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太阳系

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（重定向自太陽系）
此條目介紹的是太陽和它的行星系統。关于其他類似的系統，请见「行星系統」。
太陽系
太陽，行星、衛星和矮行星[a]
（真實色彩、大小按比例、距離尺度未照比例）
年齡45.68億年[b]
位置
最近恆星
行星系統
最远行星半長軸(海王星)30.07 AU[D 3]
至古柏斷涯距離50–70 AU[3][4]
成员
恆星太陽
行星
已知矮行星
已知行星衛星461[D 4]
已知小行星1,570,028[D 5]
已知彗星4,644[D 5]
相對銀心的軌道
不變平面与银河平面傾角~60°[c]
至銀心距離
24,000–28,000 ly
[5]
軌道速度
720,000 km/h[6]
軌道週期~2.3亿年[6]
恆星特征
光譜類型G2V
凍結線~5 AU[7]
至日球層頂距離~120 AU[8]
希爾球半徑1.1 pc (230,000 AU)[9]– 0.865 pc (178,419 AU)[10]

太陽系（英文：Solar System[d]）是由太陽和繞其运转的天体组成的行星系统[11]。它大约是在46億年前，由一个被称为太阳星云的原始分子雲形成。太阳星云在引力坍缩作用下形成原恒星和原行星盤。之后，原恒星继续坍缩形成太阳；原行星盘通过吸积作用形成了行星和其它天体。

作为太阳系唯一的恆星，太阳的光谱类型是G型主序星。太阳集中了整个太陽系超過99.86%的質量。它通過核心处的核聚变反应将氫转变为氦，并释放能量保持稳定状态。这样的稳定状态还能维持大约50亿年，之后太阳会演变为一颗红巨星。太阳系中还有繞太陽運行的各种天体。其中最大的八顆被称为行星，我们生活的地球就是其中一颗。除了行星之外，环绕太阳运动的天体还有矮行星和数量众多的小天体（包括小行星和彗星）。其中一些天體还有衛星繞自身運行。

太阳内部核反应产生的能量通过辐射能和带电粒子向外释放。前者为地球上的生命提供了能量。后者在空间中形成了高速帶電粒子流——太陽風。太阳风在太阳系中的延伸半径大約为75-90 AU（AU为天文單位缩写，相当于1.5 × 108公里[註 1]）。这一范围被称为太陽圈，其边界稱為日球層頂。太阳风和星际介质风在这里达到平衡，不能继续前进，构成了太陽系和星際空間的物质邊界。太阳系的引力边界被称为希尔球，其半径大约为230,000 AU（3.6光年）。

太阳系位于銀河系的猎户臂内，距离银心大约26,000光年，并以220公里/秒的速度绕银心转动。距離太陽系最近的恒星叫做毗鄰星，距地球大约4.25光年。

太阳系天体

参见：行星定義和太阳系天体列表
太陽系的行星和矮行星。圖中仅大小按比例绘制，距離不依比例。

太阳系内大多数天体都围绕太阳运动，这些軌道環繞太陽的天體被分為三類：行星、矮行星、太陽系小天體 [13]。

根据2006年國際天文聯合會对行星的重新定義[13]，行星是環繞太陽的天體，且其质量足够大，能够：

  1. 在自身引力作用下达到流体静力平衡而成為球體；
  2. 有能力清除鄰近軌道的小天體。

这样的天體有8颗，由内向外分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

这一定义首次將历史上一直被称作“九大行星”之一的冥王星排除在大行星外，降格为矮行星[14]。矮行星是一个新的分类：它比小行星大，其质量足以形成球形；它又比行星小，不足以清空鄰近軌道的小天體。目前已有5顆天体被正式列为矮行星：穀神星、冥王星、妊神星、鳥神星、鬩神星 [15]，还有更多的天体已被列为矮行星的候选[e]。

行星和矮行星之外，繞太陽運动的其他天體都叫做太陽系小天體 [13]。这个分类包括了小行星、彗星、流星体、星际尘埃[f]。小行星有众多子类，比如：小行星带小行星、近地小行星、轨道穿越小行星、特洛伊小行星、半人马小行星等[16]。

太阳系内很多天体都有衛星环绕，比如月球就是地球的卫星。卫星由于并非繞太阳运动，不屬於太陽系小天體，在分类上单列一类[13]。

天文学家在研究太阳系内天体时，有時會将太陽系分成幾個不同的區域:

形成與演化

主条目：太陽系的形成與演化

過去

早期太陽系的原行星盤圖，地球和太陽系的其它天體都是由此形成的。

大约46億年前[b]，星际空间中一片巨大分子雲的引力坍縮导致了太阳系的诞生。这片星云被称为原始太阳星云，它主要由氫和氦組成，也包含少量前幾代恆星遗留的重元素[21]。星云的跨度可能达到数光年，从中可能誕生了不止一颗恆星[22]。

在原始太陽星雲[21]坍缩的过程中，角動量守恆使它在收缩的同时旋轉加快，形状变得扁平，形成直徑約為200 AU的原行星盘[22][23]。在原行星盘中心，聚集了大部分物質，溫度和密度都變得更高[22]，形成原恆星[24][25]；外围的圓盤则成为行星的温床[26]。圆盘中的塵埃和氣體在引力作用下相互吸引形成微行星，并进而凝聚成更大的原行星。早期太陽系中可能存在數百顆原行星。它們有的融合形成了今天的行星和矮行星，有的则被摧毀或甩出了太阳系[27][28]。

在距离太阳大约5个天文单位的霜线以内，由于靠近太阳，温度较高，挥发性物质大多气化。只有沸點較高的難熔物質（英语：Refractory (planetary science)）（比如金屬和矽酸鹽）能以固體形式存在，最終形成了以岩石成分为主体的水星、金星、地球和火星。它们被称为岩石行星或类地行星。因為這些高熔点的物质只占原始太陽星雲总质量的一小部分，所以缺乏材料供给的類地行星不可能变得很大[27]。巨行星（木星、土星、天王星和海王星）形成於霜線之外。那裡温度足够低，可以使揮發性的化合物以冰的形式保持固態。在太阳系中，這些冰化合物远比形成類地行星的金屬和矽酸鹽更豐富，它们为巨行星的成长提供了足够的原料。巨行星通过吸积这些化合物，形成厚厚的，充满氫和氦的大氣層，变得体型巨大[27]。原始星云中也有很多未能形成行星的殘餘碎片，它们主要聚集在小行星帶、古柏帶和歐特雲等地區[27]。

在行星形成的同时，位于星云中心的原恒星还在继续收缩，经过大约5000萬年的时间，原恆星中心的温度变得足够高、壓力和密度變得足够大，氫元素開始核融合反应[29]，这标志着原恒星向主序星的转变。核反应释放的能量使太陽變得越來越亮[30]。在太阳主序星生命的早期，其亮度已达到現在亮度的70%[31]。随着收缩的继续，太阳的溫度、壓力、密度都在增加，核反應速率也在加快，太阳最终達到流體靜力平衡的稳定状态，即向内收缩的引力完全被向外的辐射压所抵消。至此，太陽最终完成了向主序星的转变[32]。太阳内部核反应释放大量的能量，以光辐射和带电粒子（太阳风）的形式进入太空。來自太陽的太陽風創造了太陽圈，並將原行星盤中剩餘的氣體和塵埃推入外围星際空間[30]。

