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太阳系概述 在远古的时候,人们就注意到天上许多星星的相对位置是恒定不变的。但有5颗亮星却在众星之间不断地移动。因此人们把“动”的星星称为“行星”,“不动”的星星称为“恒星”,并给行星各自起了名字,即:水星、金星、火星、木星和土星。其中水星也称辰星,它最靠近太阳,不超过一辰(30度)。金星又叫太白星或启明星、长庚星。它光彩夺目,是全天最亮的星;火星又称“荧惑”,因它的火红颜色而得名;木星也称岁星,它大约12年运行一周天,每年差不多行经一次(全天分成十二次),古代用它来纪年;土星也称镇星或填星,因为它大约28年运行一周天,一年镇守一宿(中国古代把全天分成二十宿)。这就是人们肉眼能看见的五大行星,中国古代统称它们为“五星”,再加上太阳、月亮总称为“七曜”。 近两个世纪以来,天文学家又发现了3颗大行星(天王星、海王星和冥王星)。这样,包括地球在内的9颗行星就构成了一个围绕太阳旋转的行星系统。离太阳最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。除了水星和金星之外,所有的行星都有卫星。在火星和木星之间存在着数十万颗大小不等、形状各异的小行星,天文学家把这个区域称为小行星带。此外,太阳系中还有许许多多的彗星、流星以及稀薄的微尘粒和气体等。 太阳质量占太阳系总质量的99.8,它以自己强大的引力将太阳系里的所有天体牢牢地吸引在它的周围,使它们不离不散、井然有序地绕自己旋转。同时,太阳又作为一颗普通恒星,带领它的成员,万古不息地绕银河系的中心运动。 太阳系起源包含两个基本问题:太阳系中形成行星的物质从何而来和行星是怎样形成的。围绕这两个问题,产生了各种各样的学说。 1755年,德国哲学家康德(ImmanuelKant)首先提出了太阳系起源的星云假说。他认为,太阳系是由原始星云按照万有引力定律演化而成。在这个原始星云中,大小不等的固体微粒在万有引力的作用下相互接近,大微粒吸引小微粒形成较大的团块,团块又陆续把周围的微粒吸引过来,这样,团块越来越大,而“天体在吸引最强的地方开始形成”。引力最强的中心部分吸引的物质最多,先形成太阳。外面的微粒在太阳吸引下向其下落时,与其它微粒碰撞而改变方向,变成绕太阳作圆周运动;运动中的微粒又逐渐形成引力中心,最后凝聚成朝同一方向转动的行星。41年后,法国著名的数学家和天文学家拉普拉斯(PierreSimonLaplace)也独立提出了关于太阳系起源的星云假说。与康德的星云说不同之处在于,他认为太阳系是由炽热气体组成的星云形成的。气体由于冷却而收缩,因此自转加快,离心力也随之增大,于是星云变得十分扁平。在星云外缘,离心力超过引力的时候便分离出一个圆环,这样反复分离成许多环。圆环由于物质分布不均匀而进一步收缩,形成行星,中心部分形成太阳。继星云说之后,又相继出现了“灾变说”、“俘获说”等理论。 随着现代天体物理学和物理学的发展,特别是恒星演化理论的建立,产生了现代星云说,并逐渐占了主导地位。现代星云假说根据观测资料和理论计算,提出它的主要观点:太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云,一开始就在自转,并在自身引力作用下收缩,中心部分形成太阳,外部演化成星云盘,星云盘以后形成行星。目前,现代星云说又存在不同学派,这些学派之间还存在着许多差别,有待进一步研究和证实。 太阳系全家福九大行星大小比较图 从左至右依次是:水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星 半径依次是 (地球单位):0.380.96610.53311.29.363.723.940.18 注:1地球单位(半径)为:6370千米九大行星之间距离比较图 从左至右依次是:水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星 轨道半径依次是 (天文单位):0.390.7211.5245.29.5419.230.139.4注:1天文单位=太阳到地球的平均距离=149,600,000千米太阳我们的家长:太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。