模擬器中的八大行星

銀河系是一個棒旋星系，^[1]直徑約10萬光年，包括一千億到四千億恒星。太陽是銀河系較典型的恒星，位于分支懸臂獵戶臂上，離銀河系中心有2.61萬光年，太陽系圍繞銀河系中心轉(zhuǎn)動的速度約240㎞/s，2.26億年轉(zhuǎn)一圈。^[2]

太陽系中的八大行星都位于差不多同一平面的近圓軌道上運行，朝同一方向繞太陽公轉(zhuǎn)。除金星以外，其他行星的自轉(zhuǎn)方向和公轉(zhuǎn)方向相同。彗星的繞日公轉(zhuǎn)方向大都相同，多數(shù)為橢圓形軌道，一般公轉(zhuǎn)周期比較長。

軌道環(huán)繞太陽的天體被分為三類：行星、矮行星和太陽系小天體。

太陽系中的行星是環(huán)繞太陽且質(zhì)量夠大的天體。

這類天體：

1.有足夠的質(zhì)量使本身的形狀成為球體；

2.有能力清空鄰近軌道的小天體。

3.不是行星的衛(wèi)星，或者是非恒星的天體

太陽系中能稱為大行星的天體有8個：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

在2006年8月24日，第26屆國際天文聯(lián)合會在捷克首都布拉格舉行，重新定義行星這個名詞，首次將冥王星排除在大行星外，并將冥王星、谷神星和鬩神星組成新的分類：矮行星。 矮行星不需要將鄰近軌道附近的小天體清除掉，其他可能成為矮行星的天體還有塞德娜、厄耳枯斯和創(chuàng)神星。從第一次發(fā)現(xiàn)的1930年到2006年，冥王星被當(dāng)成太陽系的第九顆行星。但是在20世紀(jì)末期和21世紀(jì)初，許多與冥王星大小相似的天體在太陽系內(nèi)陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，特別是鬩神星更明確的被指出比冥王星大（據(jù)2015年7月新視野號發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示，鬩神星略小于冥王星），使得冥王星的地位受到嚴(yán)重威脅。

環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)的其他天體都屬于太陽系小天體。

衛(wèi)星（如月球之類的天體），由于不是環(huán)繞太陽而是環(huán)繞行星、矮行星或太陽系小天體，所以不屬于太陽系小天體。

天文學(xué)家在太陽系內(nèi)以天文單位（AU）來測量距離。1AU是地球到太陽的平均距離，大約是1.5億公里（9300萬英里）。冥王星與太陽的距離大約是39AU，木星則約是5.2AU。最常用在測量恒星距離的長度單位是光年，1光年大約相當(dāng)于63240天文單位。行星與太陽的距離以公轉(zhuǎn)周期為周期變化著，最靠近太陽的位置稱為近日點，距離最遠(yuǎn)的位置稱為遠(yuǎn)日點。

有時會將太陽系非正式地分成幾個不同的區(qū)域：“內(nèi)太陽系”，包括四顆類地行星和主要的小行星帶；其余的是“外太陽系”，包含小行星帶之外所有的天體。 其它的定義還有海王星以外的區(qū)域，而將四顆大型行星稱為“中間帶”。

太陽系結(jié)構(gòu)圖

太陽系是以太陽為中心，和所有受到太陽的引力約束天體的集合體：8顆行星、至少173顆已知的衛(wèi)星、幾顆已經(jīng)辨認(rèn)出來的矮行星（冥王星、谷神星、鬩神星（齊娜）、妊神星和鳥神星）和數(shù)以億計的太陽系小天體。這些小天體包括小行星帶天體、柯伊伯帶天體、彗星和星際塵埃。^[3]

廣義上，太陽系的領(lǐng)域包括黃矮星 太陽，4顆像地球的類地行星，由許多小巖石組成的小行星帶，4顆充滿氣體的類木行星，充滿冰凍小巖石，被稱為柯伊伯帶的第二個小天體區(qū)。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤面和太陽圈，和依然屬于假設(shè)的奧爾特星云。

依照至太陽的距離，行星依序是水星、金星、地球、火星、

各行星的大小比對

木星、土星、天王星、和海王星，8顆中的6顆有天然的衛(wèi)星環(huán)繞著。在英文天文術(shù)語中，因為地球的衛(wèi)星被稱為月球，這些衛(wèi)星在英語中習(xí)慣上亦被稱為“月球”（moon），在中文里面用衛(wèi)星更為常見。五顆矮行星有冥王星，柯伊伯帶內(nèi)已知最大的天體之一鳥神星與妊神星，小行星帶內(nèi)最大的天體谷神星，和屬于黃道離散天體的鬩神星。

太陽系內(nèi)體積較大的衛(wèi)星（超過3000公里）包括地球的衛(wèi)星月球、木星的伽利略衛(wèi)星木衛(wèi)一（伊奧）、木衛(wèi)二（歐羅巴）、木衛(wèi)三（蓋尼米德）、木衛(wèi)四（卡利斯多）和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六（泰坦），以及海王星捕獲的衛(wèi)星海衛(wèi)一（特里同）。更小的衛(wèi)星參見各個相關(guān)行星條目。