此时太阳系内各个行星所处的轨道和今天的轨道并不一样。依据尼斯模型，在原行星盤消散之後，剩余的微行星和巨行星的引力相遇導致它们各自轨道的不稳定：微行星被散射，巨行星也开始从原有轨道遷移（行星遷移）。大遷徙假說表明，在此期間木星发生了不止一次的迁移，其最後一次向內遷移散射了大部分的小行星帶天体，導致了內行星被大量小天体撞击，即所谓後期重轟炸期[33][34]。

現在和未來

参见：太阳系稳定性问题

太陽系内的天體通过引力作用，特别是轨道共振相互影响：小天体的轨道并不稳定；即使是大质量的行星，其轨道也只是相對穩定，在较大的时间尺度上依然在緩慢演變。整个太阳系，作为一个动力学系统，本质上是混沌的。计算机模拟表明，行星轨道保持稳定的时间尺度只有几百万年，但要使一个行星完全脱离现有轨道的，则可能需要几十亿年时间[35]。

除了太阳系自身的动力学混沌之外，外界偶然事件，比如外来恒星的闯入也可能破环系统的稳定性，導致行星脱离现有轨道。不过在接下来的幾十億年里，另一顆恆星闯入太陽系的可能性并不大，而且闖入者也可能只是穿过太阳系而不引起巨大变化[36]。

現在的太陽與它在紅巨星階段的峰值大小的比較。

太阳系的核心天体太陽，自身则处于稳定的主序星階段。太阳的主序星阶段大約为100億年，主序星之前和之后的阶段加起來約為20億年[37]。太阳的主序星壽命还有约50亿年。屆時，太阳核心的氫已完全轉化為氦，核心氢聚变反应停止。同时太陽核心外围殼層的氫融合反应开始点火，輸出的能量將比現在更多，太陽的外層將膨脹到當前直徑的260倍，變成紅巨星。体积膨胀导致太陽的表面積增加，表面温度降低至2,600 K[37]。

膨脹的太陽將会令水星和金星蒸发，並使地球变得無法居住（甚至可能彻底摧毀地球）[38][39]。最終，太阳核心温度将高到足以進行氦融合；当氦原素也消耗殆尽时，核心的剧变反應将会完全停止。它的外層將被噴射到太空中，形成一個行星狀星雲，將一些较重的元素，例如碳，返回到星際物質中[40][41]。 行星状星云的中间，剩余的物质会形成一顆高密度的白矮星，其質量仍有太陽原始質量的一半，但大小只相当于地球[37]。

一般性質

組成

太陽系的主要組成部分是太陽，占整个太阳系已知質量的99.86%，在引力上占据主導地位[42]。太陽系四颗最大的行星，又叫巨行星，加起来占剩餘質量的99%，其中单是木星和土星两颗就占90%以上。太陽系的其餘天體（包括四顆類地行星、矮行星、衛星、小行星和彗星）加起來不到太陽系總質量的0.002%[g]。

太陽由大約98%的氫和氦組成[46]，木星和土星的化学组成与太阳相同[47][48]。太陽系中天体的化学组成存在一個梯度变化，是由早期太陽熱量和光壓随距离分布不同而產生。那些離太陽較近的天體，受熱和光壓的影響較大，挥发性物质都已气化，由高熔點材料組成。離太陽較遠的天體主要由熔點較低的材料組成[49]。在太陽系中，这两个不同组分区域的分界线，也就是揮發性物質得以存在的最近距离，被稱為霜線，它大約是地球與太陽距離的五倍[7]。

軌道

太陽系內行星繞行的動畫。每幀代表2天的運動。
太陽系外行星繞行的動畫。此動畫比內行星動畫快100倍。

行星和其它大型天體繞太陽的軌道基本都位于同一个平面附近，稱為不变平面。該平面与地球轨道平面（黃道）基本重合。較小天體（如彗星）的轨道平面相对于黄道通常有更大傾角[50][51]。太陽系中大多數行星都有衛星環繞，构成自己的子系統。大的衛星（包括月球）都處於同步旋轉狀態，即其中一面永久朝向母行星，这是由潮汐鎖定造成的。四顆巨行星都有微小颗粒組成的薄圓盤状行星環，这些颗粒繞中心天体同步運行[52]。

由於太陽系形成时的初始转动，行星和大多數其它天體都以同一方向繞太陽旋轉，并且和太陽自转方向一致，從地球北極上方鳥瞰，為逆時針方向[53]。这样的转动被称为顺行。例外情况，比如哈雷彗星[54]，被称为逆行。与此类似，大多數較大衛星也沿順行的方向繞母行星運转，與行星自转方向相同；但海王星最大的衛星海衛一是逆行的[55]。 大多數較大天體的自转相對於它們的軌道方向都是順行，只有金星的自转是逆行的[56]。

作为一阶近似，克卜勒行星運動定律很好地描述了天体繞太陽的軌道[57]: 433–437 。根据该定律，每個天體都沿橢圓軌道绕太阳運動，太陽在橢圓的一個焦點上，這導致天體與太陽的距離在一年中發生變化[h]。除水星之外，所有行星軌道幾乎都接近正圓形，但許多彗星、小行星和古柏帶天體都有高度橢圓的軌道。克卜勒定律只考慮了太陽引力對天体軌道的影響，而不考慮不同天体之間的引力扰动。根据数值模型计算，在人類時間尺度上，這些擾動不至于使行星轨道发生大的偏离[58]: 9-6 ，但行星系統可以在數十億年的時間尺度上产生混沌行为，发生巨大变化[59]。

太陽系的总角動量是其所有天体軌道角动量和自转角动量的总和[60]。儘管太陽在質量上占据主导地位，但它的角動量只占整个太阳系总角動量的2%左右[61][62]。以木星為主的行星们佔據了大部分角動量，彗星可能也有较大貢獻[61]。

距離和比例

太陽系天體的軌道距離排列成一條線，該線摺疊成一個矩形。

太陽的半徑為0.0047 AU（700,000 km）[63]。同半徑和地球軌道大小相當的球體比较，太陽只佔據其體積的0.00001%，而地球的體積大約是太陽的一百萬分之一。最大的行星木星距離太陽5.2 AU，半徑是71000 km；而最遙遠的行星海王星距離太陽30 AU[48][64]。

行星轨道之间的距离存在这样一个趋势：離太陽越遠，两个相邻轨道的间距就越大。例如，离太阳最近的两个行星，金星和水星的轨道相距0.33 AU。而土星和木星的轨道间隔达到4.3 AU。离太阳最远的两个行星，海王星和天王星轨道之间则有10.5 AU的距离。历史上人们曾經嘗試確定這些軌道距離之間的關係，例如提丟斯-波德定律[65]。开普勒也曾建立过一个基於柏拉圖立體的神秘学宇宙模型[66]，但这些假设并无科学依据，也不能应用到太阳系以外的行星系统[67]。

为了帮助人们理解太陽系所涉及的相對尺度，人们建立了各种比例模型，叫做太陽系模型。有些模型規模較小，比如機械式的太陽系儀，而另一些則延伸到城市范围或更大區域[68]。其中最大的是瑞典太陽系模型：代表太陽的是位於斯德哥爾摩的半球形建築物，110米的艾維奇體育館；木星则是一個 7.5 米的球體，位於40公里外的斯德哥爾摩阿蘭達機場，而目前最遠的已知天體賽德娜则是一个直徑10公分的球體，在距離912公里遠的呂勒奧[69][70]。在這個比例尺下，到最近恒星毗鄰星的距離大約是月球與地球距離的8倍。

