沈阳先生 编著
1
基本概况
太阳系（英文：Solar system）是一个受太阳引力约束在一起的天体系统，包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置（银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，太阳只是其中之一）。太阳以220千米/秒的速度绕银心运动，大约2.5亿年绕行一周，地球气候及整体自然界也因此发生2.5亿年的周期性变化。太阳运行的方向基本上是朝向织女，靠近武仙座的方向。
截至2019年10月，太阳系包括太阳、8个行星、近500个卫星和至少120万个小行星，还有一些矮行星和彗星。若以海王星轨道作为太阳系边界，则太阳系直径为60个天文单位，即约90亿千米。若以日球层为界，则太阳距太阳系边界可达100个天文单位（最薄处）。若以奥尔特云为界，则太阳系直径可能有20万天文单位。
太阳系的形成大约始于46亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩。
太阳系内大部分的质量都集中于太阳，余下的天体中，质量最大的是木星。八大行星逆时针围绕太阳公转。此外还有较小的天体位于木星与火星之间的小行星带。柯伊伯带和奥尔特云也存在大量的小天体。还有很多卫星绕转在行星或者小天体周围。小行星带外侧的每颗行星都有行星环。
中文名
太阳系
外文名
Solar System
学科类别
行 星
8颗，其中4颗岩质行星（类地行星），4颗气态行星（类木行星）
年 龄
45.68亿年
位 置
银河系—猎户臂
质 量
1.0014 M⊙
最近的恒星
比邻星（4.22光年）
轨道周期
225-250百万年
轨道速度
220km/s
至银河系中心距离
26000-28000光年
已知的矮行星
已确认的：谷神星，冥王星，鸟神星，妊神星，阋神星（截至2009年），可能还有数百颗 [7-8]
已知的天然卫星
173颗行星的卫星，297颗微型行星的卫星
已知的小行星
1270,000
2
简说历史小行星带
地球和月球，这对太阳系最特殊的伴侣，已彼此相依相伴数几十亿年，从未离开过。也许未来，人类早已离开地球，带着文明的火种找到了新的家园，但每当人们遥望星空，遥望那曾经的太阳系，也许还会想起那段太阳系最伟大的爱情传奇。
理论和观测
天圆地方学说——古代中国人对于宇宙的认知
在远古的时候，人类就注意到天上许多星星的相对位置是恒定不变的。但有5颗亮星却在众星之间不断地移动。因此“动”的星星称为“行星”，“不动”的星星称为“恒星”。
古代中国人给行星各自起了名字，即：水星、金星、火星、木星和土星。
其中水星也称辰星，它最靠近太阳，不超过一辰（30度）。金星又叫太白星或启明星、长庚星。它光彩夺目，是全天最亮的星；火星又称“荧惑”，因它的火红颜色而得名；木星也称岁星，它大约12年运行一周天，每年差不多行经一次（全天分成十二次），古代用它来纪年；土星也称镇星或填星，因为它大约28年运行一周天，一年镇守一宿（中国古代把全天分成二十八宿）。
这就是肉眼能看见的五大行星，中国古代统称它们为“五星”，再加上太阳、月亮总称为“七曜”。
古希腊人称天空中最明亮的五颗天体（水星、金星、火星、木星和土星）为行星，意思是漫游者，这是行星一词的由来。
但是在历史上的很长一段时期，人类都没有认识或理解到太阳系的概念。直到文艺复兴时代，大多数人仍认为地球是静止不动的，地球处于宇宙的中心。
古希腊的哲学家阿里斯塔克斯曾经推测了日心说体系，但是，直到哥白尼才提出了第一个日心说宇宙的数学模型。
德国哲学家康德
41年后，法国著名的数学家和天文学家拉普拉斯也独立提出了关于太阳系起源的星云假说。继星云说之后，又相继出现了“灾变说”、“俘获说”等理论。
15世纪，哥白尼像以往的印度数学与天文学家阿耶波多和希腊哲学家阿里斯塔克斯，以太阳为中心重新安排宇宙的结构，这仍是当时最前瞻性的概念。
17世纪，经由伽利略、开普勒和牛顿等的带领下，人类逐渐接受地球不仅会移动，还绕着太阳公转的事实；此时还出现新的认识，如行星由和支配地球一样的物理定律支配着，有着和地球一样的物质与现象：火山口、天气、地质、季节和极冠。
人类历史上第一台望远镜，由伽利略于1609年制成
