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(课用)太阳

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课用 太阳
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太阳 * 太阳系 刘立新 太阳的 基本数据 太阳中心温度高达1,500万°C 如果一颗沙粒被加热到这个 温度,它的能量将可以照亮 100公里之内的所有物体. 太阳直径是地球直径的110倍 太阳重量约是地球的333,420 倍 太阳压力是大气压的2,500亿倍 . 氢使太阳燃烧,太阳变成了一个 巨大的氢弹. 在核融合过程中,氢原子核(氢 原子的中心部分) 融合成氦 原子,太阳每秒释放出的能量 相当於1,000亿颗氢弹爆炸 的能量. 太阳现今46亿年,可存在100亿 年 太阳的结构 太阳的结构 内部结构: • 由内到外可分为核心 ,辐射层,对流层等三 大部份。 1.核心(core): 产生核熔合反应之处— 太阳的能源。 太阳能量的99%是由 中心的核反应区的热 核反应产生的 。 核心核融合反应 • 质子-质子链反应 (占96%): 核心核融合反应 2.碳氮氧循环反应 : 2.辐射层: 从核心向外到半径75%的区域 来自核心的射线与射线光子,不断与辐射层内 的物质粒子相碰撞,被物质粒子吸收再辐射,最 后主要以可见光的形式传达太阳表面,这样的 过程必须经过100万年才能够到达表面 现在所看到的太阳光,其实是太阳中心在100万 前所发出的. 3.对流层: 靠近表面处,厚约 15万公里,以对流形式将能 量传出. 在这一层以对流的方式由高热气团带到表面, 表面的较冷气团则下沉,对流层底部的温度约 为100万度 太阳的结构 外部结构: 大气层 • 大气层 太阳大气的主要成分是氢(质量约占71%)与 氦(质量约占27%)。 太阳大气层从内到外可分为光球,色球和日 冕三层 。 1.光球层 • 光球层是我们平常所见的 太阳表层。 • 光球层为太阳结构中最亮 的一层,厚约5000千米。 • 我们所见到太阳的可见光 ,几乎全是由光球发出的 。 • 光球表面有颗粒状结构--- -“米粒组织” 。 • 太阳黑子是光球层上的黑 暗区域。 米粒组织 • 米粒组织可能是 光球下面气体对 流(热空气上升, 冷空气下降)产生 的现象。 2.色球层 • 从光球表面到2000千 米高度为色球层, • 它得在日全食时或用 色球望远镜才能观测 到色球层有出现在日 轮边缘的针状物,它们 不断产生与消失,寿命 一般只有10分钟. • 在色球层有日珥,还时 常发生剧烈的耀斑活 动. 针状物 太阳表面磁场结构 日珥(prominences) • 日珥是一些游离化的 气体,受太阳黑子附 近的扭曲弧形磁场牵 引而突出日面边缘的 一种太阳活动, 主要存在于日冕中并 常与色球层相连,在 日全食时,以肉眼可 见於太阳盘面周围的 火红色日珥. 太阳边缘活跃地区的耀斑 • 太阳耀斑是在太阳的色球-日冕过 渡层中发生的一种局部辐射突然增 加的太阳活动。可以观察到亮度突 然增加,射电波、紫外线、X射线 流量也会猛增,有时还会发射高能 的γ射线和高能带电粒子。 • 靠近太阳边缘的 活跃地区观测到 一次强度不大的 耀斑。突出物的 细丝飘浮在上面 ,丝般的黑色( 温度相对低)物 质沿着场力线移 动,接着扩展形 成这种舞龙般的 明亮轮廓 3.日冕层 • 太阳最外层的大气称 为日冕.日冕延伸的范 围达到太阳直径的几 倍到几十倍. • 它的亮度仅为光球的 百万分之一,也只有 在日全食时或用特制 的日冕仪才能看到。 • 在太阳活动极大年,日 冕接近圆形;在太阳 宁静年则呈椭圆形. 太阳风 • 高速的离子气体(氢离子 或称质子, 电子,)被吹 离太阳者被统称为太阳 风. 