太陽系

**太陽系**（粵拼：taai³ joeng⁴ hai⁶）（英文：Solar System）係位於銀河系（Milky Way）嘅一個星系，而太陽系嘅中心係太陽，佢本身嘅質量就佔咗太陽系嘅 99.8%，其餘嘅0.2%係圍繞住太陽運行嘅八大行星同佢哋嘅衛星、小行星同埋一啲細小嘅星際物質。

拉闊來講，太陽系個範圍，包括太陽、四個岩石行星，石質小行星帶，四個氣體大行星，冰質柯伊伯帶（Kuiper belt）。柯伊伯帶之外，係個分散物質盤，叫黃道離散天體，跟住就係太陽層（Heliopause）。再出啲就係估計有歐特星雲（Oort cloud）。

太陽系嘅物質分三種：行星、矮行星、同埋太陽系細嘢。以太陽做中心，由近到遠，行星次序係水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星同海王星。呢八個行星，有六個係有天然衞星，而外行星重會有星塵圍住，變成個星環。

而矮行星有5個，佢哋嘅次序係穀神星、冥王星、妊神星、鳥神星同鬩神星，除咗妊神星之外其他都有天然衞星。

太陽系細嘢就有小行星、衛星同彗星等等。

## 太陽

太陽係太陽系入面嘅恆星，佢好重，係地球質量嘅332,900倍，佔太陽系整體質量嘅99.86%。佢嘅質量高到可以為核心提供足夠嘅溫度同密度，去維持核融合反應將氫轉做氦。呢個過程會放出好多能量，大部份以電磁波嘅形式散發出去，其中絕大部份係可見光。

因為太陽核心嘅核融合反應係將氫轉做氦，根據定義太陽屬於主序星，事實上佢屬於G2-類主序星，呢個分類係同有效溫度有關嘅。太陽嘅溫度喺主序星之中屬於中間。整體嚟講，比太陽凍同埋暗嘅紅矮星佔咗銀河系入面恆星嘅大約75%。

太陽係一粒第一星族星，有大量比氫同氦重嘅元素（天文學術語入面叫「金屬量」），比第二星族嘅星為多。「金屬」係喺古老嘅恆星爆炸嗰陣喺星核到形成嘅，所以要有啲恆星「死咗」呢個宇宙先會有呢啲「金屬」。古老嘅恆星入面有少啲金屬，後來嘅就有多啲。現時嘅理論認為高金屬量係太陽系能夠形成行星系統嘅重要條件，因為行星係透過金屬吸積而成。

## 發現同探索

喺歷史上大部分時間，人類都冇正確理解太陽系。自古以嚟，人哋就觀察到夜晚天空中嘅光點，仲知道大部分都係固定唔變嘅，並將佢哋分類成星座。喺發明觀測儀器之前，人哋已經睇到有啲星係會郁嘅，但因為佢哋嘅運動唔係一致嘅，所以叫佢哋做行星（實際上如果長期觀察幾十年，就會發現佢哋嘅軌道係一致嘅，但係喺天文觀測嘅早期階段，人哋都未意識到呢一點）。直到中世紀末期同文藝復興時期，主流觀點都係地心說，即係認為所有天體都圍繞住地球轉。希臘哲學家亞里士多德推測出一個接近現代太陽系嘅模型，而尼古拉·哥白尼就首次將呢個模型系統化成為日心說。到咗十七世紀，伽利略、開普勒同牛頓從物理學嘅角度發展咗日心說，而認為行星同地球一樣遵循相同物理定律嘅諗法慢慢開始被接受。喺呢個時期發明嘅望遠鏡帶嚟咗大量關於月球同其他行星嘅新發現。隨住望遠鏡嘅改進同無人探測器嘅探索，人哋開始認識到山、隕石坑等地質特徵，以及沙塵暴、雲、冰冠等大氣現象。

### 用望遠鏡觀察同發現

早期對太陽系嘅科學觀察主要靠望遠鏡進行，天文學家開始將肉眼難以觀察到嘅天體記錄喺星圖上面。第一個對太陽系個別天體進行詳細物理觀察嘅係伽利略，佢發現咗月球表面嘅隕石坑、太陽嘅太陽黑子，仲有圍繞木星轉嘅四粒衛星。跟住伽利略嘅發現，克里斯蒂安·惠更斯發現咗土星環同衛星泰坦，而喬凡尼·卡西尼就發現咗四粒土星衛星同土星環入面嘅卡西尼空隙。

1705年，埃德蒙·哈雷經過多次觀察彗星之後，發現有一粒彗星每隔75到76年就會返嚟一次，呢個發現證明咗除咗圍繞太陽轉嘅行星之外，仲有其他天體嘅存在。而喺前一年1704年，「Solar System」（太陽系）呢個詞第一次喺英文中出現。