太陽系的主角是位居中心的太陽，它是一顆光譜分類為G2V的主序星，擁有太陽系內(nèi)已知質(zhì)量的99.86%，并以引力主宰著太陽系。木星和土星，是太陽系內(nèi)最大的兩顆行星，又占了剩余質(zhì)量的90%以上，仍屬于假說的奧爾特云，還不知道會占有多少百分比的質(zhì)量。

太陽系內(nèi)主要天體的軌道，都在地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面（黃道）的附近。行星都非常靠近黃道，而彗星和柯伊伯帶天體，通常都有比較明顯的傾斜角度。

由北方向下鳥瞰太陽系，所有的行星和絕大部分的其他天體，都以逆時針（左旋）方向繞著太陽公轉(zhuǎn)。有些例外的，如哈雷彗星。

環(huán)繞著太陽運動的天體都遵守開普勒行星運動定律，軌道都是以太陽為焦點的一個橢圓，并且越靠近太陽時的速度越快。行星的軌道接近圓形，但許多彗星、小行星和柯伊伯帶天體的軌道則是高度橢圓的，甚至?xí)蕭佄锞€型。

在這么遼闊的空間中，有許多方法可以表示出太陽系中每個軌道的距離。在實際上，距離太陽越遠(yuǎn)的行星或環(huán)帶，與前一個的距離就會更遠(yuǎn)，而只有少數(shù)的例外。例如，金星在水星之外約0.33天文單位，而土星與木星的距離是4.3天文單位，海王星在天王星之外10.5天文單位。曾有些關(guān)系式企圖解釋這些軌道距離變化間的交互作用。

星云假說

太陽系的形成

太陽系的形成據(jù)信應(yīng)該是依據(jù)星云假說，最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自獨立提出的。這個理論認(rèn)為太陽系是在46億年前在一個巨大的分子云的塌縮中形成的 。這個星云原本有數(shù)光年的大小，并且同時誕生了數(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，所以包含太陽的星團(tuán)必然在超新星殘骸的附近?？赡苁莵碜猿滦潜ǖ恼鸩ㄊ灌徑柛浇男窃泼芏仍龈?，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（太陽星云）中剩余的氣體和塵埃中誕生：

一旦年輕的太陽開始產(chǎn)生能量，太陽風(fēng)會將原行星盤中的物質(zhì)吹入行星際空間，從而結(jié)束行星的成長。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，太陽系會維持直到太陽離開主序。由于太陽是利用其內(nèi)部的氫作為燃料，為了能夠利用剩余的燃料，太陽會變得越來越熱，于是燃燒的速度也越來越快。這就導(dǎo)致太陽不斷變亮，變亮速度大約為每11億年增亮10%。

再過大約16億年，太陽的內(nèi)核將會熱得足以使外層氫發(fā)生融合，這會導(dǎo)致太陽膨脹到半徑的260倍，變?yōu)橐粋€紅巨星。此時，由于體積與表面積的擴(kuò)大，太陽的總光度增加，但表面溫度下降，單位面積的光度變暗。

隨后，太陽的外層被逐漸拋離，最后裸露出核心成為一顆白矮星，一個極為致密的天體，只有地球的大小卻有著原來太陽一半的質(zhì)量。最后形成暗矮星。^[4]

大爆炸假說

在大爆炸時期，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，由幾千倍到幾萬倍，由幾萬倍到幾億倍……在裂變過程中，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。幼體在漫長的歲月中，或同其它恒星合并，或吞噬漫長的旅途中所遇到的殘體，不斷發(fā)展壯大自身，逐淅成為人類每天看到的太陽。這些碎片的迅速澎漲，其實是一個裂變的過程，在裂變過程中，有的以固態(tài)的形式保持下來，這些物質(zhì)和其它的固態(tài)物質(zhì)隨時相遇，通過相互吸引，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背景下形成的。地球是太陽系八大行星之一，按離太陽由近及遠(yuǎn)的次序排為第三顆。它有一個天然衛(wèi)星——月球，二者組成一個天體系統(tǒng)——地月系統(tǒng)。地球自西向東自轉(zhuǎn)，同時圍繞太陽公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運動的結(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，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。

太陽系的結(jié)構(gòu)可以大概地分為五部分。

太陽

符號：⊙太陽是太陽系的母星，也是太陽系里唯一自身會發(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，并以輻射的形式，例如可見光，讓能量穩(wěn)定地進(jìn)入太空。

太陽在分類上是一顆中等大小的黃矮星，不過這樣的名稱很容易讓人誤會，其實在我們的星系中，太陽是相當(dāng)大與明亮的。恒星是依據(jù)赫羅圖的表面溫度與亮度對應(yīng)關(guān)系來分類的。通常，溫度高的恒星也會比較明亮，而遵循此一規(guī)律的恒星都會位在所謂的主序帶上，太陽就在這個帶子的中央。但是，比太陽大且亮的星并不多，而比較暗淡和低溫的恒星則很多。