伽利略是第一位发现太阳系天体细节的天文学家。他发现月球的火山口，太阳的表面有黑子，木星有4颗卫星环绕着。惠更斯追随着伽利略的发现，发现土星的卫星泰坦和土星环的形状。后继的卡西尼发现了4颗土星的卫星，还有土星环的卡西尼缝、木星的大红斑。
1705年，爱德蒙·哈雷观测到哈雷彗星。这是除了行星之外的天体会围绕太阳公转的第一个证据。
1781年，威廉·赫歇尔发现了天王星，这是第一颗被发现的行星。
1801年，朱塞普·皮亚齐发现谷神星，这是位于火星和木星轨道之间的一个小行星，一开始他被当成一颗行星。然而后来发现这个区域内的小天体多达数以万计，导致它们被归类为小行星。
1846年，天王星轨道的误差导致许多人怀疑是不是有另一颗大行星在远处对他施力。勒维耶的计算最终导致了海王星的发现。在1859年，科学家发现水星轨道近日点有一些牛顿力学无法解释的微小运动（水星近日点进动）。但这一运动最终被证明可以用广义相对论来解释。
为解释海王星轨道明显的偏差，帕西瓦尔·罗威尔认为在其外必然还有一颗行星存在。在他过世后，它的罗威尔天文台继续搜寻的工作，终于在1930年由汤博发现了冥王星。但是，冥王星是如此的小，实在不足以影响行星的轨道，因此它的发现纯属巧合。
1992年，夏威夷大学的天文学家戴维·朱维特和麻省理工学院的珍妮·卢发现1992 QB1，被证明是一个冰冷的、类似小行星带的新族群，也就是柯伊伯带，冥王星和冥卫一都是其中的成员。
2005年，米高·布朗、乍德·特鲁希略和戴维·拉比诺维茨宣布发现阋神星，它是比冥王星更大的离散盘上的天体，是在海王星之后绕行太阳的最大天体。
2006年8月24日，第26届国际天文联合会在布拉格举行。会议重新定义行星这个名词，首次将冥王排除在大行星外，并将其归类为矮行星。被确认的矮行星有五个：谷神星（Ceres）、冥王星（Pluto）、阋神星（Eris）、鸟神星（Makemake）、妊神星（Haumea）。
3
航天探测
海盗1号拍摄的火星彩色全景照片
太阳系内所有的行星都已经被人类发射的宇宙飞船探访，并进行了不同程度的研究。在有登陆器的情况下，还进行了对土壤和大气的一些实验。
1974年3月29日从水手10号探测飞船上拍摄的水星
1957年，前苏联发射的史泼尼克一号是第一个进入太空的人造天体，其成功环绕地球一年。
1959年，美国发射的先驱者6号，是第一个从太空中送回影像的人造卫星。
1962年，水手2号成功环绕金星飞行，成为第一个环绕其他行星的人造物体星。
1965年7月14日，NASA的水手4号成为第一艘飞越火星的飞船，也是第一艘传回火星表面黑白图像的飞船。
1973年，先驱者10号飞越木星，成为探测类木行星的第一艘宇宙飞船。
旅行者2号飞船在1989年观测到的海王星大黑斑
1974年3月29日，水手10号成为第一颗成功环绕水星的人造天体。在三次飞越中，水手10号拍摄到水星接近一半的星球表面，它的表面与月球非常相似。1991年的雷达观测表面，水星的极地区域或许被冰层覆盖。
1976年，海盗1号和海盗2号登陆火星，开始研究火星的岩石结构和土壤模式，并且分析火星大气层的相关信息。
信使号在2015年2月25日拍摄的水星卡洛里斯盆地
1979年，先驱者11号成为第一艘拜访土星的宇宙飞船。同年，美国宇航局的旅行者1号飞船发现了木星的巨大星环。从1979年到2007年，包括旅行者2号和尤利西斯号在内的八艘NASA探测器被送往木星，研究其大气层、卫星和星环。
1986年1月24日，NASA的旅行者2号首次也是唯一一次飞越天王星，它发现了11颗新卫星，两个新星环和一个比土星更强大的磁场。
1989年，NASA的旅行者2号成为第一个也是迄今为止唯一一个访问过海王星的探测器。
2004年8月3日，NASA发射了水星探测器——信使号。经过三次飞越之后，信使号在2011年3月17日进入水星轨道，开始对水星的构成、核心结构、磁场以及极地材料进行研究。
2015年，新视野号拜访冥王星。
4
载人探测
前苏联的和平号空间站和暴风雪号航天飞机
1961年4月12日，尤里·加加林搭乘东方一号升空。第一个在地球之外的天体上漫步的是尼尔·阿姆斯特朗，他是在1969年的太阳神11号任务中，于7月21日在月球上完成的。在轨道上的第一个太空站是NASA的“太空实验室”。第一个真正能让人类在太空中生活的是前苏联的和平号空间站，它从1989年至1999年在轨道上持续运作了将近十年，在2001年退役。后继的国际空间站也从那时继续维系人类在太空中的生活。2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，这是中国首次进行载人航天飞行。2016年10月17日，我国在酒泉卫星发射中心发射了载人飞船神舟十一号，并与天宫二号自动交会对接成功。
