氣。它只有一顆衛(wèi)星，即月球；月球也是類(lèi)地行星中唯一的大衛(wèi)星。地球公轉(zhuǎn)（太陽(yáng)）一圈約365天，自轉(zhuǎn)一圈約1天。（太陽(yáng)并不是總是直射赤道，因?yàn)榈厍驀@太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，稍稍有些傾斜。）

火星（Mars）（♂）（1.5 天文單位）比地球和金星?。?.17地球質(zhì)量），只有以二氧化碳為主的稀薄大氣，它的表面，例如奧林匹斯山有密集與巨大的火山，水手號(hào)峽谷有深邃的地塹，顯示不久前仍有劇烈的地質(zhì)活動(dòng)?；鹦怯袃深w天然的小衛(wèi)星，戴摩斯和福伯斯，可能是被捕獲的小行星。

小行星帶

小行星的主帶和特洛伊小行星

小行星是太陽(yáng)系小天體中最主要的成員，主要由巖石與不易揮發(fā)的物質(zhì)組成。

主要的小行星帶位于火星和木星軌道之間，距離太陽(yáng)2.3至3.3 天文單位，它們被認(rèn)為是在太陽(yáng)系形成的過(guò)程中，受到木星引力擾動(dòng)而未能聚合的殘余物質(zhì)。

小行星的尺度從大至數(shù)百公里、小至微米的都有。除了最大的谷神星之外，所有的小行星都被歸類(lèi)為太陽(yáng)系小天體，但是有幾顆小行星，像是灶神星、健神星，如果能被證實(shí)已經(jīng)達(dá)到流體靜力平衡的狀態(tài)，可能會(huì)被重分類(lèi)為矮行星。

小行星帶擁有數(shù)萬(wàn)顆，可能多達(dá)數(shù)百萬(wàn)顆，直徑在一公里以上的小天體。盡管如此，小行星帶的總質(zhì)量仍然不可能達(dá)到地球質(zhì)量的千分之一。小行星主帶的成員依然是稀稀落落的，所以至今還沒(méi)有太空船在穿越時(shí)發(fā)生意外。

直徑在10至10.4 米的小天體稱(chēng)為流星體。

谷神星（Ceres）（2.77 天文單位）是主帶中最大的天體，也是主帶中唯一的矮行星。它的直徑接近1000公里，因此自身的引力已足以使它成為球體。它在19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)時(shí)，被認(rèn)為是一顆行星，在1850年代因?yàn)橛懈嗟男√祗w被發(fā)現(xiàn)才重新分類(lèi)為小行星；在2006年，又再度重分類(lèi)為矮行星。

小行星族

在主帶中的小行星可以依據(jù)軌道元素劃分成幾個(gè)小行星群和小行星族。小行星衛(wèi)星是圍繞著較大的小行星運(yùn)轉(zhuǎn)的小天體，它們的認(rèn)定不如繞著行星的衛(wèi)星那樣明確，因?yàn)橛行┬l(wèi)星幾乎和被繞的母體一樣大。

在主帶中也有彗星，它們可能是地球上水的主要來(lái)源。

特洛依小行星的位置在木星的 L4或L5點(diǎn)（在行星軌道前方和后方的不穩(wěn)定引力平衡點(diǎn)），不過(guò)“特洛依”這個(gè)名稱(chēng)也被用在其他行星或衛(wèi)星軌道上位于拉格朗日點(diǎn)上的小天體。 希耳達(dá)族是軌道周期與木星2:3共振的小行星族，當(dāng)木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)二圈時(shí)，這群小行星會(huì)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)三圈。

內(nèi)太陽(yáng)系也包含許多“淘氣”的小行星與塵粒，其中有許多都會(huì)穿越內(nèi)行星的軌道。

中太陽(yáng)系

太陽(yáng)系的中部地區(qū)是氣體巨星和它們有如行星大小尺度衛(wèi)星的家，許多短周期彗星，包括半人馬群也在這個(gè)區(qū)域內(nèi)。此區(qū)沒(méi)有傳統(tǒng)的名稱(chēng)，偶爾也會(huì)被歸入“外太陽(yáng)系”，雖然外太陽(yáng)系通常是指海王星以外的區(qū)域。在這一區(qū)域的固體，主要的成分是“冰”（水、氨和甲烷），不同于以巖石為主的內(nèi)太陽(yáng)系。

外行星

在外側(cè)的四顆行星，也稱(chēng)為類(lèi)木行星，囊括了環(huán)繞太陽(yáng)99%的已知質(zhì)量。木星和土星的大氣層都擁有大量的氫和氦，天王星和海王星的大氣層則有較多的“冰”，像是水、氨和甲烷。有些天文學(xué)家認(rèn)為它們?cè)摿沓梢活?lèi)，稱(chēng)為“天王星族”或是“冰巨星”。這四顆氣體巨星都有行星環(huán)，但是只有土星的環(huán)可以輕松的從地球上觀察?！巴庑行恰边@個(gè)名稱(chēng)容易與“外側(cè)行星”混淆，后者實(shí)際是指在地球軌道外面的行星，除了外行星外還有火星。

類(lèi)木行星

所有的外行星

木星（Jupiter）（?）（5.2 天文單位），主要由氫和氦組成，質(zhì)量是地球的318倍，也是其他行星質(zhì)量總合的2.5倍。木星的豐沛內(nèi)熱在它的大氣層造成一些近似永久性的特征，例如云帶和大紅斑。木星已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星有63顆，最大的四顆，甘尼米德、卡利斯多、埃歐、和歐羅巴，顯示出類(lèi)似類(lèi)地行星的特征，像是火山作用和內(nèi)部的熱量。甘尼米德比水星還要大，是太陽(yáng)系內(nèi)最大的衛(wèi)星。

土星（Saturn）（不是?，而是?）（9.5 天文單位），因?yàn)橛忻黠@的環(huán)系統(tǒng)而著名，它與木星非常相似，例如大氣層的結(jié)構(gòu)。土星不是很大，質(zhì)量只有地球的95倍，它有60顆已知的衛(wèi)星，泰坦和恩塞拉都斯，擁有巨大的冰火山，顯示出地質(zhì)活動(dòng)的標(biāo)志。泰坦比水星大，而且是太陽(yáng)系中唯一實(shí)際擁有大氣層的衛(wèi)星。

天王星（Uranus）（?，符號(hào)有幾種，此為其中之一）（19.2 天文單位），是最輕的外行星，質(zhì)量是地球的14倍。它的自轉(zhuǎn)軸對(duì)黃道傾斜達(dá)到90度，因此是橫躺著繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，在行星中非常獨(dú)特。在氣體巨星中，它的核心溫度最低，只輻射非常少的熱量進(jìn)入太空中。天王星已知的衛(wèi)星有27顆，最大的幾顆是泰坦尼亞、歐貝隆、烏姆柏里厄爾、艾瑞爾、和米蘭達(dá)。

