太阳系家族
太阳系家族──之一
我们的恒星──太阳
太阳，这个被我们一直仰望、一直崇拜的挂在天上的大圆盘，一直都是神秘的，它的真实情况直到望远镜出现以后才开始知道，并随着科学的发展而越来越清楚了。
从地球上看，太阳象一个极其明亮的光盘，而且不是很大，而实际上，太阳是一个非常巨大的气体球，直径达140万公里，体积是地球的133万倍（但在整个银河系中它只是中等）。它离我们1.5?亿公里（这个距离叫做1个天文单位，记做1AU），以光速走需500秒，如果是乘坐超音速飞机不停的飞的话，也需要20多年才能到达。
太阳的平均密度1.4克/厘米3，为地球的1/4。太阳的化学组成以质量计，73.5%?的氢、25%的氦、其它重元素，如碳、氮、氧、氖、硫、镁、硅、铁等占据剩余的1.5%。太阳总质量占太阳系的99.87%。
太阳核心温度大约1500万度，巨大压力使核心气体密度达到水的160倍。于是在高温高压下，氢发生聚变并释放能量，这就是太阳能量的源泉。氢聚合过程中产生光子向外辐射能量，而光子经历随机的游离过程达到太阳表面要经过5千万年，换句话说，现在照着我们的阳光是5千万年前产生的。
从太阳核心逐渐向外，有一个对流层，这区域的气体不停的对流，以传递热量。
对流层外面是光球层，由于人眼的错觉，这一区域很象太阳表面，而实际上太阳是不存在事实的表面的。只是这部分气体对可见光而言完全透明，看上去更明亮。光球层的大气中存在着激烈的活动，用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构，很象一颗颗米粒，称之为米粒组织。它们极不稳定，一般持续时间仅为5～10分钟，其温度要比光球的平均温度高出300～400K。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。光球层的最著名的活动是太阳黑子。太阳黑子的形成与太阳内部的强磁场有关，所以太阳黑子总是成对出现。磁场抑制了黑子区域内气体的对流，使黑子区域的温度降到 4300K（0 K=-273.15℃），同周围对比起来很黑，而实际上并不黑。?黑子群中有时会发生异常能量的释放，即耀斑，它对地球有很大的影响，磁暴、极光等都和它有关。曾经有过不少新闻报道说是什么太阳黑子大爆炸，这纯属是因为不了解太阳造成的误解，而实际上是在黑子群中发生的耀斑爆发。而黑子的活动有着爆杂的周期，平均为11.2年。
再向外是色球层，由于强烈的氢辐射，这区域在光谱仪显示为红色，此即它命名的依据。色球层外面是过渡层，这一层是个升温极快的区域，过渡层底部是
8000K，而顶部则达到500000K，而它才只有500公里厚。这种温度的反常增高至今也不知道是为什么。在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰，这就是天文上所谓的“日珥”。日珥是迅速变化着的活动现象，一次完整的日珥过程一般为几十分钟。同时，日珥的形状也可说是千姿百态，有的如浮云烟雾，有的似飞瀑喷泉，有的好似一弯拱桥，也有的酷似团团草丛，真是不胜枚举。天文学家根据形态变化规模的大小和变化速度的快慢将日珥分成宁静日珥、活动日珥和爆发日珥三大类。最为壮观的要属爆发日珥，本来宁静或活动的日珥，有时会突然"怒火冲天"，把气体物质拼命往上抛射，然后回转着返回太阳表面，形成一个环状，所以又称环状日珥。
日冕是太阳大气的最外层，只有在日食时才能清楚看到日冕（当然利用仪器也可以看到的。日冕温度在1～2百万度之间。产生这样高温度的机制至今仍不清楚。
太阳向周围空间流失的物质，我们称为太阳风，它们由能量很高的粒子组成，速度达到800公里/秒，一直延伸到火星轨道以外。它们对地球的影响是非常大的，有时候甚至会造成短暂的通讯失灵。
在银河系内一千多亿颗恒星中，太阳只是普通的一员，它位于银河系的对称平面附近，距离银河系中心约26000光年，在银道面以北约26光年, 它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转，另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。
太阳的年龄约为46亿年，它还可以继续燃烧约50亿年。在其存在的最后阶段，太阳中的氦将转变成重元素，太阳的体积也将开始不断膨胀，直至将地球吞没。在经过一亿年的红巨星阶段后，太阳将突然坍缩成一颗白矮星--所有恒星存在的最后阶段。再经历几万亿年，它将最终完全冷却,然后慢慢地消失在黑暗里。
这就是我们目前所了解的太阳，希望新的科技能让我们对它有更一步的了解。
太阳系家族──之二
被炙烤的行星──水星