人类探测太阳系的脚步从未停止，未来也会有更多探测器和宇航员造访太阳系的天体。
5
太阳系演化过程
太阳系的形成有多种学说，其中之一的星云假说由1755年康德和1796年拉普拉斯各自独立提出。
康德认为太阳系是46亿年前，由一个巨大的分子云的塌缩中形成。这个星云原本有数光年的大小，并且同时诞生了数颗恒星。从古老陨石追溯到的元素显示，只有超新星爆炸后的核心部分才能产生这些元素，所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高，使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩，从而触发了太阳的诞生。
随着现代天体物理学和物理学的发展，特别是恒星演化理论的建立，产生了现代星云说，并逐渐占了主导地位。
现代星云假说根据观测资料和理论计算，提出它的主要观点：太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个分子云，一开始就在自转，并在自身引力作用下收缩，中心部分形成太阳，外部演化成星云盘，星云盘以后形成行星。
当这个区域将形成太阳系前，被称为前太阳星云，坍缩时因为角动量守恒，使它转动得越来越快。
中心集中了大部分的质量，成为比周围环绕的盘面越来越热的区域。收缩的星云越转越快，它开始变得扁平，成为原行星盘，直径大约200天文单位，在中心是高温、高密度的原恒星。行星经由盘中的吸积形成，在尘埃和气体的引力相互吸引下，逐渐凝聚形成越来越大的天体。
在太阳系的早期可能有数以百计的原行星，但大多数合并或被摧毁了，留下行星、矮行星和残余物构成的小天体。硅酸盐和金属的熔点很高，只有它们能在内太阳系的温度下保持固体形态，这些物质最终组成了岩态行星，分别是水星、金星、地球和火星。
由于金属成分在原始太阳星云中只占据了一小部分，类地行星都没有发展得很大。
冻结线在火星与木星之间的位置，巨行星（木星、土星、天王星和海王星）形成于冻结线的外侧，这里的温度很低，挥发物质能以固态形式存在。
这一区域的冰比组成类地行星的金属和硅酸盐更多，所以该区域的行星发育得很大，可以捕获大量的氢和氦——它们是太阳系中含量最丰富的元素。
太阳系中余下的那些不可能组成行星的物质聚集在小行星带、柯伊伯带和奥尔特云区域。
太阳系的形成
太阳系的形成艺术图
最初的五千万年内，在原恒星中心处，氢的密度和压力都大得足以发生热核反应。在反应过程中，氢的温度、反应速率、压力和密度都一直在增加，直到流体的热压力与引力相抵消，达到静力平衡状态。到此，太阳成了一颗主序星。
太阳的主序星阶段从开始到结束约有100亿年，而其他的所有阶段，包括残骸生命期等总共只有20亿年。从太阳出发的太阳风形成了日球层，并将残余的气体和尘埃从原行星盘吹入星际空间，阻碍了行星的发育。此后，太阳越来越亮，主序星早期的亮度只有如今的70%。
根据天文学家的推测，太阳系会维持直到太阳离开主序。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料，为了能够利用剩余的燃料，太阳会变得越来越热，于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮，变亮速度大约为每11亿年增亮10%。
再过大约16亿年，太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合，这会导致太阳膨胀到半径的260倍，变为一个红巨星。此时，由于体积与表面积的扩大，太阳的总亮度增加，但表面温度下降，单位面积的亮度变暗。随后，太阳的外层被逐渐抛离，最后裸露出核心成为一颗白矮星，只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。再过去约几十万亿年后会有可能形成黑矮星。
现代星云说还存在不同学派，这些学派之间还存在着许多差别，有待进一步研究和证实。
6
太阳系结构概要
