太陽系
太陽系是由太陽以及在其引力作用下圍繞它運轉的天體構成的天體系統。它包括太陽、九大行星及其衛星、小行星、彗星、流星體以及行星際物質。人類所居住的地球就是太陽系中的一員。
太陽系的構成
太陽系的中心是太陽，雖然它只是一顆中小型的恒星，但它的質量已經佔據了整個太陽系總質量的99.85％；餘下的質量中包括行星與它們的衛星、行星環，還有小行星、彗星、柯伊伯帶天體、外海王星天體、理論中的奧特雲、行星間的塵、氣體和粒子等行星際物質。整個太陽系所有天體的總表面面積約爲17億平方千米。太陽以自己強大的引力將太陽系中所有的天體緊緊地控制在他自己周圍，使它們井然有序地圍繞自己旋轉。同時，太陽又帶著太陽系的全體成員圍繞銀河系的中心運動。
太陽系內迄今發現了九顆行星。有時稱它們爲“九大行星”。按照距離太陽的遠近，這九大行星依次是：最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星以及最遠的冥王星。水星、金星、地球和火星也被稱爲類地行星。除了水星和金星外，其他的行星都有衛星。在火星和木星之間還存在著數十萬個大小不等，形態各異的小行星，天文學家將這個區域稱爲小行星帶。此外，太陽系中還有超過1000顆的彗星，以及不計其數的流星體。
太陽系中的各個天體主要由氫、氦、氖等氣體，冰（水、氨、甲烷）以及含有鐵、矽、鎂等元素的岩石構成。類地行星、地球、月球、火星、木星的部分衛星、小行星主要由岩石組成；木星和土星主要由氫和氦組成，其核可能是岩石或冰。
太陽系的起源和演化
一般以爲行星系統是恒星形成過程的一部分，但是也有學者認爲這是兩顆恒星差一點撞擊而成。最普通的理論是說太陽系是從星雲形成。
恒星形成的基本過程爲此：
- 星雲中較密的核心部分變得太重，重心不穩定，開始分裂和崩潰墜落。一部分的重心能量變爲放射的紅外線，剩下的增加核心的溫度。核心部分開始成爲圓盤形狀。
- 當密度和溫度道足夠高， 氘融合燃燒開始發生，輻射的向外壓力減慢(但不中止)臨近其他核心崩潰。
- 其他的原料繼續下落到這一顆原恒星，它們的角動量的作用可能導致雙極流程。
- 最後，氫開始熔化在星的核心，外面剩餘的包圍材料被清除。
太陽星雲這個假說，是1755年由伊曼努爾·康得第一次提議。他說，太陽星雲慢慢地轉動，由於重力逐漸凝聚並且鋪平，最終形成恒星和行星。一個相似的模型在1796年由拉普拉斯提出。
太陽星雲開始直徑大約100AU，質量是現在太陽的兩三倍。在這個星雲中，比較重的物質往中間落，積聚成塊，是成爲以後的行星。而星雲外部越來越冷，因此靠裏的行星有很多重的礦物質，而靠外的行星是氣體或冰體。原太陽大約在46億年前形成，以後八億年中各個行星形成。
太陽系的運動
太陽系是銀河星系的一般分。銀河星系是一個螺旋形星系，直徑十萬光年，包括兩千多億顆星。太陽是銀河系較典型的恒星，離星系中心大約兩萬五千到兩萬八千光年。太陽系移動速度約每秒220公里，兩億兩千六百年在星系轉一圈。
太陽系中的九大行星都位於差不多同一平面的近圓軌道上運行，朝同一方向繞太陽公轉。除金星以外，其他行星的自轉方向和公轉方向相同。
彗星的繞日公轉方向大都相同，多數爲橢圓性軌道，一般公轉周期比較長。
對太陽系的探索與研究
人類出於對自身生存環境瞭解的渴望以及日益緊張的地球資源，從1959年開始不斷的通過空間探測器等進行空間探測，研究太陽系。目前主要集中在月球和火星的探測以及小行星和彗星的探測。
對太陽系的長期研究，分化出了這樣幾門學科：
- 太陽系化學：空間化學的一個重要分科，研究太陽系諸天體的化學組成（包括物質來源、元素與同位素豐度）和物理－化學性質以及年代學和化學演化問題。太陽系化學與太陽系起源有密切關係。