水星是太阳系中距太阳最近的行星，只有不到0.4个天文单位（一天文单位约等于1.5亿公里，即地球至太阳的距离）。在地球上很难观测到它，?它几乎经常被“淹没”在黄昏或黎明的太阳光辉里。相传，哥白尼曾因一生未见过水星而抱恨九泉。
水星直径为4878公里，比月球大不了多少，是八大行星中最小的，质量是地球的1/19，平均密度为5.43克/厘米3，比地球的略小，排在八大行星中的第二位。水星表面象极了月球，大大小小的环形山、山间的平原，还有一条著名的“阿雷西博峡谷”，谷长100多公里，宽7公里。水星上其实并没有水，但有极少量的大气，由太阳风带来的被破坏的原子构成,而且很快就会逃离水星，然后再补充。水星的昼夜温差很大，夜晚温度低达-173℃，而白天在太阳的炙烤下可达427℃。水星最热的地方叫“卡路里盆地”，其直径1300公里，?你只要看看它的名字就知道它有多热了。不过，令人惊讶的是，水星北极点的雷达扫描（一处未被水手10号勘测的区域）显示出在一些陨石坑的被完好保护的隐蔽处存在冰的迹象。
水星的运动很有趣。它的轨道并不是严格的椭圆，而是每绕太阳一周，近日点都有微小的进动，致使其轨道如花瓣一样。这种现象因为无法用牛顿力学理论解释，使上个世纪的天文学家产生了“水星内还有行星”的误解。直到爱因斯坦的“广义相对论”出现，才成功的解释了这种现象。再有，水星至今未发现有卫星。
水星自转和公转周期也引起过人们的误会。1889年，意大利人夏帕里利宣布“水星自转和公转周期都是88天”，因此，它总是一面朝太阳（类似月球总是一面朝地球）。直到1965年美国人戈登·佩廷吉尔和罗·戴斯才第一次弄清了它的真实面目，后来经“水手10号”证实，水星的自转周期与公转周期之比为2/3，一为59天；一为88天。于是一种非常有趣的现象就出现了，水星上完成一个昼夜需要自转三圈，而同时刚好又公转两圈，也就是说一个“水星天”等于两个“水星年”。
因为以上和种种原因，造成了水星上的观察者看到非常奇特的景像，处于某些经度的观察者会看到当太阳升起后，随着它朝向天顶缓慢移动，将逐渐明显地增大尺寸。太阳将在天顶停顿下来，经过短暂的倒退过程，再次停顿，然后继续它通往地平线的旅程，同时明显地缩小。在此期间，星星们将以三倍快的速度划过苍空。在水星表面另一些地点的观察者将看到不同的但一样是异乎寻常的天体运动。
“水手10号”发现水星有个强度是地球百分之一的磁场。因此，推测它有可能有一个高温液态的金属核，经计算，它应有个超过水星直径2/3的既重又大的铁镍内核。水星表面相对比较平坦，但是也有很多环形山，就象一个个“疤痕”在接受着日光的“治疗”。
由于水星大部分时间淹没在太阳的光辉中，所以对观测带来很大的不便，想对它进一步的了解只能等航天技术的发展了。
太阳系家族──之三
地球的姐妹──金星
金星是夜空中除月亮以外的最明亮的天体，她总是在黎明或黄昏时出现，因此，古时人们称她为“辰星”、“昏星”，而她又是太阳落下后（或升起前）第一颗（或最后一颗）能看到的星星，所以又叫“启明星”或“长庚星”。金星是颗美丽的星星（指在地球上看），西方人叫她“维纳斯”，可略见一斑。
金星距太阳不到0.7个天文单位，与水星一样属于地内行星，她排在第2位。她如同地球的姐妹，她的大小、质量、表面重力加速度和平均密度都与地球差不多。浓密的大气遮住了金星表面，使外界难以目睹她的芳容，在空间探测技术之前，人们仅仅了解到金星的公转周期为225天，直到60年代有了雷达技术，也不过才知道她的自转周期为243天，而且她的自转最为特别，是与公转方向相反的，这在八大行星中是唯一的。这就出现了很有意思的现象，金星的自转恒星日一天比一年还长。不过按照地球标准，以一次日出到下一次日出算一天的话，则金星上的一天要远远小于243天。这是因为金星是逆向自转的缘故；在金星上看日出是在西方，日落在东方；一个日出到下一个日出的昼夜交替只是地球上的116.75天。
金星有稠密的大气，她的表面大气压力比地球大92倍。金星大气的主要成份是二氧化碳，占96%，其次是氮，同时还有一层厚达20到30公里的由浓硫酸组成的浓云。由于大量的二氧化碳造成的超级温室效应，?使金星表面无论是白天还是夜晚温度都高达465～485℃左右，生命根本无法在上面生存。金星的天空是橙黄色的。金星上也有雷电，曾经记录到的最大一次闪电持续了15分钟。
