Section outline

  • General

    Collapse all Expand all

  • 序言

    介绍

    这些行星在夜空中看起来比点稍微大一些，但如果你把它们叫做点，那么地球（在这个像大理石大小的群体中，位于左上角）就比一颗沙粒还要小。

    这些行星在夜空中看起来比点稍微大一些，但如果你把它们叫做点，那么地球（在这个像大理石大小的群体中，位于左上角）就比一颗沙粒还要小。
    Wikijunior 图书欢迎你阅读儿童书籍《太阳系》。外太空可能是人类的最终边疆。尽管太阳系中的其他天体从地球看可能像微小的点一样，但我们的天体邻居仍然值得学习。如果你长大后打算成为一名宇航员，去太空旅行，你将需要了解相当多的太阳系知识。即使你不去太空，其他人在那里的活动也会影响到你，所以你需要了解它。此外，如果你遇到一位天文学家或宇航员，你可不想听起来一无所知！学习太阳系的重要性促使了许多专家在 Wikijunior 投入了他们的时间和才华，来编写这本书。

    Wikibooks 是 Wikimedia Foundation 的一个项目，旨在为成人和儿童提供免费的、易于获取的优质读物，促进全球知识的传播。传统出版商的收入大多来自经典书籍的再版、新书以及有着长期经验的作家或名人的作品。通过互联网，打破传统商业模式并利用新的创作人才池的可能性，使得一部真正优秀的新作能够仅凭其本身的价值而出版。

    通过这个项目，我们已经走到了昨日书籍与明日百科全书的十字路口。仅仅通过阅读这本书并告诉别人，你就已经推进了免费信息访问和出版领域民主化的事业。谢谢你，再次欢迎你。

    研究太阳系

    苏联发行的一枚邮票，展示了人造卫星“斯普特尼克”计划绕地球的轨道路径。


    科学家们仍在探索宇宙。无论是像植物和动物的细胞那样非常微小的事物，还是像太阳系或银河系那样非常巨大的事物，科学家们仍然有很多未知的领域。

    研究太空的科学家被称为天文学家或天体物理学家。他们通过两种不同的方式探索太阳系。天文学家通过望远镜观察天体，而天体物理学家（天文学家的一个专门分支）则尝试利用物理学解释观察到的现象，正如其名称所示，并推测尚未被发现或未知的内容。

    望远镜是在17世纪初在欧洲发明的，它使得像伽利略·伽利莱这样的好奇科学家能够近距离观察非常遥远的事物，看到太阳系和宇宙的细节，这是前所未见的。利用他的望远镜，伽利略是第一个看到土星环并绘制出月球详细图像的人。他还看到了木星的四颗最大卫星，后来被称为“伽利略卫星”，并且看到了太阳上的黑子。今天，地球上的望远镜和太空望远镜仍然被用于探索太阳系。望远镜有几种类型，最常见的是光学望远镜，如伽利略使用的（光学望远镜是通过光线观察事物），以及可以接收来自外太空的无线电波的无线电望远镜（无线电波是自然产生的，不需要人为制造）。

    直到1950年代，人类只能从地面探索太阳系。然而，在1957年，苏联（现在的俄罗斯和其他一些国家）发射了第一颗人造卫星——斯普特尼克1号（发音为spoo-tneek）。从那时起，人类开始发射载人和无人航天器进入太空，探索太阳系。

    现在，太阳系充满了人造探测器，这些探测器探索太阳系的行星和卫星。探测器将信息发送回地球，科学家们研究这些信息并推测其意义。每年，科学家们都会学到更多关于太阳系的知识。有时，他们会发现一些其他世界的事物与地球相似。其他时候，他们学到的东西则非常奇怪。所有这些发现都帮助我们更好地理解地球、地球的历史以及地球的邻里。

    太阳系如何被度量？

    科学家使用度量来了解事物的大小、温度或距离，这一点非常重要。在科学中，人们使用公制系统，它以米为基本单位。下面是本书中使用的所有度量类型的说明。

    距离或长度/宽度
    对于诸如某物的距离、长或宽等度量，科学家使用千米或米。公制系统的单位（1千米等于1000米，1米略大于英制单位系统中使用的3英尺）。千米通常缩写为km，米通常缩写为m。千米和米也可以拼写为Kilometers和Meters，但国际度量衡局使用-re版本作为官方拼写。

    由于地球外的距离非常巨大，科学家们还发明了新的度量单位，使得测量太空中的大距离更加简便。他们发明了天文单位（AU），等于149,597,871千米。1天文单位大约是地球与太阳之间的距离。太阳与海王星（距离太阳最远的行星）之间的平均距离为30.1 AU，即45.03亿千米。因此，使用AU来表示这样的大距离是很有用的：30个从地球到太阳的距离比起四十多亿千米要容易理解。如果有人告诉你从太阳到海王星的距离是4503万千米，你可能意识不到有什么问题，但如果你把它看作是0.301 AU，你就会知道它是不对的。

    在天文学中，他们有类似公制（10毫米等于1厘米，100厘米等于1米）和英制（1英尺等于12英寸，1码等于3英尺）的进阶尺度。通常，这些尺度不用于太阳系内，但如果你想成为天文学家或天体物理学家，了解这些尺度很重要。

    • 1光年（ly） = 63241.077 AU
    • 1秒差距（pc） = 3.26光年
    • 1千秒差距（kpc） = 1000秒差距
    • 1百万秒差距（mpc） = 1000千秒差距
    • 1十亿秒差距（gpc） = 1000百万秒差距

    为了帮助你更好地理解这些度量的大小，以下是一些示例：

    • 4.22光年 = 地球到最近的星星（比邻星，除了太阳）
    • 1.3秒差距 = 地球到比邻星的距离
    • 34千秒差距 = 银河系的长度
    • 0.76百万秒差距 = 地球到最近的星系，即仙女座星系的距离
    • 14十亿秒差距 = 可观察宇宙的半径

    质量
    为了衡量某物的大小，科学家们以千克或克来测量物体的质量。1千克等于1000克。科学家不使用体重，因为体重是指重力对物体的拉力。物体的质量在太阳系的任何地方都是相同的，因为它衡量的是物体所含的物质或“物质”的多少。你的体重大约会变化，因为不同地方的重力不同。

    在地球上，质量和体重是一样的。如果你在地球上重30千克（千克的简称），你的质量就是30千克。如果你漂浮在太空中，试图站在体重秤上，你的体重将是0千克，但你的质量仍然是30千克。你仍然由相同数量的物质构成。

    温度
    温度是一个数字表示，衡量某物相对于一个“常数”参考点的冷热程度。温度有几种刻度。在我们的日常生活中，我们测量温度时使用的是摄氏度（°C，表示“度”）或华氏度（°F，表示“度”）。但是，科学家，尤其是天文学家，使用开尔文（K）度来衡量温度（没有“°”符号）。在天文学中，不要使用摄氏度或华氏度来表示温度！

    一些重要的开尔文温度：

    • 0K（-273.15°C）是绝对零度，也称为最大寒冷度。测量温度时使用开尔文的一个优点是：数值总是正数，告诉你物体比可能的最冷状态要温暖多少。
    • 水的冰点是273.15K（0°C），沸点是373.15K（100°C）。
    • 一个30°C（86°F）的阳光明媚的日子是303.15K。这是273.15 + 30，因为开尔文和摄氏度的变化是相同的。

    家长、监护人和教育者的说明
    《太阳系》是一本由一群志愿者编写的Wikijunior书籍，按照其许可条款免费提供给互联网用户、打印商和分发商。它是贝克基金会、维基媒体基金会以及志愿者作家和编辑合作的成果。

    志愿者作家和贡献者感谢你获得这本书。通过将它提供给年轻人，你完成了Wikijunior项目的目标，即鼓励年轻人阅读和提高文化素养。

    原文和图形可以在 http://www.wikibooks.org 上获得，打印版本也可能通过许多不同的实体以许可证形式提供。

    再次感谢，祝您阅读愉快。

  • 太阳系

    弹出图片

    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。

    下一个话题：太阳

    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。

  • 太阳

    弹出图片

    太阳是什么？

    ☉︎ 太阳事实
    警告： 切勿直接注视太阳；这会伤害并损害你的眼睛。
    如果你通过望远镜看太阳，可能会导致失明。
    太阳离地球约为1.5亿千米（9300万英里）。
    太阳的光需要8分钟才能到达地球。这意味着，如果太阳爆炸，我们将延迟8分钟才看到它爆炸！
    每秒钟，太阳将400万公吨的气体转化为能量。那相当于881,849,000,000磅！
    太阳的直径相当于109个地球的大小。

    太阳是一颗恒星——离地球最近的恒星。它是一个巨大的、非常热的气体球（等离子态）。我们呼吸的空气和气球中的氦气都是气体。太阳表面温度超过5500°C，中心温度更高，约为1500万°C。太阳主要由氢（70%）和氦（28%）组成。它每秒将大量的氢转化为氦，从而产生热量和光。

    太阳产生的光和热温暖了地球的表面，并使植物生长。我们可以从植物中获得食物，还可以燃烧木材和其他植物部分来做饭、取暖和驱动汽车。没有太阳，地球上的生命就无法存在。

    太阳有多大？
    太阳非常大——比地球大得多！即使是强大的行星木星与之相比也是小得多。太阳的直径超过一百万千米（相当于109个地球），它包含了太阳系99.86%的质量。如果你能站在太阳表面，你的体重将是地球上的28倍，因为太阳的质量更大，因此它的引力也比地球强。

    超过一百万个地球可以容纳在太阳表面下。然而，从地球上看它并不显得那么大。这是因为太阳离我们非常远。与其他恒星相比，太阳的大小算是中等的。还有比太阳更大的恒星，也有更小的恒星。

    太阳向太阳系边缘吹送着非常稀薄的带电粒子太阳风。当它到达边缘时，这些气体与来自其他恒星的气体混合。

    太阳表面是什么样的？
    太阳没有像地球那样可以站立的地壳。整个太阳都是由气体、火焰和等离子体组成的。随着离太阳中心越来越远，气体变得越来越稀薄。当我们观察太阳时，看到的外层叫做光球，意为“光球”。我们称之为太阳的表面，因为我们看到的大部分光来自这里。实际上，光球上方还有大量来自太阳的物质，部分气体甚至被爆发到极远的地方。

    太阳如何产生光和热？
    太阳是地球的主要能源。这些能量是在太阳内部深处通过一种叫做核聚变的过程产生的。四个氢原子聚合成一个氦原子。部分剩余的物质转化为能量。这与氢弹释放能量的方式相同。

    太阳内部的结构：
    核心： 太阳的核心非常密集，密度约为铅的12倍。这意味着如果从太阳核心提取一加仑气体，它将重达半吨。它的温度也非常高——大约1500万°C。这个区域是大多数核反应发生的地方。

    辐射区： 在这个区域，核心产生的光和热努力向外传播。构成这一区域的气体非常密集，不断地吸收和发射光线。你是否曾经尝试过在水中跑步？这就像光波在太阳的这一部分区域中的传播。光无法传播太远，每次都会遇到障碍并改变方向。光在这里传播得非常缓慢。一束光从这一层穿透出来可能需要一百万年。

    对流区： 你是否曾经看到火上方的空气闪烁？你可能被告知这是因为热气上升？实际上，是热气上升。热气体变得不那么密集并上升，冷气体变得更加密集并下沉。在这个区域，气体比较稀薄。它们像壁炉中的空气一样运动。底部的气体从下面被加热，升到表面，将热量释放到太空中，然后再次下沉。对流区中的气体形成了类似地球海洋和大气的流动，这些流动叫做对流单元。

    太阳黑子是什么？

    太阳黑子是太阳上的黑暗斑点，但它们仍然比闪电亮。太阳黑子看起来比太阳的其他部分更暗，因为它们稍微凉一些。尽管太阳黑子比太阳的其他部分要冷，但它们仍然很热——大约4000°C（7000°F）。太阳黑子是由太阳磁场变化引起的。磁场会阻止对流，这导致太阳黑子的区域变冷并变暗。太阳黑子通常成群出现，随着太阳的自转而移动。

    我们看到的太阳黑子数量在大约11年的周期内上下波动。

    太阳内部发生了什么。不同的颜色表示不同的区域。

     

     

     

     

     

    太阳大气是什么样的？
    在光球层上方，太阳的气体并不密集。我们可以用特殊的望远镜看到两层结构。再往上，气体以太阳风的形式流出，达到太阳系的边缘。

    耀斑和日珥

    黑色区域是太阳黑子

    如果你有一台带有特殊滤光片的望远镜，你可以看到太阳边缘的凸起。这些凸起叫做日珥。它们看起来像火山爆发。它们的长度有几百到几千公里，有些比地球还要大。它们通常似乎来源于太阳黑子。有时它们会远离太阳，飞向太空，这时它们被称为太阳耀斑。

