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我们的太阳系有多大?

2020-10-12新闻15

百科对太阳系有相当大篇幅的叙述。首先,离我们最远的行星海王星的轨道大约长45亿千米。这个数据略显怪异,所以我们改用天文单位(AU),也就是地球与太阳间的距离,1.5亿千米来描述。那么,海王星距离太阳大约30个天文单位(即为地球与太阳距离的30倍)

我们的太阳系有多大?

图解:太阳系和太阳系的行星。图源:nasa

但太阳系并不以海王星为终点。在海王星之外,是有着高轨道离心率,距离太阳近50个天文单位的冥王星。

然而冥王星也并不是太阳系的尽头。绕行在海王星之外的是柯伊伯带,它类似火星和木星之间的小行星带,但比小行星带要大得多。你有注意到柯伊伯带和冥王星占据的位置相同么?这也是冥王星行星身份降级的原因之一。因为它只是柯伊伯带中的一块岩石。

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图解:柯伊伯带和冥王星占据的位置相同,冥王星只是柯伊伯带中的一块岩石。图源:scienceabc

但是请等等,还有更多的信息有待了解!

那么太阳系的终点究竟在哪里呢?也许你关注了近期关于旅行者1号的新闻。有些人认为旅行者一号即将离开太阳系。它目前正处在距离太阳120多个天文单位的日光层区域。很多人认为日光层是太阳系的外边界。那里会是太阳系的尽头么?有可能是,但也有可能不是。

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图解:旅行者1号。是美国宇航局(NASA)研制的一艘无人外太阳系空间探测器,重825.5kg,于1977年9月5日发射,部分功能截至目前依然正常运作,并持续与NASA的深空网络通信。图源:Being.

也许在接下来的几个月里,太阳系外边界的新发现会让我们改写这个答案。

目前太阳系模型的最大外径大约设定为120天文单位。

太阳系非常巨大以至于我们无法等比例建模或绘制。到目前为止我见过的最恰当的,也是最有趣的相关描述出现在比尔· 布莱森特的《万物简史》书中。书中第二章节全都在解答这个问题。以下是这一章开头的片段。

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当代天文学家能做世上最神奇的事情。如果有人在月球上划一根火柴,他们会发现耀斑。对那些远远超出观测范围,也许要花50万年才能抵达的遥远星球,天文学家能根据其微小的跳动或摇晃,推断出他们的大小,特征,以及是否适宜人类居住。卡尔萨根曾经描述他们通过电波望远镜能捕捉到的辐射异常微弱,以至于从1951年开始收集的太阳系外能量总和 “比一片雪花触地的能量还要小”。

简而言之,只要天文学家们想要去做,他们可以在发现宇宙中发现很多很多。这也是为什么直到1978年冥王星的卫星才被发现是相当值得反思的。

太阳系的边界!!!这是我们在学校学到的错误的知识之一。太阳系并不是以矮行星冥王星为终点。这是我们所熟知的:

我们的太阳系有多大?

图解:太阳和太阳系的行星。图源:Being.

但事实完全不是这样。木星在八大行星中体积最大,占据了太阳系所有行星的两倍甚至更大的空间,而这张图片上现实的信息完全错误。土星环会撞上周围的行星,火星比水星小!在开玩笑么?冥王星有跟其他行星一样的轨道。这些都完全脱离实际。这张图片完全没有任何意义!

真实的情况是这样的:

我们的太阳系有多大?

图解:旅行者1号拍下的太阳系。照片中看不见内行星水星和金星。图源:Universetoday

这张照片是已经达到太阳系最远地方的旅行者航天探测器拍到的。你会发现根本看不见内行星。而且,太阳系并没有终结,在冥王星之后是被称作柯伊伯带的一圈极寒天体。在那之后便是包围着太阳系的冰冷的奥尔特云。

我们的太阳系有多大?

图解:柯伊伯带位于太阳系的海王星轨道(距离太阳约30天文单位)外侧,在黄道面附近的天体密集圆盘状区域[。图源:Being.

这张图片可以更清晰的看到,即使到了冥王星,也只是整个太阳系的10%。橙色的线圈是冥王星的轨道。对,它跟其他行星的轨道并不相同。冥王星每278年会推动海王星到第九的位置,而自己则成为太阳系中第八大行星。是的,正如你所见,他们的轨道重叠交叉在一起。

太阳系的其他部分仍然充满神秘。柯伊伯带和太阳的距离是太阳到地球距离的30倍。

即使这样,太阳系仍然在太阳气层边界的某个地方继续蔓延。它的边界在哪里?与地球不同,它会扩展到非常大的范围,并以日光层为终结点。日光层由太阳风构成,太阳风是大部分太阳系的“屏障”,同时保护我们人类免受致命的宇宙辐射。在那之外便是日球层顶。

我们的太阳系有多大?

图解:日光层是太阳所能支配或控制的太空区域。日光层的边缘是一个磁性气状泡,并且远远的超出冥王星之外。从太阳"吹"出的等离子体,也就是所谓的太阳风,创建和维护着这个鼓起的泡沫。图源:Nasa

然而,太阳系仍没有到尽头。太阳磁场向更远的地方延伸并形成奇特的磁泡,这些磁泡也相当于太阳系的屏障。那么太阳系的边界在这里么?并不是!实际上太阳系或其他行星系永远没有尽头!它根本没有边界。边界只是我们人类喜欢使用的概念,并不存在于自然界和宇宙中。

太阳系只会逐渐消失,并不会在某一特定地点终结。当然还有一种观点认为太阳系会和包括半人马座阿尔法星在内的最近的银河系邻居相融。

作者: quora

FY: Elsa

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#科学#太阳系#天文单位

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