真實比例的太陽系

你喜歡天文學嗎？你認識太陽系嗎？

一說到太陽系，你腦海中是不是出現這樣一幅圖畫：太陽位於中心，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星整整齊齊排布其中，在各自的軌道中圍繞著太陽不停地轉呀轉，整個太陽系有點像一個巨大的永不停歇的旋轉木馬。

腦海中的太陽系是不是這個樣子？

或者這個樣子呢？

圖片來源：by Serkanland , via Wikimedia Commons

但是這樣的圖景和真實的太陽系相去甚遠。若要用一個詞來形容真實的太陽系，最合適的恐怕就是「空曠」。如果用一個邊長100米的正方形場地來模擬整個太陽系，太陽所佔的空間不到1毫米，而這1毫米的太陽中卻有著整個太陽系99.8%的質量。而地球呢，大約只有你一根頭髮的直徑的十分之一大小，放在你面前你都看不到。

真實的太陽系中，天體之間距離的真實比例示意圖

圖片來源：by Jonathan Chone，via Wikimedia Commons

太陽系天體大小的真實比例

太陽系中的主要天體如果按照比例縮小會是怎樣的呢？

假設我們的地球縮小成一個蘋果這麼大，直徑大約就是8厘米左右。其他七大行星大小是怎樣的呢？

首先我們看看位於地球內側的鄰居——金星。太陽系中金星的體積和地球是最接近的，只比地球小一點，要是地球是一個蘋果，金星大概是稍微小一號的蘋果。離太陽最近的水星就會變成核桃這麼大，而我們地球外側的鄰居火星就會變成雞蛋大小。

接下來木星的大小恐怕就要遠超你的想像了。作為太陽系最大的一顆行星，要是地球是蘋果那麼大，木星足有一個撐開的大雨傘大小，直徑比地球大十倍還要多，而木星的鄰居土星也很龐大，它的直徑比我們上課所使用的單人書桌還要大。

圖片來源：by Lsmpascal，via Wikimedia Commons

我們可以想像一下，地球與土星的大小對比起來就相當於你把一個蘋果放在桌子上。而剩下的兩個大行星——天王星和海王星，他們的體積與地球相比就像是大個的西瓜。

從大小上來看，水星、金星、地球和火星是太陽系中的小朋友，木星、土星、天王星和海王星就成了太陽系中的巨無霸。而太陽系的家長——太陽，它的真實體積就更加龐大了，太陽可以裝下130萬個地球，所以要是與地球這個蘋果相比，太陽的體積就像是間教室。

太陽擁有著太陽系的絕大部分質量，所以才能讓整個太陽系的成員們圍繞著自己不停地旋轉。

在按比例縮小的太陽系主要成員中，找到地球了嗎？

圖片來源：by Lsmpascal，via Wikimedia Commons

太陽系天體距離的真實比例

我們設想一下，在學校的操場中心放置著縮小成一間教室這麼大的太陽。你猜猜距離太陽最近的水星會在什麼地方？跑道上？不是！教學樓里？不是！學校大門口？還不是！像核桃一樣大的水星在學校對面的馬路上，距離操場300多米的地方。而小蘋果——金星在距離操場將近700米的位置。

我們的地球在哪裡呢？它正在距離學校將近1千米的地方圍繞著學校操場上的太陽旋轉呢。而地球的鄰居，那個雞蛋大小的火星在離學校大約1.4千米的地方，這個位置你大概要坐兩站公交車才能到。但這些還是在太陽系中距離太陽比較接近的行星。

距離太陽更遠的行星中的巨無霸木星此時距離你學校將近5千米，這應該已經比你從學校到家的路要遠了。我們繼續向外，在距離學校已經將近9千米地方你會找到一個書桌大小的球，這個球就是土星。

而那兩個大西瓜大小的天王星和海王星在哪裡呢？天王星已經在郊區附近了，它到你的學校是大約18千米 。而太陽系中距離太陽最遠的大行星海王星在哪裡呢？它已經遠在了28.2千米之外了。想不到吧，太陽各行星的的真實距離居然相差了這麼多！

假設太陽在前門地鐵站的位置，水星、金星、地球和火星到太陽的相對距離關係

假設太陽在前門地鐵站的位置，木星、土星、天王星和海王星到太陽的相對距離關係

太陽系的盡頭在哪裡...

但海王星並不是太陽系的邊界。在海王星之外的冥王星——已經被除名的原第九大行星正在你學校37千米之外的地方。而冥王星也不是太陽系的邊界。在海王星外側有一片非常寬闊的充滿著冰凍的小個星體的地帶，被科學家叫做柯伊伯帶，而冥王星還是柯伊伯帶中比較靠近太陽的一顆矮行星。

科學家指出，在柯伊伯帶之外還有一個叫奧爾特星雲的地方，那才是太陽系真正的盡頭，奧爾特星雲最遠的地方已經距離太陽有1光年的距離，也就是說光從太陽出發要走1年才能到達。

如果把奧爾特星雲邊緣到太陽的距離放在咱們剛剛縮小的以學校操場上的太陽為中心的太陽系模型中，這個距離是將近十萬千米，要知道我們的赤道周長才不過4萬千米多一點。就算我們把地球從一個蘋果縮小到一個豆子的大小，土星也會在在300多米以外，冥王星會在2.5千米外的遠處。而這時候冥王星僅僅是一個細菌的大小。而這，才是我們太陽系真正的比例。

柯伊伯帶示意圖，圖中黃色橢圓標記了冥王星的軌道

圖片來源：https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/overview/