海王星（Neptune）（?，同上天王星，此為其中之一）（30 天文單位）雖然看起來(lái)比天王星小，但密度較高使質(zhì)量仍有地球的17倍。他雖然輻射出較多的熱量，但遠(yuǎn)不及木星和土星多。海王星已知有13顆衛(wèi)星，最大的崔頓仍有活躍的地質(zhì)活動(dòng)，有著噴發(fā)液態(tài)氮的間歇泉，它也是太陽(yáng)系內(nèi)唯一逆行的大衛(wèi)星。在海王星的軌道上有一些1:1軌道共振的小行星，組成海王星特洛伊群。

彗星歸屬于太陽(yáng)系小天體，通常直徑只有幾公里，主要由具揮發(fā)性的冰組成。 它們的軌道具有高離心率，近日點(diǎn)一般都在內(nèi)行星軌道的內(nèi)側(cè)，而遠(yuǎn)日點(diǎn)在冥王星之外。當(dāng)一顆彗星進(jìn)入內(nèi)太陽(yáng)系后，與太陽(yáng)的接近會(huì)導(dǎo)致她冰冷表面的物質(zhì)升華和電離，產(chǎn)生彗發(fā)和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見(jiàn)的彗尾。

短周期彗星是軌道周期短于200年的彗星，長(zhǎng)周期彗星的軌周期可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年。短周期彗星，像是哈雷彗星，被認(rèn)為是來(lái)自柯伊伯帶；長(zhǎng)周期彗星，像海爾·波普彗星，則被認(rèn)為起源于奧爾特云。有許多群的彗星，像是克魯茲族彗星，可能源自一個(gè)崩潰的母體。有些彗星有著雙曲線軌道，則可能來(lái)自太陽(yáng)系外，但要精確的測(cè)量這些軌道是很困難的。 揮發(fā)性物質(zhì)被太陽(yáng)的熱驅(qū)散后的彗星經(jīng)常會(huì)被歸類(lèi)為小行星。

半人馬群是散布在9至30天文單位的范圍內(nèi)，也就是軌道在木星和海王星之間，類(lèi)似彗星以冰為主的天體。半人馬群已知的最大天體是10199 Chariklo，直徑在200至250 公里。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的是2060 Chiron，因?yàn)樵诮咏?yáng)時(shí)如同彗星般的產(chǎn)生彗發(fā)，被歸類(lèi)為彗星。有些天文學(xué)家將半人馬族歸類(lèi)為柯伊伯帶內(nèi)部的離散天體，而視為是外部離散盤(pán)的延續(xù)。

外海王星區(qū)

在海王星之外的區(qū)域，通常稱(chēng)為外太陽(yáng)系或是外海王星區(qū)，仍然是未被探測(cè)的廣大空間。這片區(qū)域似乎是太陽(yáng)系小天體的世界（最大的直徑不到地球的五分之一，質(zhì)量則遠(yuǎn)小于月球），主要由巖石和冰組成。

柯伊伯帶，最初的形式，被認(rèn)為是由與小行星大小相似，但主要是由冰組成的碎片與殘骸構(gòu)成的環(huán)帶，擴(kuò)散在距離太陽(yáng)30至500天文單位之處。這個(gè)區(qū)域被認(rèn)為是短周期彗星——像是哈雷彗星——的來(lái)源。它主要由太陽(yáng)系小天體組成，但是許多柯伊伯帶中最大的天體，例如創(chuàng)神星、伐樓拿、2003 EL61、2005 FY9和厄耳枯斯等，可能都會(huì)被歸類(lèi)為矮行星。估計(jì)柯伊伯帶內(nèi)直徑大于50 公里的天體會(huì)超過(guò)100000顆，但總質(zhì)量可能只有地球質(zhì)量的十分之一甚至只有百分之一。許多柯伊伯帶的天體都有兩顆以上的衛(wèi)星，而且多數(shù)的軌道都不在黃道平面上。

柯伊伯帶大致上可以分成共振帶和傳統(tǒng)的帶兩部分，共振帶是由與海王星軌道有共振關(guān)系的天體組成的（當(dāng)海王星公轉(zhuǎn)太陽(yáng)三圈就繞太陽(yáng)二圈，或海王星公轉(zhuǎn)兩圈時(shí)只繞一圈），其實(shí)海王星本身也算是共振帶中的一員。傳統(tǒng)的成員則是不與海王星共振，散布在39.4至47.7天文單位范圍內(nèi)的天體。傳統(tǒng)的柯伊伯帶天體以最初被發(fā)現(xiàn)的三顆之一的1992 QB1為名，被分類(lèi)為類(lèi)QB1天體。

冥王星（Pluto）（?，同上，此為其中之一）和卡戎（Charon）目前還不能確定卡戎是否應(yīng)被歸類(lèi)為當(dāng)前認(rèn)為的衛(wèi)星還是屬于矮行星，因?yàn)橼ね跣呛涂ㄈ只ダ@軌道的質(zhì)心不在任何一者的表面之下，形成了冥王星-卡戎雙星系統(tǒng)。另外兩顆很小的衛(wèi)星尼克斯（Nix）與許德拉（Hydra），則繞著冥王星和卡戎公轉(zhuǎn)。

冥王星和已知的三顆衛(wèi)星

冥王星在共振帶上，與海王星有著3:2的共振（冥王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)二圈時(shí)，海王星公轉(zhuǎn)三圈）?？乱敛畮е杏兄@種軌道的天體統(tǒng)稱(chēng)為類(lèi)冥天體。

離散盤(pán)與柯伊伯帶是重疊的，但是向外延伸至更遠(yuǎn)的空間。離散盤(pán)內(nèi)的天體應(yīng)該是在太陽(yáng)系形成的早期過(guò)程中，因?yàn)楹Ｍ跣窍蛲膺w徙造成的引力擾動(dòng)才被從柯伊伯帶拋入反復(fù)不定的軌道中。多數(shù)黃道離散天體的近日點(diǎn)都在柯伊伯帶內(nèi)，但遠(yuǎn)日點(diǎn)可以遠(yuǎn)至150天文單位；軌道對(duì)黃道面也有很大的傾斜角度，甚至有垂直于黃道面的。有些天文學(xué)家認(rèn)為黃道離散天體應(yīng)該是柯伊伯帶的另一部分，并且應(yīng)該稱(chēng)為'柯伊伯帶離散天體'。

鬩神星（136199 Eris）（平均距離68 天文單位），又名齊娜，是已知最大的黃道離散天體。該矮行星距離太陽(yáng)140億公里，此外，它還有一顆衛(wèi)星。從而引發(fā)了行星的辯論，在發(fā)現(xiàn)時(shí)候有人聲稱(chēng)是太陽(yáng)系第十大行星，但是隨后冥王星落敗成為了矮行星，經(jīng)過(guò)激烈爭(zhēng)論后，天文學(xué)家最后投票將太陽(yáng)系行星減為8個(gè)，并將冥王星歸為“矮行星”，此類(lèi)別還包括厄里斯和小行星谷神星。

美國(guó)加州技術(shù)研究所的科學(xué)家2003年在太陽(yáng)系的邊緣發(fā)現(xiàn)了這顆行星，編號(hào)為2003UB313，暫時(shí)命名為齊娜，直到2005年7月29日才向外界公布這個(gè)發(fā)現(xiàn)。據(jù)悉，各國(guó)天文學(xué)家于2006年8月24日的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上否認(rèn)其為大行星。

