太阳系(So1ar System)是以太阳为中心,和所有受到太阳引力约束的天体的集合体:8颗行星、至少165颗已知的卫星、3颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体,包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。
广义上,太阳系的领域包括太阳、4颗像地球的内行星、由许多小岩石组成的小行星带、4颗充满气体的巨大外行星、充满冰冻小岩石、被称为柯伊伯带的第二个小天体区。在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面、太阳圈和依然属于假设的奥尔特云。
依照至太阳的距离,行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等。在8颗行星中的6颗有天然的卫星环绕着,因为地球的卫星被称为月球而这些卫星习惯上都被视为月球。在外侧的行星都有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着,而除了地球之外,肉眼可见的行星以五行为名,在西方则全都以希腊和罗马神话故事中的神仙为名。3颗矮行星是冥王星,柯伊伯带内最大的天体之一。谷神星,小行星带内最大的天体,属于黄道离散天体的阋神星。
太阳
这个在太阳系中央的,同时也是我们星系中最大的物体当然要首先引起我们的注意。我们看到的太阳是一个发光的球体。于是首先要问的自然是这球体的大小与远近了。我们知道了它的远近以后也就很容易说出它的大小来,这是一个很简单的初等几何问题——我们可以测量出太阳直径在我们视野中的视角,然后只要知道了它离我们的距离,就可以计算出它的直径。精确的计算只是非常简单的三角问题。我们现在精确测量到太阳直径在我们眼中所成角度为32分,这使我们知道太阳离我们的距离是它直径的107.5倍,所以,我们将太阳到地球的距离除以107.5就得到它的直径了。
太阳和地球之间的平均距离是14960万千米。用107.5除,我们发现太阳直径约为139万千米,也就是地球直径的约109倍。也又可推算出太阳的体积较地球大130万倍以上。
太阳的平均密度只是地球密度的1/4,比水的密度约大0.4倍。
太阳质量约为地球的33.2万倍。
太阳表面的重力约为地球表面重力的28倍。假如人可以到太阳上面去,一个常人将有两吨重而会被自己的重量压倒。
太阳对于我们异常重要,因为它是光和热的伟大来源。假如没有它,不仅世界要被无尽的黑夜包围,而且在极短时间中将陷于永恒的寒冷。我们都知道在晴朗的夜间,地面会将日间从太阳吸收来的热量又散发回空中去,要比较冷些。如果没有日间的输入,热量就要持续地消失。我们可以想象一下突然失去了太阳的情形:先是失去了绝大多数的光明,月亮和相对明亮一些的行星同时也变得暗淡,以至于我们根本无法发现其存在。而天空则布满平时很难看到的满天繁星——可惜它们却太过遥远而不能给我们带来多少光明和温暖。这时候,你开始觉得有点冷了——或许像冬天的夜。但这仅仅才是开始,因为不会再有黎明的到来,气温还是会持续下降,一直到比我们的两极还要寒冷。由于没有阳光,光合作用将停止,植物当然不能生长。不过这已经不再重要了,持续降低的温度很快就会把所有的生物冻死。水是储存热量的很好的容器,所以海洋的温度会降低得慢一点。但是不出几个月,所有的大洋都将变成一个大冰坨子。当温度再持续下降的时候,大气就开始液化,最后地球成为一个银白色的死寂星球——在长达数个世纪的降温之后,地球的温度绝对不会超过2开(-271.15摄氏度) (开尔文,温度单位,即从绝对零度-273.16摄氏度开始的摄氏度。)
还是让思维回到现实中,看看带给我们温暖的太阳吧。
我们平常看见的太阳表面称做“光球”(photos phere)。这样就不至于和外面的几乎透明的一层以及内部看不见的部分相混淆。肉眼看来,光球好像各部分完全一样。但在加了滤光镜的望远镜中看来,全表面则都有斑点。在更细致的观测下我们发现,这是由于有很多不规则小颗粒布满全光球的缘故。
当我们比较光球各部分的光度时,发现整个圆面的中心比边缘明亮。这种差别不用望远镜也可看出来。只要我们用一块黑玻璃遮住眼睛,或者在傍晚浓厚的霞彩中去望落日,很容易发现,越靠近太阳的边缘亮度就越低,到了圆面的最外边时,光的亮度大约只相当于中央的一半。另外,边缘和中心还有颜色的不同——边缘所发出的光比中心的光更显暗红。
光球就是我们所能观察到的极限,其内部就观察不到了。光球虽然看起来如皮球表面一样光亮,它的密度却只有我们周围空气的万分之一。我们看这一层时还要透过数万千米的太阳“大气”。光球的圆面边上更黑更红的原因是由于这种大气很厚,我们所看到的是“大气”更高更冷的一层,那儿的光也就更弱更红了。P48-50