太阳能以太阳风----物质 粒子流的形式失去物质. 日冕洞是高速太阳风的 重要源泉. 太阳风携带著的强大等 离子流可能到达地球极 区这时,地球两极就出现 极光. 它直接引起地球电离层 骚扰,从而影响地球短波 通讯. 极光 • 当太阳上有强烈 爆发和日冕物质 抛射时,太阳风携 带著的强大等离 子流可能到达地 球极区.这时,地 球两极就出现极 光.极光的形态千 变万化. 太阳黑子 太阳黑子特性 • 所谓太阳黑子是光球层上的黑暗区 域 它的温度大约为4500K, 而光球其余 部分的温度约为6000K. 在明亮的光 球反衬下,就显得很黑. • 黑子最多的年份称太阳活动极大年, 最少的年份称太阳活动极小年. 太阳黑子的平均活动周期是11年. 太阳黑子成因 • 美国天文学家Babcock 提出解释太阳黑子周期 的特性. • 太阳赤道部分的转速(自 转周期约25天), 较南北 极部分的转速(自转周期 约35天)快, 由於旋转速 度的差异性,造成磁力线 的纠结. • 太阳内部的扰流将此磁 力线纠结部分浮出太阳 表面而形成所谓的太阳 黑子 日食成因 • 当太阳,月球,地球运 行至大约成一直时线 ,如果月球阴影掠过 地球,被阴影扫过的 地区就会造成日食现 象,由于月球绕地球 转动方向的关系,日 食发生时地球上所见 到太阳的右侧会先被 蚕食.且落到地面的 月球影子会以时速 1600公里的速率由 西向东扫过. 日全食 日全食影像 日全食过程 日全食-倍利珠 • 在全食即将开始或结 束时,太阳圆面被月球 圆面遮住,只剩下一圈 弯弯的细线时,往往会 出现一串发光的亮点, 像是一串晶莹剔透的 珍珠。 • 这是由于月球表面高 低不平的山峰像锯齿 一样把太阳发出的光 线切断造成的.英国天 文学家倍利(Berrie)于 1838年和1842年首先 描述并研究了这种现 象,所以称为倍利珠。 日偏食 日偏食影像 日偏食过程 日环食 日钻石环 倍利珠加上色球层,状似一颗钻 石戒指挂在天空上,因此这便成 了所谓的“钻石环”现象。 日环食过程 太 阳 系 太阳系(Solar System)就是我们现在所在的恒星系 统。它是以太阳为中心,和所有受到太阳引力约束的 天体的集合体:8颗行星、至少165颗已知的卫星,和 数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、 柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。 在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面、太阳圈和 依然属于假设的奥尔特云。 太阳系模式图 四颗内行星或是类地行星的特点是高密度、由岩石 构成、只有少量或没有卫星,也没有环系统。它们由高熔 点的矿物,像是硅酸盐类的矿物,组成表面固体的地壳和 半流质的地幔,以及由铁、镍构成的金属核心所组成。四 颗中的三颗(金星、地球、和火星)有实质的大气层,全 部都有撞击坑和地质构造的表面特征(地堑和火山等)。 内行星容易和比地球更接近太阳的内侧行星(水星 和金星)混淆。 行星运行在一个平面,朝着一个方向。 水星(Mercury ) 最靠近太阳,约0.4 天文单位 八大行星中最小的(0.055地球 质量),直径平均半径 2440千 米,小于木卫三和土卫六,但它 更重。 无天然的卫星。 地质特征除了撞击坑外,只有大 概是在早期历史与收缩期间产生 的皱折山脊。 水星,包括被太阳风轰击出的气 体原子,只有微不足道的大气, 其中氦 42% 钠 42% 氧 15% 其 它 1%。 有巨大的铁质核心和薄薄的地幔 。 平均地表温度 179°C ,最高地 表温度 634.5°C,最低地表温度 - 86°C 公转周期 87.9693 天,自转周期58.6462 天。 