如果太陽與海王星的距離縮小到100 m，在同样比例下，太陽的直徑將為3 cm（大約是高爾夫球直徑的三分之二），巨行星都将小於3 mm，而地球和其他類地行星的直徑將小於跳蚤的尺寸（0.3 mm）[71]。

行星之間距離按比例的縮圖，白色線段顯示軌道變化。行星的大小未按比例縮放。

適居性

主条目：行星適居性
太陽系的適居帶與TRAPPIST-1的比較，TRAPPIST-1 是一顆超冷的紅矮星，已知有七顆類地行星圍繞該恆星穩定運行。
不同恆星溫度下的適居帶與已知系外行星以及地球、火星和金星的樣本的比較。從上到下依序是一顆F型主序星、一顆黃矮星（G型主序星）、一顆橙矮星（K型主序星）、一顆典型的紅矮星和一顆超低溫矮星。

生命的必要条件是能量来源，在太阳系中由太阳提供。除了能量来源之外，實現生命存的另一个重要条件是液態水的存在。在一个行星系内，通常只有在距离中心天体一定范围内，行星表面或大氣溫度才可能允许液態水存在，这称之为适居带。地球轨道就位于太陽系的適居帶中[72]。在适居带之外，一些特殊情况下也可能存在著適居性，比如外太陽系衛星的地下海洋中[73]。

磁场的存在也是适居性的一个重要条件。星際介質中的高能宇宙射線对生命有害，磁场可以保护生命免受宇宙射线的伤害。在太阳系内，太阳磁场（即所谓太陽圈）和行星磁場保護了太陽系内可能的生命。宇宙射線密度和太陽磁場強度在较大的時間尺度上都會發生變化，因此宇宙射線在太陽系中的穿透水準會有所不同，具體變化程度未知[74]。

與太陽系外系統的比較

银河系内存在大量的行星系统。与这些行星系統相比，太陽系有一些显著特点。一个特点是太陽系缺乏中等大小的行星。太阳系只有小型類地行星和大型氣態巨行星；两者之間在体积上存在巨大差距。最大的类地行星地球和最小的巨行星海王星，在半徑上差距为3.8倍。在其它的行星系，中等大小的岩石和氣體行星（所谓“超级地球”，即質量是地球的一到十倍的行星）是很常见的。[75][i] 另一个特点是缺乏很靠近中心天体，水星軌道以內的行星[75][77]。而其他行星系中的超級地球，有許多距离各自的恆星比水星離太陽更近。

因此出現了一種演化假说，即大多数行星系統在演化早期都有数量较多，且距离较近的行星。这些靠得很近的行星之间一系列的碰撞導致行星合併，形成少数更大的行星。但太陽系的情況比较特殊，在这些碰撞过程中，一些最初的行星被摧毁或者拋射出太阳系，形成了今天我们看到的分布情形。[75][78]

太陽系行星的軌道幾乎都是圓形；其它系統的行星则往往有更大的軌道離心率[75]。这可以部分用探测方法的系统偏差來解釋：探测系外行星的一个常用方法是徑向速度檢測方法，该方法更容易检测到大偏心率的行星。另一个可能的解释是，太阳系行星间的長期相互作用导致了圆形的轨道，但確切的原因仍未確定[75][79]。

太陽

主条目：太陽
White ball of plasma
純白色的太陽。

太陽是太陽系的唯一恆星，也是太陽系中質量最大的組成部分。它的質量达到332,900 地球質量）[80]，占太陽系總質量的99.86%[81]。在太陽核心中產生的高溫和高密度足以維持氢原子核融合成氦原子核的聚变反应[82]，這會釋放大量的能量，以电磁波的形式輻射到太空中。太阳電磁輻射的峰值是在可見光区域[83][84]。

太陽是一顆主序星，在核心进行着氫融合的核反应。它更具體的分类是一顆 G2型主序星，其光谱類型名稱G2指出了它的有效溫度——大约6000度左右。温度高的主序星更加明亮，但壽命也更短。太陽的溫度介於温度最高的恆星和温度最低的恆星之間。在银河系中，比太陽更亮、温度更高的恆星相对较少，而更暗淡和更冷的，被稱為紅矮星的恒星，则占了大部分。红矮星約佔銀河系中核聚變體恆星的75%[85]。

太陽位于銀河系的旋臂当中，是一顆较为年轻的第一星族星。它比銀河系核球（銀河系隆起的核心）和銀暈中的老一代恆星，所谓第二星族星，擁有更高的金屬量（天文學術語中的“金属”指的是所有比氢和氦更重的元素）[86]。大多素比氫和氦重的元素是在老一代恆星（第二族星）死亡时的爆炸过程中形成的。新一代的第一族恒星（包括太阳）在此基础上形成。所以越古老的恆星含有的金屬量越少，而越晚出生的恆星含有更多的金屬量。這種更高的金屬豐度被認為對太陽形成行星系統至關重要，因為行星是由「金屬」的吸積形成的[87]。

太陽系的大部分空间都由太陽的磁層所主导，这个区域被称之为太陽圈，这也是太阳风所能到达的区域。太陽在进行光辐射的同时，也向外輻射出連續的帶電粒子流（一種電漿物质），这被稱為太陽風。這股「風」以900,000公里每小時（560,000英里每小時）至2,880,000公里每小時（1,790,000英里每小時）的速度向外擴散 [88]，延伸到至少100 AU之外[89]。太阳风带来的粒子填補了太陽系天體之間的真空，形成类似稀薄大氣的物质分布，被稱為行星際物質，可以看作太阳大气的延伸。

太陽表面的活動，例如閃焰和日冕巨量噴發，會擾亂太陽圈，產生太空天氣並導致地磁暴[90]。日冕巨量噴發和類似事件會從太陽表面将磁場和大量物質带入太空当中。这些磁場和物質與地球磁場的相互作用將帶電粒子匯入到地球的高層大氣中，与那裡的粒子相互作用產生極光，可以在地球的磁極附近被观察到[91]。太陽圈中最大的穩定結構是太陽圈電流片，這是由太陽旋轉磁場對行星際介質的作用而形成的螺旋形分布结构[92][93]。

內太陽系

內太陽系是处于霜線以内的區域，其边界半径與太陽的距離大约是5 AU[50]。内太阳系的已知天体包括四颗類地行星（水星、金星、地球和火星）、三颗卫星（月球、火卫一和火卫二）、十二颗特洛伊天体以及由一颗矮行星（谷神星）和数百万颗小行星组成的主小行星帶[94]。内太阳系天体的主要组成成分是矽酸鹽和金屬[95]。

內行星

主条目：類地行星
金星和地球的大小差不多，火星大約是地球的0.55倍，水星大約是地球的0.4倍
四顆類地行星水星、金星、地球和火星。

四顆类地行星又称內行星，因为主要成分都是岩石，所以也叫岩石行星。它们很少或者根本沒有天然衛星，也沒有行星環。它們的地殼和地函主要是由耐火性（英语：Refractory (planetary science)）的礦物組成，如矽酸鹽。它們的核心主要由鐵和鎳等金屬構成。四顆內行星中的三顆（金星、地球和火星）其大氣層和天氣现象。它們都有撞擊坑和構造學（英语：Tectonics）的表面特徵，例如板塊裂谷和火山[96]。