據(jù)介紹，齊娜的半徑約1490英里，較太陽(yáng)系邊緣的矮行星冥王星還要大77英里。而齊娜距離太陽(yáng)90億英里，這個(gè)距離大約是冥王星和太陽(yáng)間距離的三倍,也就是大約97.6個(gè)天文單位，一個(gè)天文單位指的太陽(yáng)與地球之間的距離。齊娜繞行太陽(yáng)一周，得花560年。

這個(gè)星體呈圓形，最大可能是冥王星的兩倍。他估計(jì)新發(fā)現(xiàn)的這顆星星的直徑估計(jì)有2100英里，是冥王星的1.5倍。

這個(gè)星體與太陽(yáng)系統(tǒng)的主平面保持著45度的夾角，大部分其它行星的軌道都在這個(gè)主平面里。布朗說(shuō)，這就是它一直沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)的原因。

最遠(yuǎn)的區(qū)域

太陽(yáng)系于何處結(jié)束，以及星際介質(zhì)開(kāi)始的位置沒(méi)有明確定義的界線，因?yàn)檫@需要由太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)引力兩者來(lái)決定。太陽(yáng)風(fēng)能影響到星際介質(zhì)的距離大約是冥王星距離的四倍，但是太陽(yáng)的洛希球，也就是太陽(yáng)引力所能及的范圍，應(yīng)該是這個(gè)距離的千倍以上。

日球?qū)禹?/h3>

太陽(yáng)圈可以分為兩個(gè)區(qū)域，太陽(yáng)風(fēng)傳遞的最大距離大約在95天文單位，也就是冥王星軌道的三倍之處。此處是終端震波的邊緣，也就是太陽(yáng)風(fēng)和星際介質(zhì)相互碰撞與沖激之處。太陽(yáng)風(fēng)在此處減速、凝聚并且變得更加紛亂，形成一個(gè)巨大的卵形結(jié)構(gòu)，也就是所謂的日鞘，外觀和表現(xiàn)得像是彗尾，在朝向恒星風(fēng)的方向向外繼續(xù)延伸約40天文單位，但是反方向的尾端則延伸數(shù)倍于此距離。太陽(yáng)圈的外緣是日球?qū)禹敚颂幨翘?yáng)風(fēng)最后的終止之處，外面即是恒星際空間。

太陽(yáng)圈外緣的形狀和形式很可能受到與星際物質(zhì)相互作用的流體動(dòng)力學(xué)的影響，同時(shí)也受到在南端占優(yōu)勢(shì)的太陽(yáng)磁場(chǎng)的影響；例如，它形狀在北半球比南半球多擴(kuò)展了9個(gè)天文單位（大約15億公里）。在日球?qū)禹斨猓诖蠹s230天文單位處，存在著弓激波，它是當(dāng)太陽(yáng)在銀河系中穿行時(shí)產(chǎn)生的。

還沒(méi)有太空船飛越到日球?qū)禹斨?，所以還不能確知星際空間的環(huán)境條件。而太陽(yáng)圈如何保護(hù)在宇宙射線下的太陽(yáng)系，我們所知甚少。為此，人們已經(jīng)開(kāi)始提出能夠飛越太陽(yáng)圈的任務(wù)。

奧爾特云

是一個(gè)假設(shè)包圍著太陽(yáng)系的球體云團(tuán)，布滿著不少不活躍的彗星，距離太陽(yáng)約50000至100000個(gè)天文單位，差不多等于一光年，即太陽(yáng)與比鄰星（Proxima）距離的四分一。

理論上的奧爾特云有數(shù)以兆計(jì)的冰冷天體和巨大的質(zhì)量，在大約5000天文單位，最遠(yuǎn)可達(dá)10000天文單位的距離上包圍著太陽(yáng)系，被認(rèn)為是長(zhǎng)周期彗星的來(lái)源。它們被認(rèn)為是經(jīng)由外行星的引力作用從內(nèi)太陽(yáng)系被拋至該處的彗星。奧爾特云（Oort Cloud）的物體運(yùn)動(dòng)得非常緩慢，并且可以受到一些不常見(jiàn)的情況的影響，像是碰撞、或是經(jīng)過(guò)天體的引力作用、或是星系潮汐。

塞德娜和內(nèi)奧爾特云

塞德娜（Sedna）是顆巨大、紅化的類(lèi)冥天體，近日點(diǎn)在76 天文單位，遠(yuǎn)日點(diǎn)在928 天文單位，12050年才能完成一周的巨大、高橢率的軌道。米高·布朗在2003年發(fā)現(xiàn)這個(gè)天體，因?yàn)樗慕拯c(diǎn)太遙遠(yuǎn)，以致不可能受到海王星遷徙的影響，所以認(rèn)為它不是離散盤(pán)或柯伊伯帶的成員。他和其他的天文學(xué)家認(rèn)為它屬于一個(gè)新的分類(lèi)，同屬于這新族群的還有近日點(diǎn)在45天文單位，遠(yuǎn)日點(diǎn)在415天文單位，軌道周期3420年的2000 CR105，和近日點(diǎn)在21天文單位，遠(yuǎn)日點(diǎn)在1000 天文單位，軌道周期12705年的（87269）2000 OO67。布朗命名這個(gè)族群為'內(nèi)奧爾特云'，雖然它遠(yuǎn)離太陽(yáng)但仍較近，可能是經(jīng)由相似的過(guò)程形成的。塞德娜的形狀已經(jīng)被確認(rèn)，非常像一顆矮行星。

疆界

我們的太陽(yáng)系仍然有許多未知數(shù)。考量鄰近的恒星，估計(jì)太陽(yáng)的引力可以控制2光年（125,000天文單位）的范圍。奧爾特云向外延伸的程度，大概不會(huì)超過(guò)50000天文單位。盡管發(fā)現(xiàn)的塞德娜，范圍在柯伊伯帶和奧爾特云之間，仍然有數(shù)萬(wàn)天文單位半徑的區(qū)域是未曾被探測(cè)的。水星和太陽(yáng)之間的區(qū)域也仍在持續(xù)的研究中。在太陽(yáng)系的未知地區(qū)仍可能有所發(fā)現(xiàn)。目前，地球的位置還是第三，是一個(gè)妙不可言的位置。

矮行星

被確認(rèn)的矮行星有五個(gè)：谷神星（Ceres）、冥王星（Pluto）、鬩神星（Eris）、鳥(niǎo)神星（Makemake）、妊神星（Haumea）。

