周老师的北极星学堂
我想很多人印象中的太阳系是这样的？
图示：太阳系示意图
太阳系的中心是一个巨大的太阳，太阳系中的八颗大行星和矮行星冥王星都在各自的椭圆形的轨道上围绕着太阳旋转着。行星和行星之间的距离感觉离得好近。这让我们感觉太阳系并不是很大。其实，这只是太阳系主要成员的示意图。如果我们要把真实的太阳系按比例缩小画到一张A4纸上，而且还要看清楚八颗大行星的样子的话，就连科学家表示也做不到的。因为太阳系远比我们想象的要大。
太阳系的范围有多大？如果我们把真实的太阳系缩小比例画在一张纸上，这张纸得需要多大呢？咱们一起来画一下吧！
图示：地球到太阳的平均距离1.5亿公里为一个天文单位
首先我们要设定一个比例。在衡量太阳系天体的距离时，天文学家会把地球到太阳的平均距离大约1.5亿公里作为一个天文单位。例如火星到太阳的平均距离是2.28亿公里，也就是大约1.5个天文单位。我们可以理解为火星到太阳的平均距离是地球到太阳距离的1.5倍。那么我们就以纸张上的1厘米代表一个天文单位的距离也就是1.5亿公里。
现在我们在纸张的中心画一个太阳。地球的位置就位于太阳身边1厘米的地方。而水星和金星位于地球轨道的内侧，分别距离太阳0.39个天文单位和0.72个天文单位。所以我们在太阳身边大约4毫米的地方画上水星，在大约7毫米的地方画上金星。然后是火星大于位于纸上太阳位置的1.5厘米处。
图示：左起水星、金星、地球和火星
这时候我们会感觉太阳系非常的拥挤。火星外面是最大的行星木星。木星距离太阳大约7.8亿公里，也就是5.2个天文单位。因此木星距离太阳5.2厘米。木星之外是土星、天王星和海王星，它们到太阳的距离在缩小比例后分别位于9.5厘米、19厘米和30厘米。如果太阳画在一张A4只的一角，这样我们还可以在这之上勉强画上太阳系的八大行星。
冥王星是海王星外侧的矮行星。他曾经是太阳系的第九大行星。它到太阳的距离最远的时候是49个天文单位（大约73亿公里），最近的时候是29个天文单位（大约44亿公里），平均距离39个天文单位。因此冥王星在纸上所画的太阳的39厘米远的地方。
图示：太阳系的柯伊伯带
冥王星并不是太阳系的边缘。冥王星属于柯伊伯带天体。现在科学家在这里发现众多和冥王星差不多大小的天体。柯伊伯带是距离太阳50到500个天文单位，因此太阳系的“广袤”的感觉从这里才刚刚开始。如果在纸上画出柯伊伯带的话，这就是一个以太阳为中心，半径为50厘米到5米的大圆环了。
离开了柯伊伯带，在太阳系的最外层就是奥尔特云。这里分布着太阳系大量活跃的彗星，距离太阳大约5万到10万个天文单位。这里才是太阳系的边缘，那么我们如果要画上太阳系的边缘的话，这就要画到500米到1000米之外去了。
图示：太阳系的“全景”外层是奥尔特云
现在我们清楚了，我们得需要至少边长1000米的纸张才能画出真实比例的太阳系！回过头来看看纸上地球到太阳那1厘米的距离和太阳系边缘的500米到1000米的差距是有多么的巨大啊。
太阳系的范围有多大？现在大家清楚了吧？
我就是兔斯基
2014年9月13日凌晨2点，NASA召开了关于旅行者一号探测器的新闻发布会，主要内容是他们已经确定了旅行者一号飞出了太阳日球层，基本算是进入了星际空间
然而需要注意的是NASA并没有说旅行者一号已经飞出了太阳系，也就是说1977年9月5日发射的旅行者一号在飞行了近40年后还在太阳系内徘徊，这不禁让很多人疑惑“我们的太阳系究竟有多大呢？”
从银河系角度来看，整个太阳系不过是猎户座悬臂内一个普普通通的黄矮星系而已。天文学家结合太阳系演化模型告诉我们太阳系是一个以太阳为中心半径1光年的球状“空间”，大部分人一直以为冥王星就是所谓的“太阳系边缘”，但实际上冥王星包括它后面的柯伊伯带都还能说是“太阳系中心位置”