     

     

     

    色球层
    色球层意为“色彩球”。它位于光球层之上。它不像光球那样明亮，通常看不见。但在日全食前，你可以看到它（仅通过特殊滤光片！）。它看起来像是一闪而过的五光十色的光芒。令人惊讶的是，色球层的温度比光球层还高，某些区域的温度超过20,000°C。

    日蚀时的日冕

    日冕
    日冕意为“皇冠”。从日冕的图片来看，它确实像是一个皇冠。它位于色球层之上。它比光球层更热，并且会发光。它由稀薄的气体组成，随着太阳风被吹走。它不断变化，但即使用特殊望远镜，也很难观察到。

    太阳风
    在日冕的顶部，一些气体被吹出，形成太阳风。它吹得非常快——约60千米每秒（超过10万英里每小时）。但它的数量并不多。太阳风足够强大，能够将彗星上的尘埃和气体吹走，形成彗尾。

    太阳风甚至能够推动大型物体。1960年，回声I号卫星被送入轨道。它是一个大型气球。由于它非常大且轻，太阳风将其推动，使其在轨道中运动。未来，一些航天器可能会利用太阳风通过太阳帆在行星之间旅行，就像帆船利用地球的风力在海洋中航行一样。

    日球层
    日球层是太阳风与其他恒星的风相遇的地方。在这里，太阳风突然减慢。2005年5月，旅行者I号太空船穿过这个区域，感受到了一次大冲击。它现在就在日球层内。由于这一事件发生在离地球非常远的地方，研究起来非常困难！

    极光

    太阳天气是什么？
    你知道太阳有天气吗？地球天气是指地球大气中的情况。太阳天气是指太阳大气中的情况。太阳天气会影响我们在地球上的生活。太阳天气（也叫太空天气）包括阳光和太阳风。

    太阳耀斑会从太阳喷射出大量非常热的气体。如果太阳耀斑指向地球，带正电荷的质子——亚原子粒子——可能会以高速射向地球，并可能引发太阳风暴。这可能会导致电力中断或阻碍无线电信号传播。它还可能损坏在轨道上的卫星。来自强烈太阳风暴的辐射对宇航员来说可能非常危险，因此他们必须受到保护。地球的磁场和大气通常能保护我们免受耀斑的影响。


    太阳耀斑还可以引发极光。极光看起来像美丽的光幕。如果它们出现在北极附近，就叫做北极光（极光）。如果它们出现在南极附近，则叫做南极光。太阳天气也会影响其他行星。我们在每颗行星上都有极光的照片，除了水星和冥王星。

    就像我们能获得地球天气预报一样，我们也能获得太阳天气预报。预报员通过研究太阳来预测何时会发生耀斑。他们努力预测太阳风暴何时会袭击地球。也试图预测太阳风暴何时会影响太阳系的其他部分。

    下一个话题：水星

    恒星的生命周期

    我们太阳的生命周期
    一个形成中的太阳生命开始时是一个星云；它是由主要是氢气的气体云组成。随着时间的推移，星云收缩；它的核心变得越来越紧密，温度也越来越高，直到它能够将氢转化为氦。这个核聚变成为太阳的能量来源。之后，太阳会非常像我们现在的太阳。它们将氢原子结合形成氦原子。

    对比太阳现在的大小和它成为红巨星后的大小。

    太阳作为红巨星的大小比较
    经过数十亿年，这颗恒星将死亡。恒星将耗尽核心中的氢气，这样就不再有任何热源来抵抗重力，维持核心的稳定。核心开始收缩，氢气开始在核心周围的外层燃烧。恒星的外层膨胀并冷却，形成一个红巨星。这是普通恒星的生命周期，也是我们太阳的生命周期，尽管不同的恒星过程可能不同。当我们的太阳成为红巨星时，它将吞噬水星、金星，甚至可能是地球。太阳将开始一个扩展和收缩的周期，在太阳系成为行星状星云的过程中，它将吹掉自己的外大气层。一旦太阳无法继续维持核聚变，它将塌缩并凝聚成一颗白矮星。此时，它发出的光是我们死去的太阳的剩余能量，发射出剩余的热量，直到最终白矮星冷却并变暗。

    太阳的探索

    舒梅克-列维9号碎片落回木星。

    早期的太空探测器，旨在收集关于太阳的信息，包括美国NASA的先驱5号到9号和太阳探测器1号与2号。它们收集了大量关于太阳的数据。其他项目通过地球轨道观测太阳，例如1991年发射的日本卫星“耀光号”（Yohkoh，意为“太阳光”）。它为科学家提供了关于太阳耀斑和太阳表面活动的更多信息。感谢耀光号，科学家们了解了如何分类太阳耀斑，以及它们是否会导致地球上的电气干扰。两个重要的太阳研究任务分别是“太阳与日球层观测台”（SHO）和“太阳动力学观测台”（SDO）。它们拍摄了太阳的许多照片，并发现了许多靠近太阳的彗星。所有这些观察都在太阳的赤道区域进行。第一颗观察太阳极区的太空探测器是“尤利西斯号”，它以一位著名希腊国王的名字命名，尤利西斯曾进行了一次非常漫长的航行。尤利西斯号探测器一路到达木星，然后开始接近太阳。它拍摄了著名的照片，记录了Shoemaker-Levy-9彗星与木星的碰撞。

  • 水星

    弹出图片

    来自信使号宇宙飞船的水星。

    水星是什么？

    ☿ 水星事实
    水星绕太阳的轨道速度比任何其他行星都快。
    水星的表面温度可以从-180°C（-300°F）到430°C（800°F）变化。在地球上，记录的最高温度为58°C（136°F）。
    水星的顶部和底部可能有冰。
    水星是太阳系中最小的行星。
    古罗马人以水星命名了一周的某一天；至今，在法语中，星期三是“Mercredi”，在西班牙语中是“Miércoles”。
    水星是离太阳最近的行星。它是一个类地行星；这意味着它是由像地球一样的岩石组成的。水星没有气体大气层，因此没有天气。长期以来，只有一艘航天器——“水手10号”探测器，访问过水星。2008年1月，“信使号”航天器飞掠过水星。它已经两次飞掠过水星，并且从2011年开始进入水星轨道。

    水星与地球大小的对比

    水星有多大？


    水星的直径为4879千米，水星的直径略小于地球的一半。它是太阳系中最小的行星，只有像冥王星这样的矮行星比它小。由于水星离太阳非常近，它只能在日落后或日出前短时间内被看到。

     

     

     

    水星表面的视图

    水星的表面是什么样的？


    水星的表面有类似地球月球上的陨石坑。水星上最大的陨石坑是“卡洛里盆地”，直径大约1300千米。它是由一颗巨大的小行星撞击水星所形成的。这颗小行星可能宽达100千米，但它撞击水星表面时的力量非常大，导致形成了一个更大的坑。

    水星的表面还有被称为“陡崖”的大峡谷。它们是水星在冷却时，表面收缩所形成的褶皱。

    水星的顶部和底部可能也有冰。像地球一样，这些区域（被称为极地）并没有从太阳那里获得太多的温暖。那里可能的冰不会融化。

    水星的昼夜温差
    白天非常热（超过400°C），因为水星离太阳太近。晚上非常冷，因为水星几乎没有大气层来保持热量，几乎所有的热量都散失了。温度可以降到-175°C左右。

    水星的照片，来自“水手10号”探测器

    水星的一天有多长？
    水星的自转（绕轴旋转）速度比地球慢得多。水星转一圈需要58天，从远处的星星看。由于水星绕太阳的公转速度非常快，水星上的一天实际上比58天长。如果你站在水星的赤道上，测量从太阳正上方到日落，再到日出，直到太阳重新正上方的时间，这将需要176个地球日。这些漫长的昼夜使得温度可以升高到如此高，降到如此低。

    水星的一年有多长？


    水星的年份是太阳系中最短的，约为88个地球日。

    过去，人们曾认为水星的同一面总是朝向太阳。为了使这一点成立，水星的自转周期必须与公转周期相同。从仔细观察中我们知道，水星的自转速度比公转快。由于自转和公转之间的相互作用，在水星上，一天（从一个日出到下一个日出的时间）实际上几乎是年份的两倍长。

    水星由什么组成？

    水星的核心由部分熔化（液态）的铁组成。我们知道水星的核心有铁，因为它产生了磁场。它比任何其他行星含有更多的铁。水星的其余部分——它的厚壳，是由一种叫做硅酸盐岩的特殊岩石组成的。水星的极地附近有一些永远处于阴影中的陨石坑。这些坑中可能包含冰。水星上有一个巨大的陨石坑叫做“卡洛里盆地”。它是在一颗彗星撞击水星后，熔岩或融化的岩石填充了撞击坑而形成的。这个陨石坑的圆形壁高达2千米。

    水星的重力会有多大作用？
    如果你站在水星上，水星的引力将是地球引力的不到一半（38%）。一个在地球上重100磅的物体，在水星上只会重38磅。

    “信使号”绕水星运行的计算机模拟图

    谁发现了水星？


    没人确切知道是谁第一次发现水星，但已知的最早记录是在公元前14世纪的亚述石板上，距今大约三千五百年。那时这些记录可能类似于关于水星运动的资料。在这些石板上，水星被称为（翻译过来）“跳跃行星”。几乎每个古代文明都有关于水星的书面记录和名称。

    在1639年，意大利天文学家乔瓦尼·祖皮（Giovanni Zupi）观察到水星有像月亮那样的相位，证明它绕太阳公转。这是一个表明水星绕太阳公转的证据，这一观点在当时相对较新，约一百年前由哥白尼提出。

    在20世纪之前，天文学家一直无法解开水星自转周期的谜团。1962年，一些天文学家用雷达信号向水星发射，信号反射回地球，科学家由此得知水星自转一圈需要59天。

    从地球发射探测器到水星并不容易，因为水星离太阳太近，公转速度比地球快得多。所以，探测器必须消耗大量燃料以匹配水星的速度，才能围绕其轨道运行或着陆。1973年，“水手10号”探测器被发射到水星，进行测量并绘制表面地图。由于围绕水星轨道运行非常昂贵，“水手10号”选择绕太阳运行，每次接近水星时拍摄照片。遗憾的是，当“水手10号”最终燃料耗尽时，它仅绘制了约45%的表面。然而，它也发现水星有一个富含铁的核心和一个磁场。29年后，2004年，“信使号”探测器发射。信使号代表了“水星表面、太空环境、地球化学和测量”。信使号走了一条复杂的轨迹，逐渐与水星的速度匹配，且几乎没有使用太多燃料。它飞掠过水星三次，并最终在发射六年后进入水星轨道。到2013年3月，信使号已完成了水星表面的全图绘制。

    水星雕像

    这个行星是以谁的名字命名的？


    在罗马神话中，水星（拉丁语Mercurius）是神的信使。他戴着带翅膀的帽子和凉鞋，可以迅速环游世界。水星之所以以他的名字命名，是因为它的公转速度比太阳系中的任何其他行星都快。它几乎每秒钟移动48千米！（当然，罗马人并不知道这一点，但他们能看到它在天空中的快速运动。）希腊人将这位神称为赫尔墨斯。

  • 金星

    弹出图片

    金星是什么？

    金星是离太阳第二近的行星。它是一个类地行星。这意味着我们认为它的形成方式与地球类似，主要由岩石构成。

    金星（图片中你无法看到表面；白色部分是云层）。

    金星有多大？

    地球与金星的对比


    金星的大小仅略小于地球。这也是金星有时被认为是地球的“孪生星”的原因之一。金星的直径大约为12,100千米。它也已经被许多探测器访问过。

     

     

     

    金星的表面是什么样的？

    金星表面，利用雷达成像获得的玛特山

    金星表面的河道

    金星的表面与地球的表面非常不同。它非常干燥，温度足以融化铅。表面的气压非常高，几乎与地球海平面下1千米（3,280英尺）的压力相同。


    金星表面形成了看起来像地球上的河道的通道。科学家认为这些通道是由喷发的熔岩形成的。熔岩在冷却时沿着路径流动，形成这些通道。金星独有的一种地质特征是所谓的“蜘蛛状火山”，这些火山的形成方式与我们在太阳系中找到的其他火山不同，我们还不完全了解它们是如何形成的。金星也有像地球上的火山。

