本专辑资料来源NASA / Moore Boeck

我们的太阳系

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我们的太阳系是一个行星系统,由我们的恒星、太阳和围绕它运行的所有物体组成:8颗大行星、许多更小的类行星、一百多颗卫星、数百万颗小行星、彗星和流星体。

我们称之为家的行星系统位于浩瀚的银河系的外旋臂上。大多数恒星都有自己的行星系统,这意味着仅在我们的星系中就可能有数十亿个行星系统。到目前为止,我们已经发现了数千个这样的太阳系外行星系统。

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太阳

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2013年NASA太阳动力学观测站观测到太阳耀斑爆发。NASA/SDO

太阳是一颗黄色的矮恒星,是太阳系中心炽热的炽热气体球。

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太阳发射出一颗中等强度的太阳耀斑。NASA/SDO

它的引力将整个太阳系维系在一起,把所有的东西(从最大的行星到最小的碎片粒子)都保持在它的轨道上。太阳和地球之间的联系和相互作用驱动着季节、洋流、天气、气候、辐射带和极光等等。虽然它对我们来说很特殊,但在银河系中散布着数十亿颗像我们的太阳一样的恒星。

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NuSTAR的观测结果。 NASA/JPL-Caltech/GSFC

太阳在许多文化中有许多名字。拉丁语中太阳拼写做“sol”,它是所有与太阳有关的事物的主要形容词:solar的字头。

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太阳爆发了日冕物质抛射和部分太阳灯丝。NASA/ SDO

水星

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信使号宇宙飞船获得的图像绘制的水星表面的全球地图。NASA/JHUAPL/CIW

水星是太阳系中最小的行星,大多数时候离太阳最近,只比地球的月亮稍大。

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北斋撞击水星的陨石坑。NASA/JHUAPL/CIW

从水星表面看,太阳的大小将是从地球上看的三倍多,而太阳光的亮度将是地球的11倍。

尽管水星离太阳很近,但它并不是我们太阳系中最热的行星,由于其稠密的大气层,这颗行星的名字属于附近的金星。但水星是速度最快的行星,每88个地球日绕太阳一周。

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信使号拍摄水星北部透视图,并根据水星表面的地形高度上色。NASA/JHUAPL/CIW

水星被恰当地命名为古罗马诸神中速度最快的神(swiftest of the ancient
Roman gods)。

金星

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NASA麦哲伦任务的雷达数据,它绘制了金星北半球的地形。NASA/JPL

金星是离太阳最近的第二颗行星,也是我们最近的行星邻居。

与地球在结构和大小上相似,金星与大多数行星的自转方向相反。它厚厚的大气层将热量困在失控的温室效应中,使它成为太阳系中最热的行星,其表面温度足以融化铅。云层下隐约可见火山和变形的山脉。

金星是以古罗马爱与美的女神Venus命名的,古希腊人称她为阿佛洛狄特(Aphrodite)。

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根据麦哲伦任务数据的萨帕斯蒙斯在金星表面的三维透视图。NASA/JPL

地球

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2002年,美国宇航局的科学家们将地球的自然彩色图像拼接在一起。Earth
Observatory

地球——我们的家园,是距离太阳第三颗行星,也是迄今为止我们所知道的唯一有生物居住的地方。

虽然地球只是太阳系中第五大行星,但它是太阳系中已知唯一一个表面有液态水的星球。地球比附近的金星稍大,是离太阳最近的四颗行星中最大的一颗。这四颗行星都是由岩石和金属构成的。

地球这个名字至少有1000年的历史。

除了地球以外,所有的行星都是以希腊和罗马诸神的名字命名的。然而,“Earth”这个名字来自于日耳曼语,意思是“地面”。

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美国宇航局的Terra卫星捕捉到堪察加半岛火山喷发的羽状物。Earth Observatory

地球的月亮

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由美国宇航局的月球勘测轨道飞行器拍摄的月球照片。NASA/Lunar
Reconnaissance Orbite

