天文|我们的太阳系有多大?

天文|我们的太阳系有多大?
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
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)
天文|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 。
天文|我们的太阳系有多大?
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!
【天文|我们的太阳系有多大?】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 。
天文|我们的太阳系有多大?
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:
天文|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:
天文|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 。
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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 。


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