银河快报

跟孩子一起仰望星空,咱们先搞懂银河系行星的座位长啥样

昨天晚上,小侄子突然举着手机跑过来问我:“姑姑,老师让找银河系行星位置图,可我搜出来的图片怎么都不一样啊?”我接过手机一看,确实——有的图只画了八大行星绕着太阳的圈圈,有的图直接是一团旋涡状的星系,混乱得很。

这事儿让我想起物理学家费曼说过的一句话:“如果你不能向一个一年级小朋友讲清楚某个概念,那你其实就没真正理解它。”行,今天我也不整那些晦涩的天文术语,就用“宇宙街区”的比喻,带大家把银河系里行星的“家庭住址”捋明白。

跟孩子一起仰望星空,咱们先搞懂银河系行星的座位长啥样

先分清两个“家”:太阳系小家 vs 银河系大家

很多人一上来就懵在这里,咱们得先搞清:咱们常说的八大行星,那是太阳系里的小圈子,太阳系才是银河系里一个微不足道的“住户”,银河系里像太阳这样的恒星,大概有1000亿到4000亿颗,每颗恒星都可能有自己的行星系统,银河系各大行星位置”这个说法,本身就得拆成两个问题来看:

  • 太阳系内的行星位置:这是我们最熟悉的,八大行星按距离太阳从近到远排排坐。
  • 银河系里其他行星系统:那些是太阳系以外的“外星球”,分布在银河系各个旋臂上。

今天就重点说说太阳系行星在银河系里的“坐标”,毕竟这才是咱们普通人能在星空图上真正找到定位的。

跟孩子一起仰望星空,咱们先搞懂银河系行星的座位长啥样

行星与太阳平均距离(天文单位AU)公转周期
水星3988天
金星72225天
地球00365天
火星52687天
木星2012年
土星5429年
天王星284年
海王星1165年

你看这个间距,从水星到火星这四颗岩石行星挤在内圈,过了小行星带之后,木星土星天王星海王星这四颗气态巨行星就拉开了距离,尤其天王星到海王星之间,一下子差了将近11个天文单位,这空间大到什么程度呢——够塞下两个完整的土星轨道还多。

太阳系在银河系里的“小区位置”

好了,现在把镜头拉远,咱们整个太阳系,包括上面那张表里所有的行星,一起坐落在银河系的猎户座旋臂内侧边缘,距离银河系中心大约2.6万光年,这个位置不算繁华的“市中心”(银心区域恒星密集),也不算荒凉的郊区,属于银河系的“宜居地带”。

跟孩子一起仰望星空,咱们先搞懂银河系行星的座位长啥样

说个有意思的事情,太阳系并不是静态地待在那儿,它正带着所有行星以每秒220公里的速度绕着银心狂奔,你此刻正在以这个速度在宇宙中飞行,只是我们自己完全感觉不到——大概2.25亿年才能绕完银心一圈。

一张图看懂太阳系行星的真实位置感

我找了张示意图,把太阳系行星的轨道间距按比例标出来,同时标注了太阳系在银河系猎户旋臂上的大概位置,说实话,看这图的时候我才直观感受到,之前教科书上那种行星一个挨一个的示意图有多忽悠人——真实的比例下,地球跟火星之间隔着好大一片虚空,更别说跑到海王星外面那个柯伊伯带去了。

旅行者号的“远行”给了我们真实的比例感受

1977年发射的旅行者1号,飞了四十多年,现在才刚飞出太阳风的范围,进入星际空间,但它离真正飞出太阳系的奥尔特云还得好几万年,把这个时间尺度一摆出来,就知道我们那张行星位置图上的小圈圈,实际对应的是何等壮阔的距离。

天文馆的展板上常有这幅图的加大版,配合光点缓缓移动,站那儿看久了会有种莫名的安静感——想想看,这些行星就这么安安静静地在这片旋臂上转了几十亿年,我们这会儿抬头看见的星光,有些甚至比人类整个历史都长。

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