K15·通识·010·“全景”太阳系

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太阳系虽然和银河系一样，都有一个“系”字，但是此“系”绝非彼“系”。在宇宙系统里，这两个系的级别是不同的。就像同样是市，还分直辖的京津沪渝，和其他几百个省属地级呢。



四个直辖市

我们已经知道，银河系是有大量发光发热的恒星组成的，太阳是这些恒星中的一颗。太阳系的构成和银河系明显不同，粗略的说，太阳系是有太阳，以及围绕太阳运行的天体们组成的。太阳系中，除了太阳，其他的天体都不是恒星，自身是不能发光发热的。
尽管和其他的“系”相比，太阳系是距离我们最近的。但是，在很多小朋友看来，太阳系的直观程度比不上银河系。在电视，图书，网络上，经常能够看到银河璀璨的星图；在条件合适的地方，还能够肉眼看到乳白色的银河。相比之下，尽管知道八颗行星拱卫的太阳，却很少能够直观的“全景”观察太阳系。



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原因在于，在太阳系系统中，作为核心大家长的太阳占据了绝对尺度和绝对质量的绝对地位；八个成年的孩子身高差异很大，彼此相距遥远；其余未长成的小豆丁们也有同样的问题。所以，即使是“全景”观测太阳系，也很难符合小朋友们心中的想象。
先给一张天体体积大致按比例描绘的太阳系主要天体图，需要注意的是，这张图中各个天体间的距离并不是按比例的，仅供做天体大小的参考。



太阳系示意图

在这张图里，金星和地球只是两个豆点，水星和火星若隐若现，小朋友们可以想象一下，如果把太阳系主要天体的体积和相互距离都等比的星图会是什么样？



没法看的太阳系主要天体比例图

这是一张没法看的图，造成如此局面的原因，就是前文所述的三个绝对……
先来看看什么是太阳系吧。科学家一般认为：太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统，包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中，最大的八颗被称为行星，其余的天体要比行星小很多，比如矮行星、太阳系小行星和彗星。这段描述中出现的一些名词，后面都会慢慢介绍到的，不要急……
上一张详细一点儿的太阳系示意图……


从质量上看，太阳的质量占据了太阳系所有已知质量的99.86%，太阳系内的天体在太阳引力的下运动。在太阳系剩余的质量中，有99%的质量由太阳系的4颗大天体——木星、土星、天王星和海王星——组成，而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体（包括水星、金星、地球、火星、矮行星、卫星、小行星和彗星等），总质量还不到太阳系的0.002%。
从大小上看，如果把太阳到距离太阳最远的行星——海王星——的距离缩小成一个足球场大小，那么太阳的大小大约是一个砂糖橘，水星、金星、地球和火星的大小有如一只虱子，木星、土星、天王星和海王星的大小就像一个小钢珠。



太阳和它的行星们

从距离上看，天文学上除了光年以外，还有一个大尺寸的长度单位——天文单位。一般定义太阳到地球的平均距离是一个天文单位（大约1.5亿公里）。太阳到最大的行星——木星——之间的距离大约是5.2个天文单位（大约7.8亿公里）；到最远的行星——海王星——之间的距离大约是30个天文单位（大约45亿公里）。



逐步缩小太阳系

由此可见，太阳系就像是在一个空旷的体育馆中，散落了一个发光桔子，四个反光的小钢珠和四个反光虱子。这就是我们无法形象的“全景”太阳系的原因了。
关于太阳系的直观认识就先到这里，后面我们会由表及里，由浅入深的展开我们的太阳系探索之旅……