你应该知道的2000个地理常识 李问渠

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第1章：宇宙概况

宇宙

宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中。《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。“宇”是空间的概念，是无边无际的；“宙”是时间的概念，是无始无终的。宇宙是无限的空间和无限的时间的统一。宇宙的统一性在于它的物质性，即任何宇宙空间无一不是物质的或由物质构成的，宇宙中物质的存在形式具有多样性，一部分物质以电磁波、星际物质（气体、尘埃）等形式呈连续状态弥散在广漠的空间中，另一部分则积聚成团，表现为各种堆积形式的实体，如地球、月球、行星、恒星和星云等。所有的物质都在不停地运动、变化着。当代最大的光学望远镜已可观测到200亿光年的遥远目标，这就是现今人类所能观测到的宇宙部分，它只是无限宇宙的一个小小局部。随着科学技术的发展，人类对宇宙的认识范围将不断扩大。

天文单位

对于太阳系，天文学家就用地球与太阳之间的平均距离作为单位，之所以“平均”，是因为它们之间的距离时刻在变化。这个单位就叫“天文单位”，一个天文单位等于149597870千米。天文单位这把尺子主要用在太阳系内的天体，如木星距离太阳5.2个天文单位，天王星距离太阳19.3个天文单位，而今年刚刚从行星降格为矮行星的冥王星距离太阳约40个天文单位。

光年

对于恒星之间的距离，天文学家定义了一个长度单位，这就是“光年”，指光在真空中行走的距离，它是由时间和速度计算出来的，光行走一年的时间叫“一光年”。即光在一年之中“行走”的距离，所以“光年”不是时间单位。由于光在真空中的速度是恒定的，每秒30万千米，每分钟行驶1800万千米，每小时行驶108000万千米，每天行驶2592000万千米，每年行驶946080000万千米。所以一光年的距离大约是946080000万千米。目前所知的离太阳最近的恒星距太阳约4.2光年，最遥远的恒星距太阳超过100亿光年。

黑洞

在宇宙中有那么一些“点”，它们的体积趋向于零而密度无穷大。由于吸引力非常强大，所以物体只要进入离这个点一定距离的范围内，就会被这个强大的引力吸收掉，连光线也不例外。任何物体进入这个范围都没有办法再逃出来，就是说，在这个范围内，任何信号都没有办法传出，因此，这个范围的界被称做视界，人类无法看到里面的情形。所以科学家称之为黑洞。

一颗燃烧尽了的恒星由于自身的重力而不断坍缩，最后就会形成黑洞。与别的天体相比，黑洞显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。

天球

广袤无垠的天空，看起来像一个庞大的圆球，全部日月星辰好像都分布在这个球面上。天文学上就将以地球为中心，以无限大为半径，内表面分布着各种各样天体的球面称为天球。

把地球自转轴延伸到天球上的位置，就是天球的北极和南极。把地球的赤道延伸到天球上的位置，就是天球赤道。北极星非常接近天球北极，看来好像永远静止在那里，居住在北半球的人便可以利用北极星来辨别方向。北极星相对于地面的高度取决于观测者所在地的纬度：在赤道的地方，北极星刚好躺在水平线上；在北极，北极星会在头顶（天顶）。天文学家也给天球划分了经纬度，称赤经和赤纬。

总星系

总星系是指用现有的观测手段和方法所能观测和探测到的全部宇宙空间范围。也有人认为，总星系是一个比星系更高一级的天体层次，它的尺度可能小于、等于或大于观测所及的宇宙部分。现在认为，总星系的半径约为200亿光年，年龄为200亿年，所包含的星系在10亿个以上。从目前的认识水平来看，包括这些星系在内的总星系物质，在运动和分布上是均匀的，也不存在任何特殊的方向和位置。也就是说，既没有发现总星系的核心和边缘，也没有发现运动的特殊趋向。总星系物质含量最多的是氢，其次是氦。从1914年以来，发现星系谱线有系统红移。如果把它解释为天体退行的结果，那就表示总星系在均匀地膨胀着。总星系的结构和演化，是宇宙学研究的重要对象。