到目前为止,月球是地球之外人类唯一涉足的地方。

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阿波罗17号宇航员站在月球表面。NASA

月球是我们夜空中最明亮、最大的天体,它通过调节我们的母星在其轴线上的摆动,导致气候相对稳定,从而使地球成为一个更适宜居住的星球。它还引发潮汐,创造出一种引导人类数千年的节奏。

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詹姆斯·欧文在Hadley-Apennine着陆点首次执行阿波罗15号月球表面出舱活动。NASA

月球很可能是几十亿年前一个火星大小的天体与地球相撞后形成的。

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Apollo
11登月舱外活动期间,驶员小巴兹·奥尔德林在登月舱支架附近的月球行走。NASA

地球唯一的天然卫星被简单地称为“the
Moon”,因为直到1610年伽利略发现围绕木星运行的四颗卫星,人们才知道还有其他卫星存在。在拉丁语中,月亮被称为Luna,这是所有与月亮有关的事物的主要形容词:lunar。

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从国际空间站上看到的月球穿过地球大气层的一瞥。NASA

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1992年12月,在探索木星系统的途中,伽利略号拍摄了这张月球的照片。NASA

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Apollo 12第二次出舱活动期间,两艘航天器:背景是Apollo
12登月舱,前景是Surveyor 3

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科学家兼宇航员哈里森·施密特在Apollo
17执行月球漫步任务时站在美国国旗旁。NASA

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Apollo 11 舱外活动期间,一名宇航员在月球土壤上的靴印的特写照片。NASA/JSC

火星

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海盗号轨道飞行器拍摄的水手号峡谷和火星图像的拼接图。NASA/JPL-Caltech

火星是距太阳第四颗行星,是一个尘土飞扬、寒冷、沙漠世界,大气非常稀薄。

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美国宇航局好奇号火星探测器在盖尔陨石坑的自拍像。NASA/JPL-Caltech/MSSS

这个充满活力的星球有四季、极地冰盖、死火山、峡谷和天气。

火星是太阳系中被探索得最多的天体之一,也是我们唯一派遣探测车漫游外星景观的星球。美国宇航局的任务已经发现了大量的证据,表明火星在数十亿年前是更加湿润和温暖的,有着更厚的大气层。

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“好奇号”火星车的桅杆照相机拍摄了火星探测器穿过沙丘时留下的车辙。JPL-Caltech/MS

火星被罗马人以战神的名字命名,因为它的红色让人联想到血。埃及人称它为“她的Desher”,意思是“红色的那个”。

即使在今天,它也经常被称为“红色星球”,因为火星灰尘中的铁元素会氧化或生锈,导致表面看起来是红色的。

小行星

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1993年8月28日,伽利略号在接近Ida的3分半钟之前,拍摄了张243
Ida小行星的照片。NASA

小行星是围绕太阳运行的巨大岩石和金属块。

其中一些成分较为岩石化,而另一些则较为金属化。就像彗星一样,它们是40多亿年前太阳系形成的残留物。

在火星和木星之间的主小行星带内,大部分这种古老的太空碎片都可以找到。许多小行星的轨道也远离小行星带,而且相当多的小行星的轨道与地球轨道相交。随着时间的推移,在木星和其他行星的引力作用下,小行星群在太阳系的不同部分聚集起来。

小行星的大小范围从灶神星(最大的直径为530公里)到直径不到10米的天体。

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2012年黎明号拍摄了这张原始行星灶神星的照片。NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

所有小行星的总质量加起来还不及地球的月球。

大多数小行星的形状都是不规则的,很多类似于土豆、骨头或保龄球瓶。人们发现许多小行星都有小的伴星。也有双星小行星,其中两个大小大致相同的岩石天体相互环绕,还有三颗小行星系统。小行星通常以神话人物和真人的名字命名。

谷神星

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矮行星谷神星是在一个假彩色渲染,突出了表面材料的差异。NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS

谷神星是火星和木星之间小行星带中最大的天体。事实上,它占小行星带总质量的30%。

谷神星布满了坑坑洼洼,没有大气,地下有大量的冰与岩石和盐混合在一起。它还拥有一座巨大的火山,很可能曾经喷发过盐和泥浆,以及一个有着突出的明亮的咸味沉积物的火山口——这表明这片冰冷的地下表面曾经喷发过,而且可能仍然活跃着。

