太阳系的边界到底在哪？太阳系到底有多大？

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太阳系的边界到底在哪？太阳系到底有多大？

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根据现在的科学研究来看，太阳系的直径大约是2光年左右，半径也就是一光年，但这个答案是否正确还不好说，但目前科学家们对于太阳系的范围就是这么认为的。
实际上从人类知晓太阳系以后，对于太阳系的边界到底在哪里，人们一直都有不同的看法，过去的时候人们一般会认为冥王星就是太阳系的边缘地带，只要越过了冥王星就等于飞出了太阳系，但这个答案显然是不正确的，因为在冥王星之外，仍有许多未知的天体围绕太阳进行运动，所以这个答案就被否定了。

后来科学家们又提出了另外一种结论，就是以太阳风影响的区域为界限，那么太阳风是一种高速带电的粒子流，这种粒子流由太阳对外抛出，分散在广袤的宇宙空间当中，科学家们把太阳风能够影响的最大区域称之为日球层。
那么日球层到底有多大呢，答案是大约90个天文单位左右，差不多有2.5个冥王星那么远，不过日球层的范围，虽然已经比过去的冥王星要大的多，但这里仍然不是太阳系的边界所在，因为在这外面，仍然有无数未知的天体受到太阳的影响，所以这个答案也被否定了。

再后来科学家们又提出了另一种新的理论，就是以太阳的引力范围为标准，只要宇宙中的某个天体受到太阳的引力作用，那么这个地方仍然属于太阳系之内，这个范围科学家们给出的答案就是直径2光年左右。
科学家通过研究认为，在距离太阳1光年以外的地方，有一个叫做奥尔特云的未知云团，这个云团当中存在无数的彗星，小行星，陨石等，那么奥尔特云包裹着整个太阳系，这里也是太阳系真正的边缘所在，只要人类越过了奥尔特云，就等于离开了太阳系，进入浩瀚的银河系当中了。

不过奥尔特云也存在着一个问题，就是没有任何实质性的证据，只是人类自己的猜想，毕竟人类的飞行器根本就飞不到这里，要知道一光年的距离听起来虽然不多，但以人类最快的飞行器也要几千年才行，所以奥尔特云是否真的就是太阳系的边界，还有待进一步的证实。
最后有同学会说旅行者一号已经离开太阳系了，答案是旅行者一号只是离开了日球层，它假如要飞到奥尔特云的话，估计要3000年到4000年左右，所以旅行者一号仍然还在太阳系以内……

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三张图看起来或许更直观！看图之前，先简单介绍两个长度单位：天文单位（地球与太阳的平均距离，1.5亿公里），光年（光行走亿年的距离）！
开始上图！


上图能够很直观地看出太阳系天体分布和大小，最中心的小球代表太阳，太阳附近的轨道代表八大行星轨道，横向刻度代表距离（天文单位）！
八大行星中最外面的海王星距离太阳大约30个天文单位，而太阳系的边界可以延伸至至少50000个天文单位，大部分外部空间都是奥尔特云！
第二张图。说明了曾经的太阳系第九大行星冥王星轨道，柯伊伯带和奥尔特云的分布，柯伊伯带位于冥王星轨道外侧，而图中中间的小点囊括了柯伊伯带以内的全部太阳系！

第三张图，更加直观地反应出太阳系的结构，三个英文单词从里到外分别是海王星轨道，柯伊伯带，奥尔特云。可以看出，太阳系外围绝大部分空间都是奥尔特云。事实上，这张图远不能表示太阳系真实大小比例，奥尔特云的范围会比图中更广！



说了这么多，你应该对太阳系大小有了直观的认识。普遍认为，太阳系的半径可以达到一光年，也就是说太阳直径至少2光年！
那么如何定义太阳系的边界呢？到底到哪里才是太阳系的边界？有两种形式！
一，太阳风影响的范围。我们知道太阳风影响着整个太阳系，太阳系的边缘被称为“日球层顶”，那里会遭遇到星际介质而迫使太阳风停止向外扩张，同时太阳风也保护着太阳系内的生命免受宇宙射线的危害！
二，太阳引力与附近恒星引力取得平衡的地方就是太阳系边缘。理论上太阳的引力可以延伸到无限远的地方，但由于宇宙中也存在其他恒星，所以太阳的引力会在某个地方和其他恒星的引力取得平衡，那就是太阳系边缘！

