銀河系就是太陽(yáng)系所在的星系。我們太陽(yáng)系大家族就是在這個(gè)星系之中。晚上我們看到的天河，就是它的最密集部分。在銀河系里有著上千億顆各種星星，其中包括太陽(yáng)及其家屬在內(nèi)，其次是星際星體和塵埃、星云、星團(tuán)等。如果我們站在銀河系外來(lái)觀看的話(huà)，整個(gè)銀河系就像包在“棉絮團(tuán)”它的四周比較扁平，中間部分隆起。
在太陽(yáng)周?chē)目臻g里，有一些天體在太陽(yáng)的引力作用下，按橢圓軌道繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)和圍繞它運(yùn)動(dòng)的這些天體，構(gòu)成了一個(gè)大家庭，稱(chēng)為太陽(yáng)系。
太陽(yáng)系的成員包括太陽(yáng)和九顆大行星、已證實(shí)的66顆天然衛(wèi)星、已正式編號(hào)的3000多顆小行星、為數(shù)眾多的彗星、流星體以及散布在行星際空間的稀薄氣體和塵埃等物質(zhì)。
太陽(yáng)
太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體，是離我們最近的一顆恒星。太陽(yáng)系的九大行星和其他天體都圍繞它運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)與地球的平均距離為14960萬(wàn)公里，半徑為69．6萬(wàn)公里，為地球半徑的109倍，體積為地球的130萬(wàn)倍，質(zhì)量為地球的33萬(wàn)倍（占整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的99．86％），平均密度為1．4克／厘米3。太陽(yáng)具有強(qiáng)大的吸引力，是控制太陽(yáng)系天體運(yùn)動(dòng)的主要力量源泉。
太陽(yáng)是一個(gè)熾熱的氣體球，表面溫度約6000℃，愈向內(nèi)部溫度愈高，中心溫度高達(dá)1500萬(wàn)K。在這樣的高溫高壓下，太陽(yáng)中心區(qū)不停地進(jìn)行著氫核聚變成氦核的熱核反應(yīng)，產(chǎn)生巨大的能量。太陽(yáng)每秒鐘釋放出約4×1033爾格的能量，相當(dāng)于0．5億億億馬力；其中只有二十二億分之一的能量輻射到我們的地球，是地球上光和熱的主要來(lái)源。
太陽(yáng)是銀河系中的一顆普通恒星，位于銀道面之北的獵戶(hù)座旋臂上，距銀心約2．3光年，它以每秒250公里的速度繞銀心轉(zhuǎn)動(dòng)，公轉(zhuǎn)一周約需2．5億年。太陽(yáng)也在自轉(zhuǎn)，其周期在日面赤道帶約25天；兩極區(qū)約為35天。通過(guò)對(duì)太陽(yáng)光譜的分析，得知太陽(yáng)的化學(xué)成分與地球幾乎相同，只是比例有所差異。太陽(yáng)上最豐富的元素是氫，其次是氦，還有碳、氮、氧和各種金屬。據(jù)推算，太陽(yáng)的壽命約為100億年，目前已度過(guò)約50億年。
行星
沿橢圓軌道環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的、近似球形的天體叫行星。太陽(yáng)系有九大行星，按距離太陽(yáng)的次序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。冥王星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)，其軌道直徑約120億公里；天文學(xué)家認(rèn)為太陽(yáng)系的疆界可能比這個(gè)范圍還要大得多。
九大行星按它們距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近分為內(nèi)行星和外行星兩群：水星、金星、地球和火星為內(nèi)行星；木星、土星、天王星、海王星、冥王星為外圍行星。若按它們的質(zhì)量、大小和結(jié)構(gòu)特征，則分為類(lèi)地行星和類(lèi)木行星兩類(lèi)。體積小而密度大、自轉(zhuǎn)慢、衛(wèi)星少的行星與地球相似，稱(chēng)為類(lèi)地行星，如水星、金星、火星稱(chēng)為類(lèi)地行星；體積大而密度小，自轉(zhuǎn)相當(dāng)快、衛(wèi)星多的行星稱(chēng)為類(lèi)木行星，土星、天王星、海王星和冥王星都是類(lèi)木行星。