  • 水星（距離太陽0.31–0.59 AU）[D 6]是太陽系中最小的行星。它的表面是灰色的，广泛分布着由逆斷層產生的峭壁地形，以及由天体撞擊殘餘物形成的射紋系統[97]。水星地表溫度變化很大，赤道區域温度從夜間的−170 °C（−270 °F）到陽光下的420 °C（788 °F）。水星历史上火山活動頻繁，產生了類似於月球的光滑玄武岩平原[98]。水星很可能有矽酸鹽外殼和大型鐵核[99][100]。它的大氣層非常稀薄，由太陽風的粒子和噴射的原子組成[101]。水星沒有天然衛星[102]。
  • 金星（0.72–0.73 AU）[D 6]擁有高反射性的白色大氣層，主要由二氧化碳組成。金星地表的大氣壓力是地球海平面气压的90倍[103]。由于大氣中溫室氣體的含量极高，金星的表面溫度超過400 °C（752 °F）[104]。因为缺乏保護性磁場來抵禦太陽風的大氣剝離，金星大氣主要是由火山活動維持的[105]。它的表面也顯示出火山活動的廣泛證據，並伴有盖层构造（英语：lid tectonics）的地质特征[106]。金星沒有天然衛星[102]。
  • 火星 (1.38–1.67 AU)[D 6]的半徑約為地球的一半[121]。由於土壤中含有氧化鐵，火星的表面大部分呈现紅色[122]。它的極地地區被水和二氧化碳結成的白色冰蓋覆蓋[123]。火星的大氣層主要由二氧化碳組成，表面壓力是地球的0.6%，足以產生一些天氣現象[124]。在一个火星年（687 個地球日）期間，火星表面溫度在−78.5 °C（−109.3 °F）至5.7 °C（42.3 °F）之间变化。火星的表面遍佈火山和裂谷，並擁有豐富的礦物[125][126]。火星具有高度分化的內部結構，並40億年前就失去了磁层[127][128]。 火星有兩顆小衛星[129]：
    • 火衛一又叫福波斯，比較靠近火星。它是一個形狀不規則的小天體，平均半徑為11 km（7 mi）。它的表面以撞擊坑為主，而且反射率非常低[D 7][130]。福波斯的表面有一個非常大的 史蒂克尼撞擊坑，半徑大致為4.5 km（2.8 mi）[131]。
    • 火衛二又叫戴摩斯，離火星較遠。它的形狀也是不規則的，平均半徑為6 km（4 mi），表面反射率也较低[D 8][D 9]。因為風化層覆蓋了部分撞擊坑，戴摩斯的表面比福波斯更光滑[132]。

内太阳系的小行星

主条目：小行星
描繪的小行星種群：近地小行星、地球特洛伊、火星特洛伊、主小行星帶、木星特洛伊、v木星希臘人、木星希爾達三角

小行星是太陽系小天體的一种，大小從幾米到幾百公里不等，主要由含碳的、耐火難熔的岩石和金屬礦物組成，有些小行星也会含有冰[133][134]。根据它們的軌道特性，小行星会被分為各种小行星群和小行星族。一些小行星有天然衛星圍繞著它們運行，叫做小行星衛星，或者说是围绕小行星運行的小行星[135]。

内太阳系的小行星大部分位于小行星带，也有部分位于小行星带以内或以外的区域。位于小行星带以内的主要有以下群体：

  • 水星軌道穿越小行星是那些近日點在水星軌道內側的小行星。迄今為止，已知至少有362個天體，其中包括太陽系中已知的離太陽最近的天體[136]。到目前为止，還沒有發現位於轨道完全位于水星道以内的所谓祝融型小行星[137][138]。
  • 金星軌道穿越小行星是那些近日点进入金星軌道内侧的小行星。截至 2015 年有 2,809顆[139]。轨道完全位于金星轨道以内的小行星在2024年首次被發現（小行星愛洛查赫妮姆），这也是迄今为止被发现的唯一一颗[140]。
  • 近地小行星的軌道靠近地球軌道[141]，可能是穿越和非穿越型。它们存在與地球碰撞的可能性，是潜在威脅天體[142][143]。截止2024年，有超過37,000顆近地小行星已被發現[144]。目前科学界普遍認為，天体的碰撞在塑造地球的地質和生物歷史方面起了重要作用[145]。足够大的近地天体，包括小行星和流星體，可以在撞擊地球之前就被追跡。
  • 火星軌道穿越小行星是那些近日點超過1.3天文單位，进入火星軌道内侧的小行星[146]。截至2024年，美國國家航空暨太空總署列出了26,182顆已確認穿越火星軌道的小行星[139]。

小行星帶（或者叫主小行星带）位於距離太陽2.3至3.3 AU之間的環形區域，即位於火星和木星的軌道之間。它被認為是太陽系形成时期的殘留物，由於木星的引力干擾而未能聚結为行星[147]。小行星帶包含至少數萬顆，甚至可能是數百萬顆直徑超過一公里的天體[148]。儘管数量庞大，小行星帶的總質量可能还不到地球質量的千分之一[45]，而且分布十分稀疏，太空船通常都可以順利通過[149]。

小行星带中最大的四颗天体：穀神星、灶神星，智神星和健神星。只有穀神星和灶神星被太空船訪問過，因此有詳細的照片。

主小行星帶中最大天體包括谷神星，灶神星和智神星。它們都被認為是相對完整的原行星，行星完全形成之前的前兆階段（見值得關注的小行星列表）[150][151][152]：

内太阳系中位于小行星带之外的主要小行星群体是希爾達族（希爾達小行星）：

  • 希尔达小行星是與木星呈3：2的軌道共振小行星族；也就是說，它們每繞太陽三圈，木星就繞太陽二圈[166]。它們位於木星和主小行星帶之間的三個相連的小行星集團中。

外太陽系

外太陽系是霜线以外的區域，是四个巨行星（木星、土星、天王星和海王星）及其大型衛星（其中许多是行星质量天体）的所在地。半人馬小行星也在這個區域運行。由於距离太陽較遠，外太陽系中的天体比內太陽系的天体含有更高比例的揮發物，如水、氨和甲烷。这里較低的溫度使這些化合物能夠保持固體冰的状态，而不會有明顯的昇華[27]。

外行星

主条目：巨行星
木星和土星的大小大約是天王星和海王星的 2 倍，是金星和地球的 10 倍，是火星的 20 倍，是水星的 25 倍
外行星木星、土星、天王星和海王星，與右下角的內行星地球、金星、火星和水星尺寸的比較。

四顆外行星，也被稱為巨行星或類木行星，合計佔所有繞太陽運行天体总質量的99%[g]。這四顆巨行星都有多顆衛星和各自的環系統，然而只有土星的環可以從地球上较容易地觀察到[96]。 木星和土星主要由熔點極低的氣體組成，例如氫、氦和 氖[167]，它們也因此被稱為氣態巨行星[168]。天王星和海王星又被称为冰巨行星[169]。它們主要是由天文意義上的冰（熔點達到幾百開爾文以上的化合物[167]，例如水、甲烷、氨、硫化氫和二氧化碳等）組成[170]。這些冰冷的物質也構成了的巨行星的大部分衛星和位於海王星軌道之外的小天體[170][171]。

