【原】太陽系,，我們的家園,，它到底有多大？其邊界到底在何處,？

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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我們太陽系的直徑是多少,？太陽與最近的恒星之間可以容納多少給太陽系？

要丈量我們太陽系的大小不是一件容易的事,，因為太陽系沒有一個明確的邊界,。我將用兩種計算方法來回答這個問題。一種是用冥王星的軌道來當(dāng)作邊界,，另一種是用我們所知最遠(yuǎn)的彗星軌道來當(dāng)作邊界,。

圖解: 太陽和太陽系的行星（距離未依照比例尺）

1.以冥王星軌道為了解決這個問題，我們用冥王星軌道來作為太陽系邊界。問題是冥王星的軌道不是一個圓,，而是一個橢圓,。所有的行星都繞日公轉(zhuǎn)。大多數(shù)行星的軌道軌道都接近正圓,，而冥王星例外,。這意味著冥王星與太陽距離的變化很大。事實上,，有些時候,，冥王星比海王星更接近太陽！因此我們將太陽與冥王星的平均距離作為太陽系的半徑（即5,913,520,000 千米或者說39.5AU,，AU即天文單位，一個地日距）

圖解: 太陽系天體的集合及其大小和相對距離

2.以彗星軌道在冥王星軌道之外,，還有天體繞太陽運動,。它們是彗星。我們已經(jīng)識別了兩個彗星類別,。一個是柯伊伯帶（ Kuiper Belt）,、一個是奧爾特云（Oort Cloud）。奧爾特云的半徑更大,，大約為50,000AU（約7.5x1012 km）,。如你所見，彗星要比行星距離太陽遠(yuǎn)得多,。

圖解: 奧爾特云和太陽系各大行星及最接近的兩顆恒星的相對距離示意圖。圖中橫軸以地日距離（1 天文單位）為比較基準(zhǔn)，依對數(shù)尺度繪制（非等比例的線性尺度）,。

現(xiàn)在距離太陽最近的是恒星是[半人馬]比鄰星（Proxima Centauri）,，距離太陽4.3光年遠(yuǎn)（一光年即光在一年中所走過的距離）。現(xiàn)在,，一光年為 63,270 AU,，也就意味著最近的恒星距太陽272,061 AU。

圖解: 理論上奧爾特云的距離與太陽系其他結(jié)構(gòu)的大小對比

我們太陽系的半徑被看作為39.5 AU,，也就是直徑為79AU,。這意味著我們可以在太陽與最近的恒星之間放3440個太陽系。

如果我們把所有的彗星都包括在內(nèi),，就像第二種方法那樣,，太陽系的直徑大約為10萬AU，也就是說與最近的恒星之間可以放近2.7個太陽系,。

圖解: 奧爾特云及柯伊伯帶示意圖

另一種劃分太陽系范圍是通過日球?qū)禹數(shù)奈恢?。這是太陽風(fēng)與星際介質(zhì)以同樣的壓力相互推動的層級。越靠近太陽，太陽風(fēng)的密度就越大,。這產(chǎn)生一個很大壓力,，迫使低密度的星際介質(zhì)遠(yuǎn)離。距離太陽越遠(yuǎn),，太陽風(fēng)的密度越小,，產(chǎn)生的壓力也就越小。最終,，就會在一個地方,，太陽風(fēng)的壓力就會小的和星際介質(zhì)產(chǎn)生的壓力一樣大。

圖解: 氣泡狀的日球與它的各種過渡區(qū)在星際物質(zhì)內(nèi)移動,。

附加：太陽系是受太陽引力約束的行星系統(tǒng),，以及直接或間接圍繞太陽運行的天體的集合。直接圍繞太陽運行點天體中,，最大的是八顆行星,，其余是比較小的天體，比如5顆矮行星和其它太陽系小天體,。在間接繞太陽運行運行的天體-衛(wèi)星中,，有兩顆比最小的行星水星還要大。

圖解: 太陽系在銀河系內(nèi)的位置,，以黃色的箭頭標(biāo)示,。

太陽系是在46億年前由星際分子云因引力塌縮而形成。太陽占據(jù)了太陽系絕大部分的質(zhì)量,，其余大部分的質(zhì)量又被木星占據(jù),。內(nèi)部四個較小的行星，水星,、金星,、地球和火星為類地行星，主要由金屬和巖石構(gòu)成,。兩個最大的行星,，木星和土星，是氣態(tài)巨行星,，主要由氫和氦構(gòu)成,。兩顆最外層的行星，天王星和海王星,，是冰巨星,，主要由比氫和氦熔點高一些的物質(zhì)構(gòu)成，這些物質(zhì)被稱為揮發(fā)物,，比如水,、氨和甲烷,。所有八顆行星都有著接近圓形的軌道，并且軌道都在一個被稱為黃道的平面內(nèi),。