人们看到的太阳表面叫光球。光球以上的部分是色球层,色球层的外围是日冕层。这样三个层面合起来构成了太阳的大气层。太阳的直径约为万千米,地球的直径约为.万千米,太阳与地球相比,太阳的直径是地球直径的倍。的立方,约为。那么,太阳的体积大约是地球体积的万倍。水星金星 除了太阳和月亮,天空中最亮的天体就是金星。金星最亮的时候,比著名的天狼星还亮14倍。白天它不会被太阳完全淹没,夜晚它还能把人和地上的物体照出影子。用星等来表示它的亮度的话,最亮时,它可以达到4.6等以上地球火星木星和它的4个卫星土星(带光环者)和6个较大的卫星天王星距离太阳的第七颗行星天王星是太阳系中的第三大行星。它的赤道直径51,800公里,每84.01地球年绕太阳公转一周,和太阳之间的平均距离是28.7亿公里。自转一周17小时14分。天王星至少有22个卫星,最大的两个是Titania和Oberon。海王星 -离地球太遥远了,通过望远镜观察到,它是一颗淡绿色的行星。冥王星 是九大行星中离太阳最远的一颗,也是最小的一颗。 太阳与九大行星数据对照表 天体距离(天文单位)赤道直径质量轨道半径/偏心率轨道倾角(度)公转周期(年)/速度(km/s) 自转周期(天) 太阳0109333,400-27.275 水星0.390.3820.060.38 /0.20670.241 /47.8958.6 金星0.720.9490.820.72 /0.0073.40.615 /35.03243 地球1.001.001.001.00 /0.01701.00 /29.791.00 火星1.50.530.111.52 /0.0931.91.88 /24.131.03 木星5.211.23185.20 /0.0481.311.86 /13.060.414 土星9.59.41959.54 /0.0562.529.46 /9.640.426 天王星19.23.9814.619.22 /0.0460.884.01 /6.810.718 海王星30.13.8117.230.06 /0.0081.8164.79 /5.430.671 冥王星*39.50.240.001739.5 /0.02517.1248.5 /4.476.5 *1930年以后冥王星才被国际天文学联合会正式确定为行星。一些天文学家对其行星的身份仍持怀疑态度。 太阳系的第十大行星 在19世纪末,很多天文学家推测海王星之外还有别的行星,因为测试海王星的轨道和理论算出的轨道不一样。他们叫这颗星“行星X”,是未知行星的意思。 美国天文学家帕西瓦尔罗威尔在1909年和1913年两次寻找海王星之外的行星,但是没有找到。1915年结束之后,罗威尔发表论文,写出估测的行星数据。其实在那一年,他所在的天文台照到了冥王星的照片,但是直到1930年才认出这是一颗行星。 可是冥王星的质量太小,无法解释海王星的轨道。天文学家继续寻找“行星X”,但是这个名字又有了第十大行星的意思,因为X是拉丁文的10。直到“旅行者2号”探测器临近海王星,才发现海王星的质量一直算错很多。用正确的质量,加上冥王星的影响,海王星的现实轨道和计算轨道一致。 按照行星轨道计算,和地球差不多大小的行星不可能在60AU之内(冥王星现在离太阳大约30AU)。如果确实有第十大行星,它的轨道会很倾斜,很可能是外星系的天体,靠太阳太近,而被太阳吸引入轨。 2005年7月,美国科学家宣称发现了第十颗行星,它比冥王星略大。 冥王星小于第十大行星 行星地位再起争议2006年04月15日11:57 新浪科技2003 UB313与其它新发现小天体比对图(图片来源:美国宇航局网站)新浪科技讯 俄罗斯彩带网4月12日消息,据新科学家杂志刊文称,“哈勃”太空望远镜最近传回的观测数据显示,2003年发现的太阳系“第十大行星”2003 UB313的体积尽管远没有前估计的那么大。但也稍大于冥王星,因此有部分科学家建议将其列入太阳系行星行列。此前,科学家们曾推算这颗编号为2003 UB313的所谓“窗体顶端窗体底端第十大行星”直径可达3500公里,与此同时,“第九大行星”冥王星的直径仅有2290公里。当时就曾经有人声称要把2003 UB313列入太阳系行星行列。根据“哈勃”太空望远镜最新提供的照片资料显示,2003UB313的直径仅为大约2400公里(误差不超过100公里)。