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太阳系地形图

 浙江LBZ 2018-09-24

这是个关于太阳系的科普系列

力求用最简单的描述

把似懂非懂的东西说清楚

我们将要离开熟悉的地月系统,出发去领略外星的风貌。在此之前,作为一名空间强迫症患者,我觉得有必要给大家带上一张地图,以便随时知道自己的方位。

太阳系形成于46亿年前,一团星云在重力下塌缩形成一颗恒星——我们的太阳,周围剩余的物质则形成了围绕着太阳的星盘,慢慢吸积成行星,并各自占据一定的轨道。这个系统逐渐演化成我们今天看到的太阳系。

所以之后介绍的太阳系天体都有45亿年历史。这是时间维度。

太阳系初始的混沌状态(艺术作品)

空间维度:太阳系位于一条叫做猎户臂的旋臂上,距离银河系中心约2.64万光年,逆时针旋转,绕银心旋转一周约需要2.5亿年。(这句话是一字不差在百度上抄的,知道一下就好。)太阳是一颗正当年的恒星。

大概这么个位置吧

太阳系现有八大行星,分为两类:类地行星(就是跟地球似的行星——固体行星),以及类木行星(就是跟木星似的行星——气体行星)。

类地行星集中在太阳系的内圈,它们像地球一样主要由岩石构成,有固态地壳,没有环,卫星少,尺寸相对小。从内到外依次是:水星,金星,地球,火星。

水星,金星,地球,火星

类木行星在太阳系的外圈,它们是像木星一样的气体行星,没有地壳,有环(是的,它们都有环,只是有些环非常稀薄不容易看到),有很多卫星,尺寸巨大。从内到外依次是:木星,土星,天王星,海王星。

木星,土星,天王星,海王星

在类地行星和类木行星之间,有一个小行星带,这里有小到尘埃,大到巨型小行星农神星的各类天体。

这只是一个示意图意思一下,尽量不要被它误导。小行星带并没有这么可见的密度,物体跟物体之间的距离远到几乎看不到。

在类木行星的外围,还有柯伊伯带,与小行星带类似,这里也聚集了各种没能组成行星或卫星的残余物资。冥王星之类的矮行星也集中在这个区域。

小行星带里主要是岩石性质的物体,而柯伊伯带的物体主要由挥发物质的各种冰组成,甲烷冰,氨冰,水冰等。

这张图比较全,按位置顺序展现4颗类地行星,小行星带,4颗类木行星,以及柯伊伯带

在柯伊伯带以外,还有奥特星云。理论上它是一个以太阳为中心的球形区域,由太阳系残余物质组成,主要是冰类。科学家也认为这里是很多彗星的起源地。奥特星云的边缘就是太阳势力范围的边界,即太阳作为一颗恒星对周围空间的引力,在这里与相邻的恒星趋于平衡。

这里的比例不对,注意看每个刻度是加了一个次方的距离

这里介绍一个概念:AU [Astronomical Unit],天文单位

指地球与太阳之间的平均距离,约1亿5千万公里。通常我们用这个单位来丈量太阳系里的尺寸。

所以地球距离太阳为1AU,木星距离太阳5AU,海王星距离太阳30AU,柯伊伯带50AU,而奥特星云的边缘是十万AU。

有了丈量尺度,我们就此澄清一下被各种太阳系示意图以及模型扭曲了的空间印象:

1)我们见过的所有太阳系图片,比例都是大大失真的,图片上星球的尺寸与距离之间的比例比实际的比例大很多。没办法,如果按照真实比例在一张图上容纳整个太阳系,那没有一个星球是肉眼可见的。由此我们需要在头脑里调整对距离的估计。

2)通常示意图上的距离不但太小,而且也太均匀了,实际上内圈与外圈行星的轨道分布极不均匀,越往外轨道之间的距离越大。

3)此外,行星们的大小也常常被画得差不多大。然而现实中行星的大小悬殊得厉害,应该差不多像这样子:

从后排到前排,从左到右分别是:

木星,土星;

天王星,海王星;

地球,金星;

火星,水星。

“比完了吗?比完了好放我们回去继续转!”

现在,我们大概可以在头脑里重建一个相对真实的空间模型了。带着这张地形图,准备好出发了吗?

英语教室(又来了)

就复习一下行星的名称吧:

类地行星 Terrestrial Planets

水星 Mercury

金星 Venus

地球 Earth

火星 Mars

小行星带 Asteroid Belt

类木行星 Jovian Planets

木星 Jupiter

土星 Saturn

天王星 Uranus

海王星 Neptune

柯伊伯带 Kuiper Belt

奥特星云 Oort Cloud

冥王星被排除在外不开心!

宇宙的魅力

在于它难以想象的深邃和宏大

都基于最简洁精妙的物理规律

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