河外星系

在天空中有一种天体，用小型望远镜看，它几乎和银河系的星云差不多，不能分辨。如果用大望远镜看，就会发现，它们不是弥漫的气体和尘埃，而是由可以分辨的一颗颗恒星组成的，形状也像一个旋涡。它们是与银河系类似的天体系统，距离都超出了银河系的范围，因此称它们为河外星系，简称星系。

星系质量一般在太阳质量的100万至10000亿倍之间。椭圆星系的质量差异很大，大小质量差竟达1亿倍。相比之下，旋涡星系质量居中，不规则星系一般较小。星系内的恒星在运动，星系本身也有自转，星系整体在空间同样运动。星系在宇宙空间的总体分布是各个方向都一样，近于均匀。但是从小尺度看，星系的分布又是不均匀的，与恒星的分布一样，有成团集聚的倾向。

目前已发现大约10亿个河外星系。银河系也只是一个普通的星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上，它们如同辽阔海洋中星罗棋布的岛屿，故也被称为“宇宙岛”。最著名的河外星系有：仙女座河外星系、猎户座河外星系、大麦哲伦星系、小麦哲伦星系和室女座河外星系等。

银河系

银河系是地球和太阳所在的普通的恒星系统，由大约1400亿颗恒星和大量星际物质组成，因其投影在天球上的乳白亮带--银河而得名。银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘，整个圆盘的直径约为10万光年，中心部分为一大质量的核，称银核，直径约1万多光年；银核外侧称为银盘，银盘的中心平面称为银道面。大银盘上分布着呈旋涡状的恒星、星团和星云。太阳位于银道面内，距离银河系中心约3万光年。鼓起处为银心，是恒星密集区，故望去白茫茫一片。银河系俯视像一个巨大的旋涡，这个旋涡由四个旋臂组成。太阳系位于其中一个旋臂（猎户座臂），逆时针旋转（太阳绕银心旋转一周需要2.5亿年）。银河系的所有天体顺着银道面绕核心飞快地进行旋转运动，这种运动称做银河系自转。按大爆炸宇宙学假说，银河系是由大约150亿年前的大爆炸出现的引力不稳定而逐步形成的。

星座

星座是指天上一群群的恒星组合。在三维的宇宙中，这些恒星其实相互间没有实际的关系，不过其在天球这一个球壳面上的位置相近。自古以来，人对于恒星的排列和形状很感兴趣，并很自然地把一些位置相近的星联系起来，组成星座。

人类肉眼可见的恒星有6000多颗，每颗均可归入唯一一个星座。每一个星座可以由其中亮星构成的形状辨认出来。为了方便研究，人们把星空分成若干个区域，这些区域称为星座。我国很早就把天空分为三垣二十八宿。《史记·天官书》记载颇详。三垣是北天极周围的3个区域，即紫微垣、太微垣、天市垣。二十八宿是在黄道和天赤道附近的28个区域。

1922年，国际天文学联合会大会决定将天空划分为88个星座，其名称基本依照历史上的名称。1928年，国际天文学联合会正式公布了88个星座的名称。这88个星座分成3个天区，南半球47个，北半球29个，天赤道与黄道附近12个。

恒星

恒星是由炽热气体组成的，能自己发光、发热的球状或类球状天体。距地球最近的恒星是太阳，它的光到达地球需要八分多钟的时间。其次是处于人马座的比邻星，它发出的光到达地球需要4.22年。恒星的直径有的小到几千米，有的大到109千米以上。大多数恒星的质量在0.1至10个太阳质量之间。正常恒星的大气化学组成与太阳大气差不多，以氢、氦为主。恒星之所以能发光发热，是由于它的内部温度高达几百万度乃至数亿度，在那里进行着不同的反应（一般为热核反应），并向外辐射大量的能量和抛射物质。一般认为恒星是由星云凝缩而成的。

恒星并非不动，只是因为距离我们实在太远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为是固定不动的星体，叫做恒星。我们在夜空所看到的点点繁星，大多是恒星，肉眼可看到的恒星，全天有6000多颗。借助望远镜目前可看到几十万乃至几百万颗以上的恒星。

