茶年 · 中文维基百科

太阳系

Wikipedia · 2026-08-04 维基百科 👁 1 阅读

{{Infobox planetary system|background=#efefef
| title = 太陽系
| image =
| image_alt = 太陽系的真彩色影像，按比例顯示大小，但距離不按比例。行星的順序是從右到左。
| image_size = 400px
| caption =
| age = 45.68億年
| location =
| neareststar =

| frostline =
| outerplanetname = 海王星
| semimajoraxis = 30.07 AU
| Kuiper_cliff = 50–70 AU
| heliopause = ~120 AU
| hillsphere = 1.1 pc (230,000 AU)– 0.865 pc (178,419 AU)

| noknown_stars = yes
| noknown_planets = yes
| stars = 太陽
| planets =
| dwarfplanets =
| satellites = 758
| minorplanets = 1,368,528
| comets = 4,591
| orbitalspeed =

太陽系（英文：the Solar system）是由太陽和圍繞其公转的各种天体组成的行星系统。太阳系形成于大约46億年前，由一个被称为太阳星云的原始分子雲在引力坍缩作用下形成太陽和原行星盤。之后原行星盘的局部吸积进一步形成了行星和其它天体。

作为太阳系唯一的恆星，太陽系超過99.86%的質量都集中在太陽上。太阳通過其核心處的氫聚变为氦的核反应來保持流體靜力平衡，並從其外層的光球層釋放出辐射能和带电粒子。天文学界根据其光谱类型將太阳歸類為G型主序星。

太阳系中还有繞太陽運行的各种天体。其中最大的八顆被称为行星: 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。最大的两颗行星，木星和土星，集中了太阳系除太阳外近90%的剩余质量。除了行星之外，环绕太阳运动的天体还有矮行星和数量众多的小天体（包括小行星和彗星）。其中一些天體还有天然衛星圍繞著自身運行。

太陽系的广袤空间中充满了从太陽大气层中不断辐射出的帶電粒子流——太陽風，形成半径大約的太陽圈。太阳圈可以看作是太阳大气层的延伸，其边界稱為日球層頂。在这里太阳风和星际介质风达到平衡，不能够再继续前进。這里是太陽系和星際空間的物质邊界，但还不是太阳系的引力边界。太陽系的最外層區域是理論上预测存在的歐特雲，也是長週期彗星的來源，其延伸半徑达到。

太阳系位于銀河系的猎户臂内。在太阳系之外，距離太陽系最近的恒星叫做毗鄰星。它位於距离地球 處。

太阳系内的天体
太阳系内大多数天体都环绕太阳运动，这些軌道環繞太陽的天體被分為三類：行星、矮行星和太陽系小天體。

根据2006年國際天文聯合會对行星的重新定義，行星是環繞太陽且質量夠大的天體。這類天體：

有足夠的質量使本身的形狀在自身引力作用下达到流体静力平衡成為球體；

有能力清空鄰近軌道的小天體。

按此定义，太阳系中能称为行星的天體只有8個，由内向外分别是四顆岩石行星（水星、金星、地球和火星）、兩顆氣態巨行星（木星和土星）以及兩顆冰巨行星（天王星和海王星）。

这一定义首次將历史上一直被称作“九大行星”之一的冥王星排除在大行星外，並將冥王星、穀神星和鬩神星組成新的分類：矮行星。作为一个介乎于原来的行星和小行星之间的新分类，矮行星的质量足够大，可以形成球形，但质量还没有大到足以清空鄰近軌道附近的小天體。其后有更多的太阳系天体被考虑成为矮行星。目前天文學界的共識是太陽系至少有九顆天体已经或者即将成为矮行星：、、冥王星、、 、、、、和 。

行星和矮行星之外，環繞太陽運轉的其他天體都屬於太陽系小天體。这个分类包括了小行星，彗星和流星体和行星際塵雲。小行星有众多子类，常见的有小行星带小行星，近地小行星，轨道穿越小行星，特洛伊小行星，半人马小行星等。

很多行星、矮行星、甚至一些太阳系小天体，都有衛星环绕，比如月球就是地球的卫星。卫星由于并非環繞太阳运动，所以不屬於太陽系小天體，在分类上单列一类。

天文学家在研究太阳系内天体时，有時會将太陽系分成幾個不同的區域：“內太陽系”，包括四顆類地行星和小行星帶；“外太陽系”，包括四颗类木行星 。随着对海王星以外空间的研究深入，又新增加了一个“海王星外区域” 。这一区域包扩了柯伊伯带，离散盘，和奥尔特云。其中的天体，一般被称作海王星外天体，冥王星就是其中之一。

形成與演化
過去
圖，地球和太陽系的其它天體都是由此形成的。]]
太陽系至少形成於45.68億年前，是由星际空间中巨大分子雲（太阳星云）的引力坍縮而成。原始太阳星云宽度可能有幾光年，並且从中可能誕生了不止一颗恆星。原始太阳星云正如典型的分子雲一樣，主要由氫、一些氦和少量較重的元素組成，這些元素是前幾代恆星的產物坍缩的过程中，角動量守恆使它旋轉得更快，同时形状开始变得扁平。在大部分物質聚集的中心，其溫度變得比周圍環境更高，炙熱、緻密的原恆星，而外围的圓盤则成为行星形成的温床。圆盘中的塵埃和氣體在重力作用下相互吸引，聚結形成更大的物體，被称为原行星。早期太陽系中可能存在數百顆原行星，但它們大多要麼被合併，要麼被摧毀或彈出，只留下数目有限的行星、矮行星和大量剩餘的小天體。

在距离太阳大约5个天文单位的霜线以内，由于靠近太阳，温度较高，挥发性物质大多气化，只有沸點較高的金屬和矽酸鹽可以以固體形式存在，最終形成了以岩石成分为主体的水星、金星、地球和火星。它们被称为岩石行星或类地行星。因為這些高熔点的只占原始太陽星雲总质量的一小部分，所以缺乏材料供给的類地行星不可能長得很大。