太阳系来自于一场46亿年前的星云坍塌，然而就在太阳质量占据太阳系总质量99.86%的情况下，我们的太阳系内仍然可以拥有多达八颗行星和上百颗卫星以及数不清的小行星，但这些还远不是太阳系的全部。
在柯伊伯带以外的太阳系空间内，有着许许多多的彗星和小天体，它们是46亿年前那场创世工程中遗留下来“渣滓”，然而就是这些质量加起来还不足月球的“渣滓”们却营造出了一个包裹太阳系的“奥尔特云”
在太阳系半径一光年的情况下，从地球出发以17km/s速度飞行了40多年的旅行者一号直到现在也才飞了20光时左右，想要飞出太阳系还需要数万年才行。
卡尔.萨根当年之所以把可能暴露人类文明位置的黄金唱片镶嵌在了旅行者一号两侧，就是因为他知道以旅行者一号的速度不可能在短时间内离开太阳系。
宇宙探索未解之迷
说多少千米什么的单位太烦了，而且很难想象清楚太阳系的大小。
那就这样说吧：以一张大报纸为例，把太阳以黄豆的大小画在纸张中心，而第八大行星则画在离太阳的三十厘米的地方。
这样看似是很小，然而，太阳的最外层是一圈碎陨石带，像一层碎石“保护罩”似的全方位包围着太阳系。
这太阳系最外层的“保护罩”，如果表达在纸上，则需要以这张纸为中心点，向外扩展一公里才到达这些陨石带！你现在可以想象到这太阳系会有多么大了吧！
教案本\n
答：由于边界的认定存在争议，目前太阳系的大小还没有明确定论，较为普遍的说法是以奥尔特云为边界，直径大约2光年。
太阳系是银河系中非常普通的一个恒星系统，周围有着八大行星、小行星带和科伊伯带，还有数不清的小行星和矮行星，依据不同的边界定义方式，太阳系的范围也有所不同。
日球层为界
太阳系整体以250公里/秒的速度绕银河系中心旋转，使得太阳发出的太阳风，会受到星际物质阻碍形成太阳风停滞边界，日球层就是太阳风的影响区域，离开日球层就彻底进入了星际空间。
旅行者一、二号均携带了粒子探测仪，当探测仪监测到的太阳风粒子急剧降为零，同时宇宙射线大幅增加时，就说明探测器飞出了日球层，比如旅行者二号于2018年11月5日开始进入星际空间，旅行者一号是在2012年5月开始进入星际空间的。
日球层并非球体，在太阳运动方向的距离大约是120个天文单位（约0.002光年，通讯时差约17小时），旅行者一号以每秒17公里左右的速度，飞了整整35年；如果以日球层为太阳系边界，那么旅行者一号和二号算是飞出了太阳系。
奥尔特云为界
在天文学上，更普遍的说法是以奥尔特云为边界，奥尔特云是一个包裹着太阳系半径约1光年的球形云体，该云体内的物质是50亿年前太阳系形成时残留下来的，总质量5~100倍地球质量。
奥尔特云中的天体，偶尔受到行星或者恒星引力的影响从而偏离轨道，就有可能落入太阳系内部形成彗星，奥尔特云基本处于太阳系引力影响的边界，如果以太阳引力影响范围来定义太阳系边界，那么奥尔特云就是太阳系边界的标志。
旅行者一、二号虽然飞出了日球层，但是距离奥尔特云还有很远的距离，以探测器目前的速度，旅行者一号飞出奥尔特云还需要2万年，旅行者二号还需要3万年。
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艾伯史密斯
我们对太阳系的认识是随着科技的进步而逐渐清晰的。
自从日心说被确立以来，太阳系逐渐出现在人们的视野中，到18世纪星云说出现后，太阳系的概念才正式建立起来。
最早的太阳系只是到土星，这就是太阳系的边界了，但是随着天王星和海王星的发现，太阳系的疆界不断扩大。不过海王星发现之后，这个趋势便停止了，虽然根据预测，太阳系应该还有第9大行星，但直到20世纪30年代，冥王星才被发现并确认。
至此，9大行星成为了太阳系的新边界。
到了20世纪末，太阳系的边界再次扩大，而且这次扩大的不是一星半点了，现实柯伊伯带，然后是奥尔特云，虽然这两个概念很早就有人提出了，但是确认其范围，还是到了20世纪末。