恒星也有自己的生命史，它们经历着诞生、成长到衰老，最终走向死亡。它们大小不同，色彩各异，演化的历程也不尽相同。恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热。实际上构成行星和生命物质的重原子就是在某些恒星生命结束时发生的爆炸过程中创造出来的。

星云

恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的，但远不是真正的“真空”，而存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等，人们把它们叫做星际物质。这些星际物质的分布也是不均匀的。在引力作用下，有的地方气体和尘埃比较密集，形成各种各样的云雾状的天体。这些云雾状的天体就叫星云。银河系中的星云物质就形态说，可以分为弥漫星云、行星状星云等几种。

弥漫星云正如它的名称一样，没有明显的边界，常常呈不规则形状。它们的直径在几十光年左右，密度平均为每立方厘米10至100个原子。它们主要分布在银道面附近。弥漫星云又分为亮星云和暗星云，亮星云又分为反向星云和发射星云。著名的猎户座大星云就是亮星云，猎户座马头星云是暗星云。

行星状星云的样子有点儿像吐的烟圈，中心是空的，而且往往有一颗很亮的恒星。恒星不断向外抛射物质，形成星云。可见，行星状星云是恒星晚年演化的结果。比较著名的有宝瓶座耳轮状星云和天琴座环状星云。

太阳系

太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，它的最大范围约可延伸到1光年以外。太阳系是银河系一个极微小的部分，离银河系中心近3万光年，太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见，太阳系不在宇宙中心，也不在银河系中心。太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云坍缩而成的，它的寿命约为100亿年。太阳系的主要成员有：太阳（恒星）、八大行星（包括地球）、无数小行星、众多卫星（包括月亮），还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质。太阳是太阳系的核心，占整个太阳系质量的99.87%，其他天体的总和不到太阳的0.2%。太阳是中心天体，它的引力控制着整个太阳系，使其他天体绕太阳公转。太阳系中八大行星的顺序依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转。

离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星，它们的共同特征是密度大，体积小，自转慢，卫星少，主要由石质和铁质构成，具有固体外壳。离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星称为类木行星，它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成，石质和铁质只占极小的比例，它们的质量和半径均远大于地球，但密度却较小。

多数行星的自转方向和公转方向相同，但金星则相反。除了水星和金星，其他行星都有卫星绕转，构成卫星系。在火星与木星之间有10万个以上的小行星（即由岩石组成的不规则的小星体）。在太阳系中，现已发现1600多颗彗星，还有数量众多的大小流星体，有些流星体是成群的，这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。

太阳

在人类历史上，太阳一直是许多人顶礼膜拜的对象。中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在古希腊神话中，太阳神则是宙斯（万神之王）的儿子。既然太阳这么伟大，那么，现在我们就来了解一下太阳吧。

太阳是银河系上千亿颗恒星中的一颗，直径139万千米，质量1.989x1030千克，包含全太阳系99.8%以上的质量。太阳距离地球约1.5亿千米，从地球到太阳上去步行要走3500多年，就是乘飞机，也要20多年。目前太阳的成分中，氢占约75%的质量，氦占约25%。太阳核心的温度高约1500万K、压力是2500亿大气压。太阳的能量输出功率为3.86x1023千瓦，巨大的能量来自于核心的核融合反应。太阳表面称为光球，温度约为6000K，黑子则为较低温的区域，约4000K，光球之上是色球，色球之上的高温区域则是日冕，它向太空延伸数百万千米，其温度超过100万K。太阳有非常强大的磁场，它的磁层称为太阳风层。太阳表面还有巨大的日珥，它也是太阳表面磁场剧烈活动的产物。太阳大概已有50亿年的历史，大概还有50亿年的寿命。

对于人类来说，太阳毫无疑问是宇宙中最重要的天体。世间万物生长离不开太阳，试想：要是没有太阳的话，地球会是什么样子？很显然，如果没有太阳，地球上就不可能有姿态万千的生命现象，当然也不会孕育出作为智能生物的人类。太阳给人们以光明和温暖，为地球生命提供了各种形式的能源。