太阳系中最主要的成员是太阳，它是一颗G2主序星，占据了太阳系所有已知质量的99.86 %，太阳系内的天体在太阳引力的约束下运动。剩余的质量中，有99%的质量由太阳系的4颗大天体，即巨行星组成，而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体（包括4颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星），总质量还不到太阳系的0.002%。
太阳系结构简图
环绕太阳运转的大天体都躺在地球轨道平面——黄道——附近的平面。行星都非常靠近黄道，而柯伊伯带天体通常都有明显的倾斜角度。所有的行星和大多数的太阳系其它天体都以相同的方向绕着太阳转动（从地球的北极鸟瞰是逆时针方向），但也有逆向的，比如哈雷彗星。
太阳系内已探测到的区域总体上分为：太阳、小行星带以内的四颗较小的行星和小行星带以外柯伊伯带以内的四颗巨行星。天文学家有时会非正式的将这些结构分成不同的区域。内太阳系包括四颗类地行星和小行星带。外太阳系在小行星带以外的区域，包括了四颗巨行星。柯伊伯带以外则是奥尔特云，它是已知的太阳系边界区域。
太阳系八大行星按其物理性质可以分为两组，一类为类地行星：体积小而平均密度大，自转速度慢，卫星较少，有水星、金星、地球和火星；另一类为类木行星：体积大，平均密度小，自转速度快，卫星较多，有木星、土星、天王星和海王星，最为特殊的是海王星和土星。
太阳系还有一类天体，其围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己成圆球状，但不能清除其轨道附近的其他物体，其被称为矮行星。有冥王星、谷神星、阋神星、鸟神星、和妊神星（截至2009年）。
太阳系第三类天体为太阳系小天体，包括彗星和小行星，它们是太阳系数量最多的天体，小行星的总数至少为120万颗。
太阳系在星际空间的运动效果图
太阳不断的放射出电子流（等离子），也就是所谓的太阳风。这条微粒子流的速度为每小时150万千米，在太阳系内创造出稀薄的大气层（太阳圈），范围至少达到100天文单位（日球层顶），这就是是行星际物质。太阳的黑子周期（11年）和频繁的闪焰、日冕物质抛射在太阳圈内造成的干扰，产生了太空气候。伴随太阳自转而转动的磁场在行星际物质中所产生的太阳圈电流片，是太阳系内最大的结构。
地球的磁场从与太阳风的互动中保护着地球大气层。水星和金星则没有磁场，太阳风使它们的大气层逐渐流失至太空中。太阳风和地球磁场交互作用产生的极光，可以在接近地球的磁极（如南极与北极）的附近看见。
宇宙线是来自太阳系外的，太阳圈屏障着太阳系，行星的磁场也为行星自身提供了一些保护。宇宙线在星际物质内的密度和太阳磁场周期的强度变动有关。因此宇宙线在太阳系内的变动幅度究竟是多少，仍然是未知的。
行星际物质至少在两个盘状区域内聚集成宇宙尘。第一个区域是黄道尘云，位于内太阳系，并且是黄道光的起因。它们可能是小行星带内的天体和行星相互撞击所产生的。第二个区域大约伸展在10-40天文单位的范围内，可能是柯伊伯带内的天体在互相撞击下产生的。
尺度
从地球到太阳的距离被定义为1天文单位（150,000,000千米）。作为对比，太阳的半径是0.0047 AU（700,000 km）。太阳的体积只占地球轨道半径这个球体积的0.00001%（10 −5 %），而地球的体积又大约只是太阳的百万分一（10 −6）。木星，太阳系最大的行星，与太阳的距离是5.2天文单位（780,000,000千米），半径是71,000 km（0.00047 AU），而距离最远的行星，海王星与太阳的距离是30 AU（4.5×10 9 km）。
八大行星和太阳的大小比较图
瑞典太阳系模型的分布图
尺度最大的太阳系模型——瑞典太阳系模型——使用位于斯德哥尔摩110米的球形体育馆作为太阳的替代物。可能是矮行星的天体塞德娜，是在912公里远的一个10公分的小球。如果太阳至海王星的距离是100米的尺度，那么太阳只是一个直径大约3公分的小球，所有巨行星的尺度都将小于3毫米，而地球和其他类地行星的直径在这种规模下会比一只跳蚤（0.3毫米）还要小得多。 [20] 由此可见太阳系之尺度十分大，各行星之间相距甚远，且体积差异巨大。
7
运行机制
太阳系中的行星及其卫星的运动具有以下几个共同特征：
①所有行星的轨道偏心率都很小，几乎都接近圆形。
②各行星轨道面都近似的位于一个平面上，对地球轨道面或黄道面的倾斜也都不大。