于此同时，位于星云中心的原恒星还在不停收缩，经过大约5000萬年的时间，原恆星中心的温度、壓力和密度變得足够大，足以開始氫元素的核融合并释放能量，原恒星开始向主序星转变。隨著核反应的进行，太陽變得越來越亮，在其主序星生命的早期，它的亮度已达到現在亮度的70%。随着溫度、核反應速率、壓力和密度的增加，太阳最终達到流體靜力平衡的稳定状态，即向内收缩的引力完全被向外的辐射压所抵消。 此時，太陽最终變成了一顆主序星。太阳内部核反应释放大量的能量，以光辐射和带电粒子（太阳风）的形式进入太空。來自太陽的太陽風創造了太陽圈，並將原行星盤中剩餘的氣體和塵埃捲入星際空間。

現在和未來
太陽系内的天體通过引力作用，特别是轨道共振相互影响。整个太阳系，作为一个动力学系统，本质上是混沌的：小天体的轨道并不稳定；即使是大质量的行星，其轨道也只是相對穩定，在大的时间尺度上依然在緩慢演變。计算机模拟表明，行星轨道保持稳定的时间尺度只有几百万年，但导致一个行星从现有轨道逃离的巨大变化，其时间尺度则可能高达几十亿年。

除了太阳系自身的动力学混沌之外，外来恒星的闯入也可能破环系统的稳定性，導致行星逃逸、碰撞或者撞擊太陽。不过在接下来的幾十億年里，另一顆恆星闯入太陽系的可能性并不大，而且闖入者也可能只是穿过太阳系而不引起巨大变化。

太阳系的核心天体太陽，自身则处于稳定的主序星階段。太阳的主序星阶段持續大約100億年，主序星阶段之前和之后的阶段加起來約為20億年。太阳还能维持目前的稳定状态大约50亿年，直到核心的氫完全轉化為氦，核心氢聚变反应停止，這標誌著太陽主序壽命的結束。屆時，太陽核心外围殼層的氫融合反应开始点火，輸出的能量將比現在更多，太陽的外層將膨脹到當前直徑的260倍，變成紅巨星。膨胀导致太陽的表面積增加，太陽的表面温度会降低，最低可至。最終，太阳核心温度将高到將足以進行氦融合；太陽的質量不足以開始更重元素的融合，核心中的核反應止步于此。它的外層將被噴射到太空中，形成一個行星狀星雲，將一些较重的元素，例如碳，返回到星際物質中。
行星状星云的中间，剩余的物质会形成一顆高密度的白矮星，質量仍有太陽原始質量的一半，但尺度只相当于現今地球的大小。太陽系四個最大的行星，又叫巨行星，占剩餘質量的99%，其中单是木星和土星加起來就占90%以上。太陽系的其餘天體（包括四顆類地行星、矮行星、衛星、小行星和彗星）加起來不到太陽系總質量的0.002%{{Refn |不包括太陽、木星和土星的太陽系質量可以通過將最大天體的所有計算質量相加，並使用歐特雲質量的粗略計算來確定，估計大約是3個地球的質量。古柏帶（估計為0.1個地球質量），木星和土星组成和太阳相同。在太陽系中，区分这两个区域的边界，也就是揮發性物質可以聚集的最远距离被稱為霜線，它大約是地球與太陽距離的五倍。太陽系中的大多數行星都有自己的子系統，由稱為衛星的天体環繞。大的衛星都處於同步旋轉狀態，即其中一個面永久地朝向它們的母行星。四顆巨行星都有行星環，即由微小颗粒組成的薄圓盤状结构，这些颗粒圍繞中心天体同步運行。

由於太陽系的形成时的初始转动，行星和大多數其它天體都以同一方向繞著太陽旋轉，并且和太陽自转方向一致，從地球北極上方鳥瞰，為逆時針方向。这样的转动，被称为顺行。也有例外情况，比如哈雷彗星，这被称为逆行。大多數較大的衛星沿順行的方向繞著它們的行星運行，與行星自传的方向相匹配；但海王星最大的衛星海衛一是以相反的逆行方式運行。 大多數較大的天體都圍繞自己的軸相對於它們的軌道順行方向自转，然而金星的自转是逆行的。

作为第一阶的近似，克卜勒行星運動定律很好地描述了天体圍繞太陽的軌道。根据开普勒定律，每個天體都沿著橢圓軌道围绕太阳運動，太陽在橢圓的一個焦點上，這導致天體與太陽的距離在其一年中發生變化。一個天體離太陽最近的點稱為它的「近日點」，而它離太陽最遠的地方被稱為它的「遠日點」。除了水星之外，所有行星的軌道幾乎都接近正圓形的，但許多彗星、小行星和古柏帶天體都遵循高度橢圓的軌道。克卜勒定律只考慮了太陽引力對天体軌道的影響，而不考慮不同天体之間的相互引力扰动。根据数值模型的计算，在人類的時間尺度上，這些擾動不至于使系轨道发生大的偏离。

太陽系的总角動量是其所有天体軌道角动量和自转角动量的总和。儘管太陽在質量上占据主导地位，但它的角動量只占總整个太阳系总角動量的2%左右。以木星為主的行星们佔據了其餘大部分角動量，彗星可能也貢獻了很大一部分总角动量。因此，太陽佔據了半徑與地球軌道大小相當的球體體積的0.00001%（107的1份），而地球的體積大約是太陽的1百萬分之一 (10−6)。最大的行星，木星距離太陽，半徑是，而最遙遠的行星，海王星距離太陽。

行星轨道之间的距离存在这样一个趋势：離太陽越遠，两个相邻轨道之间的距離就越大。例如，离太阳最近的两个行星，金星和水星的轨道相距0.33 AU。而土星和木星的轨道间隔达到4.3 AU。远离太阳的两个行星，海王星和天王星轨道之间则有10.5 AU的距离。历史上人们曾經嘗試確定這些軌道距離之間的關係，例如提丟斯-波德定律。开普勒也曾建立过一个基於柏拉圖立體的神秘宇宙模型，但后续的發現都使這些假設变得無效。

