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王岳雷
太阳系是由太阳及其直接或间接运行的物体组成的引力界系统，在那些直接绕太阳运行的物体中，最大的八个是行星，行星分为近日行星，即水星、金星、地球和火星，由于离太阳过近，强劲的太阳风足以吹散近日行星表面绝大部分的气体，使水蒸气和甲烷气体无法凝结，因此只有熔点、密度更高的物质才能留下，主要是以岩石状为主，外裹一层气体。与之相反的是，远日行星-木星、土星、天王星、海王星，由于距太阳太远，太阳风无力吹走冰和气体，因此这些行星的气体占比很高，主要以氢气和氦气为主。其余为明显较小的物体，如矮行星、小行星和卫星及彗星系统。互相之间绕太阳运行或绕主星运行的物体。  太阳系  太阳系  太阳系行星盘  太阳系内的行星距离示意图  太阳系内行星的距离示意图  太阳系的范围  太阳系的范围  太阳  尤利西斯太空探测器，2001年对太阳进行了“快速扫描” 太阳系是由一个巨大的星际分子云的引力崩溃形成的，历时46亿年。该系统的绝大部分质量是在太阳中，其余大部分是木星中的质量。水星，金星，地球和火星这四个较小的内行星是类地行星，主要由岩石和金属组成。四颗外行星是类木行星，是巨大的行星，比地球大得多。两个最大的木星和土星是气体巨人，主要由氢和氦组成；两个最外层的行星天王星和海王星是冰巨人，主要由与氢和氦相比熔点较高的物质组成，称为挥发物，如水，氨和甲烷。所有八颗行星几乎都有圆形轨道，位于一个称为黄道的近乎平坦的圆盘内。 太阳系的太阳是一个几乎完美的热等离子体球体，直径约为139万公里，即地球的109倍，质量约为地球的33万倍，约占太阳系总质量的99.86％。约四分之三的太阳质量是由氢气（73.46％）组成，其余大部分是氦气（24.85％），其余为氧气（0.77％），碳（0.29％），铁（0.16％），氖（0.12％），氮（0.09％），硅（0.07％），镁（0.05％），硫（0.04％）等组成，太阳每秒燃烧600万吨的氢气，表面温度约为5,778 K。距银河核心平均距离约为2.7×1017公里（27,200光年）。太阳在绕行银河系中心一周所需的时间估计2.5亿个地球年，即（2.25–2.50）×108年，整个太阳系以平均速度828,000公里/小时（230公里/秒）围绕银河系中心的轨道上行驶。太阳赤道半径695,700公里，赤道周长4.379×106公里，是地球的109倍；表面积6.09×1012平方公里，是地球的12,000倍；体积1.41×1018立方公里，是地球的130万倍；太阳光照到地球需8分19秒，质量（1.98855±0.00025）×1030公斤，是地球质量的333,000倍；平均密度1.408 克 /立方厘米，只有地球质量的0.255倍。表面温度5,772 K，自转周期25天9小时7分12秒，自转速度7.189×103 公里/小时。  太阳  太阳的旋转 2013年4月9日美国国家航空航天局拍的太阳照片 1992年6月7日拍摄的太阳，中间的两个小的太阳黑子的直径和地球的直径大致相同，左下大黑子的阴影大约是地球直径的5倍。 太阳表面的耀斑 太阳的日冕 1999年4月日食期间的太阳日冕 太阳上的日冕物质抛射到太空中 太阳的南极，在图像的右下部分，可以看到一个大量物质的喷射 太阳的结构 2007年1月12日拍摄太阳上的丝状等离子体 太阳耀斑 太阳耀斑 2012年8月爆发的太阳耀斑 2012年8月31日下午4点36分太阳的丝状日冕 在国际空间站看太阳 日食时经过的彗星 日偏食 2011年2月15日情人节的太阳耀斑 2011年2月10日太阳整个表面的旋转，是在极端紫外光下拍摄的 2008年8月1日19点9分56秒时在中国新疆哈密地区伊吾县鹬子峡的日全食 2017年8月21日的日全食 2017年8月21日的日全食 太阳系也包含较小的物体，位于火星和木星轨道之间的小行星带大多包含由岩石和金属构成的地球行星，如地球行星。