金星 (Venus) 长庚、启明、太白或太白金星 距离太阳:0.7 天文单 位 八大行星离地球最近, 体积是地球的0.88倍, 质量为地球的4/5;也 和地球一样有厚厚的硅 酸盐地幔包围着核心。 自转方向与其它行星相 反,是自东向西。公转 周期约为224.70天。但 其自转周期却为243日 ,也就是说,金星的自 转恒星日一天比一年还 长。 没有天然的卫星。表面的温度超过400°C。 • 金星周围有浓密的大气 和云层。这些云层为金 星表面罩上了一层神秘 的面纱。只有借助于射 电望远镜才能穿过这层 大气,看到金星表面的 本来面目。金星大气中 ,二氧化碳最多,占97 %以上。同时还有一层 厚达20到30公里的由浓 硫酸组成的浓云。金星 大气压约为地球的90倍 • 大气层非常干燥,表面 的温度超过400°C,很 可能是大气层中有大量 的温室气体造成的。 • 当金星运行到太阳和 地球之间时,我们可 以看到在太阳表面有 一个小黑点慢慢穿过 ,这种天象称之为“金 星凌日”。 地球(Earth)(1 天文单位) 火星(Mars) 离太阳:1.52 天文单位 比地球小(平均半径 0.532 倍 地球,0.107地球质量)。 只有以二氧化碳为主的稀薄大 气。 公转周期687地球日,1.88地球 年,自转周期24小时37分22.6 秒 ,或1.027491251地球日。 火星上的平均温度大约为-55℃ ,但却具有从冬天的-133℃到 夏日白天的将近27℃的跨度。 • 奥林匹斯山脉Olympus Mons : 在火星地表上的高度 有24千米(78000英尺),是太阳系中最大的山脉。它 的基座直径超过500千米,并由一座高达6千米(20000 英尺)的悬崖环绕着。 • 水手号峽谷(Valles Marineris),是太阳系最大 最长的峡谷,长4000公里、最深处7公里,成一个复 杂的峡谷系统。 • 火星有两颗天然的小卫星,火 卫一(Phobos直径约只有约11 千米 )与火卫二(Deimos平均 直径约仅为6千米左右),可能 是被捕获的小行星。月球平均直径 约为3476千米。 小行星带 • 包括了主小行 星带(稠密的 白色点状部分 )、希尔达群 (木星轨道内 黄色点状部分 )以及特洛伊 群(绿色部分 )等。 • 特洛伊群又有 两部分:木星 前方为希腊群 ,后方为特洛 伊群。 小行星带位于火星和木星轨道之间,距离太阳小行星带位于火星和木星轨道之间,距离太阳 2.32.3至至3.3 3.3 天文单位,它们被认为是在太阳系形成的过天文单位,它们被认为是在太阳系形成的过 程中,受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质。程中,受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质。 小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有 。。 小行星带拥有数万颗,可能多达数百万颗,直径小行星带拥有数万颗,可能多达数百万颗,直径 在一公里以上的小天体。尽管如此,小行星带的总质在一公里以上的小天体。尽管如此,小行星带的总质 量仍然不可能达到地球质量的千分之一。小行星主带量仍然不可能达到地球质量的千分之一。小行星主带 的成员依然是稀稀落落的,所以至今还没有太空船在的成员依然是稀稀落落的,所以至今还没有太空船在 穿越时发生意外。穿越时发生意外。 • • 和和一般科幻电影里看到的情况不同,小行星带其实是一般科幻电影里看到的情况不同,小行星带其实是 相当荒凉的区域。相当荒凉的区域。 “ “地广星稀地广星稀” ”。。 • • 一般来说,较大的小行星(能够对宇宙飞船造成较严一般来说,较大的小行星(能够对宇宙飞船造成较严 重损伤)之间的间距大约有重损伤)之间的间距大约有200200万千米。万千米。 