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[摘 要]假如我们要做一个真实比例的太阳系模型,那它的范围将有多大呢?若以柯伊伯带为界,太阳系的半径大概有50个天文单位,约75亿多公里,一个具备光速的宇宙飞船,要飞出太阳系也要接近7个小时。不妨把它微缩一下,假如地球是个直径4厘米的标准乒乓球,而太阳则是个直径近4.36米的大球体,从太阳出发到太阳系边界约有25公里,这就是微缩了约3亿多倍的太阳系半径模型。
[关键词]太阳系、八大行星、柯伊伯带、奥尔特云、直径
中图分类号:P134 文獻标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0292-01
假如我们要做一个真实比例的太阳系模型,那它的范围将有多大呢?太阳直径:1392000公里,地球直径:12756公里,月球直径:3476公里,木星直径:142987公里,冥王星直径:2322公里。
据天文学家估计,若以柯伊伯带为界,太阳系的半径大概50个天文单位左右,约75亿多公里。一个天文单位就是地球到太阳的平均距离,约为1.5亿公里,就连宇宙中最快的光速都要跑8分多钟,假如有一个具备光速的宇宙飞船,要飞出太阳系也要接近7个小时,太阳系太大了。
不妨把它微缩一下,我们这样假设:地球是个直径4厘米的小球,即一个标准乒乓球的大小。
A.在离地球468米外有一个直径近4.36米的超大球体,那就是太阳。太阳体积大约是地球的130万倍,是太阳系中最大行星木星的近1000倍。即使是太阳著名的“埃菲尔铁塔”日珥喷出的高度,也要比地球直径大7倍。
B.离太阳180米处有一个直径1.5厘米的小球,那就是水星。水星很有意思,公转一圈88天,自转一昼夜则需要176天,也就是说水星的一天等于它的两年。
C.离开水星,我们继续往外走160米的距离,就可以看到一个被97%以上二氧化碳严密包围的直径3.8厘米的小球,这就是金星。金星大气压约为地球的90倍,相当于地球900米深海中的压力。金星自转的方向很特别由东向西,因此在金星上看太阳是西升东落。
D.继续向外走128米,可以看到一颗蓝色而美丽的星球,就是我们的家园——地球。月球呢?它在离地球1.2米远的地方,直径只有1.1厘米,地球的体积接近月球的50倍。
E.离开地球往外再走248米,一颗2厘米的橘红色星球——火星就出现在那里,火星直径约为月球的两倍、地球的一半。火星上有太阳系中最大的峡谷:水手号峡谷和最高的山脉:奥林帕斯山脉,奥林帕斯山高约27000多米,珠穆朗玛峰高还不到它的三分之一。
F.现在我们已经距离太阳716米了,离开火星后,这次得走的更远了。1724米后,我们看到了一个巨大星球,它就是太阳系中最大的行星——木星,直径44厘米。木星的体积是地球的1300多倍,质量是其它七大行星质量总和的2.5倍,其著名的“大红斑”就可容纳三个地球。木星周围已发现有大大小小67颗卫星,看上去更像一个小型的太阳系。
G.继续前进2032米,展现在我们眼前的是一颗非常绚丽的星球——土星。由于土星周围有一圈冰块和岩石组成的美丽光环,从侧面看上去,更像一个戴着草帽的圆球。土星在太阳系中属第二大行星,直径37.6厘米,这么说吧,即使是土星光环间著名的“卡西尼缝”,也能并排放下两个地球。土星虽然个大但是体轻,平均密度每立方厘米只有0.7克,如果把土星放在水中,它能浮起来。
H.蓦然回首太阳已在4.5公里外了,相当于二环北路的黄河水上世界到济洛路长途汽车总站的距离,从这里看去太阳也缩小成一个亮点。如果继续前进的话,我建议还是打个的吧,因为土星离天王星还有4524米远。