行星

行星是自身不发光的、环绕着恒星的天体。一般来说行星需要具有一定的质量，行星的质量要足够大，以至于它的形状大约是圆球状，质量不够的则称为小行星。行星的名字来自于它们的位置不固定，就好像它们在行走一样。

目前太阳系内有8颗行星，分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。这些行星的大小和质量相差很大，但和太阳比起来，都小得多。总质量只有太阳的1/750，总体积只有太阳的1/600。行星的静止形态和恒星差不多，之所以叫行星，是因为它们在天空中有明显的相对移动，不过，由于星星有一定的视圆面，所以在大气的抖动中，行星不像点状恒星那样有星光闪烁现象。天文学家根据行星的质量、大小和化学成分组成的不同将行星分为类地行星、巨行星和远日行星。

水星、金星、地球、火星是类地行星，类地行星的许多特性与地球相接近，它们离太阳相对较近，质量和半径都较小，平均密度则较大。类地行星的表面都有一层硅酸盐类岩石组成的坚硬壳层，有着类似地球和月球的各种地貌特征。对于没有大气的星球（如水星），其外貌与月球相类似，密布着环形山和沟纹；而对于像有浓密大气的金星，则其表面地形更像地球。木星和土星是巨行星，它们拥有浓密的大气层，在大气之下是一片沸腾着的氢组成的“汪洋大海”，却并没有坚实的表面。所以事实上它们是液态行星。天王星、海王星这两颗行星距离太阳非常遥远，被称为远日行星，是在望远镜发明以后才被发现的。它们拥有主要由分子氢组成的大气，通常有一层非常厚的甲烷冰、氨冰之类的冰物质在其表面覆盖着，再以下就是坚硬的岩核。

行星环绕太阳的运动称为公转，行星公转的轨道具有共面性、同向性和近圆性三大特点。所谓共面性，是指八大行星的公转轨道面几乎在同一平面上；同向性，是指它们朝同一方向绕太阳公转；而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近。

彗星

彗星是星际间物质，由于它出现时常常拖着一条发光的长尾巴，民间又叫它“扫把星”。在《天文略论》这本书中写道：彗星为怪异之星，有首有尾，俗因其形而名之曰扫把星。

彗星在天空中出现时，往往不断变化着形状和大小，经过几周或几月便消失不见了，民间过去把它们看做不祥的东西。其实，大多数彗星同行星一样，也是以一定的周期绕太阳运动，它在远离太阳时只是一个冰冻的彗核，行近太阳时，组成彗星的冰冻物质被蒸发而形成为彗发和彗尾，接近太阳时，太阳辐射压力和太阳风把气体从头部向尾部推出，形成一条或几条彗尾，因此，彗尾延伸的方向总是背离太阳的，而彗星接近太阳时彗头的直径达几万千米，彗尾有时长达一亿千米。彗星的质量非常小，绝大部分集中在彗核部分。彗核的平均密度为每立方厘米1克。彗尾的物质极为稀薄，其质量只占总质量的1%~5%，甚至更小。彗星物质主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成，而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳（干冰）、氨和尘埃微粒组成，是个“脏雪球”。

彗星的轨道不同于行星的轨道，它是极扁的椭圆，有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边，称为周期彗星；轨道为抛物线或双曲线的彗星，只能接近太阳一次，而一旦离去，就永远也不会回来了，称为非周期彗星，这类彗星或许原本就不是太阳系成员，它们只是来自太阳系之外的过客，无意中闯进了太阳系，而后又会回到无边无际的宇宙里。周期彗星又分为短周期（绕太阳公转周期短于200年）和长周期（绕太阳公转周期超过200年）彗星。大多数彗星只有通过望远镜才能发现，迄今观测到的彗星约有1600多颗。