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2015年12月黎明号拍摄的谷神星南半球的一个区域。NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

当朱塞普·皮亚齐(Giuseppe
Piazzi)在1801年发现谷神星时,他认为谷神星可能是一颗彗星,但事实证明他发现了小行星带的第一个成员。

尽管谷神星多年来一直被归类为小行星,但它比它的岩石邻居要大得多,也有很大的不同,以至于科学家们在2006年将它重新归类为矮行星。谷神星是太阳系内部唯一的矮行星(其他的都在海王星轨道之外)。

谷神星是以罗马农业女神的名字命名的。它和“cereal”一词来源于同一个词源。

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局黎明号宇宙飞船从13600Km外拍摄的谷神星。
NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

木星

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木星的真彩色拼接图由卡西尼上的窄角照相机在2000年12月拍摄的。NASA/JPL

木星是离太阳第五远的行星,也是太阳系中迄今为止最大的行星,其质量是其他所有行星总和的两倍多。

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木星北极区域南部边缘的一场动态风暴被朱诺号拍到。NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

木星的条纹和漩涡实际上是由氨和水组成的寒冷多风的云,漂浮在氢和氦的大气中。木星标志性的大红斑是一场比地球还大的风暴,已经肆虐了数百年。

Jupiter是以古罗马众神之王的名字命名的。

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木星南极彩色照片由公民科学家 Gabriel Fiset
用“朱诺号”上的JunoCam仪器数据拼接的

木星的卫星木卫一

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伽利略号飞船在1999年7月拍摄了这张木卫一的照片,这是人类第一次目睹它的真面目。

木星的岩石卫星木卫一是太阳系中火山活动最活跃的星球,有数百座火山,一些喷发的熔岩喷泉有几十公里高。

木卫一的惊人活动是木星强大的引力和距离木星较远的两颗相邻卫星之间较小但精确定时的引力拉锯战的结果。

在神话中,Io是一位凡人女子,在希腊神宙斯(罗马神话中的Jupite)和他的妻子赫拉(罗马神话中的Juno)之间发生争执时变成了一头牛。

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木卫一正在经历一次火山喷发。NASA/JPL/University of Arizona

木卫二

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伽利略号在20世纪90年代末拍摄冰质卫星木卫二的伪彩色照片。NASA/JPL-Caltech

在木星卫星木卫二冰冷的表面之下,或许是寻找适合生命生存的现代环境最有希望的地方。

Europa略小于地球的月球,木卫二的水冰表面被长而线性的裂缝纵横交错。和我们的星球一样,欧罗巴被认为有一个铁核,一个岩石地幔和一个咸水海洋。然而,与地球不同的是,木卫二的海洋位于一层厚约10至15英里的冰层之下,深度估计为40至100英里。

Europa的名字来源于希腊神话中被宙斯绑架的女人。

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木卫二上年轻的撞击坑Pwyll的增强型彩色图像。 NASA/JPL-Caltech/University
of Arizo

木星的最大卫星木卫三Ganymede

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伽利略号飞船拍摄的尼克尔森沟/阿贝拉沟区域的照片。NASA/JPL/Brown
University

Ganymede是太阳系中最大的卫星,也是唯一一个有自己磁场的卫星。磁场在环绕月球南北两极的区域形成极光,极光是发光的带电气体带。

Ganymede有大片明亮的山脊和沟壑,这些沟壑横贯着古老、黑暗的地形。这些沟槽区域是月球在遥远的过去经历了剧烈动荡的线索。科学家们还发现了强有力的证据,证明在盖尼梅德山存在地下海洋。