太陽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。太陽的亮度仍會與日俱增，早期的亮度只是當(dāng)代的75%。計算太陽內(nèi)部氫與氦的比例，認(rèn)為太陽已經(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，太陽將離開主序星階段，并變成更大與更加明亮，但表面溫度卻降低的紅巨星，亮度將是太陽中年時的數(shù)千倍。太陽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，后來誕生的才有較多的金屬。高金屬含量被認(rèn)為是太陽能發(fā)展出行星系統(tǒng)的關(guān)鍵，因為行星是由累積的金屬物質(zhì)形成的。

行星際物質(zhì)

除了光，太陽也不斷的放射出電子流（等離子），也就是所謂的太陽風(fēng)。這條微粒子流的速度為每小時150萬公里，在太陽系內(nèi)創(chuàng)造出稀薄的大氣層（太陽圈），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)。 太陽的黑子周期（11年）和頻繁的閃焰、日冕物質(zhì)拋射在太陽圈內(nèi)造成的干擾，產(chǎn)生了太空氣候。伴隨太陽自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動的磁場在行星際物質(zhì)中所產(chǎn)生的太陽圈電流片，是太陽系內(nèi)最大的結(jié)構(gòu)。

所有的類地行星

地球的磁場從與太陽風(fēng)的互動中保護(hù)著地球大氣層。水星和金星則沒有磁場，太陽風(fēng)使它們的大氣層逐漸流失至太空中。 太陽風(fēng)和地球磁場交互作用產(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。

宇宙線是來自太陽系外的，太陽圈屏障著太陽系，行星的磁場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)的密度和太陽磁場周期的強(qiáng)度變動有關(guān)，因此宇宙線在太陽系內(nèi)的變動幅度究竟是多少，仍然是未知的。

行星際物質(zhì)至少在在兩個盤狀區(qū)域內(nèi)聚集成宇宙塵。第一個區(qū)域是黃道塵云，位于內(nèi)太陽系，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)太陽系

內(nèi)太陽系在傳統(tǒng)上是類地行星和小行星帶區(qū)域的名稱，主要是由硅酸鹽和金屬組成的。這個區(qū)域擠在靠近太陽的范圍內(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)行星或是類地行星的特點是高密度、由巖石構(gòu)成、只有少量或沒有衛(wèi)星，也沒有環(huán)系統(tǒng)。它們由高熔點的礦物，像是硅酸鹽類的礦物，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的內(nèi)側(cè)行星（水星和金星）混淆。行星運行在一個平面，朝著一個方向。

類地行星

水星（Mercury）（?^[5]）（0.4 天文單位）是最靠近太陽，也是最小的行星（0.055地球質(zhì)量）。它沒有天然的衛(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，尚無法解釋相對來說相當(dāng)巨大的鐵質(zhì)核心和薄薄的地幔。假說包括巨大的沖擊剝離了它的外殼，還有年輕時期的太陽能抑制了外殼的增長。

金星（Venus）（♀^[5]）（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，也沒有天然的衛(wèi)星。它是顆炙熱的行星，表面的溫度超過400℃，很可能是大氣層中有大量的溫室氣體造成的。沒有明確的證據(jù)顯示金星的地質(zhì)活動仍在進(jìn)行中，但是沒有磁場保護(hù)的大氣應(yīng)該會被耗盡，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）（⊕^[5]）（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)活動仍在持續(xù)進(jìn)行中并擁有生命的行星（一直以來科學(xué)家還沒有探索到其他來自太空的生物）。它也擁有類地行星中獨一無二的水圈和被觀察到的板塊結(jié)構(gòu)。地球的大氣也與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；月球也是類地行星中唯一的大衛(wèi)星。地球公轉(zhuǎn)（太陽）一圈約365天，自轉(zhuǎn)一圈約1天。（太陽并不是總是直射赤道，因為地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)時，稍稍有些傾斜。）

火星（Mars）（♂^[5]）（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，水手號峽谷有深邃的地塹，顯示不久前仍有劇烈的地質(zhì)活動?；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

太陽系[太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體]

小行星是太陽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2.3至3.3 天文單位，它們被認(rèn)為是在太陽系形成的過程中，受到木星引力擾動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為太陽系小天體，但是有幾顆小行星，像是灶神星、健神星，如果能被證實已經(jīng)達(dá)到流體靜力平衡的狀態(tài)，可能會被重分類為矮行星。

小行星帶擁有數(shù)萬顆，可能多達(dá)數(shù)百萬顆，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，所以仍還沒有太空船在穿越時發(fā)生意外。

直徑在10至10.4 米的小天體稱為流星體。

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，被認(rèn)為是一顆行星，在1850年代因為有更多的小天體被發(fā)現(xiàn)才重新分類為小行星；在2006年，又再度重分類為矮行星。

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，因為有些衛(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源。

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

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

中太陽系

太陽系的中部地區(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區(qū)域內(nèi)。此區(qū)沒有傳統(tǒng)的名稱，偶爾也會被歸入“外太陽系”，雖然外太陽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)太陽系。

