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第四章 宇观世界学 125
21 日在月球上完成的。在轨道上的第一个太空站是 NASA 的“太空实验室”。第
一个真正能让人类在太空中生活的是苏联的和平号空间站,它从 1989 年至 1999 年
在轨道上持续运作了将近十年,在 2001 年退役。后继的国际空间站也从那时继续
维系人类在太空中的生活。
美国、中国对月球和火星探测工作更是众所周知,特别是对月球的登陆、取样
等相关的研究更为深入。人类探测太阳系的脚步从未停止,未来也会有更多探测器
和宇航员造访太阳系的天体。
(二)太阳系的组成
太阳系(Solar System)是一个受太阳引力约束在一起的天体系统,包括太阳、
行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。太阳系位于银河系—猎户臂,
距离银河系中心大约 2.4 万 ~2.7 万光年的位置(银河系的恒星数量约在 1000 亿到
4000 亿之间,太阳只是其中之一)。太阳以 220 千米 / 秒的速度绕银心运动,大约 2.5
亿年绕行一周,地球气候及整体自然界也因此发生 2.5 亿年的周期性变化。太阳运
行的方向基本上是朝向织女座、靠近武仙座的方向。
太阳系包括太阳、8 个行星、其中 4 颗岩质行星(类地行星),4 颗气态行星(类
木行星),近 500 个卫星和至少 120 万个小行星,还有一些矮行星和彗星。若以海
王星轨道作为太阳系边界,则太阳系直径为 60 个天文单位,即约 90 亿千米。若以
日球层为界,则太阳距太阳系边界可达 100 个天文单位(最薄处)。若以奥尔特云
为界,则太阳系直径可能有 20 万天文单位。
太阳系的形成大约始于 46 亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩。太阳系内
大部分的质量都集中于太阳,余下的天体中,质量最大的是木星。八大行星逆时针
围绕太阳公转。此外还有较小的天体位于木星与火星之间的小行星带。柯伊伯带和
奥尔特云也存在大量的小天体。还有很多卫星绕转在行星或者小天体周围。小行星
带外侧的每颗行星都有行星环。
太阳是一颗 G2 主序星,占据了太阳系所有已知质量的 99.86%,太阳系内的天
体在太阳引力的约束下运动。剩余的质量中,有 99% 的质量由太阳系的 4 颗大天体,
即巨行星组成,而木星和土星又合占了其中的 90% 以上。太阳系中其余的天体(包
括 4 颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星),总质量还不到太阳系的 0.002%。
环绕太阳运转的大天体都躺在地球轨道平面——黄道——附近的平面。行星都