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　              　9月5日，“旅行者1号”迎来了40岁生日。1977年在美国佛罗里达发射升空后，它对木星和土星展开了探测，而后向宇宙深处进发。
　　地球与太阳相距1.5亿公里，天文学家将它称作1个天文单位。在40年的时间里，“旅行者1号”已经飞过约140个天文单位。该如何看待这个距离?有报道称，“旅行者1号”早已飞出太阳系。但意见并不统一。有人认为这个距离不到太阳系半径的1/400，飞出太阳系还需30000年。
　　太阳系的边界到底在哪?太阳系到底有多大?
　　以行星轨道为界，海王星运行在最边缘
　　美国国家航空航天局(NASA)曾经表示，太阳系的边界有三种定义方式，其中之一是以行星轨道为界。按照这种定义，人类眼中的太阳系是逐渐增大的。
　　十七世纪，哥白尼提出的日心说逐渐被观测所证实。人们开始意识到，太阳周围绕转着许多颗行星，地球不过是其中之一。在很长一段时间内，土星是人们能看到的最远行星，也代表着太阳系最远的疆域。
　　1781年，热忱的天文观测者赫歇尔通过观测确认，天王星是太阳系的第七颗行星，虽然之前的观测者已经多次观测并记录过这个天体。这一发现，将太阳系的范围扩大了一倍。
　　随后，海王星、冥王星被逐一发现，更新着人们对太阳系的认识。如果以行星轨道来界定太阳系边界，人类目前所知的太阳系最大不过如此。
　　在冥王星被踢出行星大家族之后，海王星是目前已知距离太阳最远的行星，它运行在距离太阳30个天文单位的轨道上。早在1990年，“旅行者1号”便飞过这颗行星的轨道，并发回了地球照片。抵达这一距离的探测器也不仅仅是“旅行者1号”和 “旅行者2号”。比如“新视野”号早已探访过冥王星，目前正飞往柯伊伯带的小行星。
　　但这种定义方法的缺点显而易见。“在海王星的轨道之外，还有很多天体，比如彗星、小行星。如果不是太阳系成员，它们又是什么?”南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞说。
　　而且，用这种方法来定义太阳系边界也有很大的不确定性。2006年，冥王星被降级为矮行星，太阳系的范围瞬间缩减。另外一方面，充满好奇心的科学家并不满足于太阳系只有八颗行星。他们寄望于长期的观测和先进的技术能发现太阳系第九大行星。一旦成功，太阳系的边界也将再次改变。
　　以太阳风为界，日球层顶包裹着太阳系
　　2013年秋季，世界各大媒体争相宣布一个消息：“旅行者1号”飞出了太阳系。这时人们眼中的太阳系是日球层顶以内的空间。人们以太阳风的范围为标准，定义太阳系边界。
　　恒星之间的空间并非空无一物，而是充满了低温的星际介质粒子。太阳会不断向外吹出带电粒子，称为太阳风。所谓日球层，是太阳风发生作用的最大范围。当高速的太阳风粒子与星际介质粒子相遇时，会将其向外推开，自身也逐渐减速，直至无力与星际介质粒子抗衡。形象地说，日球层就好像太阳风向外吹出的一个气泡，日球层之内充满了太阳风粒子，在它之外则是由星际介质粒子主宰的星际空间。而日球层的最外层边界被称为日球层顶。
　　“由于太阳以220公里/秒的速度在银河系中运动，日球层并非对称的球形，”陈鹏飞说，在太阳运动方向的日球层最薄，约为100天文单位，在太阳运动的反方向这一厚度能达到500天文单位以上。“‘旅行者1号’正是沿着太阳运动的方向飞行，穿越了日球层顶。”
　　2012年8月和2013年4月，“旅行者1号”记录下2次太阳风粒子与星际介质粒子的剧烈相遇。科学家由此推测出太阳风粒子浓度相较于2004年已下降1000倍，星际介质粒子密度则上升了40多倍。在经过反复模型推演后，NASA于2013年9月12日宣布，“旅行者1号”已经穿越了日球层顶。
　　虽然NASA很谨慎地指出，关于太阳系边界有多种定义方式，因此“旅行者1号”的行为可以严谨地描述为进入星际空间，而不是飞出太阳系。但对此，仍有不买账的科学家。他们时不时地发表论文表示异议。因为飞出太阳日球层、进入星际空间有三个条件：来自太阳的带电粒子数量急剧下降、星际介质粒子的数量急剧增多，以及磁场方向的偏转。很遗憾，“旅行者1号”始终没有探测到磁场方向的偏转。
　　“没有探测到磁场方向的偏转并不能否定‘旅行者1号’飞出日球层。太阳相对星际介质的运动速度比预想的小，也许不足以在日球层顶产生激波。这导致磁场方向在日球层顶附近缓慢变化，而不是以前猜测的剧烈变化。”陈鹏飞说。因此，如果将日球层顶作为太阳系的边界，根据“旅行者1号”的测量，太阳系的边界在距离太阳100天文单位之遥。
　　以引力范围为界，奥尔特云是最遥远的疆域
　　更多的天文学家愿意根据太阳的万有引力来定义太阳系边界。也即如果一个天体主要受到太阳引力的作用，围绕太阳运动，那么它就是太阳系天体。按照这个标准，太阳系八大行星、日球层以及遥远的小行星与彗星都在太阳系范围内。
　　但太阳引力发生作用的最后边界在哪里?“在太空中某一地方，太阳引力和临近恒星的引力会达到平衡，这里便是太阳系的边界。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇说。
　　1950年，荷兰天文学家奥尔特提出，在太阳系遥远的疆域有一片冰冷的“云团”，孕育着1000亿颗长周期彗星。它被称作奥尔特云，一直延续到距离太阳50000—150000天文单位的区域。这里是太阳引力束缚天体作圆周运动的最后区域，也即太阳系边界。“旅行者1号”需要30000年飞出太阳系，正是基于“旅行者1号”每年约3.5天文单位的飞行速度以及奥尔特云延伸至100000天文单位的假设。
　　奥尔特云过于遥远，没有探测器到过这里，更没有人见过它。但这并不意味着，它完全是想象。
　　天文学家把从柯伊伯带向外到10000天文单位左右的空间称为内奥尔特云。“过去天文学家认为内奥尔特云是空的。但随着观测手段的提升，发现并非如此。”周礼勇说，2003年科学家发现小行星赛德娜，它与太阳最近的距离是76天文单位，但由于轨道很扁，远日点接近1000天文单位，位于内奥尔特云区域。“像这样的天体至少已经看到10多个，而实际上会更多。”
　　如果将奥尔特云视作太阳系的边界，我们永远无法看到“旅行者1号”飞出太阳系的那一天。因为携带的同位素电池仅有40多年的寿命，“旅行者1号”将从2020年开始逐渐关闭所搭载的仪器。2025年，它将关闭所有的仪器，切断与地球的联系。
　　但140个天文单位的飞行距离，已经让它跻身人类飞得最远的探测器。而“旅行者1号”携带的“地球之音”光盘刻有人类文明的种种信息，特殊处理让它足以抵御10亿年时光的侵蚀。