也就是说,2003 UB313的直径仅略大于冥王星。它目前与太阳的距离是地球与太阳距离的98倍。2003UB313发现于2003年,随后进行的进一步观测证实,它位于著名的太阳系第二大小行星带-柯伊伯小行星带。它曾一度被科学家们认为是自1846年发现海王星以来天文学家们在太阳系中找到的最大天体。2003 UB313到太阳的距离是冥王星到太阳距离的三倍,而冥王星也曾一直被看做是太阳系内最偏远的行星。 在所谓的“第十大行星”2003 UB313被发现后,曾有科学家对冥王星是否还应该被称作行星提出了质问。部分科学家甚至建议将冥王星从太阳系行星行列中排除掉。正如德国马克思-普朗克射电天文学研究中心的天文学家弗朗克-贝尔托蒂所说:“考虑到2003 UB313的体积要明显大于冥王星,如果连它都无法被称作行星,那么我们还有什么理由来把冥王星再称作是太阳系第九大行星呢?” 自1992年以来,世界各国的天文学家们已在冥王星之外的柯伊伯带发现了上千颗体积较大的小行星。根据天文学家们当前的估算,在柯伊伯小行星带中可能隐藏着50多万颗此类体积较大的小行星。目前,已经有许多天文学家称,应取消冥王星的行星地位并将其列入小行星之列。甚至还有一些科学家表示,在太阳系中发现的任何体积超过冥王星的天体都应该称为行星,包括此前发现的2003 UB313。目前,有关“第十大行星”2003 UB313的细节问题科学家们还难以给出准确的解释。前不久美国宇航局刚刚发射的“新地平线”号冥王星探测器也许能够收集一些有关2003 UB313的信息,但由于它距离太远而未被列入“新地平线”号探测器的考察任务内。(久亮)中科院国家天文台崔辰州博士翻译的太阳系行星定义的决议最终稿中文版:IAU决议:太阳系内一颗行星的定义当代的观测正在改变着我们对行星系统的认识,我们对天体的命名反映我们目前的认识是很重要的。这一点特别适用于行星这个名词。名词“行星”源自描画“漫游者”,那时只知道它们是天空中移动的光点。近来的发现导致我们需要利用现有的科学信息创建一个新的定义。决议5AIAU决定我们太阳系内的行星和其他天体按照下列方式划分为3个明确的类别:(1)一颗行星1是一个天体,它满足(a)围绕太阳运转,(b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状,同时(c)清空了所在轨道上的其他天体。(2)一颗矮行星是一个天体,它满足(a)围绕太阳运转,(b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状2 ,(c)没有清空所在轨道上的其他天体,同时(d)不是一颗卫星。(3)其他围绕太阳运转的天体3 ,卫星除外,统称为“太阳系小天体”。决议5B在决议5A第一节和脚注1的“行星”前面插入“经典”。即:(1)一颗经典行星4是一个天体IAU决议:冥王星决议6AIAU进一步决定:按照上面的定义冥王星是一颗矮行星,并作为海外天体中一个新类别的原型。决议6B下面的语句加入到决议6A中:这类天体称为“plutonian objects”。 1 八颗行星是:水星、金星、地球、 火星、木星、土星、天王星、和海王星。2 IAU将启动相应程序来界定天体属于矮行星还是其他类别。3 目前这些包括大多数的太阳系小行星,大多数的海外天体(TNOs),彗星,和其他小天体。4 八颗经典行星是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星2006年08月25日,第26届IAU大会5A号决议获得通过,超过80%的代表投票同意更改最后草案,就行星和太阳系中的其他天体定义达成共识。最终决议把行星和太阳系中的其他天体定义为三类,即行星、矮行星和“太阳系小天体”。原九大行星除冥王星外的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八个行星依然被称为“行星”;在20世纪之后陆续发现的冥王星、谷神星、齐娜星被称为“矮行星”。窗体顶端窗体底端太阳系行星发现史2006年08月24日10:53 新华网没有人知道我们的祖先是从何时开始仰望星空,也不会有人记得到底是谁首次发现了金、木、水、火、土这5颗行星。可以相信,它们明亮的身影在星空中穿行时,曾经引起地球上不同地方、不同年代许多人的注意。