一、 太阳系全貌鸟瞰

[ 录入者:linq | 时间:2010-01-13 22:55:31 | 作者:傅承启 | 来源: | 浏览:14298次 ]

1. 太阳系 全貌鸟瞰

1543年哥白尼的 《天体运行论》在德国纽伦堡出版,其时这位中风半年之久的 波兰天文学家已处于弥留之际。这本拉丁文巨著及时地送到了他的 手中,数小时后,这位伟人在抚摩自己毕生心血的 结晶中与世长辞,将无价的 日心学说留给了世界与人类。

这本六卷的 巨著批驳了统治人类一千多年托勒玫地心学说,论述了太阳、月球和行星 的 运行,建立了日心体系 的 太阳系 学说。哥白尼的 日心说从根本上动摇了中世纪宗教神学的 理论支柱,奠定了近代天文学的 基石,成为人类科学发展的 革命里程碑,“从此自然科学开始从神学中解放出来,并大踏步地前进” 。

托勒玫的 地心说

 

太阳系 由太阳、围绕其运转的 八大行星 、矮行星 、太阳系 小天体(小行星 、彗星 、柯依伯天体)三类天体,以及大量的 行星 际空间物质共同构成。

太阳是太阳系 的 中心天体,也是离地球最近的 恒星 。50亿年来,太阳源源不断地向整个太阳系 提供光和热。它几乎集中了太阳系 99.9%的 质量,将太阳系 的 其它天体紧紧地吸引在其周围环绕它运行。

八大行星 ,是太阳系 内除太阳以外的 主要天体,依照离太阳的 距离依次是:水星 、金星 、地球、火星 、木星 、土星 、天王星 和海王星 。按照2006年8月24日国际天文联合会的 决议,原先九大行星 之一的 冥王星 不再属于行星 。

八大行星 中,水星 和金星 在地球的 轨道以内,我们称它们为内行星 ,而地球轨道以外的 火星 、木星 等5颗大行星 则被称为外行星 。

由于地球的 自转,行星 每日东升西落。除此之外,它们相对于恒星 还有缓慢的 移动,时而自西向东,时而自东向西,有时又停止不动,这些奇怪的 移动分别被称为“顺行”、“逆行”和“留”。实际上,这是地球与行星 在绕太阳运转过程中彼此位置发生相对变化的 必然结果,这也是“行星 ”一词的 来源,也是古希腊托勒枚的 地心说不得不采用本轮和均轮的 缘由。

从地球上看,内行星 都出没在太阳的 附近,金星 距太阳不超过48度,水星 不超过28度,所以水星 和金星 都只能在黎明或傍晚时分看到。当它们在黎明出现时被称为晨星 (此时的 金星 又名为“启明星 ”),而当它们在傍晚出现时则被称为昏星 (此时的 金星 又名为“长庚星 ”)。当太阳、水星 或金星 与地球正好处在一直线上时,可以见到它们从太阳圆面上缓缓地通过,这一现象被称为“凌日”。凌日是比较罕见的 天文现象,早在2千年前,古代学者就曾用凌日现象测定太阳的 距离,17世纪哈雷也曾用金星 凌日测定过日地距离。内行星 也有像月球一样有盈亏圆缺的 相位变化,你如果拥有一架望远镜,就可以欣赏到这种奇异的 天象。

与内行星 只在太阳附近徘徊不同,外行星 可以出现在黄道(即太阳在天空中的 运行轨迹)附近的 任意位置。在环绕太阳的 运动中,外行星 有时会与地球走到太阳的 同一侧,这称为“冲日”现象,简称为“冲”。如果发生冲日时,它们又正好处于离太阳最近的 位置(近日点)附近,就称为“大冲”。例如火星 每780天就会出现一次冲,每15~17年发生一次大冲。冲日前后一段时间都是观测外行星 的 好时光。

八大行星 都沿近似圆形的 椭圆自西向东环绕太阳公转,轨道面几乎与地球的 公转轨道平面——黄道面重合,而且多数行星 在公转的 同时还作自西向东的 逆时针自转,只有金星 与天王星 例外。这些共同特征表明,八大行星 有着共同的 起源,在50亿年前形成于同一个原始太阳星 云。

2006年以前经典的 太阳系 示意图,其中冥王星 一直被认为是第九大行星 ,现在已归属为矮行星 。

矮行星 是新划分的 一类太阳系 天体。与行星 类似,它们也呈球状,但质量、体积相对较小,所以它们周围往往还集聚了许多类似的 或更小的 天体。第一批确定的 矮行星 只有三个:冥王星 、厄里斯(音译)及谷神星 。

太阳系 还有许多小天体——小行星 、彗星 、流星 体和更微小的 流星 体、尘粒。现今发现的 小行星 大多数位于火星 和木星 之间,称为主带小行星 ,那里蕴藏着数以百万计的 小行星 ,迄今为止,已发现50余万颗,有临时编号的 也超过12万颗。有些小行星 的 轨道非常扁,甚至会跑到地球轨道以内,称之为近地小行星 。彗星 也是太阳系 的 成员,彗星 的 出现是很平常的 ,但是拖着巨大尾巴的 彗星 比较罕见,多数需用望远镜才能看到。我国古代有不少有关彗星 的 记录,至今仍有研究的 价值。彗星 的 轨道很扁,有时形如抛物线和双曲线,环绕太阳一周通常需要许多年,甚至长达数万年。

(图:根据2006年IAU决议产生的 太阳系 八大行星 和3个矮行星 的 示意图。)

(注:此图需美工翻译,上排从左至右:水星 、金星 、地球、火星 、木星 、土星 、天王星 、海王星 ,“行星 ”

                      下排从左至右:谷神星 、冥王星 、厄里斯,“矮行星 ”)

太阳系 天体的 距离通常用地球到太阳的 平均距离——天文单位来度量,1天文单位约等于1.5亿千米。八大行星 都在离太阳30天文单位以内,其实太阳的 引力范围要大得多。从海王星 往外直至太阳系 的 边缘则是一片广袤的 空间,在那里有些什么至今还不清楚,我们把海王星 轨道以外可能存在的 天体统称为“海外天体”。最近十年来,在距太阳30到50天文单位一带已经发现了上千个天体,最大的 甚至超过了冥王星 ,那个环带被称为“柯依伯带”,柯依伯带里的 天体则称为“柯依伯天体”,有些彗星 可能就来自柯依伯带。向更远去,在离太阳一光年的 地方可能还有个彗星 “仓库”,称为奥尔特云,那里可能是长周期彗星 的 发源地,不过迄今尚未获得证实,这个谜还有待于后人去揭开。

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