第269章 征程

    华枫他们都清楚土星和木星距离非常远。

    木星与太阳的最远距离是816,520,800千米，或大约8.165亿千米，合5.46天文单位。最近距离740,573,600千米，或大约7.406亿千米，合4.95天文单位。

    土星与太阳的最远距离1,513,325,783千米，或大约15.133亿千米，合10.116天文单位。最近距离是1,353,572,956千米，或大约13.536亿千米，合9.05天文单位。

    那么，当土星与木星位于太阳同一侧，且土星位于近日点、木星位于远日点时，土星与木星的距离最近，距离是8.076亿千米，合3.59天文单位。即此时土星与木星之间的距离是地球到太阳距离的3.59倍。

    当土星与木星分别位于太阳的两侧，且土星和木星都位于远日点时，土星与木星的距离最远，距离是23.298亿千米，合15.576天文单位。即此时土星与木星之间的距离是地球到太阳距离的15.576倍。

    虽然需要漫长的时间来赶路，但他们在路上并没有因此闲着，他们被安排重新熟悉太阳系。

    太阳是太阳系的母星，也是太阳系里唯一自身会发光的天体，也是最主要和最重要的成员。它有足够的质量（约为地球的33万倍）让内部的压力与密度足以抑制和承受核聚变产生的巨大能量，并以辐射的形式，例如可见光，让能量稳定地进入太空。

    太阳在分类上是一颗中等大小的黄矮星，不过这样的名称很容易让人误会，其实在我们的星系中，太阳是相当大与明亮的。恒星是依据赫罗图的表面温度与亮度对应关系来分类的。通常，温度高的恒星也会比较明亮，而遵循此一规律的恒星都会位在所谓的主序带上，太阳就在这个带子的中央。但是，比太阳大且亮的星并不多，而比较暗淡和低温的恒星则很多。

    太阳在恒星演化的阶段正处于壮年期，尚未用尽在核心进行核聚变的氢。太阳的亮度仍会与日俱增，早期的亮度只是当代的75%。

    计算太阳内部氢与氦的比例，认为太阳已经完成生命周期的一半，在大约50亿年后耗尽进行核聚变的氢，太阳将离开主序星阶段，并变成更大与更加明亮，但表面温度却降低的红巨星，亮度将是太阳中年时的数千倍。

    太阳是在宇宙演化后期才诞生的第一星族恒星，它比第二星族的恒星拥有更多的比氢和氦重的金属（这是天文学的说法：原子序数大于氦的都是金属。）。比氢和氦重的元素是在恒星的核心形成的，必须经由超新星爆炸才能释入宇宙的空间内。

    换言之，第一代恒星死亡之后宇宙中才有这些重元素。最老的恒星只有少量的金属，后来诞生的才有较多的金属。高金属含量被认为是太阳能发展出行星系统的关键，因为行星是由累积的金属物质形成的。

    除了光，太阳也不断的放射出电子流（等离子），也就是所谓的太阳风。这条微粒子流的速度为每小时150万公里，在太阳系内创造出稀薄的大气层（太阳圈），范围至少达到100天文单位（日球层顶），也就是我们所认知的行星际物质。太阳的黑子周期（11年）和频繁的闪焰、日冕物质抛射在太阳圈内造成的干扰，产生了太空气候。伴随太阳自转而转动的磁场在行星际物质中所产生的太阳圈电流片，是太阳系内最大的结构。

    地球的磁场从与太阳风的互动中保护著地球大气层。水星和金星则没有磁场，太阳风使它们的大气层逐渐流失至太空中。太阳风和地球磁场交互作用产生的极光，可以在接近地球的磁极（如南极与北极）的附近看见。

    宇宙线是来自太阳系外的，太阳圈屏障著太阳系，行星的磁场也为行星自身提供了一些保护。宇宙线在星际物质内的密度和太阳磁场周期的强度变动有关，因此宇宙线在太阳系内的变动幅度究竟是多少，仍然是未知的。

    行星际物质至少在在两个盘状区域内聚集成宇宙尘。第一个区域是黄道尘云，位于内太阳系，并且是黄道光的起因。它们可能是小行星带内的天体和行星相互撞击所产生的。第二个区域大约伸展在10～40天文单位的范围内，可能是柯伊伯带内的天体在相似的互相撞击下产生的。

    内太阳系在传统上是类地行星和小行星带区域的名称，主要是由硅酸盐和金属组成的。这个区域挤在靠近太阳的范围内，半径还比木星与土星之间的距离还短。

    内行星四颗内行星或是类地行星的特点是高密度、由岩石构成、只有少量或没有卫星，也没有环系统。

    它们由高熔点的矿物，像是硅酸盐类的矿物，组成表面固体的地壳和半流质的地幔，以及铁、镍构成的金属核心所组成。四颗中的三颗（金星、地球、和火星）有实质的大气层，全部都有撞击坑和地质构造的表面特征（地堑和火山等）。内行星容易和比地球更接近太阳的内侧行星（水星和金星）混淆。行星运行在一个平面，朝着一个方向。