为了帮助人们理解太陽系所涉及的相對尺度，人们建立了各种太阳系的比例模型，叫做太陽系模型。有些模型規模較小，比如機械式的太陽系儀，而另一些模型則延伸到城市范围或更大的區域。最大的此類比例模型是瑞典太陽系模型：代表太陽的是位於瑞典斯德哥爾摩的半球形建築物，110米（361英尺）的艾維奇體育館；木星则是一個 7.5 米（25 英尺）的球體，位於距離40公里（25英里）遠的斯德哥爾摩阿蘭達機場，而目前最遠的已知天體賽德娜是在距離912公里（567英里）遠的呂勒奧的一个直徑10公分（4英寸）的球體。在這個比例尺下，到最近恒星毗鄰星的距離大約是月球與地球距離的8倍。

如果太陽與海王星的距離縮小到，那么在同样比例下，太陽的直徑將為（大約是高爾夫球直徑的三分之二），巨行星將都小於，而地球和其他類地行星的直徑將小於跳蚤的尺寸（）。

適居性
生命的必要条件是能量来源，在太阳系中由太阳提供。除了能量来源之外，實現生命存的另一个重要条件是磁场的存在。星際介質中有对生命有害的宇宙射線，磁场可以部分地保护天体免受宇宙射线的攻击。在太阳系内，太阳磁场（所谓太陽圈）和行星磁場（對於那些擁有它們的行星）保護了太陽系内可能的生命免受宇宙射線的伤害。星際介質中宇宙射線的密度和太陽磁場的強度在很長的時間尺度上都會發生變化，因此宇宙射線在太陽系中的穿透水準會有所不同，具體的變化程度是未知的。

在一个行星系内，通常只有在距离中心天体一定的范围内，那裡的行星表面或大氣溫度由允許存在液態水的可能性，这称之为适居带。太陽系的適居帶位於內太陽系，地球轨道就位于其中。在一些外太陽系衛星的地下海洋中，也可能存在著適居性。

與太陽系外系統的比較
银河系内存在大量的行星系统，与这些行星系統相比，太陽系的一个显著特点是缺乏很靠近中心天体的，即水星軌道以內的行星。另一个特点是缺乏超級地球，即質量是地球的一到十倍的行星。）太陽系只有小型類地行星和大型氣態巨行星；因此在体积梯度上，地球和海王星（半徑是地球的3.8倍）之間存在着巨大差距。

在其它的行星系，包括岩石和氣體的中等大小行星（或者所谓“超级地球”）是很常见的，而且這些超級地球中的許多距离各自的恆星比水星離太陽更近。因此出現了一種演化假設，即所有行星系統，在普遍状况下都是從許多靠近的行星開始的，而它們之间的一系列碰撞會導致行星質量合併，成为幾個更大的行星。但太陽系的情況比较特殊，这些碰撞導致了一些最初行星的毀滅和拋射，形成了今天我们看到的分布情形。

太陽系行星的軌道都幾乎是圓形的。與許多其它行星系統相比，它們的軌道離心率更小。

太陽
太陽是太陽系的唯一恆星，也是太陽系中質量最大的組成部分。它的質量达到332,900 地球質量），占太陽系總質量的99.86%。在太陽核心中產生的高溫和高密度足以維持氢原子核融合成氦原子核的聚变反应，這會釋放大量的能量，以电磁波的形式輻射到太空中。太阳電磁輻射的峰值是在可見光区域。

太陽是一顆主序星，在核心进行着氫融合的核反应。它更具體的分类是一顆 G2型主序星，其光谱類型名稱G2指出了它的有效溫度——大约6000度左右。温度高的主序星更加明亮，但壽命也更短。太陽的溫度介於温度最高的恆星和温度最低的恆星之間。在银河系中，比太陽更亮、温度更高的恆星相对较少，而更暗淡和更冷的，被稱為紅矮星的恒星，则占了大部分。红矮星約佔銀河系中核聚變體恆星的75%。

太陽位于銀河系的旋臂当中，是一顆较为年轻的第一星族星。它比銀河系核球（銀河系隆起的核心）和銀暈中的老一代恆星，所谓第二星族星，擁有更高的金屬量（天文學術語中的“金属”指的是所有比氢和氦更重的元素）。大多素比氫和氦重的元素是在老一代恆星（第二族星）死亡时的爆炸过程中形成的。新一代的第一族恒星（包括太阳）在此基础上形成。所以越古老的恆星含有的金屬量越少，而越晚出生的恆星含有更多的金屬量。這種更高的金屬豐度被認為對太陽形成行星系統至關重要，因為行星是由「金屬」的吸積形成的。

太陽系的大部分空间都由太陽的磁層所主导，这个区域被称之为太陽圈，这也是太阳风所能到达的区域。太陽在进行光辐射的同时，也向外輻射出連續的帶電粒子流（一種電漿物质），这被稱為太陽風。這股「風」以至的速度向外擴散 ，延伸到至少之外。太阳风带来的粒子填補了太陽系天體之間的真空，形成类似稀薄大氣的物质分布，被稱為行星際物質，可以看作太阳大气的延伸。

太陽表面的活動，例如閃焰和日冕巨量噴發，會擾亂太陽圈，產生太空天氣並導致地磁暴。日冕巨量噴發和類似事件會從太陽表面将磁場和大量物質带入太空当中。这些磁場和物質與地球磁場的相互作用將帶電粒子匯入到地球的高層大氣中，与那裡的粒子相互作用產生極光，可以在地球的磁極附近被观察到。太陽圈中最大的穩定結構是太陽圈電流片，這是由太陽旋轉磁場對行星際介質的作用而形成的螺旋形分布结构。

內太陽系
內太陽系是处于霜線以内的區域，其边界半径與太陽的距離大约是。内太阳系天体的主要组成成分是矽酸鹽和金屬。

內行星
、金星、地球和火星。]]

四顆类地行星又称內行星，因为主要成分都是岩石，所以也叫岩石行星。它们很少或者根本沒有天然衛星，也沒有行星環。它們的地殼和地函主要是由的礦物組成，如矽酸鹽。它們的核心主要由鐵和鎳等金屬構成。四顆內行星中的三顆（金星、地球和火星）其大氣層和天氣现象。它們都有撞擊坑和的表面特徵，例如板塊裂谷和火山。