超越海王星轨道的是位于柯伊伯带和分散的光星，这些光星是由海王星组成的主要由冰组成的海王星物体的群体，在柯伊伯带中有几十到几万个足够大的物体，以至于它们被自身的重力所环绕。这些物体被归类为矮行星。确定的矮行星包括小行星谷神星和跨海王星物体冥王星和阋神星。除了这两个地区，包括彗星，半人马小行星和行星际尘埃云在内的其他各种小体种群在太阳系自由旅行。 太阳风是从太阳向外流动的带电粒子流，在被称为日光层的星际介质中形成了一个气泡状区域。太阳风是来自太阳风的压力等于星际介质的相反压力的点；它延伸到分散星云的边缘。被认为是彗星来源的奥尔特云，也可能比日光层距离大约一千倍。太阳系位于距离银河系中心26,000光年的猎户座手臂上。 日光层是空间区域界定的日层顶点，是太阳系免受星际介质辐射的边界，避免受到来自银河系中心星际物质的辐射及冲击。其中太阳风密度比星际物质更大，它包含太阳系，太阳磁场和太阳风巨磁泡，吸收宇宙射线。由于缺乏准确的数据，目前还没有可能确定边界的确切位置，目前估计距太阳最小100 个天文单位。 太阳风保护太阳系的大致圈子 太阳风保护太阳系免受来自银河系中心星际介质的辐射 卡西尼号发出的无线电波受太阳引力场影响的偏转图形 太阳系的主要组成部分是太阳，这是一个G2主序星，它包含了系统已知质量的99.86％，并在重力作用下占主导地位。太阳系的四个最大的行星占了剩余质量的99％，木星和土星合计占了90％以上。太阳系剩余的物体（包括四颗行星，矮行星，卫星，小行星和彗星）一起占太阳系总质量的不到0.002％。 在太阳轨道上的大多数大物体位于地球轨道平面附近，称为黄道。行星与黄道非常接近，而彗星和柯伊伯带的物体往往与其有更大的角度。所有的行星和大多数其他物体沿着太阳正在旋转的方向绕太阳运行（逆时针方向，从地球的北极看）。也有例外，如哈雷彗星。 太阳系绘制区域的整体结构包括太阳，四个相对较小的内行星，周围是大部分岩石小行星带，还有四个巨型行星被柯伊伯带包围，主要是冰冷的物体。天文学家有时非正式地把这个结构分成不同的区域。内太阳系包括四个地球行星和小行星带。外太阳系是超越的小行星，包括四个巨大的行星。自发现柯伊伯带以来，太阳系最外面的部分被认为是由海王星以外的物体构成的一个独特区域。 太阳系的八颗行星 太阳系主要行星的相对尺寸和距离 太阳系中的大多数行星都有自己的二次系统，由被称为天然卫星的行星物体或卫星（其中的两个，木卫六和木卫三比水星更大）所轨道，而土星由行星环组成，细小的微小颗粒一起围绕它们运行。大多数最大的天然卫星都在同步旋转，一张脸永远转向他们的主星。 太阳系的所有行星都非常靠近黄道。它们越靠近太阳，它们越快行驶。 开普勒的行星运动定律描述了太阳周围物体的轨道。按照开普勒定律，每个物体都以一个焦点与太阳一起沿着一个椭圆行进。靠近太阳的物体（具有较小的半长轴）传播得更快，因为它们受太阳重力影响较大。在椭圆轨道上，行星与太阳的距离在一年中变化。一个行星与太阳最接近的距离称为近日点，而距离太阳最远的点称为远日点。行星的轨道几乎是圆形的，但许多彗星，小行星和柯伊伯带状物体沿着高度椭圆的轨道。 太阳系中的太阳，大约含有整个太阳系98％的氢和氦。木星和土星几乎是所有其余的物质，也主要由氢和氦组成。太阳系中存在一个分梯度，由太阳的热量和光照压力产生；那些靠近太阳的物体受到热和光压的影响较大，这些物体由熔点高的元素组成。远离太阳的物体主要由熔点较低的物质组成。在太阳系中，这些挥发性物质可以凝聚的边界被称为冻结线，距离太阳约5个天为单位。 内太阳系的行星主要由岩石组成，高熔点化合物的名称，如硅酸盐，铁或镍，在原行星状星云的几乎所有条件下都保持固态。木星和土星主要由气体组成，天文学术语是指熔点极低，蒸汽压高的物质，如氢，氦和氖，这些物质在星云中总是处于气相中。冰，水，甲烷，氨，硫化氢和二氧化碳，熔点高达几百开尔文。它们可以在太阳系中的不同地方被发现为冰，液体或气体，而在星云中则可以是固态或气态。冰冻物质包括大行星的大部分卫星，以及天王星和海王星（所谓的“冰巨人”）的大部分以及海王星轨道以外的许多小物体。