行星本身不發(fā)射可見(jiàn)光，以其表面反射太陽(yáng)光而發(fā)亮。在星空背景上，行星有明顯的相對(duì)移動(dòng)。這種移動(dòng)都沿著黃道進(jìn)行。九大行星中，最先被人們知道的是水星、金星、火星、木星和土星。太陽(yáng)系中的另外三顆行星是在發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡后發(fā)現(xiàn)的。1781年英國(guó)F．W．赫歇耳發(fā)現(xiàn)天王星；法國(guó)的勒威耶和英國(guó)的亞當(dāng)斯各自推算出海王星的位置，1846年由德國(guó)的伽勒所觀測(cè)到；冥王星則是1930年由美國(guó)的湯博發(fā)現(xiàn)。
衛(wèi)星
圍繞行星運(yùn)動(dòng)的天體叫衛(wèi)星。月球就是地球的衛(wèi)星，它像一個(gè)忠實(shí)的衛(wèi)士一樣，既繞著地球運(yùn)動(dòng)，又伴隨著地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。除了水星和金星之外，太陽(yáng)系的其他行星周?chē)加行l(wèi)星。到目前為止，連月球在內(nèi)，太陽(yáng)系中共發(fā)現(xiàn)66顆衛(wèi)星：地球1顆，火星2顆，木星16顆，土星23顆，天王星15顆，海王星8顆，冥王星1顆。
衛(wèi)星與行星一樣，本身不發(fā)射可見(jiàn)光，以其表面反射太陽(yáng)光而發(fā)亮。較大的小行星，如第532號(hào)大力神小行星及18號(hào)小行星也有衛(wèi)星。從20世紀(jì)50年代起，人類(lèi)先后發(fā)射了一批衛(wèi)星，稱(chēng)為“人造衛(wèi)星”。大多為人造地球衛(wèi)星，也有人造月球衛(wèi)星和人造行星衛(wèi)星等等。
彗星
太陽(yáng)系中比較特殊的成員。環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行或行經(jīng)太陽(yáng)附近的云霧狀天體。絕大部分彗星都沿著很扁的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行。彗星的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般說(shuō)來(lái)，中央密集而明亮的固體部分叫彗核，由一些“冰塊”（冰凍的水、甲烷、氨等）石頭和塵埃組成。核的四周被一種云霧狀的物質(zhì)包圍著，叫做彗發(fā)。彗核和彗發(fā)合成彗頭。
1970年，人造衛(wèi)星在地球大氣層外觀測(cè)兩顆明亮的彗星，發(fā)現(xiàn)彗頭周?chē)€有一層直徑達(dá)1000萬(wàn)公里的氫云，當(dāng)彗星逐漸接近太陽(yáng)時(shí)，太陽(yáng)輻射壓力和太陽(yáng)風(fēng)把彗星蒸發(fā)出來(lái)的氣體物質(zhì)推向和太陽(yáng)相反的方向，形成了彗尾。
彗星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道一般分為三類(lèi)：拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)和橢圓。在拋物線(xiàn)或雙曲線(xiàn)軌道上運(yùn)行的彗星叫做“非周期彗星”，它們接近太陽(yáng)一次就一去不復(fù)返了。在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的彗星稱(chēng)為“周期彗星”，周期最短的三年多；最長(zhǎng)的可以到1000多年。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的彗星有1600多顆。
小行星
小行星是太陽(yáng)系里的小天體，它們大多分布在火星、木星軌道之間的小行星帶中，從1801年意大利天文學(xué)家皮亞齊發(fā)現(xiàn)第一顆小行星起，小行星的發(fā)現(xiàn)至今只有200多年的歷史。