卫星

卫星是指围绕行星运动的本身不发可见光，以其表面反射太阳光而发亮的天体。卫星数量很多，最有名的就是月球。1610年意大利天文学家伽利略用他研制的世界第一架天文望远镜观测到了木星的卫星，这是人类第一次发现其他行星也有卫星。此后，人们又发现在太阳系里，除水星和金星外，其他行星都有天然卫星。天然卫星是指环绕行星运转的星球，而行星又环绕着恒星运转。比如在太阳系中，太阳是恒星，地球及其他行星环绕太阳运转，月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着地球及其他行星运转，这些星球就叫做行星的天然卫星。到目前为止，在太阳系里共发现66颗天然卫星。最大的卫星是木卫三，直径为月球的1.5倍，最小的是木卫十三，直径约5千米。人们还发现较大的小行星如532号大力神小行星和18号小行星也有卫星，直径分别为46千米和37千米。随着科学技术水平的不断向前发展，人类研制出了各种人造卫星，这些人造卫星和天然卫星一样，也绕着行星（大部分是地球）运转。第一颗被正式送入轨道的人造卫星是苏联1957年发射的人卫1号。如今已有数千颗环绕地球飞行。人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。

月球

月球俗称月亮，也称太阴，在太阳系中是地球唯一的天然卫星，它的年龄大约有46亿年。月球直径约为地球的1/4，质量约为地球的1/81，月球上的重力只有地球的1/6。地球和月球在万有引力的作用下组成一个双天体系统--地月系，月球和地球围绕地月系的共同质心旋转，不过因为质心距离地球很近，我们觉得是月球绕地球旋转（公转），公转一周时间为27.32天。月球的自转周期等于绕地球公转的周期，因此月球总是以同一面朝向地球。

由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，温度可降低到零下183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少有变化，这正是由月面物质导热率低造成的。

月球没有全球性磁场，但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力，表明月球早期曾有过全球性磁场。由于没有大气和磁场，月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40多亿年光阴里，大量来自太阳风的氢离子将进入其表面。月球上的氢可能在未来当做燃料使用。

水星

水星是太阳系中最靠近太阳的行星。在古罗马神话中水星是商业、旅行和偷窃之神，即古希腊神话中的赫耳墨斯，为众神传信的神，或许由于水星在空中移动得快，才使它得到这个名字。水星半径为2240千米，是地球半径的0.38倍，直径大约和月球相当，质量为地球的5.5%。水星和太阳之间的视角距不超过28°，水星公转轨道的近日点进动受太阳强大质量影响，有每世纪快43秒的反常进动。水星凌日平均每世纪发生13次，上次就在1999年11月15日发生。

水星在许多方面与月球相似，它的表面有许多陨石坑而且十分古老；它也没有板块运动。另一方面，水星的密度比月球大得多。水星是太阳系中仅次于地球、密度第二大的天体。事实上地球的密度高部分源于万有引力的压缩；如果不是这样的话，水星的密度将比地球大，这表明水星的铁质核心比地球的相对要大些，很有可能构成了行星的大部分。因此，相对而言，水星仅有一圈薄薄的硅酸盐地幔和地壳。水星大气非常稀薄，昼夜温差很大，阳光直射处温度高达427℃，夜晚降低到零下173℃，它有一个小型磁场，磁场强度约为地球的1%。至今未发现水星有卫星。

金星

金星是太阳系距太阳第二近的行星，它也是离地球最近的行星，我国古代称之为“太白”或“太白金星”。它有时是晨星，黎明前出现在东方天空，被称为“启明”；有时是昏星，黄昏后出现在西方天空，被称为“长庚”。

金星上有浓密的大气层，大气中二氧化碳的含量在97%以上，还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气及氯化氢等，强烈的“温室效应”使金星表面温度高达465℃至485℃，温差很小，基本上没有昼夜、季节和地区的差别。金星表面的气压相当于地球上海洋深处900米左右所受的压力。表面风速大约3米/秒，在60千米高空，风速高达100米/秒，强烈的对流产生了频繁的闪电。在离金星表面30千米至88千米的空间，是一层浓密的硫酸雾。

