天文知识三问:太阳系有多大?什么是天文单位?奥尔特云是什么?

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当你凝视夜空时，会想些什么？你是否想知道这些发光的星体到底有多远？亦或会想象那些各种外星生命也正在远方看着你？地球上生存了很长一段时间，你会发现这儿真是个神奇的地方。与一个孤单的人相比，地球是宏伟的。即使不是全部，也要花上大量时间才能探索到其中的一角。



当你认识到渺小的地球与余下的银河系乃至整个宇宙相比简直微不足道时，你可能会大吃一惊。事实上，我们很难了解宇宙究竟有多大。即使你专注于地球的邻居——太阳系——它的大小就足以让你吃惊。科学家们不得不想出一个新的测量单位，以便掌握太阳系的大小。天文单位(AU)以地球至太阳的平均距离为基础，大约为9300万英里。



比如，与太阳最近的行星——水星距离太阳有0.39个天文单位(AU)。而那个最远的行星呢？目前，官方来说，科学家们认为海王星为最遥远的行星，但矮行星冥王星依然在太阳系中。冥王星距离太阳有39.2个天文单位，大约为36.7亿英里。



所以太阳系的距离就为36.7英里吗？不！我们太阳系的距离远远超出冥王星。冥王星位于柯伊伯带内，其他矮行星从30AU延伸到50AU。但即使是柯伊伯带也不在太阳系的尽头，科学家们了解到太阳的太阳风向更远的太空传播，最终会遇到星际介质，星际介质为一种恒星之间存在的冷暗背景物质，这一点被称为日球层顶或终端激波，天文学家认为距离太阳约122AU。



虽然一些天文学家满足于声称太阳系的大小为122AU，但其他人支出太阳系应该真正由其重力范围来定义。换一句话说，如果一个物体可以说是围绕太阳运行，那么它就应该算作太阳系的一部分。



图解：在柯伊伯带已知天体，数据源自小行星中心。 在主带天体颜色为绿色，而分散的天体为橙色。四个外侧行星是蓝色的。海王星几颗已知的特洛伊为黄色，而木星的为粉色。分散在木星轨道和柯伊伯带之间的天体被称作半人马小行星。图中单位为天文单位。底部明显的缺口是由于很难把他们从银河背景中分辨出来。

利用这一层广义定义，天文学家用理论上的奥尔特云指向太阳系的近似边界。奥尔特星云是彗星不时进入太阳系内部的一团冰冷天体，距离太阳超过100,000AU。

使用奥尔特星云作为近似边界意味着我们太阳系的大小接近2万光年！这接近于12万亿英里。试着把你的想象包围起来。一但把你的思绪包裹起来，请记住这只是我们渺小的太阳系的大小，这对整个宇宙来说只是沧海一粟。



图解：奥尔特云和太阳系各大行星及最接近的两颗恒星的相对距离示意图。图中横轴以地日距离（1 天文单位）为比较基准，依对数尺度绘制（非等比例的线性尺度）。

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太阳系是太阳的重力行星系统和直接或间接围绕太空运行的天体，是直接绕太阳运行的星体中的八大行星。是其余的较小物体。例如五个矮行星和小型太阳系。在间接接绕太阳运行的天体——月亮——大于最小的行星水星。



图解：精确缩小太阳系天体大小和距离的太阳系模型。将太阳至海王星的距离缩小至一个足球场，太阳的直径大约是高尔夫球的三分之二，4颗类地行星的大小有如尖细的铅笔尖点出的小点大小，4颗巨行星的大小有如BB弹。（在右下角的插图显示，典型的有关距离的描述如何严重的被扭曲了好几个数量级。）

参考资料


1.WJ百科全书

2.天文学名词

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