一、 太陽系全貌鳥瞰

這本六卷的 巨著批駁了統治人類一千多年托勒玫地心學說，論述了太陽、月球和行星 的 運行，建立了日心體系 的 太陽系 學說。哥白尼的 日心說從根本上動搖了中世紀宗教神學的 理論支柱，奠定了近代天文學的 基石，成為人類科學發展的 革命里程碑，「從此自然科學開始從神學中解放出來，並大踏步地前進」 。托勒玫的 地心說太陽系 由太陽、圍繞其運轉的 八大行星 、矮行星 、太陽系 小天體（小行星 、彗星 、柯依伯天體）三類天體，以及大量的 行星 際空間物質共同構成。太陽是太陽系 的 中心天體，也是離地球最近的 恆星 。50億年來，太陽源源不斷地向整個太陽系 提供光和熱。它幾乎集中了太陽系 99.9％的 質量，將太陽系 的 其它天體緊緊地吸引在其周圍環繞它運行。八大行星 ，是太陽系 內除太陽以外的 主要天體，依照離太陽的 距離依次是：水星 、金星 、地球、火星 、木星 、土星 、天王星 和海王星 。按照2006年8月24日國際天文聯合會的 決議，原先九大行星 之一的 冥王星 不再屬於行星 。八大行星 中，水星 和金星 在地球的 軌道以內，我們稱它們為內行星 ，而地球軌道以外的 火星 、木星 等5顆大行星 則被稱為外行星 。由於地球的 自轉，行星 每日東升西落。除此之外，它們相對於恆星 還有緩慢的 移動，時而自西向東，時而自東向西，有時又停止不動，這些奇怪的 移動分別被稱為「順行」、「逆行」和「留」。實際上，這是地球與行星 在繞太陽運轉過程中彼此位置發生相對變化的 必然結果，這也是「行星 」一詞的 來源，也是古希臘托勒枚的 地心說不得不採用本輪和均輪的 緣由。從地球上看，內行星 都出沒在太陽的 附近，金星 距太陽不超過48度，水星 不超過28度，所以水星 和金星 都只能在黎明或傍晚時分看到。當它們在黎明出現時被稱為晨星 （此時的 金星 又名為「啟明星 」），而當它們在傍晚出現時則被稱為昏星 （此時的 金星 又名為「長庚星 」）。當太陽、水星 或金星 與地球正好處在一直線上時，可以見到它們從太陽圓面上緩緩地通過，這一現象被稱為「凌日」。凌日是比較罕見的 天文現象，早在2千年前，古代學者就曾用凌日現象測定太陽的 距離，17世紀哈雷也曾用金星 凌日測定過日地距離。內行星 也有像月球一樣有盈虧圓缺的 相位變化，你如果擁有一架望遠鏡，就可以欣賞到這種奇異的 天象。與內行星 只在太陽附近徘徊不同，外行星 可以出現在黃道（即太陽在天空中的 運行軌跡）附近的 任意位置。在環繞太陽的 運動中，外行星 有時會與地球走到太陽的 同一側，這稱為「沖日」現象，簡稱為「沖」。如果發生沖日時，它們又正好處於離太陽最近的 位置（近日點）附近，就稱為「大沖」。例如火星 每780天就會出現一次沖，每15～17年發生一次大沖。沖日前後一段時間都是觀測外行星 的 好時光。八大行星 都沿近似圓形的 橢圓自西向東環繞太陽公轉，軌道面幾乎與地球的 公轉軌道平面——黃道面重合，而且多數行星 在公轉的 同時還作自西向東的 逆時針自轉，只有金星 與天王星 例外。這些共同特徵表明，八大行星 有著共同的 起源，在50億年前形成於同一個原始太陽星 雲。2006年以前經典的 太陽系 示意圖，其中冥王星 一直被認為是第九大行星 ，現在已歸屬為矮行星 。矮行星 是新劃分的 一類太陽系 天體。與行星 類似，它們也呈球狀，但質量、體積相對較小，所以它們周圍往往還集聚了許多類似的 或更小的 天體。第一批確定的 矮行星 只有三個：冥王星 、厄里斯（音譯）及穀神星 。太陽系 還有許多小天體——小行星 、彗星 、流星 體和更微小的 流星 體、塵粒。現今發現的 小行星 大多數位於火星 和木星 之間，稱為主帶小行星 ，那裡蘊藏著數以百萬計的 小行星 ，迄今為止，已發現50餘萬顆，有臨時編號的 也超過12萬顆。有些小行星 的 軌道非常扁，甚至會跑到地球軌道以內，稱之為近地小行星 。彗星 也是太陽系 的 成員，彗星 的 出現是很平常的 ，但是拖著巨大尾巴的 彗星 比較罕見，多數需用望遠鏡才能看到。我國古代有不少有關彗星 的 記錄，至今仍有研究的 價值。彗星 的 軌道很扁，有時形如拋物線和雙曲線，環繞太陽一周通常需要許多年，甚至長達數萬年。（圖：根據2006年IAU決議產生的 太陽系 八大行星 和3個矮行星 的 示意圖。）（註：此圖需美工翻譯，上排從左至右：水星 、金星 、地球、火星 、木星 、土星 、天王星 、海王星 ，「行星 」下排從左至右：穀神星 、冥王星 、厄里斯，「矮行星 」）太陽系 天體的 距離通常用地球到太陽的 平均距離——天文單位來度量，1天文單位約等於1.5億千米。八大行星 都在離太陽30天文單位以內，其實太陽的 引力範圍要大得多。從海王星 往外直至太陽系 的 邊緣則是一片廣袤的 空間，在那裡有些什麼至今還不清楚，我們把海王星 軌道以外可能存在的 天體統稱為「海外天體」。最近十年來，在距太陽30到50天文單位一帶已經發現了上千個天體，最大的 甚至超過了冥王星 ，那個環帶被稱為「柯依伯帶」，柯依伯帶里的 天體則稱為「柯依伯天體」，有些彗星 可能就來自柯依伯帶。向更遠去，在離太陽一光年的 地方可能還有個彗星 「倉庫」，稱為奧爾特雲，那裡可能是長周期彗星 的 發源地，不過迄今尚未獲得證實，這個謎還有待於後人去揭開。
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