按照提丟斯一波得定則，1781年3月，著名天文學(xué)家威廉·赫歇耳在英國(guó)意外地發(fā)現(xiàn)了天王星，它幾乎就在定則給出的距離上，從而有力地支持了提丟斯一波得定則，更激發(fā)了人們尋找新行星的興趣。
1801年元旦之夜，人們沉浸在辭舊迎新的歡樂(lè)中。意大利西西里島巴勒莫天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)皮亞齊，為編制一本星表而做巡天觀測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在火星和木星之間游動(dòng)的陌生天體，后來(lái)計(jì)算它的軌道正好與要找的行星吻合，被命名為谷神星。因當(dāng)時(shí)測(cè)得的半徑只有400多公里（幾經(jīng)重新測(cè)定，現(xiàn)在的精確數(shù)值略大于1000公里），不能和大行星相比，所以叫做小行星。
翌年3月，德國(guó)天文愛(ài)好者奧伯斯發(fā)現(xiàn)了第二顆小行星——智神星，除了稍小一點(diǎn)兒，它在好些方面與谷神星伯仲難分。接著又連續(xù)發(fā)現(xiàn)了婚神星和灶神星。19世紀(jì)末開(kāi)始用照相方法尋找小行星之前，已發(fā)現(xiàn)322顆小行星。此后小行星的發(fā)現(xiàn)逐年增多，特別是近年來(lái)由于探測(cè)技術(shù)及軌道計(jì)算方法都有了很大的改進(jìn)，每年發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)竟達(dá)二三百顆。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1994年底被正式編號(hào)命名的小行星已達(dá)5300多顆。天文學(xué)家推測(cè)，太陽(yáng)系內(nèi)小行星大約有50萬(wàn)顆。
按照國(guó)際慣例，新發(fā)現(xiàn)的小行星先給予臨時(shí)命名，在發(fā)現(xiàn)年代之后加兩個(gè)拉丁字母，第一個(gè)表示發(fā)現(xiàn)的時(shí)間，以半個(gè)月為單位，按字母順序排列，第二個(gè)則表示在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)的次序，也按字母順序排列。新發(fā)現(xiàn)的小行星算出軌道后，再經(jīng)過(guò)兩個(gè)以上不同沖日年代的觀測(cè)，方能得到正式編號(hào)和永久命名。發(fā)現(xiàn)者享有對(duì)小行星的命名權(quán)。設(shè)在美國(guó)史密松天文臺(tái)的國(guó)際小行星中心，負(fù)責(zé)收集所有的小行星的觀測(cè)資料，并進(jìn)行系統(tǒng)的軌道認(rèn)證和編號(hào)。
最早發(fā)現(xiàn)的小行星大多以古希臘、羅馬的神話(huà)人物命名，后來(lái)的許多小行星常常冠以天文學(xué)家或城市的名字。1928年，我國(guó)著名天文學(xué)家張鈺哲在美國(guó)葉凱士天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了1125號(hào)小行星，他將這顆小行星命名為中華，這是中國(guó)人發(fā)現(xiàn)的第一顆小行星，時(shí)至今日，紫金山天文臺(tái)已累積發(fā)現(xiàn)了幾百顆新小行星，到1994年底正式編號(hào)和命名的有120多顆。
歷史上發(fā)現(xiàn)小行星最多的是萊因馬齊，他共發(fā)現(xiàn)了246顆小行星，其次是首先把照相技術(shù)引進(jìn)小行星觀測(cè)的德國(guó)天文學(xué)家沃爾夫，他以發(fā)現(xiàn)231顆小行星的記錄位居第二。
小行星的直徑很小，在天文學(xué)家所獲得的幾百顆小行星半徑值中，只有幾顆較大、較近的小行星是直接測(cè)量的，其他都是用光度法、紅外波和偏振法測(cè)定的。測(cè)量表明，直徑在50公里以上的小行星大約有560顆，絕大多數(shù)小行星的直徑都在1公里以下。
至于小行星的質(zhì)量，除1號(hào)谷神星、2號(hào)智神星和4號(hào)灶神星外，所有的小行星質(zhì)量都是由它們的直徑和假定的密度推算出來(lái)的，僅有數(shù)量級(jí)的概念。一般認(rèn)為小行星總質(zhì)量值為1000億噸，其中谷神星大約占總質(zhì)量的一半。
