太阳系外面就是银河系吗？一个容易想当然的问题

前几天朋友带娃去天文馆，回来在群里问了一个问题：“太阳系外面是不是银河系？” 他说孩子问了，他愣了一下，觉得好像是，又觉得哪里不对，我盯着屏幕想了一会儿，突然理解了他的困惑——这个问题听起来简单,回答起来其实挺过瘾的。

我想用最直白的方式聊聊这个话题，如果你脑子里也有类似的疑问，或者就是想搞清楚太阳系到底在银河系里是个什么位置,那这篇文章应该能帮到你。

先给个直接的回答

不是。太阳系外面不是银河系，确切地说，太阳系本身就在银河系里面，它是银河系的一部分,就像你家客厅是你家的一部分一样。

但这话不能只说一半，因为我知道当有人问“太阳系外面是不是银河系”的时候，他真正想问的其实是：太阳系的外面是什么？出了太阳系之后，我们是不是就直接进入银河系了？

好，那我们就顺着这个逻辑,一层一层往外走。

我们住在银河系的哪个位置

先建立一个基本概念：银河系是一个巨大的、由几千亿颗恒星组成的漩涡状星系，它长得像一个中间鼓起来的圆盘，如果从侧面看，就像两个荷包蛋背对背扣在一起,太阳就是这几千亿颗恒星里普普通通的一颗。

那太阳待在什么位置呢？它不在银河系中心那个热闹的核球里，也不在边缘荒凉的地带，太阳系位于银河系的一条旋臂上——这条旋臂叫猎户臂，也有的文献叫它猎户-天鹅臂，它的位置大概在银河系中心和边缘之间，距离银河系中心大约2.6万光年。

如果拿一个城市来打比方：

• 银河系中心那个繁华的核球，相当于北京的国贸CBD，恒星挤得密密麻麻，大概有好几十亿颗聚在一起
• 我们太阳系，差不多在四环到五环之间的一个居民区里，不偏不倚，安安静静地绕着银河系中心转

太阳带着我们整个太阳系，以大约每秒220千米的速度绕着银河系中心狂奔，绕一圈要花掉大约2.3亿年，上一次太阳绕到当前位置的时候,恐龙才刚刚在地球上出现。

从太阳系往外走，会经历什么

好，现在你坐上一艘想象出来的宇宙飞船，从地球出发，沿着太阳系往外飞,这个旅程是什么样子的？

我们先飞过太阳系的八大行星，经过柯伊伯带——那是一片充满冰冻小天体的区域，冥王星就待在那儿，再往外飞，你会穿过日球层顶，这是太阳风能吹到的最远边界，一旦跨过这个边界，你就正式告别太阳系的行星际空间,进入星际空间了。

关键就是这里：你一离开太阳系，立刻进入的仍然是银河系的空间。只不过这时候你身处银河系的恒星际空间，周围充斥着稀薄的星际气体和尘埃，偶尔能碰到一颗孤独的恒星或者行星，你不会看到什么银河系的“大门”，也不会有什么明显的边界标志——就像你开车从小区出来，不会在小区门口看到一块“您现在进入的城市区域”的牌子。

太阳系和银河系的关系,用一句话总结就是：

太阳系是银河系内部的一个小区域，它不是独立于银河系的，而是完全嵌套在银河系里的。

那“太阳系外面”就没有任何结构了吗

这个问题问得好，宇宙里的结构是分层的，太阳系外面不是银河系,但银河系外面还有很多故事。

层级	我们属于哪个	大概的尺度
行星系统	太阳系	半径约1光年（奥尔特云边界）
星系	银河系	直径约10万光年
本星系群	银河系所在的小星系群	直径约1000万光年
本超星系团	室女座超星系团	直径约1.1亿光年
更大尺度结构	拉尼亚凯亚超星系团	直径约5.2亿光年

银河系往上一级，它属于本星系群，这是一个由几十个星系组成的小团体，银河系是其中最大的两个成员之一，另一个是仙女座星系，仙女座星系离我们大约250万光年，是目前已知的离我们最近的大型螺旋星系，再过大约40亿年，银河系和仙女座星系会撞在一起，合并成一个更大的椭圆星系——天文学家给它预备了个名字，叫“Milkomeda”,银河仙女星系。

本星系群又属于更大的室女座超星系团，而这个超星系团又嵌套在更庞大的拉尼亚凯亚超星系团里，拉尼亚凯亚在夏威夷语里的意思是“无尽的天堂”，名字取得挺贴切,因为它里面包含了大约十万个星系。

你看，宇宙结构就像俄罗斯套娃，一层套一层，太阳系是最里面那个小套娃，银河系是稍微大一点的那个，再往外还有更大的套娃一层层排下去，你不能说“最小的套娃外面就是第二小的套娃”——它本来就在里面嘛。

为什么大家容易觉得太阳系外面是银河系

我琢磨了一下，这种误解其实挺普遍的,原因大概有这几个：

• 教科书上的示意图太简洁了。很多科普图会把太阳系画成一个小点，旁边标注“太阳系”，然后外面一圈巨大的区域标注“银河系”，这种图看起来很像太阳系被银河系包着，给人一种“太阳系外面就是银河系”的错觉，其实这种图只是把银河系当作背景来示意，并不是说太阳系独立在银河系之外
• “出太阳系”等于“进入银河系”这种说法本身也没错，但容易偷换概念。准确地说，离开太阳系后你进入的是银河系内的恒星际空间，而不是“刚进入银河系”
• 空间尺度的概念不太直观。太阳系半径大概1光年，银河系直径约10万光年，这两个数字差了好几个数量级，可我们平时不太容易感受到“一光年”到底是多大，所以脑子会把这两个尺度混在一起想

说起来，我第一次认真去想这个问题还是大学时候的事了，那时候在图书馆翻到一本讲宇宙大尺度结构的书，里面有一张图，把太阳系的位置标在银河系旋臂上，我盯着看了好几分钟，突然有一种“原来我们住的这个地方是这样啊”的感叹。

站在银河系里看银河系外面

既然聊到这儿了，我再多说一个有意思的角度：银河系外面到底是什么。

银河系外面就是其他星系，以及星系之间的广袤空间——天文学家叫它星系际空间，星系际空间不是完全空的，里面有极其稀薄的等离子体，温度高得惊人，可以达到几百万度，但因为粒子密度极低，你如果真飘在那儿,并不会觉得热。

离银河系最近的几个“邻居”除了仙女座星系，还有一个三角座星系，大小比银河系和仙女座都小一些，再远一点的，就是通过望远镜才能看到的那些成千上万的星系了，1995年哈勃望远镜对准天上一块看起来什么都没有的区域拍了十几天，那片区域只有满月直径的一小部分，结果照片里出现了几千个遥远的星系——这就是著名的哈勃深场，那些星系有的远在百亿光年之外，光从那里出发的时候,地球都还没诞生。

这么一想，回到最开始的问题——太阳系外面是不是银河系——就很好理解了，太阳系从来就没离开过银河系，它从诞生那天起就泡在银河系这个大池子里，我们能飞出太阳系，但几万年之内想飞出银河系,那是另一回事了。

旅行者1号是飞得最远的人类探测器，1977年发射，到现在飞了四十多年，才刚刚离开太阳系的日球层边界，按它目前的速度，要飞到离太阳系最近的另一颗恒星比邻星，大概需要七万年，至于飞出银河系,那时间尺度已经超出了人类目前能想象的范畴。

不过话说回来，坐在一颗围绕银河系中心飞驰的行星上，和朋友们讨论“太阳系外面是什么”,这件事本身就已经够浪漫的了。