走近太阳系

　　太阳系是太阳和在太阳巨大引力作用下的所有围绕其转动的物体形成的天体系统，由于太阳占太阳系总质量的99.8％，因此在空间的这一区域中它是最大和最具有威力的天体，它巨大的引力统治着由8颗被锁定在固定轨道上公转的行星为主体的“帝国”，一些大行星各有不同数目的卫星相伴，在行星之间有成群的岩石质小行星，而由冰层覆盖着的彗星则穿行于太阳系之中，此外还有由太阳吹出来的尘埃和各种微粒子等。 　　 　　一、太阳系的起源 　　 　　自从1755年康德提出第一个太阳系起源的星云说以来，已有40多种学说问世，但没有一种学说是比较完整的和被普遍接受，太阳系起源至今仍是争论不休的宇宙之谜。 　　太阳系起源包含两个基本问题：太阳系中行星的物质从何而来和行星是怎样形成的，按行星物质的来源，可把各种学说分成三类：①灾变说或分出说，认为行星的物质是因某一偶然事件从太阳分出的；②俘获说，认为太阳是从恒星际空间俘获物质，形成星云，后来演变成行星；③共同形成说，认为太阳系中所有天体是由同一原始星云形成的，星云中心部分的物质形成太阳，外围的物质形成行星等天体。 　　对行星的形成方式，大致有5种看法：①先形成环体，然后由环体形成行星；②先形成很大的原行星，再演化成行星；③先形成中介天体，由中介天体结合成行星；④先形成湍涡流的规则排列，在次级涡流中形成行星；⑤先凝成固体星子，再由星子集聚形成行星。 　　 　　二、太阳系的主要成员 　　 　　国际天文学联合会大会于2006年8月24日投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”，许多人感到不解，为什么从儿，时起就一直熟知的太阳系“九大行星”概念如今要被重新定义，而冥王星又因何被“降级”? 　　“行星”这个说法起源于希腊语。原意指太阳系中的“漫游者”，近千年来。人们一直认为水星、金星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗，此后，“九大行星”的说法已家喻户晓。 　　不过，新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑，天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处，冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的柯伊伯带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方，20世纪90年代以来，天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体，比如，美国天文学家布朗发现的“2003UB313”，就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。 　　布朗等人的发现使传统行星定义遭遇巨大挑战，国际天文学联合会大会通过的新行星定义，意在弥合传统的行星概念与新发现的差距。 　　大会通过的决议规定，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体，在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求，冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被降级为“矮行星”。 　　 　　1　水星(the Planet Mercury) 　　水星是九大行星中最靠近太阳的行星，它也是太阳系中运动最快的行星，水星公转平均速度为每秒48千米，公转周期约为88天，而水星的一昼夜则为我们的176天，白天和黑夜各88天。 　　水星内部推测为铁核，表面为固态岩石，被陨石砸得满是坑洞，地貌酷似月球，它的直径也和月球相当，质量是地球的0.05倍。 　　水星大气非常稀薄，昼夜温差很大，阳光直射处温度高达427℃，夜晚降低到-173℃。 　　水星没有卫星，那里没有“月亮”，因此水星的夜晚是寂寞的。 　　 　　2　金星(the Planet Venus) 　　天亮前后，东方地平线上有时会看到一颗特别明亮的“晨星”，人们叫它“启明星”；而在黄昏时分，西方余辉中有时会出现一颗非常明亮的“昏星”，人们叫它“长庚星”，这两颗星其实是一颗。