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90_avatar_small 楼主: yujuan

太阳系的范围有多大?

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online_member 发表于 2020-2-14 19:55:20 | 显示全部楼层
我想很多人印象中的太阳系是这样的?

太阳系的范围有多大?941 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:56139


图示:太阳系示意图
太阳系的中心是一个巨大的太阳,太阳系中的八颗大行星和矮行星冥王星都在各自的椭圆形的轨道上围绕着太阳旋转着。行星和行星之间的距离感觉离得好近。这让我们感觉太阳系并不是很大。其实,这只是太阳系主要成员的示意图。如果我们要把真实的太阳系按比例缩小画到一张A4纸上,而且还要看清楚八颗大行星的样子的话,就连科学家表示也做不到的。因为太阳系远比我们想象的要大。
太阳系的范围有多大?如果我们把真实的太阳系缩小比例画在一张纸上,这张纸得需要多大呢?咱们一起来画一下吧!

太阳系的范围有多大?265 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:56139


图示:地球到太阳的平均距离1.5亿公里为一个天文单位
首先我们要设定一个比例。在衡量太阳系天体的距离时,天文学家会把地球到太阳的平均距离大约1.5亿公里作为一个天文单位。例如火星到太阳的平均距离是2.28亿公里,也就是大约1.5个天文单位。我们可以理解为火星到太阳的平均距离是地球到太阳距离的1.5倍。那么我们就以纸张上的1厘米代表一个天文单位的距离也就是1.5亿公里。
现在我们在纸张的中心画一个太阳。地球的位置就位于太阳身边1厘米的地方。而水星和金星位于地球轨道的内侧,分别距离太阳0.39个天文单位和0.72个天文单位。所以我们在太阳身边大约4毫米的地方画上水星,在大约7毫米的地方画上金星。然后是火星大于位于纸上太阳位置的1.5厘米处。

太阳系的范围有多大?546 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:56139


图示:左起水星、金星、地球和火星
这时候我们会感觉太阳系非常的拥挤。火星外面是最大的行星木星。木星距离太阳大约7.8亿公里,也就是5.2个天文单位。因此木星距离太阳5.2厘米。木星之外是土星、天王星和海王星,它们到太阳的距离在缩小比例后分别位于9.5厘米、19厘米和30厘米。如果太阳画在一张A4只的一角,这样我们还可以在这之上勉强画上太阳系的八大行星。
冥王星是海王星外侧的矮行星。他曾经是太阳系的第九大行星。它到太阳的距离最远的时候是49个天文单位(大约73亿公里),最近的时候是29个天文单位(大约44亿公里),平均距离39个天文单位。因此冥王星在纸上所画的太阳的39厘米远的地方。

太阳系的范围有多大?264 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:56139


图示:太阳系的柯伊伯带
冥王星并不是太阳系的边缘。冥王星属于柯伊伯带天体。现在科学家在这里发现众多和冥王星差不多大小的天体。柯伊伯带是距离太阳50到500个天文单位,因此太阳系的“广袤”的感觉从这里才刚刚开始。如果在纸上画出柯伊伯带的话,这就是一个以太阳为中心,半径为50厘米到5米的大圆环了。
离开了柯伊伯带,在太阳系的最外层就是奥尔特云。这里分布着太阳系大量活跃的彗星,距离太阳大约5万到10万个天文单位。这里才是太阳系的边缘,那么我们如果要画上太阳系的边缘的话,这就要画到500米到1000米之外去了。

太阳系的范围有多大?350 / 作者:eIxgQwRa / 帖子ID:56139


图示:太阳系的“全景”外层是奥尔特云
现在我们清楚了,我们得需要至少边长1000米的纸张才能画出真实比例的太阳系!回过头来看看纸上地球到太阳那1厘米的距离和太阳系边缘的500米到1000米的差距是有多么的巨大啊。
太阳系的范围有多大?现在大家清楚了吧?
online_member 发表于 2020-2-14 19:56:15 | 显示全部楼层
答:由于边界的认定存在争议,目前太阳系的大小还没有明确定论,较为普遍的说法是以奥尔特云为边界,直径大约2光年。

太阳系是银河系中非常普通的一个恒星系统,周围有着八大行星、小行星带和科伊伯带,还有数不清的小行星和矮行星,依据不同的边界定义方式,太阳系的范围也有所不同。

日球层为界

太阳系整体以250公里/秒的速度绕银河系中心旋转,使得太阳发出的太阳风,会受到星际物质阻碍形成太阳风停滞边界,日球层就是太阳风的影响区域,离开日球层就彻底进入了星际空间。

太阳系的范围有多大?429 / 作者:喜喜保镖撼 / 帖子ID:56139




旅行者一、二号均携带了粒子探测仪,当探测仪监测到的太阳风粒子急剧降为零,同时宇宙射线大幅增加时,就说明探测器飞出了日球层,比如旅行者二号于2018年11月5日开始进入星际空间,旅行者一号是在2012年5月开始进入星际空间的。