有人称金星是地球的孪生姐妹，确实，从结构上看，金星和地球有不少相似之处。金星的半径约为6073千米，只比地球半径小300千米，体积是地球的0.88倍，质量为地球的4/5；平均密度略小于地球。但两者的环境却有天壤之别：金星的表面温度很高，不存在液态水，加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件，金星不可能有任何生命存在。因此，金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。

金星上最高的山脉是麦克斯威尔山，高度达11270米，北半球大高原长3200千米，宽1600千米，比西藏高原大得多，有一条大裂缝穿过赤道地区，是太阳系天体上发现的最大裂缝。

金星和水星一样，是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星之一，因此金星上的夜空中没有“月亮”，最亮的“星星”是地球。由于离太阳比较近，在金星上看太阳，太阳的大小比地球上看到的大1.5倍。金星的自转也很特别，是太阳系内唯一逆向自转的大行星，自转方向与其他行星相反，是自东向西。因此，在金星上看，太阳是西升东落。金星绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形，且与黄道面接近重合，其公转速度约为每秒35千米，公转周期约为224.70天。但其自转周期却为243日，也就是说，金星的“一天”比“一年”还长。

火星

火星是太阳系八大行星中距离太阳第四近的行星。在夜空中，用肉眼很容易看见火星。由于它离地球十分近，所以显得很明亮。火星有两个小型的近地卫星。

火星早期与地球十分相似。像地球一样，火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石。但由于缺少地球的板块运动，火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中，从而无法产生意义重大的温室效应。因此，即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置，火星表面的温度仍比地球上低得多。

火星的半径是3395千米，只有地球的一半多一点儿，体积只有地球的15%，质量只有地球的10.8%。火星自转周期为24小时37分，和地球有同样长度的昼夜变化；自转轴与轨道平面成66°的夹角，也有四季循环现象，由于绕日周期是地球的两倍，所以四季长度也是地球的两倍。火星离太阳是地球离太阳的1.5倍，单位面积获得的太阳辐射是地球的43%，平均温度比地球低30℃以上，昼夜温差达120℃。大气稀薄，二氧化碳占95%，也有微量的水蒸气、氧和臭氧。表面没有液态水，气压低，固态水可以直接升华为水蒸气，水蒸气含量约为0.01%，风速很大，经常刮起尘埃暴。

火星的两极永久地被固态二氧化碳（干冰）覆盖着。这个冰罩的结构是层叠式的，它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天，固态二氧化碳完全升华，留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过，所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层。

木星

木星又称岁星，距离太阳5.2个天文单位，在我国古代，木星曾被人们用来定岁纪年，由此被称做“岁星”。西方天文学家称木星为“朱庇特”，朱庇特是罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话中无所不能的宙斯。

木星是八大行星中体积和质量都最大的行星，半径是地球的11倍多，体积为地球的1300多倍，质量为地球的318倍，等于其他八大行星质量总和的两倍半，而密度和太阳差不多。木星的自转很快，每9小时50分就自转一周，是太阳系中自转最快的行星。它的自转轴几乎与轨道面相垂直。木星比地球扁得多，呈扁圆形。木星在一个椭圆轨道上以每秒13公里的速度围绕着太阳公转，它绕太阳公转一周约需11.86年，所以木星的一年大约相当于地球的12年。木星表层有色彩绚丽的浓厚云层，如同波浪一样翻滚着，并被它的自转拉长成与赤道平行的带状。木星和太阳一样，构成元素主要是氢和氦，表面还有水蒸气、氨、甲烷和少量的铁。木星是流体行星，无固体表面，内部可能有一个半径为一万千米的由铁和硅酸盐组成的固体核心，而核外侧是液态氢，再外面是液氢热海，“海面”温度为5500℃，最外是由氢氦组成的约1000千米厚的大气。