逆行衛星：軌道傾角（°）和離心率，橙色為卡耳墨衛星群，黃色為阿南刻衛星群高度傾斜的軌道
  • 天王星（18.3–20.1 AU）[D 6]：拥有独特的运行姿态。天王星以大于90°的轉軸傾角側身繞著太陽運行，兩個極點交替指向和背向太陽，給這顆行星帶來了極端的季節變化[187]。天王星的外層是柔和的青色，但這些雲層下面的天王星氣候有許多謎團，例如異常低的內熱和不穩定的雲形成。截至 2026 年，已有29颗天王星的衛星被確認。它们分為：
  • 海王星（29.9–30.5 AU）[D 6]是太陽系中已知最遙遠的行星。它的外層大氣略帶柔和的青色，表面偶爾會出現看起來像黑斑的風暴。與天王星一樣，海王星的許多大氣現象仍無法解釋，例如熱層異常高溫和磁層的強烈傾斜（47°）。截至 2026年，已有16颗海王星的衛星被確認。它们分為兩組：
    • 規則衛星：它們具有位於海王星赤道附近的圓形軌道[186]。
    • 不規則衛星：顧名思義，它們的軌道不太規則。其中之一，特里頓是海王星最大的衛星。它在地質上很活躍，有噴發著氮氣的間歇泉，並擁有稀薄、渾濁的以氮氣为主的大氣层[185][193]。

外太阳系的小行星

外太阳系的小行星群主要有特洛伊小行星和半人马小行星：

  • 半人馬小行星是冰冷的彗星狀天體，其半長軸比木星長，比海王星短（在5.5到30 AU之間）。它们是来自于古柏帶和離散盤的天體，因外行星引力的攝動而更靠近太陽，預計將成為彗星或被逐出太陽系[44]。半人馬小行星可以被看作是不活躍的彗星，其中有一些已经表現出彗星活動，例如第一顆被观测到的半人馬小行星凱龍，在接近太陽時會像彗星一樣產生彗尾，因此也被歸類為彗星（95P）[200]。已知最大的半人馬小行星女凱龍星，直徑約為250 km（160 mi），並且是少數擁有環系統的小行星之一[201][202]。

海王星外區域

在传统的內太陽系和外太陽系之外，天文学探索已经扩展到 「太陽系的第三區」[203]——海王星外区域。海王星外区域位于海王星軌道之外，包括古柏帶，離散盤和理论上推测存在的奥尔特云。这里也是大部分彗星的源起之地。整個地區基本上仍未被探索，但相信分布着大量由岩石和冰組成的小天体。其中最大的天体直徑只有地球的五分之一，質量遠小於月球。这些天体通常被称作海王星外天體。

古柏帶

主条目：古柏帶
古柏帶和其它小行星群周圍的物體圖。J、S、U和N分別代表木星、土星、天王星和海王星。
古柏帶天體的軌道分類。一些受到軌道共振影響的星團被標記出來。

古柏帶勒类似於小行星帶，是一个分布在距離太阳從30到50天文單位的巨大碎片環，主要成分是冰[204]。柯伊伯带主要由太陽系小天體組成，但其中最大的幾顆天体可能足以成為矮行星[205]。據估計，古柏帶中有超過100,000個天體的直徑大於50 km（30 mi），但古柏帶的總質量大概只有地球質量的十分之一甚至百分之一[44]。許多古柏帶天體都有衛星[206]。大多數柯伊伯带天体的軌道與黃道平面有大約10°的夹角[207]。

古柏帶天体大致可分為「傳統古柏帶天體」和「共振海王星外天體」[204]。後者的所谓“共振”，指的是它们的軌道週期與海王星的週期成簡單的整數比。例如海王星每繞太陽三圈它就繞兩圈（3:2共振）。傳統古柏帶天体分布在大約39.4天文單位到47.7天文單位之间[208]，与海王星没有共振，仍然保持着原始的低離心率軌道轨道[209]。傳統古柏帶天体有時也被稱為「QB1天體」，以紀念第一個被發現的同類小行星15760，发现时的临时编号是“1992 QB1”。

天文學家們普遍認為古柏帶有五個成員可以被列为矮行星[205][210]。更多的矮行星候選者正在等待進一步的數據進行驗證[211]。

  • 冥王星（29.7–49.3 AU）是古柏帶中最大的已知天體。冥王星的軌道與黃道面傾斜17度，有相對較大的離心率。冥王星與海王星有2：3共振。和冥王星共用這条共振軌道的古柏帶天體稱為冥族小天體[212]。目前已知有5颗冥王星的衛星：卡戎、斯堤克斯、尼克斯、科伯羅司、和許德拉[213]。
    • 冥衛一（卡戎）：冥王星最大的衛星。有的天文学家也把它和冥王星看作一个聯星系統，因為冥卫一和冥王星的共同质心在冥王星之外，這兩個天體共同围绕着该质心运动。
  • 亡神星（30.3–48.1 AU）：它與冥王星處於相同的2：3軌道共振中，属与类冥小天体，並且是僅次於冥王星本身的此類天體[214]。它的偏心率和傾角與冥王星相似，但它的近日點與冥王星的近日點相距約120°。因此，亡神星軌道的 相位與冥王星的軌道相反：亡神星位於遠日點（最近一次是在 2019 年），而冥王星位於近日點（最近一次是在1989年），反之亦然[215]。因此，它也被稱為「反冥王星」[216][217]。它有一個已知的衛星，萬斯[218]。
  • 妊神星（34.6–51.6 AU）：它於2005年被發現[219]。它與海王星處於一个7：12的的暂时共振軌道中[214]。妊神星擁有一個環系統和兩顆已知的衛星：海亞卡和納馬卡。妊神星因為旋轉速度很快（每 3.9 小時一次）而被拉伸成一個橢球體。它是古柏帶天體碰撞家族的一部分，這些天體具有相似的軌道，可能是數十億年前妊神星遭遇的一次撞擊碎片形成[220]。
  • 鳥神星（38.1–52.8 AU）：比冥王星小，但它是傳統古柏帶中已知最大的天體。鳥神星是古柏帶中僅次於冥王星的最亮天體。它於2005年被發現，並於2009年正式命名為「鳥神星」[221]。它的軌道倾角比冥王星更大，為29°[222]。它有一顆已知的衛星S/2015 (136472) 1[223]。
  • 創神星（41.9–45.5 AU）：它是傳統古柏帶中已知的第二大天體，僅次於鳥神星。它的軌道離心率和軌道傾角都比鳥神星和妊神星的小得多[214]。它擁有一個環系統和一顆已知的衛星韋沃特[224]。

離散盤

主条目：離散盤
散射盤群的軌道離心率和傾角與傳統和共振古柏帶天體的比較。

離散盤與古柏帶有部分重疊，但更远地延伸到500天文單位左右，被認為是短週期彗星的來源。離散盤天体据信是在海王星早期向外遷移的过程中，受其引力影響而被擾動到不穩定的軌道上。大多數離散盤天體近日点都在古柏帶內都，但遠日點在古柏帶之外（有些远日点距離太陽超過150天文單位）。離散盤天體軌道对黃道平面的傾斜角度可达46.8° [225]。一些天文學家認為離散盤并非是一个单独的区域，而只是古柏帶的延伸，並將離散盤天體称為「离散的古柏帶天體」[226]。还有天文學家將半人馬小行星也歸類為向內离散的古柏帶天體，而離散盤天體為向外离散的古柏帶天體[227]。