③所有行星都自西向东绕太阳公转。除金星和天王星外，其余行星自转方向也自西向东，即与公转方向相同。
④除天王星外，其余行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小。
⑤绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面与母星赤道面比较接近。
⑥绝大多数卫星，包括土星环在内，公转方向均与母星公转方向相同。
太阳
1970年3月7日日全食日冕——太阳活动极大年的日冕
太阳位于太阳系的中心，是离地球最近的恒星。它处于银河系距银心约10千秒差距的猎户臂上。它是一个炽热的发光气体球，其内部的高温高压维持着核聚变从而提供巨大的能量。
太阳表面温度高达6000K，中心温度更高达1500万开。太阳的直径为139.2万千米，是地球的109倍。
太阳的体积为141亿亿立方千米，是地球的130万倍。
太阳的质量近2000亿亿亿吨，是地球的33万倍，它集中了太阳系99.865%的质量。
太阳内部结构示意图
太阳和地球一样，也有大气层。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。
光球层厚约5000千米，可见光几乎全是由光球发出的。光球上亮的区域叫光斑，暗的黑斑叫太阳黑子，太阳黑子的活动具有平均11.2年的周期。
从光球表面到2000千米高度为色球层。色球层有日珥和耀斑活动。
色球层之外为日冕层，它温度极高。
9
内太阳系
水星
信使号宇宙飞船拍摄水星合成影像
水星（Mercury）（☿），太阳系中距太阳最近的行星，平均公转速度约为48千米/秒，是太阳系公转速度最快的行星，公转周期约为88天。水星的自转周期为58.646日。地球每自转一周就是一昼夜，而水星自转三周才是一昼夜。水星上一昼夜的时间，相当于地球上的176天。与此同时，水星也正好公转了两周。因此可以说水星上的一天等于两年。由于水星在近日点时总以同一经度朝着太阳，在远日点时以相差90°的经度朝着太阳，所以水星随着经度不同而出现季节变化。水星绕太阳公转的轨道是个较扁的椭圆，当它在近日点和远日点时，所看到的太阳大小可差一倍多。另外，水星上既无空气又无水，昼夜温差非常悬殊，最热时达到427℃，最冷时则有-173℃。水星表面大大小小的环形山星罗棋布，既有高山，也有平原，还有悬岸峭壁。据统计，水星上的环形山有上千个，这些环形山比月亮上的环形山的坡度平缓些。
金星
麦哲伦号探测器用雷达拍摄的金星表面
金星（Venus）（♀），赤道半径6073千米，为地球赤道半径的95%；而质量约为地球的81.5%。金星是太阳系中唯一的自转方向与公转方向相反的行星。公转周期仅224.7天，而自转周期长达243.02天，即金星的“一天”比“一年”更长。金星表面70%为平原，20%为洼地，10%左右为高地，但最高峰可达11270米，85%的表面为玄武岩覆盖。表面大气以二氧化碳占绝对优势（约占97%），表面的温度超过400摄氏度，大气密度为地球大气密度的100倍，气压约为地球表面的90倍。浓密的大气层之外还有厚达20到30千米浓硫酸云层。金星内部有一直径3000千米的铁核，表面则有厚而坚硬的外壳。
金星有凌日现象，它以两次凌日为一组，两次凌日间隔8年，但两组之间的间隔却长达100多年，因此有人说，一个人一生最多只能看到两次金星凌日。
地球
在月球上拍摄的“地升”景象
地球（Earth）（⊕），为旋转椭球体行星。赤道半径6378千米、极半径6357千米，是已知的宇宙中唯一地质活动仍在持续进行中并拥有生命的行星。地球拥有独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球早先的大气并不适合生物生存，大氧化事件后，大气内氧气含量迅速上升，生物因此能够生长繁衍。 它只有一颗卫星，即月球；月球也是类地行星中唯一的大卫星。地球公转（太阳）一圈约365天，自转一圈约1天。每年1月初地球和太阳最近，距离约为1.471亿千米，此位置即近日点。7月初地球离太阳最远，距离约为1.521亿千米，此位置即远日点。日地平均距离为1.496亿千米，此数字则被确定为一个天文单位。月球是地球唯一的天然卫星。
火星
好奇号拍摄的火星表面
