【宇宙学1】太阳系八大行星排列顺序

公元2012 2022-11-21 发布于新疆

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太阳系八大行星，太阳系八大行星排列顺序：它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星太阳系，指的是以太阳为中心的恒星系。

这种恒星系包括8颗大行星和它们的卫星、5颗目前能够观测到的矮行星和难以计数的小行星以及其他天体。这些天体都受到太阳的引力作用，围绕太阳运动。

我们所生活的地球，在太阳系中只是一个普通的行星;太阳系在银河系中只是普通而又微小的一个点，银河系包含了千万亿个这样的点;而银河系在整个宇宙中，仅仅是如尘埃一般微不足道的一粒。

行星分为两类，即大行星和小行星。所谓大行星是太阳系里除太阳之外最大的行星，它们总共有8颗，它们各自有着运行的轨道，按照一定的规律排列。

哥白尼时期，人类奠定了对太阳系的认识基础，依据与太阳之间距离的排列，这8颗大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。距离太阳最近的是水星，距太阳5800万千米;最远的是海王星，距太阳45亿千米。

有一道很宽的空间将大行星划分成两类，相对来说，距离太阳较近的水星、金星、地球、火星这四个行星体积很小，表面是固态的，被称为类地行星;而距离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星这四个行星，则相对来说体积较大，表面为气态，被称为类木行星。

与类木行星相比，类地行星的体积要小很多，四颗类地行星加起来也不及天王星的四分之一。包括太阳在内的太阳系家族所有成员，应该都是在同一时期形成的。在火星与木星的运行轨道之间，也就是区分两类大行星之间的空间，是小行星活动的天地。这里散布着一大群小行星，所以也被称为小行星带，它同样也是太阳系家族的重要成员之一。

与大行星相比，小行星显得很渺小，它们活动空间的宽度大约从距离地球远一点的地方起到10倍的地日距离止。多数小行星位于四五倍地日距离的位置。小行星数量很多，人类目前为它们所做的编号已经超过一万颗，新的小行星还在不断被发现，所以小行星总共会有多少颗还是个未知数。

卫星也是太阳系家族的重要组成部分，比如围绕地球运行的月球。卫星通常围绕大行星运行，水星和金星没有卫星，这在太阳系是个例外。除了它们，其他大行星都有自己的卫星，就像太阳系以太阳为核心，人们通常也以大行星的名字来命名这个系统，比如火星系、木星系、土星系等。火星系包含了火星和两颗卫星，木星系包含了木星、木星光环和5颗卫星，土星系包含土星、土星环和8颗卫星等。

太阳系中还有一个星群就是彗星，它们的运行轨道围绕太阳呈极扁的椭圆形。大部分彗星运行到距离太阳最近的点需要数百年甚至数千年的时间，我们也只有在这个时段才能观测到它们。一旦运行过程中发生意外，我们就再也无法找到它们的踪迹了。除了前面提到的各个星群，太空中还有无数微小的岩石块，我们称之为“流星体”。

它们也在围绕着太阳运行，这或许与小行星和彗星有些关系。这些小石块，我们无法观察到它们，只有当它们意外地进入大气层，才能被我们所看到，于是，人们称之为“流星”。

太阳系中的星系以太阳为中心进行公转运动，公转轨道呈椭圆形，但是我们通过肉眼观测无法得知这个椭圆的离心率。在运行轨道上距离太阳最近的一点叫做近日点，而距离太阳最远的一点叫做远日点。

在过去，人们认为太阳正好在这个椭圆轨道的中心，但是实际情况并非如此。太阳不是处在椭圆的中心，而是在其中的一个焦点上，这个焦点可能距离中心十分遥远。根据焦点到中心的距离，我们能够计算这个椭圆轨道的离心率。以水星为例，水星轨道具有很大的离心率，但是椭率却只有0.02，这说明这个椭圆并不是很扁。如果水星椭圆轨道的长轴被定义为50，那么短轴的长度则为49。我们称在地球运行轨道以内运行的行星为内行星，它们有水星和金星。

而在地球运行轨道以外运行的行星为外行星，它们包括火星、小行星和外面的五大行星。当一颗行星经过太阳并与太阳同向运行时，我们称之为与太阳相合;行星位于太阳和地球之间时称为下合;太阳位于行星和地球之间时称之为上合。下合是不会发生在外行星上的，这是一个很容易理解的问题。但对内行星来说，上合、下合都有可能。当一颗行星位于太阳的反方向时，即位于地球和太阳之间，我们称之为“冲”。

这时的情形是太阳落下，而行星却在升起，而太阳升起时，行星却在落下。“冲”的现象不会发生在内行星这里。内行星的绕日运行就像是从太阳的一边转到另一边。不管它们处于轨道上的什么位置，到太阳的距离与轨道所成的夹角都称为“距角”。水星的距角最大为25°，因为水星的轨道离心率比较大，所以距角时大时小。金星的距角最大可达45°。

当水星和金星中的某一颗位于太阳的东方时，我们能在太阳落下的西天方向看到这颗星;而这颗星位于太阳的西方时，我们会在日出的东方看到它。水星和金星不会运行到距离太阳很远的地方，所以在黄昏时的东方或拂晓时的西方我们不会看到它们。两颗行星的轨道处于同一平面的现象是不存在的，由一条轨道的水平方向望去，别的轨道与之相比存在高低的差距。

