太阳系

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哈勃太空望远镜。这个望远镜在太空中。它拍摄的是用普通望远镜无法看到的遥远事物的照片。

你是否曾经想过天上的那些事物——太阳、月亮、星星？人类已经观察天空很长时间了，试图弄明白外面到底有什么。我们不断想出新的方法来了解更多关于外太空的知识。

行星是围绕恒星运动的大块岩石或气体球。我们住在一个叫地球的行星上，它围绕着我们叫太阳的恒星运行。太阳周围至少有七颗其他行星在运动，还有很多更小的天体。所有这些天体加在一起叫做一个系统。太阳的拉丁语词是Sol，所以我们把这个系统叫做太阳系。在我们自己的太阳系之外，有一些像太阳一样的星体，但在某些情况下它们比太阳还要大。

太阳系的八大行星，以及太阳。尺寸按比例缩放，但距离没有按比例缩放。

几千年前，一个叫阿里斯塔克斯的人说太阳系是围绕太阳转的。有些人认为他说得对，但很多人相信相反的观点：太阳系围绕地球运转，包括太阳（甚至其他恒星）。这似乎是有道理的，因为地球感觉不到自己在运动，不是吗？大约500年前，另一个叫哥白尼的人也说了和阿里斯塔克斯相同的话：所有的行星围绕太阳转，星星固定在太空中。这个时候，更多的人同意了，但仍然有一些人认为相反。然后，大约100年后，一个叫伽利略·伽利莱的人开始用一种新发明的工具——望远镜观察天空。他证明了所有的行星很可能都是围绕太阳运转的。这一次，更多的人认为伽利略可能是对的，地球确实是围绕太阳转的。很快，越来越多的人开始使用望远镜来研究天空。然而，仍然有一些人认为伽利略错了，他甚至被逮捕并被送上法庭，因他撒谎。所有相信他的人开始学习行星和太阳系中其他物体的运动方式，以证明他不是在撒谎。几千年后，人们终于说：“好吧，地球确实是围绕太阳转的。”伽利略再也不能被称为骗子了。

我们可以使用非常大的望远镜来观察其他恒星发生了什么。我们可以把远处恒星的照片与我们自己的恒星——太阳的照片进行比较。我们生活在激动人心的时代，因为我们第一次将人类送入太空，并且我们还有太空望远镜。这些太空中的望远镜拍摄了成千上万张行星、我们的太阳和遥远星星的照片。地球上的人们利用这些照片来了解太阳系中的所有不同事物，并试图解释太阳系是如何形成的。我们甚至在红色星球——火星上有一台机器人，它四处移动，地球上的人告诉它去哪里，拍摄什么照片。我们还想知道未来地球和太阳系会发生什么。

太阳系中有什么？

太阳系，展示了太阳、内行星、 asteroid带、外行星、外部矮行星和彗星。（不是按比例显示！）

太阳系的中心是太阳。它是一颗恒星，和天空中其他数十亿颗恒星一样。其他恒星离我们非常非常远，所以它们看起来很小。太阳对我们来说非常重要，因为它为我们提供了热量和能量，使得生命得以存在。没有太阳，地球上的任何生命都无法生存。

太阳系中其他的天体都围绕太阳运动（围绕太阳旅行）。行星是其中最大的天体。每个行星有点像地球，但行星之间也有很大的差异。

许多行星都有卫星。卫星围绕行星运行。水星没有卫星，金星也没有。地球有一个，而土星有超过80颗！

离太阳最近的行星被称为内行星。它们是水星、金星、地球和火星。然后是一个大的环状小行星带，里面的岩石块比行星小得多。这个环叫做小行星带。在小行星带中，有一颗名为Ceres的矮行星（比正常行星要小）。然后是外行星：木星、土星、天王星和海王星。再远处有两颗矮行星，冥王星和厄里斯。

这些行星的名字来源于几千年前人们崇拜的罗马神祇，尽管现在没有人再相信它们。你知道吗，星期几的名字也来源于古代神祇？星期六是“Saturn Day”（土星日），星期四是“Thor Day”（雷神日）。雷神托尔是维京神话中的神祇，也是奥丁的儿子。星期一和星期日分别表示“月亮日”和“太阳日”。一些月份的名字也源自罗马神祇。“三月”是以罗马神祇“火星”的名字命名的——他是战争之神！