火星（Mars）（♂），肉眼看去是一颗引人注目的火红色的亮星。从地球上看火星时而顺行，时而逆行。火星与地球有许多相似之处，相比于地球小得多，赤道半径只有3397.2千米，质量仅为地球的11%，公转轨道半长轴1.5237天文单位。公转周期为686.98天，恒星日长为24小时37分钟。火星大气以二氧化碳为主，大气密度仅为地球大气密度的1%，这使得火星经常处于低温状态，其地表平均温度仅为零下63摄氏度，最低温度则达零下123摄氏度。火星的两级还存在极冠。
火星表面上遍地都是红色的土壤和岩石。由于风沙的作用，火星表面到处是沙丘，还有类似河床的地形。这种河床地形在南半球及赤道附近分布，表明距今大约30亿年前的火星上曾像现在的地球上一样有河流，有“水”流动。火星表面满目荒凉，一片赤红。大气中微尘的散射使天空呈现橙红色。火星土壤中含有大量氧化铁，由于长期受紫外线的照射，表面生成了一层红色和黄色的氧化物。整个火星就是一个生了锈的世界。
10
小行星带
小行星带分布在火星轨道和木星轨道间，距离太阳2.3AU至3.3AU的范围内。它被认为是受到木星的引力干扰而不能凝聚成型的失败行星，是太阳系形成时遗留下的物质。
小行星带包含成千上万，甚至数百万颗直径过一公里的小天体。尽管这样，估计小行星带的总质量不会超过地球的千分之一。小行星带是非常空旷的，探测器可以安全飞跃。
主要天体有谷神星、灶神星、智神星等。除小行星带上的小天体外，内太阳系中还有很多不同类型的小行星（主要是按轨道和位置分布分类），例如阿波罗型小行星，阿登型小行星，阿穆尔型小行星，特洛伊型小行星等。
黎明号探测器拍摄的谷神星南半球乌加达玛环形山边缘
谷神星，是太阳系中最小的、也是唯一位于小行星带的矮行星。由意大利天文学家皮亚齐发现，并于1801年1月1日公布。谷神星很可能是一个分化型星球，具有岩石内核，地幔层包含大量冰水物质，现探测到星球表面有大量载水矿物质。2017年，黎明号探测器发现，谷神星地壳是冰、盐和水合物的混合物，这种地壳代表了大部分古代海洋的特征。一项研究认为，谷神星坚硬表面地壳下有一个较软的易变形地层，可能是古代海洋留下的剩余液体的标志。
11
外太阳系
木星
朱诺号木星探测器拍摄的木星大气
木星（Jupiter）（♃），直径约为14.3万千米，是地球直径的11.25倍，体积为地球的1316倍，而质量为所有其他行星的2.5倍。木星的平均密度相当低，仅1.33克/立方厘米。其绕太阳公转一周约12年，而自转一周仅9.9小时。
由于它自转太快，致使星体变扁，其赤道半径与极半径相差5000千米之多。木星没有固体外壳，它是一颗由液态氢组成的液态星球。木星内部是由铁和硅组成的固体核，称为木星核，温度高达30000℃。
木星核的外部绝大部分是氢，液态的氢分子层与液态的金属层合称为木星幔。
木星幔的外面是木星的大气层，其大气厚度有1000千米，几乎全由氢和氦构成，只有微量的甲烷、氨和水汽。木星的大红斑木星大气中的甲烷具有吸收紫外线的作用。
木星大气中还有十分强烈和频繁的闪电现象，平均每年约有250次。木星大气浓密，有一系列与赤道平行的明暗交替分布的云带，亮的叫带，暗的叫带纹。其中最引人注目的是位于木星南热带内的大红斑，它呈蛋形，长20000千米，宽11000千米。木星表面温度很低，只有零下148℃。
木星拥有79颗卫星，最大的四颗分别是木卫三、木卫四、木卫一、和木卫二，其中木卫三比水星还要大，是太阳系内最大的卫星。
土星
土星（Saturn）（♄），其直径约12万千米，是地球的9.5倍，大小仅次于木星；体积是地球的730倍。它的平均密度却比水还要小，仅有0.7克/立方厘米。假如将土星放入水中，它会浮在水面上。土星的内部结构与木星相似，也有岩石构成的核。核的外面是5000千米厚的冰层和金属氢组成的壳层。再外面也像木星一样被色彩斑斓的云带包围着。这些彩色的云带主要由氢、氦以及甲烷等组成。如果说木星大气运动多变，那么土星大气运动就显得平静、单纯而快速。土星表面的喷射流，速度最快时可高达400米/秒以上。真正的土星表面是看不到的，只是其云层顶端，其温度低于-200℃。
哈勃望远镜拍摄的土星
土星拥有82颗卫星，是目前（2019.10）太阳系最多的行星。 [37]土卫六比水星大，而且是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。土星外部还有由无数小卫星或冰块构成的七个环，其中A环、B环、和C环为主环，D环和E环为暗环，F环和G环直到1979年才被发现。土星环的整体形状类似一张巨大的密纹唱片，从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。光环的颜色远看是红棕色，其实每层都稍有不同，C环是蓝色，B环内层为橙色，外层为绿色，A环为紫色，卡西尼缝是蓝色的。