即金星，它是离地球最近的行星。 　　从结构上看，金星和地球有不少相似之处，金星的半径比地球半径小300千米，体积是地球的0.88倍，质量为地球的4／5；平均密度略小于地球，但两者的环境却有天壤之别：金星的表面温度很高，不存在液态水，加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件，金星不可能有任何生命存在，因此，金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。 　　金星大气中，二氧化碳最多，占97％以上，同时还有一层厚达20到30千米的由浓硫酸组成的浓云，金星表面温度高达465℃～485℃，大气压约为地球的90倍。 　　金星自转一周要243天，所以金星上的一昼夜特别长，它绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形，其公转周期约为224.70天。 　　 　　3　地球(the Earth) 　　在地球上看来，这颗有着广阔天空和海洋的行星总给人以坚实、巨大的感觉，然而在太空中，地球给宇航员们的印象却并非如此，在一层薄而脆弱的气体笼罩下的地球并不见得有多大。 　　地球是距太阳最近的第三颗行星。离太阳的距离大约是115亿千米，地球用365.256天绕行太阳一周，并用23，9345小时自转一圈。 　　地球的大气里78％是氮气，21％是氧气，余下的1％是其他成分，地球表面的平均温度是15℃，平均气压1.013×105帕。 　　由于地球自转轴与公转轨道平面斜交成66°34′的倾角，在地球公转过程中这个角度始终不变，因此在一年中，太阳的直射点总是在南北回归线之间移动，于是产生了昼夜长短和四季的交替。 　　 　　4　火星(the Planet Mars) 　　肉眼看去，火星是一颗引人注目的火红色星，它缓慢地穿行于众星之间。 　　由于火星距离太阳比较远，所接收到的太阳辐射能只有地球的43％，因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度，昼夜温差可达上百摄氏度。 　　火星属于类地行星，有固态的外壳和铁核，密度比较大。 　　地表也存在大气，其主要成分是二氧化碳，约占95％，还有极少量的一氧化碳和水汽，火星表面的土壤中含有大量氧化铁，由于长期受紫外线的照射，铁就生成了一层红色和黄色的氧化物，夸张一点说，火星就像一个生满了锈的世界。 　　火星的自转和地球十分相似，自转一周的时间为24小时37分22.6秒，火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点，火星公转一周约为687天，火星的一年约等于地球的两年。 　　火星有两个卫星，靠近火星的一个叫火卫一，较远的一个叫火卫二，由于火星在希腊神话中被看作是战神阿瑞斯。所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子――福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。 　　 　　5，木星(the Planet Jupiter)

　　木星是距太阳最近的第五颗行星，是太阳系中最大的行星，如果木星的内部是空的，它能装下一千多个地球。 　　木星的大气非常厚，可能它本身就像太阳那样是个气体球，其大气的主要成分是氢和氦，平均温度为－121℃。 　　纬线上色彩分明的条纹、翻腾的云层和风暴象征木星多变的天气系统。 　　木星是太阳系中卫星数目较多的一颗行星，迄今为止人们已经发现木星有16颗卫星，其中的4个(木卫四、木卫二、木卫三和木卫一)早在1610年就被伽利略发现了，它们与木星组成了一个家族：木星系。 　　 　　6，土星(the Planet Satum) 　　土星是距太阳最近的第六颗行星，并且是太阳系中的第二大行星。 　　由于土星的快速自转，它的两极明显扁平，它自转一圈仅用10小时39分钟，公转周期为29.5个地球年。 　　土星云层的平均温度为－125℃，它的大气主要由氢和少量的氦、甲烷组成，土星是太阳系中唯一密度比水小的行星，假如有一个足够大的海洋，它会浮在水中。 　　像木星、天王星、海王星一样，土星上没有陆地。 　　