在海王星轨道之外，有另一个像小行星一样的大环，叫做“柯伊伯带”。柯伊伯（发音为“KYE-per”）是第一个写到这个带的人姓。大多数柯伊伯带中的物体很难通过望远镜看到。

柯伊伯带之后是奥尔特云。科学家们认为彗星就来自这里。它非常遥远，远远超过冥王星与太阳之间的距离（超过一千倍）。它位于太阳系的边缘。（是的，"Oort"是第一个写到它的人的姓。）

黄道光

在所有这些天体之间，存在着尘埃。尘埃颗粒非常分散，但它们在太阳的光照下闪闪发光。在黎明前，九月或十月，它们在东方发光。我们称之为黄道光或黄道辉光。

当太空尘埃颗粒撞击地球的大气层时，它们会燃烧得非常明亮。我们称它们为流星或流星体。

太阳产生了太阳风——一种气体，从太阳向太空吹去。这种气体穿越行星，进入外太空。太阳风与其他恒星的风相遇的边界被称为“日球层”。它距离我们大约是地球到太阳的100倍远。其外面是大量的空旷空间。离我们最近的恒星距离太阳几千倍，远远超过整个太阳系的大小。宇宙是一个非常巨大而空旷的地方！

艾萨克·牛顿爵士，重力的发现者。

太阳系如何维持在一起？

据说他在一个苹果掉到他头上时，想出了重力的概念。
为什么所有的行星都围绕太阳运动？为什么月亮围绕行星运动？为什么太阳不离开，抛下行星？这些问题的答案都与重力有关。重力是一种质量的属性，它将物体吸引在一起。

我们没有注意到太阳的引力，因为太阳对地球的引力和对其他物体的引力是相同的。但太阳的引力足够强大，能够阻止地球飞离太阳。尽管地球在快速运动，它依然保持绕太阳转动。就像它们通过一根看不见的绳子绑在一起。同样，月亮也绕着许多行星运行。它们被重力保持在那里。太阳本身并没有在太空中静止不动。整个太阳系绕着我们银河系的中心运动。整个系统保持在一起的原因就是重力的作用。

关于质量
一切都是由物质组成的。物质的数量叫做质量。两个苹果的质量是一个苹果的两倍。物体的质量越大，重力对它的吸引力越强，物体的引力也会更强，能吸引其他物体。我们不会注意到苹果的引力，因为它的引力远远小于地球的引力。如果你站在地面上，放开一个苹果，重力会把它拉向地球的中心。它会撞到地面。如果你能以合适的角度和足够大的力扔苹果，它会进入地球的轨道。就是这样火箭将宇航员送入轨道的。如果你以正确的方向用极大的力扔苹果，它会飞离地球，永远不回来，但我们的手臂可没有那么强大。

任何物体的引力在靠近它时最强，离得远时最弱。科学家用体重来表示重力对我们的吸引力有多大。宇航员在月球上的体重大，因为月球的质量较小，重力也较小。我们在高山顶上的体重大约比在低处少一点，因为我们离大部分地球更远。

谁发现了太阳系？
任何经常抬头看天空的人都可以看到七个明亮的天体。这些天体是太阳、我们的月亮、水星、金星、火星、木星和土星。人们已经知道它们很长时间了。古人认为它们与神祇有关。在巴比伦，人们以它们命名一周的七天。几乎所有人都确信这些天体围绕地球运动。他们并不知道我们生活在一个太阳系中。

大约在1500年，尼古拉·哥白尼发现行星绕太阳转，只有月亮绕地球转。但他大部分时间害怕说出来，直到1543年，他去世的那年才发表了完整的观点。随后，伽利略·伽利莱将望远镜对准天空。他发现了围绕木星运动的卫星。他确信哥白尼是对的，但他因发表这一看法而陷入麻烦。科学家们花了七十年时间才说服大家相信行星绕太阳运动。现在，几乎地球上的每个人都明白我们生活在一个太阳系中。人们制造了更好的望远镜，并发现了更多天体——卫星、行星、新的行星和小行星。今天，像厄里斯这样的矮行星也被发现了。

“旅行者2号”太空船。

我们是如何探索太阳系的？

在望远镜发明之前，人们用眼睛探索天空。他们看到行星似乎在天空中“游走”。他们学会了预测太阳、月亮和行星在天空中的位置。他们建造了一些天文台——用于观察天空的地方。“观察”是比“观看”更科学的词语。他们观察太阳和星星来判断年份的时间。在中国，他们甚至知道月亮何时会遮挡太阳。大多数人认为天体能影响地球上的战争或和平。