太阳系的范围有多大?92 / 作者:喜喜保镖撼 / 帖子ID:56139



日球层并非球体,在太阳运动方向的距离大约是120个天文单位(约0.002光年,通讯时差约17小时),旅行者一号以每秒17公里左右的速度,飞了整整35年;如果以日球层为太阳系边界,那么旅行者一号和二号算是飞出了太阳系。

奥尔特云为界

在天文学上,更普遍的说法是以奥尔特云为边界,奥尔特云是一个包裹着太阳系半径约1光年的球形云体,该云体内的物质是50亿年前太阳系形成时残留下来的,总质量5~100倍地球质量。

太阳系的范围有多大?51 / 作者:喜喜保镖撼 / 帖子ID:56139




奥尔特云中的天体,偶尔受到行星或者恒星引力的影响从而偏离轨道,就有可能落入太阳系内部形成彗星,奥尔特云基本处于太阳系引力影响的边界,如果以太阳引力影响范围来定义太阳系边界,那么奥尔特云就是太阳系边界的标志。

太阳系的范围有多大?833 / 作者:喜喜保镖撼 / 帖子ID:56139



旅行者一、二号虽然飞出了日球层,但是距离奥尔特云还有很远的距离,以探测器目前的速度,旅行者一号飞出奥尔特云还需要2万年,旅行者二号还需要3万年。



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online_member 发表于 2020-2-14 19:56:24 | 显示全部楼层
要问太阳系有多大的范围?按理这早就应该是清楚的问题。即然有题主提出,我也试答一个,虽为主观但心有其合理性。所谓的太阳系就是以太阳为主,由众多的星体相互作用所组成的一个完整的体系。这里的相互作用最为重要,也是自然而然的结果。这里说一句题外话,所有认为神创造世界的人都是无能的表现,一有解不开的迷就认为这太神了,总不愿意承认自己无能这也正是人类最大的悲哀。。。比如以地球为中心那就是(地球的直径加上地球到太阳的距离加上太阳的直径)Ⅹ2为半径的圆周范围。因地球与太阳的作用距离正面有多远负面就有多远。太阳的作用力以内为太阳系内,以外的就是太阳系以外的宇宙空间了。
online_member 发表于 2020-2-14 19:56:44 | 显示全部楼层
说多少千米什么的单位太烦了,而且很难想象清楚太阳系的大小。
那就这样说吧:以一张大报纸为例,把太阳以黄豆的大小画在纸张中心,而第八大行星则画在离太阳的三十厘米的地方。
这样看似是很小,然而,太阳的最外层是一圈碎陨石带,像一层碎石“保护罩”似的全方位包围着太阳系。
这太阳系最外层的“保护罩”,如果表达在纸上,则需要以这张纸为中心点,向外扩展一公里才到达这些陨石带!你现在可以想象到这太阳系会有多么大了吧!


太阳系的范围有多大?443 / 作者:123456833 / 帖子ID:56139
online_member 发表于 2020-2-14 19:57:41 | 显示全部楼层
太阳系一共有八大行星,至少173颗卫星,还有5颗矮行星,以及数不清的小天体。从结构上看,八大行星占据了主要的轨道位置,最外侧的冥王星也有39个天文单位的轨道半径,因此从冥王星轨道为界限再往外,基本就处于外太阳系轨道范畴了。这里也和外海王星区重叠,即在海王星的轨道之外,天体密度已经开始逐渐下降,换句话说就是到了城乡结合部了,高楼大厦少了很多,到处都是冰冷的小天体,稀稀拉拉,但是数量还不少。再往外就是柯伊伯带山个,这里距离太阳大约30至500个天文单位,这是一片巨大的虚空,同时分布着大量小天体,冷不丁给你来一下。
NASA发射于1977年的旅行者探测器,已经抵达126个天文单位的位置,这里处于日光层的边缘,所谓的飞出太阳系,其实也就是飞出日光层。因为日光层之内,是太阳磁场、粒子风可以建立的防御阵地,如果飞出了这里,基本上与太阳无关了,2007年,旅行者探测器穿过了太阳风层顶的位置,以每年3个天文单位的速度远离太阳系。但即便如此,旅行者探测器还要先穿过10万个天文单位的奥尔特云,其实这里也是处于太阳系,因为这里的彗星会穿入太阳系搞破坏,如果真正要离开太阳系,至少要再飞2.8万年才行。
这才算最终离开太阳的引力控制,进入恒星际空间,那么旅行者探测器就开始逐渐向其他恒星靠近,接收其他恒星引力的控制。当然这也是后话了,至少7万年后的事情。
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