气体和冰一起被称为挥发物。 从地球到太阳的距离是1个天文单位（AU）（150,000,000公里）。为了比较，太阳的半径是0.0047天文单位（700,000公里）。因此，地球的体积只是太阳的百万分之一（10−6）。最大的行星木星距太阳5.2个天文单位（7.8亿公里），半径71,000公里（0.00047 天文单位），而距离太阳最远的行星海王星距离太阳30个天文单位（AU）（4.5×109公里）。 除少数例外，行星离太阳越远，其轨道与下一个靠近太阳的轨道之间的距离越大。例如，金星与太阳相距同水星距太阳多约0.33天文单位，而土星离木星4.3天文单位，海王星离天王星10.5天文单位。 如果太阳与海王星的距离缩放到100米，那么太阳的直径约为3厘米（约为高尔夫球直径的三分之二），巨大的行星全部小于3毫米，地球的直径与其他陆地行星相比，比这个尺度的跳蚤（0.3毫米）还要小。 太阳系是在45.68亿年前由一个大分子云中的一个地区的引力崩溃形成，这个初始云可能是几光年，可能生出几颗恒星。就像典型的分子云一样，这种分子云主要由氢气，一些氦气和少量的重元素组成，这些元素由前几代恒星融合在一起。由于太阳系将成为太阳系前星云，因此角动量守恒使其旋转得更快。大部分集中的中心变得比周围的星云盘更热。当收缩的星云旋转得更快时，它开始变平直径约200天文单位的原行星盘和一个热中浓缩的原恒星。由这个圆盘形成的行星，尘埃和气体在其中相互吸引，凝聚成更大的物体。早期的太阳系中可能存在着数以百计的原行星，但是它们要么合并，要么被毁灭，留下行星，矮行星和剩余的小体。 太阳系将保持大致如我们今天所知，直到太阳核心中的氢被完全转化为氦，这将在今后大约50亿年后发生。这将标志着太阳主流生活的结束。在这个时候，太阳的核心将会崩溃，能源产量将比现在大得多。太阳的外层将扩大到现在直径的大约260倍，太阳将成为一个红色的巨人。由于它的表面积大大增加，太阳表面会比主要表面的要凉快得多（最冷的是2600K）。不断膨胀的太阳预计会蒸发水星，使地球无法居住。最终，核心将足够热氦融合;太阳在燃烧核心氢气的一小部分时间里会燃烧氦气。太阳不足以开始重元素的融合，核心的核反应将会减弱。它的外层将移动到太空中，留下一个白矮星，一个非常密集的物体，只有太阳的原始质量的一半，但只有地球的大小。弹出的外层将形成所谓的行星状星云，将一些形成太阳的物质，如富含更重的元素如碳，还原到星际介质中。 太阳是太阳系的明星，也是迄今为止最重要的组成部分。它的大质量（33.39万地球质量）产生的核心温度和密度足以维持氢与氦的核聚变，使其成为主序星。这释放出大量的能量，大部分辐射到太空中，因为电磁辐射在可见光中达到峰值。 太阳是一个G2型的主序星。较热的主序星更为明亮。太阳的温度介于最热的恒星和最酷的恒星之间。比太阳更明亮，更热的恒星很少见，而被称为红矮星的明亮暗淡的恒星占银河系恒星的85％。 太阳是我们的明星；它含有比氢和氦重的元素（天文术语中的“金属”）比老年群II星更高。元素重于氢和氦，形成于古老而爆炸的恒星的核心，所以第一代恒星必须在宇宙运动中被这些原子富集之前死亡。最古老的恒星含有少量金属，而后来出生的恒星则有更多。这种高度的金属性被认为是太阳对行星系统发展的关键，因为行星是由“金属”构成的。 太阳系里绝大多数是由一个称为行星际介质的近真空组成。随着光的照射，太阳辐射出连续的带电粒子（等离子体），称为太阳风。这颗粒子以每小时150万公里的速度向外传播，形成了一个渗透行星际介质至少100个天文单位的脆弱气旋。太阳表面的活动如太阳耀斑和日冕物质抛射扰乱了日光层，造成空间天气和引起地磁风暴。太阳层内最大的结构是日光层电流片，这是由太阳旋转磁场作用于行星际介质而形成的螺旋形。 地球的磁场阻止大气被太阳风刮去。金星和火星没有磁场，结果太阳风使他们的气旋逐渐流入太空。日冕物质抛射和类似的事件从太阳表面吹来了磁场和大量的物质。这个磁场和物质与地球磁场的相互作用使得带电粒子进入地球的高层大气，在高层大气中它的相互作用产生了在磁极附近看到的极光。 