I.天王星是个蓝绿色的大行星,表面光洁没有什么明显的特征,直径16厘米,它也有漂亮的光环,不过比土星的光环稀薄得多,其实前面的木星和后面的海王星也都有,只是更加稀薄和暗淡。天王星是八大行星中自转最奇异的一个,因为它的自转轴和公转平面几乎平行,所以看上去,它就像是横躺着绕太阳打滚式的公转。天王星也是太阳系内最冷的行星,最低温度可达到零下-224℃。
J.往外再行驶5116米,一颗直径15.6厘米的湛蓝色星球就出现在我们面前,它就是幽静而冷艳的海王星。海王星比天王星略小一点,是太阳系内第四大行星,也是唯一的一颗利用数学计算预测而非用天文望远镜观测发现的行星。类似木星,海王星也有一个大黑斑,只不过比木星的大红斑要小很多,约有地球上欧亚大陆那么大,其实就是一个蛋形的漩涡飓风风暴。
K.离开海王星再向外行驶4416米,这里就可以看到太阳系原九大行星中最小的小弟冥王星了。冥王星的直径还不足1厘米,只有7.2毫米,比月球还要小,难怪天文学界把它降格为矮行星。实际上冥王星离太阳的真实平均距离约为59亿公里,公转一圈大约248年,光都需要5.5小时才能到达,真是太远了。
L.到此已距离太阳19公里远了,大约就是二环北路的黄河水上世界到济南绕城高速南口的距离。从这里看过去,太阳已经和宇宙中其它的恒星没有任何区别了,太阳只是一个小小的亮点。试想:当年莱德·汤博发现冥王星是何等的难啊?就如同在19公里外,无论你用天文望远镜还是什么其它设备,去搜寻一颗几毫米大的小球。
M.其实这还不是太阳系的全部,冥王星外4至6公里的地方,有一个柯伊伯带,这里充满了大大小小的冰封物体,是形成八大行星后剩余的古老残渣和原始太阳星云残留物的地方,也是短周期彗星的发源地。
N.从太阳出发,我们一共走了近25公里,这大概就是微缩了约3亿多倍的太阳系半径。这就是我们想要做的真实比例的太阳系,我敢说:到目前为止世界上没有任何人能做。
而且这还只是太阳系的一小小部分,才到了柯伊伯带的地界,若按太阳重力计算,太阳系真正的范围,则要以到达奥尔特云为界,那太阳系的半径就要扩展到约为1光年,大概有9.46亿万公里,若以美国1977年发射的旅行者一号现在的速度,要两千年左右才能飞出去,太阳系实在是太大了!
奥尔特云又称彗星云,是长周期彗星的来源地,直径约有两光年。有些长周期彗星绕太阳一周需要经过几百万年的漫长岁月。所以尽管天文学家估算奥尔特云里可能有1000亿颗彗星,而实际地球上每年发现的彗星平均只有五六颗。
O.我们还要继续前进吗?恐怕汽车要改乘坐飞机了。在经过了12万公里的飞行后,我们到达了离这个微缩太阳系最近的一颗恒星——比邻星。不可思议,即使缩小了3亿倍,还是有10万公里以上的距离,真是难以想象。
P.而太阳系只是银河系中的一个普通星系,按上面的比例,太阳系距离银河系中心还有2亿公里,整个银河系的直径大概有7.4亿公里,银河系中居住着1千多亿颗恒星。
Q.继续按照上面的比例,离银河系最近的一个河外星系是仙女座星云,离我们居住的银河系160多亿公里。而目前观测到的宇宙中,有几百亿个银河系这样的星系。
R.最后按照以上的比例,地球上我们选1.8米高的人为例,他将会被微缩到5.64纳米。纳米有多长呢?假设一根头发的直径是0.05毫米,把它轴向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是1纳米,即1纳米放大10亿倍就是1米,而世界上最小的显示芯片GPU的制造工艺也绝对不会小于28纳米。那么被微缩成5.64纳米后的人是什么映像呢?大概也就是几个原子的高度,若不借助目前最先进的透射式电子显微镜,可以说人类根本无法看到。
参考文献
[1] 《宇宙》卡尔·萨根著(美国).