艺术家描绘的“精神号”探测器。

17世纪初，望远镜首次被制造出来后，人们不断改进它们。天文学家发现行星不像星星。它们是像地球一样的世界。他们可以看到一些行星有卫星。他们开始思考这些世界是什么样的。最初，有些人认为其他行星和卫星上住着人类或动物。他们想象着在这些外星世界上生活会是什么样子。然后，他们改进了望远镜，发射了航天器进入太空，发现月球和火星上并没有植物或动物。

现在，我们可以通过前往一些其他世界来探索。大约35年前，12名宇航员走上了月球。他们带回了岩石和土壤样本。航天器飞掠过金星、火星和外行星。它们拍摄的照片展示了我们关于这些世界的许多知识。1971年、1976年和1997年，机器人着陆火星。它们拍摄了成千上万张行星的照片，并将这些照片和录像传回地球。它们还检查岩石，研究它们的成分。

到目前为止，我们只在地球上发现了生命。或许火星上曾经存在过微小的单细胞生命。或许木星的卫星欧罗巴的冰层下存在生命。新的航天器正在计划前往这些世界寻找生命。

艺术家描绘的“精神”我们的太阳系是如何形成的？

我们的太阳系是银河系的一部分。星系是由尘埃、气体、恒星和其他物质组成的巨大混合体。在银河系中，有尘埃和气体云，恒星就在这些云中诞生。我们的太阳系就在这样的云中形成。云的一部分开始变得更小、更紧密，形成了一个巨大的、旋转的气体和微小尘埃的盘状物。这个盘的中间部分最厚。中间部分慢慢塌缩，直到形成了太阳。我们仍在努力了解行星是如何形成的。大多数科学家认为它们是由剩余的气体和尘埃形成的。

这就是它可能发生的方式。盘的其余部分继续围绕太阳旋转。微小的尘埃颗粒相互碰撞，有些颗粒粘在一起。接下来，尘埃慢慢地聚集成颗粒，这些颗粒进一步聚集成砾石大小的块，然后是卵石，再到岩石。这些岩石相互碰撞，形成了山脉。山脉继续碰撞，形成更大的物体。这些大物体扫除了盘中大部分剩余的尘埃和气体，最终形成了行星、卫星和小行星。

太阳随着它的塌缩变得越来越热。它开始发光。中心的温度达到了100万摄氏度。太阳开始产生大量的光和热。这些光和热扫除了内行星之间大部分剩余的尘埃和气体。这些光和热就是我们每天在地球上看到和感受到的阳光。

太阳系将会发生什么？

大质量、快速衰老的恒星EtaCarinae抛出一大片气体云，形成了行星状星云。

在另外五十亿年后，太阳将消耗掉大部分氢燃料，进入生命的最后阶段。太阳的核心将收缩并变得更热。太阳的外层将膨胀，变得比现在大得多，它将形成一个红巨星。

它将变得如此巨大，以至于水星、金星，可能还有地球，甚至可能是火星，都将被吞噬。这些行星将被焚烧。哪些行星会被摧毁将取决于太阳剩余的质量。强大的太阳风将吹走太阳外层的一些气体。太阳的质量将减少，太阳的引力也会减弱。所有的行星将会远离太阳。

在成为红巨星一段时间后，太阳将开始燃烧氦。它将收缩，不再是红巨星。它将在大约十亿年内用尽氦燃料。然后，它将再次成为红巨星，更多的气体将在几百万年内被吹走。

行星状星云将形成。这个星云可能持续几千年到几万年，发出太阳的光辉。

在中心，太阳可能会收缩成一颗名为白矮星的小星体。那种星体的大小差不多是地球大小。大约需要100颗白矮星，首尾相接，才能与今天的太阳的宽度相当。太阳将没有燃料可以再继续燃烧。它将剩下大量的热量，逐渐变得越来越冷，越来越暗。然后，在一百亿年后，它的光将熄灭。

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注释
行星状星云之所以被命名为“行星状星云”，是因为通过最早的望远镜，天文学家认为它们看起来像行星。这个名字就这样保留下来了——但它们实际上与行星没有任何关系。