我们的太阳系究竟有多大？

启东1

我们太阳系的直径是多少？太阳与最近的恒星之间可以容纳多少给太阳系？

要丈量我们太阳系的大小不是一件容易的事，因为太阳系没有一个明确的边界。我将用两种计算方法来回答这个问题。一种是用冥王星的轨道来当作边界，另一种是用我们所知最远的彗星轨道来当作边界。

图解: 太阳和太阳系的行星 （距离未依照比例尺）

1.以冥王星轨道 为了解决这个问题，我们用冥王星轨道来作为太阳系边界。问题是冥王星的轨道不是一个圆，而是一个椭圆。所有的行星都绕日公转。大多数行星的轨道轨道都接近正圆，而冥王星例外。这意味着冥王星与太阳距离的变化很大。事实上，有些时候，冥王星比海王星更接近太阳！因此我们将太阳与冥王星的平均距离作为太阳系的半径（即5,913,520,000 千米或者说39.5AU，AU即天文单位，一个地日距）

图解: 太阳系天体的集合及其大小和相对距离

2.以彗星轨道在冥王星轨道之外，还有天体绕太阳运动。它们是彗星。我们已经识别了两个彗星类别。一个是柯伊伯带（ Kuiper Belt）、一个是奥尔特云（Oort Cloud）。奥尔特云的半径更大，大约为50,000AU（约7.5x1012 km）。如你所见，彗星要比行星距离太阳远得多。

图解: 奥尔特云和太阳系各大行星及最接近的两颗恒星的相对距离示意图。图中横轴以地日距离（1 天文单位）为比较基准，依对数尺度绘制（非等比例的线性尺度）。

现在距离太阳最近的是恒星是[半人马]比邻星（Proxima Centauri），距离太阳4.3光年远（一光年即光在一年中所走过的距离）。现在，一光年为 63,270 AU，也就意味着最近的恒星距太阳272,061 AU。

图解: 理论上奥尔特云的距离与太阳系其他结构的大小对比

我们太阳系的半径被看作为39.5 AU，也就是直径为79AU。这意味着我们可以在太阳与最近的恒星之间放3440个太阳系。

如果我们把所有的彗星都包括在内，就像第二种方法那样，太阳系的直径大约为10万AU，也就是说与最近的恒星之间可以放近2.7个太阳系。

图解: 奥尔特云及柯伊伯带示意图

另一种划分太阳系范围是通过日球层顶的位置。这是太阳风与星际介质以同样的压力相互推动的层级。越靠近太阳，太阳风的密度就越大。这产生一个很大压力，迫使低密度的星际介质远离。距离太阳越远，太阳风的密度越小，产生的压力也就越小。最终，就会在一个地方，太阳风的压力就会小的和星际介质产生的压力一样大。

图解: 气泡状的日球与它的各种过渡区在星际物质内移动。

附加：太阳系是受太阳引力约束的行星系统，以及直接或间接围绕太阳运行的天体的集合。直接围绕太阳运行点天体中，最大的是八颗行星，其余是比较小的天体，比如5颗矮行星和其它太阳系小天体。在间接绕太阳运行运行的天体-卫星中，有两颗比最小的行星水星还要大。

图解: 太阳系在银河系内的位置，以黄色的箭头标示。

太阳系是在46亿年前由星际分子云因引力塌缩而形成。太阳占据了太阳系绝大部分的质量，其余大部分的质量又被木星占据。内部四个较小的行星，水星、金星、地球和火星为类地行星，主要由金属和岩石构成。两个最大的行星，木星和土星，是气态巨行星，主要由氢和氦构成。两颗最外层的行星，天王星和海王星，是冰巨星，主要由比氢和氦熔点高一些的物质构成，这些物质被称为挥发物，比如水、氨和甲烷。所有八颗行星都有着接近圆形的轨道，并且轨道都在一个被称为黄道的平面内。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 北落师门- curious

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