太阳圈和行星磁场（对于那些拥有它们的行星）部分地将太阳系与被称为宇宙射线的高能星际粒子隔开。星际物质中宇宙线的密度和太阳磁场的强度在很长的时间尺度上都会发生变化，所以太阳系中宇宙线的穿透水平是有变化的，虽然有多少是未知的。 行星际物质至少有两个像盘状的宇宙尘埃区域。第一，黄道尘埃云，位于太阳系内部，引起黄道光。这可能是由与行星的引力相互作用引起的小行星带内的碰撞形成的。第二个尘埃云从约10天文单位延伸到约40天文单位，可能是由柯伊伯带内的类似碰撞造成的。 目前已知的太阳系最外的是小行星V774104，距太阳103个天文单位，于2015年11月10日发现的。 在太阳层以外是由各种气体云组成的星际物质，太阳系属于本地星际云，被认为是靠近相邻的星际云，是太阳日照层的最外缘，在外面的恒星处看见太阳光亮的边界，太阳系里的行星是看不到的。太阳系与星际物质气体形成的弓形冲击波界线（Bow Shock）外的局部星际云是一个密集的区域，局部星际云即太阳系本地星际云（Lokale Wolke），云的温度约为6000开尔文，比太阳表面稍高（直径为近30光年），称为局部泡沫现象，属高温等离子体态，保护来自星际物质的超高能电子辐射对太阳系的影响。 太阳在银河系的位置 太阳日光层电流片延伸到太阳系的外围，是由太阳旋转磁场对行星际介质中的等离子体的影响造成的。 外太空看太阳系
太阳系的卫星与地球大小的比较
太阳系内行星： 太阳系内行星包括地球行星和小行星带的区域，内部主要由硅酸盐和金属组成，与太阳相对较近，这整个地区的半径小于木星和土星轨道之间的距离。这个地区也在冰冻线之内，这个距离太阳不到5天文单位（约7亿公里）。 四个内行星：从左到右：地球，火星，金星和水星的大小比较。 太阳系内行星和卫星的大小 水星（墨丘里Mercury）：墨丘里是罗马神话中的信使赫尔墨斯即墨丘里，距太阳距离 57,894,376.07699千米或0.387个天文单位，是距太阳最近的行星，也是太阳系中最小的行星，远日点0.466 697 天文单位（69816900公里），近日点0.307 499 天文单位（46,001,200公里），半长轴0.387 098 天文单位（57,909,050公里），平均轨道速度47.362米 / 秒，绕太阳一圈的轨道周期87.969天（0.240 846年），轨道周期115.88 d，自转周期约58. 646天。直径4878公里，平均半径2,439.7公里，是0.3829个地球半径；表面积7.48×107平方公里，是0.147个地球；体积6.083×1010立方公里，是0.056个地球；平均密度5.427克 /立方厘米，质量3.3011×1023 千克，是0.055个地球质量，是所有其他行星质量的2.5倍。表面温度427℃（白天），- 183℃（夜晚）。大气层表面气小于2×10百帕，由42％的分子氧，29.0％钠，氢22.0％，6.0％氦气，0.5％的钾，微量的氩气，氮气，二氧化碳，水蒸气，氙气，氪气和氖气组成。 水星由大约70％的金属和30％的硅酸盐材料组成，水星的密度是5.427克/立方厘米，在太阳系中是第二高的，仅次于地球的5.515克/立方厘米。 水星没有天然的卫星，除了撞击坑之外，其唯一已知的地质特征是波浪形的隆起或褶皱，可能是由于其历史上早期的收缩时期产生的。水星非常脆弱的气氛是由太阳风吹出的原子组成的。其较大的铁芯和薄地幔还没有得到充分的解释。假设包括其外层被巨大的冲击剥离；或者说，它被太阳年轻的能量所阻止。 水星 水星 水星表面的彩色图像 信使号探测器和水星 水星和地球的大小比较 水星北半球地图，最低（紫色）到最高10公里（6.2英里）（红色）。 水星的综合图象 水星的北极 水星的北极地区 水星上的伦勃朗撞击坑，直径715公里，是继卡洛里斯盆地后水星的第二大冲击盆地，美国航空航天局“信使”2008年10月6日拍摄发现。以荷兰画家伦勃朗·范赖恩（1606-1669）的名字命名。 水星上的卡洛里斯盆地，位于水星赤道以北，周围的卡洛里山脉高约1公里至2公里。 水星的卡洛里斯盆地西北部 水星的卡洛里斯盆地中部的潘提翁槽沟