木星是太阳系中卫星数目较多的一颗行星。迄今为止我们已经发现木星有16颗卫星。

土星

土星又称镇星，距太阳9.6个天文单位，大小和质量仅次于木星，质量为地球的95倍，体积为地球的745倍。绕太阳公转一周要29.5年，自转也很快，周期为10小时14分，和木星一样呈扁圆形。密度是八大行星中最小的。土星内部和木星一样，有一个岩石核心，一个具有金属性的液态氢层和一个氢分子层，同时还存在少量的各式各样的冰。土星是八大行星中最美丽的一个，它有一个非常漂亮的光环，用小望远镜就可以看见。光环宽约20万千米，厚度20到30千米，由几百到上千条大小不等的细环组成，它们处于同一个平面，很像唱片上的槽纹，这些环都是由直径7.6厘米到9米的颗粒组成的，主要是冰屑，正是它们的反射形成了五彩光环。在无尽的夜空中，土星很容易被眼睛看到。尽管它可能不如木星那么明亮，但是它很容易被认出是颗行星，因为它不会像恒星那样“闪烁”。光环以及它的卫星能通过一架小型业余天文望远镜观察到。

土星的卫星最多，有20多颗，最大的土卫六比水星还大，直径2900千米，是太阳系最大的卫星。

天王星

从直径来看，天王星是太阳系中第三大行星，它的体积比海王星大，质量却比它小。天王星距地球26亿千米以上，只有借助望远镜才能看到，离太阳19.3个天文单位。半径25900千米，是地球的4倍多，体积是地球的65倍多，质量为地球的14倍多。公转周期为84年，自转周期为11小时，自转轴和它的轨道平面的交角只有8度。天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的，它仅含有15%的氢和一些氦。天王星和海王星在许多方面与木星和土星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象。虽然天王星的内核不像木星和土星那样是由岩石组成的，但它们的物质分布却几乎是相同的。天王星的大气层含有大约83%的氢、15%的氦和2%的甲烷。天王星也有光环，它和木星环、土星环一样都是由无数个天体的小碎块及气体组成的，每个碎块都在自己的轨道上绕母体行星运行，它们和气体在临近空间扩散成一圈，便成了光环。

有时在晴朗的夜空，刚好可用肉眼看到模糊的天王星，但如果你知道它的位置，通过双筒望远镜就可以观察到了。通过一个小型的天文望远镜可以看到一个小圆盘状。

天王星也有卫星，共五颗，都是逆行卫星。

海王星

海王星是环绕太阳运行的第八颗行星，也是太阳系中第四大天体。海王星在直径上小于天王星，但质量比它大。海王星距离太阳30个天文单位，公转周期为165年，自转周期约为16小时，半径为地球的3.88倍，质量为地球的17倍，由于距离太阳遥远，单位面积上获得的太阳辐射仅为地球的1/900，表面温度在零下230℃左右。

海王星的组成成分与天王星的很相似：各种各样的“冰”和含有15%的氢及少量氦的岩石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星，它或许有明显的内部地质分层，但在组成成分上有着或多或少的一致性。海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核（质量与地球相仿）。它的大气多半由氢气和氦气组成，还有少量的甲烷。作为典型的气体行星，海王星上呼啸着按带状分布的大风暴或旋风，海王星上的风暴是太阳系中最快的，时速达到2000千米。和土星、木星一样，海王星内部有热源--它辐射出的能量是它吸收的太阳能的两倍多。

海王星的发现是科学探索精神的结晶，因为根据万有引力定律计算出的天王星轨道总是同观测的实际轨道不符合，于是天文学家推测可能是受了它外面尚未发现的另一个大行星的影响。1845年和1846年，两位年轻的科学家都计算出了未知行星的相关数据，柏林天文台根据此数据发现了海王星。

海王星已知卫星有8颗。

冥王星

冥王星曾经是太阳系九大行星之一，2006年8月24日国际天文学联合会科学家举行大会投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星看做行星，而将其列入“矮行星”。

冥王星的得名是由于它离太阳太远，一直沉默在无尽的黑暗之中，它离太阳约40个天文单位。冥王星的公转周期为248年，自转周期为6天9小时17分。半径约1350千米，密度为水的一倍半，表面覆盖着一层甲烷冰霜。轨道偏心率最大，轨道面与黄道面的倾角也最大，达17.1°。冥王星表面的黑暗部分的组成还不知道，但可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。有关冥王星的大气层的情况知道得还很少，但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微帕。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体；在其余的冥王星的年份中，大气层的气体凝结成固体。靠近近日点时一部分的大气可能散逸到宇宙中去。