    水星（me

    cu

    y）（?）（0.4天文单位）是最靠近太阳，也是最小的行星（0.055地球质量）。它没有天然的卫星，仅知的地质特征除了撞击坑外，只有大概是在早期历史与收缩期间产生的皱折山脊。

    水星，包括被太阳风轰击出的气体原子，只有微不足道的大气。截至2013年，尚无法解释相对来说相当巨大的铁质核心和薄薄的地幔。假说包括巨大的冲击剥离了它的外壳，还有年轻时期的太阳能抑制了外壳的增长。

    金星（ve

    us）（♀）（0.7天文单位）的体积尺寸与地球相似（0.86地球质量），也和地球一样有厚厚的硅酸盐地幔包围着核心，还有浓厚的大气层和内部地质活动的证据。但是，它的大气密度比地球高90倍而且非常干燥，也没有天然的卫星。

    它是颗炙热的行星，表面的温度超过400c，很可能是大气层中有大量的温室气体造成的。没有明确的证据显示金星的地质活动仍在进行中，但是没有磁场保护的大气应该会被耗尽，因此认为金星的大气是经由火山的爆发获得补充。

    地球（ea

    th）（⊕）（1天文单位）是内行星中最大且密度最高的，也是唯一地质活动仍在持续进行中并拥有生命的行星（一直以来科学家还没有探索到其他来自太空的生物）。它也拥有类地行星中独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球的大气也与其他的行星完全不同，被存活在这儿的生物改造成含有21%的自由氧气。

    它只有一颗卫星，即月球；月球也是类地行星中唯一的大卫星。地球公转（太阳）一圈约365天，自转一圈约1天。（太阳并不是总是直射赤道，因为地球围绕太阳旋转时，稍稍有些倾斜。）

    火星（ma

    s）（♂）（1.5天文单位）比地球和金星小（0.17地球质量），只有以二氧化碳为主的稀薄大气，它的表面，例如奥林匹斯山有密集与巨大的火山，水手号峡谷有深邃的地堑，显示不久前仍有剧烈的地质活动。火星有两颗天然的小卫星，戴摩斯和福伯斯，可能是被捕获的小行星。

    小行星是太阳系小天体中最主要的成员，主要由岩石与不易挥发的物质组成。

    主要的小行星带位于火星和木星轨道之间，距离太阳2.3至3.3天文单位，它们被认为是在太阳系形成的过程中，受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质。

    小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有。除了最大的谷神星之外，所有的小行星都被归类为太阳系小天体，但是有几颗小行星，像是灶神星、健神星，如果能被证实已经达到流体静力平衡的状态，可能会被重分类为矮行星。

    小行星带拥有数万颗，可能多达数百万颗，直径在一公里以上的小天体。尽管如此，小行星带的总质量仍然不可能达到地球质量的千分之一。小行星主带的成员依然是稀稀落落的，所以仍还没有太空船在穿越时发生意外。

    直径在10至10.4米的小天体称为流星体。

    谷神星（ce

    es）（2.77天文单位）是主带中最大的天体，也是主带中唯一的矮行星。它的直径接近1000公里，因此自身的引力已足以使它成为球体。

    它在19世纪初被发现时，被认为是一颗行星，在1850年代因为有更多的小天体被发现才重新分类为小行星；在2006年，又再度重分类为矮行星。

    在主带中的小行星可以依据轨道元素划分成几个小行星群和小行星族。小行星卫星是围绕着较大的小行星运转的小天体，它们的认定不如绕着行星的卫星那样明确，因为有些卫星几乎和被绕的母体一样大。

    特洛依小行星的位置在木星的l4或l5点（在行星轨道前方和后方的不稳定引力平衡点），不过“特洛依”这个名称也被用在其他行星或卫星轨道上位于拉格朗日点上的小天体。希耳达族是轨道周期与木星2:3共振的小行星族，当木星绕太阳公转二圈时，这群小行星会绕太阳公转三圈。

    内太阳系也包含许多“淘气”的小行星与尘粒，其中有许多都会穿越内行星的轨道。

    太阳系的中部地区是气体巨星和它们有如行星大小尺度卫星的家，许多短周期彗星，包括半人马群也在这个区域内。此区没有传统的名称，偶尔也会被归入“外太阳系”，虽然外太阳系通常是指海王星以外的区域。在这一区域的固体，主要的成分是“冰”（水、氨和甲烷），不同于以岩石为主的内太阳系。