今天我们确认的太阳系边界是奥尔特云，其最大的外侧可以延伸到距离太阳1光年远的位置，由于奥尔特云是球状分布的，所以太阳系的边界是半径1光年的一个球状范围。
不过，根据计算，太阳的引力范围还要更远，计算的结果是可以达到2光年的半径，这是理论上太阳引力的范围。但目前还没有观测到奥尔特云以外的天体属于太阳系，所以，目前太阳系范围的界定还是以奥尔特云作为边界。
寒萧99
太阳系的范围有多大？
NASA关于旅行者飞出太阳系的新闻发布过两次，第一次是2014年9月13日旅行者一号飞出太阳系，第二次是2018年11月5日飞出了太阳系，当然这是一件值得庆贺的事情，第一次所有人造飞行器到达距离地球这么远的位置，而且这是四十几年前发射的探测器，依旧在继续工作，但未来可能因核电池能量再无法支撑任何单一设备工作，再无法和地球取得任何联系！
但各位所要了解的是，旅行者飞出的太阳系仅仅只是我们定义的太阳系三个范围中的一个而已，还有一个更小和更大的太阳系范围，不妨我们来认识下太阳系尺度认识的小历史！
从地心说到日心说
托勒密的地心说有一套非常严密的体系来描述行星环绕地球的诡异运动，当然我们现在知道这是错的，但它的精度非常高，甚至可以作为初步的航海导航计算，可能连托勒密自己都不相信这个体系可以统治人类的宇宙观将近1500年！
托勒密的宇宙体系图
一直到1513年时哥白尼通过详尽的观测，提出了行星，包括地球环绕太阳公转的《天体运行论》，也就是俗称的日心说！不要以为哥白尼是一位天文学家，那只是他的业余爱好，哥白尼的正当职业是宗教法博士和医术高明的医生，因此他很清楚提出日心说的后果有多严重，所以“老奸巨猾”的哥白尼选择了将日心说在他去世前才发表，弥留之际他拿到了印刷版的《天体运行论》，可以说人生赢家哥白尼是绝对不会错的。
随后伽利略发现了木星和它的卫星，从观测上证明了托勒密的地心说是站不住脚的。
开普勒则从火星的椭圆轨道着手，发现了行星运行三大定律，从数学到观测上证明了日心说！
至此日心说已经开始全面替代地心说，人类的宇宙观翻过了重要的一页。
从天王星、海王星再到冥王星与太阳系边缘的柯伊伯带
从伽利略的望远镜指向天空开始，人类也从肉眼观测进入了望远镜时代，但比较可惜伽利略并没有发现更多的行星，大家依旧还停留在金木水火土！
1781年3月13日赫歇尔用自制的150MM反射镜发现了天王星之后，太阳系成员扩大到了7大行星，但经过长时间的观测，天文学家发现天王星轨道与计算不符，认为还有可以行星在干扰天王星！
1846年9月23日，柏林天文台根据勒维耶的计算位置旁约1度的位置发现了海王星！
1930年2月18日，汤博发现了冥王星，至此太阳系九大行星地位确立！
1951年杰拉德·柯伊伯在天文物理学期刊上发表了一片文章，认为太阳系演化早期会在外围形成一个尘埃盘，而这个尘埃盘现在仍然有可能存在！
20世纪的70年代，在距离太阳35-50天文单位，柯伊伯预言的位置，发现了大量短周期彗星。
因此确立了柯伊伯带的存在！从太阳系形成尘埃盘来说，到柯伊伯带为止，太阳系的主要范围基本就已经确定了！
在二十世纪末和二十世纪初，在这个位置发现了多颗矮行星，都是和冥王星类似级别，这让跻身九大行星的冥王星地位受到了威胁，最终国际天文联合会在2006年经过讨论将冥王星开除除了9大行星行列！
日球层顶与奥尔特云
当然柯伊伯带并非太阳系真正的边界，根据天文学家推测，这是一个围绕太阳公转，主要由尘埃和冰微行星构成的尘埃团，距离太阳最远可达2光年左右，也就是到半人马座南门二三星系一半的距离，这个位置是太阳引力的最边缘，当然引力是范围是无限的，但此处已经是和三星系的拉格朗日点，过了这点就是三星系的引力天下了！