太陽(yáng)系在銀河系中的位置

太陽(yáng)系位于一個(gè)被稱(chēng)為銀河系（直徑100,000光年，擁有約二千億顆恒星的棒旋星系）的星系內(nèi)。我們的太陽(yáng)位居銀河外圍的一條旋渦臂上，稱(chēng)為獵戶(hù)臂或本地臂。太陽(yáng)距離銀心25,000至28,000光年，在銀河系內(nèi)的速度大約是220公里/秒，因此環(huán)繞銀河公轉(zhuǎn)一圈需要2億2千5百萬(wàn)至2億5千萬(wàn)年，這個(gè)公轉(zhuǎn)周期稱(chēng)為銀河年。 太陽(yáng)系在銀河中的位置是地球上能發(fā)展出生命的一個(gè)很重要的因素，它的軌道非常接近圓形，并且和旋臂保持大致相同的速度，這意味著它相對(duì)旋臂是幾乎不動(dòng)的。因?yàn)樾圻h(yuǎn)離了有潛在危險(xiǎn)的超新星密集區(qū)域，使得地球長(zhǎng)期處在穩(wěn)定的環(huán)境之中得以發(fā)展出生命。太陽(yáng)系也遠(yuǎn)離了銀河系恒星擁擠群聚的中心，接近中心之處，鄰近恒星強(qiáng)大的引力對(duì)奧爾特云產(chǎn)生的擾動(dòng)會(huì)將大量的彗星送入內(nèi)太陽(yáng)系，導(dǎo)致與地球的碰撞而危害到在發(fā)展中的生命。銀河中心強(qiáng)烈的輻射線也會(huì)干擾到復(fù)雜的生命發(fā)展。即使在太陽(yáng)系所在的位置，有些科學(xué)家也認(rèn)為在35000年前曾經(jīng)穿越過(guò)超新星爆炸所拋射出來(lái)的碎屑，朝向太陽(yáng)而來(lái)的有強(qiáng)烈的輻射線，以及小如塵埃大至類(lèi)似彗星的各種天體，曾經(jīng)危及到地球上的生命。

太陽(yáng)向點(diǎn)（apex）是太陽(yáng)在星際空間中運(yùn)動(dòng)所對(duì)著的方向，靠近武仙座接近明亮的織女星的方向上。

鄰近的區(qū)域

太陽(yáng)系所在的位置是銀河系中恒星疏疏落落，被稱(chēng)為本星際云的區(qū)域。這是一個(gè)形狀像沙漏，氣體密集而恒星稀少，直徑大約300光年的星際介質(zhì)，稱(chēng)為本星系泡的區(qū)域。這個(gè)氣泡充滿的高溫等離子，被認(rèn)為是由最近的一些超新星爆炸產(chǎn)生的。 在距離太陽(yáng)10光年（94.6萬(wàn)億公里）內(nèi)只有少數(shù)幾顆的恒星，最靠近的是距離4.3光年的三合星，半人馬座α。半人馬座α的A與B是靠得很近且與太陽(yáng)相似的恒星，而C（也稱(chēng)為半人馬座比鄰星）是一顆小的紅矮星，以0.2光年的距離環(huán)繞著這一對(duì)雙星。接下來(lái)是距離6光年遠(yuǎn)的巴納德星、7.8光年的沃夫359、8.3光年的拉蘭德21185。在10光年的距離內(nèi)最大的恒星是距離8.6光年的一顆藍(lán)巨星——天狼星，它質(zhì)量約為太陽(yáng)2倍，有一顆白矮星（天狼B星）繞著其公轉(zhuǎn)。在10光年范圍內(nèi)，還有距離8.7光年，由兩顆紅矮星組成的鯨魚(yú)座UV；和距離9.7光年，孤零零的紅矮星羅斯154。與太陽(yáng)相似且最接近我們的單獨(dú)恒星是距離11.9光年的鯨魚(yú)座τ，質(zhì)量約為太陽(yáng)的80%，但光度只有60%。

數(shù)千年以來(lái)直到17世紀(jì)的人類(lèi)，除了少數(shù)幾個(gè)例外，都不相信太陽(yáng)系的存在。地球不僅被認(rèn)為是固定在宇宙的中心不動(dòng)的，并且絕對(duì)與在虛無(wú)飄渺的天空中穿越的對(duì)象或神祇是完全不同的。當(dāng)哥白尼與前輩們，像是印度的數(shù)學(xué)與天文學(xué)家Aryabhata和希臘哲學(xué)家亞里斯塔克斯（Aristarchus），以太陽(yáng)為中心重新安排宇宙的結(jié)構(gòu)時(shí)，仍是在17世紀(jì)最前瞻性的概念，經(jīng)由伽利略、開(kāi)普勒和牛頓等的帶領(lǐng)下，才逐漸接受地球不僅會(huì)移動(dòng)，還繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的事實(shí)；行星由和支配地球一樣的物理定律支配著，有著和地球一樣的物質(zhì)與世俗現(xiàn)象：火山口、天氣、地質(zhì)、季節(jié)和極冠。

最靠近地球的五顆行星，水星、金星、火星、木星和土星，是天空中最明亮的五顆天體，在古希臘被稱(chēng)為行星，意思是漫游者，已經(jīng)被知道會(huì)在以恒星為背景的天球上移動(dòng)，這就是這個(gè)名詞的由來(lái)。

望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)

太陽(yáng)系的第一次探測(cè)是由望遠(yuǎn)鏡開(kāi)啟的，始于天文學(xué)家首度開(kāi)始繪制這些因光度暗淡而肉眼看不見(jiàn)的天體之際。

伽利略是第一位發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系天體細(xì)節(jié)的天文學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)月球的火山口，太陽(yáng)的表面有黑子，木星有4顆衛(wèi)星環(huán)繞著?；莞棺冯S著伽利略的發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)土星的衛(wèi)星泰坦和土星環(huán)的形狀。后繼的卡西尼發(fā)現(xiàn)了4顆土星的衛(wèi)星，還有土星環(huán)的卡西尼縫、木星的大紅斑。

1705年，愛(ài)德蒙·哈雷認(rèn)識(shí)到在1682年出現(xiàn)的彗星，實(shí)際上是每隔75-76年就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的一顆彗星，稱(chēng)為哈雷彗星。這是除了行星之外的天體會(huì)圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的第一個(gè)證據(jù)。

1781年，威廉·赫歇爾在觀察一顆它認(rèn)為的新彗星時(shí)，在金牛座發(fā)現(xiàn)了聯(lián)星。事實(shí)上，它的軌道顯示是一顆行星，天王星，這是第一顆被發(fā)現(xiàn)的行星。

1801年，朱塞普·皮亞齊發(fā)現(xiàn)谷神星，這是位于火星和木星軌道之間的一個(gè)小世界，而一開(kāi)始他被當(dāng)成一顆行星。然而，接踵而來(lái)的發(fā)現(xiàn)使在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的小天體多達(dá)數(shù)以萬(wàn)計(jì)，導(dǎo)致他們被重新歸類(lèi)為小行星。

到了1846年，天王星軌道的誤差導(dǎo)致許多人懷疑是不是有另一顆大行星在遠(yuǎn)處對(duì)他施力。埃班·勒維耶的計(jì)算最終導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。在1859年，因?yàn)樗擒壍澜拯c(diǎn)有一些牛頓力學(xué)無(wú)法解釋的微小運(yùn)動(dòng)（“水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)”），因而有人假設(shè)有一顆水內(nèi)行星祝融星（中文常譯為“火神星”）存在；但這一運(yùn)動(dòng)最終被證明可以用廣義相對(duì)論來(lái)解釋?zhuān)承┨煳膶W(xué)家仍未放棄對(duì)“水內(nèi)行星”的探尋。