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太阳系的边界有多种说法，在科学界尚没有一个统一的共识，但目前科学界比较普遍的共识是应该以太阳系的引力影响范围为界，这个界限就是奥尔特云。

奥尔特云是科学界猜想的一个存在。在太阳系形成初期有一些遗留的残余物质，这些物质形成一个包围着太阳系的球形云团，这个云团距离太阳有50000-100000个天文单位，也就是半径相当于约1光年。
从这个意义上来说，太阳系的范围是一个直径约2光年的球状体。
奥尔特云由千亿颗彗星组成，大的有10公里，小的只有几十米。
据科学界估计，这个包裹着太阳系的云团质量可能有地球质量的5倍至100倍大小。这些彗星很少光顾我们近太阳轨道，一年大概有五六颗会到达地球视野。

太阳系的层次结构大致可以分为行星圈、柯伊伯带、日球层顶、奥尔特云等，这些太阳系的不同层次，都有人曾视为太阳系边界。

太阳系距离太阳最远的行星是海王星，距离太阳平均距离30个天文单位，也就是相当于45亿公里，以这个为太阳系范围，这太阳系的直径为90亿公里。
海王星以外是柯伊伯带，是太阳系大行星外的一个小行星聚集带，范围在50-500个天文单位之间；日球层顶是太阳风最远的影响范围，距离太阳最远为95个天文单位；日球层顶外还有一个弓激波带，约在距离太阳230个天文单位处，这个环带的形成是由于太阳围绕着银河系公转导致。
再外边就是奥尔特云了。因此太阳系的边界根据不同的需要有不同的认知，就看你的喜爱和偏好了。
太阳系主要由太阳、八大行星和173颗卫星、5颗已知矮行星、数亿颗小行星、千亿颗彗星等组成，太阳系的总质量为1.9931 × 10^30公斤，其中太阳就占有了总质量的99.86%，其余所有的其他星体和星际物质才占有总质量的0.14%，地球只占有太阳系总质量的0.0003%。

时空通讯比较认同以奥尔特云为界。目前人类太空探测器飞得最远的是旅行者1号，已经距离太阳213亿公里，已经飞出了日球层顶。

探测器发回得数据表明，接收到的太阳风带电粒子越来越少，而接收到的星际带点粒子越来越多，说明开始进入了星际空间。但并没有飞出太阳系引力范围。
如果以奥尔特云为太阳系边界，这个范围半径就有1光年，也就是9.46万亿公里。旅行者1号按照目前每秒17公里速度一直飞下去，飞出太阳系还需要17600多年。
这就是时空通讯认知的太阳系边界和太阳系的大小状态，欢迎拍砖。
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