  • （距離太陽0.31–0.59 AU）是太陽系中最小的行星。它的表面是灰色的，广泛分布着由逆斷層產生的峭壁地形，以及由天体撞擊殘餘物形成的射紋系統。水星地表溫度變化很大，赤道區域温度從夜間的到陽光下的。水星历史上火山活動頻繁，產生了類似於月球的光滑玄武岩平原。水星很可能有矽酸鹽外殼和大型鐵核。它的大氣層非常稀薄，由太陽風的粒子和噴射的原子組成。水星沒有天然衛星。
  • （0.72–0.73 AU）。由于大氣中溫室氣體的含量极高，金星的表面溫度超過。因为缺乏保護性磁場來抵禦太陽風的大氣剝離，金星大氣主要是由火山活動維持的。它的表面也顯示出火山活動的廣泛證據，並伴有的地质特征。金星沒有天然衛星，也是宇宙中唯一已知拥有氧化性大气层的行星。地球大氣層当前的成分为大约78%的氮气和21%的氧气，剩余成分主要是氩气和水蒸气。這是生物三十多亿年来不断光合作用的結果，与其它已知天体大气以氢气、氦气等为主的成份大不相同。地球大气拥有複雜的氣候和天氣系統，各氣候區域之間差異很大。地球表面主要由岩石圈、土壤圈、水圈和附着于前三者内的生物圈组成，地表面积四分之三由海洋和地表水覆盖；其余为陆地。在地球上有各种各样的地形和生态系统，比如荒漠，冰蓋和各种植被。地球表面是由所谓板塊構造的地质过程塑造的。

** 月球是地球唯一的天然衛星，它的直徑是地球的四分之一。月球表面覆蓋著非常細的風化層，地形以撞擊坑為主。月面上的大片黑斑稱為月海，是由過去的火山活動形成的。月球的大氣層非常稀薄，粒子密度低於 107/cm−3，近乎于真空。

  • (1.38–1.67 AU)。由於土壤中含有氧化鐵，火星的表面大部分呈现紅色。它的極地地區被水和二氧化碳結成的白色冰蓋覆蓋。火星的大氣層主要由二氧化碳組成，表面壓力是地球的0.6%，足以產生一些天氣現象。在一个火星年（687 個地球日）期間，火星表面溫度在至之间变化。火星的表面遍佈火山和裂谷，並擁有豐富的礦物。火星具有高度分化的內部結構，並40億年前就失去了磁层。 火星有兩顆小衛星：

** 火衛一又叫福波斯，比較靠近火星。它是一個形狀不規則的小天體，平均半徑為。它的表面以撞擊坑為主，而且反射率非常低。福波斯的表面有一個非常大的 史蒂克尼撞擊坑，半徑大致為。
** 火衛二又叫戴摩斯，離火星較遠。它的形狀也是不規則的，平均半徑為，表面反射率也较低。因為風化層覆蓋了部分撞擊坑，戴摩斯的表面比福波斯更光滑。

内太阳系的小行星
小行星是太陽系小天體的一种，大小從幾米到幾百公里不等，主要由含碳的、耐火難熔的岩石和金屬礦物組成，有些小行星也会含有冰。根据它們的軌道特性，一些小行星有天然衛星圍繞著它們運行，叫做小行星衛星，或者说是围绕小行星運行的小行星。

内太阳系的小行星大部分位于小行星带，也有部分位于小行星带以内或以外的区域。位于小行星带以内的主要有以下群体：

  • 水星軌道穿越小行星是那些近日點在水星軌道內側的小行星。迄今為止，已知至少有362個天體，其中包括太陽系中已知的離太陽最近的天體。到目前为止，還沒有發現位於轨道完全位于水星道以内的所谓祝融型小行星。
  • 金星軌道穿越小行星是那些近日点进入金星軌道内侧的小行星。截至 2015 年有 2,809顆。
  • 近地小行星的軌道靠近地球軌道，可能是穿越和非穿越型。它们存在與地球碰撞的可能性，是潜在威脅天體。截止2024年，有超過37,000顆近地小行星已被發現。目前科学界普遍認為，天体的碰撞在塑造地球的地質和生物歷史方面起了重要作用。足够大的近地天体，包括小行星和流星體，可以在撞擊地球之前就被追跡。
  • 火星軌道穿越小行星是那些近日點超過1.3天文單位，进入火星軌道内侧的小行星。截至2024年，美國國家航空暨太空總署列出了26,182顆已確認穿越火星軌道的小行星。

小行星帶（或者叫主小行星带）位於距離太陽2.3至之間的環形區域，即位於火星和木星的軌道之間。它被認為是太陽系形成时期的殘留物，由於木星的引力干擾而未能聚結为行星。小行星帶包含至少數萬顆，甚至可能是數百萬顆直徑超過一公里的天體。儘管数量庞大，小行星帶的總質量可能还不到地球質量的千分之一，而且分布十分稀疏，太空船通常都可以順利通過。
、灶神星，智神星和健神星。只有穀神星和灶神星被太空船訪問過，因此有詳細的照片。]]
主小行星帶中最大天體包括谷神星，灶神星和智神星。它們都被認為是相對完整的原行星，行星完全形成之前的前兆階段（見值得關注的小行星列表）：

  • （2.55–2.98 AU）是主小行星帶中唯一的矮行星。它是主行星帶中最大的天體，直徑為。其表面含有碳的化合物，冷凍水和水合物。它有過去冰火山活動的迹象，其中揮發成份物質，例如水，噴發到表面，形成表面的亮點 。穀神星有一個非常薄的水蒸氣大氣層，密度接近于真空。
  • （2.13–3.41 AU）是主小行星帶中的第二大的天體。它的碎片构成了灶神星族的成員。灶神星的表面主要由玄武岩和變質岩構成，其密度穀神星更高。它的表面有兩個巨大的隕石坑：雷亞希爾維亞盆地和維納尼亞盆地。
  • 智神星（2.15–2.57 AU）是主小行星帶中的第三大的天體。關於智神星我們所知不多，因為它從未被航天器造訪過，它的表面可能由矽酸鹽組成。