1781年，威廉·赫歇爾喺金牛座嘅方向搵緊雙星系統嘅時候，發現咗一粒佢以為係彗星嘅天體。但係經過軌道計算之後，發現原來係一粒新行星——天王星。

1801年，朱塞佩·皮亞齊發現咗一粒喺火星同木星之間運行嘅細小天體——穀神星。一開始以為係新嘅行星，但係之後嘅觀察發現附近有成千上萬粒類似嘅小天體，所以穀神星就畀重新分類咗。

1846年，因為天王星嘅軌道同實際計算有出入，勒維耶推測可能有一粒新行星喺外圍影響緊天王星嘅運動。根據佢嘅計算，約翰·戈特弗里德·加勒同海因里希·路德維希·德阿雷斯特進行咗觀察，最後發現咗新行星海王星。

但係就算發現咗海王星之後，其他行星同海王星本身嘅軌道仲係有誤差，所以人哋估計喺海王星外圍仲有一粒行星。珀西瓦爾·洛厄爾將呢粒假設中嘅天體叫做X行星。佢死咗之後，克萊德·湯博根據洛厄爾嘅預測喺洛厄爾天文台進行觀察，最後發現咗新行星冥王星。不過之後嘅觀察發現冥王星太細，唔夠影響其他行星嘅軌道，所以呢個發現可能只係巧合。就好似穀神星一樣，冥王星一開始都被認為係行星，但係之後喺附近發現咗好多類似嘅天體，所以喺2006年畀國際天文學聯合會重新分類做矮行星。

1992年，夏威夷大學嘅大衛·朱伊特同麻省理工學院嘅珍·呂喺冥王星軌道附近發現咗一粒細小天體阿爾比翁。阿爾比翁係第一粒被發現嘅太陽系外圍天體。呢個發現令人認為冥王星呢類天體可能係由一大堆冰質細小天體組成。

2005年，邁克爾·布朗、查德·特魯希略同大衛·拉比諾維茨發現咗一粒離散盤天體鬩神星。一開始以為佢大過冥王星，仲以為係海王星以外最大嘅天體。但係根據2015年7月新視野號探測器對冥王星嘅觀察結果，而家認為鬩神星嘅體積略細過冥王星，但質量稍大啲。

### 太空船探索
[縮圖|右|探測器「[伽利略號」影嘅木星衛星歐羅巴表面]]
縮圖|右|太陽系探索嘅時間表
[縮圖|右|1983年過咗冥王星軌道嘅「[先鋒十號」嘅想像圖。2003年1月喺82天文單位之外收到最後一次訊號之後，就冇再聯繫到。如果冇受到咩衝擊嘅話，而家仲以每秒43,400公里（27,000英里）嘅速度遠離太陽緊。]]

自從開始之後，唔同嘅太空機構都策劃咗好多用太空機械人嘅任務，執行咗大量嘅探索。

第一個送上太空嘅人造物係1957年發射嘅蘇聯嘅「史普尼克1號」，佢成功圍繞地球軌道轉到第二年1月4號。1959年發射嘅美國「探索者6號」就係第一次喺太空影到地球嘅相。

### 飛越探索
第一個成功探索地球以外嘅探測器係1959年發射嘅「月球1號」。原本打算撞落月球表面，但最後變成第一個圍繞太陽公轉嘅人造物。第一次飛越金星嘅係1962年發射嘅「水手2號」，火星就係1965年發射嘅「水手4號」，水星就係1974年發射嘅「水手10號」。

第一個探索外太陽系行星嘅探測器係「先鋒十號」，佢喺1973年到達木星。1979年，「先鋒十一號」就成為第一個探索土星嘅探測器。旅行者計劃嘅「旅行者1號」同「旅行者2號」喺1977年發射，其中2號喺1986年首次探索天王星，1989年首次探索海王星。而家旅行者已經過咗海王星軌道，完成咗行星探索任務，而家繼續研究太陽圈、太陽圈層同星際激波。根據美國太空總署講，兩個旅行者探測器已經喺距離太陽約93天文單位嘅地方開始受到終端激波嘅影響。

2006年1月19號發射嘅探測器「新視野號」係第一個探索柯伊伯帶嘅探測器。佢喺2015年7月飛越冥王星，做咗詳細嘅觀測。作為新視野號嘅延伸任務，佢喺2019年1月1號飛越咗太陽系外圍天體阿洛克斯（終極遠境、）。

## 結構同組成

太陽系嘅主要成分係太陽，佢佔咗成個系統質量嘅99.86%，靠重力將太陽系入面所有天體拉住。剩低嘅質量入面，有99%係四個巨行星。其他天體（四個岩石行星、衛星、小行星、彗星等）加埋都唔夠0.002%。

太陽系嘅行星都係喺同地球差唔多嘅軌道平面上公轉，但係彗星同太陽系外圍天體就成日喺同黃道面有大角度嘅軌道上面轉。喺北極睇落去，差唔多所有圍住太陽轉嘅天體都係逆時針方向公轉，但係都有啲例外，好似哈雷彗星咁。