    金星表面的一些地区看起来像大陆。

    其中最大的一块被称为“伊什塔尔大陆”（源自巴比伦女神伊什塔尔的名字，伊什塔尔与金星相关）。还发现了类似地球海洋下深海盆地的区域，尽管在金星上这些盆地没有水。金星上还发现了山脉和陨石坑等地形。金星上最高的山脉之一，麦克斯韦山脉，海拔约为11千米，比地球上最高的珠穆朗玛峰还要高。

    金星夜侧的“灰光”现象


    在金星的夜侧，有一种奇怪的现象叫做“灰光”。由于某种原因，金星的黑暗面会散发微弱的光芒。关于这一现象有不同的理论。其中一种早期的理论（现在已经被证明是错误的）是认为金星上有外星人，他们在庆祝一位新的金星皇帝的加冕。目前，一种较为被接受的理论是：金星的大气层中二氧化碳的浓度很高，当太阳的紫外线照射到它时，二氧化碳会转化为一氧化碳和氧气，并发出绿色的光。整个化学过程是：CO2 → CO + O。

    “金星13号”着陆器的邮票图，曾从金星表面进行科学测量并发送回照片

    金星上的一天有多长？


    金星的自转（绕轴旋转）速度比水星还慢。金星自转一圈大约需要243个地球日。金星的自转方向与大多数其他行星相反。在金星上，从中午到中午的一天，由于公转周期和自转时间的关系，大约需要117个地球日。

    金星的一年有多长？


    金星的一年约为225个地球日。这比金星自转一圈的时间还要短，也不到两个金星日。

    金星由什么组成？


    金星的表面——它的地壳——完全由岩石覆盖。但金星的核心是由镍铁组成。我们知道金星的核心含有铁，因为金星产生了磁场。金星的气氛非常厚重，主要由二氧化碳、氮气和有毒气体组成，这些气体形成了高压并捕捉热量。

    金星的重力对我会有多大影响？


    如果你站在金星上，金星的引力将几乎与地球相同。金星表面的大气压是地球海平面气压的90多倍。

    谁发现了金星？

    一张维内拉9-14和维加斯飞机降落地点的地图。

    由于金星离太阳比地球更近，我们总是看到它靠近太阳出现在天空中。因此，它通常只在日出前或日落后出现在天际。许多文化认为，晨星和晚星是两个不同的天体。古罗马人将傍晚的天体称为金星（取自爱神维纳斯），将早晨的天体称为路西法（意为“光之使者”——一位走在太阳战车前面，拿着火炬照亮道路的仆人）。没人知道是谁第一次认为这两个天体是同一个物体。最早的相关书面记录出现在大约三千五百年前的《阿米萨杜卡金星石板》上——公元前1581年。

    金星首次的天文观测，来自意大利天文学家伽利略·伽利莱（1609年）。

    约三千年后，1610年，意大利天文学家伽利略·伽利莱通过望远镜观察到金星有相位，类似月亮的相位。金星的相位现象是因为只有金星朝向太阳的一面会被照亮。金星的相位支持了哥白尼的理论，即行星绕太阳公转。然后，在1639年，英国天文学家杰里米亚·霍洛克斯观测到金星的凌日现象。凌日是指金星恰好在地球和太阳之间，金星以一个小点的形式穿过太阳，从地球上可见。

    直到20世纪，金星的研究才有所突破。1920年代，美国天文学家弗兰克·罗斯使用紫外线光观察金星，并首次看到金星云层的结构。

    但通过地球望远镜，研究金星能学到的知识有限。1962年，“水手2号”是第一颗成功拍摄金星的太空探测器。它揭示了两个重要的发现：金星几乎没有磁场，金星的温度为490至590K——相当于地球上烤箱的温度！

    金星的第一次书面记录。描述了金星在21年中的运动。

    这个行星是以谁的名字命名的？


    金星以罗马爱神维纳斯的名字命名。有时它会在黎明前或日落后亮丽地出现在天空中，这时被称为晨星或晚星。像阿兹特克人和希腊人一样，一些文化给金星取了两个名字——一个是早晨的名字，一个是晚上的名字。

    因为金星和地球大小相似，科学家称金星为“地球的姐妹行星”。长期以来，大多数科学家认为金星上有植物、动物，甚至可能有生命。然而，由于金星温度极高，现在我们知道在那里不可能有任何生命。

    人类需要多长时间才能到达金星？


    到达金星大约需要一年半的时间。但目前来看，几乎不可能有人类前往金星。

  • 地球

    弹出图片

    由阿波罗17号拍摄的地球图片

    地球是什么？

    地球是我们居住的行星。它是太阳系中唯一一个表面有液态水的行星。它也是我们已知唯一拥有生命的行星。地球也被称为“特拉”（Terra）。

    🜨 地球事实

    • 地球是我们知道唯一拥有生命的行星（例如我们自己）。
    • 地球上有氧气，而氧气是生命所必需的。
    • 地球是离太阳第三近的行星。
    • 地球是唯一我们知道表面有液态水的行星，但科学家正在寻找其他可能有水的行星。
    • 地球的轴向倾斜，这就是我们有四季变化的原因。
    • 地球的年龄为46亿年。
    • 位于纳米比亚的霍巴陨石是已知最大的一颗陨石，它曾以整体坠落到地球。

    地球有多大？


    地球的直径约为13,000千米，是太阳系中最大的类地行星。

    地球的质量大约是5,973,700,000,000,000,000,000,000千克。虽然这个数字非常庞大，但与木星（319颗地球大小）相比，它就显得比较小；与太阳（335,789颗地球）或其他恒星相比，地球则显得更为微小！

    地球表面是什么样的？


    地球的表面由岩石构成。大部分表面在水下，但并非全是。岩石岛屿从水面上升起。最大的岛屿被称为大陆，共有七个：北美洲、南美洲、欧洲、亚洲、非洲、澳大利亚和南极洲。最大的水体被称为海洋，有五大海洋：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋和南冰洋（或南极海洋）。

    新西兰奥克兰以西的阿纳瓦塔海滩

    加利福尼亚死亡谷的扎布里斯基点

    地球的表面由巨大的板块组成，它们像拼图一样由岩石构成。这些板块非常缓慢地移动，带动着大陆。板块之间可能相互摩擦、相互推挤，或者彼此远离。如果板块之间有空隙，熔岩会从下方上升并形成火山。在板块摩擦或推挤的地方，可能发生地震。当两块板块推动彼此的岩石向上时，会形成山脉。

    地球有许多不同的环境。在像南极洲这样的地方，气候寒冷而冰雪覆盖；在撒哈拉沙漠（非洲）和美国的死亡谷等沙漠地区，气候炎热而干燥；在像西伯利亚（俄罗斯）的沙漠中，气候寒冷而干燥；而在温暖湿润的地方，雨林生长。

    加利福尼亚的“伽利略号”卫星发射后部署

    为什么地球上有生命？


    无论我们在哪里寻找，都能发现生命。它们可能非常微小，如细菌，但它们确实存在。我们在极冷、极热、极深、极高或极黑的地方也发现了细菌。

    所有地球上的生命似乎都需要液态水。无论哪里有水，几乎总能找到生命存在，哪怕它们可能不被我们看到。如果我们在太阳系的其他地方发现液态水，科学家认为我们可能会在那找到生命。如果没有，宇宙中还有其他地方可以探索！

    还有一种可能性。我们所知的所有生命都需要液态水。但或许在其他地方，有些生命形式不需要水。也许我们需要学会识别它们。

    地球的月球是什么样的？


    地球有一个月球，我们称之为……月球！有时它也被用拉丁文名字“卢娜”来称呼，以免与其他行星及其月亮混淆。月球也曾被称为塞勒涅（发音为“suh-LEE-nee”），这是希腊语中的月亮，且是希腊月亮女神的名字。

    最近我们还发现了一些其他物体，声称它们绕地球运行。最大的一颗叫做“克鲁伊斯”（发音为“cru-EE-nyuh”），直径约为3英里。实际上，它以一种轨道方式绕太阳运行，使得它一直接近地球。

    关于月球的来源有各种不同的理论（毕竟没人亲眼看到它的形成），但最广泛接受的理论是，当地球年轻时，一颗大天体撞击了地球，并分裂出现在的月球。

    地球上的一天有多长？


    地球的一天为24小时。这包括白天和夜晚。24小时的时间就是地球自转一圈所需的时间。在面向太阳的地球半球是白天，而背向太阳的半球是夜晚。

    地球自转的原因也是为什么太阳看起来从东方升起，从西方落下。尽管看起来像是太阳在从地球表面移动，实际上是地球的表面在运动。我们没有感觉到自己在旋转，是因为地球相对于人的体型非常庞大。

    此外，地球的倾斜角度约为23°，所以在某些时候，北极或南极总是面向太阳或背离太阳。如果你住在地球的极地，可能整天都是白天或整天都是黑夜！

    地球的一年有多长？


    地球的一年大约是365又1/4天长。这是地球绕太阳公转一圈的时间。大约每四年，我们会有一个闰年。闰年在我们的日历中有一个额外的2月29日，以补偿每年剩下的1/4天。

    地球由什么组成？

    当一颗行星由岩石组成时，我们称其表面为地壳。地球的地壳下是热岩石，其中一些是熔融的，位于一个叫做“地幔”的层中。熔融的岩石就是火山喷发出来的物质，称为熔岩。

    地幔下方是地球的核心。我们认为它是由固体铁和镍组成，外面包围着熔融的铁。那里的温度非常非常高！

    地球的地壳相对于地幔和核心来说非常薄，但对于我们来说，它非常厚。至今没有人能够完全钻透地壳。即使是最深的地下矿井，也离到达地壳的最深处还有很长的距离。

    地球的引力会对我产生多大作用？


    通过使用秤，找到自己在地球上的体重是很容易的。你有体重是因为地球的引力把你拉向它的中心。通常，地面或地板会阻挡你，让你感觉“被固定”在那里。

    有几种不同类型的秤：

    平衡秤：通过比较两个物体的质量，你可以将物品放在一个盘子里，另一个盘子上放置已知重量，直到指针显示两个盘子的质量相等。

     

     

    弹簧秤：弹簧秤通常带有一个挂钩和盘子。物品放在盘子上，弹簧被拉伸，重量越大，弹簧拉伸得越多。

     

     

    电子秤：电子秤提供经过适当校准的读数——例如超市使用的这种秤。

     

     

    你知道吗？

     

     

    艾萨克·牛顿爵士是第一个意识到，把你拉向地面的力就是使行星围绕太阳运动的力的人？据说，他是通过看到苹果从树上掉下来的时候想到这一点的。

    引力是一种非常重要的力。它不仅把你牢牢地固定在地球上，还使月球围绕地球转，地球围绕太阳转，太阳围绕银河系的中心转。引力还使得星星和行星形成了漂亮的圆球形状。实际上，如果没有引力，就没有太阳、月亮或地球，因为它们所由来的物质会飘浮到太空中。

    它以谁的名字命名？


    “地球”这个词用于指代地球和土壤。地球还曾有过其他名字，如“盖亚”、“特拉”和“泰勒斯”。盖亚是希腊的母神（意为“地球母亲”），而特拉是罗马神话中同一位女神的名字。泰勒斯是拉丁语中的“地球”意思，许多与地球相关的科学词汇都源自拉丁语。

  • 火星

    弹出图片

    火星是什么？

    火星是离太阳第四近的行星。它被称为类地行星，因为它的外层由岩石物质构成，类似地球。

    火星有多大？

    火星与地球的对比

    火星是太阳系八大行星中第二小的行星，只有水星更小。它的直径接近7,000千米，约为地球宽度的一半。它的体积约为地球的15%。由于地球的大部分表面被水覆盖，火星的总表面积几乎与地球上的所有陆地面积相当。火星的大小可能最终能够容纳人类的殖民地。

    火星的表面是什么样的？

    火星探测车“精神号”拍摄的全景图

    火星的表面与地球上的沙漠非常相似；它非常干燥、尘土飞扬，但也非常寒冷。表面有许多松散的岩石和细沙丘。陨石坑分布在表面上，但不像月球上的那么常见。其中一个巨大的陨石坑是“赫拉斯平原”，它的大小约为美国大陆的半个大小。火星的南半球比北半球有更多的陨石坑，南半球的海拔也更高。

    火星上的奥林匹斯山，太阳系中最高的山脉

    火星上有一个叫做“塔尔西斯隆起”的区域，那里有四座巨大的火山。这些火山已经有数百万年没有爆发。最大的火山叫做“奥林匹斯山”，它的高度为27千米，是太阳系中最高的山脉，比地球上的珠穆朗玛峰高出三倍以上。奥林匹斯山的宽度为625千米，面积相当于美国亚利桑那州的大小。火星上还有一个巨大的峡谷，叫做“马里纳峡谷”，它比地球上的大峡谷还要大。马里纳峡谷长达4000千米，深度可达7千米，宽度可达200千米。科学家认为，在塔尔西斯隆起形成时，火星的表面裂开，形成了马里纳峡谷。