小行星的反照率取決于它們的化學(xué)組成和表面狀況。由于小行星表面各部分的反照率不同，再加上自轉(zhuǎn)，使小行星的亮度產(chǎn)生周期性的變化。根據(jù)亮度變化曲線(xiàn)，可測(cè)出小行星的自轉(zhuǎn)周期和自轉(zhuǎn)軸的取向，并推測(cè)它們的形狀。從目前已知自轉(zhuǎn)狀況的200多顆小行星看來(lái)，自轉(zhuǎn)周期多數(shù)在4～16小時(shí)，平均為11．47小時(shí)。自轉(zhuǎn)軸的取向是隨機(jī)分布的。直徑大于100公里的小行星的形狀一般比較規(guī)則，接近球形，直徑小于100公里的小行星形狀則是各種各樣的，有的呈長(zhǎng)柱形，有的猶如啞鈴，還有的甚至像是兩塊石塊粘在一起的。
我國(guó)紫金山天文臺(tái)從50年代末開(kāi)始對(duì)小行星的光電觀測(cè)，已發(fā)表了數(shù)十條小行星光度曲線(xiàn)，其中有些是在國(guó)際上首次發(fā)表的，由于觀測(cè)質(zhì)量高，被國(guó)外觀測(cè)者廣泛采用。
小行星的公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓的，大約有95％的小行星軌道半長(zhǎng)徑在2．17～3．64天文單位之間，這一空間區(qū)域稱(chēng)為小行星的主環(huán)帶，位于主環(huán)帶里的小行星稱(chēng)為“主帶小行星”。
一小部分小行星離群索居，形成幾個(gè)特殊的群體。軌道半徑大于3．3天文單位的稱(chēng)為遠(yuǎn)距小行星，其中最著名的是脫羅央群，它們的軌道半徑和木星的一樣大。從太陽(yáng)望去，有一些位于木星之前60°，有一些位于木星之后60°，前者叫“希臘群”，后者叫“純脫羅央群”。
另一個(gè)特殊群體是近距小行星，它們的軌道近日點(diǎn)深入到內(nèi)太陽(yáng)系，有的甚至跑進(jìn)地球軌道以?xún)?nèi)，稱(chēng)為近地小行星。按照軌道近日點(diǎn)的距離和半長(zhǎng)徑的數(shù)值特征，近地小行星又被劃分成阿莫爾型、阿波羅型和阿登型。阿莫爾型小行星的軌道特征是近日距都在火星軌道之內(nèi)——1．02～1．3天文單位，半長(zhǎng)徑1．39～4．23天文單位，偏心率0．062～0．574，傾角2．2°～52．1°，小行星直徑為0．3～38.5公里?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這類(lèi)小行星有70多顆。阿波羅小行星的軌道特征是近日距小于1．017天文單位，而半長(zhǎng)徑大于1天文單位，因有一段軌道與地球軌道非?？拷踔料嘟?，而引起天文學(xué)家的特別關(guān)注。這類(lèi)小行星已發(fā)現(xiàn)了100多顆。阿登型小行星的軌道半長(zhǎng)徑都小于1天文單位，近日距也小于1天文單位，遠(yuǎn)日距略大于1天文單位。這種小行星為數(shù)不多，目前僅發(fā)現(xiàn)10顆左右。因它們的軌道與地球近似，周期也相差不多，所以比阿波羅型小行星更受到重視。
一些近地小行星在大行星的攝動(dòng)下，軌道會(huì)和地球軌道相交，從而有可能與地球相撞。在過(guò)去的幾十億年中，這種事件可能確實(shí)發(fā)生過(guò)。通過(guò)空間遙感技術(shù)，在地球上已發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)隕石坑，其中91處推測(cè)是小行星撞擊造成的。據(jù)科學(xué)家考證，1976年吉林隕石雨的母體就是接近火星軌道的阿波羅型小行星的一個(gè)碎塊。最近美國(guó)科學(xué)家提出，導(dǎo)致6500萬(wàn)年前恐龍滅絕的也是一顆隕落的阿波羅型小行星。
雖然小行星撞擊地球造成的危害很大，但是這種機(jī)率是微乎其微的。研究表明，直徑10公里大小的小行星平均1億年左右才會(huì)與地球相撞一次，地球每百萬(wàn)年受到三次較小的小行星的撞擊，但其中只有一次發(fā)生在陸地上。為了預(yù)防這種不測(cè)事件，一些國(guó)家正在考慮發(fā)射專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)近地小行星的人造地球衛(wèi)星，及早發(fā)現(xiàn)并排除它們。