Ganymede是以一个男孩的名字命名的,他被宙斯任命为古希腊众神的酒保。

木卫四 Callisto

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伽利略号飞船拍摄的木卫四。NASA/JPL/DLR

木卫四是太阳系中第三大的卫星,几乎和水星一样大。它是四大伽利略卫星的最外层。明亮的伤疤是太阳系中最严重的陨石坑。它被认为是一个早已死亡的星球,表面几乎没有任何地质活动,表面年龄约为40亿年,Callisto拥有太阳系中最古老的景观。像木卫三和木卫二一样,木卫四也显示出在其冰冻表面下有海洋存在的有力证据。

Callisto是希腊神话中一个被宙斯变成了熊的女人名字。

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1979年3月旅行者1号拍摄的木卫四。NASA/JPL

土星

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在卡西尼号坠入土星大气层的两天前,抓拍到了土星及其光环的最后一张照片。NASA/JPL

土星是离太阳第六远的行星,也是太阳系第二大行星。土星由令人眼花缭乱的冰环组成,是所有行星中独一无二的。

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它不是唯一一颗有光环的行星,但没有一颗像土星的光环那样壮观或复杂。和木星一样,土星也是一个巨大的球体,主要由氢和氦组成。

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土星的春分。NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

土星是人类肉眼发现的离地球最远的行星,自古以来就为人所知。这颗行星是以罗马农业和财富之神命名的,他也是木星之父。

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土卫六泰坦

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土星最大的卫星,土卫六,是太阳系中第二大的卫星——木星的木卫三只比土卫六大2%。

泰坦比地球的月亮还要大,甚至比水星还要大。

土卫六是太阳系中唯一一颗拥有云层和稠密大气层的卫星,大气层主要由氮气和甲烷构成。它也是太阳系中已知的唯一一个有类似地球的液体蒸发、降雨和流动循环的地方。

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Titan上充满了液态碳氢化合物,如乙烷和甲烷。

但是在泰坦上,云、雨、河流、海洋和湖泊不是水,而是由液态碳氢化合物构成的。月球表面是冰的,在零下几百度。大片地区覆盖着由碳氢化合物“沙”构成的沙丘,这些“沙”已经从烟雾缭绕的朦胧大气中沉降下来。

Titan这个名字来自于古希腊神话中天神乌剌诺斯与地神该亚所生之六儿六女及其后代的统称。土星的其他几颗卫星都是巨神提坦族之一。

土卫二

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在我们的太阳系中,很少有行星能像土星冰冷的海洋卫星土卫二(Enceladus)那样引人注目。

一些星球被认为在它们冰冻的外壳下有液态水海洋,但是土卫二将它的海洋喷射到太空中,宇宙飞船可以对其进行采样。

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土卫二背光图像,在极地区,喷泉状的物质喷射源高耸入云。NASA/JPL

从这些样本中,科学家们已经确定土卫二拥有生命所需的大部分化学成分,而且很可能有热液喷口向它的海洋喷出富含矿物质的热水。

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土卫二和亚利桑那州一样宽,也是太阳系中最白、反射能力最强的表面。月球在围绕土星轨道运行时,会形成一个自己的光环——它的冰晶喷向环绕其轨道的空间,环绕土星形成土星的E光环。

土卫二是以希腊神话中的一个巨人命名的。也是乌剌诺斯和该亚的后代,蛇足巨人Gigantes之一。

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土卫二南极的羽状喷泉。 NASA/JPL

天王星

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1986年,旅行者2号拍摄的天王星照片。NASA/JPL

天王星是太阳系中直径第三大的第七颗行星,它非常寒冷且多风。

这颗巨大的行星被微弱的光环和二十多个小卫星环绕,当它以接近其轨道平面90度的角度旋转时。这种独特的倾斜使天王星看起来像是在它的一侧旋转。

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天王星是蓝绿色的颜色,因为大量的甲烷,它吸收红光,但允许蓝色反射回太空。大气主要由氢和氦组成,但也包括大量的水、氨和甲烷。

天王星是第一颗借助望远镜发现的行星,由天文学家威廉·赫歇尔于1781年发现,尽管他最初认为它
要么是一颗彗星,要么是一颗恒星。赫歇尔试图用他的赞助人英国国王乔治三世的名字来命名他的发现乔治姆·西多斯,但没有成功。相反,这颗行星最终以Uranus命名,Uranus是希腊的天神,也是Kronos的父亲。

