太阳系的范围是怎样的,范围有多大?

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快活林的猪 发表于 2023-10-22 11:29:38|来自:北京 | 显示全部楼层 |阅读模式
另外,在垂直于各大行星公转轨道的方向上都有什么?我们可以从这个方向离开太阳系吗?谢谢。
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伊阳进 发表于 2023-10-22 11:30:32|来自:北京 | 显示全部楼层
太阳系的边界到达了奥尔特云,大概略超过了1光年。
你可以这么理解:如果我们把太阳系缩小到10亿分之一,那么太阳是一个直径139厘米的大火球,然后水星距离太阳58米,直径5毫米(比绿豆小一点);金星距离太阳107米,直径12毫米;地球距离太阳150米,直径13毫米;火星距离太阳228米,直径9毫米;小行星带在400米左右(这之外冰和有机物不会挥发),木星距离太阳777米,直径14厘米;土星距离太阳1.4公里,直径12厘米;天王星和海王星分别距离太阳2.9和4.5千米,直径都是5厘米,这就是八大行星的位置了,如果摆在济南市里,大概是从中心校区到趵突泉校区的距离。
下面进入我们的第二乐章:柯伊伯带,这里布满了矮行星,我举三个例子,冥王星(虽然我认为冥神星这个名字更好一点)距离太阳4.4到7.4公里,直径只有2.4毫米(比芝麻小);阋神星距离太阳5.7到14.6公里,直径只有2.3毫米;塞德娜距离太阳距离太阳11.4到140.6公里,直径1毫米,这意味着你手机屏幕上一个小数点一样大的东西在绕着140公里外的一个火球旋转,这听起来很疯狂,但是是真的。人类的航天器目前走过最远的距离就在这个范围内,大概相当于距离地球23.7公里的位置。如果你现在就在山东大学趵突泉校区,那么旅行者1号航天器就在软件园校区里,然后塞德娜的远日点在淄博。至于人类走出的最远距离,只有38厘米,从地球到了旁边的月球上。日球层顶,也就是太阳风能到达的最远距离也差不多在这一带,大概在18公里的位置,旅行者1号勉强脱离了这个范围。
但是我们的旅程还没有结束,下面是宏伟壮阔的第三乐章奥尔特云:奥尔特云是一个质量为地球5-100倍的云团,迄今为止我们对它知之甚少,只知道这里是彗星的来源。奥尔特云距离太阳最近处在缩小后大概300公里,折算下来相当于从济南到青岛的距离;而很多长周期彗星的远日点就在这里,可达缩小后的1万公里,也接近了从济南到纽约的距离。有些理论认为太阳应该曾经有一个小型红矮星伴星,后来逃逸到了宇宙深空,如果这个理论正确,它的半长轴是1.4光年,即使是缩小后也相当于1.33万公里,到这里我们才勉强到达了太阳系的边界,而我们人类走出的不过是短短的23.7公里。
cq987 发表于 2023-10-22 11:31:05|来自:北京 | 显示全部楼层
如果歌者文明向太阳系扔出的不是二向箔,而是压缩箔:将1天文单位距离压缩为1公里,则太阳系可压缩为现在地球+同步卫星轨道构成的区域
太阳与地球距离1.5亿km,被定义为1个天文单位,让我们看看其他距离是多少个天文单位?
光秒0.002,地月距0.0026,太阳半径0.00464,
……
光分0.12,日水距0.39,日金距0.7,
日地距1,日火距1.52,日谷距2.8,日木距5.2,光时7,日土距9.5,
日天距19.2,日海距30.1,日冥距39.5,日阋距66.8,
日光层100+,光天173,
……
光年6.3万,
奥尔特云10万。
可见,太阳直径在日水距离面前都很小,太阳系的大行星间距不需要考虑星体大小。直接当节点,画拓扑图即可。


如上图,以成都市中心的天府广场北侧的太祖像为太阳,水星、金星都在皇城内,地球在锦江宾馆的位置,以光速要跑8分钟,俗称八光分。火星在华西坝,谷神星在省体育馆,亦即一环路就是小行星带轨道,一环以内就是类地行星的地盘。
木星就远一些了在火车南站,亦即地铁7号线就是木星轨道,以光速跑1小时可以超越木星抵达金融城北(30号线)。土星更远已在环球中心北侧、市政府的位置,亦即土星轨道在地铁9号线与绕城高速之间


