第五集：太陽系

太陽系（圖8、圖9），是銀河系中數(shù)千億顆恒星中的一員,。八大行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn),，軌道幾乎在一個(gè)平面上,。科學(xué)家通過凱克望遠(yuǎn)鏡在眾多星系中尋找到360多個(gè)類太陽系,，這些恒星周圍也有行星旋轉(zhuǎn),，只是數(shù)量不同而已。通過觀察,，發(fā)現(xiàn)這些行星繞行軌道混亂,，有的離恒星較近速度極快，有的行星比木星還大幾倍,，有的行星飛向太空，又迅速返回。目前尚未找到與太陽系相同的恒星。

    太陽系有8大行星，它是如何形成的,？這個(gè)問題很有趣,。事實(shí)上太陽系的形成與其他恒星形成有許多類似的地方。最初是大量星云凝聚在一起,，由于引力使星云聚合,，由小變大并旋轉(zhuǎn)，在吸附周圍物質(zhì)過程中體積越變?cè)酱?，最后引力將中心的氫原子點(diǎn)燃,，發(fā)生聚變發(fā)光，一顆恒星就這樣誕生了,。

    行星又是怎么演變的,？一直困擾眾多天文學(xué)家。直至前幾年美國發(fā)射的天空飛船上,，一位叫唐·佩利特的科學(xué)家在空間站做試驗(yàn),，他將糖、鹽粉末放在充氣的透明塑料袋,，觀察這些粉末在失重狀態(tài)下反映,，是不是四處懸浮飄散，令科學(xué)家驚奇的是,，糖,、鹽粉末并未懸浮飄散，而是相互聚合,，有成團(tuán)的趨勢(shì),。這一發(fā)現(xiàn)揭示了行星為什么在太陽周圍形成行星的奧秘（圖10）。

    太陽形成后,，她的周圍仍然存在大量宇宙塵埃,，各種元素粒子，這些粒子相互聚合形成巖石,，由石子到石塊,，再到大的固態(tài)物體，這些億萬個(gè)物體相互碰撞,，形成更大的形狀不同天體。當(dāng)這些天體直徑小于800公里時(shí),，它們的形狀是有棱有角的多面體,，當(dāng)直徑超過800公里以上時(shí),，隨著吸附的物質(zhì)越來越多，在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)和引力作用下,，天體由多面體逐漸變成球形天體,，成為太陽眾多行星的一個(gè)。

    這個(gè)過程大約持續(xù)了5億年之久,。當(dāng)年太陽周圍仍然有100多個(gè)比較大的小行星,，這些行星形成八大行星前，經(jīng)歷了無數(shù)次的碰撞,，那場面非常驚險(xiǎn)慘烈（圖11）,。一個(gè)行星撞上水星發(fā)生爆炸，將水星外殼撞成無數(shù)的形狀不等的碎片拋向太空,；地球也未能幸免,，有一顆比地球小的行星撞上地球，因?yàn)樽矒舻慕嵌炔徽恍?，恰到好處地撞?5角的地方,，將地球的部分外殼撞破，但地球仍然存在,，地殼和行星碎片飛向太空,，若干年后這些碎片在引力作用下聚合成今天的月球；行星之間這種撞擊時(shí)常發(fā)生,，在太陽系是司空見慣的天體現(xiàn)象,。

    太陽系八大行星，分為兩大類：巖態(tài)行星,，水星,、金星、地球和火星,；氣態(tài)行星：木星（圖12）,、土星（圖13、14,、15）,、天王星和海王星。原來的九大行星冥王星本身不具備行星的條件,，質(zhì)量小,，是柯伊伯帶的一顆比較大的天體，它的軌道不太規(guī)矩,，因此被除名,。

太陽系內(nèi)的幾個(gè)行星（水星、金星,、地球,、火星）都是巖態(tài)行星,，為什么它們靠近太陽先形成呢？天文學(xué)家經(jīng)研究認(rèn)為,，巖態(tài)行星經(jīng)受得住太陽熱量炙烤,，所以先形成。氣態(tài)行星距太陽距離遠(yuǎn),，接收太陽熱量較少,，所以在距太陽較遠(yuǎn)的地方形成。

天王星,、海王星體積比較小,，由冰塊、塵埃和氣體混合而成,，它們?yōu)槭裁催h(yuǎn)離太陽而在土星外的軌道運(yùn)用呢,？這是非常難以理解的問題，經(jīng)過分析,，原來是木星,、土星體積過于大，其引力也非常強(qiáng)大,，尤其是土星,、木星在太陽同側(cè)相近運(yùn)行時(shí)，其引力疊加,，天王星,、海王星被土星、木星的強(qiáng)大引力連推帶拽,，將其推出近日軌道到土星外軌道運(yùn)行,，而且還有個(gè)奇怪現(xiàn)象，天王星,、海王星的軌道有時(shí)在土星外側(cè)互相交換,，天王星有時(shí)在里面，有時(shí)又跑到海王星外面,，過段時(shí)間又恢復(fù)正常,，追根尋源都是木星、土星引力共振惡作劇,。

