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你喜歡天文學(xué)嗎?你認識太陽系嗎? 一說到太陽系,你腦海中是不是出現(xiàn)這樣一幅圖畫:太陽位于中心,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星整整齊齊排布其中,在各自的軌道中圍繞著太陽不停地轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn),整個太陽系有點像一個巨大的永不停歇的旋轉(zhuǎn)木馬。 腦海中的太陽系是不是這個樣子? 或者這個樣子呢? 圖片來源:by Serkanland , via Wikimedia Commons 但是這樣的圖景和真實的太陽系相去甚遠。若要用一個詞來形容真實的太陽系,最合適的恐怕就是“空曠”。如果用一個邊長100米的正方形場地來模擬整個太陽系,太陽所占的空間不到1毫米,而這1毫米的太陽中卻有著整個太陽系99.8%的質(zhì)量。而地球呢,大約只有你一根頭發(fā)的直徑的十分之一大小,放在你面前你都看不到。 真實的太陽系中,天體之間距離的真實比例示意圖 圖片來源:by Jonathan Chone,via Wikimedia Commons 太陽系天體大小的真實比例 太陽系中的主要天體如果按照比例縮小會是怎樣的呢? 假設(shè)我們的地球縮小成一個蘋果這么大,直徑大約就是8厘米左右。其他七大行星大小是怎樣的呢? 首先我們看看位于地球內(nèi)側(cè)的鄰居——金星。太陽系中金星的體積和地球是最接近的,只比地球小一點,要是地球是一個蘋果,金星大概是稍微小一號的蘋果。離太陽最近的水星就會變成核桃這么大,而我們地球外側(cè)的鄰居火星就會變成雞蛋大小。 接下來木星的大小恐怕就要遠超你的想象了。作為太陽系最大的一顆行星,要是地球是蘋果那么大,木星足有一個撐開的大雨傘大小,直徑比地球大十倍還要多,而木星的鄰居土星也很龐大,它的直徑比我們上課所使用的單人書桌還要大。 圖片來源:by Lsmpascal,via Wikimedia Commons 我們可以想象一下,地球與土星的大小對比起來就相當于你把一個蘋果放在桌子上。而剩下的兩個大行星——天王星和海王星,他們的體積與地球相比就像是大個的西瓜。 從大小上來看,水星、金星、地球和火星是太陽系中的小朋友,木星、土星、天王星和海王星就成了太陽系中的巨無霸。而太陽系的家長——太陽,它的真實體積就更加龐大了,太陽可以裝下130萬個地球,所以要是與地球這個蘋果相比,太陽的體積就像是間教室。 太陽擁有著太陽系的絕大部分質(zhì)量,所以才能讓整個太陽系的成員們圍繞著自己不停地旋轉(zhuǎn)。 在按比例縮小的太陽系主要成員中,找到地球了嗎? 圖片來源:by Lsmpascal,via Wikimedia Commons 太陽系天體距離的真實比例 我們設(shè)想一下,在學(xué)校的操場中心放置著縮小成一間教室這么大的太陽。你猜猜距離太陽最近的水星會在什么地方?跑道上?不是!教學(xué)樓里?不是!學(xué)校大門口?還不是!像核桃一樣大的水星在學(xué)校對面的馬路上,距離操場300多米的地方。而小蘋果——金星在距離操場將近700米的位置。 我們的地球在哪里呢?它正在距離學(xué)校將近1千米的地方圍繞著學(xué)校操場上的太陽旋轉(zhuǎn)呢。而地球的鄰居,那個雞蛋大小的火星在離學(xué)校大約1.4千米的地方,這個位置你大概要坐兩站公交車才能到。但這些還是在太陽系中距離太陽比較接近的行星。 距離太陽更遠的行星中的巨無霸木星此時距離你學(xué)校將近5千米,這應(yīng)該已經(jīng)比你從學(xué)校到家的路要遠了。我們繼續(xù)向外,在距離學(xué)校已經(jīng)將近9千米地方你會找到一個書桌大小的球,這個球就是土星。 而那兩個大西瓜大小的天王星和海王星在哪里呢?天王星已經(jīng)在郊區(qū)附近了,它到你的學(xué)校是大約18千米 。而太陽系中距離太陽最遠的大行星海王星在哪里呢?它已經(jīng)遠在了28.2千米之外了。想不到吧,太陽各行星的的真實距離居然相差了這么多! 假設(shè)太陽在前門地鐵站的位置,水星、金星、地球和火星到太陽的相對距離關(guān)系 假設(shè)太陽在前門地鐵站的位置,木星、土星、天王星和海王星到太陽的相對距離關(guān)系 太陽系的盡頭在哪里... 但海王星并不是太陽系的邊界。在海王星之外的冥王星——已經(jīng)被除名的原第九大行星正在你學(xué)校37千米之外的地方。而冥王星也不是太陽系的邊界。在海王星外側(cè)有一片非常寬闊的充滿著冰凍的小個星體的地帶,被科學(xué)家叫做柯伊伯帶,而冥王星還是柯伊伯帶中比較靠近太陽的一顆矮行星。 科學(xué)家指出,在柯伊伯帶之外還有一個叫奧爾特星云的地方,那才是太陽系真正的盡頭,奧爾特星云最遠的地方已經(jīng)距離太陽有1光年的距離,也就是說光從太陽出發(fā)要走1年才能到達。 如果把奧爾特星云邊緣到太陽的距離放在咱們剛剛縮小的以學(xué)校操場上的太陽為中心的太陽系模型中,這個距離是將近十萬千米,要知道我們的赤道周長才不過4萬千米多一點。就算我們把地球從一個蘋果縮小到一個豆子的大小,土星也會在在300多米以外,冥王星會在2.5千米外的遠處。而這時候冥王星僅僅是一個細菌的大小。而這,才是我們太陽系真正的比例。
柯伊伯帶示意圖,圖中黃色橢圓標記了冥王星的軌道 圖片來源:https://solarsystem./solar-system/kuiper-belt/overview/ |
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