太阳系是以太阳为中心,以及所有被太阳引力所“束缚”的天体的集合体。在这个庞大的家族中,太阳的质量占到了99.8%,算得上是“一家之主”了。
太阳系
太阳系的主要成员
在太阳系中,环绕太阳的天体可分为三大类,它们分别是行星、矮行星和太阳系小天体。
除了太阳之外,太阳系最主要的天体就是行星,天文学家也将它们称为“大行星”。太阳系中公认的有八大行星,如果按照与太阳的距离远近来排序,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。它们都在各自的轨道上运转,同时环绕太阳公转。
矮行星的体型并不大,可是其质量却能够使它们保持球形,由于它们无法依靠自身的引力扫清自身轨道附近的区域,因此比行星“矮”一些。目前已经被公认的矮行星有五颗,其中冥王星、谷神星和阋神星都十分出名。
小行星也像行星和矮行星那样,沿着各自的轨道运行,同时也环绕着太阳公转。目前被公认的小行星数目已经达到了十万颗以上,不过它们的形状都不规则,大多分布在木星轨道和火星轨道之间。
太阳系小型天体则包括卫星、彗星及流星等。它们共同组成了壮丽的太阳系大家庭。
孕育太阳系的神秘力量
太阳系是从哪里来的?在天文学中,这个问题的正式名称是“太阳系的起源”。
大约在46亿年前,一颗临近死亡的恒星在银河系中发生了大爆炸,它消耗了自己所有的核燃料,又受到自身超强的引力作用,开始迅速收缩,变成了一颗可怕的超新星——它的密度大得惊人,温度超过了10000亿度。之后它又发生了大爆炸,其光亮超过了几百个太阳的亮度,冲击波打破了银河系中星云的分布平衡,有一部分星云汇集在一起,温度和密度不断增高,这部分不断聚集能量的星云中心就是最原始的太阳。
在这之后,它的外部星云开始围绕着中心旋转,直到旋转的星云逐渐冷却下来,变成无数“小行星”,它们的直径都只有10公里左右。随着时间的推移,这些小行星也不断碰撞,其中一些在碰撞过程中毁灭了,另一些有幸“存活”的则相互融合在一起,变成了太阳系的八大行星。在靠近太阳的区域,从里到外形成了由金属和岩石组成的四颗土质行星:水星、金星、地球和火星;在离太阳更远的地方,形成了由气和冰组成的四颗气质行星:木星、土星、天王星、海王星。
除此之外,还有无数矮行星和成千上万的小行星围绕着太阳运行,和许多小天体在大行星的吸引之下,变成了围绕它们转行的卫星。就这样,太阳系诞生了,成为一个和谐的大家庭。
太阳系的“母星”
太阳只是宇宙中的一颗十分普通的恒星,不过却是太阳系的中心天体,也被称为太阳系的“母星”。
在太阳系中,太阳是唯一会自身发光的天体,它的质量约为地球的33万倍,也是太阳系的最主要成员。如今的太阳正处于恒星演化的壮年期,其核心内用于核聚变的氢并没有被用尽,所以太阳的亮度还会不断增强,早期的太阳亮度仅仅是当代的75%左右。如果我们利用数学公式计算一下太阳内部的氢氦比例,就能够算出太阳可能已经完成了自己生命周期的一半。大约在50亿年之后,太阳内部进行核聚变的氢会用光耗尽,那时候太阳会变成一颗更大更明亮但表面温度降低的红巨星,其亮度将是现在的数千倍左右。如果太阳的温度按着现在的速度继续升高,大约在10亿年之后,地球上的水将无法以液态的形式存在于地球表面,这样地球生物将趋于灭绝。
在太阳变成红巨星之后,太阳外层的气体会受到热脉动的影响而向外逃逸,形成行星状星云。而太阳的外层剥离之后,就只剩下恒星炙热的核心,最终变成白矮星。
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