為解釋外行星軌道明顯的偏差，帕西瓦爾·羅威爾認(rèn)為在其外必然還有一顆行星存在，并稱(chēng)之為X行星。在他過(guò)世后，它的羅威爾天文臺(tái)繼續(xù)搜尋的工作，終于在1930年由湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星。但是，冥王星是如此的小，實(shí)在不足以影響行星的軌道，因此它的發(fā)現(xiàn)純屬巧合。就像谷神星，他最初也被當(dāng)作行星，但是在鄰近的區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了許多大小相近的天體，因此在2006年冥王星被國(guó)際天文學(xué)聯(lián)會(huì)重新分類(lèi)為矮行星。

在1992年，夏威夷大學(xué)的天文學(xué)家大衛(wèi)·朱維特和麻省理工學(xué)院的珍妮·盧發(fā)現(xiàn)1992 QB1，被證明是一個(gè)冰冷的、類(lèi)似小行星帶的新族群，也就是現(xiàn)在所知的柯伊伯帶，冥王星和卡戎都被是其中的成員。

米高·布朗、乍德·特魯希略和大衛(wèi)·拉比諾維茨在2005年宣布發(fā)現(xiàn)的鬩神星是比冥王星大的離散盤(pán)上天體，是在海王星之后繞行太陽(yáng)的最大天體。

太空船的觀測(cè)

自從進(jìn)入太空時(shí)代，許多的探測(cè)都是各國(guó)的太空機(jī)構(gòu)所組織和執(zhí)行的無(wú)人太空船探測(cè)任務(wù)。

太陽(yáng)系內(nèi)所有的行星都已經(jīng)被由地球發(fā)射的太空船探訪，進(jìn)行了不同程度的各種研究。雖然都是無(wú)人的任務(wù)，人類(lèi)還是能觀看到所有行星表面近距離的照片，在有登陸艇的情況下，還進(jìn)行了對(duì)土壤和大氣的一些實(shí)驗(yàn)。

第一個(gè)進(jìn)入太空的人造天體是前蘇聯(lián)在1957年發(fā)射的史潑尼克一號(hào)，成功的環(huán)繞地球一年之久。美國(guó)在1959年發(fā)射的先驅(qū)者6號(hào)，是第一個(gè)從太空中送回影像的人造衛(wèi)星。

第一個(gè)成功的飛越過(guò)太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的是月球1號(hào)，在1959年飛越了月球。最初是打算撞擊月球的，但卻錯(cuò)過(guò)了目標(biāo)成為第一個(gè)環(huán)繞太陽(yáng)的人造物體。水手2號(hào)是第一個(gè)環(huán)繞其他行星的人造物體，在1962年繞行金星。第一顆成功環(huán)繞火星的是1964年的水手4號(hào)。直到1974年才有水手10號(hào)前往水星。

探測(cè)外行星的第一艘太空船是先驅(qū)者10號(hào)，在1973年飛越木星。在1979年，先驅(qū)者11號(hào)成為第一艘拜訪土星的太空船。旅行者計(jì)劃在1977年先后發(fā)射了兩艘太空船進(jìn)行外行星的大巡航，在1979年探訪了木星，1980和1981年先后訪視了土星。旅行者2號(hào)繼續(xù)在1986年接近天王星和在1989年接近海王星。 旅行者太空船已經(jīng)遠(yuǎn)離海王星軌道外，在發(fā)現(xiàn)和研究終端震波、日鞘和日球?qū)禹數(shù)穆窂缴侠^續(xù)前進(jìn)。依據(jù)NASA的資料，兩艘旅行者太空船已經(jīng)在距離太陽(yáng)大約93天文單位處接觸到終端震波。

還沒(méi)有太空船曾經(jīng)造訪過(guò)柯伊伯帶天體。而在2006年1月19日發(fā)射的新視野號(hào)將成為第一艘探測(cè)這個(gè)區(qū)域的人造太空船。這艘無(wú)人太空船預(yù)計(jì)在2015年飛越冥王星。如果這被證明是可行的，任務(wù)將會(huì)擴(kuò)大以繼續(xù)觀察一些柯伊伯帶的其他天體。

在1966年，月球成為除了地球之外第一個(gè)有人造衛(wèi)星繞行的太陽(yáng)系天體（月球10號(hào)），然后是火星在1971年（水手9號(hào)），金星在1975年（金星9號(hào)），木星在1995年（伽利略號(hào)，也在1991年首先飛掠過(guò)小Gaspra），愛(ài)神星在2000年（會(huì)合-舒梅克號(hào)），和土星在2004年（卡西尼號(hào)-惠更斯號(hào)）。信使號(hào)太空船正在前往水星的途中，預(yù)計(jì)在2011年開(kāi)始第一次繞行水星的軌道；同一時(shí)間，黎明號(hào)太空船將設(shè)定軌道在2011年環(huán)繞灶神星，并在2015年探索谷神星。

第一個(gè)在太陽(yáng)系其它天體登陸的計(jì)劃是前蘇聯(lián)在1959年都登陸月球的月球2號(hào)。從此以后，抵達(dá)越來(lái)越遙遠(yuǎn)的行星，在1966年計(jì)劃登陸或撞擊金星（金星3號(hào)），1971年到火星（火星3號(hào)），但直到1976年才有維京1號(hào)成功登陸火星，2001年登陸愛(ài)神星（會(huì)合-舒梅克號(hào)），和2005年登陸土星的衛(wèi)星泰坦（惠更斯號(hào)）。伽利略太空船也在1995年拋下一個(gè)探測(cè)器進(jìn)入木星的大氣層；由于木星沒(méi)有固體的表面，這個(gè)探測(cè)器在下降的過(guò)程中被逐漸增高的溫度和壓力摧毀掉。

載人探測(cè)

尤里·加加林，于1961年4月12日搭乘東方一號(hào)升空。第一個(gè)在地球之外的天體上漫步的是尼爾·阿姆斯特朗，它是在1969年的太陽(yáng)神11號(hào)任務(wù)中，于7月21日在月球上完成的。美國(guó)的航天飛機(jī)是唯一能夠重復(fù)使用的太空船，并已完成許多次的任務(wù)。在軌道上的第一個(gè)太空站是NASA的“太空實(shí)驗(yàn)室”，可以有多位乘員，在1973年至1974年間成功的同時(shí)乘載著三位太空人。第一個(gè)真正能讓人類(lèi)在太空中生活的是前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站，從1989年至1999年在軌道上持續(xù)運(yùn)作了將近十年。它在2001年退役，后繼的國(guó)際空間站也從那時(shí)繼續(xù)維系人類(lèi)在太空中的生活。在2004年，太空船1號(hào)成為在私人的基金資助下第一個(gè)進(jìn)入次軌道的太空船。同年，美國(guó)前總統(tǒng)喬治·布什宣布太空探測(cè)的遠(yuǎn)景規(guī)劃：替換老舊的航天飛機(jī)、重返月球、甚至載人前往火星。