在金星浓密的大气下面，是大片大片广阔的平原和平原之间的高原。在金星表面的大平原上有两个主要的大陆状高地。北边的高地叫伊师塔地（Ishtar Terra），拥有金星最高的麦克斯韦山脉（大约比喜马拉雅山高出两千米），它是根据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦命名的。麦克斯韦山脉（Maxwell Montes）包围了拉克西米高原（Lakshmi Planum）。伊师塔地大约有澳大利亚那么大。南半球有更大的阿芙罗狄蒂地（Aphrodite Terra），面积与南美洲相当。这些高地之间有许多广阔的低地，包括有爱塔兰塔平原低地（Atalanta Planitia ）、格纳维尔平原低地（Guinevere Planitia）以及拉卫尼亚平原低地（Lavinia Planitia）。除了麦克斯韦山脉外，所有的金星地貌均以现实中的或者神话中的女性命名。由于金星浓厚的大气让流星等天体在到达金星表面之前减速，所以金星上的陨石坑都不超过3.2千米，总之是异常的平坦。象这么平坦的地方在地球上只有海底才有。
构成金星平原的物质，其主要化学成份是玄武岩的熔岩，其次是沉降的火山灰或磨碎的石碴。在这些平原上间或有些小的圆顶形小山。还有些长山脊，通常
结成“辫”或带状，长达几千公里，宽有一、二百公里。金星的高原有两类。一类是巨大的山脉，由山脊和地糟组成，它们排列成斜纹形、锯齿形、十字形等图案，很象是地板纹理，于是人们就叫它“特斯拉”（希腊语“铺地砖”）。另一类是地槽形，由一些几乎平行的山脊辫组成的山带。
总之，我们的这位姐妹并不的想象中的那么漂亮，如果没有那么多的二氧化碳，或许她也能成为另一个地球。
太阳系家族──之四
我们的行星──地球
地球是太阳系中目前已知的唯一的有生命栖息的行星。数千年来，人类对赖以生存的大地有过种种猜想、探索。古埃及人认为，大地是驮在四只大象背上，大象站在一只巨大的、浮在海水上的乌龟背上。我国古代一直是盖天说、浑天说和夜天说三种宇宙观。古希腊，亚里士多德根据月食时月面上出现的圆弧影子推断出大地是球形的。最早测出地球大小的人是古希腊天文学家埃拉托色尼（公元前三世纪）。他的结果已经很准确了。1522年葡萄牙人麦哲伦作了环球航行，确证地球为球行。到1543年，波兰的哥白尼冲破神权阻挠，建立了“日心说”，使人们知道了地球是颗行星。
地球与太阳平均距离为1亿5千万公里，称为1个天文单位。地球公转速度约为?30公里/秒，转一周约94000万公里，公转周期为365.2422天。地球自转周期约为23小时56分54.6秒。由于每年都多出0.2422天来，所以才会有闰年这个变化。地球的自转轴与公转轴有个交角，其值为23°26’，由此导致了季节的变化。
地球赤道半径是6378.14公里，极半径要短约21公里。地球表面海洋面积约占70.8%，最深处是马里亚纳海沟，深11034米；陆地面积约占29.2%，?最高处是珠穆朗玛峰，高8844.43米。最大的海洋是太平洋，最大的陆地是欧亚大陆，最长的河流是尼罗河，最大的峡谷是中国的雅鲁藏布大峡谷。地球的总质量约60万亿亿吨。平均密度是5.52克/厘米3，?在八大行星中密度最大。
地球地壳平均厚约17公里，地幔厚约2900公里，地核厚约3400公里，地心温度约6900K。固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚；地函也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈，其上的地函最顶部及整个地壳则称为岩石圈；至于外地核是液态而内地核是固态。这些不同的层圈都是以不连续面为界，最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面。地幔占有地球的主要质量，地核反而位居其次，至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已 (质量，单位为10^21吨：大气层=0.0000051，海洋=0.0014，地壳=0.026，地幔=4.043，外地核=1.835，内地核=0.09675。地核的主要成分是铁 (或铁镍质)，不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7,500K，比太阳表面温度还高；下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石 (铁镁矽酸盐岩石)，也有钙和铝。以上这些瞭解都是来自于地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。
地壳的成分则主要是石英 (二氧化硅) 及硅酸盐类如长石。整体估算，地球化学组成的重量百分比为：铁34.6% ，氧29.5% ，硅15.2% ，镁12.7% ，镍2.4% ，硫1.9% ，0.05% 钛。
