你真的了解太陽系嗎
太陽系是以太陽為核心的天體系統，是我們的的家園。在漫漫銀河繫上千億顆恆星中，太陽只是一顆不起眼的黃色小星星，但它有著獨一無二的構造，還有許多令人嘆為觀止的奇蹟。本文便是一個對太陽系的小小介紹。
太陽帶著整個太陽系家族在銀河中運行
Distant Solar Systems
Distant Solar Systems
Julien Baker
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據研究，太陽系大約已存在了50億年。當前被普遍接受的一種假說「星雲說」認為，太陽系起源於一團星雲，它原本是超新星爆發的遺迹，裡面含有大量的氫、氦，以及超新星爆炸時產生的許多重元素。在漫長的歲月中這團星雲因為外界的擾動發生了運動，漸漸地它的中心密度越來越大，溫度也越來越高，外圍的物質也開始圍繞這個中心開始旋轉。在這個過程中，這團星雲的核心從原來的稀疏寒冷變得緻密而高熱，當它的溫度達到一定的高度時，宇宙中最普遍存在的一種反應——氫核聚變開始了。這意味著太陽的誕生，它開始了穩定的發光發熱。
一幅早期恆星系統的想像圖
在太陽系的核心部分形成太陽的同時，它的外圍也不平靜。外層的物質雖然相對比較稀疏，但它的運動卻一刻也不曾停止，這種位於新生恆星的外圍的巨大雲盤被稱為原行星盤。原行星盤中的在旋轉中發生摩擦，團聚，漸漸形成了微小的團塊，這些團塊又進行了進一步的碰撞，併合，產生了較大的團塊，它們被稱為星子，又名微行星，其直徑通常在1-10km之間。
此時的太陽系一點也不平靜。這些大塊頭的星子互相發生頻繁的撞擊，規模十分巨大，經過數億年激烈的碰撞之後，星子們大都合成了直徑更大的天體，這便是大行星和矮行星的起源。但仍有部分星子未並和，它們就是今天的太陽系中隨處可見的小天體，如小行星和彗星。
目前太陽系中一些天體表面遍布的撞擊坑是星子存在的直接證據，在太陽系早期這種撞擊普遍發生於各大行星的表面。一種說法認為，正是這種撞擊給幼年的地球帶來了水和氨基酸等有機分子，才有了地球上繽紛多彩的生命。因此，現在仍殘留的星子——小行星和彗星，成為了人們研究早期太陽系和生命起源的重要材料。
早期地球也許就是這般模樣，隕石頻頻墜落，地面岩漿翻滾，整個地表遍布撞擊坑
之後，太陽系逐漸穩定，八大行星已經形成，太陽系內恢復了秩序。此後的數十億年里各大天體的軌道均未發生顯著變化，現在的太陽系正在穩定地運轉著。在太陽系內側是四顆固態行星，從內到外依次是水星、金星、地球和火星，它們被稱為內行星，主要由硅酸鹽和金屬構成，密度均較大，體積均較小。其中地球正好位於太陽系的宜居帶中，得天獨厚的條件使它成為了生命的樂園。
火星往外是一片遍布小行星的區域，這片區域環繞太陽一周，即著名的小行星帶（Asteroid Belt）。小行星帶之外是太陽系四顆巨大的氣態行星，從內到外依次是木星、土星、天王星和海王星，它們被稱為外行星。外行星的質量都比內行星大得多，外層都包裹著巨量的氣體，還有一個小小的固態核心。外行星的普遍特徵是體型大，都擁有光環（其中土星的光環最為絢麗）和數量眾多的衛星。
人們將地球到太陽的平均距離（約1.5億千米）定義為1天文單位（Astronomical Unit，縮寫為AU），用它來作為衡量太陽系內天體距離的一個單位。在一般的科普圖畫中，為了將太陽系各行星的特徵表現地較為突出，會將各行星的尺寸和其直間的距離嚴重誇大。實際上太陽系中各大行星的距離是十分遙遠的，具體見文末的附表。
你以為太陽系是長這樣的
實際上它長這樣
上圖是常見的太陽系科普圖畫，但下圖才是真實地體現了太陽系各大行星之間的距離
最遠的大行星——海王星的軌道半徑是30AU。最初人們認為，海王星軌道便是太陽系的疆界。上世紀美國天文學家柯伊伯（G.Kuiper,1905-1973）提出，在海王星軌道以外應存在著一個由冰物質構成的條帶，後來人們的觀測證實了這一點，為紀念其發現，這片區域便被命名為柯伊伯帶（Kuiper Belt）。在柯伊伯帶中人們也發現了不少天體，較為著名的有冥王星，鬩神星等。
然而，柯伊伯帶也不是太陽系的邊界。1950年，研究彗星的荷蘭天文學家奧爾特（Oort,1900-1992）發現，一些彗星的軌道遠遠超出了柯伊伯帶的範圍，達到了數萬AU，這超出了柯伊伯帶離太陽距離的很多倍。於是他推測，在柯伊伯帶之外，應該存在著一個範圍巨大的區域，它最遠的範圍可以延伸至太陽引力的極限（約1光年）處，數以萬計的冰冷石塊遍布其中。這片區域便命名為奧爾特雲（Oort Cloud），它的外緣便是目前人們公認的太陽系邊界。這裡是極度嚴寒的世界，也是長周期彗星的發源地。奧爾特雲再往外，就是空蕩蕩的星際空間。
由於距離過為遙遠，目前人們對柯伊伯帶和奧爾特雲的了解依然十分有限。2015年美國的新視野號探測器飛越了冥王星，成為首個近距離接觸柯伊伯帶天體的探測器。不少學者認為此處應該有不少未知的天體，我們期待人類對它們的進一步發現。
冥王星給您筆芯啦啾(?????)っ
上文提到的附表：
圖文編輯：辣子
文字來源：扯麵
圖片來源：網路
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