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这张天王星及其光环的红外合成图像来自凯克望远镜。

海王星

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这张海王星的照片来自美国宇航局的旅行者2号飞船,摄于1989年。

黑暗,寒冷和超音速风的鞭策,巨大的海王星是围绕我们的太阳第八和最遥远的主要行星。

海王星距离太阳30多AU,肉眼是看不见的。2011年,海王星完成了自发现以来的第一个165年的轨道。

海王星离太阳太远,在我们看来,这颗蓝色大行星的正午就像黄昏一样。我们在地球上看到的温暖光大约是海王星上阳光的900倍。这颗行星丰富的蓝色来自其大气中的甲烷,甲烷吸收红色波长的光,但允许蓝色波长的光反射回太空。

海王星是第一颗通过数学计算找到的行星。利用乌尔班·勒维耶的预测,约翰·加勒于1846年发现了这颗行星。这颗行星是以罗马海神的名字命名的。

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冥王星

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2015年7月,新视野号任务拍摄到冥王星的彩色照片。

冥王星是一个复杂而神秘的世界,有山脉、山谷、平原、火山口,显然甚至还有冰川。

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vnsr威尼斯城官网登入,2015年7月,美国宇航局的新视野号任务拍摄了冥王星的山脉和平原。

冥王星于1930年被发现,长期以来一直被认为是太阳系的第九大行星。但是,在发现许多类似的、有趣的天体都居住在海王星之外的柯伊伯带之后,冰冷的冥王星被重新归类为矮行星。

冥王星是以罗马冥神的名字命名的。

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新视野号使用了增强的彩色图像来探测冥王星表面成分和纹理的差异。

彗星

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2014年11月罗塞塔号任务中的67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星。ESA/Rosetta/NAVCAM

彗星是冰冷的宇宙尘埃球:由围绕太阳运行的尘埃、冰和冰冻气体组成的山脉。就像小行星一样,它们是40多亿年前太阳系形成时的残留物。

当远离太阳时,它们就会被冻结并处于休眠状态,它们通常有一个小镇那么大。当彗星的轨道使它接近太阳时,它会升温,并向一个巨大的发光的头部喷出尘埃和气体,这个头部被称为彗发,比行星还大。这些尘埃和气体形成了一条尾巴,从太阳向外延伸了数百万英里,严格来说是两条尾巴,一条是尘埃,另一条是带电离子。

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彗星通常有长而圆的轨道。有些绕太阳公转需要几十年,而另一些则需要数千年。在柯伊伯带和更远的奥尔特云中,有数十亿颗彗星绕着太阳运行。奥尔特云是环绕太阳系的彗星的球形外壳,它可能延伸到离太阳最近的恒星的一半。

彗星通常以其发现者的名字命名,要么是人,要么是宇宙飞船。

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在太阳系之外

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这个艺术插图展示了我们星系的螺旋结构。NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

我们的太阳是银河系中至少1000亿颗恒星之一,这是一个直径约10万光年的螺旋星系。

星系呈风车状排列,有四个主臂,我们就住在其中之一,离中心大约三分之二的距离

我们星系中的大多数恒星被认为拥有自己的行星家族。到目前为止,已经发现了数千颗“系外行星”,还有数千颗候选行星正在等待确认。这些新发现的太阳系中有许多与我们的太阳系大不相同。

银河系中所有的恒星都围绕星系中心的一个超大质量黑洞运行,这个黑洞的质量估计是我们的太阳的400万倍。幸运的是,它距离地球28000光年,是一个安全的距离。

我们的星系是宇宙中无数亿个星系中的一个,每个星系都有数亿到数十亿颗恒星。

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银河系中心周围的区域色彩斑斓。 NASA/JPL-Caltech

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创生之柱。NASA、ESA/Hubble and the Hubble Heritage Team

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超新星残骸仙后座A。NASA/CXC/SAO

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银河系内恒星形成区RCW 108。NASA/JPL-Caltech/CXO/CfA

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