1978年6月7日，美國(guó)天文學(xué)家麥克馬洪在觀測(cè)532號(hào)大力神小行星掩恒星時(shí)，發(fā)現(xiàn)它有一顆衛(wèi)星，命名為1978（532）I，這是天文學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)小行星有衛(wèi)星。532號(hào)小行星和其衛(wèi)星的直徑分別為243公里和45．6公里，彼此相距977公里。半年后，天文學(xué)家又從18號(hào)郁神星掩恒星的資料中發(fā)現(xiàn)它也有衛(wèi)星。這對(duì)小天體的中心距為460公里，直徑分別為135公里和37公里，倘若這是一顆同步衛(wèi)星，那么在郁神星上看來(lái)，這個(gè)“月亮”的角直徑可達(dá)5°24′，視面積幾乎是我們?cè)虑虻?/span>120倍。以后，又在重新處理過(guò)去的一些小行星掩星資料時(shí)發(fā)現(xiàn)若干小行星也有衛(wèi)星，其中包括2號(hào)智神星、6號(hào)春神星、9號(hào)海神星、12號(hào)凱神星等，大概有三四十顆。
1980年，美國(guó)天文學(xué)家利用光斑干涉測(cè)量的新技術(shù)證明2號(hào)智神星確實(shí)存在一顆衛(wèi)星，但是，對(duì)于小行星是否有衛(wèi)星的問(wèn)題一直懸而未決，一些持反對(duì)意見(jiàn)的天文學(xué)家認(rèn)為，人類(lèi)已經(jīng)發(fā)射了那么多空間探測(cè)器，但迄今未發(fā)現(xiàn)一顆小行星的衛(wèi)星，所以小行星有衛(wèi)星的結(jié)論缺乏觀測(cè)證據(jù)。另外，小行星衛(wèi)星在天體系統(tǒng)中屬于什么層次，能否與月球或木衛(wèi)等相提并論現(xiàn)在也沒(méi)有定論。
1989年發(fā)射的木星探測(cè)器“伽利略”在1991年10月飛過(guò)第951號(hào)小行星加斯帕，圓了天文學(xué)家近探小行星的夢(mèng)想。1993年8月，“伽利略”掠過(guò)第243號(hào)小行星艾達(dá)，進(jìn)行了多項(xiàng)觀測(cè)記錄。1994年2月，天文學(xué)家分析“伽利略”發(fā)回的資料，發(fā)現(xiàn)艾達(dá)附近有一顆比它小得多的衛(wèi)星，并在英國(guó)學(xué)術(shù)周刊《自然》上發(fā)表了艾達(dá)與衛(wèi)星的合影、衛(wèi)星的放大圖像。此后，“伽利略”又發(fā)回更新的成像和光譜資料。據(jù)此，天文學(xué)家估計(jì)艾達(dá)衛(wèi)星的直徑為1．5公里，發(fā)現(xiàn)時(shí)距小行星僅100公里，天文學(xué)家認(rèn)為，這是確切發(fā)現(xiàn)小行星有衛(wèi)星的第一例。
小行星雖然很小，但是它們?cè)谝酝奶煳膶W(xué)研究中卻曾起過(guò)重要的作用。譬如，1873年，德國(guó)天文學(xué)家伽勒利用8號(hào)花神星沖日，1877年英國(guó)天文學(xué)家吉爾利用4號(hào)灶神星沖日測(cè)定日地距離，都得到了精確的結(jié)果。1930～1931年，433號(hào)愛(ài)神星大沖時(shí)，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)組織了空前規(guī)模的國(guó)際聯(lián)測(cè)，得到了三角測(cè)量所能達(dá)到的最精確的日地距離數(shù)值—14958萬(wàn)公里。
另外，利用小行星還可以測(cè)定行星的質(zhì)量。當(dāng)某顆小行星接近大行星時(shí)，大行星對(duì)它的攝動(dòng)作用必然影響其軌道，從它軌道的微小變化中可以算出行星的實(shí)際質(zhì)量。1870年，天文學(xué)家利用29號(hào)愛(ài)姆菲特列塔接近木星時(shí)所測(cè)得的木星質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的1／1047，今天天文學(xué)家仍在采用這個(gè)數(shù)值。水星、金星、土星、火星等行星的質(zhì)量均是用小行星測(cè)定的，測(cè)出的值有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度。
