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14章:远征星途-激波边界

    激波边界是太阳风在恒星间气体压力下减的地带。在这个地带,太阳风从每小时1oo万至24o万公里的高急剧下降,其粒子密度更大,温度也升高了。科学家认为,由于恒星间气体压力变化,这个区域经常收缩或膨胀,很难清晰确定边界。

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    太阳系(so1arsystem)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颗行星冥王星已被开除、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。广义上,太阳系的领域包括太阳、4颗像地球的内行星、由许多小岩石组成的小行星带、4颗充满气体的巨大外行星、充满冰冻小岩石、被称为柯伊伯带的第二个小天体区。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。

    1.概述和轨道

    太阳系的主角是位居中心的太阳,它是一颗光谱分类为g2v的主序星,拥有太阳系内已知质量的99.86%,并以引力主宰着太阳系。木星和土星,是太阳系内最大的两颗行星,又占了剩余质量的9o%以上,目前仍属于假说的奥尔特云,还不知道会zhan有多少百分比的质量。

    太阳系内主要天体的轨道,都在地球绕太阳公转的轨道平面(黄道[1])的附近。行星都非常靠近黄道,而彗星和柯伊伯带天体,通常都有比较明显的倾斜角度。

    由北方向下鸟瞰太阳系,所有的行星和绝大部分的其他天体,都以逆时针(右旋)方向绕着太阳公转。有些例外的,像是哈雷彗星。

    环绕着太阳运动的天体都遵守开普勒行星运动定律,轨道都以太阳为椭圆的一个焦点,并且越靠近太阳时的度越快。行星的轨道接近圆形,但许多彗星、小行星和柯伊伯带天体的轨道则是高度椭圆的。

    在这么辽阔的空间中,有许多方法可以表示出太阳系中每个轨道的距离。在实际上,距离太阳越远的行星或环带,与前一个的距离就会更远,而只有少数的例外。例如,金星在水星之外约o.33天文单位的距离上,而土星与木星的距离是4.3天文单位,海王星又在天王星之外1o.5天文单位。曾有些关系式企图解释这些轨道距离变化间的交互作用。

    依照至太阳的距离,行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,(离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星,木星与土星称为近日行星,天王星与海王星称为远日行星)8颗中的6颗有天然的卫星环绕着,这些星习惯上因为地球的卫星被称为月球而都被视为月球。在外侧的行星都有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着,而除了地球之外,肉眼可见的行星以五行为名,在西方则全都以希腊和罗马神话故事中的神仙为名。

    2.形成和演化

    太阳系的形成据信应该是依据星云假说,最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小,并且同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示,只有新星爆炸的心脏部分才能产生这些元素,所以包含太阳的星团必然在新星残骸的附近。可能是来自新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高,使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩,因而触了太阳的诞生。

    被认定为原太阳星云的地区就是日后将形成太阳系的地区,直径估计在7,ooo至2o,ooo天文单位,而质量仅比太阳多一点(多o

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