换张更大的地图,土星在数字4以内,天王星大概在海昌路海洋公园,亦即五环路就是天王星轨道,人渣典范的海王星就在兴隆湖,数字5.75北侧,亦即八大行星分布在“兴隆湖→山泉→青白江→新繁→郫都→温江→花源→兴隆湖”以内的广阔区域
沿着天府大道继续向南就出成都市界了,存在一组“冥王星-卡戎”双星系统,房产中介说的“天府新区不限购”就是指这里(视高),成都不管它的,所以冥王星惨遭开除,九大行星变成了八大行星。
这也就进入了广阔的柯伊伯带,包括三岔湖、黑龙滩以及更远的地方,拖冥王星下水那颗著名的阋神星,就在黑龙滩里。柯伊伯带是上世纪人类认为的太阳系边缘,但现在认为它仍然是太阳系主体区。太阳发光发热的辐射边缘叫日光层,已经超出眉山范围,到达乐山的井研县城,天府广场的光辉只能覆盖到这个距离啦,而它是日冥距的3倍!


如果你得到大神级文明的科技成果,以光速向南步行(简称光腿)一天可以到达犍为县城,属于乐山的南端,亦即光走一天就已经达到日光层5/3倍了
光年就是365个光天,6.3万个天文单位啊相当恐怖,压缩成6.3万km也远远超过地球直径1.25万km,已略超同步卫星轨道的高度了。但即使如此,太阳引力的边缘比1光年还要远,日光层以外就是无边无际的奥尔特云范畴,直到10万个天文单位才是太阳系的边界,亦即从井研县到2倍同步卫星高度,属于太阳引力的末端。这个距离是地月距离靠近地球的3/10位置,恰好太阳系外最近的恒星(比邻星)在地月距离靠近月球的3/10位置。
如此广阔的空间,说不定还存在着上海、北京、香港,还有纽约、伦敦呢,只不过它们没亮灯。尽管它们不亮灯,但只要有足够质量,也可以有自己的锦江宾馆(类地行星),修自己的一环路(小行星带),建自己的地铁环线(木星轨道)或绕城高速(土星轨道)。
柯伊伯带(成都经济圈)是人类目前了解的边缘,但跟整个太阳系(地球+同步卫星轨道)相比太小了,一切皆有可能。
地球拥有月球这样的大卫星,是很罕见的吗?
中国的气候相对于世界来讲处于一个水平?
Brian 发表于 2023-10-22 11:31:11|来自:北京 | 显示全部楼层
这题我会 哈哈哈哈哈
不知道你是否乘坐过高铁动车组,这是我们能在陆地上感受到的最快速度,复兴号的时速大约是 400 公里 / 小时。而民航客机的时速大约是 800 公里 / 小时,比高铁的速度又快了一倍。但是,如果你有乘坐高铁和飞机的经验,或许你会觉得,坐在飞机上反而觉得不快。这是因为,我们感受到的速度来自参照物,在天上飞,参照物离我们往往很远。假如我们能让飞机贴着地面飞行,那你马上就能感受到飞机的风驰电掣了。
如果我们乘坐民航客机飞向月球,你会感到自己完全是静止的,因为我们大约要飞 20 天才能抵达月球。美国人在 1977 年发射的旅行者 1 号探测器是人类飞行速度最快的飞行器之一,它的速度是民航客机的 60 多倍,每小时可以飞 6 万多公里。如果乘上它,6 小时后就可以从地球抵达月球了。
但是,这点速度放在宇宙中那简直就不好意思见人。例如地球绕日公转的速度能达到108000 公里每小时。假如月亮固定在原地不动的话,地球带着我们不到 4 小时就飞到了。不过,这与宇宙中最快的速度比起来,那又不能算是运动了。如果我们以光速飞向月球,只需要 1 秒钟多一点儿。
从高铁,到飞机,再到旅行者 1 号,这还是我们可以理解的速度。然而光速之快,已经超出了我们的正常理解能力。可是,我却想告诉你,真正超越我们想象的,其实是宇宙之大。
1977 年 发射的旅行者 1 号正孤独地飞行在柯伊伯天体带中。它已经飞行了 40 多年。如果我们从它的位置回望太阳,太阳与其他恒星已经几乎无法区分,那里连太阳风都吹不到了。
但是,旅行者 1 号其实连太阳系的家门口也还没有迈出去。如果把太阳系缩小到一个标准足球场大小。那么,旅行者 1 号只不过飞出去了 50 厘米左右,也就是一只胳膊的长度。寒冷和黑暗是那里永恒的主题,旅行者1号在柯伊伯天体带中继续飞行 7 年多,就会进入奥尔特云。那是包裹在太阳周围,由难以计数的微小天体构成的。它们的数量或许能达到上万亿个,从更遥远的地方看去,就像包裹着太阳的云团。但是你不要被“奥尔特云”这个词误导,由于空间的巨大,如果你担心旅行者 1 号会撞上某个小天体的话。就如同担心全世界仅有的两只蚊子会相撞一般。旅行者 1 号在奥尔特云中还要飞 3、4 万年,才能飞出太阳的引力控制范围,来到真正的恒星际空间。就像风筝断了线,从此一头扎向浩瀚的银河系,再也不见踪影。
73600 年后,它才能经过离太阳系最近的一个恒星系——半人马座比邻星。坦白地说,7 万多年后,人类文明是否还存在都是个问题。
太阳只不过是银河系中最微不足道的一颗普通恒星。
从人类抬头仰望星空的第一天起,就注意到了头顶的银河,那是一条横贯天际的光带。银河到底是什么呢?