也有一種理論,，認(rèn)為氣態(tài)行星在外層空間先形成，后來鬼使神差運(yùn)行到太陽系,，被太陽引力俘獲,，所以成為今天這個(gè)樣子。

在分析太陽光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)其表面有鋰元素，由此科學(xué)家推斷,，在若干萬年前,，很可能在行星形成那段時(shí)間，有一個(gè)巖態(tài)行星沖進(jìn)太陽懷抱,，這個(gè)巖態(tài)行星正好有大量鋰元素，在高溫下有鋰元素燃燒所至,。后來太陽系內(nèi)的行星碰撞逐漸平靜下來,，每個(gè)行星都有比較正規(guī)的繞行軌道。地球繞太陽1周為1年,，每小時(shí)10.6萬公里,；水星繞太陽1周29天；土星29年,，海天星164年,。海王星外是大小碎石組成的柯伊帕帶，這里距太陽有50億公里,，光線很暗,，溫度很低。再向外邊延伸叫奧爾特云,，這里幾乎看不到太陽光,，距離太陽有1光年的路程，可見非常之遙遠(yuǎn),。

雖然太陽系八大行星都比較穩(wěn)定,，但也不是沒有危險(xiǎn)降臨。據(jù)考證,，6500萬年前有顆小行星撞上地球,，使地球70%的生物滅絕，如果此類災(zāi)變經(jīng)常發(fā)生,，地球就不會(huì)有生命存在,。幸運(yùn)的是地球外圍有厐大的土星、木星,，特別是木星保護(hù),，使地球免于受天外小行星撞擊，木星在客觀上成為地球的保鏢,。1993年的蘇梅利克彗星撞擊木星,，就是這種保護(hù)的實(shí)例演示，如果沒有木星保護(hù),，蘇梅利克彗星很可能與地球發(fā)生撞擊,，真要如此地球末日真的來臨了。地球距太陽不遠(yuǎn)不近，遠(yuǎn)處有木星,，近處有月球保護(hù),，又有不多不少的水，所以地球是顆幸運(yùn)行星,。

    銀河系里有形形色色的太陽系,。科學(xué)家觀測到距地球20光年的太空中有一個(gè)類太陽系,，而整個(gè)宇宙中觀測到的有420個(gè)行星,，經(jīng)過分析多數(shù)是像木星那樣的氣態(tài)行星，而且距恒星較近，要不就是距恒星太遠(yuǎn)，尚未發(fā)現(xiàn)一個(gè)是巖態(tài)行星,。有個(gè)名叫葛利斯581的行星,，是地球的2倍大，距恒星遠(yuǎn)近適中，但距離我們很遙遠(yuǎn)，無法預(yù)知這顆行星上是否有水和生命存在。其他行星大氣有的是甲烷,，有的是氮?dú)猓瑳]有一個(gè)與地球的條件相同,。

    太陽系跟其他恒星一樣,，有誕生、成長,，必然也會(huì)走向毀滅,。據(jù)推算，50億年后太陽內(nèi)的氫,、氦燃料將耗盡,，高溫使太陽體積膨脹變成紅巨星，太陽內(nèi)核蛻變成一顆白矮星,，形狀有地球大?。▓D16）。內(nèi)太陽系的巖態(tài)行星,，如火星仍然繞白矮星運(yùn)行,，也發(fā)光，引力極大,，但每時(shí)刻給行星的能量大大減少,，太陽系內(nèi)將變暗。也許由于太陽質(zhì)量的縮小,，引力不足控制尚存的幾顆行星,，出現(xiàn)軌道錯(cuò)亂,，也許會(huì)發(fā)生火星撞地球、撞木星的壯觀場面,，無論是不是發(fā)生行星再次碰撞,，太陽系的毀滅是自然規(guī)律，無法逃避,。

太陽（恒星）形成初期,，周圍有一團(tuán)濃厚的物質(zhì)云團(tuán)包圍著

太陽系的行星猶如這些糖、鹽碎末,，在真空條件下互相吸引,，逐漸形成行星


太陽系形成中期，周圍有百多個(gè)行星,，經(jīng)過無數(shù)次碰撞劣散合成，最后形成八大行星

行星之間的碰撞慘烈狀態(tài)示意圖
地球在形成之前不斷吸收周圍的大小碎塊


木星這個(gè)氣態(tài)行星也曾不斷吸收周圍物質(zhì)
木星周圍濃厚的大氣

美麗的土星環(huán),，它是由億萬顆冰晶,、碎石形成的

太陽的結(jié)局--變成一顆形如地球般大小的白矮星


比太陽質(zhì)量大幾倍的恒星，最后的結(jié)局--變成一顆脈沖中子星
比太陽質(zhì)量大百倍的恒星消亡,，最后變成一顆磁性中子星

比太陽質(zhì)量大千百倍的恒星消亡將在內(nèi)部形成各種重元素,，最后核心處變成一個(gè)黑洞并越長越大

各種物質(zhì)元素在特定條件下形成并在爆炸的瞬間向四處擴(kuò)散

黑洞吸入周圍的一切物質(zhì)，包括光線

黑洞吸收的物質(zhì)飽和后從兩極向外噴射高能粒子流（類星體）又稱r射線暴


r射線暴