内太阳系中位于小行星带之外的主要小行星群体是希爾達族(希爾達小行星）：
*希尔达小行星是與木星呈3：2的軌道共振小行星族；也就是說，它們每繞太陽三圈，木星就繞太陽二圈。它們位於木星和主小行星帶之間的三個相連的小行星集團中。

外太陽系
外太陽系是霜线以外的區域，是四个巨行星（木星、土星、天王星和海王星）及其大型衛星（其中许多是行星质量天体）的所在地。半人馬小行星也在這個區域運行。由於距离太陽較遠，外太陽系中的天体比內太陽系的天体含有更高比例的揮發物，如水、氨和甲烷。这里較低的溫度使這些化合物能夠保持固體冰的状态，而不會有明顯的昇華，它們也因此被稱為氣態巨行星。天王星和海王星又被称为冰巨行星。它們主要是由天文意義上的冰（熔點達到幾百開爾文以上的化合物。這些冰冷的物質也構成了的巨行星的大部分衛星和位於海王星軌道之外的小天體。

  • （4.95–5.46 AU）。截至2026年，已有115顆木星的衛星被确认。它们大致可以分为：

** 內圈衛星群，又稱阿瑪爾忒亞群：包括梅蒂斯、阿德剌斯特亞、阿瑪爾忒亞和忒拜。它們的軌道比其它衛星更靠近木星。这些卫星也是木星光環的來源。
** 主衛星群，又稱伽利略衛星：包括蓋尼米德、卡利斯多、埃歐和歐羅巴。它們是木星最大的衛星，具有行星的特性。
** 不規則衛星，由小得多的天然衛星組成。並擁有較遠、傾角較大的軌道。它們聚集成群，各群內的衛星均有相似的物理數據（半長軸、軌道傾角和離心率）和成分。其中有很多是原本較大的天體被木星吸引過來的小行星撞碎后形成的。這些衛星群以其最大成員命名。比较典型的卫星和衛星群有：木衛十八，木衛六十二，希瑪利亞群，加爾尼群，阿南刻群，帕西法爾群 。

，黃色為阿南刻衛星群高度傾斜的軌道]]

  • （9.08–10.12 AU）。土星的大氣有對流活動，會下氦雨來釋放能量提供輻射。在土星的南北兩極，有比地球直徑還大的六邊形風暴。土星磁層能夠產生微弱的極光。截至 2026年，已有293顆土星的衛星被确认。它们分為：

** 在土星環內部或附近運行的超小衛星和牧羊犬衛星。超小衛星只能清除它軌道上的部分颗粒和塵埃，而牧羊犬衛星能夠完全清除轨道上的颗粒和塵埃，在環上形成可見的間隙。
** 內部大型衛星：彌瑪斯、恩克拉多斯、特提斯和狄俄涅。這些衛星在土星的E環。它們主要由水冰組成，並被認為具有不同的內部結構。
** 特洛伊衛星其他卫星的特洛伊天体：卡呂普索和忒勒斯托是特提斯的特洛伊天体；海倫和波呂丟刻斯是狄俄涅的特洛伊天体。這些小衛星與特提斯和狄俄涅共享軌道，要麼領先，要麼落後。
** 外部大衛星：包括瑞亞、泰坦、海柏利昂、和 伊阿珀托斯。
** 不規則衛星：它們的軌道比其他衛星更遠，由較小的天体組成。 福柏是土星最大的不規則衛星。天王星的外層是柔和的青色，但這些雲層下面的天王星氣候有許多謎團，例如異常低的內熱和不穩定的雲形成。截至 2026 年，已有29颗天王星的衛星被確認。它们分為：
** 內衛星：在天王星的環系統內運行。 它們彼此非常接近，這表明它們的軌道是混沌的。
** 大型衛星：緹坦妮雅、奧伯隆、烏姆柏裡厄爾、艾瑞爾，和米蘭達。米蘭達主要由冰組成，其餘四顆由大致等量的岩石和冰組成。
** 不規則衛星：具有比其它衛星更遠和偏心的軌道。

  • （29.9–30.5 AU）。

** 不規則衛星：顧名思義，它們的軌道不太規則。其中之一，特里頓是海王星最大的衛星。它在地質上很活躍，有噴發著氮氣的間歇泉，並擁有稀薄、渾濁的以氮氣为主的大氣层。

外太阳系的小行星
外太阳系的小行星群主要有特洛伊小行星和半人马小行星：
*特洛伊天體（特洛伊小行星）是位於另一個天體引力穩定的拉格朗日點：，在其軌道上領先 60°，或，在其軌道上後方 60°。已知除水星和土星以外的每顆行星都至少擁有1顆特洛伊天體。其中以木星特洛伊的数量最为庞大，致等於主小行星帶的小行星數量。 繼木星之後，海王星擁有最多的特洛伊小行星，已知的有28顆。

*半人馬小行星是冰冷的彗星狀天體，其半長軸比木星長，比海王星短（在5.5到30 AU之間）。它们是来自于古柏帶和離散盤的天體，因外行星引力的攝動而更靠近太陽，預計將成為彗星或被逐出太陽系。已知最大的半人馬小行星女凱龍星，直徑約為，並且是少數擁有環系統的小行星之一。

海王星外區域
海王星軌道之外是「海王星外区域」，包括古柏帶，離散盤和理论上的奥尔特云。这里也是大部分彗星的源起之地。整個地區基本上仍未被探索。它似乎是由數以千計，主要由岩石和冰組成的小天体。其中最大的天体直徑只有地球的五分之一，並且質量遠小於月球。这些天体通常被称作海王星外天體。這個區域有時被描述為「太陽系的第三區」，包圍著內太陽系和外太陽系 。

古柏帶
和其它小行星群周圍的物體圖。J、S、U和N分別代表木星、土星、天王星和海王星。]]

影響的星團被標記出來。]]
古柏帶是一個類似於小行星帶的巨大碎片環，但主要由冰組成的物體組成。它與太陽的距離從30到50天文單位。儘管其中最大的幾顆可能大到足以成為矮行星，但它主要是由太陽系的小天體組成。據估計，有超過100,000個古柏帶天體的直徑大於，但古柏帶的總質量被認為只有地球質量的十分之一甚至百分之一。許多古柏帶天體都有衛星，大多數這些成員的軌道與黃道平面基本傾斜（約10°）。