現時大多数天文學家認為，離散盤中的有兩個天體属于矮行星：

  • 鬩神星（38.3–97.5 AU）：是最大的已知離散盤天體，也是已知質量最大的矮行星。当初正是鬩神星的發現引發了關於行星定義的爭論，因為它和冥王星相比直径相当，质量还大25%[228]。鬩神星有一顆已知的衛星，迪絲諾美亞。它與冥王星一樣，有很大的軌道偏心率。它的近日點為38.2天文單位（大約是冥王星與太陽的距離），遠日點為97.6天文單位，同黃道平面的傾斜角度为44° [229]。
  • 共工星（33.8–101.2 AU）：一顆軌道與鬩神星相當接近的矮行星，但它的軌道與海王星處於3:10的共振狀態，[D 10]。它有一顆已知的衛星，相柳星[230]。

擴展海王星外天體

主条目：擴展海王星外天體
賽德娜、2012 VP113、541132 Leleākūhonua（粉紅色）和其他非常遙遠的天體（紅色、棕色和青色）的當前軌道，以及假想的第九行星（深藍色）的預測軌道。

太陽系中的一些天體具有非常大的軌道。與其它小行星族群相比，它們受巨行星的影響要小得多。這些天體被稱為擴展海王星外天體，英文缩写为ETNO[231]。一般來說，扩展海王星外天体的轨道半長軸至少為150-250 AU[231][232]。例如，小行星541132與太陽的距離65-2000天文單位，約每32,000年繞太陽一周 [D 11]。

天文學家將這個族群分為三個子群體：

  • 離散盤扩展海王星外天体：近日點約為38-45AU，軌道離心率极高，超過0.85。與規則的離散盤天體一樣，它們可能是海王星引力散射的結果，並且仍然與巨行星相互作用。
  • 孤立扩展海王星外天体：近日點大約在40-45和50-60天文單位之間，與離散盤ETNO相比，受海王星的影響較小，但仍然相對靠近海王星。
  • 類賽德娜天體或內奧爾特雲天體：近日點超過50-60AU，距離海王星太遠，受其影响很小。[231]。

現時，有一顆ETNO被歸類為矮行星：

  • 賽德娜（76.2–937 AU）；第一顆被发现的擴展海王星外天體。賽德娜於2003年被米高·E·布朗發現。布朗斷言它不可能是離散盤或古柏帶的一部分，因為它的近日點太遠，不會受到海王星遷移的影響[233]。賽德娜直径约1000公里，颜色呈紅色，需要大約11,400年才能繞太陽一圈。類賽德娜天體以其名字命名[231]。

奥尔特云

奧爾特雲是一個理論上预测存在的，由超过一萬億個冰質物體組成的球形壳状分布。用現時的成像科技無法直接觀察歐特雲[234]。它与太陽的距離約為50,000 AU（〜0. 9光年），甚至可能遠至100,000 AU（〜1.8光年）。

歐特雲被認為是所有長週期彗星的來源[235][236]。歐特雲天體可能是在太阳系形成的早期，被巨行星的引力作用從更近的地方驱散到这里。它们移動非常緩慢，可能會受到罕見事件的干擾，如碰撞、路過恆星的引力效應，或銀河系施加的星系潮汐[235][236]。

其它成員

彗星

主条目：彗星
1997年看到的海爾-波普彗星

彗星是太陽系小天體，通常只有幾公里的直徑，主要由揮發性冰體組成。它們的軌道通常有极高的离心率，其近日点大都在內行星軌道內，而遠日點在冥王星軌道之外。當一顆彗星進入內太陽系時，靠近太陽會導致其表面昇華和電離，形成彗髮和彗尾。彗尾由氣體和塵埃组成，經常肉眼可見[237]。

彗星依据轨道周期可分为短週期彗星和長週期彗星。短週期彗星的軌道週期時間不到200年，被認為起源於古柏帶。長週期彗星的軌道週期長達數千年，被認為起源於歐特雲，比如海爾-波普彗星。許多彗星群，如克魯茲族彗星，是由單一母彗星分裂而成的[238]。 一些具有雙曲線軌道的彗星可能起源於太陽系外，但很難精确地確定它們的軌道[239]。彗星和小行星并没有绝对的界限。有些老年的慧星，其揮發物大多已被太阳的温度驱散，通常会被歸類為小行星[240]。

流星體、流星和塵埃

主条目：流星體、行星際塵雲和宇宙塵埃
行星、黃道光和流星雨（圖片左上角）

太阳系空间小於一米的固體物體通常被稱為流星體和微流星體。两者之间的確切劃分是多年来一直争论的话题[241]。在2017年，國際天文學聯合會將直徑在30微米至1米之間的任何固體物體指定為流星體，並且不再使用微流星體这个分類，而是將較小的顆粒簡單地稱為「塵埃顆粒」[242]，即所谓的“宇宙尘埃”。

流星體当中，一些是由彗星和小行星解體形成的，而另一些則是行星體被撞擊后噴出的碎片形成的。大多數流星體是由矽酸鹽和較重的金屬如鎳和鐵組成的[243]。當彗星穿過太陽系時，也會在它的轨道上留下一系列的流星體。這要麼是由於彗星物質的蒸發，要麼是由於休眠彗星的破裂解体造成的。當穿越大氣層時，這些流星體會在天空中產生明亮的條紋，稱為流星。如果大量流星體以平行軌跡進入大氣層，这些流星看起来似乎是從天空中的一個點「輻射」出来，這種現象稱流星雨[244]。

宇宙尘埃会形成星际尘埃云。內太陽系的星际尘埃云也被称为“黃道塵埃雲”，在黑暗、未受污染的天空中，它呈现为朦朧的黃道光。黄道尘埃云可能是小行星帶內的天体受行星引力扰动产生碰撞而形成的。最近也有理论提出它们可能是來自火星的物質[245]。外太陽系也有一個星际塵埃雲，從距太阳大約10 AU延伸到大約40 AU，可能是由古柏帶內的天体碰撞造成的[246][247]。

邊界區域和不確定性

参见：太阳圈、假設的海王星外行星和第九行星

对太阳系可以定义两个边界：一个是太阳风可达的边界，即太阳圈；另一个是引力边界，叫做希尔球。前者距太阳大约100天文单位；后者可达两光年半径。

太阳圈边界

太陽磁層和太陽圈圖。

太陽圈，也就是太陽的星風泡，是太阳的物质粒子（太阳风）和太阳磁场所能到达的区域。太阳圈的邊界区域始於「終端震波」處。根據太陽相對於本地靜止標準的本動速度，其邊界在太陽运动的迎風面距离太阳約為80-100 AU，在背風面的距離約為200 AU[248]。太陽風在這裡與星際介質相遇并碰撞[249]，然後急劇减速、凝結並變得更加動盪，形成一個被稱為日鞘的巨大橢圓形結構[248]。

日鞘的外觀和行為很像彗星的尾巴，在迎風側向外延伸40 AU，但在背風側延伸的距離是後者的許多倍，可能達到數千AU[250][251]。來自「卡西尼號」和「星際邊界探測器」的證據表明，它在星際磁場的約束作用下形成氣泡狀结构[252][253]，但實際形狀仍然未知[254]。

太陽圈边界区域的外緣是“日球层顶”。其形狀取决于太阳风與星際介質风之间的平衡，以及太陽磁場的影響。太阳圈在北半球比南半球延伸更远（大约9 AU）[248]。从日球層頂开始，空间中的粒子就不再是来自太阳风，而是星際介质[89]。在日球層頂之外大約在230天文單位處，存在弓形激波；它是太陽穿過銀河系時留下的電漿「尾迹」[255]。 日球層頂外的大型物體仍然受到太陽的引力束縛，但星際介質中的物質流動使微尺度物體的分佈均勻化[89]。

