首頁 在別的星球上

天文學的描述概念:行星係、太陽和恒星

我們會盡可能簡要地概述行星係的定義,因為本篇的目的並不在於提供關於宇宙誌的完整論述。

行星受引力影響,圍繞中心太陽做圓周運動;行星體積各異,在同心軌道上運行,離中心越遠,軌道必然越大。在如此不平等的發展軌道上,天體運動受萬有引力定律控製高速進行,其速度與距離成反比;因此某顆星球沿軌道繞一周比距日距離更遠的星球用時要短,原因有兩個:一、周長較短;二、公轉速度更快。

除此之外,行星的軌道不是正圓形,而是橢圓形,太陽位於每個橢圓軌道的一個焦點上。軌道的橢圓率,即偏心率(1),會導致行星距日距離產生規律性的變化,盡管隻有幾顆星球會受影響,我們把行星離太陽最近的位置稱為近日點,反之為遠日點;同樣,由於距離不同,行星在每個點上的運行速度也不一樣。這種不規律性會對與物理環境相關的某些現象產生影響,正如我們將會看到的每顆行星所特有的現象。考慮到行文簡潔及習慣用法,我們目前僅涉及基於平均距離的一般分布情況。

現在已知的九大行星(2)如圖所示依次距太陽越來越遠(3)

木星是肉眼可見的最遠一顆行星,在很長時間內都被視為太陽係的邊界。根據上圖所示數字,我們可以看出整個體係逐漸顯露——首先1781年發現了天王星,繼而1846年發現了海王星,最後1930年發現了冥王星。

除了這九大行星,為使定義完整,我們還需加入大量微小的天體,即小行星。肉眼是看不到小行星的,即使用最強大的機器觀測,通常也隻能看到些微弱的光點。小行星數量龐大,目前已經發現了1200多顆,每年這一數字都在變大。大部分小行星的軌道都聚集在火星和木星之間;最新發現的一些小行星則在偏心率很大的軌道上運動,它們交替接近、遠離太陽,最近時在地球軌道內側,最遠時則在火星外側。小行星的體積非常小(其中許多直徑隻有幾千米),以致我們對其表麵特點及物理環境仍一無所知。盡管我們對小行星頗有興趣,但從天體力學的角度出發,我們不會於此著墨過多。