面对壮观的银河,我们的先祖们创造了许多神话。中国人认为银河是天上的一条大河,它隔开了牛郎和织女。西方人认为银河是神之子呛奶,奶水洒了一路。
如果没有望远镜,我们永远不可能知道银河的真相。1609 年,伟大的伽利略发明了第一台天文望远镜。千万不要小看了这根小小的圆筒,它彻底改变了人类的宇宙观。当伽利略将望远镜对准了银河,令他无比震惊的一幕出现了。他从原本以为是云气的光带中,分辨出了一颗颗的恒星。
今天,我们已经可以借助巨大的天文望远镜看清银河的真相。2012 年 10 月,欧洲南方天文台发布了一张迄今为止最清晰的银河照片,它拍摄于银心方向的一小块区域,包含了超过 8000 万颗恒星。假如乘坐旅行者 1 号从其中的任何一颗恒星飞向另一颗,都要飞几万年。
在宇宙中,由于空间的巨大,天文学家一般用光年来表示距离。一光年就是光在一年中走过的距离,这段距离旅行者 1 号需要飞将近 2 万年。而民航客机则要飞 120 万年。假如我们现在以光速从银河系的中心出发,需要七、八万年才能飞出银河系。
今天,我们已经有了充分的证据表明:银河系是一个棒旋星系,中心厚,两边薄,直径约 15 万光年,中心厚度约 2 万光年。它包含了 2000 亿到 4000 亿颗恒星。而太阳系位于猎户旋臂上。是的,我们住在银河系的郊区。
银河系中的星星实在是太多了,多到以我们目前的观测水平,仍然数不清到底有多少颗恒星。我们随手抓一把沙子,大约可以抓起几亿粒沙子。2000 亿粒沙子大约可以装满一个大号的洗衣机。你把每一粒沙子都想成一个太阳,我们的银河系至少有这么多个太阳。
在伽利略之后的 300 多年中,人类一直认为银河系就是整个宇宙。90 多年前,我们才发现了河外星系。20 多年前我们才基本看清了可观宇宙的全貌。
大约 200 多年前,以赫歇尔为代表的天文学家们就发现了星空中有很多星云,当时的人们认为,这些是银河系中的发光气体云。直到上世纪三十年代,美国的天文学家哈勃,才终于用强有力的证据证明了仙女座大星云距离地球至少几十万光年,远远超出了银河系的直径。而且,它根本不是气体云,与银河系一样,也是由无数的恒星组成的一个星系。
直到此时,人类的天文学家才第一次知道,原来宇宙并不是只有银河系,它也只不过就像是茫茫大海中的一个岛屿,而我们只不过生活在这个岛屿中的一个普通恒星系中。在宇宙中,像银河系一样的岛屿还有很多很多,但到底是多少,天文学家们争论不休。
1990 年 4 月 24 日,另一个“哈勃”被发现号航天飞机送上了距离地球 559 公里的近地轨道空间中。它将揭示宇宙到底有多少个星系,也将永久地改变人类的宇宙观。1995 年 12 月 18 日,哈勃的镜头聚焦到了位于大熊座的一个黑区上,这片观测区域的大小相当于满月的十分之一,也就是你在 100 米开外看一个网球的大小,这仅仅只是全天空 2400 万分之一的区域。在宇宙中穿行了 100 多亿年的光子一颗一颗落在了哈勃那极为灵敏的感光元件上,11 天之后,342 次曝光最终合成的图像将给人类的宇宙观带来一次革命性的洗礼。
在这张被称为“哈勃深空场”的照片中,一共包含了3000 多个星系。后来,哈勃又先后拍摄了“哈勃超深空场”和“哈勃极深空场”,在差不多同样大小的天区中,包含了超过 1 万个星系。我们的观测已经表明,全宇宙的星系分布是非常均匀的,这也就意味着,全宇宙中可以被我们看到的星系至少超过 1400 亿个。如果把这些星系中的每一个太阳都想象成一粒沙子,差不多相当于地球上所有的沙子总量,包括沙漠中和海滩上你能找到的每一粒沙子。
我们的宇宙就像一个正在膨胀的气球。根据测得的宇宙膨胀速度,我们可以反推出宇宙的年龄。按照欧空局普朗克卫星 2015 年公布的数据,科学家们计算出,宇宙的年龄大约是 138 亿年。
也就是说,我们所能看到的最古老的光子不会超过 138 亿岁,这些最古老的光子走过的距离要同时计算光速和宇宙膨胀速度。就好像我们在机场的自动人行步道上走路,走过的距离要同时计算走路的速度和自动步道的速度。
根据这个原理,科学家们计算出,我们在地球上能够观察到的宇宙的最大半径是 460 亿光年。这被称为“可观宇宙”。在这之外的宇宙并不是没有了星系,而是超出了我们的视界,我们永远永远也无法观测到。
真正的宇宙,很有可能是无限大的。
下面这个专辑里有详细讲解,感兴趣的可以去看看
https://www.zhihu.com/xen/market/remix/album/1181263180146409472
hmily09013 发表于 2023-10-22 11:32:11|来自:北京 | 显示全部楼层
太阳系是太阳和所有受到太阳引力约束的天体的集合体,这和星际空间的分界并不明确,因为太阳风和太阳引力是相对独立的:
太阳风显现的边界是日球层顶[1],
太阳引力则对应太阳的希尔球,范围接近假说中的奥尔特云[2]。