為了改進(jìn)和提高星表的精度，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)組織十幾個(gè)天文臺(tái)對(duì)谷神星等10顆小行星進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和歸算，從實(shí)際的數(shù)據(jù)及已知的軌道根數(shù)求得黃道和天赤道的準(zhǔn)確位置。
小行星還為研究太陽(yáng)系起源和演化提供重要線(xiàn)索。按照現(xiàn)代太陽(yáng)系形成理論，太陽(yáng)系是在46億年前由一團(tuán)混沌星云凝聚而成的。而當(dāng)初星云形成太陽(yáng)系的具體過(guò)程已無(wú)法從地球和其他行星上找到痕跡了，只有小行星和彗星還保留著許多太陽(yáng)系形成初期的狀態(tài)，因此，它們被天文學(xué)家稱(chēng)為太陽(yáng)系早期的“活化石”。
另外，小行星的研究對(duì)于發(fā)展人類(lèi)航天事業(yè)，保護(hù)地球環(huán)境，開(kāi)發(fā)宇宙都有重要的意義。特別是近地小行星，它們既是潛在的礦物資源，又是小行星中最容易實(shí)現(xiàn)航天近探的目標(biāo)，“伽利略號(hào)”宇宙飛船已于1991年10月29日掠過(guò)951號(hào)小行星加斯帕，從距離1600公里處飛近的探測(cè)器，可以清楚地看到這顆小行星表面50米的細(xì)節(jié)特征。飛船上的近紅外測(cè)繪分光儀所作的初步測(cè)量表明，加斯帕的形狀很不規(guī)則，有可能是由一個(gè)大的母體中分裂出來(lái)的，是一顆金屬型小行星。這是宇宙飛船探測(cè)的第一例小行星。目前，意大利已制定了一個(gè)以皮亞齊命名的近地小行星航天探測(cè)計(jì)劃，準(zhǔn)備近探433號(hào)愛(ài)神星。
太陽(yáng)系新貌
1957年10月4日，第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，開(kāi)辟了人類(lèi)探測(cè)太陽(yáng)系的新時(shí)代。1959年前蘇聯(lián)宇宙飛船繞月飛行，開(kāi)始了現(xiàn)代太陽(yáng)系天體表面的研究。它拍攝了月球背面照片，第一次把月球的另一面展示在人們面前。1962年12月14日，美國(guó)“水手2號(hào)”到達(dá)金星附近，揭開(kāi)了行星近距離探測(cè)的新篇章。從那時(shí)起，行星探測(cè)器紛紛升上天空。至今，對(duì)金星作近距離空間考察的探測(cè)器已達(dá)30個(gè)，有一個(gè)探測(cè)器測(cè)量了水星的地形；17個(gè)探測(cè)器飛到火星附近；測(cè)量地球和月亮的探測(cè)器就更多了。美國(guó)還先后發(fā)射了“先鋒” 10號(hào)、 11號(hào)和“旅行者” 1號(hào)、 2號(hào)考察外行星。截至1989年8月25日“旅行者2號(hào)”飛近海王星，太陽(yáng)系的九大行星已有八個(gè)被行星探測(cè)器考察過(guò)了。目前，太陽(yáng)系的4個(gè)內(nèi)行星表面狀況已初步了解，一大批衛(wèi)星的地形也現(xiàn)端倪。行星探測(cè)器向地球傳回成千上萬(wàn)張照片和考察數(shù)據(jù)，為我們描繪出太陽(yáng)系天體的一些新貌。
本世紀(jì)50年代以來(lái)，人造衛(wèi)星和向月飛行的航天器，開(kāi)辟了觀測(cè)地球的新途徑。同步衛(wèi)星在離地面36000公里高空，拍攝到清晰的地球照片。最為精彩的是“阿波羅17號(hào)”在向月球飛行中所拍攝的地球照片。只見(jiàn)藍(lán)色的地球，上面海洋陸地都輪廓分明，浩浩蒼穹，地球出現(xiàn)在天上。