[2] 《行星》贾尔斯·斯帕罗著(英国).
[3] 《太空全书》詹姆斯·特赖菲尔著(美国).
[关键词]太阳系、八大行星、柯伊伯带、奥尔特云、直径
中图分类号:P134 文獻标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0292-01
假如我们要做一个真实比例的太阳系模型,那它的范围将有多大呢?太阳直径:1392000公里,地球直径:12756公里,月球直径:3476公里,木星直径:142987公里,冥王星直径:2322公里。
据天文学家估计,若以柯伊伯带为界,太阳系的半径大概50个天文单位左右,约75亿多公里。一个天文单位就是地球到太阳的平均距离,约为1.5亿公里,就连宇宙中最快的光速都要跑8分多钟,假如有一个具备光速的宇宙飞船,要飞出太阳系也要接近7个小时,太阳系太大了。
不妨把它微缩一下,我们这样假设:地球是个直径4厘米的小球,即一个标准乒乓球的大小。
A.在离地球468米外有一个直径近4.36米的超大球体,那就是太阳。太阳体积大约是地球的130万倍,是太阳系中最大行星木星的近1000倍。即使是太阳著名的“埃菲尔铁塔”日珥喷出的高度,也要比地球直径大7倍。
B.离太阳180米处有一个直径1.5厘米的小球,那就是水星。水星很有意思,公转一圈88天,自转一昼夜则需要176天,也就是说水星的一天等于它的两年。
C.离开水星,我们继续往外走160米的距离,就可以看到一个被97%以上二氧化碳严密包围的直径3.8厘米的小球,这就是金星。金星大气压约为地球的90倍,相当于地球900米深海中的压力。金星自转的方向很特别由东向西,因此在金星上看太阳是西升东落。
D.继续向外走128米,可以看到一颗蓝色而美丽的星球,就是我们的家园——地球。月球呢?它在离地球1.2米远的地方,直径只有1.1厘米,地球的体积接近月球的50倍。
E.离开地球往外再走248米,一颗2厘米的橘红色星球——火星就出现在那里,火星直径约为月球的两倍、地球的一半。火星上有太阳系中最大的峡谷:水手号峡谷和最高的山脉:奥林帕斯山脉,奥林帕斯山高约27000多米,珠穆朗玛峰高还不到它的三分之一。
F.现在我们已经距离太阳716米了,离开火星后,这次得走的更远了。1724米后,我们看到了一个巨大星球,它就是太阳系中最大的行星——木星,直径44厘米。木星的体积是地球的1300多倍,质量是其它七大行星质量总和的2.5倍,其著名的“大红斑”就可容纳三个地球。木星周围已发现有大大小小67颗卫星,看上去更像一个小型的太阳系。
G.继续前进2032米,展现在我们眼前的是一颗非常绚丽的星球——土星。由于土星周围有一圈冰块和岩石组成的美丽光环,从侧面看上去,更像一个戴着草帽的圆球。土星在太阳系中属第二大行星,直径37.6厘米,这么说吧,即使是土星光环间著名的“卡西尼缝”,也能并排放下两个地球。土星虽然个大但是体轻,平均密度每立方厘米只有0.7克,如果把土星放在水中,它能浮起来。
H.蓦然回首太阳已在4.5公里外了,相当于二环北路的黄河水上世界到济洛路长途汽车总站的距离,从这里看去太阳也缩小成一个亮点。如果继续前进的话,我建议还是打个的吧,因为土星离天王星还有4524米远。
I.天王星是个蓝绿色的大行星,表面光洁没有什么明显的特征,直径16厘米,它也有漂亮的光环,不过比土星的光环稀薄得多,其实前面的木星和后面的海王星也都有,只是更加稀薄和暗淡。天王星是八大行星中自转最奇异的一个,因为它的自转轴和公转平面几乎平行,所以看上去,它就像是横躺着绕太阳打滚式的公转。天王星也是太阳系内最冷的行星,最低温度可达到零下-224℃。