研究太陽(yáng)系

畫(huà)家筆下的HD69830行星系

對(duì)太陽(yáng)系的長(zhǎng)期研究，分化出了這樣幾門(mén)學(xué)科：

太陽(yáng)系化學(xué)：空間化學(xué)的一個(gè)重要分科，研究太陽(yáng)系諸天體的化學(xué)組成（包括物質(zhì)來(lái)源、元素與同位素豐度）和物理-化學(xué)性質(zhì)以及年代學(xué)和化學(xué)演化問(wèn)題。太陽(yáng)系化學(xué)與太陽(yáng)系起源有密切關(guān)系。

太陽(yáng)系物理學(xué)：研究太陽(yáng)系的行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星以及行星際物質(zhì)的物理特性、化學(xué)組成和宇宙環(huán)境的學(xué)科。

太陽(yáng)系內(nèi)的引力定律：太陽(yáng)系內(nèi)各天體之間引力相互作用所遵循的規(guī)律。

太陽(yáng)系穩(wěn)定性問(wèn)題：天體演化學(xué)和天體力學(xué)的基本問(wèn)題之一。

其他行星系

雖然學(xué)者同意另外還有其他和太陽(yáng)系相似的天體系統(tǒng)，但直到1992年才發(fā)現(xiàn)別的行星系。至今已發(fā)現(xiàn)幾百個(gè)行星系，但是詳細(xì)材料還是很少。這些行星系的發(fā)現(xiàn)是依靠多普勒效應(yīng)，通過(guò)觀測(cè)恒星光譜的周期性變化，分析恒星運(yùn)動(dòng)速度的變化情況，并據(jù)此推斷是否有行星存在，并且可以計(jì)算行星的質(zhì)量和軌道。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)只能發(fā)現(xiàn)木星級(jí)的大行星，像地球大小的行星就找不到了。

此外，關(guān)于類(lèi)似太陽(yáng)系的天體系統(tǒng)的研究的另一個(gè)目的是探索其他星球上是否也存在著生命。

提丟斯—波得定則（Titius—Bode law），簡(jiǎn)稱(chēng)“波得定律”，是關(guān)于太陽(yáng)系中行星軌道的一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何學(xué)規(guī)則。 它是在1766年德國(guó)的一位中學(xué)教師戴維·提丟斯（Johann Daniel Titius，1729～1796）發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)被柏林天文臺(tái)的臺(tái)長(zhǎng)波得（Johann Elert Bode）歸納成了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表示。

行星同太陽(yáng)平均距離的經(jīng)驗(yàn)定律。1766年﹐德國(guó)人提丟斯提出，取一數(shù)列0、3、6、12、24、48、96、192……，然后將每個(gè)數(shù)加上4，除以10，就可以近似地得到以天文單位表示的各個(gè)行星同太陽(yáng)的平均距離。1772年，德國(guó)天文學(xué)家波得進(jìn)一步研究了這個(gè)問(wèn)題，發(fā)表了這個(gè)定則，因而得名為提丟斯—波得定則，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)提丟斯定則或波得定則。這個(gè)定則可以表述為：從離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)計(jì)算，對(duì)應(yīng)于第n 個(gè)行星（對(duì)水星而言，n不是取為1，而是-∞），其同太陽(yáng)的距離a =0.4+0.3×2^（n-2天文單位）

注：冥王星于2006年8月被降級(jí)為矮行星，九大行星修訂為八大行星。

水星

平均日距 57910000 km（0.38 AU）

直徑 4878 km

質(zhì)量 3.30e23 kg

密度 5.43 gm/cm

重力 0.376 G

公轉(zhuǎn) 87.97 地球日

自轉(zhuǎn) 58.65 地球日

水星是最靠近太陽(yáng)的行星，由于水星距離太陽(yáng)實(shí)在太近了，表面溫度很高，太空船不易接近，在地球上也不容易觀測(cè)，因?yàn)榭捎^測(cè)的時(shí)間都集中在清晨太陽(yáng)出來(lái)的前幾分鐘，和夕陽(yáng)落下后的幾分鐘，時(shí)間不容易掌握，而且，在背景亮度尚高的情況下，要去找一顆比月亮大不了多少的水星，實(shí)在不是件輕松的事。水星是最靠近太陽(yáng)的行星，所以它運(yùn)行的速度比其他行星都快，每秒的速度接近48公里，并且不到88天就公轉(zhuǎn)太陽(yáng)一周。水星非常小，是由巖石構(gòu)成的，表面布滿被流星撞擊而形成的環(huán)形山和坑洞，另外有平滑，稀疏的坑洞平原。水星表面另外還有山脊，這是行星在40億年前核心逐漸冷卻與收縮所形成的，因此表面起伏不平。水星自轉(zhuǎn)的速度非常緩慢，自轉(zhuǎn)一周將近59個(gè)地球日，所以水星的一個(gè)太陽(yáng)日（從日出到另一個(gè)日出）差不多要176個(gè)地球日—相當(dāng)于水星一年88日的兩倍長(zhǎng)。水星的表面溫度很懸殊， 向陽(yáng)面高達(dá)攝氏430度，陰暗面則在攝氏零下170 度。當(dāng)黑夜降臨時(shí)，由于水星幾乎沒(méi)有大氣層，溫度下降很快。大氣成分包括由太陽(yáng)風(fēng)所捕捉到的微量氦和氫，或許還有一點(diǎn)其他的氣體。

水星時(shí)間換算

水星一全天有4224個(gè)小時(shí)，近6個(gè)月

水星一全年有88天 ， 近3個(gè)月

水星自轉(zhuǎn)一周有1416個(gè)小時(shí)，近2個(gè)月

金星

金星

平均日距 108200000 km（0.72 AU）

直徑 12103.6 km

質(zhì)量 4.869e24 kg

密度 5.24 gm/cm

重力 0.903 G

公轉(zhuǎn) 224.7地球日

自轉(zhuǎn) 243 地球日

金星是太陽(yáng)系第二顆行星，全天最亮的行星就是金星，通常是在清晨或傍晚才看得到，最亮?xí)r的亮度可超過(guò) -4，有如一盞掛在山邊的路燈，一般的望遠(yuǎn)鏡即可觀測(cè)，?？煽吹饺缭虑虻挠潿F(xiàn)象。在古代的西方世界，金星代表著美麗的女神金星是一顆巖石構(gòu)成的行星，也是距離太陽(yáng)第二近的行星。金星在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)也緩慢的反方向自轉(zhuǎn)，因此使它成為太陽(yáng)系中自轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)的行星，大約需243個(gè)地球日。

金星比地球稍微小一點(diǎn)，內(nèi)部構(gòu)造或許也類(lèi)似。金星是除了太陽(yáng)與月球外，天空中最亮的天體，這是因?yàn)樗拇髿鈱幽軓?qiáng)烈的反射陽(yáng)光。大氣層的主要成分是二氧化碳，它能在溫室效應(yīng)下吸收更多的熱，因此，金星成了最熱的行星，表面高溫度可達(dá)攝氏480度。厚的云層內(nèi)含有硫酸的小滴，并由風(fēng)以每小時(shí)接近360公 里的速度吹向行星各處。雖然金星需要243個(gè)地球日才能自轉(zhuǎn)一周，但高速的風(fēng)只需4個(gè)地球日就把云吹得環(huán)繞行星一圈。高溫、酸云和極高的大氣壓力，（大約是地球表面的90倍），顯示金星的環(huán)境惡劣。