水星上的贝多芬撞击坑，直径为625公里，以路德维希·范·贝多芬（Ludwig van Beethoven）命名。
月亮（上）和水星（下） 水星北半球普罗科菲耶夫陨石坑 2006年11月8日拍摄的水星运行到太阳，水星在太阳盘中心下面只是一个小黑点，在左边你可以看到923号太阳黑子，这比水星要大得多，在右边你可以看到赤道上还有两个太阳黑子。 2012年在叙利亚拍摄的的太阳和水星照片 拍摄的月亮黑暗面和上升的太阳日冕以及土星，火星和水星。 金星（维纳斯Venus）：维纳斯是罗马神话中掌管爱情与美丽的女神，距离太阳1.082亿千米（0.72天文单位），远日点0.728213 AU（108,939,000公里），近日点0.718440 AU（10747.7万公里），半长轴0.723332 AU（10820.8万公里），直径12,103.6公里，平均半径6,051.8公里，是0.9499个地球半径；表面积4.6023×108 平方公里，是0.902个地球；体积9.2843×1011 立方公里，是0.866个地球；平均密度5.24克 /立方厘米，质量4.8675×1024 千克，是0.815个地球质量，是所有其他行星质量的2.5倍。平均轨道速度35.02公里/秒，绕太阳一圈224.701天（0.615198年），自转周期243.025天，金星上的昼和夜各约为59天，一昼夜相当于地球的118天。金星自转方向跟天王星一样与其它行星相反，是自东向西，赤道旋转速度6.52 公里 /小时（1.81 米 / 秒）。表面温度737 K （摄氏462度）。金星上的大气压强非常大，金星的大气压力为90个标准大气压（相当于地球海洋深1千米处的压力），为地球的92倍，金星的大气主要由二氧化碳组成，并含有少量的氮气。 与地球质量接近，像地球一样，在铁心周围有一层厚厚的硅酸盐地幔，是一个充满大气的地质活动的证据。它比地球干燥得九十倍。金星没有天然的卫星。这是最热的地球，表面温度465℃〜485℃，很可能是由于大气中的温室气体。金星上没有发现目前的地质活动的明确证据，但没有磁场可以防止大气层的消耗，这表明它的气氛正在被火山爆发所补充。 金星 金星 金星的两半球 金星表面 金星表面 金星表面 金星的地平线图像 金星地图 金星上最高的玛特山
金星上的萨帕斯山 金星西部高3公里的古拉蒙斯山，金星西部的一座火山 金星表面的古拉蒙斯山附近 2012年6月5日金星凌日 2012年11月的月亮和金星 麦哲伦探测器拍摄的金星，表面温度超过700开尔文。 金星表面的环形山 金星表面最大的米德环形山，由麦哲伦探测器于1990年11月12日拍摄，直径275公里 金星表面伊莎贝拉环形山，由麦哲伦探测器拍摄，直径为175公里，是金星的第二大环形山 金星表面圆顶状丘陵，最高高度为750米，在图像的中心可以看到三个山丘，山丘可以看见熔岩喷发后的流动。 月亮和金星 2015年7月19日从国际空间站拍金星 2014年2月26日拍摄的月亮（左）和金星（右） 1990年2月14日伽利略金星探测器拍的金星大气图像 地球（Earth）：距离太阳1.5亿公里（1个天文单位），远日点152100000千米（1.017天文单位），近日点147095000公里（0.98327天文单位），半长轴149598023公里（1.00000102 天文单位），绕太阳一圈的轨道时期365.256363004 天（1.00001742096年），平均轨道速度29.78公里/秒（107200公里/小时）。自转周期23小时56分4秒。直径12,756公里，平均半径6,371.0公里公里，赤道半径6,378.137公里，极地半径6,356. 752公里，赤道圆周40,075.017公里，极地经向圆周40,007.86公里，表面积510,072,000平方公里，土地面积148,940,000平方公里，占表面积的29.2％；海洋面积361,132,000平方公里，占表面积的70.8％；体积1.08321×1012立方公里，是0.866个地球；平均密度5507.85公斤/立方米，质量5.97237×1024 千克。