土星环系统使它成为太阳系中最漂亮的星球，环分为几个不同的部分，包括较明亮的A和B环，以及较暗的C环。 　　土星环形成的原因还不十分清楚，有一种说法认为这些环是由一些小型彗星和流星撞击土星较大的卫星产生的碎片形成的，土星环的构成还不能确认，但这些环明显含有水，它们也许是由非常微小的冰块和(或)雪团构成的。 　　土星有18个已经确认的卫星，是太阳系中卫星最多的行星，1995年，科学家使用哈勃太空望远镜又发现了4个可能存在的土星新卫星。 　　 　　7　天王星(the Planet Uranus) 　　天王星是一颗远日行星，它是一个蓝绿色的圆球。表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹，这大概是由于自转速度很快而导致的大气流动，天王星公转一周要84年，自转周期则短得多，仅为15.5小时， 　　天王星的密度很小，其大气的主要成分是氢、氦和甲烷。 　　天王星的自转轴几乎与公转轨道面平行，赤道面与公转轨道面的交角达97°551，也就是说它差不多是“躺”着绕太阳运动的，于是有些人把天王星称作“一个颠倒的行星世界”。 　　天王星上的昼夜交替和四季变化也十分奇特和复杂，太阳轮流照射着北极、赤道、南极、赤道，因此，天王星上大部分地区的每一昼和每一夜，都要持续42年才能变换一次，太阳照到哪一极，哪一极就是夏季，太阳总不下落，没有黑夜；而背对着太阳的那一极，正处在漫长黑夜所笼罩的寒冷冬季之中，只有在天王星赤道附近的南北纬8度之间，才有因为自转周期而引起的昼夜变化。 　　天王星和土星一样。也有美丽的光环，色彩斑斓，美丽异常，天王星有15颗卫星，几乎都在接近天王星的赤道面上，绕天王星转动。 　　 　　8　海王星(the Planet Neptune) 　　海王星是太阳系中最外缘的一颗大行星，每165年绕太阳一周，而它的自转速度非常快，一天仅为16小时7分钟。 　　海王星的外面一层是氢、氦、水和甲烷-组成的气体的混合物，而甲烷赋予了海王星云层蓝色的外观，目前科学家只探测到海王星云层的平均温度为－193℃至-153℃。 　　海王星是个多变的行星，它有几个巨大的黑斑，让人想起木星风暴“大黑斑”，最大的一个“大黑斑”有地球那么大，海王星上也有像其他行星一样的强风，相对于行星的自转方向，大多数风向都是向西吹的，大黑斑附近风速可以达到每小时2000千米。 　　海王星有8个卫星，其中的6个是由旅行者号发现的，海王星有四个狭窄而模糊的环，这些环可能是由小型陨石撞击海王星卫星而形成的尘埃组成的。 　　 　　三、太阳系的命运 　　 　　据国外媒体报道，天文学家们在日前一个古老的星系的探测中发现其中一颗恒星周围的小行星碎片随着恒星的死亡而慢慢消失了，就好像原地蒸发了一样，这一发现成果被发表在了最新一期的《自然》杂志上，文章称，这一发现暗示着太阳系的命运，因为这个小行星碎片有可能是由于重力才会漂浮在恒星的周围，而这一点与我们所在的太阳系非常相似，太阳的引力支持着八大行星围绕在其周围，也许再过几十亿年。太阳系也会重演这一历史，走向灭亡。 　　沃里克大学的天文学家鲍里斯・格里克在对数百颗白矮星的光谱进行研究后，发现了白矮星周围存在冰冷的灰尘星云的证据，白矮星是一种已经死亡的恒星，其外层物质不断脱落，飘向宇宙，但其周围还存在着一些行星，这一点与太阳也非常相似。 　　格里克和他的同事们研究发现，白矮星周围的灰尘云团是由于小行星的作用而形成的，而且这种云团具有类似潮汐的性质，时强时弱，他们认为，造成这种情况的原因是恒星周围的行星运转影响了小行星的运行轨道，从而使得灰尘云团出现周期性的变化，恒星的引力及释放出的热量对于灰尘云团也会产生一定的影响，综合这些因素灰尘格里克云团存在的时间变得很短，最终变成体积不一的新小行星围绕着恒星运转。 　　格里克称，按照这一理论。太阳系中的行星也是这样产生的，它们最终的命运也应当与这些小行星一样，从这一点可以看出在十几亿年后，随着太阳能量的衰竭，它将演变成一个红巨星，运行到地球和土星轨道中间的某处位置，太阳系的各个行星也都会像白矮星周围的小行星一样慢慢变小，直到消失， 　　G29-38白矮星的质量约为太阳的四分之三，但是它原先的质量是太阳的三到四倍，其周围存在的其他物质也暗示出那里曾经有过行星，但这些行星早已经消失，如果我们能够在另一颗白矮星周围发现行星，那么我们就可以肯定这一理论的正确性。