太陽系是以太陽為中心,受太陽引力約束在一起的天體系統(tǒng),包括太陽、8個(gè)行星、近500個(gè)衛(wèi)星和至少120萬個(gè)小行星,還有一些矮行星、彗星以及行星際物質(zhì)。
太陽系位于距銀河系中心大約2.4-2.7萬光年的位置。太陽以220千米/秒的速度繞銀心運(yùn)動(dòng),大約2.5億年繞行一周,地球氣候及整體自然界也因此發(fā)生2.5億年的周期性變化。太陽運(yùn)行的方向基本上是朝向織女座,靠近武仙座的方向。
若以海王星軌道作為太陽系邊界,則太陽系直徑為60個(gè)天文單位,即約90億千米。若以日球?qū)訛榻?,則太陽距太陽系邊界可達(dá)100個(gè)天文單位(最薄處)。若以奧爾特云為界,則太陽系直徑可能有20萬天文單位。
太陽系的形成大約始于46億年前一個(gè)巨型星際分子云的引力坍縮。
太陽系中最主要的成員是太陽,它是一顆G2主序星,占據(jù)了太陽系所有已知質(zhì)量的99.86%。剩余的質(zhì)量中,有99%的質(zhì)量由太陽系的4顆大天體,即巨行星組成,而木星和土星又合占了其中的90%以上。太陽系中其余的天體(包括4顆類地行星、矮行星、衛(wèi)星、小行星和彗星),總質(zhì)量還不到太陽系的0.002%。
環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的大天體都躺在地球軌道平面--黃道--附近的平面。行星都非??拷S道,而柯伊伯帶天體通常都有明顯的傾斜角度。所有的行星和大多數(shù)的太陽系其它天體都以相同的方向繞著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)(從地球的北極鳥瞰是逆時(shí)針方向),但也有逆向的,比如哈雷彗星。
太陽是一顆黃矮星,壽命大致為100億年,目前太陽約45.7億歲。在大約50至60億年之后,太陽內(nèi)部的氫元素幾乎會(huì)全部消耗盡,太陽的核心將發(fā)生坍縮,導(dǎo)致溫度上升,逐漸擴(kuò)張為紅巨星。這一過程將一直持續(xù)到太陽開始把氦元素聚變成碳元素。雖然氦聚變產(chǎn)生的能量比氫聚變產(chǎn)生的能量少,但溫度也更高,因此太陽的外層將膨脹,并且把一部分外層大氣釋放到太空中。當(dāng)轉(zhuǎn)向新元素的過程結(jié)束時(shí),太陽的質(zhì)量將稍微下降,外層將延伸到地球或者火星目前運(yùn)行的軌道處。這時(shí)由于太陽質(zhì)量的下降,這兩顆行星或?qū)?huì)離太陽更遠(yuǎn)。
隨后,太陽爆炸剩余的部分成為冷卻的白矮星。白矮星本質(zhì)上是死亡的恒星。
白矮星體積與地球相當(dāng),質(zhì)量卻有太陽的一半。由于體積小、溫度低,白矮星昏暗難測(cè)。
然而,對(duì)于地球未來的命運(yùn)還是存在爭(zhēng)議的。有科學(xué)家認(rèn)為,紅巨星階段的太陽是否能生吞地球,取決于太陽向內(nèi)坍縮并膨脹超出它的最外層之前變大了多少。外行星有可能在恒星膨脹的紅巨星階段幸免于難并長(zhǎng)期留在恒星周圍。但是地球挺過那一階段的希望卻十分渺茫。他們預(yù)計(jì),太陽擴(kuò)張為紅巨星時(shí)將吞噬水星、金星甚至地球。所以,為了最終存活下去,人類需要布置撤離計(jì)劃。
當(dāng)然,那是幾十億年后的事情,現(xiàn)在就提出預(yù)防措施,絕對(duì)是未雨綢繆了。