    像地球一样，火星的两极也有冰盖。然而，这些冰盖不仅由冰组成，还有冻结的二氧化碳。每当火星的冬季来临，极地的冰盖随着大气中的二氧化碳冻结而扩展。火星的冰盖在火星的夏季又会缩小。就像地球一样，当一个极地是冬季时，另一个极地就是夏季。

    在某些地方，火星表面有干涸的河道，像是曾经有水流经过。很久以前，火星可能有过由水构成的湖泊和溪流，现在这些水都已经冻结成冰，藏在火星表面下方。

    火星有大气层，但它非常稀薄。大气中二氧化碳的含量远高于氧气（氧气是我们呼吸所需的气体，二氧化碳是我们呼气时排出的气体）。因此，我们如果要访问火星，必须穿着宇航服。火星的大气层有助于保护表面免受小型陨石的撞击。

    当火星最靠近太阳时，大气层可能会引发尘暴。有些尘暴非常巨大，能够覆盖整个行星，形成尘土云。火星上的尘暴可以持续数百天，风速可达每小时200千米。这些巨大尘暴通过望远镜已经能从地球观察到。

    •  

    火星的白昼与年长如何？

    火星上的一天比地球长39分钟35秒（1.026个地球日）。火星的一年几乎是地球的两年长（687个地球日）。

    像地球一样，火星的自转轴也有倾斜。这种倾斜导致火星也有季节变化，随着它围绕太阳公转。当火星的半球面向太阳时是夏季，另一半是冬季。过了半个火星年，季节会反转。但这些季节的长度大约是地球的两倍。

    火星由什么组成？

    火星内部的可视化图
    火星的外层岩石表面叫做“地壳”。火星地壳的大部分由玄武岩构成，这是熔岩冷却后形成的一种岩石。

    像地球一样，火星在地壳下有一层厚厚的岩石层，叫做“地幔”。地幔的温度远高于地壳，地幔岩石部分熔融。但火星的地壳已经变得很厚，以至于地幔中的熔岩不再能够到达地表。火星上有火山，但它们不再活跃。

    火星的核心是由铁和镍等金属组成。如果火星和地球一样大，火星的核心将比地球的核心小。因此，火星的大部分是由岩石构成的。因为岩石比核心中的金属轻，火星的密度比地球低。

    如果我在火星上，我的体重大约是多少？

    火星的详细图像

    如果你在火星上，你会感觉更轻，因为火星的引力大约是地球的五分之二强。你可以举起几乎三倍重的物体，跳得也能高三倍。从相同的高度落下，花费的时间也会更长。

    虽然看起来你在火星上会像漫画书中的英雄，但也有一些事情是你做不到的。虽然一块大石头在火星上会更轻，你能举起它，但它仍然有相同的质量。如果你试图抓住它，它会把你撞倒，如果它落在你身上，它会把你压扁。火星表面上的一辆车也需要相同的动力来加速，虽然上坡会不那么困难。然而，可能需要更多的空间来停车。由于引力减弱，车辆在火星上不会像地球上一样“抓地”，但恒定的质量会使车辆依然强力行驶，容易失控。

    它以谁的名字命名？

    在罗马神话中，火星是战争与农业之神。火星这个名字之所以被赋予这颗行星，是因为它看起来像血一样红，表面岩石的锈蚀让它呈现红色。

    谁发现了火星？

    没人知道，但我们知道最早的记录来自大约4000年前的古埃及，记载了火星的运动。在一位法老塞提一世的坟墓中，天花板上画有火星。巴比伦人（位于中东）、中国人和希腊人也在3000多年前研究过火星。希腊人从巴比伦人那里了解了火星，巴比伦人称它为他们的战争神“内尔伽尔”，希腊人则称之为他们的战争神“阿瑞斯”。1960年，第一次尝试探索火星的任务是“火星1号”，但失败了。1964年，首次成功探测火星的是美国的“水手4号”。大多数其他“水手”任务都成功了。最后一次“水手”任务是“水手9号”，它在一次尘暴中到达火星，在绕行几个月后，才得以清晰观察到火星表面。到目前为止，这些任务都是飞掠或绕轨任务。第一个成功着陆火星的航天器是1976年的“维京1号”，19天后“维京2号”也成功着陆。它们拍摄了大量关于火星表面的好照片。

    海盗1号着陆器地点（1978年2月11日）。
    海盗1号着陆器地点（1976年7月21日，第一种颜色）。
    海盗2号着陆点（1976年9月5日，第一种颜色）。
    维京2号着陆点（1977年9月25日）。
    1979年5月18日，维京2号站点的霜冻。
    1979年5月18日，维京2号站点的霜冻。

  • 小行星带

    弹出图片

    小行星带是什么？

    小行星带位于火星和木星之间。它包含了比行星小得多的岩石和金属块，这些块被称为小行星或次行星。它们从地球上用肉眼看不见，但通过双筒望远镜或小型望远镜可以看到许多小行星。

    小行星带中的最大天体

    物体名称 最大尺寸
    1 赛瑞斯 933千米
    4 维斯塔 530千米
    2 帕拉斯 525千米
    10 希吉亚 407千米
    511 达维达 326千米

    太阳系中最大的 asteroid 被称为“2001 KX76”。在小行星带中，四大天体是：赛瑞斯（一个矮行星，命名自罗马农业女神赛瑞斯），维斯塔（罗马家庭女神），帕拉斯（波塞冬的孙女）和希吉亚（希腊健康女神）。这四个天体约占小行星带的总质量的一半。

    有些小行星的直径不到1千米。非正式的标准规定，50米以下的天体通常被称为流星体。随着望远镜技术的进步，尤其是针对那些靠近地球的天体，确实有一些小于50米的物体被发现靠近地球。

    太阳系中可能有几百万颗小行星。目前，已有超过96,000颗小行星被赋予编号，近12,000颗有名字。尽管小行星数量众多，但小行星带大部分是空旷的空间。穿越小行星带的航天器不会像科幻电影中那样情景。这在太阳系历史的前1亿年内并不一样（如果人类已经进化并发现了电影的话）。小行星带在太阳系的前1亿年里失去了99.99%的质量。

    它们是如何命名的？
    最早的小行星是以神话英雄和神灵的名字命名的，就像主要行星一样。第一个被发现的小行星被命名为赛瑞斯，源自罗马植物成长（特别是粮食）和母爱女神的名字。第二个发现的小行星叫做帕拉斯，名字来源于希腊智慧女神。小行星也会按发现的顺序赋予编号，所以赛瑞斯是1，帕拉斯是2，依此类推。

    随着已知小行星数量的增加，神话名字已经用完，所以开始使用其他名称。有些小行星以国家命名。例如，小行星136被命名为“奥地利”。还有些小行星以植物命名，例如978号“天竺葵”。1620号“地理行星”是以“国家地理学会”命名，表彰他们在分享太阳系知识方面的努力。许多小行星是以人名命名的，不论是已故的还是在世的。在少数情况下，如2309号“史波克”，小行星被命名为发现者的宠物猫。此类命名方式并不提倡，但偶尔仍会发生。甚至一些虚构角色也被用于命名。

    如今，命名小行星的提议可以由发现者提出。经过一群人审查以确保名称不冒犯他人或与其他名称过于相似后，这些名字才会正式成为小行星的名称。由于现在发现的小行星越来越多，大多数新发现的小行星并没有名字，而是一个编号代码。至少在本世纪内，它们不太可能获得正式的名称。

    “Asteroid”这个词原本可以指任何属于“星状类”的成员，换句话说，指的是海星。这个词的词源来自古希腊语 ἀστεροειδής，字面意思是“星形”。古希腊人可能误把小行星当作星星。

    大多数小行星都有代表它们的符号；例如，赛瑞斯的符号是⚳，代表赛瑞斯的镰刀，帕拉斯的符号是⚴，代表雅典娜的长矛。

    谁发现了小行星？

    小行星带事实：

    • 小行星带中所有小行星的总质量约为月球质量的1/35。
    • 小行星带中最大的天体，赛瑞斯，约占所有小行星总质量的1/3。
    • 赛瑞斯是小行星带中唯一的矮行星。
    • 维斯塔是唯一可以用肉眼看到的小行星。它的亮度可达+5.1，与天王星相似。
    • 虽然人们很可能在几千年前就看到了维斯塔和天王星，但直到200年前，它们才被认定绕太阳公转。
    • 第一颗被发现的小行星是赛瑞斯，1801年1月1日由朱塞佩·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）偶然发现。起初他认为它是彗星，后来认为它是行星！当人们意识到它太小时，威廉·赫歇尔爵士（发现天王星的天文学家）创造了“asteroid”（小行星）这个词，使用了古希腊语的“aster”表示星星，“-oid”表示形式或形状。换句话说，它是像星星一样的行星，因为由于天体太小，他无法看到任何细节。

    到1807年，另外三颗小行星被发现，但直到1845年，一位坚持不懈的小行星猎人卡尔·路德维希·亨克（Karl Ludwig Hencke）发现了第五颗和第六颗小行星。自那时起，每年至少有一颗新小行星被发现。

    1891年，为了发现更多的小行星，第一次拍摄了夜空的照片。这导致了更多小行星的发现。拍摄两张同一区域的照片，分别在两个不同的夜晚。当两张照片对齐时，星星仍然在同一个位置，但小行星会有移动。

    在现代，已经发现了超过28万个小行星。越来越多的小行星不断被发现。其中一些小行星会靠近地球，天文学家希望找到任何靠近地球的天体。大量的小行星如今正由机器发现。

    它们是由什么构成的？
    四分之三的小行星由富含碳的岩石构成。其余的小行星由铁和镍金属构成。这些金属小行星中约有一半是纯铁和镍，剩余的则混合了硅酸盐化合物，硅是构成岩石的元素。每颗较大的金属小行星中都含有大量的铁：这些铁的数量远超过地球每年开采的铁。维斯塔，最亮的小行星，具有非常特殊的组成——它由高密度的火山岩构成。

    科学家们对小行星的组成非常感兴趣，因为这可以帮助他们了解太阳系的形成过程。几颗航天器曾访问小行星，进一步研究它们。

    小行星带以外有小行星吗？

    大多数小行星位于小行星带，但并非所有。某些小行星绕太阳运行得更近，还有许多小行星绕太阳运行在海王星之外。那些靠近地球的小行星被称为近地小行星。有时，小行星的碎片撞击地球，在大气中燃烧，形成流星。如果它们足够大，可能会撞击地面，成为陨石。

    小行星伊达及其月亮

    半人马座小行星
    半人马座是神话中的生物，拥有马的身体和人的头部与躯干。有些小行星位于太阳系外部，被称为半人马座小行星。很难确定这些半人马座小行星究竟是小行星、彗星，还是柯伊伯带天体。例如，第一个被发现的半人马座小行星是“凯伦”（Chiron），它是希腊神话中的一位重要半人马座小神。然而，一些科学家认为它是彗星，而非小行星。官方称它既是小行星2060号“凯伦”，也是彗星95P/凯伦！

    当小行星的轨道与像木星这样的行星的轨道交叉时，这颗小行星最终可能会撞上行星，或被抛入另一个轨道。某些行星的小卫星可能曾是小行星，当它们靠近行星时，被行星的引力捕获。然而，在行星的轨道上有两个点，允许小行星安全地停留。这些点位于行星轨道前进方向的六分之一处（即60°）以及行星轨道后退方向的相同距离。这些位置被称为拉格朗日点，那里太阳和行星的引力与小行星的轨道运动相平衡。位于这些点的小行星被称为特洛伊小行星，它们以与行星相同的速度绕太阳运行。

    赛瑞斯

    矮行星赛瑞斯
    赛瑞斯是一个大型矮行星，像冥王星一样，位于小行星带。赛瑞斯与大多数其他矮行星的区别在于，它也是一颗小行星。赛瑞斯是少数几颗呈球形的小行星之一，可能在其尘土表面下方有一些冰。它于1801年由意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐发现。

    一些著名的小行星

    • 赛瑞斯，太阳系中第一个被发现的且最大的行星。
    • 小行星伊达，有自己的月亮，名为“达克提尔”。如今，已经发现了许多小行星的月亮。

    下一个话题：木星

  • 木星

    弹出图片

    木星是什么？

    木星是我们太阳系中最大的行星：它的体积是其他所有行星体积总和的两倍半。木星是离太阳第五近的行星，也是从地球上看最亮的行星之一。木星与土星、天王星和海王星一起，有时被称为“气体巨星”，因为这些行星大部分是由液体和气体构成的。