天王星
旅行者2号拍摄的天王星
天王星（Uranus）（♅），距太阳约29亿千米，体积是地球的65倍，仅次于木星和土星，在太阳系位居第三；它的直径为5万多千米，是地球的4倍，质量约为地球的14.5倍。
天王星轨道半长轴为19.19天文单位，公转周期84年。轨道面对黄道面的倾角只有0°46′，天王星的赤道面与轨道面的倾角为97°55′。也就是说，它的自转轴几乎是倒在它的轨道平面上，以躺着的姿势绕太阳运动。它的恒星日长约16小时48分钟，但只有南北纬8°之间的地区才有因自转而形成的昼夜变化，纬度8°以上的地区均以42年为周期变换一昼夜。
旅行者2号拍摄的天王星的黯淡光环
天王星基本上由岩石和冰块组成，大气中的主要成分是氢（83%）、氦（15%）和大量的甲烷（2%）。天王星有20个光环，但是不十分明亮。 天王星已知的卫星有27颗，最大的几颗是天卫三、天卫一和天卫五。
海王星
海王星（Neptune）（♆），是一个气态行星，虽然拥有一个质量与地球相近的石质内核，但主要部分由冰壳和气体组成。赤道半径24766千米，接近地球赤道半径的4倍，体积为地球的57倍，质量为地球的17.22倍。轨道半长轴30.0579天文单位，因此成为离太阳最远的行星。轨道面与黄道面的夹角也很小，不足2°。大气主要由氢与氦组成，也有少量甲烷。大气层变化频繁，多旋风和大风暴，最大风暴时速可达2000千米。海王星有五条光环，但均较暗淡。表面温度常在零下200摄氏度以下。
旅行者2号拍摄的海王星。正中央是它的大黑斑：强烈的风暴系统。
海王星迄今为止（2019年）共发现14颗卫星，分为7颗内卫星和7颗外卫星。最大的海卫一仍有活跃的地质活动，有着喷发液态氮的间歇泉，它也是太阳系内唯一逆行的大卫星。在海王星的轨道上有一些1:1轨道共振的小行星，组成海王星特洛伊型小行星。海王星是一颗用数学算出来的行星。
12
外海王星区
柯伊伯带
柯伊伯带是由大量碎屑组成，类似于小行星带，但是组成物体的主要成分是冰。它延伸在距离太阳30AU至50AU的空间之间，估计其间包含直径数百米到数千米的矮行星。估计柯伊伯带有100,000颗直径大于50公里的小天体，但柯伊伯带的总质量只有地球的十分之一或甚至只有百分之一。 柯伊伯带大致上可以分成共振带（天体）和传统带（天体）两部分，共振带是由与海王星轨道有共振关系的天体组成的（比如：当海王星公转太阳三圈就绕太阳二圈，或海王星公转两圈时只绕一圈）。
传统带则是不与海王星共振，散布在39.4至47.7天文单位范围内的天体。 它们轨道的离心率较低。主要天体有冥王星、鸟神星、创神星等。
新视野号拍摄的冥王星色彩增强照片
冥王星（Pluto）是矮行星的典型代表，位于柯伊伯带。在1930年到2006年，冥王星长期被当成太阳系的第九颗行星，之后在2006年的国际天文联合会上被重新定义为矮行星。
冥王星赤道半径1160千米，密度为1.5克/立方厘米，质量只有地球的0.24%，恒星日长6天9小时21分钟36秒；轨道半长轴39.5天文单位，公转周期247.9年，公转方向与自转方向相反。
冥王星比月球、木卫一至木卫四、木卫六和海卫一等卫星还小。
冥王星轨道反常，有时比海王星离太阳更近，赤道面与轨道面几乎成直角。
星体可能由岩石（70%）和冰（30%）组成，大气极稀薄，以氮为主要成分，并含少量一氧化碳和甲烷，而且很可能只有在近日点时才有气体。
冥卫一是冥王星最大的卫星。因为与冥王星轨道的共同质心在它们两者的表面之外，所以有时被描述为联星系统。冥王星还有4颗卫星环绕着这个系统。
冥王星的发现者是美国天文学家克莱德·威廉·汤博。1930年2月，汤博在研究双子座的一个区域时，发现了一颗闪动的星。在追踪了将近一个月之后，1930年3月13日，他终于宣布他发现了这颗新行星，并以希腊和罗马神话中的冥王Pluto命名。
2015年7月14日，美国“新视野号”探测器飞掠冥王星，成为人类首颗造访冥王星的探测器。搭载在“新视野号”上的汤博的骨灰也随之到达了冥王星。
美国宇航局以一种特别的方式来纪念这位冥王星的发现者。
离散盘
