施庆丰释疑常见时空问题(五)

太阳系为何一直存在(太阳系究竟有多大)(1)

1.为什么我们不再将冥王星归类为太阳的行星?

答:这首先要从太阳系的结构说起,太阳系中有八大行星,八大行星之外有柯伊伯带。

地球到太阳的距离约1.5亿公里,这个距离被定义为一个天文单位。以下是八颗行星距离太阳的天文单位数值:水星0.39,金星0.72,地球1,火星1.52,木星5.20,土星9.58,天王星19.2,海王星30.1。

八大行星之外的柯伊伯带聚集着众多的小型天体,和黄道面基本重合,其内侧距离太阳约40个天文单位,其外侧距离太阳至少有100个天文单位。冥王星就处于柯伊伯带中,其轨道的最远处距离太阳49个天文单位。并且冥王星质量小,只有月球质量的六分之一,比后来在柯伊伯带中发现的阋神星质量还轻27%。所以,冥王星更加倾向于归类为柯伊伯带中的小型天体。

2.太阳系究竟有多大?为什么不同的资料会有不同的说法?

答:如果把海王星作为太阳系的边界,光穿越太阳系只需要八个小时。

如果把柯伊伯带作为太阳系的边界,光穿越太阳系至少需要1.11天。

有科学家预测在柯伊伯带的外围还存在着奥尔特云,奥尔特云在一光年之外以球形状态环绕着太阳。如果这种预测成立,光穿越太阳系将需要两年。

我本人倾向于否定奥尔特云的存在,认同柯伊伯带是太阳系的边界。

3.关于行星的年龄网上有两种观点,一种观点认为八颗行星的年龄相仿,都约为46亿年。另一种观点认为最内层的水星年龄最大,约80亿年,比太阳的年龄还要长。最外层的海王星年龄最小,只有约9亿年的历史。你怎么看待这两种观点?

答:太阳系原始气团的中心部位在塌陷为太阳的过程中会释放能量,推动外环气体远离。广阔的外环气体在围绕太阳系中心运行的时候慢慢冷却。最先冷却的是环带外侧和内侧的气体,它们最先形成星体。特别是外侧的柯伊伯带中的小型星体,其年龄甚至比太阳的年龄还要久远。环带内侧的高温气体冷却也比较快,在这个区域形成的行星年龄也比较久远。环带中间的高温气体密度大,冷却慢,形成行星通常要晚。

柯伊伯带中阋神星和冥王星都是岩石类星体,密度大,形成年代久远。特别是离太阳97个天文单位的阋神星,其年龄极有可能高于太阳的年龄。太阳系内层的水星、金星、地球和火星都是岩石类星体,形成年代也相对久远。

木星和土星在形成之前,其原始环带厚,气体密度高,冷却难。所以,木星和土星年龄都比较低,目前还是气态星体。特别是木星,不仅质量大,而且氢占比达到了75%,是最接近太阳系原始气体团成分的行星。另外,土星也是气态行星,离木星较近,年龄也不大。天王星和海王星在土星的外表,可能已经形成了岩石核,年龄要比土星大一些。

太阳系为何一直存在(太阳系究竟有多大)(2)

相关链接:施庆丰释疑常见时空问题(一)

施庆丰释疑常见时空问题(二)

施庆丰释疑常见时空问题(三)

施庆丰释疑常见时空问题(四)

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作者简介:施庆丰。诗人,物理学者。如果想了解更多作者的诗歌,可以在今日头条上搜索“施庆丰原创作品”或者在百度上搜索“施庆丰 诗人”。感谢您的阅读。

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