類木行星

在外側(cè)的四顆行星，也稱為類木行星，囊括了環(huán)繞太陽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)為它們該另成一類，稱為“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。“外行星”這個名稱容易與“外側(cè)行星”混淆，后者實際是指在地球軌道外面的行星，除了外行星外還有火星。

太陽系[太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體]

木星（Jupiter）（?^[5]）（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79顆，最大的四顆分別是木衛(wèi)三、木衛(wèi)四、木衛(wèi)一、和木衛(wèi)二，顯示出類似類地行星的特征，像是火山作用和內(nèi)部的熱量。木衛(wèi)三比水星還要大，是太陽系內(nèi)最大的衛(wèi)星。

土星（Saturn）（不是?，而是?^[5]）（9.5 天文單位），因為有明顯的環(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62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)活動的標(biāo)志。土衛(wèi)六比水星大，而且是太陽系中唯一實際擁有大氣層的衛(wèi)星。

天王星（Uranus）（?，符號有幾種，此為其中之一^[5]）（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)軸對黃道傾斜達(dá)到90度，因此是橫躺著繞著太陽公轉(zhuǎn)，在行星中非常獨特。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，最大的幾顆是天衛(wèi)三、歐貝隆、烏姆柏里厄爾、艾瑞爾、和天衛(wèi)五。

海王星（Neptune）（?，同上天王星，此為其中之一^[5]）（30 天文單位）雖然看起來比天王星小，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14顆衛(wèi)星，最大的海衛(wèi)一仍有活躍的地質(zhì)活動，有著噴發(fā)液態(tài)氮的間歇泉，它也是太陽系內(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

彗星歸屬于太陽系小天體，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，近日點一般都在內(nèi)行星軌道的內(nèi)側(cè)，而遠(yuǎn)日點在冥王星之外。當(dāng)一顆彗星進(jìn)入內(nèi)太陽系后，與太陽的接近會導(dǎo)致它冰冷表面的物質(zhì)升華和電離，產(chǎn)生彗發(fā)和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見的彗尾。

短周期彗星是軌道周期短于200年的彗星，長周期彗星的軌周期可以長達(dá)數(shù)千年。短周期彗星，像是哈雷彗星，被認(rèn)為是來自柯伊伯帶；長周期彗星，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，可能源自一個崩潰的母體。有些彗星有著雙曲線軌道，則可能來自太陽系外，但要精確的測量這些軌道是很困難的。 揮發(fā)性物質(zhì)被太陽的熱驅(qū)散后的彗星經(jīng)常會被歸類為小行星。

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。第一個被發(fā)現(xiàn)的是2060 Chiron，因為在接近太陽時如同彗星般的產(chǎn)生彗發(fā)，被歸類為彗星。有些天文學(xué)家將半人馬族歸類為柯伊伯帶內(nèi)部的離散天體，而視為是外部離散盤的延續(xù)。

外海王星區(qū)

在海王星之外的區(qū)域，通常稱為外太陽系或是外海王星區(qū)，仍然是未被探測的廣大空間。這片區(qū)域似乎是太陽系小天體的世界（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30至500天文單位之處。這個區(qū)域被認(rèn)為是短周期彗星——像是哈雷彗星——的來源。它主要由太陽系小天體組成，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，可能都會被歸類為矮行星。估計柯伊伯帶內(nèi)直徑大于50 公里的天體會超過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)太陽三圈就繞太陽二圈，或海王星公轉(zhuǎn)兩圈時只繞一圈），其實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，被分類為類QB1天體。

冥王星（Pluto）（?，同上，此為其中之一^[5]）和卡戎（Charon）目前還不能確定卡戎是否應(yīng)被歸類為當(dāng)前認(rèn)為的衛(wèi)星還是屬于矮行星，因為冥王星和卡戎互繞軌道的質(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)。

太陽系[太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體]

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

離散盤與柯伊伯帶是重疊的，但是向外延伸至更遠(yuǎn)的空間。離散盤內(nèi)的天體應(yīng)該是在太陽系形成的早期過程中，因為海王星向外遷徙造成的引力擾動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都在柯伊伯帶內(nèi)，但遠(yuǎn)日點可以遠(yuǎn)至150天文單位；軌道對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)時候有人聲稱是太陽系第十大行星，但是隨后冥王星落敗成為了矮行星，經(jīng)過激烈爭論后，天文學(xué)家最后投票將太陽系行星減為8個，并將冥王星歸為“矮行星”，此類別還包括厄里斯和小行星谷神星。

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

據(jù)介紹，齊娜的半徑約1490英里，較太陽系邊緣的矮行星冥王星還要大77英里。而齊娜距離太陽90億英里，這個距離大約是冥王星和太陽間距離的三倍,也就是大約97.6個天文單位，一個天文單位指的太陽與地球之間的距離。齊娜繞行太陽一周，得花560年。

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

這個星體與太陽系統(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主平面里。布朗說，這就是它一直沒有被發(fā)現(xiàn)的原因。

