太陽不僅僅給予了我們光明，還給予了我們生命和取之不盡的能量，它一直都是正義和強大的象徵。幾乎所有的民族，都對太陽懷有無限的感激和敬仰，原始人甚至把它當做神來崇拜。它被科學家研究，它被藝術家歌頌，它被世間萬物無時無刻需要著。太陽把它的能量以光速發出，惠及到整個太陽系，如果沒有太陽，整個太陽系將進入無盡的黑暗與寒冷。
地球上的萬物依賴陽光
太陽系概況
如果把太陽的直徑縮小到和足球場長度一樣大，那麼地球的大小將會是放在足球場中一個直徑1米的球。而質量差距更為巨大，要332500個地球才能夠等於一個太陽的質量。因為它擁有了絕對的質量，所以它擁有了對其他星球控制的絕對權力。
太陽和地球大小的比較
距離的比較
冥王星和太陽的距離是地球和太陽距離的40倍，是水星和太陽距離的100倍。由於距離越遠，它接受到太陽的光和熱越少，導致冥王星受到的光和熱是水星的萬分之一，表面溫度僅為零下229℃。如果人類上去居住，連個年都過不了，因為冥王星上過一年需要地球上的250年。
各大行星概況
質量和密度的比較
以我們地球的直徑為標準單位，最大的木星是11，水星的直徑才有0.37，質量才是地球的5.3%。已知各個星球的質量和體積，很容易算出它們各自的密度。密度最大的是水星，而密度最小的土星，這樣的事實看上去很不符合給它們起的名字。
太陽系各行星的軌道
太陽系軌道圖
仔細觀察太陽系真實比例各個行星的軌道圖，發現每個行星和太陽的距離都不相同，它們之間存在什麼關係嗎，這個問題在很長時間一直困擾著人們。直到18世紀，一個叫提丟斯的天文學家提出了一個定律，他認為行星至太陽的距離，依次可用一個很簡單的級數表示。我們先寫下一串以2為公比的數字
3，6，12，24，48，96
然後在這一串數字前面添加上一個0，然後再在每個數字上加4，得到
4，7，10，16，28，52，100
如果將地球和太陽之間的距離定義為10的話，那麼行星到太陽的距離可以表達為：
- 水星：3.9
- 金星：7.2
- 地球：10
- 火星：15
- 小行星帶：27
- 木星：52
- 土星：96
太陽的引力
太陽系內所有的星球都是圍繞太陽運行的，而且越靠近太陽，運行的速度就越快。星球繞太陽運動而產生了離心力，這是一種驅使該星球想要遠離太陽的力。而太陽又想把該星球拉近自己，這就是引力。當這兩種力正好達到平衡時，這個星球就會永遠在它的軌道上運行了。牛頓的萬有引力告訴我們，引力的大小隨著距離的平方而減小。也就是說，在兩倍遠時，引力減小到1/4，當在三倍遠時，引力就只有1/9了。根據萬有引力，我們可以輕易的計算出各個星球處所受的太陽引力大小。如果拿一個石塊放在太陽系不同距離處，它第一秒內會向太陽移動的距離依次是
- 在水星距離上：19.6mm
- 在金星距離上：5.6mm
- 在地球距離上：3.0mm
- 在火星距離上：1.3mm
- 在木星距離上：0.11mm
- 在土星距離上：0.032mm
- 在天王星距離上：0.008mm
- 在海王星距離上：0.003mm
可見，隨著距離的增大，太陽的引力作用也在不斷減小。既然已經算出了移動的距離，那麼就能輕易算出這個石塊由於太陽引力，會經歷多長時間墜入太陽。
- 水星：15天
- 金星：40天
- 地球：65天
- 火星：121天
- 木星：766天
- 土星：5年
- 天王星：15年
- 海王星：29年
開普勒定律
現在我們都知道地球的運行軌道並不是一個規整的圓，而是在一個橢圓上運行的。這就是由大名鼎鼎的開普勒定律告訴我們的，在這之前，人們一直認為地球軌道是一個規整的圓。該定律有三條定律：
1.行星圍繞太陽運行的軌道是橢圓，太陽在這個橢圓的一個焦點上。
2.連接太陽和行星的向徑線所掃過的面積，和所花的時間成正比。
行星橢圓軌道
假如有一顆行星，在它的軌道上運行。取三段它運行的弧線分別命名為AB、CD、EF。行星在軌道的不同位置，運行速度是不一樣的。與S的距離越近，速度就會越大，反之距離越遠，速度就會越小。CD段就是以比較快的速度運行的，EF段則是以比較慢的速度運行的。我們的地球也是這樣的，每年的1月2日地球離太陽最近，這時它的速度能達到30.27km/s，當它在7月2日運行到遠日點的時候，速度就會變成29.28km/s了。雖然相同時間內，行星經過的距離是不同的，弧EF長度明顯小於CD。但如果兩條向徑線之間所包含的面積相等，比如SC和SD所包含的面積和SE和SF所包含的面積相等，當運行速度變小時，向徑線就會長一些。這些向徑線所掃過的面積和所用的時間成正比，如果所用的時間是2，3，4倍長，那麼掃過的面積也是2，3，4倍的大。
3.行星繞太陽運行的週期的平方和它們軌道長軸的立方成正比
這三個定律的發現使人們對太陽系的瞭解前進了一大步。牛頓也根據開普勒定律才發現了萬有引力定律：物質相互吸引，其強度與質量成正比，並與距離的平方成反比。
萬有引力公式
寬廣的太陽系
現在我們已經大致瞭解了行星圍繞太陽運動的規律，其實不僅僅是行星，環繞行星的衛星、人們認為飄忽不定的彗星，都遵循開普勒定律。大部分彗星的軌道都是極長的橢圓，哈雷彗星最遠的距離能夠達到日地距離的35倍，有些特別的彗星甚至能達到100倍的距離。太陽的引力範圍不僅僅是幾十億公里，而是幾十萬億千米，它會將引力不斷的向外傳播著，直到進入另外一個太陽的引力圈。
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