    木星有多大？

    太阳、木星、地球和月亮的大小对比


    木星的赤道直径为142,984千米，约为11颗地球的直径。它的直径大约是太阳直径的十分之一！你可以将约1,400颗地球塞进木星的体积中。木星从极地到极地的直径为133,709千米，约为10颗地球的直径。木星快速的自转（它自转一圈的时间不到10小时，而地球需要24小时）使得它的赤道部分凸出。

    木星的磁场是太阳系中最大的单一行星物体。它的直径为260万千米，是太阳直径的约20倍。它有一个尾巴，延伸到超过土星的轨道。如果从地球上观察，它的大小将是满月的五倍。

    木星的表面是什么样的？

     

     

    木星的大气层


    我们所看到的木星表面并非固体。这个巨大的行星有一个相对较小的固体岩心。液体和气体围绕着这个核心，并与大气层混合。

    木星是一个多云、风大且暴风雨频发的行星。它总是被一层云层覆盖，风速可达600公里/小时也很常见。风暴以旋涡、带状和斑点的形式出现在表面。一个特别猛烈的风暴被称为“大红斑”，它的直径约为地球的三倍。这场风暴至少自1831年以来就存在，可能自1665年就开始存在。如果它从1665年开始存在，那么它已经超过300岁了！

    云层被分为几个带状区。浅色带被称为“带区”，而深色带则被称为“带”。这些颜色是由温度和化学成分的微小变化引起的。每个带区的旋转方向与其邻近的带区相反。在带区的交界处，风速的碰撞形成了旋转的图案。

    木星的大气层中有类似地球的闪电。然而，虽然地球上的闪电温度可能超过50,000°C，木星上的闪电温度可能超过500万°C，是地球闪电的100倍，甚至比太阳的日冕温度还要高。闪电是由云层顶部附近的水分产生的。

    木星的环是什么样的？

    “旅行者2号”航天器拍摄的木星环


    木星的环很暗且难以看到。它们由小颗粒组成，这些颗粒是陨石撞击木星的小内月球后剥离的，或者是彗星和其他接近木星表面的物体留下的碎片。事实上，在“旅行者”航天器接近木星并拍摄其环的近照之前，科学家们甚至不知道木星有环。两个环明显与木星的内月球集群有关。

    以下是木星环的名称和尺寸：

    环的名称 内半径 外半径
    光环 100,000千米 122,000千米
    主环 122,000千米 129,000千米
    纤维环（内） 129,000千米 182,000千米
    纤维环（外） 182,000千米 225,000千米

    **“纤维”**一词在英语中表示任何精致、轻薄且脆弱的物质。

    木星的气氛由什么组成？

    卡西尼号航天器拍摄的木星照片。这是迄今为止最详细的木星彩色肖像。


    木星的最外层含有冻结的氨晶体（氨是氢和氮的化合物，化学式为NH3）。

    木星的大气层主要由氢气（H2）构成。靠近表面，大气层中几乎90%是氢。除此之外，大气中还含有氦气（He）。由于高压，氦气在行星内部会变成液态。此外，木星的大气层中还含有甲烷（CH4）（0.3%）、氢氘化物（HD）（0.003%）、乙烷（C2H6）（0.0006%）和最少的水（H2O）（0.0004%）。

    木星的温度非常高。因此，科学家无法确定木星是由哪些所有物质构成的。木星的外核心由氢构成。由于压力的存在，气体可能变成固体。然而，由于温度极高，气体再次融化，变为液体。

    木星的月球是什么样的？

    木星的卫星轨道路径模拟图


    木星有95颗已知的卫星。其中有四颗主要的卫星是伽利略在1610年发现的，这是首次发现绕其他行星运行的卫星。它们是：木卫一（Io）、木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）和木卫四（Callisto）；这些名字来源于与木星密切相关的神话人物，被称为“伽利略卫星”。木星的云层顶部经常会发生伽利略卫星的掩食现象。

    阿马尔西亚群 有四颗小卫星绕木卫一的轨道运行。这个群体被称为“阿马尔西亚群”，因为阿马尔西亚是其中最大的一颗。它们都是小巧且形状像土豆。阿马尔西亚呈红色。木星环的物质来自陨石撞击这些卫星并剥离的物质。阿马尔西亚（希腊语：Ἀμάλθεια）在希腊神话中是宙斯的养母。

    木星的四颗最大的卫星。从左到右随距离增加依次为：木卫一、木卫二、木卫三、木卫四。

    木卫一（Io） 木卫一（发音为EYE-oh）是木星最靠近的主要卫星。它的直径为3643.2千米，稍大于地球的月球。木卫一拥有太阳系中最壮观的火山和熔化的硫磺湖。由小行星撞击表面形成的陨石坑很快就会被火山活动覆盖。木卫一的核心由熔化的铁构成，并被一层岩石壳包围。与木星的其他卫星不同，木卫一的水非常少。科学家认为，木星形成时的高温使木卫一失去了水分，但木星的其他主要卫星并未如此。根据罗马神话，木卫一（古希腊语：Ἰώ）是宙斯深爱的一位美丽年轻的水泽仙女。

    木卫二（Europa） 木卫二（发音为Eurṓpē）直径为3,121.6千米，约为地球月球的90%大小。它由硅酸盐构成，表面覆盖着10到30千米厚的光滑水冰。冰层中有长长的裂缝，几乎没有陨石坑。它看起来像地球上的海冰。冰层在裂缝处发生滑动。我们相信，冰层下方约100千米处存在液态水。表面也有一些大型斑点。在罗马神话中，木卫二是宙斯化身为公牛追求的欧罗巴，她是一位腓尼基贵族女性，被宙斯绑架到克里特岛（希腊的一个岛屿）。

    通过望远镜看到的木星及其四颗最大的卫星。

    木卫三（Ganymede） 木卫三直径为5262.4千米，比水星宽380千米。它是木星最大的一颗卫星，也是太阳系中最大的卫星。它具有类似地球的板块构造。那里有较旧的、较暗的区域和较新的、带有沟槽的区域，板块在这些区域移动。新的陨石坑周围有明亮的射线，这是撞击时抛起的物质形成的。较旧的陨石坑则显得平坦和褪色，因为冰冻的表面不像岩石那样能长时间保持陨石坑的形状。科学家认为，木卫三可能有一个铁和硫的核心，外面包裹着硅酸盐地幔和冰层。它可能与木卫一相似，只是表面覆盖着一层冰。根据罗马神话，甘尼美德是宙斯绑架的美丽少年，他成为了奥林匹斯山上神的酒侍。

    木卫四（Callisto） 木卫四直径为4820.6千米，与水星的大小差不多。它有许多陨石坑。像木卫三上的陨石坑一样，较旧的坑已经褪色。最大的一颗陨石坑是“瓦尔哈拉”，它的中心亮区宽约600千米，周围有环带，最大宽度可达3000千米。木卫四由硅酸盐和冰组成。它有一层200千米厚的冰壳，下面是液态水的海洋。在罗马神话中，木卫四是宙斯的嫉妒妻子朱诺把她变成了熊的故事。后来，宙斯将她放置在星空中，成为“大熊星座”。

    4颗最大卫星的轨道路径。

    其他卫星 其他卫星较小，分布在主要卫星轨道之外。有一颗名为“塔米斯托”（Themisto）的卫星，以及四个小卫星群，它们绕木星的轨道非常遥远。

    木星上的一天有多长？
    木星的一天大约是10个地球小时长。之所以说“大约”，是因为木星不同部分的自转速度不同。这是由于木星大部分是气体，气体不断运动，有时甚至会朝不同的方向流动。虽然有些努力尝试测量木星内核的自转速度，但由于木星周围强大的磁场以及木星大气层产生的强烈无线电能量干扰，测量技术（如雷达）受到很大影响，这使得对木星的内部自转进行准确测量非常困难。

    木星的一年有多长？

    大红斑

    木星的一年大约是4335个地球日，或者11.87个地球年长。

    木星的一年大致等于土星年四成（或二五成）。也就是说，经过两年土星的时间，木星就完成了五次绕太阳的公转。因此，经过59年后，土星和木星将回到几乎相同的位置。当两个行星的轨道彼此之间呈简单比率时，这种现象称为共振。

    木星日食

    木星的引力对我有多大影响？
    如果某人漂浮在木星的云层顶部附近，木星的引力将以大约是地球引力2.5倍的强度将其拉下。

    木星的快速自转使得它的赤道部分凸起。如果他们站在赤道，赤道的重力反作用将大约抵消10%的引力。这个反作用效应随着他们离极地越来越近而减弱。

    希腊奥林匹亚的宙斯（朱庇特）雕像

    木星的名字来源于谁？
    木星（拉丁语：Iuppiter）是以罗马神话中的神王命名的，这位神王在古希腊被称为宙斯。宙斯因引发地球上的雷电而闻名。他通常与鹰和橡树联系在一起。

    下一个话题：土星

  • 土星

    弹出图片

    土星是什么？

    土星是离太阳第六近的行星，是一颗气体巨星。虽然它非常大——几乎是地球宽度的十倍——它主要由气体和液体构成，因此质量很轻。土星的标志性环带不是固体的，它们实际上是由岩石和冰的小颗粒松散地组成，并在运动。

    土星有多大？

    土星与地球的大小对比


    土星的赤道直径为120,536千米，约为9.449颗地球的直径。

    土星的表面是什么样的？


    土星主要由气体和液体构成。土星可能有一个小的由岩石和冰组成的核心。它的大气层有带状云层，但不像木星的云层那样丰富多彩。

    这是通过业余望远镜看到的土星图像。即使是小型望远镜，也能清楚地看到土星的环带。

    土星的环带是什么样的？


    土星的环带由岩石和冰颗粒组成，颗粒的大小从尘埃颗粒到房屋大小不等。有些颗粒甚至可能有几千米宽！这些颗粒之间的距离实际上非常远。穿过土星的环带是很容易的。

    土星的卫星是什么样的？

    土星系统的地图（NASA）


    土星有146颗卫星，其中许多已经有了名字。土星的卫星与环带中冰块的大小相似，这意味着我们永远无法知道确切的卫星数量。新的卫星仍在被发现。土星最大的卫星是泰坦，它的大小足以成为一颗行星！

    牧羊卫星
    有些小型的土豆形状卫星位于土星的环带内或附近。它们通过引力控制着环带中的颗粒。这就是它们被称为牧羊卫星的原因。目前已知有六颗，可能还有更多。

    米马斯
    米马斯主要由水冰组成，含有少量的岩石。它有一个大陨石坑，叫做赫歇尔坑，直径130千米，占米马斯直径的约三分之一。这个陨石坑使得米马斯看起来像是《星球大战》电影中的死亡星。

    恩克拉多斯
    恩克拉多斯由冰组成，它比其他冰冻卫星密度大，这表明它可能内部有一些岩石。它有光滑的区域、裂缝和一些陨石坑。光滑的区域较年轻，这里的陨石坑在过去1亿年内已经被抹去。在南极附近的光滑区域发现了水蒸气。裂缝和沟槽表明它的构造类似于木卫三的构造。也发现了一些类似于木卫二的脊线，暗示恩克拉多斯某些区域下可能有像木卫二那样的海洋。来自土卫二的潮汐力可能为这一活动提供了动力。恩克拉多斯每公转一次土卫二就绕土星公转两次，这使得土卫二和土星对恩克拉多斯产生潮汐作用。类似的潮汐力量也为木卫一的火山活动提供了动力。

    泰坦
    泰坦是土星的冰冻卫星，表面有许多陨石坑，包括巨大的“奥德修斯坑”。它的直径为400千米，仅为泰坦直径的五分之一。由于冰质材料不像岩石那样能保持形状，因此这个坑已经变得平坦。泰坦上还有一个巨大的峡谷，叫做“伊萨卡峡谷”。它深3到5千米，宽100千米，长2000千米，几乎环绕了泰坦的四分之三。

    特勒斯托和卡吕普索
    这两颗卫星共享泰坦的轨道。特勒斯托位于泰坦的前方，卡吕普索则位于它的后方。

    土卫二
    土卫二由大量冰组成，核心可能包含一些岩石。它有许多陨石坑，坑内的形状已经变得平坦，因为冰不像岩石那样能保持形状。一侧有明亮的白色条纹，那是裂痕。两颗卫星共享土卫二的轨道。赫勒涅位于土卫二的前方，波利杜基斯位于它的后方。