离散盘与柯伊伯带是重迭的，但是向外延伸至更远的空间。在太阳系形成的早期过程中，因为海王星向外迁徙造成了引力扰动，一些天体从柯伊伯带被抛入反复不定的轨道中，从而形成了离散盘（天体）。多数黄道离散天体的近日点都在柯伊伯带内，但远日点可以远至150天文单位，它们的轨道对黄道面也有很大的倾斜角度，甚至有垂直于黄道面的。有些天文学家认为黄道离散天体应该是柯伊伯带的另一部分，并且应该称为“柯伊伯带离散天体”。
阋神星（Xena）是离散盘天体。它的质量比冥王星大25%，又与冥王星有相近的直径。它是已知矮行星中质量最大的。它的轨道有着高离心率，近日点距离太阳38.2AU（大约是冥王星至太阳的平均距离），远日点距离太阳97.6AU，对黄道的倾斜也很大。
13
彗星
彗星是在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体，是太阳系小天体。彗星大多由彗核、彗发、慧云和彗尾组成，慧核近似球形，是彗星头部密集而明亮的部分，由冰、甲烷、氨和尘埃组成。慧发分布于慧核四周，呈球形云雾状，半径可达数十万千米，由气体和尘埃组成。慧云包围在慧发外围，直径约有100-1000万千米，主要由氢原子组成。慧核、慧发和慧云合称慧头，慧尾是慧核背向太阳一侧长达1-2亿千米的尾巴，由慧核在太阳风作用下抛出的尘埃和气体组成。
依据彗星远日点的距离，可将彗星分为四个族，即木星族、土星族、天王星族和海王星族。木星族彗星回归周期为3-10年，已知有61颗；土星族彗星回归周期为10-20年，已知有8颗；天王星族彗星回归周期为20-40年，已有3颗；海王星族彗星回归周期为40-100年，已知有9颗。目前共发现1600余颗彗星，其中600余颗被准确计算出运行轨道，但这只是彗星的极小部分。据估计，在海王星轨道以内，至少应该有170万颗彗星，而回归周期为4万年的彗星，则至少应该有1000亿颗。
海尔—波普彗星拥有两条蓝色和白色的美丽彗尾
海尔-波普彗星是一颗长周期彗星，1997年4月1日过近日点。1995年7月23日，美国的艾伦·海尔（Alan Hale）和托马斯·波普（Thomas Bopp）分别独立发现该彗星。该彗星过近日点时亮度为-1.4等，纵使在城市中亦能以肉眼看见，是自1975年以来最亮的彗星，它也因此成为近二十年来最壮观的彗星之一。根据哈勃太空望远镜的影像，海尔-波普彗星的直径约40公里，属于大型彗星。经初步计算，海尔-波普彗星于二千多年后会回归。
14
日球层
日球层和星际空间及其相互作用示意图
日球层是超声速太阳风向外膨胀时与邻近星际介质相互作用所形成的巨大“泡状”空间，主要受源自太阳的磁场和等离子体所控制。日球层顶以外是广袤无垠的恒星际空间，充满了等离子体、中性原子、尘埃等星际介质。太阳风与恒星际介质“两军对垒”形成的边界层挡住了高能宇宙线等的侵袭，是地球家园最外围“城墙”。尽管如此，一些星际中性成分仍可进入日球层并被太阳风捕获，从而改变日球层的结构和动力学特性。
太阳风传递的最大距离大约在95天文单位，也就是冥王星轨道的三倍之处。此处是是太阳风和星际介质相互碰撞与冲激之处。太阳风在此处减速、凝聚并且变得更加纷乱，形成一个巨大的卵形结构，也就是所谓的日鞘，外观和表现得像是彗尾，在朝向恒星风的方向向外继续延伸约40天文单位，但是反方向的尾端则延伸数倍于此距离。太阳圈的外缘是日球层顶，此处是太阳风最后的终止之处，外面即是恒星际空间。
太阳圈外缘的形状和形式很可能受到与星际物质相互作用的流体动力学的影响，同时也受到在南端占优势的太阳磁场的影响；例如，它形状在北半球比南半球多扩展了9个天文单位（大约15亿公里）。在日球层顶之外，在大约230天文单位处，存在着弓形激波，它是当太阳在银河系中穿行时产生的。
15
奥尔特云
奥尔特云是一个球体云，范围大约从距离太阳50,000AU（约1光年）并延展至100,000AU（1.87光年）。这里拥有数量高达1兆的冰天体，而且被认为是所有长周期彗星的来源。它被认为是被外层行星的引力作用从内太阳系逐出的彗星组成的。
奥尔特云想象的结构图
奥尔特云的天体运动的得非常缓慢，并且可能为罕见的事件所摄动，例如碰撞、经过的恒星或星系潮汐的引力效应等。
目前（2018年），已知最遥远且较大的天体是2018 VG18，大约距离太阳120AU。通常认为，奥尔特云就是太阳系的边界。当人类对奥尔特云更了解时，这可能会有所改变。
没有评论:
发表评论