大气层表面气压101.325千帕（1标准大气压），由氮气78.08％，氧气20.95％，0.930％的氩气，0.0402％二氧化碳等组成，在太空上看地球呈蓝色。表面温度15℃。 是内部行星中最大最密集的地区，也是唯一一个拥有当前地质活动的地方，也是唯一存在生命的地方。它的液态水圈在地球行星中是独一无二的，也是唯一观测到板块构造的行星。地球的大气与其他行星的大气是完全不同的，因为生命的存在而改变了自由氧含量为21％。它有一颗天然卫星，月球是太阳系中唯一一颗地球行星的大卫星 地球 转动的地球
转动的地球 从轨道上看月球被地球大气遮蔽了一部分 美国犹他州的布莱斯峡谷国家公园 2007年9月3日从低地球轨道看费利克斯飓风 2007年9月3日哥伦比亚北部的菲利克斯飓风 2013年11月在南极洲罗斯冰架附近发现山（迪斯卡弗里火山Discovery）附近的透镜云 2016年2月在加利福尼亚州东南部莫哈韦沙漠之上的巨型的云彩 由阿波罗8号上的宇航员拍摄的地球
阿波罗8号上的宇航员威廉·安德斯（William Anders）在太空中拍摄的人类第一幅地球图像，南美洲附近 地球轴的倾角 地球上的欧洲，银河在背景中
阿波罗7号1968年10月14日拍摄的夏威夷瓦胡岛 发现号航天飞机1984年11月13日拍摄的北印度洋的旋风 阿波罗11号在月球上空拍摄的地球 阿波罗11号在月球上空拍摄的地球 阿波罗11号机组人员返回地球时拍摄的地球 阿波罗11号机组人员返回地球时拍摄的地球 美国宇航局伽利略号飞船返回地球拍的地球和月球图像 2015年4月9日美国极轨卫星探天器拍摄地球 美国宇航员麦坎德莱斯（McCandless）1984年第一个在太空中自由漂浮 地球与和平号 2010年6月21日太空中看地中海的塞浦路斯岛 从太空中看地球 太空中看地球 2012年4月国际空间站拍摄拍摄的地球上的灯光 2015年1月30日在国际空间站拍摄 2015年4月1日在国际空间站拍摄，左上角是俄罗斯进步57号供应船 从太空中看月亮升起 2012年10月10日商业货船从国际空间站分离 从太空中看太阳 “奋进号”航天飞机拍摄非洲乍得的艾米·库西（Emi Koussi）火山口 在213公里的高度拍摄加勒比海西北部的大开曼岛 2017年6月2日拍摄的摩洛哥海岸附近的云彩 2016年12月6日拍摄的复活节岛 2011年4月12日17时31分（美国东部标准时间下午1时31分）在美国东部形成一个类似撇号形状的巨大的漩涡 2017年1月14日由美国国家航空航天局拍摄的朝鲜半岛 2012年拍摄的地球夜间灯光 2012年4月拍摄的地球西半球夜间灯光 地球大气层 地球上的闪电 地球极光 地球极光 地球极光 地球极光 地球北极光 地球北极光 北极光和月亮 在冰岛看北极光 北冰洋阿拉斯加巴罗北部博福特海 北冰洋的加拿大盆地 北冰洋，俄罗斯西部以北的北极冰山 美国宇航局探空火箭于2014年3月3日凌晨拍摄的极光 2011年10月25日在挪威特罗姆斯拍摄的红色极光 国际空间站拍摄的一片明亮的绿色和红色的极光 2012年7月15日，国际空间站约240英里的高度拍摄了南极光。 2015年8月15日国际空间站宇航员斯科特·凯利（Scott Kelly）拍摄北极光照片 2015年8月15日国际空间站宇航员斯科特·凯利拍摄北极光照片 2015年8月15日国际空间站宇航员斯科特·凯利拍摄北极光照片2 2014年7月7日国际空间站在澳大利亚南部的印度洋上空226英里处拍摄了南极光 塔斯马尼亚州莫蒂默湾自然保护区的南极光 塔斯马尼亚州莫蒂默湾自然保护区的南极光2 月球（Moon），月球被认为是在45.1亿年前形成的，不久之后就是地球。最普遍接受的解释是，月球是由地球和火星大小的忒伊亚行星（Theia）之间巨大撞击后留下的碎片形成的。