過(guò)去，人們認(rèn)為地球的形狀是個(gè)圓球或像個(gè)桔子。通過(guò)人造衛(wèi)星的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)地球是一個(gè)不規(guī)則的球體，赤道以南比赤道以北高7．6米，南極高地心距離比北極短15．2米。地球的形狀像個(gè)梨，梨柄在北極；梨底在南極。在60年代，空間探測(cè)器還發(fā)現(xiàn)，由于太陽(yáng)風(fēng)的影響，地球磁場(chǎng)被壓縮成一個(gè)彗星狀的區(qū)域（磁層），在這個(gè)區(qū)域里，有兩條高能帶電粒子的輻射帶——范艾倫帶。
1969年7月21日，美國(guó)的“阿波羅11號(hào)”宇宙飛船把第一批宇航員送上了月球，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)登月的夙愿。宇航員利用帶去的月球車(chē)，在月面上進(jìn)行了多學(xué)科的考察，收集到270多千克月巖和土壤的樣品。通過(guò)分析這些樣品，發(fā)現(xiàn)月巖的化學(xué)成分與地球巖石基本相似，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可生存的月球有機(jī)物，也不存在古微生物的證據(jù)。在月球上還發(fā)現(xiàn)有地震那樣的月震，但月震很弱，最大的月震只有1～2級(jí)。通過(guò)測(cè)定月球的放射性元素，得知月球和地球同齡，它們都有46億歲了。
空間探測(cè)結(jié)果告訴我們，月球已不是唯一布滿(mǎn)環(huán)形山的天體了。水星、金星、火星的表面都很像月球，環(huán)形山星羅棋布，既有高山，也有平原。火星上的奧林匹斯火山口，是太陽(yáng)系中最大的火山口，直徑為600多公里。探測(cè)器發(fā)回的信息告訴我們，土衛(wèi)四和土衛(wèi)五上的環(huán)形山，多得與月球不相上下。
金星探測(cè)器為我們描述了金星風(fēng)光：金星天空（云）是橙黃色的，金星的大部分表面都覆蓋著一層“浮土”。金星表面的溫度是460℃左右，氣壓約為地球的90倍。在金星上，既有山脈也有峽谷，一條2000多公里長(zhǎng)的大裂縫，自南向北穿過(guò)金星赤道，裂縫最深的地方有2900米左右。這是目前在太陽(yáng)系天體上發(fā)現(xiàn)的一條最大的裂縫。
金星上空閃電頻繁，每分鐘達(dá)20多次，有一次竟持續(xù)了15分鐘。土星的大氣中也常常是電光閃閃，雷聲隆隆，“旅行者2號(hào)”曾記錄到數(shù)千次威力比地球上強(qiáng)烈數(shù)萬(wàn)倍的閃電。
自從1877年意大利天文學(xué)家斯基帕雷利提出火星運(yùn)河以來(lái)，火星上的水一直為人們所關(guān)注。1973年，美國(guó)天文學(xué)家休古寧注意到火星赤道以南的“太陽(yáng)湖”地區(qū)異常明亮，他認(rèn)為是有水存在。后來(lái)“海盜號(hào)”飛船發(fā)現(xiàn)那里上空的水蒸汽也比別的地方豐富。經(jīng)天文學(xué)家們研究，并從該地區(qū)的雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)直徑為300～500公里地帶，雷達(dá)回波隨季節(jié)而變化，這也是水的特征?！八痔?hào)”還發(fā)現(xiàn)火星表面有干涸的河床?？茖W(xué)家們認(rèn)為，火星表面雖然現(xiàn)在沒(méi)有水，但在古代卻存在過(guò)海洋。
在對(duì)太陽(yáng)系行星研究中，進(jìn)度較大的是火山。1979年3月，“旅行者1號(hào)”發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一上至少有8座活火山活動(dòng)，其中有一座正以每小時(shí)1600公里的速度噴發(fā)著氣體和固體物質(zhì)，噴發(fā)物的高度達(dá)480公里。以后又發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二和海衛(wèi)一有活火山活動(dòng)。除活火山外，在太陽(yáng)系固體行星表面上復(fù)雜的地形形成過(guò)程中，火山起著相當(dāng)重要的作用。
