當(dāng)你凝視夜空時,會想些什么?你是否想知道這些發(fā)光的星體到底有多遠(yuǎn)?亦或會想象那些各種外星生命也正在遠(yuǎn)方看著你?地球上生存了很長一段時間,你會發(fā)現(xiàn)這兒真是個神奇的地方。與一個孤單的人相比,地球是宏偉的。即使不是全部,也要花上大量時間才能探索到其中的一角。
當(dāng)你認(rèn)識到渺小的地球與余下的銀河系乃至整個宇宙相比簡直微不足道時,你可能會大吃一驚。事實(shí)上,我們很難了解宇宙究竟有多大。即使你專注于地球的鄰居——太陽系——它的大小就足以讓你吃驚??茖W(xué)家們不得不想出一個新的測量單位,以便掌握太陽系的大小。天文單位(AU)以地球至太陽的平均距離為基礎(chǔ),大約為9300萬英里。
比如,與太陽最近的行星——水星距離太陽有0.39個天文單位(AU)。而那個最遠(yuǎn)的行星呢?目前,官方來說,科學(xué)家們認(rèn)為海王星為最遙遠(yuǎn)的行星,但矮行星冥王星依然在太陽系中。冥王星距離太陽有39.2個天文單位,大約為36.7億英里。
所以太陽系的距離就為36.7英里嗎?不!我們太陽系的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出冥王星。冥王星位于柯伊伯帶內(nèi),其他矮行星從30AU延伸到50AU。但即使是柯伊伯帶也不在太陽系的盡頭,科學(xué)家們了解到太陽的太陽風(fēng)向更遠(yuǎn)的太空傳播,最終會遇到星際介質(zhì),星際介質(zhì)為一種恒星之間存在的冷暗背景物質(zhì),這一點(diǎn)被稱為日球?qū)禹敾蚪K端激波,天文學(xué)家認(rèn)為距離太陽約122AU。
雖然一些天文學(xué)家滿足于聲稱太陽系的大小為122AU,但其他人支出太陽系應(yīng)該真正由其重力范圍來定義。換一句話說,如果一個物體可以說是圍繞太陽運(yùn)行,那么它就應(yīng)該算作太陽系的一部分。
圖解:在柯伊伯帶已知天體,數(shù)據(jù)源自小行星中心。 在主帶天體顏色為綠色,而分散的天體為橙色。四個外側(cè)行星是藍(lán)色的。海王星幾顆已知的特洛伊為黃色,而木星的為粉色。分散在木星軌道和柯伊伯帶之間的天體被稱作半人馬小行星。圖中單位為天文單位。底部明顯的缺口是由于很難把他們從銀河背景中分辨出來。
利用這一層廣義定義,天文學(xué)家用理論上的奧爾特云指向太陽系的近似邊界。奧爾特星云是彗星不時進(jìn)入太陽系內(nèi)部的一團(tuán)冰冷天體,距離太陽超過100,000AU。
使用奧爾特星云作為近似邊界意味著我們太陽系的大小接近2萬光年!這接近于12萬億英里。試著把你的想象包圍起來。一但把你的思緒包裹起來,請記住這只是我們渺小的太陽系的大小,這對整個宇宙來說只是滄海一粟。
圖解:奧爾特云和太陽系各大行星及最接近的兩顆恒星的相對距離示意圖。圖中橫軸以地日距離(1 天文單位)為比較基準(zhǔn),依對數(shù)尺度繪制(非等比例的線性尺度)。
相關(guān)知識
太陽系是太陽的重力行星系統(tǒng)和直接或間接圍繞太空運(yùn)行的天體,是直接繞太陽運(yùn)行的星體中的八大行星。是其余的較小物體。例如五個矮行星和小型太陽系。在間接接繞太陽運(yùn)行的天體——月亮——大于最小的行星水星。
圖解:精確縮小太陽系天體大小和距離的太陽系模型。將太陽至海王星的距離縮小至一個足球場,太陽的直徑大約是高爾夫球的三分之二,4顆類地行星的大小有如尖細(xì)的鉛筆尖點(diǎn)出的小點(diǎn)大小,4顆巨行星的大小有如BB彈。(在右下角的插圖顯示,典型的有關(guān)距離的描述如何嚴(yán)重的被扭曲了好幾個數(shù)量級。)
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. wonderopolis
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1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來自:https://www.wonderopolis.org/wonder/how-big-is-the-solar-system
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