月球现在的平均轨道距离地球为384,402公里，距离地球近地点362600公里，远地点405400公里，半长轴384399公里，绕地球一周的轨道时期和自转周期为27.321661天（27天7小时43分11.559秒），平均半径1,737.1公里，从地球上看月球的周期为29 天 12小时 44分2.9秒，赤道自转速度4.627米/秒。平均轨道速度1.022公里/秒。直径3,476.28公里，地球的半径0.273倍，赤道半径1,738.1公里，是地球的0.273北，极地半径1,736.0公里，是地球的0.273倍，赤道周长10,921公里，表面积3.793×107 平方公里，是地球的0.074倍，体积2.1958×1010立方公里，是地球的0.020倍，平均密度3.35克 /立方厘米，平均密度为水的3.350倍。质量7.342×1022千克，为地球的0.012300倍。表面温度因为没有大气的保护，白天最高160℃，夜间最低-180℃。表面压力白天10-7 帕，夜间10（1毫巴）。 月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海，湿海，静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山，即月坑，这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1000米的环形山多达33,000多个。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。 月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。 45亿年前，月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物（KREEP）展现了岩浆海洋留下的化学线索，克里普矿物实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物 - 那些无法进入晶体结构的物质被留下，并浮到岩浆的表面对研究人员来说，克里普矿物是个方便的线索，说明了月壳的火山运动历史，并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。 月壳由多种主要元素组成，包括：铀，钍，钾，氧，硅，镁，铁，钛，钙，铝及氢。。有些元素，例如：铀，钍和钾，本身已具放射性，因此能自行发射伽玛射线但无论成因为何，每种元素发出的伽玛射线均不相同，每种均有独特的谱线。特征，而且可用光谱仪测量。 月球有丰富的矿藏，据介绍，月球上稀有金属的储藏量比地球还多月球上的岩石主要有三种类型，第一种是富含铁，钛的月海玄武岩；第二种是斜长岩，富含钾，稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三种主要是由0.1〜1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球没有的。 月球的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球土壤中还含有丰富的氦3，利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源，这种聚变不产生中子，安全无污染，是容易控制的核聚变，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。据悉，月球土壤中氦3的含量估计为715,000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3，可得到6300吨氢，70吨氮和1600吨碳。 月球表面分布着22个主要的月海，除东海，莫斯科海和智海位于月球的背面（背向地球的一面）外，其他19个月海都分布在月球的正面（面向地球的一面）。