    土卫三（瑞亚）

    卡西尼号宇宙飞船拍摄的特提斯照片。


    瑞亚是一个冰冻的卫星，类似于土卫二，核心有一些岩石。它有许多陨石坑，主要集中在一侧，另一侧则有一些明亮的白色冰层。

    土卫六（泰坦）

    卡西尼号飞船拍摄的土卫六。

    泰坦是土星最大的卫星，也是太阳系中第二大卫星。它是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星。大气层由氮气、氩气、甲烷和多种有机化合物组成。它的表面有明暗区域，且陨石坑较少。卡西尼号探测器发现了一个440千米宽的巨大陨石坑。

    土卫七（海佩里昂）
    海佩里昂由水冰和少量岩石构成，呈土豆形。它不像其他卫星那样稳定地自转，而是会摇晃。

    土卫八（伊阿佩图斯）

    卡西尼号宇宙飞船拍摄的土卫八拼贴图。

    伊阿佩图斯几乎完全由冰构成。它有一个名为“隆塞沃特拉”的亮区，其中有陨石坑。它还有一个巨大的暗区，名为“卡西尼区”，它覆盖了伊阿佩图斯的一半。暗区的物质可能来自土卫四（菲比）。一些物质在陨石坑的底部被发现。卡西尼号探测器在卡西尼区发现了几个巨大的陨石坑和一条山脊。这个山脊沿赤道延伸1300千米，最高处达20千米，是珠穆朗玛峰的2.26倍。卡西尼号再次经过伊阿佩图斯时，在隆塞沃特拉发现了更多巨大的陨石坑。

    土卫四（菲比）
    菲比由冰和岩石组成，它看起来很暗，因为外面有一层暗色物质。它的表面也看起来比较粗糙。

    其他卫星
    土星有两组外部的小卫星。菲比属于第二外层卫星组。

    土星的一天有多长？
    土星的一天大约为10小时39分钟，按照地球时间计算。

    土星的一年有多长？
    土星的一年大约是29.46个地球年，约合10,760个地球日。

    土星是由什么构成的？
    土星有一个岩石核心。核心周围是冰层。冰层上面是液态金属氢。上面是气态氢。氢气并不会突然从气体转变为液体，而是逐渐过渡。

    气态氢占据了土星大气的大部分。大气中还包括氦气和一些其他气体。可能会有由氦气组成的雨水穿过氢气层。土星的表面还有氨气。

    土星的引力对我有多大？
    如果你漂浮在土星的云层顶部附近，土星的引力会以比地球略强的力度将你拉下。土星的大半径和质量几乎相互抵消，使得引力仅略微增大。所以，如果你在地球上体重为100磅，在土星上将会是106磅。

    土星的名字来源于谁？
    土星得名于罗马农业和丰收之神，他教导人类如何耕作。土星是宙斯（木星）的父亲。星期六（Saturday）得名于他。

    下一个话题：天王星

  • 天王星

    弹出图片

    从旅行者2号看到的天王星
    天王星和地球大小的比较

    天王星有多大？

    天王星与地球的大小对比
    天王星的直径为51,118千米，约为四颗地球的宽度。它是太阳系中第三宽、第四重的行星。

    天王星的表面是什么样的？


    天王星没有可以站立的表面，必须深入其大气层才能到达其“表面”。在大气层下方，可能有岩石和冰的混合物。

    天王星的环带是什么样的？


    天王星有11个环带。它们颜色较暗，且非常难以看到。环带是在1977年偶然被发现的。当时，科学家正在研究一颗靠近天王星的亮星。然而，在这颗星消失并重新出现之前，它的光被天王星挡住了。从这个现象中，科学家推测天王星有一个环系统。

    天王星的卫星是什么样的？

    天王星的环带和卫星
    天王星有27颗已知的卫星，这使它在太阳系中排名第三。五颗主要的卫星分别是：米兰达、阿丽尔、安布里尔、泰坦尼亚和欧布伦。

    天王星的光环和卫星

    米兰达
    米兰达是天王星主要卫星中最小且最靠近的卫星。它主要由冰和岩石构成。米兰达的表面有沟槽、悬崖和山谷。该卫星的名字来源于莎士比亚的戏剧《暴风雨》中的角色。

    阿丽尔
    阿丽尔由岩石和冰构成。它有许多山谷，但陨石坑较少。阿丽尔的名字来源于亚历山大·蒲柏的诗《锁链的强暴》中的角色。阿丽尔也是莎士比亚的《暴风雨》中的一位精灵。

    安布里尔
    安布里尔由大量的冰和一些岩石构成。它也是天王星主要卫星中最暗的卫星。安布里尔的名字同样来源于《锁链的强暴》中的角色。

    泰坦尼亚
    泰坦尼亚是天王星最大的卫星。它主要由冰和岩石构成，表面覆盖着峡谷。泰坦尼亚的名字来源于莎士比亚的《仲夏夜之梦》中的仙女王后。

    欧布伦
    欧布伦是天王星主要卫星中最外侧的卫星。它由与泰坦尼亚相同的物质构成，表面有许多陨石坑。有些坑周围有白色的射线，坑底是暗色的。欧布伦的名字来源于莎士比亚的《仲夏夜之梦》中的精灵之王。

    其他卫星
    天王星有13颗小卫星在米兰达轨道内，还有9颗小卫星位于欧布伦轨道以外的大轨道上。

    天王星的一天有多长？


    天王星的一天大约是17.24个地球小时长。天王星的自转轴倾斜，可能是由于太阳系早期发生的一次重大撞击。

    天王星的一年有多长？


    天王星的一年大约是30,708天，或84个地球年。

    天王星是由什么构成的？


    与木星和土星不同，天王星被认为主要由岩石和冰构成。其大气层中的气体由83%的氢、15%的氦和2%的甲烷组成。其他少量的气体包括氨、水和甲烷。天王星的蓝色来自于甲烷云，甲烷吸收红光并反射蓝光。

    天王星的引力对我有多大？


    如果你漂浮在天王星的云层顶部附近，引力将以大约地球引力的89%拉你下去。

    天王星的名字来源于谁？


    天王星得名于古希腊神话中的天空神“乌拉诺斯”（Ouranos），他是最早的至高神，并且是盖亚（大地之母）的丈夫和儿子。

    下一个话题：海王星

  • 海王星

    弹出图片

    这个行星有多大？

    太阳系

    天王星和地球的大小对比


    海王星的大小与天王星非常相似。它的直径稍微小一些，为49,528千米，长度几乎是四颗地球的大小。

    海王星的表面是什么样的？


    海王星的大气层中有一些深蓝色的斑点。当1989年旅行者探测器经过海王星时，它看到了一颗叫做“大黑斑”的大斑点。1994年，它消失了，但后来又重新出现。海王星的大气中还有一朵叫做“滑板”的大白云，每16小时环绕一圈。海王星的风速非常快，风速可达2000千米每小时（这是整个太阳系中最快的风速），比地球上记录的最快龙卷风速度大约快四倍。

    海王星的环带是什么样的？


    海王星有一些微弱的环带，颜色较暗且难以看到。环带的某些部分存在物质较为密集的团块。

    海王星的卫星是什么样的？

    从旅行者2号上看到的海王星


    海王星有14颗已知的卫星，可能还会有更多。

    内卫星
    有五颗小型土豆形的卫星围绕海王星轨道运行。

    普罗透斯
    普罗透斯是一颗直径约418千米的暗卫星，形状不规则。在罗马神话中，普罗透斯是一个可以变化成任何形态的海神。

    特里同
    特里同是海王星最大的卫星。科学家认为它和冥王星非常相似。它的直径为2700千米，由岩石和冰构成，表面温度为−235°C。特里同有一个非常薄的大气层，主要由氮气和少量甲烷组成。特里同上有火山，喷发出液氮、尘土或甲烷化合物。这些喷发是由于季节变化引起的。特里同表面很少有陨石坑，因为喷发的物质将它们覆盖。特里同上还有冰帽，随着季节变化其大小也在变化。也有一些山脊和山谷，可能是由于反复的冻结和解冻形成的。

    特里同的一个有趣之处在于，它的轨道方向与海王星自转的方向相反。由于这一点，科学家认为特里同很久以前被海王星捕获。在罗马神话中，特里同是海王星的儿子。

    涅瑞伊得
    涅瑞伊得是一颗不规则形状的卫星，直径约340千米。它的轨道非常偏心或非圆形。它可能是被海王星捕获的，或者在特里同被捕获时，受其引力影响进入了这条偏心轨道。在罗马神话中，涅瑞伊得是海洋仙女。

    外卫星
    还有五颗已知的卫星。它们是位于远离海王星的小型土豆形卫星。可能还有一些我们尚未发现的卫星。

    海王星的一天有多长？


    海王星的一天大约为16小时7分钟。

    海王星的一年有多长？


    海王星的一年约为165个地球年，或60,265个地球日。

    海王星是由什么构成的？


    海王星的核心由岩石和金属构成。由于海王星的质量大于天王星，而体积相同，所以它的核心可能比天王星的大。核心周围是岩石、水、氨和甲烷。大气层主要由氢和氦组成。在大气的下层，也有甲烷和氨。甲烷使海王星呈现蓝绿色。

    海王星的引力对我有多大？


    如果你漂浮在海王星的云层顶部，海王星的引力会以比地球略强的力量将你拉下。海王星较大的半径和质量几乎互相抵消，使得引力仅略微增大。

    神话中海王星的艺术形象

    海王星的名字来源于谁？


    海王星得名于罗马神话中的海神，也就是古希腊神话中的波塞冬。

    下一个话题：冥王星

  • 冥王星

    弹出图片

    比较冥王星、冥卫一、月球和地球的大小
    从新视野号宇宙飞船上看到的冥王星。

    冥王星是什么？

    冥王星是一个矮行星，由天文学家克莱德·W·汤博在1930年2月18日于美国亚利桑那州发现。

    冥王星的基本信息：

    冥王星是一个矮行星，比地球的月亮还要小。

    冥王星有时会比海王星更靠近太阳。

    冥王星有多大？

    冥王星、卡戎、月球和地球的大小对比
    冥王星的质量大约是12,500,000,000,000,000,000,000,000千克。虽然这个数字看起来很大，但它只有地球质量的约1/500。冥王星的直径介于2200至2400千米之间。它的表面积约为17,950,000平方千米（约为地球的1/30）。冥王星的体积为7,150,000,000立方千米（约为地球的1/150）。

    冥王星的表面是什么样的？

    冥王星的表面。

    冥王星的表面覆盖着冰层，温度大约为-230°C。冥王星也有非常稀薄的大气层，在冥王星远离太阳时会冻结。

    冥王星的卫星是什么样的？

    冥王星有三颗已知的卫星。最大的一颗叫做卡戎，卡戎的直径约为冥王星的一半。因为冥王星和卡戎的大小相似，它们有时被称为“双行星”。卡戎的表面覆盖着水冰。2005年发现了另外两颗卫星，它们被命名为尼克斯和哈德斯。

    冥王星的一天有多长？

    冥王星的一天大约为6.487个地球日。像天王星一样，冥王星也是横着自转的。

    冥王星的一年有多长？

    冥王星的一年大约为90,613个地球日，或者说是248个地球年。

    冥王星是由什么构成的？

    科学家认为冥王星主要由岩石和冰组成，但他们还需要更多的研究才能确认。卡戎的发现帮助科学家估算了冥王星的密度。通过收集的数据，他们得知冥王星是由岩石和冰组成的，介于重固体和气体之间。

    冥王星的引力对我有多大？

    如果你在冥王星上，冥王星的引力只有地球引力的0.06倍。这意味着你可以跳得很高——甚至比月球上的人还要高！

    冥王星的名字来源于谁？

    冥王星得名于罗马神话中的冥界之神，也就是古希腊神话中的哈迪斯。冥王星的名字来源于神话中哈迪斯绑架了普罗塞尔皮娜（珀尔塞福涅），并将她带到了冥界，导致了冬天的到来。

    冥王星是行星吗？

    冥王星被官方分类为矮行星，这与常规行星不同。一个原因是冥王星的体积较小——虽然它是绕太阳公转的第十大已知天体，但它比许多卫星还要小，包括地球的月亮。科学家曾经认为冥王星比实际要大，许多年里它被认为是第九颗行星。

    另一个关键原因是冥王星是一个属于柯伊伯带的大天体的一部分，柯伊伯带的天体围绕太阳公转，位于海王星以外的区域。2005年1月，科学家在柯伊伯带发现了另一个天体“厄里斯”，厄里斯的体积比冥王星还要大。科学家认为，在太阳系这个区域，除了冥王星，还有更多大小相似的天体以及数百万颗较小的天体。由于这些原因，国际天文学联合会（IAU）首次定义了“行星”这一术语。根据这一定义，冥王星和厄里斯（以及谷神星、哈乌美亚和马克马克）被归类为矮行星。