本世紀(jì)上半葉，除了地球磁場(chǎng)外，其他行星是否存在磁場(chǎng)，是行星物理學(xué)研究的一個(gè)新課題。20多年來(lái)，大量空間飛行器攜帶著磁場(chǎng)計(jì)、太陽(yáng)風(fēng)粒子譜儀和帶電粒子望遠(yuǎn)鏡飛到行星附近進(jìn)行近距離的直接探測(cè)?，F(xiàn)在，除冥王星外，其他八大行星都被宇宙飛船考察過(guò)了。這些空間飛行器發(fā)回地球的數(shù)據(jù)表明，地球、木星、土星都具有極強(qiáng)的磁場(chǎng)；水星的磁場(chǎng)較地球、木星、土星的弱一些；金星的磁場(chǎng)比地球弱得多；火星存在磁場(chǎng)，但有無(wú)固有磁場(chǎng)目前尚無(wú)定論。此外，“旅行者2號(hào)”在天王星和海王星附近也進(jìn)行了磁場(chǎng)測(cè)量，結(jié)果表明這兩顆大行星都有磁場(chǎng)存在。行星存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與行星周?chē)\(yùn)動(dòng)物質(zhì)相互作用，便可以形成一種特殊區(qū)域——磁層。磁層中有等粒子體套、尖點(diǎn)、等離子體片、輻射帶和等粒子體層等。地球磁層里有內(nèi)外兩個(gè)輻射帶，分別由質(zhì)子和電子組成?？臻g飛行器發(fā)回的數(shù)據(jù)表明，水星、木星、土星都具有磁層；金星和火星的磁層面目尚不很清楚；天王星和海王星也可能有磁層存在。
地球上有極光，其他行星上是否也有極光？過(guò)去有人認(rèn)為木星上也會(huì)有極光，但探測(cè)了20多年，一直未發(fā)現(xiàn)。1979年，“旅行者1號(hào)”發(fā)現(xiàn)木星背著太陽(yáng)的一面，有長(zhǎng)達(dá)三萬(wàn)多公里的極光，在地球以外第一次探測(cè)到太陽(yáng)系天體上的極光。
土星曾以它有光環(huán)繚繞而被稱(chēng)為最美麗的行星。土星光環(huán)是怎樣組成的呢？1980年11月，“旅行者1號(hào)”在飛近土星時(shí)，對(duì)土星光環(huán)進(jìn)行了“面對(duì)面”的考察。原來(lái)，土星光環(huán)平面內(nèi)有100～1000條大小不等的環(huán)，環(huán)內(nèi)還有環(huán)，很像唱片上的紋路。有些光環(huán)還像發(fā)辮那樣互相扭結(jié)在一起，難解難分。土星光環(huán)是由無(wú)數(shù)顆大小不等的微粒組成的。
現(xiàn)在，土星已不是唯一有光環(huán)的行星了。1977年，美國(guó)、中國(guó)、印度、南非等國(guó)的天文學(xué)家在觀測(cè)天王星掩恒星時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)天王星也有光環(huán)。1979年3月，“旅行者1號(hào)”考察木星時(shí)，發(fā)現(xiàn)木星也有一條寬達(dá)數(shù)千公里、厚約30公里的光環(huán)。1989年8月，“旅行者2號(hào)”飛到海王星附近探測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)海王星也存在光環(huán)。經(jīng)研究，太陽(yáng)系九大行星中，4個(gè)類(lèi)木行星（木星、土星、天王星和海王星）均有光環(huán)結(jié)構(gòu)；4個(gè)類(lèi)地行星（水星、金星、地球和火星）則一顆都沒(méi)有光環(huán)。冥王星離我們太遠(yuǎn)，它有沒(méi)有環(huán)仍然是一個(gè)謎。
1979年以后，宇宙飛船先后訪問(wèn)了土星，相繼發(fā)現(xiàn)了土星的一些新衛(wèi)星?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)土星共有23顆衛(wèi)星，是太陽(yáng)系中最大的一個(gè)家族。木星有16顆衛(wèi)星，是第二大家族?！奥眯姓摺?/span>1號(hào)和2號(hào)在行星際空間的大旅行，使地面基地觀測(cè)已知的33顆太陽(yáng)系天然衛(wèi)星增加到66個(gè)，極大地豐富了人類(lèi)關(guān)于太陽(yáng)系天體的知識(shí)寶庫(kù)。
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