我们的地球具有数千公里的大气层。?大气层与星际空间没有明显分界，?火箭在3000公里的高空还发现稀薄大气，大气总质量约6000万亿吨。其中包括氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%，氖0.0018%，此外还有水气和尘埃等。6000?万亿吨大气这个概念并没有多大意义，但是如果换个角度来看，我们每个人平均就拥有100?万吨的大气，这100万吨大气会使你生活得更好。既然100万美元会使你生活得更好，你会因此而全力的保护它，那么，这100万吨大气你也应该好好的去保护它。自由氧的存在也是地球化学组成的一大特征，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。
地球与月球之间的引潮力会使地球的自转周期每一世纪增加约2毫秒，最新研究显示在9亿年前一天只有18小时，而一年则有481天。地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因于液态外地核中的电流。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位于加拿大北境。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于是产生。地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范艾伦辐射带，它是环绕著地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子 (电浆) 组成，其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里；内圈则介于海拔13,000至7,600公里之间。
迄今，人类对于自己的行星还了解的很不够。一方面我们还要细致地研究地球，另一方面必须要保护好它，因为我们只有一个地球。
太阳系家族──之五
地球的伙伴──月球
月球，是我们在夜晚所能看到的最明亮的天体。从古时起，人们便有了很多关于月球的传说，这一方面反映了古人天上人间的美丽遐想，也反映出古时人类对月亮知识的贫乏。直到1609年伽利略把望远镜对准月亮之后，才使人类逐渐认识它。
月球是地球唯一的天然卫星。与地球平均距离为384401公里，直径为3476公里，大约是地球的3/11，体积相当于地球的1/49，而质量只等于地球的1/81，平均密度是地球的3/5，表面重力加速度为地球的1/6。因此，在月球上行走比在地球上省力多了。
月球表面山岭起伏。早期，人们在观测时凭借想象，把月球各部分冠以洋、海、湾、湖等充满了水的名称。其实，月球上极其干燥，没有一滴液态水的存在。
环形山是月面上最明显的特征，其中大的直径可超过100公里，?小的不过只是些凹坑，最著名的环形山叫第谷环形山，第谷环形山的周围还有长长的辐射纹。其实，所有的陨石造成的环形山都应该有一定程度的辐射纹，只是有的很小看不到，而有些已经被侵蚀掉了。另外一些环形山是由火山爆发造成的，而直到现在月球上还存在着活火山。在有些火山口里，有时候会有一些颜色奇特的光出现，这是由于惰性气体在宇宙射线的轰击下产生的现象，这种现象称为“奇辉”。如果你能在望远镜中看到奇辉，那可真是幸运的一件事。
月球上有广阔的平原，人们称之海。已知月海有22个，其中最大的叫风暴洋，约500万平方公里。月球上也有山脉，最高的达9000多米，比珠穆朗玛峰还高。
由于月球没有大气，所以月球的昼夜温差可达300多度，?而它的“天”也不是蓝色，而是暗黑色，并且还挂着一个蔚蓝色的大“月亮”──地球。
月球的自转与公转周期相同，基本就是一个农历月。也就是说，它永远只有一面朝着地球，这种现象在太阳系中的卫星里面也是比较普遍的。在空间探测器技术出现之前，我们从来没有见过月球背面是什么样子。而月球背面与正面的地貌差别还是很大的，背面没有象海一样的大面积平原。
月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。
月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经
98度的地区。这种现象称为经天秤动。
严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以逆时针方向自转；而且月球也是以逆时针绕地运行；甚至地球也是以逆时针绕日公转的。
月球的核心是否为空心还有待证明。不过，最新的研究表明，月球核心可能是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成，并且是熔融状态。
人类是在1969年7月21日（北京时间）第一次登上月球的。很可惜，他们在月球上没有找到广寒宫和嫦娥。呵呵。
太阳系家族──之六