人哋有時會將太陽系嘅整體結構分成兩個部分：一個係小行星帶以內嘅四個岩石行星公轉嘅範圍，另一個就係柯伊伯帶以內嘅四個巨行星公轉嘅範圍。包括岩石行星同小行星帶嘅範圍叫做**內太陽系**（），而超過咗小行星帶、包括四個巨行星嘅範圍就叫做**外太陽系**（）。自從發現咗柯伊伯帶之後，人哋就開始將佢當做一個新嘅、同頭先兩個唔同嘅範圍。

太陽系入面好多行星都有衛星圍住佢哋轉，形成咗太陽系嘅次級結構。而且四個巨行星都有由啲細細粒天體組成嘅環圍住佢哋轉。大部分大型衛星都係自轉同公轉同步（潮汐鎖定），即係成日將同一面對住佢哋嘅行星。

開普勒定律講咗圍住太陽轉嘅物體嘅軌道。根據呢啲定律，圍住太陽轉嘅物體會喺以太陽做焦點嘅橢圓軌道上面轉。離太陽越近（軌道半長軸越細）嘅物體，受太陽重力影響越大，所以轉得越快。喺橢圓軌道上面，每轉一圈軌道都會變，最接近太陽嘅位置叫做**[[遠日點同近日點|近日點]]**，最遠嘅位置叫做**遠日點**。行星嘅軌道差唔多係圓形，但係小行星、彗星同太陽系外圍天體就成日係好誇張嘅橢圓軌道。呢啲天體嘅軌道可以用數值模型嚟預測。

雖然太陽佔咗太陽系成個質量嘅大部分，但係佢淨係佔咗成個系統角動量大約2%。木星同其他行星嘅質量、軌道同離太陽嘅距離組合起嚟，佔咗太陽系大部分嘅角動量，彗星都有貢獻。

差唔多組成咗成個太陽系嘅太陽，大約98%係由氫同氦組成。其他部分主要係由木星同土星組成，佢哋都主要係由氫同氦組成。喺太陽系入面，因為太陽嘅熱同光壓，唔同位置嘅組成都有啲唔同。一般嚟講，離太陽越近嘅天體，就由熔點越高嘅物質組成；離太陽越遠嘅天體，就由熔點越低嘅物質組成。呢啲物質可能會凝固嘅界線叫做雪線（霜線）。舉個例，喺太陽系入面水嘅雪線就係喺火星軌道同木星軌道之間。

內太陽系嘅天體，好似頭先講嘅，主要係由岩石組成，主要成分係硅、鐵、鎳等喺原始行星系盤入面都係固體狀態嘅高熔點化合物。木星型行星嘅木星同土星主要係由喺原始行星系盤入面係氣體狀態嘅氫、氦、氖等低熔點同蒸氣壓高嘅物質組成。所以而家，物質喺太陽系入面係固體、液體定係氣體狀態，要視乎佢嘅位置而定。但係喺原始行星系盤仲存在嘅時候，就淨係有固體同氣體兩種狀態嘅物質。相反，好多衛星、天王星、海王星同太陽系外圍天體就含有好多冰。呢啲冰同氣體混合埋一齊嘅嘢叫做。

### 規模

以地球到太陽嘅距離做基準嘅單位叫做**[[天文單位]]**（，au），1 au大約等於1億5000萬公里，太陽嘅半徑係0.0047 au（70萬公里）。最大嘅行星木星離太陽5.2 au（7億8,000萬公里），最遠嘅海王星就離太陽30 au（45億公里）。

雖然有啲例外，但係通常越遠離太陽，行星之間嘅間距就越大。舉個例，水星同金星之間相距0.33 au，但係木星同土星之間就相距4.3 au，天王星同海王星之間更加相距10.5 au。有啲人試過用數學公式嚟表達行星同太陽嘅距離關係，其中最有名嘅就係提蒂烏斯-波得定律。但係呢啲理論冇科學根據，而家已經唔再被接受。

有啲人想用人類嘅尺度嚟表達太陽系嘅相對規模，有啲細型嘅模型好似太陽系儀咁，但係都有啲大型嘅模型橫跨幾個城市同地區。呢啲太陽系模型入面最大規模嘅瑞典太陽系，將直徑110米嘅斯德哥爾摩環球競技場當做太陽。喺呢個比例之下，木星就會係一個直徑7.5米嘅球體，擺喺大約40公里遠嘅斯德哥爾摩-阿蘭達機場度。而家擺得最遠嘅物體係直徑10厘米嘅球，代表鐘神星，離太陽大約912公里。

如果將太陽到海王星嘅距離縮細到100米，太陽嘅直徑就會變成3厘米，巨行星都會變到3毫米以下。包括地球喺內嘅岩石行星，跟據呢個比例，就會細過0.3毫米。另一方面，如果將太陽嘅直徑縮到1米，地球就會離太陽107米遠，海王星就會離太陽3.2公里遠。

## 註

## 攷