由于冥王星距太阳极其遥远，表面极为寒冷，又由于质量小而且没有大气，不存在热作用和风化作用，所以冥王星形成后几乎未发生变化。冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星，甚至连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。很幸运，冥王星有一颗卫星--冥卫一，它是1978年发现的，正是根据这颗卫星，人们才得以了解冥王星的一些秘密。冥王星的发现类似于海王星的发现，1930年为美国天文学家劳威尔的助手汤博所发现。

小行星

小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。小行星和大行星除了质量差以外，没有本质上的不同。它们的轨道也是椭圆形的，绝大多数在火星和木星的轨道之间，公转周期为三年半至六年。绝大部分小行星的体积都很小，只有少数小行星的直径超过100千米，到20世纪90年代为止最大的小行星是谷神星，但近年在古柏带内发现的一些小行星的直径比谷神星要大。

小行星是太阳系形成后的物质残余。有一种推测认为，它们可能是一颗神秘行星的残骸，这颗行星在远古时代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毁。但从这些小行星的特征来看，它们并不像是曾经集结在一起。如果将所有的小行星加在一起组成一个单一的天体，那它的直径只有不到1500千米--比月球的半径还小。据估计小行星的数目达几十万颗，然而总质量只有地球的万分之四。大的小行星是球状的，多数形状是不规则的，有的小行星，如大力神星，也有自己的卫星。现在有一些对于小行星、彗星及卫星的分类方法的争论。有许多行星的卫星被认为是受吸引而至的小行星。从一些特征来看，火星的小卫星--火卫二和火卫一，木星的外层八卫星，土星的最外层卫星土卫九和一些最近发现的天王星和海王星的卫星，这些卫星比起大卫星来，倒是与小行星更为相似。

按照国际规定，依小行星发现的先后顺序给它们编一个号码，同时，发现者还有权给它们命名，到现在已发现并编号了两千多颗小行星，如1125号叫“中华”，1802号为“郭守敬”。

时空隧道

古时，有一句得道成仙之语：“洞中方一日，世上已千年。”这句话人们现在认为是一派胡言，然而在现实生活中确有其事，这正是当前欧美科学界热衷探索的超自然现象，称之为“时空隧道”。这也证明在中国古代可能已发现“时空隧道”。

有的学者认为，“时空隧道”可能与宇宙中的“黑洞”有关。“黑洞”是客观存在的一种“时空隧道”，是人眼睛看不到的吸引力世界。人一旦被吸入“黑洞”中，就什么也感觉不到了。当他回到光明世界时只能回想起被吸入以前的事，而对进入“黑洞”遨游无论多长时间，他都毫不知情。有些学者对这种假设持有异议，认为这不能说明问题。“泰坦尼克”号游轮和乘客同时沉没、消失，乘客们进入“时空隧道”，游轮为何没有进入？如果游轮也同时进入，它应该和船长史密斯同时再出现。

美国著名科学家约翰·布凯里教授对“时空隧道”提出了以下几点理论假说：一、“时空隧道”是客观存在，是物质性的，它看不见，摸不着。二、“时空隧道”和人类世界不是一个时间体系，进入另一套时间体系里，有可能回到遥远的过去，或进入未来，因为在“时空隧道”里，时间具有方向性和可逆性，它可以倒转，也可以正转，还可以相对静止。三、对于地球上物质世界，进入“时空隧道”，意味着神秘失踪；而从中出来，又意味着神秘再现。因为“时空隧道”里时光可以相对静止，所以失踪几十年就像一天或半天一样。这一系列问题，正有待科学家们去探索，以解开这自然之谜。 rulEojv/9aAyatAL7sFd1aKRfJ7S3LVBNUGDvecNSnw0oCz6lUa+omadhp83EvMD