【科普】假如太陽有足球大小,太陽系有多大?有沒有一個足球場大

天空之城 2022/12/08 檢舉 我要評論

旅行者1號探測器在宇宙中飛了45年了,還沒有飛出太陽系呢?據稱,旅行者1號探測器要飛出太陽系得需要28000年!太陽系實在是太大了。太陽系究竟有多大呢?假如我們把太陽縮小成一個足球大小,同比例縮小后的太陽系「模型」會有多大呢?應該不會有一個足球場大吧!這樣的話,太陽系的大小是不是就一目了然了呢?

太陽系

我們來聊一聊這個有趣的話題,假如太陽有足球大小,太陽系會有多大?

我們想丈量縮小后的太陽系,就得有一把將太陽系縮小的比例尺。太陽是太陽系中最大的天體。太陽非常的大。太陽的質量是地球的33萬倍。它的半徑是地球的109倍,體積是地球的130萬倍。而一個足球的半徑只有10.5厘米。把太陽縮小到足球大小縮小了多少倍呢?縮小的倍數太多,不敢想象。

太陽和縮小成足球大小

我們可以這樣來縮小太陽系。天文學家計量天體之間的距離時用到了一種距離單位,叫做天文單位。天文學家把地球和太陽之間的平均距離1.496億公里定義為1天文單位。例如,木星到太陽的平均距離為7.79億公里,也就是5.2天文單位。我們發現,1天文單位的距離正好是太陽半徑長度的215倍。按照這個比例計算,如果太陽有一個足球大小,也就是半徑10.5厘米,那麼1天文單位就是大約22.6米。

天文單位

現在,我們有了一把可以丈量「縮小版」太陽系的尺子了。我們用它來量一下太陽系。太陽系是一個以太陽為中心,受太陽引力約束在一起的天體系統。也就是說只要太陽引力能夠觸及的地方就是太陽系的地盤。那麼太陽系能夠觸及到多遠的地方呢?我們從地球開始向外測量吧!

在縮小版的太陽系中,太陽和足球一樣大。地球的直徑則只有2毫米,距離足球(太陽)22.6米;火星距離太陽1.52天文單位,縮小后直徑大約1毫米,距離足球34.5米。

木星是太陽系中最大的行星。它的直徑大約是太陽的十分之一。所以當太陽縮小到足球大小時,木星的直徑變成了2厘米左右,就像是一個玻璃彈珠一樣。木星距離太陽5.2天文單位,也就是117.5米。縮小后的木星到太陽的距離已經達到足球場的長度了。這才到哪兒呢!因此,當太陽有足球大小時,太陽系遠不止一個足球場大啊!

土星和太陽

接下來是土星距離太陽9.6天文單位,縮小后為217米;天王星距離太陽19.2天文單位,縮小后為434米;海王星距離太陽30天文單位,縮小后為678米。海王星是太陽系八大行星中最外側的行星。在縮小版的太陽系中,海王星到太陽的距離已經在1里開外了。

然而,太陽的控制力遠不止如此。在海王星之外還有曾經的第九大行星,如今體積最大的矮行星——冥王星。冥王星到太陽的平均距離為39.5天文單位,在縮小版的太陽系中距離太陽893米。

柯伊伯帶

冥王星也不是太陽系的盡頭。冥王星所在的區域是太陽系中天體十分密集的圓盤狀區域,叫做柯伊伯帶。柯伊伯帶跟火星和木星之間的小行星帶很類似,但是范圍比小行星帶大很多。柯伊伯帶比小行星帶寬20倍,并且質量也大20~200倍。柯伊伯帶的最外側可能超過了500天文單位。在我們這個縮小版的太陽系中,柯伊伯帶把太陽系的邊界推到了11.3公里遠的地方。

塞德娜

聊到這里,你是不是已經被太陽系的遼闊疆域給震驚到了呢?當太陽有一個足球大小時,它的引力范圍已經延伸到了11.3公里遠的地方。不過,這還沒有完呢?2003年,天文學家發現了一顆天體。它的近日點大約為76天文單位,遠日點則達到了940天文單位,公轉周期長達11400年。這個天體被命名為塞德娜。

在縮小版的太陽系中,塞德娜的遠日點離太陽有21.2公里之遙。因此,天文學家斷言,塞德娜不是柯伊伯帶天體而是屬與一個更加遙遠的太陽系結構中的天體。這個結構就是奧爾特云。

奧爾特云

奧爾特云是假設包裹在太陽系最外層的一個球狀云團,其范圍從距離太陽大約5萬天文單位(約1光年)延伸至約10萬天文單位(1.58光年)。這里是長周期彗星的發源地,擁有的冰質天體數量可能高達1萬億顆。1975年進入到內太陽系的威斯特彗星,其遠日點距離太陽大約7萬天文單位,約1.1光年,就是來自奧爾特云。

奧爾特云的最外層應該就是太陽系這個龐大「帝國」的疆界了。在我們的縮小版太陽系中,奧爾特云遠離太陽1130~2260公里。威斯特彗星的遠日點距離太陽1582公里。

縮小后的太陽系范圍大小

當太陽只有一個足球大小時,太陽系的半徑最大延伸到了2260公里遠的地方。如果太陽是一個放在卡塔爾世界盃賽場的足球,那麼它控制的地盤已經延伸到了土耳其的首都安卡拉附近。

或者這麼說,假如太陽有一個足球大小,那麼縮小后太陽系所占據的空間就跟水星的大小差不多。一個足球和一個行星相比較,太陽系是不是大的讓你覺得很恐怖呢?

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