    尽管如此，仍然有一些人坚持认为冥王星是常规行星，这是出于传统的观点。此外，部分教材和参考资料尚未更新，仍将冥王星列为第九颗行星。

    下一个话题：彗星

  • 彗星

    弹出图片

    什么是彗星？

    海尔·波普彗星

    彗星可以被看作是一个大而脏的气体雪球。彗星是在位于冥王星以外、围绕太阳的岩石、尘埃和冰组成的带状区域——柯伊伯带中形成的。彗星的形成是当岩石、尘土和冰凝结在一起时发生的。随着彗星变大，它开始被拉向并绕太阳旋转。我们太阳系中的彗星通常需要很多年才能绕太阳运行——从几十年到几千年不等。这是因为它们从非常远的地方开始绕太阳运行。它们绕太阳的轨道是长而呈椭圆形的，而不像行星那样是几乎圆形的。

    彗星是什么样的？

    可以用肉眼看到的彗星很不寻常，因为它们是所有彗星中最大、最亮的。你可能一生中有机会看到它们一两次。大多数彗星只能用望远镜看到。能用肉眼看到的几颗彗星通常只会在夜空中形成模糊的条纹或淡淡的污点。

     

     

    丘留莫夫-格拉西缅科彗星奇特的表面。罗塞塔号宇宙飞船拍摄的照片。

    当彗星离太阳非常远时，它被一层冰冻的黑色岩石和尘土覆盖。然而，当彗星接近太阳时，冰开始融化，产生大量的水和气体，这些物质突破冰层，释放出一些尘土和岩石。有时，这些水、气体、岩石和尘土可以从地球上看到，形成一两条从彗星飞出的尾巴。即使只有一条尾巴，也有两条，分别由较轻的气体和水以及岩石、尘土和冰块组成。

    彗星本身通常在几千米到几百千米之间，但它们的尾巴可以长达几百万千米。

    在天空中看彗星

    “伟大的彗星”是太阳系中最稀有的天体之一，通常每百年才会出现一次，所以看到这些彗星非常罕见。上一个伟大的彗星出现在1910年，但可能要再过一百年才会有下一个靠近地球的彗星。天文学家无法精确预测它们如何或何时出现，因为太阳系中还有一些未解之谜。如果你听说即将出现一颗彗星，按照以下说明观看吧！

    1. 找出这颗彗星是否会出现在你所在的天空区域。
    2. 准备一个望远镜或双筒望远镜，并带上一些椅子来观看。许多最大的彗星即使没有望远镜也能看见。
    3. 请父母带你去公园、树林或远离城市灯光的其他黑暗地方。
    4. 抬头看天空，享受这一惊人的景象。

    通常，彗星尾巴中的尘土非常微弱，你看不到它。然而，当地球的轨道经过这些尾巴时，尘土会进入地球的大气层并燃烧。这些就是周期性的流星雨，每隔一段时间就会出现，而大多数流星雨现已与现有的彗星或过去几世纪观测到的彗星残骸相关。当地球穿越这“尘土云”时，你可以在夜晚看到流星或流星雨。

    有多少颗彗星？

    没有人知道确切数量。所有彗星在它们的轨道上大部分时间都远离太阳，甚至用望远镜也看不见。然而，每年业余天文学家都会发现超过100颗从未见过的彗星，这些彗星足够靠近地球，能够被发现。截至2005年11月，天文学家已发现了2,857颗彗星。我们看到的大多数彗星要么撞进太阳，要么完全离开太阳系。科学家认为太阳系中可能有数百万颗彗星，迟早会进入我们望远镜的视野。

    在所有曾经被看到的彗星中，天文学家预计只有253颗彗星会再次出现。

    彗星是如何命名的？

    爱德蒙·哈雷

    彗星通常以最早发现它的天文学家命名。如果有多人参与发现，彗星的名字通常会包括几个人的名字，例如哈雷彗星或修梅克-列维9号彗星。被命名为彗星的人通常会感到非常荣幸。

    历史上一些著名的彗星

    这张图显示了哈雷彗星绕太阳运行的轨道。关于这个轨道有几件事需要注意。*它比行星的轨道长得多。它和行星不在一个平面上。*它以相反的方向绕轨道运行。这被称为逆行运动。

    哈雷彗星：或许是最著名的彗星，它是第一颗被确定为回归彗星的彗星。

    恩克彗星：第二颗被确认为回归彗星的彗星。

    修梅克-列维9号彗星：这是第一颗被观察到撞击太阳系中其他天体的彗星，它撞上了木星，可能是历史上最受研究的天文事件。

    彗星带来不幸吗？

    在古代，人们对彗星的真正本质和来源并不十分了解。它们被视为天空中非常不寻常且短暂的天体。在一些文化中，彗星的出现常常被视为不祥之兆，预示着国王的死去或重大军事失败。而在其他国家，彗星则被认为带来好运，象征着丰收和食物的增加。古代中国天文学家似乎在记录彗星的出现方面做得最好，他们详细描述了彗星的外观和大致位置。

    即使在1910年哈雷彗星出现时，也曾广泛引发恐慌，当时人们发现地球可能会穿过哈雷彗星的尾巴。恐慌的原因是人们担心彗星尾巴中的气体会污染地球的大气层，带来毒气。实际情况是，彗星尾巴中的气体非常少，对地球大气层没有 measurable effect。

    下一个话题：柯伊伯带

  • 柯伊伯带

    柯伊伯带

    在海王星的轨道之外是柯伊伯带，距离太阳有三十亿公里。这个带状区域包含不同大小的冰质混合物，这些混合物被称为柯伊伯带天体。最大的天体被称为小行星或矮行星。柯伊伯带可能是在年轻的木星的引力作用下将这些天体抛掷到它们现在所在的位置时形成的。柯伊伯带以天文学家杰拉德·柯伊伯（Gerard Kuiper）的名字命名，他是提出太阳系之外存在小天体带的几位天文学家之一。

    柯伊伯带天体是什么？

    柯伊伯带中的天体是冰、尘土和有机化合物的混合物。它们与彗星非常相似。一些天体呈现出红色，另一些则是灰色的。

    柯伊伯带天体有多大？

    科学家认为冥王星是柯伊伯带中最大的天体之一。冥王星的直径为2376千米，是一个矮行星。已知的下一个最大的柯伊伯带天体是奥库斯（Orcus）、哈乌梅亚（Haumea）和马克马克（Makemake）。奥库斯直径约1600千米；哈乌梅亚是冥王星大小的70%；而马克马克则是冥王星大小的50%至70%。

    最近，科学家发现了另一个与冥王星大小相当的矮行星——厄里斯（Eris）。它在被发现时，距离太阳几乎比地球远100倍。它的轨道和冥王星一样，能够靠近太阳。厄里斯拥有一颗名为迪斯诺米亚（Dysnomia）的卫星。厄里斯的轨道与地球轨道相比倾斜约45度，而冥王星的轨道倾斜角度仅为17度。

    其他超过1000千米的柯伊伯带天体包括冥王星的卫星查伦（Charon）、奎奥阿（Quaoar）、瓦尔纳（Varuna）、伊克西翁（Ixion）、1996 TL66、2002 TX300、2002 TC302、2002 UX25和2002 AW197。位于小行星带的最大小行星灶神星（Ceres）直径约950千米。

    还有许多柯伊伯带天体的直径只有几千米或几万千米。

    柯伊伯带天体有多少个？

    天文学家已发现超过1000个柯伊伯带天体。科学家认为柯伊伯带中可能有超过七万个大型天体。尽管柯伊伯带中的天体非常多，但它的质量非常小，只有地球质量的1/25到1/30。

    它是以什么命名的？

    1992年，从夏威夷的马纳凯亚天文台观测到柯伊伯带中冥王星及其卫星查伦以外的第一个天体后，这个天体带被命名为柯伊伯带，以天文学家杰拉德·柯伊伯的名字命名。早在1951年，柯伊伯就提出过这个带可能存在，但当时没有证据。其他天文学家，如弗雷德里克·伦纳德、肯尼斯·埃奇沃斯和胡里奥·费尔南德斯，也认为这个带存在。基于这一点，有些天文学家将其称为“埃奇沃斯-柯伊伯带”。

    柯伊伯带天体是如何命名的？

    当一个天体在太空中被发现时，它会被赋予一个临时名称，称为“暂时指定名”。这个名称通常以发现年份为开头，后面跟随一些字母和数字，表示它被发现的月份和顺序。后来，重要的天体会被赋予正式名称，通常来自神话。

    柯伊伯带天体如奥库斯（Orcus）、查伦（Charon）和瓦尔纳（Varuna）都以冥界神祇的名字命名。伊克西翁（Ixion）则以冥界的一个人物命名。奎奥阿（Quaoar）是以美洲土著人民的创世神命名的。

    下一个话题：奥尔特云

  • 奥尔特云

    弹出图片

    奥尔特云

    奥尔特云是一个由数百万颗彗星组成的巨大光环，位于太阳系的最外层边缘。

    什么是奥尔特云？

    这张图显示了奥尔特云与太阳系行星的距离。从左上角的框架开始，然后顺时针跟随图片。每张图片显示的空间体积都更大。

    科学家们认为，在太阳系的外围有一个由岩石和冰组成的天体群体，形成了一个云状的区域，围绕着我们的太阳系。它是一个类似彗星的物体云，围绕太阳在非常远的地方运行。尽管这些彗星彼此之间分布得非常广泛，但它们的数量仍然达到数百万颗。所有这些彗星的总质量可能是地球质量的100倍。奥尔特云以荷兰天文学家扬·奥尔特（Jan Oort）的名字命名，他提出了这一最初的想法，改进了它并使之广为人知。

    奥尔特云在哪里？

    如果你能想象地球到太阳的距离，那么奥尔特云中的彗星距离太阳要远50,000到100,000倍！这比冥王星距离太阳还要远1000倍，约为最近的邻近恒星——比邻星（Proxima Centauri）距离的四分之一。光从太阳传播到奥尔特云的外缘需要一年时间。

    奥尔特云是如何形成的？

    奥尔特云中的物体可能在太阳系形成时距离太阳较近。当它们靠近气体巨行星时，这些行星的引力将它们推向了非常遥远的轨道。这些物体被推向四面八方，使得奥尔特云呈球形而不是盘状。经过的恒星的引力也使这些物体的轨道更加圆形，并将它们拉得离太阳更远。但有时，其他远处恒星的引力会将这些物体拉回太阳系，这些物体便成为了彗星。

    奥尔特云中有哪些物体？

    已经发现一个名为赛德纳（Sedna）的物体，它可能属于奥尔特云（尽管它实际上位于柯伊伯带和奥尔特云之间）。赛德纳的直径为1180至1800千米，它的轨道从太阳的76倍到928倍远，比地球的轨道还远。赛德纳围绕太阳公转大约每11,250地球年一次。赛德纳上次位于其当前轨道位置时，地球的最后一次冰河时期刚刚结束！一些科学家认为，赛德纳应当包括在柯伊伯带中，从而使柯伊伯带变得更大。

    下一个话题：词汇表

  • 太空探索

    弹出图片

    太空探索——一个遥远的梦想

    从地球到月球的航天器插图

    进入太空一直是人们最大的梦想之一，甚至在几千年前就有了这样的梦想。许多科幻作家在1903年首次飞机飞行之前就开始写有关太空旅行的故事。最著名的科幻书之一是儒勒·凡尔纳的《从地球到月球》——这本书写于1865年，比第一个人登月还早了100多年。儒勒·凡尔纳的想法是用一个巨大的大炮发射！今天看起来可能很荒谬，但它展示了我们对太空旅行的想法有了多大的变化。

    莱卡：第一个太空旅行者

     

     

     

     

    太空的首次探索

     

    尤里·加加林

    太空从地球大约100公里（62英里）开始。更现实的太空旅行方式是使用火箭。火箭内有一个控制的爆炸。然而，废气（燃烧后留下的物质）只能朝一个方向排出。因此，火箭被推向相反的方向。1942年，德国的A-4火箭成为第一个达到这一高度的火箭，但它并没有做任何事情，只是直直地掉下来，因此并没有太大用途。不过，它还是火箭技术的进步。

    苏联是第一个将物体送入太空并保持在太空中的国家：他们于1957年10月4日发射了“人造卫星1号”（Sputnik 1）。一个月后，苏联发射了“人造卫星2号”，并且在这颗航天器中有了第一个太空旅行者：一只叫莱卡的狗。

    人造卫星的发射开启了太空竞赛，这是美国与苏联之间关于获得更先进太空技术的竞争。美国人非常惊讶苏联能够发射“人造卫星”，于是开始设计自己的火箭和卫星。这场竞赛持续了数十年。

