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太陽系

太陽系是由太陽及其周圍天體組成的引力束縛系統。它形成於46億年前，由一個巨大的星際分子雲在引力作用下崩塌而成。此系統絕大部分（99.86%）的質量集中在太陽上，剩餘的大部分質量則集中在木星上。圍繞太陽運行的行星系統包含八顆行星。內太陽系的四顆行星——水星、金星、地球和火星——是類地行星，主要由岩石和金屬構成。外太陽系的四顆巨行星比類地行星體積更大、質量更大。其中最大的兩顆，木星和土星，是氣態巨行星，主要由氫和氦構成；其次是天王星和海王星，是冰巨行星，主要由熔點相對較高的揮發性物質構成，例如水、氨和甲烷。八大行星的軌道都接近圓形，而且都位於地球軌道平面（稱為黃道面）附近。

太陽系中存在著數量不詳的矮行星和無數圍繞太陽的小天體。六顆主要行星、六顆體積最大的矮行星以及許多較小的天體都擁有天然衛星，這些衛星通常被稱為“衛星”，與地球的衛星月球（月球）同名。木星的衛星木衛三（蓋尼米德）和土星的衛星土衛六（泰坦）比最小的類地行星水星還要大，儘管質量較小；木星的衛星木衛四（卡利斯托）的體積也幾乎與水星相當。每顆巨行星和一些較小的天體都被冰、塵埃和小衛星組成的行星環所環繞。位於火星和木星軌道之間的小行星帶包含由岩石、金屬和冰構成的天體。在海王星軌道之外是柯伊伯帶和離散盤，它們主要由冰和岩石構成。

在太陽系外圍，存在著一類被稱為分離天體的小行星。關於這類天體的數量，目前仍存在著許多爭議。其中一些天體體積足夠大，在自身引力作用下已經形成球形，因此被歸類為矮行星。天文學家普遍認同的矮行星大約有九個：小行星穀神星、柯伊伯帶天體冥王星、奧爾庫斯、瑪利亞神星、誇奧爾和鳥神星，以及離散盤天體公公星、鬩神星和塞德娜。包括彗星、半人馬小行星和星際塵埃雲在內的各種小型天體，在太陽系的不同區域之間自由穿梭。

太陽風是由太陽向外噴射的帶電粒子流，它在星際介質中形成一個類似氣泡的星際介質區域，稱為日球層。日球層頂是太陽風壓力與星際介質壓力相等的點，它延伸至散射盤的邊緣。奧爾特雲被認為是長週期彗星的來源，它可能存在於比日球層遠約一千倍的距離上。太陽系位於銀河系中心26,000光年外的獵戶臂上，獵戶臂包含了夜空中大部分可見恆星。距離太陽最近的恆星位於所謂的本星系泡內，其中距離最近的比鄰星距離太陽4.2441光年。

結構和組成

「太陽的」一詞源自於拉丁文“sol”，意為「太陽」。太陽是太陽系中引力作用最強的天體，其行星系統之所以能夠保持相對穩定、緩慢演化的狀態，是因為行星們圍繞著太陽做著各自獨立的、受引力束縛的軌道運動。

軌道

圍繞太陽運行的行星和其他大型天體都位於地球軌道平面附近，這個平面稱為黃道面。較小的冰質天體，例如彗星，通常以遠大於黃道面的角度運行。太陽系中的大多數行星都有自己的衛星系統，即由被稱為衛星的天然衛星圍繞其運行。許多最大的天然衛星處於同步自轉狀態，始終有一面朝向其母星。四顆巨行星都擁有行星環，這些由微小粒子組成的細長環帶與行星環同步運作。

由於太陽系的形成，行星和大多數其他天體都以與太陽自轉方向相同的方向繞太陽公轉。也就是說，從地球北極上方觀察，太陽的自轉方向是逆時針的。當然也有例外，例如哈雷彗星。大多數較大的衛星都以順行方向繞著其行星公轉，與行星的自轉方向一致；海王星的衛星海衛一是最大的衛星，它的公轉方向與行星的自轉方向相反，是逆行的。大多數較大的天體都以相對於其公轉軌道順行的方向繞自身軸自轉，但金星的自轉方向是逆行的。

開普勒行星運動定律可以很好地近似描述天體繞太陽運行的軌道。這些定律規定，每個天體都沿著一個橢圓軌道運行，太陽位於該橢圓的一個焦點上，這導致天體與太陽的距離在其一年內發生變化。天體離太陽最近的點稱為近日點，而距離太陽最遠的點稱為遠日點。行星的軌道近似圓形，但許多彗星、小行星和柯伊伯帶天體的軌道高度呈橢圓形。開普勒定律只考慮太陽引力對繞太陽運行天體的影響，而沒有考慮不同天體之間的引力作用。在人類的時間尺度上，這些額外的擾動可以透過數值模型來解釋，但行星系統在數十億年的時間尺度上會發生混沌變化。

太陽系的角動量是指其所有運動天體所具有的軌道動量和自轉動量的總和。雖然太陽的質量在太陽系中佔據主導地位，但它只佔角動量的約2%。行星，尤其是木星，由於其質量、軌道和與太陽的距離等因素的綜合作用，貢獻了剩餘的大部分角動量，彗星也可能貢獻顯著。

組成

太陽系已繪製星圖區域的整體結構包括太陽、四顆較小的內行星（周圍環繞著一條主要由岩質小行星組成的小行星帶）以及四顆巨行星（周圍環繞著主要由冰質天體組成的柯伊伯帶）。天文學家有時會非正式地將這個結構劃分為不同的區域。內太陽系包括四顆類地行星和小行星帶。外太陽系位於小行星帶之外，包括四顆巨行星。自從發現柯伊伯帶以來，太陽系最外層的部分，即海王星以外的天體，被認為是一個獨立的區域。

太陽系的主要組成部分是太陽，這是一顆低質量恆星，佔據了太陽系已知質量的99.86%，並在引力上主導整個系統。圍繞太陽運行的四顆最大的天體——巨行星——佔據了剩餘質量的99%，其中木星和土星加起來就佔了90%以上。太陽系中其餘的天體（包括四顆類地行星、矮行星、衛星、小行星和彗星）加起來的質量不到太陽系總質量的0.002%。

太陽、木星和土星大約98%都是由氫和氦組成的。太陽系中存在著成分梯度，這是早期太陽的熱力和光壓造成的；靠近太陽的天體受熱力和光壓的影響更大，因此主要由熔點高的元素組成。而遠離太陽的天體則主要由熔點低的物質組成。在太陽系中，這些易揮發物質能夠凝聚的邊界被稱為霜線，它大約位於地球到太陽距離的五倍處。

內太陽系天體主要由岩石物質構成，例如矽酸鹽、鐵或鎳。木星和土星主要由熔點極低、蒸氣壓極高的氣體組成，例如氫氣、氦氣和氖氣。冰，例如水、甲烷、氨氣、硫化氫和二氧化碳，熔點可達數百開爾文。它們以冰、液體或氣體的形式存在於太陽系的各個角落。冰質物質構成了巨行星的大部分衛星，以及天王星和海王星（所謂的「冰巨星」）的大部分，還有海王星軌道之外的眾多小天體。氣體和冰統稱為揮發性物質。