地球的近邻──火星
火星是地球的一个近邻，在太阳系里是第四颗行星，距太阳1.6个天文单位。?肉眼看上去，它呈暗红色，其位置、亮度亦有变化，令人迷惑。我国古代称其为“荧惑”，古欧洲人称它为Mars，意为战神。火星对科学发展有过重要贡献。17世纪初，德国天文学家开普勒发现了火星的公转轨道为椭圆形，在此基础上他提出了行星运动的三大定律，为后来牛顿万有引力定律的发现奠定了良好的基础。
火星的赤道半径为3398公里，自转周期为24小时37分23秒，公转周期约687?天，火星的大气很薄，行星表面分布着大量环形山、火山和沙漠。沙漠中的砂粒常被大风卷起，形成黄色的“云”状风暴。火星的两极有两块白色区域，称为“极冠”。北极极冠一年四季都有，是由水冰构成。南极极冠到夏季就消失了，是由干冰（二氧化碳）构成的。
火星的表面温度变化很大，日温差达35─50℃。且各地点温度也不同，?最低处-123℃，最高温度才-23℃。在这么寒冷的条件下，显然不会有复杂的生命存在。最新的探测也没有在火星上发现类似于地球上的生命。
火星上的山大多为环形山，它们既有火山造成的，也有陨石造成的。最大的火山称为奥林匹克山，其高度达24公里，是珠峰的三倍，极其壮观。火星上的另一壮观景色是巨大的峡谷──“水手谷”。它长达4000多公里，宽200公里，深约6～7公里，?比地球上最大的峡谷──雅鲁藏布大峡谷壮观得多！?火星上有些干涸的河床，还发现了大洪水的遗迹，表明火星上曾经有过丰富的液态水。至于为什么这些水不见了，还有待进一步的查明。
在火星的南半球，有着与月球上相似的曲型的环状高地（左图）。相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知（有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的）。最近，一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。
火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成；外包一层熔岩，它比地球的地幔更稠些；最外层是一层薄薄的外壳。相对于其他固态行星而言，火星的密度较低，这表明，火星核中的铁（镁和硫化铁）可能含带较多的硫。
火星的那层薄薄的大气主要是由余留下的二氧化碳（95.3％）加上氮气（2.7％）、氩气（1.6％）和微量的氧气（0.15％）和水汽（0.03％）组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴（比地球上的1％还小），但它随着高度的
变化而变化，在盆地的最深处可高达9毫巴，而在Olympus Mons的顶端却只有1毫巴。但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴。火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应，但那些仅能提高其表面5度，比我们所知道的金星和地球的少得多。
火星有两颗卫星，火卫一又叫“恐惧”；火卫二又叫“惊慌”。这两颗卫星都不是规则的球形，活象两个“病马铃薯”，其表面布满了陨石坑。火星卫星的大小大致可用三轴椭球体来描述，火卫一三个主直径为27、21和19公里；火卫二为15、12和11公里，这两颗卫星的自转与公转同步（与月球相同）。
围绕火星的探测将逐步实施，我们期待着能揭开火星更多的秘密。
太阳系家族──之七
太阳系中的侏儒──小行星
到1990年止，紫金山天文台已用我国的著名天文学家的姓名及一些省、市的地名为49颗小行星命名。小行星？恐怕有很多人都不知道它们的存在。
上一篇文章我们提到过开普勒发现行星运动三大定律。就在当年，开普勒同时提出火星和木星轨道相距太宽，似乎还应有一颗行星存在于之间。后来根据提丢斯提出并由波得改进的计算行星与太阳间距离的提丢斯──波得定则计算，似乎在距太阳2.8天文单位左右的地方应有一颗行星。
