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你喜歡天文學(xué)嗎？你認(rèn)識(shí)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(gè)太陽系有點(diǎn)像一個(gè)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(gè)樣子？

或者這個(gè)樣子呢？

圖片來源：by Serkanland , via Wikimedia Commons

但是這樣的圖景和真實(shí)的太陽系相去甚遠(yuǎn)。若要用一個(gè)詞來形容真實(shí)的太陽系，最合適的恐怕就是“空曠”。如果用一個(gè)邊長(zhǎng)100米的正方形場(chǎng)地來模擬整個(gè)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(gè)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(shí)的太陽系中，天體之間距離的真實(shí)比例示意圖

圖片來源：by Jonathan Chone，via Wikimedia Commons

太陽系中的主要天體如果按照比例縮小會(huì)是怎樣的呢？

假設(shè)我們的地球縮小成一個(gè)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(diǎn)，要是地球是一個(gè)蘋果，金星大概是稍微小一號(hào)的蘋果。離太陽最近的水星就會(huì)變成核桃這么大，而我們地球外側(cè)的鄰居火星就會(huì)變成雞蛋大小。

接下來木星的大小恐怕就要遠(yuǎn)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(gè)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(duì)比起來就相當(dāng)于你把一個(gè)蘋果放在桌子上。而剩下的兩個(gè)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(gè)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(zhǎng)——太陽，它的真實(shí)體積就更加龐大了，太陽可以裝下130萬個(gè)地球，所以要是與地球這個(gè)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(gè)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

我們?cè)O(shè)想一下，在學(xué)校的操場(chǎng)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(huì)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(duì)面的馬路上，距離操場(chǎng)300多米的地方。而小蘋果——金星在距離操場(chǎng)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(chǎng)上的太陽旋轉(zhuǎn)呢。而地球的鄰居，那個(gè)雞蛋大小的火星在離學(xué)校大約1.4千米的地方，這個(gè)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(yuǎn)的行星中的巨無霸木星此時(shí)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(yuǎn)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(huì)找到一個(gè)書桌大小的球，這個(gè)球就是土星。

而那兩個(gè)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(yuǎn)的大行星海王星在哪里呢？它已經(jīng)遠(yuǎn)在了28.2千米之外了。想不到吧，太陽各行星的的真實(shí)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(duì)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(duì)距離關(guān)系

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(gè)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(gè)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(yuǎn)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(dá)。

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(chǎng)上的太陽為中心的太陽系模型中，這個(gè)距離是將近十萬千米，要知道我們的赤道周長(zhǎng)才不過4萬千米多一點(diǎn)。就算我們把地球從一個(gè)蘋果縮小到一個(gè)豆子的大小，土星也會(huì)在在300多米以外，冥王星會(huì)在2.5千米外的遠(yuǎn)處。而這時(shí)候冥王星僅僅是一個(gè)細(xì)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(biāo)記了冥王星的軌道