2016年1月20日，美國科學(xué)家宣布，在太陽發(fā)現(xiàn)一顆未為人知綽號“第9大行星”的巨型行星?！短煳膶W(xué)雜志》研究員巴蒂金（KonstantinBatygin）和布朗（MikeBrown）表示，他們通過數(shù)學(xué)模型和電腦模擬發(fā)現(xiàn)這顆行星，雖然沒有直接觀察到。該星體質(zhì)量約是地球的10倍，軌道與太陽平均距離比海王星的遠(yuǎn)20倍，這顆新行星繞太陽運行一周需時1萬至2萬年。這行星質(zhì)量約是冥王星的5千倍，科學(xué)家認(rèn)為這顆行星屬氣態(tài)，類似天王星和海王星，將是真正的第9大行星。

最遠(yuǎn)的區(qū)域

太陽系于何處結(jié)束，以及星際介質(zhì)開始的位置沒有明確定義的界線，因為這需要由太陽風(fēng)和太陽引力兩者來決定。太陽風(fēng)能影響到星際介質(zhì)的距離大約是冥王星距離的四倍，但是太陽的洛希球，也就是太陽引力所能及的范圍，應(yīng)該是這個距離的千倍以上。

日球?qū)禹?/h3>

太陽圈可以分為兩個區(qū)域，太陽風(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，也就是太陽風(fēng)和星際介質(zhì)相互碰撞與沖激之處。太陽風(fēng)在此處減速、凝聚并且變得更加紛亂，形成一個巨大的卵形結(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。太陽圈的外緣是日球?qū)禹敚颂幨翘栵L(fēng)最后的終止之處，外面即是恒星際空間。

太陽圈外緣的形狀和形式很可能受到與星際物質(zhì)相互作用的流體動力學(xué)的影響，同時也受到在南端占優(yōu)勢的太陽磁場的影響；例如，它形狀在北半球比南半球多擴(kuò)展了9個天文單位（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)太陽在銀河系中穿行時產(chǎn)生的。

還沒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。而太陽圈如何保護(hù)在宇宙射線下的太陽系，我們所知甚少。為此，人們已經(jīng)開始提出能夠飛越太陽圈的任務(wù)。

奧爾特云

是一個假設(shè)包圍著太陽系的球體云團(tuán)，布滿著不少不活躍的彗星，距離太陽約50000至100000個天文單位，差不多等于一光年，即太陽與比鄰星（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系，被認(rèn)為是長周期彗星的來源。它們被認(rèn)為是經(jīng)由外行星的引力作用從內(nèi)太陽系被拋至該處的彗星。奧爾特云（Oort Cloud）的物體運動得非常緩慢，并且可以受到一些不常見的情況的影響，像是碰撞、或是經(jīng)過天體的引力作用、或是星系潮汐。

塞德娜和內(nèi)奧爾特云

塞德娜（Sedna）是顆巨大、紅化的類冥天體，近日點在76 天文單位，遠(yuǎn)日點在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)這個天體，因為它的近日點太遙遠(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)為它屬于一個新的分類，同屬于這新族群的還有近日點在45天文單位，遠(yuǎn)日點在415天文單位，軌道周期3420年的2000 CR105，和近日點在21天文單位，遠(yuǎn)日點在1000 天文單位，軌道周期12705年的（87269）2000 OO67。布朗命名這個族群為'內(nèi)奧爾特云'，雖然它遠(yuǎn)離太陽但仍較近，可能是經(jīng)由相似的過程形成的。塞德娜的形狀已經(jīng)被確認(rèn)，非常像一顆矮行星。

疆界

我們的太陽系仍然有許多未知數(shù)。考量鄰近的恒星，估計太陽的引力可以控制2光年（125,000天文單位）的范圍。奧爾特云向外延伸的程度，大概不會超過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)萬天文單位半徑的區(qū)域是未曾被探測的。水星和太陽之間的區(qū)域也仍在持續(xù)的研究中。在太陽系的未知地區(qū)仍可能有所發(fā)現(xiàn)。目前，地球的位置還是第三，是一個妙不可言的位置。

矮行星

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

太陽系位于一個被稱為 銀河系（直徑100,000光年，擁有超過二千億顆恒星的 棒旋星系，而非漩渦星系）的星系內(nèi)。我們的太陽位居銀河外圍的一條旋臂上，稱為獵戶臂或本地臂。太陽距離銀心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2億2千5百萬至2億5千萬年，這個公轉(zhuǎn)周期稱為 銀河年。

太陽系在銀河中的位置是地球上能發(fā)展出生命的一個很重要的因素，它的軌道非常接近圓形，并且和旋臂保持大致相同的速度，這意味著它相對旋臂是幾乎不動的。因為旋臂遠(yuǎn)離了有潛在危險的超新星密集區(qū)域，使得地球長期處在穩(wěn)定的環(huán)境之中得以發(fā)展出生命。太陽系也遠(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)大的引力對奧爾特云產(chǎn)生的擾動會將大量的彗星送入內(nèi)太陽系，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)烈的輻射線也會干擾到復(fù)雜的生命發(fā)展。即使在太陽系所在的位置，有些科學(xué)家也認(rèn)為在35000年前曾經(jīng)穿越過超新星爆炸所拋射出來的碎屑，朝向太陽而來的有強(qiáng)烈的輻射線，以及小如塵埃大至類似彗星的各種天體，曾經(jīng)危及到地球上的生命。