终于，1801年元旦之夜，意大利的皮亚齐发现一颗小行星，取名谷神星。距太阳2.77天文单位，半径仅500多公里，虽然个小，但总算填补了波得定则的空缺。可事情还未完，1802、1804、1807年又先后发现了智神星、婚神星和灶神星三颗小行星也在2.8天文单位左右，而到现在为止，人类在这个区域共发现了50?多万颗大大小小的小行星，（正式确定轨道并注册的12万多颗）。这些行星都很小。奥伯斯根据小行星的轨道，提出火星与木星之间确有过一颗大行星，取名“法埃冬”（神话人物），后来它可能爆炸了，小行星就是其碎片，后来有人认为现在的冥王星就是法埃冬最大的碎块。当然，这仅仅是推测。而比较主流的看法是：在太阳系形成初期，因吸积过程的碰撞普遍，造成小颗粒逐渐聚集形成更大的丛集，一旦聚集到足够的质量（即所谓的微星），便能用重力吸引周围的物质。这些星子就能稳定地累积质量成为岩石行星或巨大的气体行星。而在平均速度过高的区域，碰撞会使星子碎裂而抑制质量累积，由此阻止了行星大小的天体生成。在星子的轨道周期与木星的周期成简单整数比的地区，会发生轨道共振，使这些星子的轨道改变。科学家发现，在火星与木星之间的空间，有许多地方会与木星有强烈的轨道共振。当木星在形成的过程中向内移动时，这些共振轨道就会扫掠过小行星带，对散布的星子进行动态激发，增加彼此的相对速度。星子在这个区域（持续到现在）受到太强烈的摄动因而不能成为行星，只能一如往昔地绕着太阳公转。因此小行星带可以视为原始太阳系的残留物。
在1918年，日本天文学家平山清次注意到小行星带上一些小行星的轨道有相似的参数，并由此形成了小行星族。2006年，天文学家宣布在小行星带内发现了彗星的族群，而且推测这些彗星可能是地球上海洋中水的来源。
小行星都很小，直径在1000公里左右的仅“谷神星”一颗，超过1公里的才1万多颗，它们大部分都只有几米、几十米，共有50多万颗左右。尽管它们都很小，居然有些小行星还有卫星，真是有趣。
小行星会撞上地球吗？回答是肯定的。看到这里请不要惊慌。要知道，陨石袭击行星是很常见，可是这是在太阳系46亿年的时间内说的，而实际上，直径在
10公里上下的“侏儒”，平均1亿年才可能与地球相遇，地球每百万年会受到3次较小的小行星撞击，其中一次在陆地上；两次在海洋里。而我们已有能力预测这样的灾害，并且也有能力排除它，大家可以不必过分担心。
太阳系家族──之八
家族中的巨人──木星
称木星为“巨人”，是名符其实的。木星是颗很亮的天体，其亮度仅次于金星。它的直径为14.3万公里，是地球的11.25倍。木星的质量为1.9×1024吨，是所有其它行星质量和的2.5倍。它距太阳5.2天文单位，其公转周期是11.86年。?木星是太阳系中自转最快的行星，其赤道部分自转一周仅9.84小时，因此木星呈扁球状，其赤道与两极半径相差近5000公里。
17世纪，伽利略最早发现了木星有四颗卫星，现在我们称这四颗“木卫”为“伽利略卫星”。它们是不以地球为中心运转的第一个发现，也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。1675年，丹麦的天文学家罗默通过观测木卫一的运动首次测量了光速。虽然不精确，但在天文物理方法上确很成功。
木星在天文史上曾留下不少疑问，随着空间探测技术的发展，这些疑问正逐渐的在揭开。
气态行星没有实体表面，它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大（我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径）。我们所看到的通常是大气中云层的顶端，压强比1个大气压略高。
木星由90％的氢和10％的氦（原子数之比, 75/25％的质量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成，但天王星与海王星的组成中，氢和氦的量就少一些了。
我们得到的有关木星内部结构的资料（及其他气态行星）来源很不直接，并有了很长时间的停滞。（来自伽利略号的木星大气数据只探测到了云层下150千米处。）
木星可能有一个石质的内核，相当于10－15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地，以液态氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在，木星内部就是这种环境（土星也是）。液态金属氢由离子化的质子与电子组成（类似于太阳的内部，不过温度低多了）。在木星内部的温度压强下，氢气是液态的，而非气态，这使它成为了木星磁场的电子指挥者与根源。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰。
最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成，它们在内部是液体，而在较外部则气体化了，我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿。
宇宙飞船探测到木星的磁场强度达3～14高斯（而地球只有0.3～0.8?高斯）。木星磁场和地球的一样，是偶极的，磁轴和自转轴之间有10°8′的倾角。木星