谷神星 ( Ceres) 人们最早发现的第一颗小行 星。 距离太阳2.77个天文单位 小行星带主带中最大的天体 ,也是主带中唯一的矮行 星。它的直径为952公里 ,等于月球直径的1/4, 质量约为月球的1/50。因 此自身的引力已足以使它 成为球体。 外行星:在外侧的四颗行星, 也称为类木行星,囊括了环 绕太阳99%的已知质量。木 星和土星的大气层都拥有大 量的氢和氦,天王星和海王 星的大气层则有较多的“冰 ”,像是水、氨和甲烷。有 些天文学家认为它们该另成 一类,称为“天王星族”或 是“冰巨星”。这四颗气体 巨星都有行星环,但是只有 土星的环可以轻松的从地球 上观察。 外行星 木星(Jupiter ) 距太阳5.2 天文单位; 木星是太阳系中最大的 行星,赤道半径 71,492 km,它的体 积超过地球的一千倍 ; 质量是地球的318倍, 也是其他行星质量总 合的2.5倍; 自转周期0.41354 天; 公转周期4332.71 天; 平均云层温度-121°C • 木星是一个巨大的气态行星。最外层是一 层主要由分子氢构成的浓厚大气。随着深 度的增加,氢逐渐转变为液态。在离木星 大气云顶一万公里处,液态氢在100万巴的 高压和6000K的高温下成为液态金属氢。木 星的中央是一个由硅酸盐岩石和铁组成的 核,核的质量是地球质量的10倍。 • 木星的丰 沛内热在 它的大气 层造成一 些近似永 久性的特 征,例如 云带和大 红斑。 木星有众多卫星(63),最大的四颗卫 星: 甘尼米德(木卫三Ganymede,半径 2631km) 、比水星还要大,是太阳 系内最大的卫星。 卡利斯多(木卫四Callisto ,半径 2400km )。木卫三和木卫四受到潮 汐影响较小,被厚厚的冰覆盖着,上 面有陨石猛烈撞击的痕迹。 埃欧(木卫一Io ,半径1815km),和月球 差不多大。它受到强大潮汐力的影响 ,岩石核心经常被搅拦着,因此产生 大量的热。lo把过多的热量释放出来 ,喷出火山熔岩流,分散在它的表面 :俨然是一个“火山的世界” 。 欧罗巴(木卫二Europa ,半径1569km) 。 “伽利略”号探测 器从距离欧罗巴仅200公里处经过,向地球传回欧罗冰冻表面 的珍贵图像。可以肯定,在欧 罗巴好几公里厚的冰壳下面广 大的区域里有液体水或大洋,这个直径3130公里的天体内的热 量也是由木星潮汐力产生的,使液体水有可能在冰层下存在。 土星 (Saturn ) 距太阳9.5 天文单位。有明显的 环系统。质量只有地球的95倍。 赤道半径 60330公里,赤道半径和 两极半径之比相差大约10%。体 积是地球763.59倍。 云顶温度为-170℃,表面的温度约 为-140℃。 土星的内部结构与木星相似。岩石 小核心的构成与地球相似但密度 更高。在核心之上,有更厚的液 体金属层,然后是数层的液体氢 和氦层,在最外层是厚达 1,000 公里的大气层 土星公转一周相当于10759个地球 日(28.5地球年)。 土星自转的最后估计值是10小时32分35秒 。 • 土星环由蜂窝般的太空碎片、岩石和冰组成。主 要的土星环宽度从48公里到30.2万公里不等,以英 文字母的头7个命名,距离土星从近到远的土星环 分别以被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G 和E.土星及土星环在太阳系形成早期已形成,当时 太阳被宇宙尘埃和气体所包围,最后形成了土星和 土星环。 • 已知土星有许多颗的卫 星,土星拥有61颗已确 定轨道的天然卫星,其 中52颗已被命名,大部 分体积都很小。另外还 有几百颗已知的“小卫 星”,位于土星环內。 • 有7顆卫星的质量足够 大,其重力使其坍塌成 近球体。 • 泰坦(Titan,土卫六) ,拥有巨大的冰火山, 显示出地质活动的标志 。体积比水星和冥王星 都大 ,而且是太阳系中 唯一实际拥有大气层的 卫星。 • 土卫六大气密度为地球大 气的5倍,主要成分是氮 和甲烷,其表面是粘稠状 的碳氢化合物,一度是人 们寻找地外生命的希望, 但空间探测已予以否定。 • 土卫六与木卫三是太阳系 的行星卫星中最大的。 天王星( Uranus) • 距太阳19.6 天文单 位 • 太阳系的体积第三大,赤道 半径:25,559 ± 4 km ( 4.007 地球) • 质量排名第四,质量是地球 的14倍。 • 表面温度约-180°c。 • 自转轴对黄道倾斜达到90度 ,因此是横躺着绕着太阳公 转,在行星中非常独特。 • 在气体巨星中,它的核心温 度最低,只辐射非常少的热 量进入太空中。 • 自转周期:17 时 14 分 24 秒、 • 公转周期:84.32年。 • 天王星已知的卫星有27颗,较大 的有五颗:天卫一(Ariel),天卫 二(Umbriel),天卫三(Titania) ,天卫四(Oberon) ,天卫五 (Miranda) 。天卫三直径约为 1000公里,是天王星最大的卫 星。它的表面也被一种黑色物质 重新复盖过,可能是甲烷或水冰 。 • 目前我们所知的王天星环达 到11条。这些环大多是圆的 ,环与环相距较远。 • 环都很窄,都很暗,即使用 世界上最大的天文望远镜也 不能直接看到,天文学家却 只称它们“环”,而不称它们“ 光环”。 海王星(Neptune ) 赤道半径约24765 km,体 积第四. 质量第三,地球的17倍。 自转周期:22小时左右 公转周期:约164.8个地 球年 平均温度:- 214℃ 海王星已知有13颗卫星, 最大的海卫一(Triton 崔顿)仍有活跃的地质 活动,有着喷发液态氮 的间歇泉,它也是太阳 系内唯一逆行的大卫星 。 距离太阳 30 天文单位 彗星 • 彗星归属于太阳系小天体,通常直径 只有几公里,主要由具挥发性的冰组成。 它们的轨道具有高离心率,近日点一般都 在内行星轨道的内侧,而远日点在冥王星 之外。当一颗彗星进入内太阳系后,与太 阳的接近会导致她冰冷表面的物质升华和 电离,产生彗发和拖曳出由气体和尘粒组 成、肉眼就可以看见的彗尾。 太阳系的九大行星及其绕日轨道, 不时有彗星穿越其间 彗星 • 彗星一直在瓦解着,必然有某种 • 产生新彗星以代替老彗星的方式。 • 可能发生的一种方式是在离太阳 • 105天文单位的半径上储藏有几 • 十亿颗以各种可能方向绕太阳作 • 轨道运动的彗星群。 • 这个概念得到观测的支持,观测到非周期彗星以随机 的方向沿着非常长的椭圆形轨道接近太阳。随着时间 的推移,由于过路的恒星给予的轻微引力,可以扰乱 遥远彗星的轨道,直至它的近日点的距离变成小于几 个天文单位。当彗星随后进入太阳系时,太阳系内的 各行星的万有引力的吸力能把这个非周期彗星转变成 新的周期彗星(它瓦解前将存在几千年)。 半人马群(Centaur) • 半人马群小行星,是散布在9至30 天文单位的范 围内,也就是轨道在木星和海王星之间,类似彗 星以冰为主的天体,也叫仙托小行星。 • 半人马群已知的最大天体是小行星10199 Chariklo(女凯龙星) ,直径在200至250 公里 。 • 第一个被发现的是2060号小行星Chiron(喀戎) ,因为在接近太阳时如同彗星般的产生彗发,目 前已经被归类为彗星。有些天文学家将半人马族 归类为柯伊伯带内部的离散天体,而视为是外部 离散盘的延续。 外海王星区(trans- Neptunian object; TNO) 在海王星之外的区域,通常 称为外太阳系或是外海王星区 ,仍然是未被探测的广大空间 。 • 这片区域似乎 是太阳系小天 体的世界(最 大的直径不到 地球的五分之 一,质量则远 小于月球), 主要由岩石和 冰组成。 • 海王星外的太 阳系由内而外 可再区分柯伊 伯带(Kuiper belt)及奥尔特 云(Oort cloud )区带。 