宇宙和太阳系

宇宙和太阳系

地球是我们生活的家园，但地球之外还有更广阔的世界等待我们去探索。从古至今，人类对宇宙的探索从未停止，从最初的神话传说，到如今的科学探索，人类对宇宙的认知也在不断深入。本文将带你走进宇宙和太阳系，了解它们的基本特征和构成。

宇宙是什么？

在远古时期，古代埃及人认为宇宙是以天为盒盖、以地为盒底的大盒子，盒子中央是尼罗河。古代印度人则认为世界是驮在几只大象上的平板，而大象则站在巨大的龟背上。而中国古人则以“天圆地方说”来解释宇宙，也相继出现过盖天说、浑天说、宣夜说等宇宙模型。

随着人类的进一步观测和探索，宇宙的轮廓逐渐清晰起来。在西方科学界，物理学者对宇宙的描述经历了从“地心说”到“日心说”，从太阳系到银河系再到整个宇宙的演变过程。从现代科学来讲，宇宙本质上就是时间和空间的集合体。

据科学家预测，宇宙中约有 1000 亿到 2000 亿个星系。有形状像水母的星系、像蝌蚪的星系、有吞噬其他星系的“食人族”星系，以及我们所处的银河系。有的星系刚出生就接近死亡，而有的星系在中年还如花儿一般盛开，各不相同。

而在银河系中又有约 4000 亿颗恒心，其中黄矮星约占 20%，也就是约 800 亿颗，其中一颗就是我们的太阳。所以，我们身处的太阳系真可谓是沧海一粟。

提示

天文学界把约 0.8 至 1.2 倍太阳质量的恒星统称为黄矮星。黄矮星正式的学名叫 GV 恒星，就是光谱为 G 型，光度为 V 的主序星。这类恒星核心在持续不断进行着由氢融合成氦的核聚变，表面温度在 5300 ~ 6000K 之间。

太阳系

太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统，包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中，最大的八颗被称为行星，其余的天体要比行星小很多，比如矮行星、太阳系小天体的小行星和彗星。

恒星和行星都是宇宙中的常见天体，恒星指的是内部有核聚变可以发光发热的星球，行星指的是质量还没有引起内部核聚变的球状天体。不过两者的主要区别还在质量上，如果行星的质量继续增加的话，引发内部的氢核聚变，那它也就成为恒星了。我们的太阳系中，太阳是唯一的恒星。

另外，根据国际天文联合会的定义，满足以下条件的天体才能被称为行星：

1. 必须是围绕恒星运转的天体；
2. 有足够的质量使本身的形状成为球体；
3. 有能力清空邻近轨道的小天体。

太阳系中符合条件的天体一共有八个，也就是我们所说的八大行星。

提示

在较旧的教材中，你可能会看到“九大行星”的说法，这是因为将冥王星计算在内了。但在2006年8月24日，国际天文联合会重新定义行星这个名词之后，将冥王星归为矮行星，因此变成了“八大行星”。

太阳系八大行星

八大行星按距离太阳由近及远排列，分别是水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星（Uranus）和海王星（Neptune）。

如果按体积排列顺序，从大到小依次是木星 、土星 、天王星 、海王星 、地球 、金星 、火星 、水星。

如果按照具体特征分类，可以分成两类 —— 类地行星和类木行星。其中，类地行星都类似地球具有岩石陆地，包括水星、金星、地球和火星；类木行星都是类似木星的气体行星，体积比类地行星大很多，包括木星、土星、天王星和海王星。

每颗行星都有不同的特点，下面简单介绍一下。

• 水星：离太阳最近、公转速度最快、体积和质量最小、昼夜温差最大的行星。古代称为“辰星”或“昏星”。由于距离太阳最近，大气又非常稀薄，所以水星上的温差是整个太阳系中最大的，白天约430℃，晚上-170℃。

• 金星：金星在太阳系中非常奇特，因为它是唯一一个逆向自转的行星，自转方向自东向西，距地球最近、最亮的行星。由于金星厚达数千米的大气层主要由二氧化碳组成，所以金星的温室效应特别明显，表面温度高达400多摄氏度，是太阳系中温度最高的行星。古代被称为“长庚”、“启明”、“太白”。

• 地球：直径最大和比重最大的岩石行星，质量、密度最大的类地行星，已有46亿年历史。由于散射作用，地球呈现出蓝色，被称为“蓝色星球”。

• 火星：自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。其表面没有海洋，基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，而且有大量的氧化铁，氧化铁是红棕色的，所以整个火星也是橘红色的，因此火星被称为“红色星球”。古代被称为“荧惑星”。

• 木星：质量和体积最大，自转最快的行星。太阳系行星中质量最大的一颗，它的质量是地球的300多倍，体积是地球的1300多倍。被称为“行星之王”。古代被称为岁星。

• 土星：光环最美，卫星最多，自转很快，仅次于木星，由于快速自转，使得它的形状变扁，是太阳系行星中形状最扁的一个。古代被称为镇星或填星。

• 天王星：大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转，可天王星的轴线却几乎平行于黄道面，因此天王星的南极几乎是接受太阳直射的，其自转的倾斜度很大，所以天王星是太阳系中唯一一个躺着自转的行星。

• 海王星：离太阳最远的行星，大气活动最猛烈、表面风速最快，其风暴是太阳系中最快的，时速达到2000公里。是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。

八大行星横向对比

八大行星的质量、体积、密度、重力等数据对比如下表所示（同时也把月球和太阳放进来一起对比了）。

注：

• 地球体积 = 1.08×1012立方公里
• 地球质量 = 5.98×1024千克
• 1天文单位（1AU）= 1亿5千万公里

另外，八大行星的自转和公转周期，以及温度等数据对比如下表所示。