的正磁极指的不是北极，而是南极，这与地球的情况正好相反。由于木星磁场与太阳风的相互作用，形成了木星磁层。木星磁层的范围大而且结构复杂，在距离木星140万～700万公里之间的巨大空间都是木星的磁层；而地球的磁层只在距地心5～7万公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所屏蔽，使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带，木星周围也有这样的辐射带。“旅行者1号”还发现木星背向太阳的一面有3万公里长的北极光。1981年初，当“旅行者2号”早已离开木星磁层飞奔土星的途中，曾再次受到木星磁场的影响。由此看来，木星磁尾至少拖长到6000万公里，已达到土星的轨道上。木星也有极光，不过比地球上的更为壮观，长达3?万公里。
木星和土星与天王星一样具有光环，?构成木星环的物质都很细小，?环的宽度约6500公里，几乎与地球半径相同了，不过厚度只有10公里，共分为四圈。
木星云层很厚，形态也很有意思，它是一系列平行于赤道的带纹，浅色的是高气压带；深色的是低气压带，深浅交加、明暗交错，甚为美丽，云层中的风很大，顶部风速可达600公里/秒。早在1665年，卡西尼就发现木星表面有个大红斑，300年过去了，?它依然存在。大红斑是一个巨大的漩涡，以逆时针旋转。大红斑一直在缩小，从以前的42000?公里缩短到现在的22000公里、宽度13000公里，但仍可装下3个地球。?它的动力学情况十分复杂，很可能是种“混沌”形式。至于它为什么能维持这么长时间，至今仍是个迷。
木星有16颗卫星，其中四颗“伽利略卫星”相对较大，最小的是地球的一半；最大的差不多是5/6个地球大小。其中的木卫二由于发现表面覆盖着冰层，而且冰层下面很可能是海洋，所以现在备受关注。因为在海洋里有生命的可能性极大。
木星与其卫星构成了一个“木星系”，很象是太阳系的缩影，十分有趣，也很有意义。人们正期待着技术上的进步，来进一步探测这个令人着迷的“木星系”。
太阳系家族──之九
戴草帽的行星──土星
提到土星，人们就会想到它那美丽的光环，在望远镜里它酷似一顶宽边草帽。它是早期天文学家所认识的最远的行星，我国古代还称其为“填星”或“镇星”；西方则称其（Saturn），即罗马神话中的“农神”。
土星是太阳系第二大行星，距太阳9.45天文单位，其公转周期为29.5年。它的自转很快，而且角速度随纬度而不同，在赤道自转周期为10时14分，在纬度60度周期为10时40分。土星质量是地球的95.18倍，密度为0.7克/厘米3，比水还轻。土星核心由岩石和铁组成，上面覆着冰壳，再上面是液态金属和氢，紧接着是液态分子氢，最外层是土星大气。土星上狂风肆虐，沿东西方向的风速可超过每小时1600公里。土星上空的云层就是这些狂风造成的，云层中含有大量的结晶氨。土星大气中也有个类似木星上的大红斑，但要小得多，可能是飓风所致。
土星极地附近呈绿色，是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知，云顶温度为-170℃，比木星低50℃。土星表面的温度约为-140℃。土星表面有时会出现白斑，最著名的白斑是1933年8月发现的，这块白斑出现在赤道区，呈蛋形，长度达到土星直径的1/5.以后这个白斑不断地扩大，几乎蔓延到整个土星表面。
由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大（35.6公里/秒），使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此，科学家认为，研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分，这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助。一般认为土星的化学组成像木星，不过氢的含量较少。土星上的甲烷含量比木星多，而氨的含量则比木星少。
美国国立光学天文台的科学家们在研究“旅行者”2号发回的土星照片时，发现了一个奇怪的现象：在土星的北极上空有个六角形的云团。这个云团以北极点为中心，并按照土星自转的速度旋转。土星北极的六角形云团并不是“旅行者”2 号直接拍到，因为“旅行者”2 号并没有直接飞越土星北极上空。但它在土星周围绕行时，从各个角度拍下了土星照片。天文学家们把那些照片合成以后，才看清了土星北极上空的全貌，也才发现了那个六角形云团。土星北极上空六角形云团的出现，促使科学家们不得不重新认识土星。