    进入太空的人

    月球上的宇航员

    1961年4月12日，第一个进入太空的人是苏联的尤里·加加林，他乘坐“东方1号”飞船。接下来的几十年里，苏联和美国都将更多人送入太空，直到2003年，中国才发射了自己的飞船并送人上天——神舟5号。

    登月竞赛

    在1960年代初期，美国总统约翰·F·肯尼迪发表了著名的演讲，宣布美国将在十年内将人送上月球。事实也如此：1969年7月，尼尔·阿姆斯特朗从航天器上走下来说道：“对个人而言是一步小小的步伐，对人类而言却是飞跃的一大步。”他和巴兹·奥尔德林一起走上了月球，并在那里插上了美国的国旗。因为月球上没有风或水，所以他们的脚印至今仍然存在。

    航天飞机

    航天飞机发射

    在阿波罗计划将人类送上月球后，美国建造了航天飞机，这是一种可以进入太空并返回的“喷气式飞机”！（当然需要火箭的帮助！）航天飞机还帮助建设了国际空间站（ISS）等项目。

    最后一次航天飞机任务发生在2011年6月28日，但它将被新型航天器替代，这些航天器将带领人类前往月球、火星及更远的地方！

    未来的宇宙飞船

    未来的太空旅行是否会这样？

    目前，宇宙飞船的效率还不高。土星五号火箭高达111米（363英尺），它只能将人送到月球！为了将人送得更远，必须发明更好的火箭。最受欢迎的一种火箭想法是反物质火箭。它通过将少量反物质与等量的正常物质碰撞，产生大量能量！

    还有其他一些不需要火箭的进入太空的设想，科学家和天文学家已经提出了这些方案。其中一种是太空电梯。太空电梯基本上是一个进入太空的大电梯。如果建造了太空电梯，物体进入太空的成本将大大降低。

    另一种想法，稍微有点像儒勒·凡尔纳的构想，是电磁弹射器。该弹射器通过加速宇宙飞船沿轨道前进，类似于磁悬浮列车。不幸的是，地球的空气会在飞船发射时将其点燃，但科学家并不打算将其建在地球上：它可以建在月球上！月球上的弹射器可以将金属和其他资源送到地球轨道，供空间站收集。

    超越太阳系的探索

    许多人梦想着有一天人类能前往另一颗星星，探索其他世界。有些人好奇那里是否存在外星人或其他生命。但如果这真的发生，可能要等很长时间。星星之间的距离非常遥远，相邻的星星之间有着数万亿英里的距离。也许有一天，你的曾孙子将站在外星世界上，想象着他们古老的祖先。

    哈勃太空望远镜由航天飞机拍摄

    地球之外的眼睛

    许多人认为，最伟大的发明之一（不仅仅是太空技术方面）就是哈勃太空望远镜（HST）。其他人则认为，太空站才是真正拥有世界上最先进技术的地方。

    哈勃太空望远镜是一个巨大的望远镜，它绕着地球轨道运行。由于没有大气层，哈勃太空望远镜能够清晰地看到即使是遥远的星系。哈勃太空望远镜拍摄的一张名为“哈勃深场”的照片，展示了最遥远的星系之一，它为我们提供了一个宇宙年轻时的快照。

    计划于2021年发射的未来太空望远镜

    更大的望远镜也在规划之中，也许不久的将来，我们就能看到宇宙的边缘。

  • 加密测验

    加密测验
    尝试为下面每个问题填写正确的答案。每个空白行上应该填写一个字母。下面的数字与秘密信息中的条目相对应。它说了什么？

    照片字谜
    以下每张图片的名称都被打乱了。你能将字母重新排列，找出正确的名称吗？

    单词查找
    右侧列表中的每个单词（除了一个）都可以在下面的方框中的一行、列或对角线找到。看看你能否通过找到所有其他单词，找出缺失的那个。

  • 词汇表

    本书中使用的词汇表：

    反物质：与正常物质相对的物质。通常不会出现在实验室外面。当与物质混合时，它们会互相抵消并释放大量能量。
    蛛网状：指像蜘蛛一样的形状，是与编织比赛有关的传说中的形容词。
    小行星：一种大而岩石状的天体，它围绕着恒星旋转，但体积小于行星。它在太空中被发现。
    天文学家：研究星星和行星的人。也是探索新行星和太阳系的人。
    宇航员：一位越过地球大气层的人。
    大气层：包围行星的气体层。
    原子：非常微小的粒子，是物质的基本构成单位。它是地球上最微小的物质。
    玄武岩熔岩：熔化的玄武岩，一种来自火山的岩石。
    带：用于描述木星上带状的深色云层。
    双筒望远镜：一对折叠的小型望远镜，每只眼睛都有一个目镜。
    二氧化碳：动物呼出的气体，植物吸入。
    含碳球粒陨石：一种含有大量水和有机化合物的陨石类型。
    半人马：在木星和海王星之间围绕太阳公转的冰状天体。
    通道：物体表面上的沟槽。
    彗星：围绕一颗恒星公转的小型冰雪物体。
    合：两个围绕同一天体公转的物体最接近时的现象。
    大陆：行星上的巨大陆地块，通常由结合在一起的构造板块组成。
    对流：气体或液体中的一种运动方式，将热量带到较冷的位置。当气体或液体冷却时，它会沉降回去。
    核心：行星或恒星的中心。
    日冕：包围恒星光球的高温气体区域。
    陨石坑：由陨石撞击行星表面所形成的凹痕。
    地壳：行星表面的最外层。
    矮行星：围绕太阳公转的一个圆形天体。它不是月亮，也不够大以清除轨道上的其他物体。
    日食：当一个天体位于另一个天体和太阳之间时形成的阴影。
    能量：用于做工作的东西。
    环境：行星上的条件。
    赤道：围绕行星的假想线，垂直于旋转轴。
    侵蚀：表面被风、水和温度变化缓慢磨损。
    星系：由气体、尘埃、星星、行星和其他天体组成的巨大的混合体，通过自身的引力保持在一起。
    气体巨星：由巨大的气体球组成的四颗外行星之一。
    引力：对任何具有质量的物体施加的拉力（请参见关于引力、质量和重量部分）。
    半球：行星表面的一半。
    冰盖：行星极地的巨大冰体。
    拉格朗日点：两个公转天体之间引力平衡的点。
    熔岩：位于行星表面上的熔化岩石。
    拉丁语：古罗马帝国的语言，后来被科学家用来命名事物。
    地幔：位于行星地壳下的熔化岩石层。
    玄武岩海：冷却成固体岩石的巨大岩浆海。
    质量：物体所包含的物质数量（参见关于引力、质量和重量部分）。
    物质：科学上用于表示“东西”的词。
    流星：进入行星大气层但未落到地面的小型或中型太空岩石。
    流星雨：大量流星同时进入行星大气层。
    陨石：进入行星大气层并落到地面的流星。
    甲烷：构成大部分气体巨星的气体。
    近地小行星：具有接近地球轨道的轨道的小行星。
    牛顿：衡量引力将你拉下的单位（请参见关于引力、质量和重量部分）。
    天文台：天文学家用来存放和准备望远镜的特殊建筑。
    轨道：物体围绕更大物体公转的路径。
    轨道系统：行星及其卫星围绕一颗恒星公转。
    有机化合物：包含碳的化合物（由多个原子组成）。
    相位：当行星或卫星的某部分轨道受太阳照射时，给我们留下的外观。
    行星：质量比同一轨道系统中其他所有物体加起来都要大，并围绕恒星有一个清晰特殊轨道的天体。
    行星状星云：由一颗老恒星吹散的巨大气体云。
    光球：释放光和其他能量到太空的恒星层。
    耀斑：太阳表面爆发的热气体。
    临时指定：给新发现物体的临时名称。之后可能会选定一个正式名称。
    雷达：用于测量距离和制作物体地图的无线电波。
    月球土层：月球表面被高速撞击岩石形成的松散土壤。
    逆行：与大多数太阳系天体的自转方向相反的自转。
    逆行轨道：与大多数行星和卫星的轨道方向相反的轨道。
    环：围绕行星的平坦、圆形带状物，由许多小的、松散的物体组成。
    旋转：围绕轴心旋转。
    卫星：围绕更大物体稳定公转的天体。
    悬崖：一种类型的悬崖。
    恒星日：行星或卫星旋转一次，使得远处的星星重新在头顶。
    硅酸盐：主要由元素硅组成的物体，这种元素构成岩石。
    流星：流星的另一种说法。
    太阳日：行星或卫星旋转一次，使太阳重新出现在头顶。
    太阳风：从太阳吹向太空的高温气体。
    宇航服：一种特殊的密封服，保护宇航员，提供呼吸所需的空气，并隔绝太空中的寒冷。
    光谱：白光通过棱镜后形成的彩色光带。
    恒星：一个巨大的气体球，它的质量非常大，以至于它能在内部产生核反应，从而产生热量和光。
    硫酸：一种强酸，通常用于汽车电池，包含元素硫。
    超巨星：接近生命终结的恒星，膨胀成比普通恒星大许多倍的巨大天体。
    表面积：物体外部的面积。
    构造板块：地壳的固体部分，非常缓慢地在行星表面移动。
    望远镜：一套由透镜或镜子组成的系统，用于观察遥远的物体。
    类地行星：四颗离太阳最近的行星。
    系索：用于将两物体连接在一起的绳索，例如将宇航员与太空船连接在一起。
    潮汐：由另一个天体（如月亮或太阳）的引力引起的表面升高现象。
    潮汐锁定：潮汐使旋转变慢，从而使卫星或行星总是面朝同一侧。
    过境：天文学家观察一个天体通过另一个天体前面的现象。
    特洛伊小行星：与行星或卫星具有相同轨道的小行星，始终保持与其前方或后方相等的距离。
    火山：与火山有关的事物。
    体积：三维物体的大小。
    白矮星：燃料耗尽、正在慢慢冷却的恒星。
    带：用于描述木星上带状的浅色云层。

  • 任务

    任务 1: 太阳系

    以下是我们太阳系的八颗行星，每颗行星都有描述。请填空。

    首先，填入它是太阳系中的哪颗行星。例如：如果你认为木星是第七颗行星，填入“7th”。 其次，填入这颗行星与地球的大小比较。地球大小的比较是指与月球的大小比较！

    1. 金星是太阳系的第二颗行星，比地球小。
    2. 地球是太阳系的第三颗行星，月球比地球小。
    3. 木星是太阳系的第五颗行星，比地球大。
    4. 土星是太阳系的第六颗行星，比地球大。
    5. 海王星是太阳系的第八颗行星，比地球大。
    6. 天王星是太阳系的第七颗行星，比地球大。
    7. 水星是太阳系的第一颗行星，比地球小。
    8. 火星是太阳系的第四颗行星，比地球小。

    此任务可以获得 8 分。每个错误的句子将扣 1 分。

    任务 2: 关于行星

    1. 水星是否到处都很热？
    2. 为什么金星看起来像星星一样发光？
    3. 地球距离太阳有多少公里？
    4. 为什么火星那么冷？
    5. 木星上的大红斑是什么？
    6. 土星的环是什么样的？
    7. 天王星是唯一一个竖着站着的行星吗？
    8. 海王星上有水吗？

    此任务可以获得 8 分。每个正确答案得 1 分。

    任务 3: 其他天体

    1. 小行星带位于哪两颗行星之间？
    2. 一颗恒星只会产生光吗？
    3. 太阳是行星吗？
      • 如果是，它有多少颗卫星？
      • 如果不是，那它是什么？
    4. 太阳系中沙粒到大石块大小的物体叫做什么？
    5. 落下的“流星”其实是什么？
    6. 冥王星是矮行星吗？
      • 如果是，请列举两个其他的矮行星。
      • 如果不是，那它是什么？

    此任务可以获得 8 分。每个正确答案得 1 分。

    任务 4: 词汇表

    定义以下术语：

    1. 核心。
    2. 陨石坑。
    3. 卫星。
    4. 太阳系。

    此任务可以获得 8 分。错误或不准确的描述得 0 分，合理的描述得 1 分，优秀的描述得 2 分。

    任务 5: 太空飞行

    1. 科学家们想在哪里建造一个电磁弹射器？
    2. 最后一架航天飞机是什么时候飞行的？
    3. 哪个国家发射了第一艘可以停留在太空中的宇宙飞船？
    4. 谁是第一位太空旅行者？
    5. 哈勃太空望远镜是什么？
    6. 在苏联和美国之后，哪个国家又发射了一个人进入太空？
    7. 航天飞机长什么样子？
    8. 朱尔·凡尔纳什么时候写下了他的《从地球到月球》一书？

    此任务可以获得 8 分。