引力边界

藝術家笔下的奧爾特雲：一個仍然位於太陽系引力影響範圍內的區域，包括對更深處柯伊伯帶的描繪（插圖）；為了提高可見性，天體的大小被放大了。

太陽引力場支配的范围也被称作太阳的“希尔球”。根據格裏布·亞曆山德羅維奇·切博塔列夫（俄语：Gеботарёв, Глеб Александрович）的計算，太阳的希尔球半约為230,000 AU[9]，包括了理论上预测存在的歐特雲[256]。歐特雲的半徑估計不會低於50,000 AU[257]，其中大部分天体都运行在在3,000到100,000 AU之間的軌道上[258]。已知最遙遠的天體，如威斯特彗星，其遠日點距離太陽大約在70,000 AU[259]。

探索超过100天文單位以外的地區很困難，因此這一區域对于人类基本上仍属于未知。对這一地區的有限知识主要来源於从少數天體数据作出的推断。这些天体軌道受到擾動而靠近太陽，有的變得足够明亮成為彗星，从而被人类探測到[260]。

在太陽系的未知區域可能有許多尚未發現的天體[261]。一些天文學家根據擴展海王星外天體的軌道数据，重新推测第九行星（海王星外的行星）可能存在[262]。擴展海王星外天體最接近太陽的地方大多聚集在一個扇區周圍，它們的軌道也同樣傾斜，這表明可能有一顆大行星在數百萬年內影響它們的軌道[263][264][265]。然而，一些天文學家表示，這一觀測結果可能歸因於觀測偏差或純粹的巧合[266]。另一種假設是另一顆恆星的近距離飛越擾亂了外太陽系[267]。

在星際介質內的太陽系（左）與不同的區域。距離是以對數尺度標示。

鄰近的天體

主条目：鄰近恆星列表和近地系外行星
本地星際雲、G雲和周圍恆星的示意圖。截至2022年，太陽系在其中的精確位置仍是天文學中一個懸而未決的問題[268]。

在距離太陽10光年的範圍內，恆星相對較少，最近的是三合星系統南門二（半人馬座α星），它距離太陽約4.4光年，可能位於本地氣泡G雲中[269]。南門二A星和B星是一對近邻的類太陽恆星，而離太陽最近的恆星毗鄰星，是一顆以0.2光年的距離繞著這對恆星運行的小紅矮星。2016年，一顆潜在的適居系外行星被發現圍繞著毗鄰星運行。它被稱為比鄰星b，是離太陽最近的已確認系外行星[270]。

太陽系被本地星際雲包圍，然而尚不清楚它是位于本地星際雲中，還是在雲邊緣之外[271]。在更大范围內太阳系位于本地泡内。本地泡是星際介質中直徑約300光年的沙漏形空腔或超級氣泡，其中在著多個其它的星際雲[271]。本地泡中充滿了高溫電漿，這表明它可能是最近幾顆超新星的產物[272]。

與鄰近的更寬的拉德克利夫波和「分裂」線性結構（以前的古爾德帶）相比，本地泡只是一個小的超級氣泡。那些結構的長度可达數千光年[273]。所有這些結構都是獵戶臂的一部分。地球上肉眼可見的大部分银河系恆星都位于猎户臂中[274]。

恆星通常成群的在星團中一起形成。有时候星团中的恒星会分解形成一些共同運動的組合，称为移动星群。其中一个肉眼可見的是大熊座移動星群，距離本地泡約80光年。而离我们最近的完整星團是畢宿星團，它位于本地泡的邊緣。离我们最近的恆星形成區是南冕座分子雲、蛇夫座ρ星雲複合體和金牛座分子雲；後者位於本地泡之外，是拉德克利夫波的一部分[275]。

平均大约每10萬年會發生一次恆星近距離掠過太陽系的事件。这些恒星可以进入距太阳0.8光年范围以内。最近一次近距离接近太阳系的是舒爾茨星，它在大約7萬年前接近太陽至〜50,000 AU，可能在歐特雲的外側穿过了太阳系[276]。大约每十億年有1%的幾率会有一顆恆星从距離太陽不到100 AU的地方經過，這样的近距离遭遇可能會擾亂太陽系[277]。

在銀河系中的位置

参见：地球在宇宙中的位置、銀河年和太陽 § 運動和位置
標明銀河系特徵和太陽系的相對位置的銀河系圖。

太陽系位於銀河系中。银河系是一個直徑約為100,000光年的棒旋星系，包含1000多億顆恆星[278]。这些恒星大部分位于一个扁平的星系盘中，太阳就是其中一颗[279]。银河系盘面由很多旋臂组成。太陽位于其中一个被稱為獵戶-天鹅臂或本地旋臂的外围旋臂中[280][281]。

太阳繞銀河系中心的运动速度約為220公里/秒，每2.4億年完成一次公轉[278]。這也被稱為太陽系的銀河年[282]。太陽向點是太陽穿過星際空間的路徑方向，在明亮恆星織女一的西南方靠近武仙座的方向上[283]。太阳系的黃道平面與銀河平面成約60°角[c]。

太陽与旋臂一起以近乎圓形的軌道圍繞銀心（超大質量黑洞人馬座A*所在的位置）運行[285]。太阳与银心距離约為26,660光年[286]，这个距离属于银河系的适居范围之内。如果太阳的軌道过于靠近中心，來自附近恆星的引力可能會对歐特雲产生扰动，將許多彗星送入太陽系內部，导致更多災難性的碰撞，从而對地球生命的发展产生潛在性的影响。在过于靠近银心的情况下，銀河中心的強烈輻射也可能會干擾複雜生命的發展[285]。

太陽系在銀河系中的位置也是地球上生命進化的一個因素。一般说来，旋臂中存在大量的超新星、引力不穩定性和可能破壞太陽系的輻射，但由於地球停留在本地支流中，因此不會頻繁地穿過旋臂，這為地球的生命進化提供了長期的穩定性[285]。然而，根據有爭議的濕婆假說（英语：Shiva hypothesis），太陽系在银河系中的位置變化可以解釋地球上的週期性滅絕事件[287][288]。

發現和探索

主条目：太陽系的發現和探索
安德烈亞斯·塞拉里烏斯的插圖：哥白尼體系，出自Harmonia Macrocosmica（1660年）。
相对于天空天空背景和恒星的運動是經典行星定義的基礎：“流浪的星星”。

人類對太陽系的瞭解是在幾個世紀中逐漸增長的。儘管古希臘哲學家阿里斯塔克已经提出了日心說，但直到中世紀晚期，從歐洲到印度的天文學家都普遍認為地球是靜止在宇宙中心[289]，并且與在天空中移動的神聖或空靈物體截然不同。

随着文藝復興时代的来临，尼古拉·哥白尼第一個提出了可以预测行星位置的數學化日心体系[290][291]。哥白尼的日心說並沒有立即取代地心說的地位，但他的工作有其擁護者，特別是 約翰·克卜勒。克卜勒改進了日心模型，在哥白尼体系的基礎上允許橢圓形的行星軌道。结合第谷·布拉赫的精確觀測數據，开普勒发表了「魯道夫星曆表」，能夠更加準確地計算已知行星的位置。皮埃爾·伽桑狄用它預測了1631年的水星凌日；同樣的，傑裡邁亞·霍羅克斯也用它預測了1639年的金星凌日。這有力地證明了日心說和克卜勒橢圓軌道的正確性[292][293]。