地球

地球

平均日距 149600000 km（1 AU）

直徑 12756.3 km

質(zhì)量 5.965e24 kg

密度 5.52 gm/cm

重力 1 G(9.8 m/s2)

公轉(zhuǎn) 365.2422 地球日

自轉(zhuǎn) 0.9973地球日

美麗的地球，生命的奇跡，是宇宙的巧合或是上帝的杰作？地球是太陽(yáng)系第三顆行星，有一衛(wèi)星稱(chēng)為月亮，地球大氣層的保護(hù)及距離太陽(yáng)位置的適當(dāng)，是生命起源的重要條件。

地球是距離太陽(yáng)第三遠(yuǎn)的行星，也是直徑最大和比重最大的巖石行星，同時(shí)也是唯一 己知有生命存在的行星。地球內(nèi)部的巖石和金屬顯示它是一顆典型的板塊組成，由于板塊推擠，因此交界處會(huì)發(fā)生地震和火山等活動(dòng)。地球的大氣層和同一張保護(hù)層，它能阻擋來(lái)自太陽(yáng)有害人體的輻射，并防止流星撞擊行星表面，除此之外，還能積存足 夠的熱，防止氣溫急遽下降。地球表面有百分之七十為水所包圍，其他行星的表面都未發(fā)現(xiàn)這類(lèi)液態(tài)形式的水。地球有一個(gè)天然衛(wèi)星——月球，它的表面布滿了大大小小的環(huán)形山，月球大得足以把這兩個(gè)天體視為一個(gè)雙行星系統(tǒng)。

火星

平均日距 227940000 km（1.52 AU）

直徑 6794 km

質(zhì)量 6.4219e23 kg

密度 3.94 gm/cm

重力 0.38 G

公轉(zhuǎn) 686.98 地球日

自轉(zhuǎn) 1.026 地球日

火星是太陽(yáng)系第四個(gè)行星，在晴朗的夜空里，代表戰(zhàn)神的火星閃著火色的光芒，吸引著古今千萬(wàn)人的視線。十萬(wàn)年前有一顆來(lái)自火星的巖石墜落于地球的南極區(qū)，冰封。人們?cè)诖穗E石里發(fā)現(xiàn)了，可能是生命所留下的痕跡化石，這化石是三十億年前在火星上形成的，科學(xué)家正積極的研究，并探測(cè)這顆表面充滿神秘河道及火山的星球，火星上曾經(jīng)有生命嗎？

火星即常所說(shuō)的紅色行星，火星是太陽(yáng)系中第三小的行星直徑約為地球的二分之一，體積約為地球的十分之一，表面的重力約地球的三分之一強(qiáng)?；鹦堑拇髿鈱颖鹊厍蛳”?，只有地球大氣層的百分之一，主要成分是二氧化碳。同時(shí)還有少量的云層和晨霧。由于大氣層很稀薄，溫室效應(yīng)不明顯?；鹦浅嗟赖乇戆讜冏罡邷囟瓤蛇_(dá)27℃，夜晚最低溫度可至-133℃。

火星的北半球有許多由凝固的火山熔巖所形成的大平原，南半球有許多環(huán)形山與大的撞擊盆地，另外還有幾個(gè)大的、己熄滅的火山，例如奧林帕斯山，寬600公里，還有許多峽谷和分岔的河床。峽谷是 地殼移動(dòng)所 造成的而河床一般認(rèn)為是己干涸的河流形成的。在火星上高緯度的地方，冬天時(shí)由于溫度太低，大氣中的二氧化碳會(huì)凍結(jié)，而在五十公里高的地方形成云，到了春天便消失。夏天時(shí)由于日照強(qiáng)烈，地面溫度很高，地面附近的大氣 因受熱而產(chǎn)生強(qiáng)勁的上升氣流。這個(gè)股氣流會(huì)將地面的灰塵往上卷，在空中吸收陽(yáng)光的熱而進(jìn)一步提高大氣的溫度，使上升的速度增快，因此火星上常可看到大規(guī)模的暴石砂。

火星上最大的火山-------奧林柏斯山，高出地面24公里，幾乎是地球上最高山珠穆朗瑪峰（約8844米）3倍，同時(shí)也是太陽(yáng)系最高的山。

木星

平均日距 778330000 km（5.20 AU）

直徑 142984 km

質(zhì)量 1.900e27 kg

密度 1.31 gm/cm

重力 2.34 G

公轉(zhuǎn) 11.86 地球年

自轉(zhuǎn) 0.414 地球日

木星是太陽(yáng)系第五顆行星，也是整個(gè)太陽(yáng)系最大的行星，位于火星與土星之間，用一般的天文望遠(yuǎn)鏡（60mm 72倍）即可看到它表面的條紋及四顆明亮的衛(wèi)星，是全天第二亮的行星僅次于金星，木星的亮度最高可超過(guò) -2。木星是距離太陽(yáng)第五遠(yuǎn)的行星，也是四大氣體行星中的第一個(gè) 。它是最大且重的行星，直徑有地球的11倍，質(zhì)量是其他八個(gè)行星總和的2.5倍。木星可能有個(gè)小的石質(zhì)核心 ，四周是由金屬氫（液態(tài)氫，性質(zhì)如同金屬）所構(gòu)成的內(nèi)陸幔。內(nèi)陸幔的外面是由液愈氫和氦所構(gòu)成的 外地幔，它們?nèi)诤铣蓺鈶B(tài)的大氣層。木星的快速自轉(zhuǎn)使大氣層中的云形成帶狀與區(qū)層 穩(wěn)定的亂流形成白與紅斑等特別的云，這兩種都是巨大的風(fēng)暴。最有名的云是一個(gè)稱(chēng)為大紅斑的風(fēng)暴，它由一個(gè)比地球?qū)捜叮?升起于高云之上約七公里的旋渦圓 柱狀云所構(gòu)成。

木星有一個(gè)薄、暗的主環(huán)，里面有個(gè)由朝向行星延伸的微粒所形成稀薄光環(huán)。截至2013年，己知有66個(gè)衛(wèi)星。四個(gè)最大的衛(wèi)星（稱(chēng)為伽利略木衛(wèi)）是甘尼八德、卡利斯、埃歐和歐羅巴。甘尼八德與卡利斯多表面有許多坑洞，或許還有冰。歐羅巴表面表滑， 并復(fù)著冰，或許還有水。埃歐表面有許多發(fā)亮的紅色、橘色和黃色的斑點(diǎn)。這些顏色來(lái)自于活火山的硫磺物質(zhì)，由噴出表面高達(dá)數(shù)百公里的絨毛狀熔巖所造成的。