太陽系[太陽和所有受到太陽的引力約束天體的集合體]

太陽向點（apex）是太陽在星際空間中運動所對著的方向，靠近武仙座接 近明亮的織女星的方向上。

鄰近的區(qū)域

太陽系所在的位置是銀河系中恒星疏疏落落，被稱為本星際云的區(qū)域。這是一個形狀像沙漏，氣體密集而恒星稀少，直徑大約300光年的星際介質(zhì)，稱為本星系泡的區(qū)域。這個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10光年（94.6萬億公里）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相似的恒星，而C（也稱為半人馬座比鄰星）是一顆小的紅矮星，以0.2光年的距離環(huán)繞著這一對雙星。接下來是距離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座UV；和距離9.7光年，孤零零的紅矮星羅斯154。與太陽相似且最接近我們的單獨恒星是距離11.9光年的鯨魚座τ，質(zhì)量約為太陽的80%，但光度只有60%。

數(shù)千年以來直到17世紀(jì)的人類，除了少數(shù)幾個例外，都不相信太陽系的存在。地球不僅被認(rèn)為是固定在宇宙的中心不動的，并且絕對與在虛無飄渺的天空中穿越的對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），以太陽為中心重新安排宇宙的結(jié)構(gòu)時，仍是在17世紀(jì)最前瞻性的概念，經(jīng)由伽利略、開普勒和牛頓等的帶領(lǐng)下，才逐漸接受地球不僅會移動，還繞著太陽公轉(zhuǎn)的事實；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，在古希臘被稱為行星，意思是漫游者，已經(jīng)被知道會在以恒星為背景的天球上移動，這就是這個名詞的由來。

觀測

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

伽利略是第一位發(fā)現(xiàn)太陽系天體細(xì)節(jié)的天文學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)月球的火山口，太陽的表面有黑子，木星有4顆衛(wèi)星環(huán)繞著。惠更斯追隨著伽利略的發(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，愛德蒙·哈雷認(rèn)識到在1682年出現(xiàn)的彗星，實際上是每隔75-76年就會重復(fù)出現(xiàn)的一顆彗星，稱為哈雷彗星。這是除了行星之外的天體會圍繞太陽公轉(zhuǎn)的第一個證據(jù)。

1781年，威廉·赫歇爾在觀察一顆它認(rèn)為的新彗星時，在金牛座發(fā)現(xiàn)了聯(lián)星。事實上，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小世界，而一開始他被當(dāng)成一顆行星。然而，接踵而來的發(fā)現(xiàn)使在這個區(qū)域內(nèi)的小天體多達(dá)數(shù)以萬計，導(dǎo)致他們被重新歸類為小行星。

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)處對他施力。埃班·勒維耶的計算最終導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。在1859年，因為水星軌道近日點有一些牛頓力學(xué)無法解釋的微小運動（“水星近日點進(jìn)動”），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；但這一運動最終被證明可以用廣義相對論來解釋，但某些天文學(xué)家仍未放棄對“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，并稱之為X行星。在他過世后，它的羅威爾天文臺繼續(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年冥王星被國際天文學(xué)聯(lián)會重新分類為矮行星。

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，被證明是一個冰冷的、類似小行星帶的新族群，也就是我們所知的柯伊伯帶，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上天體，是在海王星之后繞行太陽的最大天體。

太空船的觀測

自從進(jìn)入太空時代，許多的探測都是各國的太空機(jī)構(gòu)所組織和執(zhí)行的無人太空船探測任務(wù)。

太陽系內(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。雖然都是無人的任務(wù)，人類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)行了對土壤和大氣的一些實驗。

第一個進(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，成功的環(huán)繞地球一年之久。美國在1959年發(fā)射的先驅(qū)者6號，是第一個從太空中送回影像的人造衛(wèi)星。

第一個成功的飛越過太陽系內(nèi)其他天體的是月球1號，在1959年飛越了月球。最初是打算撞擊月球的，但卻錯過了目標(biāo)成為第一個環(huán)繞太陽的人造物體。水手2號是第一個環(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。直到1974年才有水手10號前往水星。

探測外行星的第一艘太空船是先驅(qū)者10號，在1973年飛越木星。在1979年，先驅(qū)者11號成為第一艘拜訪土星的太空船。旅行者計劃在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)在距離太陽大約93天文單位處接觸到終端震波。

還沒有太空船曾經(jīng)造訪過柯伊伯帶天體。而在2006年1月19日發(fā)射的新視野號將成為第一艘探測這個區(qū)域的人造太空船。這艘無人太空船預(yù)計在2015年飛越冥王星。如果這被證明是可行的，任務(wù)將會擴(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有人造衛(wèi)星繞行的太陽系天體（月球10號），然后是火星在1971年（水手9號），金星在1975年（金星9號），木星在1995年（伽利略號，也在1991年首先飛掠過小Gaspra），愛神星在2000年（會合-舒梅克號），和土星在2004年（卡西尼號-惠更斯號）。信使號太空船正在前往水星的途中，預(yù)計在2011年開始第一次繞行水星的軌道；同一時間，黎明號太空船將設(shè)定軌道在2011年環(huán)繞灶神星，并在2015年探索谷神星。