在17世紀， 伽利略開啟了望遠鏡在天文學中的應用；他和西門·馬裡烏斯各自獨立發現木星有四顆衛星在圍繞它的軌道上運行[294]。随后，克里斯蒂安·惠更斯發現了土星的衛星泰坦和土星環[295]。1677年，愛德蒙·哈雷觀察到水星從太陽前面經過的水星凌日现象。他意識到通过對行星的太陽視差觀測（更理想的是利用金星凌日），可以使用三角學來確定地球、行星和太陽之間的距離[296]。哈雷的朋友艾薩克·牛頓，在其1687年的權威著作《自然哲學的數學原理》中，證明了天體與地球在本質上沒有區別：同樣的運動定律和引力规律適用於地球和天空上的天體[57]: 142 。

伊曼紐爾·鮑文（英语：Emanuel Bowen）在1747年繪製的太陽系圖。當時天王星、海王星和小行星帶都還沒有被發現。行星的軌道是按比例縮放的，但衛星的軌道和天體的大小未按比例縮放。

「太陽系」一詞於1704年進入英語，當時約翰·洛克用它來统称太陽、行星和彗星[j]。1705年，哈雷意識到，人类历史上有多次慧星记录属于同一個天體哈雷彗星。它大约每75-76年定期返回一次。這是除了行星之外，第一個被證明繞太陽運行的天體[297] [k]。1769年对金星凌日的觀測使天文學家能夠計算出地球與太陽的平均距離為 93,726,900英里（150,838,800公里），僅比現代值高0.8%[299]。

1783年，威廉·赫歇尔发现了天王星。虽然天王星自1690年以來即偶爾被觀測到，甚至可能在自古代也曾被看見過，但直到赫歇尔的发现，它才被認為是一顆在土星之外運行的行星[300]。1838年，弗里德里希·威廉·貝塞爾成功地測量了恆星視差。恒星视差是因为地球繞太陽運動而產生的恆星位置可見變化；它為日心說提供了第一個直接的實驗證明[301]。在幾年後的1846年，海王星被確定為一顆行星，這要歸功於它的引力導致天王星的軌道發生了輕微但可探观測的變化[302]。對水星軌道異常的觀測，導致對祝融星的搜尋。這是一顆被認為應該位於水星內部的行星，但這個假設在1915年被阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論否定[303]。虽然 搜寻“水内行星”的尝试失败了，但这也成为了广义相对论的一个实验验证。

在20世紀，人類開始了太陽系内的太空探索，從1960年代開始在太空放置望遠鏡[304]。到1989年，所有八顆行星都已被太空探測器訪問過[305]。迄今，探測器已從彗星 [306]和小行星中帶回樣本[307]，也曾飛掠過太陽的日冕[308]，并且派訪了兩顆矮行星（冥王星和穀神星）[309][310]。為了節省燃料，一些太空任務使用了重力助推激素改变速度，例如兩艘旅行者号探测器利用了外太陽系中的行星加速[311]飞出太阳系；而派克太陽探測器则利用金星減速以靠近太陽[312]。

人類在1960年代和1970年代的阿波羅計劃期間登陸了月球[313]，並將在2020年代以阿提米絲計畫重返月球[314]。20世紀和21世紀的發現促成了2006年行星重定义，冥王星被重分類為矮行星[315]。對海王星外天體的進一步研究也称为太阳系研究的重要方向[316]。

研究方向

对太阳系的长期研究，分化出了这样几门学科：

視覺摘要

這一節是太陽系天體的影像，圖像調成相同的大小，不代表實際比例，另外選取了較好品質的影像，圖像按照體積排序。有一些天體沒有被放上，是因為其沒有高品質的影像，像是鬩神星。

太陽系
太阳
（恒星） 		木星
（行星） 		土星
（行星） 		天王星
（行星） 		海王星
（行星） 		地球
（行星） 		金星
（行星）
火星
（行星） 		木卫三
（木星的卫星） 		土卫六
（土星的卫星） 		水星
（行星） 		木卫四
（木星的卫星） 		木卫一
（木星的卫星） 		月球
（地球的卫星）
木卫二
（木星的卫星） 		海卫一
（海王星的卫星） 		冥王星
（柯伊伯带矮行星） 		天卫三
（天王星的卫星） 		土卫五
（土星的卫星） 		天卫四
（天王星的卫星） 		土卫八
（土星的卫星）
冥卫一
（冥王星的卫星） 		天卫二
（天王星的卫星） 		天卫一
（天王星的卫星） 		土卫四
（土星的卫星） 		土卫三
（土星的卫星） 		穀神星
（主带小行星） 		灶神星
（主带小行星）
土卫二
（土星的卫星） 		天卫五
（天王星的卫星） 		海卫八
（海王星的卫星） 		土衛一
（土星的卫星） 		土卫七
（土星的卫星） 		土卫九
（土星的卫星） 		土卫十
（土星的卫星）
土卫十一
（土星的卫星） 		司琴星
（主带小行星） 		土卫十六
（土星的卫星） 		土卫十七
（土星的卫星） 		梅西尔德星
（主带小行星） 		土卫十二
（土星的卫星） 		艾女星
（主带小行星）
本模板：

相關條目

註解

  1. ^ 小行星帶、古柏帶、和離散盤沒有添加上，因為單顆小行星太小，無法在圖表上顯示。
  2. ^ 2.0 2.1 該日期基於迄今為止在隕石 中發現的最古老內含物，4568.2+0.2
    −0.4    百萬年，並被認為是坍縮星雲中第一種固體物質形成的日期[20]。
  3. ^ 3.0 3.1 If 是黃道北極和北銀河極之間的角度，那麼：

    此處 = 27° 07′ 42.01″和 = 12h 51m 26.282s是銀河系北極的赤緯和赤經[284]，鑒於 = 66° 33′ 38.6″和 = 18h 0m 00s這些是黃道帶的北極。（這兩對座標都適用於J2000曆元。）計算結果為60.19°。
  4. ^ 英文名稱（the Solar System）的大寫與否不盡相同。國際天文學聯合會是天體命名的權威機構，它規定將所有單顆天體的名稱大寫，但在其結構中會混合著使用"Solar System"和"solar system" naming guidelines document 互联网档案馆的存檔，存档日期2021-07-25.。該名稱通常以小寫形式呈現（“solar system”），例如在《牛津英語詞典》中和Merriam-Webster's 11th Collegiate Dictionary 互联网档案馆的存檔，存档日期2008-01-27..
  5. ^ 一些较大的小行星，比如亡神星、創神星、共工星和賽德娜被认为即将列為矮行星。
  6. ^ 有關太陽系天體的更多分類，請參見小行星群列表和彗星 § 分類。
  7. ^ 7.0 7.1 不包括太陽、木星和土星的太陽系質量可以通過將最大天體的所有計算質量相加，並使用歐特雲質量的粗略計算來確定，估計大約是3個地球的質量[43]。古柏帶（估計為0.1個地球質量）[44]和小行星帶（估計為0.0005地球質量）[45]向上進位總共〜37 個地球質量，或圍繞太陽軌道質量的8.1%。減去天王星和海王星的質量（〜31 個地球質量），剩餘的〜6個地球質量的物質占軌道總質量的1.3%。
  8. ^ 一個天體離太陽最近的點稱為它的「近日點」，而它離太陽最遠的地方被稱為它的「遠日點」[58]: 9-6 。
  9. ^ 如果假設中的第九行星確實存在，它可能是一個在太陽系邊緣運行的超級地球[76]。
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外部連結


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