古柏帶大致可分為「傳統古柏帶天體」和「共振海王星外天體」。傳統古柏帶的成員有時被稱為「QB1天體」，以紀念第一個被發現的同類，最初被命名為1992'QB1'（現在被命名為(15760) Albion）；它們仍然處於接近原始的低離心率軌道上。

天文學家們強烈地認為古柏帶的五個成員是。許多考慮中的矮行星候選者，正在等待進一步的數據進行驗證。

  • （29.7–49.3 AU）是古柏帶中已知最大的天體。冥王星的軌道與黃道面傾斜17度，有相對較大的離心率。冥王星與海王星有2：3共振，這意味著海王星每繞太陽三圈，冥王星繞太陽運行兩圈。共用這種共振軌道的古柏帶天體稱為冥族小天體（）。冥王星有五顆衛星：卡戎、斯堤克斯（）、尼克斯 （）、科伯羅司 （）、和許德拉（）。

** 卡戎：冥王星最大的衛星，有時被描述為與冥王星同屬聯星系統的一部分，因為這兩個天體在其表面上方圍繞重心的引力運行（即它們似乎「圍繞彼此旋轉」）。

  • （30.3–48.1 AU）：它與冥王星處於相同的2：3軌道共振中，並且是僅次於冥王星本身的此類天體。因此，它也被稱為「反冥王星」。它有一個已知的衛星，萬斯。
  • 妊神星（34.6–51.6 AU）：它於2005年被發現。它與海王星處於 7：12 的臨時的共振軌道中。妊神星擁有一個環系統，兩顆已知的衛星命名為海亞卡（）和納馬卡（），並且因為旋轉得如此之快（每 3.9 小時一次），以至於它被拉伸成一個橢球體。它是古柏帶天體碰撞家族的一部分，這些天體具有相似的軌道，這表明數十億年前噴射到太空的碎片對妊神星造成了巨大撞擊。
  • 鳥神星（38.1–52.8 AU）：雖然比冥王星小，但它是「傳統」（即與海王星沒有確認共振的古柏帶天體）古柏帶中已知最大的天體。鳥神星是古柏帶中僅次於冥王星的最亮天體。它於2005年被發現，並於2009年正式命名為「鳥神星」。它的軌道比冥王星傾斜得多，為29°。它有一顆已知的衛星S/2015（136472）1。
  • （41.9–45.5 AU）：它是經傳統古柏帶中已知的第二大天體，僅次於鳥神星。它的軌道離心率和軌道傾角都比鳥神星和妊神星的小得多。

離散盤
離散盤與古柏帶重疊，但延伸到500天文單位附近，被認為是短週期彗星的來源。據信，離散盤的圓盤狀物體在海王星早期向外遷移的引力影響下被擾動到不穩定的軌道上。大多數散射的離散盤天體在古柏帶內都有近日點，但遠日點在古柏帶之外（有些距離太陽超過150天文單位）。離散盤天體的軌道可以從黃道平面傾斜46.8°。一些天文學家認為離散盤只是古柏帶的另一個區域，並將離散盤天體描述為「散射的古柏帶天體」。一些天文學家將半人馬小行星歸類為向內散射的古柏帶天體，而離散盤天體為向外散射的古柏帶天體。

現時，天文學家普遍認為，離散盤中的兩個天體是：

  • （38.3–97.5 AU）：是已知最大的離散盤天體，也是已知質量最大的矮行星。鬩神星的發現引發了關於行星定義的爭論，因為它的質量比冥王星大25%，和大約相同的直徑。它有一顆已知的衛星，迪絲諾美亞（）。與冥王星一樣，它的軌道高度偏心，近日點為38.2天文單位（大約是冥王星與太陽的距離）和遠日點為97.6天文單位，並以44°的角度陡峭地向黃道平面傾斜。
  • （33.8–101.2 AU）：除了軌道與海王星處於3:10的共振狀態，它是一顆軌道與鬩神星相當的矮行星。它有一顆已知的衛星，相柳星。

擴展海王星外天體
、2012 VP113、541132 Leleākūhonua（粉紅色）和其他非常遙遠的天體（紅色、棕色和青色）的當前軌道，以及假想的第九行星（深藍色）的預測軌道。]]

太陽系中的一些天體具有非常大的軌道，因此與其它小行星族群相比，它們受已知巨行星的影響要小得多。這些天體被稱為擴展海王星外天體，簡稱ETNO。一般來說，ETNO的半長軸長度至少為150-250 AU。例如，小行星541132約每32,000年繞太陽一周，與太陽的距離65-2000天文單位。

天文學家將這個族群分為三個子群體。離散盤ETNO的近日點約為38-45AU，其離心率異常高，超過0.85。與規則的離散盤天體一樣，它們可能是海王星引力散射的結果，並且仍然與巨行星相互作用。獨立ETNO的近日點大約在40-45和50-60天文單位之間，與離散盤的ETNO相比，受海王星的影響較小，但仍然相對靠近海王星。類賽德娜天體或希爾雲天體的近日點超過50-60AU，距離海王星太遠，不會受到它的强烈影響。賽德娜族群是以賽德娜的名字命名。太陽風在這裡與星際介質碰撞，然後急劇减速、凝結並變得更加動盪，形成一個被稱為日鞘的巨大橢圓形結構。來自「卡西尼號」和「星際邊界探測器」的證據表明，它是在星際磁場的約束作用下被迫形成氣泡形狀的，但實際形狀仍然未知。

太陽圈外邊緣的形狀和形式可能受到與星際介質相互作用的流體動力學以及南方盛行的太陽磁場的影響，例如，它的形狀是直截了當的，北半球比南半球延伸9 AU。 日球層頂外的大型物體仍然受到太陽的引力束縛，但星際介質中的物質流動使微尺度物體的分佈均勻化。

短週期彗星的軌道週期時間不到200年，長週期彗星的軌道週期長達數千年。短週期彗星被認為起源於古柏帶，而長週期彗星，如海爾-波普彗星，被認為起源於歐特雲。許多彗星群，如克魯茲族彗星，是由單一母彗星分裂而成的。 一些具有雙曲線軌道的彗星可能起源於太陽系外，但很難確定它們的精確軌道。那些揮發物大多被太陽變暖趕走的老彗星通常被歸類為小行星。