1609年,伽利略将望远镜指向天空,开启了现代天文学的时代。1781年3月13日,英国天文学家赫歇尔注意到了双子座中的一个天体,最终确认它是一颗行星。它以希腊神话中天空之神乌剌诺斯命名,中文称为天王星。天王星在合适条件下用肉眼也可以观察到,此前的天文学家曾经看到并记录它,但没有想到这颗位置变化不明显的暗淡星星会是一颗行星。 发现天王星后不久,人们就计算出了它的轨道,却发现观测数据与理论预测的总有差异。英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶分别提出,这可能是因为还有一颗未知的行星,它的引力导致天王星轨道出现偏差。他们还计算出了未知行星应该在什么地方。 1846年9月23日,德国天文学家伽勒在预测的位置上找到了一颗新行星。这颗行星的颜色好像海水,因而以海洋之神尼普顿命名,中文称为海王星。海王星的引力部分解释了天王星轨道的误差,但不能完全解决问题,天文学家相信海王星轨道之外还存在一颗未知行星。 但这颗神秘行星太远太暗了,经过几代人近一个世纪的努力,它才于1930年2月18日出现在美国天文学家汤博的视野里。这颗远离太阳光辉的星星被赋予了地狱之神普卢托的名字,中文称为冥王星。至此,“太阳系九大行星”的格局坚持了70多年。 然而冥王星是一个异类。它个头太小,轨道太扁,而且轨道平面相对于地球轨道平面有很大的倾斜,而不像其他行星轨道基本上与地球轨道位于同一平面中。这些特征使其行星地位相当不稳定,总是有人认为应该把它开除出行星家族。近几十年来陆续发现的许多柯伊伯带天体,使这个问题进一步激化。 柯伊伯带是太阳系外围的一个区域,那里有许多小天体绕太阳运行,可能是太阳系早期物质形成行星之后的剩余材料。第一个柯伊伯带天体于1992年被发现,现在其家族成员已经增加到几百个。 从2000年起,柯伊伯带天体直径最大记录不断被刷新。2004年,当一个叫“塞德娜”的天体以直径1700公里的尺寸直逼冥王星时,情况已经变得难以收拾。忍无可忍的国际天文学联合会成立了一个专门委员会来重新讨论行星的概念,看看是把这些新发现的大家伙接纳进行星家族,还是索性剥夺冥王星的行星地位。 2005年7月,昵称齐娜的“2003UB313”被介绍给公众,它是70多年来首次在太阳系内发现的比冥王星更大的天体。这是推动行星概念被重新定义的决定性发现:事情已经到了非解决不可的程度。 天文学家目前在太阳系内寻找新行星的方法,实质上与前辈们所用的方法相同:把恒星假设为静止,然后以它为背景,寻找运动着的行星。不过现在初步分析交由计算机去做,人只需对计算机挑出来的可疑目标进行进一步观察。国际天文学联合会:太阳系只剩八大行星2006年08月24日今天晚上9点20分,国际天文学联合会大会投票5号决议,部分通过新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,而将其列入“矮行星”。国际天文学联合会大会放弃将冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”的说法,从而确认太阳系只有8颗行星,冥王星被降级为入“矮行星”。此前盛传的第一种方案中提出了太阳系另外增加3颗二级行星的计划流产。数十年来,科学家普遍认为太阳系有九大行星,但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现,使得冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论;二是由于当初将其质量估算错了,误将其纳入到了大行星的行列。因此在国际天文学联合会大会上,是否要给冥王星“正名”成为了大会的焦点,为此,天文学家给出了各种方案。1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小,等到冥王星的大小被确认,“冥王星是大行星”早已被写入教科书,以后也就将错就错了。冥王星是目前太阳系中最远的行星,其轨道最扁。冥王星的质量远比其他行星小,甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面温度很低,因而它上面绝大多数物质只能是固态或

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