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

載人探測

尤里·加加林，于1961年4月12日搭乘東方一號升空。第一個在地球之外的天體上漫步的是尼爾·阿姆斯特朗，它是在1969年的太陽神11號任務(wù)中，于7月21日在月球上完成的。美國的航天飛機(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)。在軌道上的第一個太空站是NASA的“太空實驗室”，可以有多位乘員，在1973年至1974年間成功的同時乘載著三位太空人。第一個真正能讓人類在太空中生活的是前蘇聯(lián)的和平號空間站，從1989年至1999年在軌道上持續(xù)運作了將近十年。它在2001年退役，后繼的國際空間站也從那時繼續(xù)維系人類在太空中的生活。在2004年，太空船1號成為在私人的基金資助下第一個進(jìn)入次軌道的太空船。同年，美國前總統(tǒng)喬治·布什宣布太空探測的遠(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。

研究太陽系

各種系外行星

對太陽系的長期研究，分化出了這樣幾門學(xué)科：

太陽系化學(xué)：空間化學(xué)的一個重要分科，研究太陽系諸天體的化學(xué)組成（包括物質(zhì)來源、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)演化問題。太陽系化學(xué)與太陽系起源有密切關(guān)系。

太陽系物理學(xué)：研究太陽系的行星、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。

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

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

其他行星系

雖然學(xué)者同意另外還有其他和太陽系相似的天體系統(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)，通過觀測恒星光譜的周期性變化，分析恒星運動速度的變化情況，并據(jù)此推斷是否有行星存在，并且可以計算行星的質(zhì)量和軌道。應(yīng)用這項技術(shù)只能發(fā)現(xiàn)木星級的大行星，像地球大小的行星就找不到了。

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

系外行星

水星

水星

平均日距 57910000 km（0.38 AU）

直徑 4878 km

質(zhì)量 3.30×1023 kg

密度 5.43 g/cm^3

重力 0.376 G

公轉(zhuǎn) 87.97 地球日

自轉(zhuǎn) 58.65 地球日

水星是最靠近太陽的行星，由于水星距離太陽實在太近了，表面溫度很高，太空船不易接近，在地球上也不容易觀測，因為可觀測的時間都集中在清晨太陽出來的前幾分鐘，和夕陽落下后的幾分鐘，時間不容易掌握，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，實在不是件輕松的事。

水星是最靠近太陽的行星，所以它運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個地球日，所以水星的一個太陽日（從日出到另一個日出）差不多要176個地球日—相當(dāng)于水星一年88日的兩倍長。水星的表面溫度很懸殊， 向陽面高達(dá)攝氏430度，陰暗面則在攝氏零下170 度。當(dāng)黑夜降臨時，由于水星幾乎沒有大氣層，溫度下降很快。大氣成分包括由太陽風(fēng)所捕捉到的微量氦和氫，或許還有一點其他的氣體。

水星時間換算

水星一全天有4224個小時，近6個月

水星一全年有88天 ， 近3個月

水星自轉(zhuǎn)一周有1416個小時，近2個月

金星

金星

平均日距 108200000 km（0.72 AU）

直徑 12103.6 km

質(zhì)量 4.869×102? kg

密度 5.24 g/cm^3

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 -4，猶如一盞掛在山邊的路燈，一般的望遠(yuǎn)鏡即可觀測，常可看到如月球的盈虧現(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，也是距離太陽第二近的行星。金星在繞太陽公轉(zhuǎn)的同時也緩慢的反方向自轉(zhuǎn)，因此使它成為太陽系中自轉(zhuǎn)周期最長的行星，大約需243個地球日。

金星比地球稍微小一點，內(nèi)部構(gòu)造或許也類似。金星是除了太陽與月球外，天空中最亮的天體，這是因為它的大氣層能強(qiáng)烈的反射陽光。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)以每小時接近360公 里的速度吹向行星各處。雖然金星需要243個地球日才能自轉(zhuǎn)一周，但高速的風(fēng)只需4個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 5.965×102? kg

密度 5.52 g/cm^3

重力 1 G(9.8 m/s2)

公轉(zhuǎn) 365.2422 地球日

自轉(zhuǎn) 0.9973地球日(23.9352時)

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

地球是距離太陽第三遠(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，因此交界處會發(fā)生地震和火山等活動。地球的大氣層和同一張保護(hù)層，它能阻擋來自太陽有害人體的輻射，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)這類液態(tài)形式的水。地球有一個天然衛(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天體視為一個雙行星系統(tǒng)。