流星體、流星和塵埃
小於一米的固體物體通常被稱為流星體和微流星體（粒徑），而多年來一直在爭論這兩類物體該如何的確切劃分。到2017年，國際天文學聯合會將直徑在〜30微米至1米之間的任何固體物體指定為流星體，並貶低了微流星體的分類，而是將較小的顆粒簡單地稱為「塵埃顆粒」。

一些流星體是通過彗星和小行星解體形成的，而另一些則是通過行星體噴出的撞擊碎片形成的。大多數流星體是由矽酸鹽和較重的金屬如鎳和鐵組成的。當彗星穿過太陽系時，會產生一系列流星體；據推測，這要麼是由於彗星物質的蒸發，要麼是由於休眠彗星的簡單破裂造成的。當穿越大氣層時，這些流星體會因進入大氣層而在天空中產生明亮的條紋，稱為流星。如果流星體以平行軌跡進入大氣層，流星似乎是從天空中的一個點「輻射」，因此這種現象稱流星雨。

內太陽系是黃道塵埃雲的家園，在黑暗、未受污染的天空中，它以朦朧的黃道光呈現。它可能是由與行星的引力相互作用引起的小行星帶內的碰撞產生的；最近提出的一種起源是來自火星的物質。外太陽系有一個宇宙塵埃雲。它從大約延伸到大約，可能是由古柏帶內的碰撞造成的。

邊界區域和不確定性
：一個仍然位於太陽系影響範圍內的區域，包括對更深處古柏帶的描繪（插圖）；為了提高可見性，天體的大小被放大了。]]

太陽系的大部分地區仍然未知。瞭解數千天文單位以外的地區很困難，因此這一區域幾乎仍全未測繪。這一地區的研究取決於對那些軌道恰好受到擾動的少數物體的推斷，這些物體離太陽較近，但即使如此，也只有當它們碰巧變得足够明亮，可以登記為彗星時，才有可能探測到這些物體。在太陽系的未知區域可能有許多尚未發現的物體。

歐特雲是一個理論上由多達一萬億個冰質物體組成的球形外殼，被認為是所有長週期彗星的來源。用現時的成像科技無法直接觀察歐特雲。理論上，它圍繞太陽系的距離約為50,000 AU（〜0. 9ly），可能遠至100,000 AU（〜1.8光年）。 . 歐特雲被認為是由彗星組成的，這些彗星是通過與外行星的引力相互作用從內太陽系噴出的。歐特雲天體移動非常緩慢，可能會受到罕見事件的干擾，如碰撞、路過恆星的引力效應，或銀河系施加的星系潮汐、潮汐力 。它們最接近太陽的地方大多聚集在一個扇區周圍，它們的軌道也同樣傾斜，這表明一顆大行星可能會在數百萬年內影響它們的軌道。然而，一些天文學家表示，這一觀測結果可能歸因於觀測偏差或純粹的巧合。另一種假設是另一顆恆星的近距離飛越擾亂了外太陽系。

太陽的引力場支配周圍恆星的引力估計約為兩光年（）。相比之下，對歐特雲半徑的估計不會低於。大部分質量都在3,000到之間的軌道上運行。已知最遙遠的天體，如威斯特彗星，其遠日點距離太陽大約在。太陽相對於銀河系核心的希爾球，即其引力影響的有效範圍，被認為可以延伸到一千倍遠，並包含假想的歐特雲。根據的計算，其數值為230,000 AU。]]

在距離太陽10光年的範圍內，恆星相對較少，最近的是三合星系統南門二（半人馬座α星），它距離太陽約4.4光年，可能位於本地氣泡G雲中。南門二A星和B星是一對緊密相連的類太陽恆星，而離太陽最近的恆星毗鄰星，是一顆以0.2光年的距離繞著這對恆星運行的小紅矮星。2016年，一顆潜在的適居系外行星被發現圍繞著毗鄰星運行，被稱為毗鄰星b，是離太陽最近的已確認系外行星。

太陽系被本地星際雲包圍，然而尚不清楚它是嵌入了本地星際雲中，還是位於雲邊緣之外。在距離太陽300光年的區域內的本地泡存在著多個其它的星際雲。

與鄰近的每個結構的長度都在數千光年左右，更寬的拉德克利夫波和「分裂」的線性結構（以前的古爾德帶）相比，本地泡是一個小的超級氣泡。所有這些結構都是獵戶座的一部分，獵戶座包含了銀河系中肉眼可見的大部分恆星。

恆星群在星團中一起形成，然後分解成共同運動的組合。肉眼可見的一個突出的群體是大熊座移動星群，它距離本地泡約80光年。最近的星團是畢宿星團，它位本地泡的邊緣。最近的恆星形成區是南冕座分子雲、蛇夫座ρ星雲複合體和金牛座分子雲；後者位於本地泡之外，是拉德克利夫波的一部分。

每10萬年會發生一次恆星在距離內飛掠過太陽。最近曾接近的是舒爾茨星，它在大約7萬年前接近太陽至〜，可能穿過歐特雲的外側。每十億年就有1%的幾率，一顆恆星會在距離太陽不到的地方經過，這可能會擾亂太陽系。

銀河系位置
太陽系位於銀河系中，這是一個直徑約為100,000光年的棒旋星系，包含1000多億顆恆星。太陽是銀河系外圍旋臂之一的一部分，被稱為獵戶-天鹅臂或本地旋臂。它是靠近銀河系平面薄盤運行的恆星群中的一員。

它環繞銀河系中心的速度約為220公里/秒，因此每2.4億年完成一次公轉。太陽向點是太陽穿過星際空間的路徑方向，在明亮恆星織女一的西南方靠近武仙座的方向上。黃道平面與銀河平面成約60°角。

太陽以近乎圓形的軌道圍繞銀河中心（超大質量黑洞人馬座A*所在的位置）運行，距離為26,660光年，以與旋臂大致相同的速度運行。如果它的軌道靠近中心，來自附近恆星的引力牽引可能會擾動歐特雲，並將許多彗星送入太陽系內部，產生對地球生命具有潛在災難性影響的碰撞。在這種情況下，銀河中心的強烈輻射可能會干擾複雜生命的發展。