柯伊伯带(Kuiper belt ) • 全称艾吉沃斯-柯伊伯带( Edgeworth-Kuiper belt; EKB,一般简称作柯伊伯 带,或译作古柏带、库柏 带) • 柯伊伯带,最初的形式, 被认为是由与小行星大小 相似,但主要是由冰组成 的碎片与残骸构成的环带 ,扩散在距离太阳30至50 天文单位之处。这个区域 被认为是短周期彗星—— 像是哈雷彗星——的来源 。 黄色点环 为柯伊伯 带 • 柯伊伯带主要 由太阳系小天 体组成,估计 柯伊伯带内直 径大于50 公 里的天体会超 过100,000颗 ,但总质量可 能只有地球质 量的十分之一 甚至只有百分 之一。 • 许多柯伊伯带 的天体都有两 颗以上的卫星 。 • 柯伊伯带大致上可以分成共振带 和传统的带两部分,共振带是由与 海王星轨道有共振关系的天体组成的( 当海王星公转太阳三圈就绕太阳二圈, 或海王星公转两圈时只绕一圈),其实 海王星本身也算是共振带中的一员。传 统的成员则是不与海王星共振,散布在 39.4至47.7 天文单位范围内的天体。 冥王星(Pluto)和卡戎(Charon) • 冥王星和卡戎互绕轨道的质心不在任何一者的表面 之下,形成了冥王星-卡戎双星系统。另外两颗很 小的卫星尼克斯(Nix)与许德拉(Hydra),则绕 着冥王星和卡戎公转。 • • 冥王星在共振带上,与海王星有着3:2的共振(冥王星绕太 阳公转二圈时,海王星公转三圈)。柯伊伯带中有着这种 轨道的天体统称为类冥天体。 • 冥王星直径2300km,比月球 还要小。质量1.3×1022kg。 公转周期约248年,自转周期 6387天。表面温度在 - 220°C以下。表面可能有一 层固态甲烷冰。 • Charon (卡戎、冥卫 一)是冥王星外一颗 矮行星: • 离冥王星19,640km • 直径: 1172km • 质量: 1.90×1021 kg ,约为月球的1/45 。 • 冥王星和卡戎的共同 重心位于外部空间里 ,并不位于冥王星内 部,“卡戎”其实与冥 王星构成了双行星系 统,同步围绕太阳旋 转(248个地球年 ) 。 妊神星(Haumea) • Huamea(2003EL61)长条 状外观,它最长的直径比 冥王星还长,最短的直径 则比冥王星要小得多。它 得轨道也很奇特,有时候 比冥王星还要接近太阳, 但是绝大部分都是远离太 阳的。 • 妊神星是太阳系里旋转 速度最快的天体。它的 奇怪形状是快速旋转的 直接结果。 • 该天体的日距约为51个 天文单位,其近日点约 为35个天文单位,比冥 王星平均日距的39个天 文单位要近。由于该天 体轨道倾斜角约为28°, 比冥王星的轨道(倾斜 角17°)更为神秘。 离散盘 (scattered disc objects) • 离散盘与柯伊伯带是重叠的,但是向外延伸至更 远的空间。离散盘内的天体应该是在太阳系形成 的早期过程中,因为海王星向外迁徙造成的引力 扰动才被从柯伊伯带抛入反覆不定的轨道中。多 数黄道离散天体的近日点都在柯伊伯带内,但远 日点可以远至150 天文单位;轨道对黄道面也有 很大的倾斜角度,甚至有垂直于黄道面的。有些 天文学家认为黄道离散天体应该是柯伊伯带的另 一部分,并且应该称为“柯伊伯带离散天体“。 阋神星(Eris) • 阋神星(Eris),旧音译厄里 斯,代号136199,而之前 的代号是2003UB313,并 曾被传为第十大行星“齐娜” 。 • 已知最大的黄道离散天体, 直径至少比冥王星大15%, 估计有2,400公里,是已知 的矮行星中最大的,有自己 的卫星。 • 距离太阳平均68 天文单位,近日点 的距离是38.2 天 文单位(大约是冥 王星与太阳的平均 距离),远日点达 到97.6 天文单位 ,对黄道面的倾斜 角度也很大(45度 )。 