真实比例的太阳系

你喜欢天文学吗？你认识太阳系吗？

一说到太阳系，你脑海中是不是出现这样一幅图画：太阳位于中心，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星整整齐齐排布其中，在各自的轨道中围绕着太阳不停地转呀转，整个太阳系有点像一个巨大的永不停歇的旋转木马。

脑海中的太阳系是不是这个样子？

或者这个样子呢？

图片来源：by Serkanland , via Wikimedia Commons

但是这样的图景和真实的太阳系相去甚远。若要用一个词来形容真实的太阳系，最合适的恐怕就是“空旷”。如果用一个边长100米的正方形场地来模拟整个太阳系，太阳所占的空间不到1毫米，而这1毫米的太阳中却有着整个太阳系99.8%的质量。而地球呢，大约只有你一根头发的直径的十分之一大小，放在你面前你都看不到。

真实的太阳系中，天体之间距离的真实比例示意图

图片来源：by Jonathan Chone，via Wikimedia Commons

太阳系天体大小的真实比例

太阳系中的主要天体如果按照比例缩小会是怎样的呢？

假设我们的地球缩小成一个苹果这么大，直径大约就是8厘米左右。其他七大行星大小是怎样的呢？

首先我们看看位于地球内侧的邻居——金星。太阳系中金星的体积和地球是最接近的，只比地球小一点，要是地球是一个苹果，金星大概是稍微小一号的苹果。离太阳最近的水星就会变成核桃这么大，而我们地球外侧的邻居火星就会变成鸡蛋大小。

接下来木星的大小恐怕就要远超你的想像了。作为太阳系最大的一颗行星，要是地球是苹果那么大，木星足有一个撑开的大雨伞大小，直径比地球大十倍还要多，而木星的邻居土星也很庞大，它的直径比我们上课所使用的单人书桌还要大。

图片来源：by Lsmpascal，via Wikimedia Commons

我们可以想像一下，地球与土星的大小对比起来就相当于你把一个苹果放在桌子上。而剩下的两个大行星——天王星和海王星，他们的体积与地球相比就像是大个的西瓜。

从大小上来看，水星、金星、地球和火星是太阳系中的小朋友，木星、土星、天王星和海王星就成了太阳系中的巨无霸。而太阳系的家长——太阳，它的真实体积就更加庞大了，太阳可以装下130万个地球，所以要是与地球这个苹果相比，太阳的体积就像是间教室。

太阳拥有着太阳系的绝大部分质量，所以才能让整个太阳系的成员们围绕着自己不停地旋转。

在按比例缩小的太阳系主要成员中，找到地球了吗？

图片来源：by Lsmpascal，via Wikimedia Commons

太阳系天体距离的真实比例

我们设想一下，在学校的操场中心放置著缩小成一间教室这么大的太阳。你猜猜距离太阳最近的水星会在什么地方？跑道上？不是！教学楼里？不是！学校大门口？还不是！像核桃一样大的水星在学校对面的马路上，距离操场300多米的地方。而小苹果——金星在距离操场将近700米的位置。

我们的地球在哪里呢？它正在距离学校将近1千米的地方围绕着学校操场上的太阳旋转呢。而地球的邻居，那个鸡蛋大小的火星在离学校大约1.4千米的地方，这个位置你大概要坐两站公交车才能到。但这些还是在太阳系中距离太阳比较接近的行星。

距离太阳更远的行星中的巨无霸木星此时距离你学校将近5千米，这应该已经比你从学校到家的路要远了。我们继续向外，在距离学校已经将近9千米地方你会找到一个书桌大小的球，这个球就是土星。

而那两个大西瓜大小的天王星和海王星在哪里呢？天王星已经在郊区附近了，它到你的学校是大约18千米 。而太阳系中距离太阳最远的大行星海王星在哪里呢？它已经远在了28.2千米之外了。想不到吧，太阳各行星的的真实距离居然相差了这么多！

假设太阳在前门地铁站的位置，水星、金星、地球和火星到太阳的相对距离关系

假设太阳在前门地铁站的位置，木星、土星、天王星和海王星到太阳的相对距离关系

太阳系的尽头在哪里...

但海王星并不是太阳系的边界。在海王星之外的冥王星——已经被除名的原第九大行星正在你学校37千米之外的地方。而冥王星也不是太阳系的边界。在海王星外侧有一片非常宽阔的充满着冰冻的小个星体的地带，被科学家叫做柯伊伯带，而冥王星还是柯伊伯带中比较靠近太阳的一颗矮行星。

科学家指出，在柯伊伯带之外还有一个叫奥尔特星云的地方，那才是太阳系真正的尽头，奥尔特星云最远的地方已经距离太阳有1光年的距离，也就是说光从太阳出发要走1年才能到达。

如果把奥尔特星云边缘到太阳的距离放在咱们刚刚缩小的以学校操场上的太阳为中心的太阳系模型中，这个距离是将近十万千米，要知道我们的赤道周长才不过4万千米多一点。就算我们把地球从一个苹果缩小到一个豆子的大小，土星也会在在300多米以外，冥王星会在2.5千米外的远处。而这时候冥王星仅仅是一个细菌的大小。而这，才是我们太阳系真正的比例。

柯伊伯带示意图，图中黄色椭圆标记了冥王星的轨道

图片来源：https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/overview/

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