太陽系的上方和下方是什麼?

在我們的印象中,太陽系就像是一個巨大的盤子,是一個扁平狀的恆星系。有了這個印象之後,相信大家一定會比較好奇,既然太陽系像是一個盤子,那麼太陽系的上方和下方是什麼呢?


太陽系的上方和下方是什麼?

因為在宇宙空間中並沒有上下之分,所以在討論這個問題之前,我們必須先來人工定義一下何謂太陽系的“上下”。地球圍繞太陽公轉所在的平面,人們稱之為黃道面,我們可以將黃道面定義為太陽系這個盤子的“盤面”,再根據“上北下南”的原則,將地球北部所對應的方向定義為“上”,而將其反方向定義為“下”。

太陽系中靠內區域的天體,之所以基本上都在黃道面上圍繞著太陽運動,主要是因為太陽以及各大行星之間的引力平衡作用。而在這個區域之外,各種天體所受到的引力影響,會隨著距離的增加而逐漸減少,這時它們的運行軌道就可能會偏離黃道面,比如說冥王星的運行軌道相對於黃道面的傾角就有17度。


太陽系的上方和下方是什麼?

(上圖中紫色的軌道就是冥王星的軌道)

除了冥王星以外,科學家還觀測到了不少類似的矮行星以及其他小天體,因此可以說,在太陽系的上方和下方,我們最早可以觀測的,就是這些偏離黃道面的矮行星、小行星以及彗星等小型天體。

廣義的太陽系是以奧特星雲為界的,這是一個彌散在太陽系外圍大約3萬個天文單位至1光年區域內的巨大球形星雲,科學家估計奧特星雲擁有約1萬億顆冰質彗星,很明顯,假如把眼光放遠一點,那麼在太陽系的上方和下方,我們都可以找到這些天體。

那麼在太陽系之外呢?


太陽系的上方和下方是什麼?

上圖為太陽系為中心的恆星分佈圖,範圍是100光年,我們可以看到,在這個範圍內太陽系上方是沒有什麼恆星系的,而在太陽系的下方就是大名鼎鼎的半人馬座α星了。

半人馬座α星是一個三合星系統,三顆恆星的編號分別是A、B、C星,這個C星就是我們所熟悉的離地球最近的恆星——比鄰星(Proxima Centauri),它們的大小如下圖所示(最左邊的是太陽)。

半人馬座α星雖然由三顆恆星構成,但是並不是所謂“三體系統”,實際上它們是這樣組合的:半人馬座α星A和B是一個穩定的雙星系統,而比鄰星則是運行在這個雙星系統外圍的伴星,它們之間大約有1.3萬個天文單位的距離。

順便講一下,常有人問起,既然太陽系像是一個盤子,那麼為什麼當初的旅行者1號和2號不垂直於黃道面發射出去呢?


太陽系的上方和下方是什麼?

其實這有三個原因,一是太陽的引力並不是只作用於黃道面,因此往哪個方向發射都是一樣的,二是旅行者1號和2號需要利用太陽系內各大行星的引力彈弓來給自己加速,三是垂直於黃道面發射不利於抵近觀測太陽系內的各種天體。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`


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