  • 日球层顶既非球状也不是想当然的圆锥状,与星际物质碰撞处预计会产生终端震波,使日球层顶正面的范围压缩到80~100天文单位,背面则延伸到约200天文单位。
  • 人们设想太阳系在星际介质中运动时会形成弓形激波,距离太阳约230天文单位。
早期,人们认为日球层顶可能拖着很长的尾巴,像这样:


2020年的研究则认为日球层顶的形态可能是这样的:


在其它恒星附近,我们观测到不同形态的恒星风-星际介质相互作用,目前还不知道太阳系会是哪一种,抑或全都不像:



BZ Cam和Mira


  • 奥尔特云的存在还没有被证实,估计是接近球状的。



奥尔特云示意图

垂直于黄道面的方向上有时空、少量的彗星、碎片、灰尘、气体、太阳风、磁场、宇宙线、光。奥陌陌是从接近垂直方向上飞来的,现在大概也还在该方向上飞行,还没有离开太阳系的范围。
航天器的轨道选择很大程度上取决于任务目的。去“太阳系边缘”或以脱离太阳系为目的之探测器是极少数,为了在发射所用的火箭规模的限制下达到足够的速度,它们要借助大行星的引力弹弓,垂直于黄道面的位移对这个目标没有任何意义。研究太阳两极状况的探测器就不得不飞到远远偏离黄道面的位置去。尤利西斯号太阳探测器的轨道就是几乎跟黄道面垂直的。

叛逆∵生活 发表于 2023-10-22 11:32:53|来自:北京 | 显示全部楼层

如果静态下,受引力影响,太阳系是球体,动态看,应该是椭圆体,绕太阳自转黄道面运行行星距离必然大于其他方向,但是还没完。。。


考虑到太阳绕银心运动,


引力传播受限光速,所以运动过程中引起的空间塌陷,在运行前方应该被压缩,后方被拉伸,侧面会扩展,形成圆锥状。


大致是这个样子,不太准确,外形类似。
但是这些都是细微结构,如果不需要过于精确,可以视同球型。
我说的不需要过于精确意思是,X公里/秒下。你预想的情况都属于不需要过于精确范围,直接用牛顿定律就好了,不需要考虑到引力传播速度导致的压缩现象。

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