發現和探索
的插圖：哥白尼體系，出自Harmonia Macrocosmica（1660年）。]]

幾個世紀以來，人類對太陽系的瞭解逐漸增長。直到中世紀晚期-文藝復興，從歐洲到印度的天文學家都認為地球是靜止在宇宙中心與在天空中移動的神聖或空靈物體截然不同。儘管 希臘哲學家薩摩斯的阿裡斯塔克斯推測出了日心說重新排序宇宙，尼古拉·哥白尼是已知第一個提出一種數學預測的日心說系統的人。

日心說並沒有立即戰勝地心說，但哥白尼的工作有其擁護者，特別是 約翰·克卜勒。克卜勒使用一個改進的日心模型，該模型在哥白尼的基礎上通過允許軌道是橢圓形的，以及第谷·布拉赫的精確觀測數據，產生了「魯道夫星曆表」，使得能夠準確計算當時已知行星的位置。皮埃爾·伽桑狄（）用它們預測了1631年的水星凌日；同樣的，傑裡邁亞·霍羅克斯（）也用它預測了1639年的金星凌日。這有力地證明了日心說和克卜勒橢圓軌道的正確性。

在17世紀， 伽利略開啟了望遠鏡在天文學中的應用；他和 西門·馬裡烏斯獨立發現木星有四顆衛星在圍繞它的軌道上運行。克里斯蒂安·惠更斯接續著這些觀察發現了土星的衛星 泰坦和土星環的形狀。1677年，愛德蒙·哈雷觀察水星從太陽前面經過的水星凌日，使他意識到對行星的太陽視差觀測（更理想的是利用金星凌日）可以使用三角學來確定地球、金星和太陽之間的距離。哈雷的朋友艾薩克·牛頓，在他1687年的權威著作《自然哲學的數學原理》，證明了天體與地球在本質上沒有區別：同樣的運動定律和引力適用於地球和天空上的天體。 1705年，哈雷意識到，有一顆反覆看到的彗星是同一個天體，每75-76年定期返回一次。這是第一個證明除了行星之外，任何天體都反覆繞太陽運行的證據。然而小塞內卡在1世紀就對彗星提出了這個理論。對1769年的金星凌日仔細觀測使天文學家能夠計算出地球與太陽的平均距離為 ，僅比現代值高0.8%。

天王星，自1690年以來即偶爾被觀測到，甚至可能在自古代也曾看見過，但直到1783年，它才被認為是一顆在土星之外運行的行星。1838年，弗里德里希·威廉·貝塞爾成功地測量了恆星視差，這是地球繞太陽運動產生的恆星位置可見的變化，為日心說提供了第一個直接的實驗證明。海王星在幾年後的1846年被確定為一顆行星，這要歸功於它的引力導致天王星的軌道發生了輕微但可探測的變化。對水星軌道異常的觀測，導致對祝融星的搜尋。這是一顆被認為應該位於水星內部的行星，但這個假設與搜尋的嘗試在 1915年被阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論否決了。

在20世紀，人類開始了圍繞太陽系的太空探索，從1960年代開始在太空放置望遠鏡。到1989年，所有八顆行星都已被太空探測器訪問過。迄今，探測器已從彗星 和小行星中帶回樣本，以及飛掠過太陽的日冕，和派訪了兩顆矮行星（冥王星和穀神星）。為了節省燃料，一些太空任務使用了重力輔助機動，例如兩艘'航海家號在飛過外太陽系中的行星時加速，以及 派克太陽探測器在飛越金星時減速以靠近太陽。

人類在1960年代和1970年代的阿波羅計劃期間登陸月球，並將在2020年代以阿提米絲計畫重返月球。20世紀和21世紀的發現促使在2006年重新定義「行星」一詞，因此冥王星被重分類為矮行星，以及對海王星外天體的進一步研究。

研究
对太阳系的长期研究，分化出了这样几门学科：

  • 太阳系化学：空间化学的一个重要分科，研究太阳系诸天体的化学组成（包括物质来源、元素与同位素丰度）和物理－化学性质以及年代学和化学演化问题。太阳系化学与太阳系起源有密切关系。
  • 太阳系的天体物理学：研究太阳系的行星、卫星、小行星、彗星、流星以及行星际物质的物理特性、化学组成和宇宙环境的学科。
  • 太阳系内的引力定律：太阳系内各天体之间引力相互作用所遵循的规律。
  • 太阳系稳定性问题：天体演化学和天体力学的基本问题之一

太阳与八大行星数据表
、金星、地球、火星、木星、土星、天王星與海王星]]

天体总览
視覺摘要
這一節是太陽系天體的影像，圖像調成相同的大小，不代表實際比例，另外選取了較好品質的影像，圖像按照體積排序。有一些天體沒有被放上，是因為其沒有高品質的影像，像是鬩神星。

其他資料
太陽系中包含眾多固態表面，直徑超過1公里的天體的總表面積達17億平方公里。

某些占星术士和神秘主义者認為太陽其實是一個雙星系統的主星，在遙遠的地方存在著一個伴星，名為「涅米西斯」（Nemesis，有譯作復仇女神）。。

相關條目

  • 行星際航行

*

  • 太陽系流體靜力平衡天體列表

*

  • 太陽系天體大小列表

*
*

註解
参考資料
數據源
其它來源
书目

  • 太阳系，《中国大百科全书·天文卷》

期刊

  • 欧阳自远，天体化学，地球科学进展，1994，9（2），70-74
  • 吴光节，陈道汉，地外生命搜索和太阳系外的行星的发现，天文学报，2001，42（3），225-238
  • 陈道汉，太阳系空间探测，天文学进展，1999，17（2）178-184

外部連結

*[http://www.joshworth.com/a-tediously-accurate-map-of-the-solar-system/ A Tediously Accurate Map of the Solar System (web based scroll map scaled to the Moon being 1 pixel)]

#太空科學 #行星科學 #太陽系 #行星系

评论 (0)

  • 还没有评论，来抢沙发吧。