通过望远镜可观察到，土星有三层美丽的光环。靠外的A环和B环中间被著名的卡西尼环缝所隔开，它宽约5000公里，是1675年法国天文学家卡西尼首先发现的。C?环更为靠近土星本体，显得非常暗弱。后来又陆续发现了D、E、F、G 环及一个环缝（先驱者环缝）。这些环很宽，但是很薄，大约只有10公里。但后来飞船拍摄的土星环显示，土星环既不是什么5个环也不是7个，而是成千上万，
环中有环，令人眼花缭乱，酷似密纹唱片。经仔细观察知道，土星环原来并不是过去人们认为简单的一环套一环的结构，而是呈螺旋转动的波浪状。令人惊异的是，光环的形状各异，有的呈现不对称的锯齿形，有的呈辐射状，有的竟然象发辫一样，一股套一股地扭合在一起，例如F环就由三股小环扭结而成。所有这些土星环都是由无数大小不等的烁石、?冰块和冰和其他物质混合物构成的。
现已确认的土星卫星共有23颗。它们大都很小，只有五颗直径超过100公里，?有的直径仅二、三十公里。土卫六是其中最为有名的，它又叫“泰坦”，是太阳系中第二大卫星。土卫六存在着浓密的大气，厚达2700公里，密度大于地球大气。土卫六是太阳系内已知的60多颗卫星中有大气的唯一卫星。天文学家们在土卫六大气中发现一种可以孕育生命的氩氰酸有机分子。遗憾的是，并未发现存在任何生命迹象，此外，土卫六能向外发射电波，使人迷惑。
宇宙飞船对于土星的许多新发现，使科学家们受到极大鼓舞，同时也给人们提出许多新课题。
太阳系家族──之十
躺着的行星──天王星
天王星及一些更远的行星是有望远镜以后才能被发现的行星，所以古代无任何记载。直到1781年3月13日，?才由英国天文学家威廉·赫歇尔发现了天王星的存在，从此揭开了人类对太阳系进一步了解的序幕。
天王星是太阳系中第七颗大行星，亮度极大时为 5.7等，它距太阳约19.2天文单位。公转轨道近乎圆形，?公转周期为84.01年，很特殊的是，天王星赤道面与轨道面的倾角是97°55’，?它几乎是“横躺”在轨道平面上绕日运行，所以它的四季和昼夜变化比较奇特，在每个天王星年中赤道会出现两个冬季和两个夏季，而它每天的昼夜变化更是极为复杂。天王星的质量大约等于地球的14.5倍，直径约5.18万公里。
1977年3月10日，人们发现了天王星的5个环，过了一年又发现4个。这9个环有7个宽度大约只有5公里，另外两个分别宽15公里和70至100公里之间。?整个环系距天王星大约1.5万公里。
后来，由于宇宙飞船的观测，使人们更多的认识了天王星。天王星的表面被汪洋大海所覆盖，其深度达8000多公里，海水温度高达几千度。由于天王星上巨大而沉重的大气压力，令分子紧靠在一起，使得这高温海洋未能沸腾及蒸发。反过来，正由于海洋的高温，恰好阻挡了高压的大气将海洋压成固态。海洋从天王星高温的内核（高达摄氏6650度）一直延伸到大气层的底部，覆盖整个天王星。必须强调的是，这种海洋与我们所理解的、地球上的海洋完全不同。然而，近年却有观点认为，天王星上不存在这个海洋。真相如何，恐怕只有待进一步的观测，或是寄望美国国家航空航天局（NASA）会落实初步构想中的新视野号2号计划，派出无人探测船再度拜访天王星。天王星大气中氦的含量约为10～15％，其余是氢及少量其它气体。
飞船通过天王星磁层时，通过对磁场强度的周期性起伏确定天王星的自转周期为17.24小时。航海家飞船的观测显示天王星的磁场是奇特的，一则是他不在行星的几何中心，再者他相对于自转轴倾斜59°。事实上，磁极从行星的中心偏离往南极达到行星半径的三分之一。这异常的几何关系导致一个非常不对称的磁层，在南半球的表面，磁场的强度低于0.1 高斯，而在北半球的强度高达1.1 高斯；在表面的平均强度是0.23 高斯。与地球的磁场比较，两极的磁场强度大约是相等的，并且"磁赤道"大致上也与物理上的赤道平行，天王星的偶极矩是地球的50倍。海王星也有一个相似的偏移和倾斜的磁场，因此有人认为这是冰巨星的共同特点。一种假说认为，不同于类地行星和气体巨星的磁场是由核心内部引发的，冰巨星的磁场是由相对于表面下某一深度的运动引起的，例如水–氨的海洋。
天王星有一个暗淡的行星环系统，由直径约十米的黑暗粒状物组成。他是继土星环之后，在太阳系内发现的第二个环系统。目前已知天王星环有13个圆环，其中最明亮的是ε环。天王星环被认为是相当年轻的，在圆环周围的空隙和不透明部份的区别，暗示她们不是与天王星同时形成的，环中的物质可能来自被高速撞击或潮汐力粉碎的卫星。
天王星共有27颗卫星。其中有两颗被称为牧羊卫星的有趣的卫星，所谓牧羊卫星是指能给环带施以引力影响并保护光环使之不致四分五裂的卫星，其作用好象牧羊者管理羊群。天王星卫星的地貌都十分复杂，并且未发现过生命迹象。
天王星在历史占有极特殊的位置。发现它以后，人们才突破了过去的宇宙观念，促使人们不断的开拓视野，天文学才发展到如今这样发达。所以，我们应该感谢那些天才的前辈们，同时以他们为榜样，为人类的发展贡献自己的力量。