地球還有地磁場，現(xiàn)在的地磁場的南北極與地理南北極正好相反，地磁場同時也在保護(hù)著地球上的生命。

火星

平均日距 227940000 km（1.52 AU）

直徑 6794 km

火星

質(zhì)量 6.4219×1023kg

密度 3.94 g/cm^3

重力 0.38 G

公轉(zhuǎn) 686.98 地球日

自轉(zhuǎn) 1.026 地球日（24.624時）

火星是太陽系第四個行星，在晴朗的夜空里，代表戰(zhàn)神的火星閃著火色的光芒，吸引著古今千萬人的視線。十萬年前有一顆來自火星的巖石墜落于地球的南極區(qū)，冰封。人們在此隕石里發(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？

火星即常所說的紅色行星，火星是太陽系中第二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 地殼移動所 造成的而河床一般認(rèn)為是己乾涸的河流形成的。在火星上高緯度的地方，冬天時由于溫度太低，大氣中的二氧化碳會凍結(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。這個股氣流會將地面的灰塵往上卷，在空中吸收陽光的熱而進(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，同時也是太陽系最高的山。

木星

木星

平均日距 778330000 km（5.20 AU）

直徑 142984 km

質(zhì)量 1.900×102? kg

密度 1.31 g/cm^3

重力 2.34 G

公轉(zhuǎn) 11.86 地球年

自轉(zhuǎn) 0.414 地球日（9.936時）

木星是太陽系第五顆行星，也是整個太陽系最大的行星，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 -2。木星是距離太陽第五遠(yuǎn)的行星，也是四大氣體行星中的第一個。它是最大且重的行星，直徑有地球的11倍，質(zhì)量是其他八個行星總和的2.5倍。木星可能有個小的石質(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。最有名的云是一個稱為大紅斑的風(fēng)暴，它由一個比地球?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。

木星有一個薄、暗的主環(huán)，里面有個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個衛(wèi)星。四個最大的衛(wèi)星（稱為伽利略木衛(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， 并覆著冰，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。這些顏色來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 km（9.54 AU）

土星

直徑 120536 km（equatorial）

質(zhì)量 5.688×102? kg

密度 0.69 g/cm^3

重力 1.16G

公轉(zhuǎn) 29.46 地球年

自轉(zhuǎn) 0.436 地球日（10.464時）

土星是太陽系第六顆行星，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，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，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)面不在同一個平面上，故當(dāng)土星公轉(zhuǎn)至某一位置時，土星的環(huán)平面剛好與我們的視線平行，我們在地球上便無法看到此一土星環(huán)，因為土星環(huán)實在太薄了，我們無法從側(cè)面看到，另外，當(dāng)土星環(huán)與陽光平行時，因環(huán)平面沒有受光，故我們也無法看到。

土星是從太陽算起的第六顆行星，也是一個幾乎和木星一樣大的氣體巨星，赤道直徑約120500公里。土星可能有一個巖石與冰構(gòu)成的小核心，周圍是金屬氫（液態(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，看起來為呈紅或白色橢圓。

土星有一個極薄但卻很寬的環(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)運行， 這會施加重力，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)星分享同一個軌道。天文學(xué)家相信這些共用軌道的衛(wèi)星為來自同一衛(wèi)星，但后來碎裂的衛(wèi)星。

天王星

平均日距 287099萬 km（19.218 AU）

天王星

直徑 51120 km（equatorial）

質(zhì)量 8.686×102? kg

密度 1.28 g/cm^3

重力 0.886G

公轉(zhuǎn) 84.81 地球年

自轉(zhuǎn) 0.72 地球日（17.28時）

天王星是太陽系第七顆行星，在太空船未到達(dá)以前，人類并不知道它也有如土星一樣美麗的環(huán)，天王星是人類用肉眼所能看到的最遠(yuǎn)的一顆行星，但是，如果你沒有受過專業(yè)的訓(xùn)練的話，是很難在眾星里尋到的。天王星（Uranus）的最大特徵是自轉(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，唯獨天王星的自轉(zhuǎn)軸成九十八度的傾斜，幾乎是橫躺著運行。因此， 太陽有時整天都照在北極上，而這時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，這是因為天王星與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)合起來的寬度約十萬公里，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 km（30.06 AU）

直徑 49528 km（equatorial）

海王星

質(zhì)量 1.0247×102? kg

海王星是太陽系第八顆行星，有八顆衛(wèi)星，海王星表面主要也是氣體組成，也有類似木星表面的大紅斑風(fēng)暴云，我們稱之為大黑斑，這個大風(fēng)暴約是木星大紅斑的一半，但也容得下整個地球。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，海王星是離太陽最遠(yuǎn)的行星，平均距離分別為45億公里。海王星是一個巨大的氣體行星，有小的石質(zhì)核心，周圍由液態(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2000公里的速度吹遍整個行星。速克達(dá)是范圍很廣的卷云。海王星有四個稀薄的環(huán)和8顆衛(wèi)星。崔頓是海王星最大的衛(wèi)星，也是太陽系中，最冷的星體， 溫度在攝氏零下235度。有別于太陽系中大部分的衛(wèi)星，崔頓是以海王星自轉(zhuǎn)的反方向來繞其母行星運行。

各行星特征

海王星的四個又窄且暗細(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。

太陽與八大行星數(shù)據(jù)表（順序以距離太陽由近而遠(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。