不过这里实在太远了，2光年的距离对于旅行者来说，数万年才能到达，因此天文学家又定义了另一个太阳系的边界-日球层顶
这是太阳风所能到达的最远区域，太阳风是太阳上受到辐射压驱动的高能带电粒子，以200-800km/s的速度向周围扩散，但受到银河系星际尘埃的作用从超音速下降到亚音速的过渡区域，这就是日球层顶内的边界的端震波，在终端震波和日球层顶中间的区域就是日鞘！
日球层顶大约距离太阳100天文单位，当然这是太阳环绕银河系前进的方向，而在另一个方向则会更远一些。
旅行者一号和二号突破的就是这个日球层顶，也就是在柯伊伯带和奥尔特云之间的日球层顶，以它作为边界，也不是不可以，因为奥尔特云实在是太遥远了，因此NASA给自己制定了个小目标，跨过一小步，给大家些许信心，否则几万年才爬出去，那实在有些丧气！
星辰大海路上的种花家
我们的太阳系到底有多大？实际上这个大小主要在于人类对于太阳系的认识和定义，人类的航天探测历史也就有五六十年的样子，太阳系在大多数人眼中就是中心太阳带着八个大行星在运动，这就是大家印象中太阳系的全部。从距太阳从近到远，分别有四颗岩石行星和四颗气态巨行星，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。之前的冥王星已经被开除出大行星范围，变成了柯伊伯带天体，一颗矮行星。
但是太阳系绝不是仅仅如此，太阳系内还含有大量的小行星、矮行星、太空碎片、以及彗星等，这些天体都是在太阳的引力作用下绕太阳在运动，因此太阳系的范围要更大一些才对。目前在八大行星之外有着柯伊伯带结构，NASA的新视野号2015年飞过冥王星后，目前正探测柯伊伯带的小行星，它也成为人类第五个飞跃冥王星轨道的探测器。
在柯伊伯带的外层还有一个结构奥尔特云，这个特殊的结构被认为是太阳系内长周期彗星的大本营，这里异常寒冷形成于太阳系的初期，天文学家预计奥尔特云的直径至少在2-3光年左右，这也是太阳引力作用可见的最远距离。距离太阳最近的恒星是比邻星，在4.22光年之外，这颗恒星也会有自己的作用范围，因此说太阳的奥尔特云直径在2光年左右已经非常大了，超过这个范围太阳可能就控制不住它了。
因此在奥尔特云之内都被认为是太阳系的范围，也就是说太阳系的直径大约是2光年。NASA在上个世纪七十年代发射的四颗星际探测器，目的是飞出太阳系，目前距离我们最远的是旅行者一号，相对于太阳的速度17公里每秒，如果按照该速度飞出太阳系，大约需要一万七千六百年，目前旅行者一号才飞行42年。这足以见太阳系到底有多大，人类飞出太阳系有多么的困难。
科学黑洞
在1543 年哥白尼发表《天体运行论》并提出日心说而开始形成太阳系的概念时，土星是已知的最远行星，它距离太阳约 9.6 AU。随着天王星、海王星和冥王星的发现，人类认识到的太阳系范围更大了，至少在约40 AU之外。1950年，奥尔特从彗星轨道的统计研究，推断在距离太阳3 万至10 万AU之处，存在球壳状的彗星储库—奥尔特云。1951年，柯伊伯提出在海王星轨道外，距离太阳30至50 AU之处，存在有彗星的环带—柯伊伯带。近年来，发现了很多柯伊伯带的天体。邻近恒星的以及银河系的引力场也会限定太阳的引力范围。近30多年来，旅行者1号和2号等飞船也得到太阳系外部一些重要的探测资料。现在可以从几方面来初步描绘太阳系的范围了
离太阳最近的一颗恒星是比邻星。它是半人马座α 三合星的第三颗星，也称为半人马座α 星C。它距离太阳4.22 光年（约27 万AU），质量约为太阳质量的八分之一，因而太阳比它的引力范围大，估计太阳的最大引力范围约23万AU，这比奥尔特云的外界范围大。迄今缺乏太阳系最外区甚至奥尔特云的实际观测资料，太阳对此区的引力已相当弱，恒星际介质、银河系的引力场和磁场可能起相当重要的作用。