鸟神星( Makemake) • 鸟神星(2005 FY9)是 太阳系内已知的第三大 矮行星,直径大约是冥 王星的四分之三。没有 卫星。 • 2008年7月,正式被列为 类冥矮行星。 • 鸟神星的轨道与妊神星非 常相似:高达29°的轨道 倾角。它的轨道周期大约 是310年,比冥王星的 248年与妊神星的283年 都要长。 矮行星 • 须具备四个条件:该天体要绕着太阳公转 ;有足够大的质量,要能够依靠自身的重 力作用,通过流体静力学平衡,使自身形 状达到近似球形;该天体在公转区域中不 具备支配性的作用,受轨道上相邻天体的 干扰;该天体不是卫星。 5.最远的区域 • 太阳系于何处结束,以及星际介质开 始的位置没有明确定义的界线,因为这需 要由太阳风和太阳引力两者来决定。太阳 风能影响到星际介质的距离大约是冥王星 距离的四倍,但是太阳的引力所能及的范 围,应该是这个距离的千倍以上。 日球层顶 • 太阳圈可以分为两个区域,太阳风传递的最大距 离大约在95 天文单位,也就是冥王星轨道的三倍之 处。此处是终端震波的边缘,也就是太阳风和星际介 质相互碰撞与冲激之处。太阳风在此处减速、凝聚并 且变得更加纷乱,形成一个巨大的卵形结构,也就是 所谓的日鞘,外观和表现得像是彗尾,在朝向恒星风 的方向向外继续延伸约40 天文单位,但是反方向的 尾端则延伸数倍于此距离。太阳圈的外缘是日球层顶 ,此处是太阳风最后的终止之处,外面即是恒星际空 间。 • 还没有太空船飞越到日球层顶之外,所以还不能 确知星际空间的环境条件。而太阳圈如何保护在宇宙 射线下的太阳系,目前所知甚少。为此,人们已经开 始提出能够飞越太阳圈的任务。 塞德娜和内奥尔特云 • 米高·布朗在2003年发现塞德娜,因为它的近日点 太遥远,以致不可能受到海王星迁徙的影响,所以认 为它不是离散盘或柯伊伯带的成员。而属于一个新的 分类,同属于这新族群的还有几颗小行星。布朗命名 这个族群为“内奥尔特云”。 • 塞德娜(Sedna)是颗巨大、红 化的类冥天体,近日点在76 天文单位,远日点在928 天 文单位,12,050年才能完成 一周的巨大、高椭率的轨道 。 奥尔特云(Oort cloud) • 是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不 少不活跃的彗星,距离太阳约50,000至100,000个天 文单位,差不多等于一光年,即太阳与比邻星( Proxima)距离的四分一。 • 理论上的奥尔特云有数以兆计的冰冷天体和巨大 的质量,在大约5,000 天文单位,最远可达10,000天 文单位的距离上包围着太阳系,被认为是长周期彗星 的来源。它们被认为是经由外行星的引力作用从内太 阳系被抛至该处的彗星。奥尔特云的物体运动得非常 缓慢,并且可以受到一些不常见的情况的影响,像是 碰撞、或是经过天体的引力作用、或是星系潮汐。 疆界 • 我们的太阳系仍然有许多未知数。考 量邻近的恒星,估计太阳的引力可以控制2 光年(125,000天文单位)的范围。奥尔特 云向外延伸的程度,大概不会超过50,000 天文单位。尽管发现的塞德娜,范围在柯 伊伯带和奥尔特云之间,仍然有数万天文 单位半径的区域是未曾被探测的。水星和 太阳之间的区域也仍在持续的研究中。在 太阳系的未知地区仍可能有所发现。 提丢斯——波得定则 (Titius-Bode law) 数列: 3,6,12,24,48,96,192……的前 面加上0,即:0,3,6,12,24,48,96, 192……然后再把每个数字都加上4,就得到 了下面的数列: • 4,7,10,16,28,52,100, 196……再把每个数都除以10,最后得到: • 0.4,0.7,1,1.6,2.8,5.2,10, 19.6……即太阳系行星与太阳的平均距离.
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