土星

平均日距 142940萬(wàn) km（9.54 AU）

土星是太陽(yáng)系第六顆行星

直徑 120536 km（equatorial）

質(zhì)量 5.688e26 kg

密度 0.69 gm/cm

重力 1.16G

公轉(zhuǎn) 29.46 地球年

自轉(zhuǎn) 0.436 地球日

土星是太陽(yáng)系第六顆行星，也是體積第二大的行星，有著美麗的環(huán)，在地球上以一般的望遠(yuǎn)鏡即可看見(jiàn)，土星、木星、天王星和海王星表面都是氣體，故自轉(zhuǎn)都相當(dāng)快。土星的環(huán)主要是由冰及塵粒構(gòu)成，據(jù)科學(xué)家推測(cè)，可能是因某衛(wèi)星受不了土星強(qiáng)大的引力而解體成碎片。

土星的環(huán)平面與土星公轉(zhuǎn)面不在同一個(gè)平面上，故當(dāng)土星公轉(zhuǎn)至某一位置時(shí)，土星的環(huán)平面剛好與我們的視線平行，我們?cè)诘厍蛏媳銦o(wú)法看到此一土星環(huán)，因?yàn)橥列黔h(huán)實(shí)在太薄了，我們無(wú)法從側(cè)面看到，另外，當(dāng)土星環(huán)與陽(yáng)光平行時(shí)，因環(huán)平面沒(méi)有受光，故我們也無(wú)法看到。

土星是從太陽(yáng)算起的第六顆行星，也是一個(gè)幾乎和木星一樣大的氣體巨星，赤道直徑約120500公里。土星可能有一個(gè)巖石與冰構(gòu)成的小核心，周?chē)墙饘贇洌ㄒ簯B(tài)氫，性質(zhì)如同金屬）構(gòu)成的內(nèi)陸函。在內(nèi)陸函的外面是是由液態(tài)氫構(gòu)成的外地函、融合成為氣態(tài)的大氣層。

土星的云層形成帶狀與區(qū)層，頗似木星，但由于外層的云薄而顯得較模糊。風(fēng)暴和漩渦發(fā)生在云中，看起來(lái)為呈紅或白色橢圓。

土星有一個(gè)極薄但卻很寬的環(huán)狀系統(tǒng)，雖然厚不到一公里，卻從行星表面朝外延伸約420000公里。主環(huán)包括數(shù)千條狹窄的細(xì)環(huán)， 由小微粒和大到數(shù)公尺寬的冰塊所構(gòu)成。土星已發(fā)現(xiàn)62顆衛(wèi)星，其中有些在光環(huán)內(nèi)運(yùn)行， 這會(huì)施加重力，影響到環(huán)的形狀。有趣的是，衛(wèi)星中的7顆為共內(nèi)軌道，與別的衛(wèi)星分享同一個(gè)軌道。天文學(xué)家相信這些共用軌道的衛(wèi)星為來(lái)自同一衛(wèi)星，但后來(lái)碎裂的衛(wèi)星。

天王星

平均日距 287099萬(wàn) km（19.218 AU）

直徑 51120 km（equatorial）

質(zhì)量 8.686e25 kg

密度 1.28 gm/cm

重力 1.15G

公轉(zhuǎn) 84.81 地球年

自轉(zhuǎn) 0.72 地球日

天王星是太陽(yáng)系第七顆行星，在太空船未到達(dá)以前，人類(lèi)并不知道它也有如土星一樣美麗的環(huán)，天王星是人類(lèi)用肉眼所能看到的最遠(yuǎn)的一顆行星，但是，如果你沒(méi)有受過(guò)專(zhuān)業(yè)的訓(xùn)練的話，是很難在眾星里尋到的。天王星（Uranus）的最大特征是自轉(zhuǎn)的傾斜度很大。一般行星的自轉(zhuǎn)軸與其公轉(zhuǎn)面都很接近垂共直，唯獨(dú)天王星的自轉(zhuǎn)軸成九十八度的傾斜，幾乎是橫躺著運(yùn)行。因此， 太陽(yáng)有時(shí)整天都照在北極上，而這時(shí)的南半球就全天黑暗。天王星表面發(fā)出帶有白色的藍(lán)綠光彩，因此推測(cè)它的大氣可能含有很多甲烷。而天王星的直徑約為地球的四倍，質(zhì)量約十四倍，但密度卻不及地球的四分之一，這是因?yàn)樘焱跣桥c其他木星型行星一樣，它們都是以氫、氦等氣體為主要成分形成的。

九條細(xì)環(huán)天王星的赤道上空也有九條環(huán)，這九條環(huán)合起來(lái)的寬度約十萬(wàn)公里，大約為土星環(huán)三分之一寬。天王星的環(huán)之構(gòu)造及成分與土星及木星的環(huán)大不相同，土星環(huán)是由幾千條環(huán)夾著很狹窄的空隙形成的，而天王星的九條環(huán)卻彼此都隔得很遠(yuǎn)。九條環(huán)中內(nèi)側(cè)的八條寬約十幾公里，最外側(cè)的一條則寬達(dá)一百公里以上。

海王星

平均日距 450400萬(wàn) km（30.06 AU）

直徑 49528 km（equatorial）

質(zhì)量 1.0247e26 kg

海王星是太陽(yáng)系第八顆行星，有八顆衛(wèi)星，海王星表面主要也是氣體組成，也有類(lèi)似木星表面的大紅斑風(fēng)暴云，我們稱(chēng)之為大黑斑，這個(gè)大風(fēng)暴約是木星大紅斑的一半，但也容得下整個(gè)地球。海王星亦有如土星的環(huán)，只是此環(huán)比天王星更細(xì)小。 

由冰粒形成的木星環(huán)及土星環(huán)看起來(lái)非常明亮，但天王星竹環(huán)是由碳粒石或巖石粒形成的，所以非常暗淡，海王星是離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星，平均距離分別為45億公里。海王星是一個(gè)巨大的氣體行星，有小的石質(zhì)核心，周?chē)梢簯B(tài)與氣態(tài)的混合體所組成。大氣層內(nèi)的云有顯著的特微，其中最明顯的是大黑斑，如地球般寬，還有小黑斑與速克達(dá)。大、小黑斑都是巨大的風(fēng)暴，以每小時(shí)2000公里的速度吹遍整個(gè)行星。速克達(dá)是范圍很廣的卷云。海王星有四個(gè)稀薄的環(huán)和8顆衛(wèi)星。崔頓是海王星最大的衛(wèi)星，也是太陽(yáng)系中，最冷的星體， 溫度在攝氏零下235度。有別于太陽(yáng)系中大部分的衛(wèi)星，崔頓是以海王星自轉(zhuǎn)的反方向來(lái)繞其母行星運(yùn)行。

海王星的四個(gè)又窄且暗細(xì)環(huán)，這環(huán)被造成原因是由微小的隕石猛烈的撞擊海王星的衛(wèi)星所造成灰塵微粒而形成。

太陽(yáng)與八大行星數(shù)據(jù)表（順序以距離太陽(yáng)由近而遠(yuǎn)排列）

衛(wèi)星數(shù)截至2006年5月，距離與軌道半徑以1天文單位（AU）為單位。