在这些月海中存在着大量的月海玄武岩，22个海中所填充的玄武岩体积约1010千米，而月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛，铁等资源。若假设月海玄武岩中钛铁矿含量为8％，或者说二氧化钛含量为4.2％，则月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1.3×1015〜1.9×1015吨，尽管这种估算带着很大的推测性与不确定性，但可以肯定的是月海玄武岩中丰富的钛铁矿是未来月球可供开发利用的最重要的矿产资源之一。 克里普岩是月球高地三大岩石类型之一，因富含钾，稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖，克里普岩混合并形成高灶和铀物质，其厚度估计有10〜20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍，轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。 此外，月球还蕴藏有丰富的铬，镍，钠，镁，硅，铜等金属矿产资源。 月球 月球正面 月球正面 月球正面 月球正面的裂谷 月球背面 月球背面 月球绕地球转 月亮的地形 转动中的月球 转动中的月球 月亮 月亮 载至到1976年，载人和无人飞行器着陆月球地点地图 在北半球观察月球一个月的过程中，看到月球近侧显示了振动效因。 月球背面代达罗斯环形山 2016年11月14日观察到的超级月亮，距离地球中心356,511公里，这是自1948年1月26日以来最接近的地方。下次要到2034年11月25日。 1969年5月22日阿波罗10号的月球舱降落在月球史密斯海以东约175英里 阿波罗8号看月球的一部分，阿波罗8号是美国阿波罗太空计划的第二次载人航天飞行任务，于1968年12月21日发射升空，成为第一艘离开地球轨道，到达月球轨道，并安全返回地球的载人飞船。 美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球上，阿波罗11号是在1969年7月20日20时18分降落月球，7月21日上午02:56:15登陆月球6小时后，阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人。 阿波罗11号的美国宇航员奥尔德林在月球上摆姿势 阿波罗11号的“鹰”号登月舱在月球 阿波罗11号登陆月球 阿波罗11号到月球的照片 阿波罗11号到月球的照片 阿波罗11号到月球的照片 阿波罗11号的“鹰”号登月舱降落到月球 阿波罗15号的月球车在月亮上 阿波罗15号的月球车在月亮上 嫦娥三号于2013年12月14日玉兔月球车降落在虹湾 嫦娥三号于2013年12月14日玉兔月球车降落在虹湾 嫦娥三号于2013年12月14日玉兔月球车降落在月球
2007年10月31日拍摄的月球虹湾，虹湾直径236公里
未来月球殖民地的艺术表现 月球上的雨海 月球上雨海和哥白尼环形山，哥白尼环形山（最上面），直径107公里 月球上的哥白尼环形山 2006年9月2日拍摄的月球表面 1997年7月拍摄的月亮和金牛座的壁宿五 伽利略号航天器于1992年12月7日拍摄的月亮 伽利略号航天器拍摄的月亮：月球海和湾：1风暴洋，2雨海，3冷海，4三海，5了解海，6 水海，7体海，8气海，9静海，10安宁海，11花蜜海，12生育海，13泡沫海，14浪海，15史密斯海，16 Marginis海，17身海，18蛇海，19 Humboldtianum海，20中彩虹海，21蝴蝶湾，22个Lunicus湾，23信仰湾，24虹湾，25中湾，26荣誉湾，27紧缩湾， 28协和湾，29爱湾，30成功湾。 伽利略号航天器1992年10月16日和17日拍摄的月亮绕地球转 |
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