J.往外再行驶5116米,一颗直径15.6厘米的湛蓝色星球就出现在我们面前,它就是幽静而冷艳的海王星。海王星比天王星略小一点,是太阳系内第四大行星,也是唯一的一颗利用数学计算预测而非用天文望远镜观测发现的行星。类似木星,海王星也有一个大黑斑,只不过比木星的大红斑要小很多,约有地球上欧亚大陆那么大,其实就是一个蛋形的漩涡飓风风暴。
K.离开海王星再向外行驶4416米,这里就可以看到太阳系原九大行星中最小的小弟冥王星了。冥王星的直径还不足1厘米,只有7.2毫米,比月球还要小,难怪天文学界把它降格为矮行星。实际上冥王星离太阳的真实平均距离约为59亿公里,公转一圈大约248年,光都需要5.5小时才能到达,真是太远了。
L.到此已距离太阳19公里远了,大约就是二环北路的黄河水上世界到济南绕城高速南口的距离。从这里看过去,太阳已经和宇宙中其它的恒星没有任何区别了,太阳只是一个小小的亮点。试想:当年莱德·汤博发现冥王星是何等的难啊?就如同在19公里外,无论你用天文望远镜还是什么其它设备,去搜寻一颗几毫米大的小球。
M.其实这还不是太阳系的全部,冥王星外4至6公里的地方,有一个柯伊伯带,这里充满了大大小小的冰封物体,是形成八大行星后剩余的古老残渣和原始太阳星云残留物的地方,也是短周期彗星的发源地。
N.从太阳出发,我们一共走了近25公里,这大概就是微缩了约3亿多倍的太阳系半径。这就是我们想要做的真实比例的太阳系,我敢说:到目前为止世界上没有任何人能做。
而且这还只是太阳系的一小小部分,才到了柯伊伯带的地界,若按太阳重力计算,太阳系真正的范围,则要以到达奥尔特云为界,那太阳系的半径就要扩展到约为1光年,大概有9.46亿万公里,若以美国1977年发射的旅行者一号现在的速度,要两千年左右才能飞出去,太阳系实在是太大了!
奥尔特云又称彗星云,是长周期彗星的来源地,直径约有两光年。有些长周期彗星绕太阳一周需要经过几百万年的漫长岁月。所以尽管天文学家估算奥尔特云里可能有1000亿颗彗星,而实际地球上每年发现的彗星平均只有五六颗。
O.我们还要继续前进吗?恐怕汽车要改乘坐飞机了。在经过了12万公里的飞行后,我们到达了离这个微缩太阳系最近的一颗恒星——比邻星。不可思议,即使缩小了3亿倍,还是有10万公里以上的距离,真是难以想象。
P.而太阳系只是银河系中的一个普通星系,按上面的比例,太阳系距离银河系中心还有2亿公里,整个银河系的直径大概有7.4亿公里,银河系中居住着1千多亿颗恒星。
Q.继续按照上面的比例,离银河系最近的一个河外星系是仙女座星云,离我们居住的银河系160多亿公里。而目前观测到的宇宙中,有几百亿个银河系这样的星系。
R.最后按照以上的比例,地球上我们选1.8米高的人为例,他将会被微缩到5.64纳米。纳米有多长呢?假设一根头发的直径是0.05毫米,把它轴向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是1纳米,即1纳米放大10亿倍就是1米,而世界上最小的显示芯片GPU的制造工艺也绝对不会小于28纳米。那么被微缩成5.64纳米后的人是什么映像呢?大概也就是几个原子的高度,若不借助目前最先进的透射式电子显微镜,可以说人类根本无法看到。
参考文献
[1] 《宇宙》卡尔·萨根著(美国).
[2] 《行星》贾尔斯·斯帕罗著(英国).
[3] 《太空全书》詹姆斯·特赖菲尔著(美国).