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太阳系

太阳系是由太阳及其周围天体组成的引力束缚系统。它形成于46亿年前，由一个巨大的星际分子云在引力作用下坍缩而成。该系统绝大部分（99.86%）的质量集中在太阳上，剩余的大部分质量则集中在木星上。围绕太阳运行的行星系统包含八颗行星。内太阳系的四颗行星——水星、金星、地球和火星——是类地行星，主要由岩石和金属构成。外太阳系的四颗巨行星比类地行星体积更大、质量更大。其中最大的两颗，木星和土星，是气态巨行星，主要由氢和氦构成；其次是天王星和海王星，是冰巨行星，主要由熔点相对较高的挥发性物质构成，例如水、氨和甲烷。八大行星的轨道都接近圆形，且都位于地球轨道平面（称为黄道面）附近。

太阳系中存在数量不详的矮行星和无数围绕太阳运行的小天体。六颗主要行星、六颗体积最大的矮行星以及许多较小的天体都拥有天然卫星，这些卫星通常被称为“卫星”，与地球的卫星月球（月球）同名。木星的卫星木卫三（盖尼米德）和土星的卫星土卫六（泰坦）比最小的类地行星水星还要大，尽管质量较小；木星的卫星木卫四（卡利斯托）的体积也几乎与水星相当。每颗巨行星和一些较小的天体都被由冰、尘埃和小卫星组成的行星环所环绕。位于火星和木星轨道之间的小行星带包含由岩石、金属和冰构成的天体。在海王星轨道之外是柯伊伯带和离散盘，它们主要由冰和岩石构成。

在太阳系外围，存在着一类被称为分离天体的小行星。关于这类天体的数量，目前仍存在诸多争议。其中一些天体体积足够大，在自身引力作用下已经形成球形，因此被归类为矮行星。天文学家普遍认可的矮行星大约有九个：小行星谷神星、柯伊伯带天体冥王星、奥尔库斯、妊神星、夸奥尔和鸟神星，以及离散盘天体公公星、阋神星和塞德娜。包括彗星、半人马小行星和星际尘埃云在内的各种小型天体，在太阳系的不同区域之间自由穿梭。

太阳风是由太阳向外喷射的带电粒子流，它在星际介质中形成一个类似气泡的星际介质区域，称为日球层。日球层顶是太阳风压力与星际介质压力相等的点，它延伸至散射盘的边缘。奥尔特云被认为是长周期彗星的来源，它可能存在于比日球层远约一千倍的距离上。太阳系位于银河系中心26,000光年外的猎户臂上，猎户臂包含了夜空中大部分可见恒星。距离太阳最近的恒星位于所谓的本星系泡内，其中距离最近的比邻星距离太阳4.2441光年。

结构和组成

“太阳的”一词源于拉丁语“sol”，意为“太阳”。太阳是太阳系中引力作用最强的天体，其行星系统之所以能够保持相对稳定、缓慢演化的状态，是因为行星们围绕太阳做着各自独立的、受引力束缚的轨道运动。

轨道

围绕太阳运行的行星和其他大型天体都位于地球轨道平面附近，这个平面被称为黄道面。较小的冰质天体，例如彗星，通常以远大于黄道面的角度运行。太阳系中的大多数行星都有自己的卫星系统，即由被称为卫星的天然卫星围绕其运行。许多最大的天然卫星处于同步自转状态，始终有一面朝向其母星。四颗巨行星都拥有行星环，这些由微小粒子组成的细长环带与行星环同步运行。

由于太阳系的形成，行星和大多数其他天体都以与太阳自转方向相同的方向绕太阳公转。也就是说，从地球北极上方观察，太阳的自转方向是逆时针的。当然也有例外，例如哈雷彗星。大多数较大的卫星都以顺行方向绕其行星公转，与行星的自转方向一致；海王星的卫星海卫一是最大的卫星，它的公转方向与行星的自转方向相反，是逆行的。大多数较大的天体都以相对于其公转轨道顺行的方向绕自身轴自转，但金星的自转方向是逆行的。

开普勒行星运动定律可以很好地近似描述天体绕太阳运行的轨道。这些定律规定，每个天体都沿着一个椭圆轨道运行，太阳位于该椭圆的一个焦点上，这导致天体与太阳的距离在其一年内发生变化。天体距离太阳最近的点称为近日点，而距离太阳最远的点称为远日点。行星的轨道近似于圆形，但许多彗星、小行星和柯伊伯带天体的轨道高度呈椭圆形。开普勒定律仅考虑太阳引力对绕太阳运行天体的影响，而没有考虑不同天体之间的引力作用。在人类的时间尺度上，这些额外的扰动可以通过数值模型来解释，但行星系统在数十亿年的时间尺度上会发生混沌变化。

太阳系的角动量是指其所有运动天体所具有的轨道动量和自转动量的总和。虽然太阳的质量在太阳系中占据主导地位，但它仅占角动量的约2%。行星，尤其是木星，由于其质量、轨道和与太阳的距离等因素的综合作用，贡献了剩余的大部分角动量，彗星也可能贡献显著。

作品

太阳系已绘制星图区域的整体结构包括太阳、四颗较小的内行星（周围环绕着一条主要由岩质小行星组成的小行星带）以及四颗巨行星（周围环绕着主要由冰质天体组成的柯伊伯带）。天文学家有时会非正式地将这一结构划分为不同的区域。内太阳系包括四颗类地行星和小行星带。外太阳系位于小行星带之外，包括四颗巨行星。自从发现柯伊伯带以来，太阳系最外层的部分，即海王星以外的天体，被认为是一个独立的区域。

太阳系的主要组成部分是太阳，这是一颗低质量恒星，占据了太阳系已知质量的99.86%，并在引力上主导着整个系统。围绕太阳运行的四颗最大天体——巨行星——占据了剩余质量的99%，其中木星和土星加起来就占了90%以上。太阳系其余天体（包括四颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星）的总质量不到太阳系总质量的0.002%。

太阳、木星和土星大约98%都是由氢和氦组成的。太阳系中存在着成分梯度，这是早期太阳的热力和光压造成的；靠近太阳的天体受热力和光压的影响更大，因此主要由熔点高的元素组成。而远离太阳的天体则主要由熔点低的物质组成。太阳系中，这些易挥发物质能够凝聚的边界被称为霜线，它大约位于地球到太阳距离的五倍处。

内太阳系天体主要由岩石物质构成，例如硅酸盐、铁或镍。木星和土星主要由熔点极低、蒸气压极高的气体组成，例如氢气、氦气和氖气。冰，例如水、甲烷、氨气、硫化氢和二氧化碳，熔点可达几百开尔文。它们以冰、液体或气体的形式存在于太阳系的各个角落。冰质物质构成了巨行星的大部分卫星，以及天王星和海王星（所谓的“冰巨星”）的大部分，还有海王星轨道之外的众多小天体。气体和冰统称为挥发性物质。