- 太陽系物理學：研究太陽系的行星、衛星、小行星、彗星、流星以及行星際物質的物理特性、化學組成和宇宙環境的學科。
- 太陽系內的引力定律：太陽系內各天體之間引力相互作用所遵循的規律。
- 太陽系穩定性問題：天體演化學和天體力學的基本問題之一
太陽系和其他行星系
雖然學者同意另外還有其他和太陽系相似的天體系統，直到1992年才發現別的行星系。至今已發現幾十個行星系，但是詳細材料還是很少。這些行星系是依靠多譜勒儀作用，測試恒星的周期性變化，以此推斷是否有行星存在，並且可以計算行星的質量和軌道。技術較新，只能發現大行星，象地球大小的行星就找不到了。
此外，關於類似太陽系的天體系統的研究的另一個目的是探索其他星球上是否也存在著生命。
太陽與九大行星的一些特徵資料
下表的資料都是相對於地球的數值：
| 天體 | 距離(天文單位) | 赤道直徑 | 質量 | 軌道半徑 | 公轉周期（年） | 自轉周期（天） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 太陽 | 0 | 109 | 333,400 | -- | -- | 27.275 |
| 水星 | 0.39 | 0.382 | 0.06 | 0.38 | 0.241 | 58.6 |
| 金星 | 0.72 | 0.949 | 0.82 | 0.72 | 0.615 | 243 |
| 地球 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 火星 | 1.5 | 0.53 | 0.11 | 1.52 | 1.88 | 1.03 |
| 木星 | 5.2 | 11.2 | 318 | 5.20 | 11.86 | 0.414 |
| 土星 | 9.5 | 9.41 | 95 | 9.54 | 29.46 | 0.426 |
| 天王星 | 19.2 | 3.98 | 14.6 | 19.22 | 84.01 | 0.718 |
| 海王星 | 30.1 | 3.81 | 17.2 | 30.06 | 164.79 | 0.671 |
| 冥王星* | 39.5 | 0.24 | 0.0017 | 39.5 | 248.5 | 6.5 |
*1930年以後冥王星才被國際天文學聯合會正式確定爲行星。一些天文學家對其行星的身份仍持懷疑態度。
太陽系的第十大行星
在19世紀末，很多天文學家推測海王星之外還有別的行星，因爲測試海王星的軌道和理論算出的軌道不一樣。他們叫這顆星“行星X”，是未知行星的意思。
美國天文學家帕西瓦爾·羅威爾在1909年和1913年兩次尋找海王星之外的行星，但是沒有找到。1915年結束之後，羅威爾發表論文，寫出估測的行星資料。其實在那一年，他所在的天文臺照到了冥王星的照片，但是直到1930年才認出這是一顆行星。
可是冥王星的質量太小，無法解釋海王星的軌道。天文學家繼續尋找“行星X”，但是這個名字又有了第十大行星的意思，因爲X是拉丁文的10。直到探測器“Voyager 2”臨近海王星，才發現海王星的質量一直算錯很多。用正確的質量，加上冥王星的影響，海王星的現實軌道和計算軌道一致。
按照行星軌道計算，和地球差不多大小的行星不可能在60AU之內(冥王星現在離太陽大約30AU)。如果確實有第十大行星，它的軌道會很傾斜，很可能是外星系的天體，靠太陽太近，而被太陽吸引入軌。
參看
參考文獻
- 太陽系，《中國大百科全書·天文卷》
- 歐陽自遠，天體化學，地球科學進展，1994，9（2），70-74
- 吳光節，陳道漢，地外生命搜索和太陽系外的行星的發現，天文學報，2001，42（3），225-238
- 陳道漢，太陽系空間探測，天文學進展，1999，17（2）178-184