天文学上将地球所在的平面，就是我们通常所说的黄道平面，也被称之为水平位置。其他行星的轨道中心点是太阳，它们都有两个点相交于黄道平面，我们称这两个点为交点。轨道和黄道平面的夹角就是轨道交角。最大的轨道交角是水星的轨道交角，为7°。金星的轨道交角约为3.4°，天王星为0.77°，土星为2.5°，外行星的轨道交角一般都比较小，它的范围在天王星和土星之间。

太阳系八大行星之间的距离提丢斯-波得定则，简称“波得定律”，是用来计算太阳系中行星轨道时通常采用的一个简单规则。除海王星之外，其他行星之间的距离都十分符合这一定则。该定则的表述形式为，利用4+0、3、6、12这个形式的数字，得出的数值即为太阳系中各大行星之间的距离，其中不包括海王星。用这样的公式我们计算出的结果如下表所示：

如果稍加留意我们就可以发现，在这组数字中没有出现日常使用的长度单位。因为在太阳系的尺度下，用常用的长度单位来描述行星之间的距离是十分困难的。而且，使用地球上惯用的长度单位来描述太空的问题也显得不是十分合适，于是我们引入了一个更大尺度的长度单位，这就是日地距离。以这个标准作为单位来描述行星之间的距离相对来说比较容易。将表格中的数字除以10，得出的数字就是以日地距离作为标准的各大行星与太阳之间的距离。同时，太阳系中的星系在围绕太阳进行公转时，符合天文学家开普勒发现的一种规律，这就是开普勒定律。

开普勒定律的第一条规定，行星围绕太阳公转的轨道是椭圆形的，而太阳处于这个椭圆形的轨道的一个焦点上。开普勒定律的第二条内容是，行星与太阳之间的距离越小，运行的速度就越快。造成这种情况的原因是，在同样的时间内，太阳和行星之间的连线扫过的面积是相同的。所以，行星与太阳之间的距离和运行的速度成反比，距离越小，速度越快。开普勒定律的第三条内容是，行星围绕太阳进行公转的周期的平方，和行星与太阳之间的平均距离的立方成正比。

举例来说，如果太阳系中的一颗行星和太阳的平均距离是另一颗行星的4倍，那么4的立方为64，而64开平方得8，于是我们可以知道，该行星绕太阳公转的周期是另一颗行星的8倍。同样的，根据开普勒第三定律，在能够计算出各大行星与太阳之间的距离后，就能够相应地计算出它们的公转周期。太阳系中，距离太阳越遥远的行星，公转的周期就越长。

一方面原因是因为这些行星都有十分漫长的公转轨道，另一方面原因是它们的运行速度很慢。地球围绕太阳进行的公转的速度为29.8千米/秒，与之相比，海王星的公转速度只有地球的五分之一，即5.6千米/秒，但是海王星的轨道长度为地球轨道的30倍，这样一来，海王星绕太阳公转一圈，需要花上160年的时间。

八大行星质量的大小关系：

1、木星(质量1.90×1027千克、平均密度1.326g/cm³)

2、土星(质量(地球质量=1) ：95.18、平均密度0.70g/cm³)

3、海王星(质量1.0247e26千克、平均密度1.66g/cm³)

4、天王星(质量8.6810 ±13×1025kg、平均密度1.318cm³)

5、地球(质量5.965×1024kg、平均密度5507.85kg/m³)

6、金星(质量4.869×1024千克、平均密度：5.24 1.318cm³)

7、火星(质量6.4219×1023kg、平均密度3.94g/cm³)

8、水星(质量3.3022×1023kg、平均密度5.42794g/cm³)

下面是以地球体积为1作比例，比较八大行星体积排列顺序的大小关系：

木星(71400)，土星(60000)，海王星(49400)，天王星(25900)，地球(6356-6378)，金星(6073)，火星(3332)，水星(2439)，冥王星(1200)

体积：(以地球为1，体积1.0832073×1012km³)

太阳：木星：土星：天王星：海王星：地球：金星：火星：水星 1300000 ：1317 ：745 ：65 ：57 ：1 ：0.86 ：0.15 ：0.056

由此也可以看出木星是八大行星体积最大的，土星次之。

太阳系中最大的小行星

塞德娜是我们太阳系中已知小行星中最大的一颗，其直径约为1600千米，其轨道呈椭圆形，并且距太阳的最近距离为80天文单位，最大距离为500天文单位，围绕太阳运行一周的时间为1万年。

塞德娜在其参数特性上与众多小行星不同，其中包括它具有相当不寻常的表面颜色——红色。最近天文学家借助于Gemini红外线望远镜对塞德娜表面进行了光谱研究，在塞德娜表面或许存在水冰和甲烷冰，但数量不多，这表明还需要利用更强大的望远镜作进一步研究。

木星成为太阳系最大行星原因

木星是太阳系中最大的行星，它的体积超过地球的一千倍，质量超过太阳系中其他八颗行星质量的总和。与其他巨行星一样，木星没有固态的表面，而是覆盖着966公里厚的云层。通过望远镜观测，这些云层就象是木星上的一条条绚丽的彩带。

木星是一个巨大的气态行星。最外层是一层主要由分子氢构成的浓厚大气。随着深度的增加，氢逐渐转变为液态。在离木星大气云顶一万公里处，液态氢在100万巴的高压和6000K的高温下成为液态金属氢。

木星的中央是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核，核的质量是地球质量的10倍。

由于木星快速的自转，它有一个复杂多变的天气系统，木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴，其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着顺时针方向旋转的古老风暴，已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那么大，其外围的云系每四到六天即运动一周，风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。由于木星的大气运动剧烈，致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。