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天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

根據現代天文學觀點,天體系統從小到大大致可以分為行星系統、恆星系統、星系系統、星系群系統、超星系團系統、宇宙六個不同層級的天體系統。接下來,小殊將會以地球為起點從行星系統開始為大家講述六個不同層級的天體系統。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

行星系統

行星通常指自身不發光,環繞著恆星運轉的天體。對於人類來說,最為熟悉的行星就是我們賴以生存的地球家園。

行星系統是指以行星為引力中心,囊括行星及其衛星在內的天體系統。

行星系統是宇宙六大天體系統中最小的天體系統,我們熟知的行星系統是地月系統。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

地月系統即地球和月亮構成的天體系統,地球是地月系統的中心天體。人們一般把地月系的運動描述為月球對於地球的繞轉運動。但實際上地月系運動,是地球與月球圍繞地月系的公共質心繞轉運動。

天文學家根據相關資料估算,地月系的公共質心的位置在離地心約4671公里的地球體內,地球與月球繞它們的公共質心旋轉一週的時間為27天7小時43分11。6秒。

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雖然地月系公共質心位於地球內部,但地月系的質量中心卻不在地球內部。按照天文學家的說法,由於地球質量同月球質量的懸殊差距,地月系的質量中心在距離地球表面1650公里處。

在一些科幻電影中,你可能會聽到日地距離一詞。以前,小殊覺得,所謂日地距離應該就是地球和太陽之間的距離。但直到今天,小殊才知道自己的這個看法是錯誤的。在天文學中,所謂日地距離並不是地球到太陽之間的距離,而是太陽中心和地月系質心的距離。

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恆星系統

恆星系統是以恆星為中心並由其引力維持運轉的天體系統。在宇宙六大天體系統中,恆星系統位列第五,是比行星系統高一個層次的天體系統,我們生活中聽的最多的恆星系統應該是太陽系。

太陽系是以太陽為中心並由其引力維持運轉的天體系統,主要有三個不同組成部分,第一個組成部門是作為恆星的太陽,第二個組成部分是八大行星及其衛星組成的行星系統,第三個組成是包括柯伊伯帶以及木星和火星軌道間的主小行星帶。柯伊伯帶和主小行星帶主要由類似冥王星的矮行星、類似希龍的小行星、類似哈雷的彗星和行星際物質組成。

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除以上三部分外,一些天文學家覺得奧爾特雲也是太陽系的組成部分。在天文學中,奧爾特雲是一個假設包圍著太陽系的球體雲團,其間佈滿一些不活躍的彗星。按照天文學家的說法,目前地球可觀測的彗星和流星基本上來自於主小行星帶、柯伊伯帶和奧爾特雲。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

太陽系位於銀河系邊緣,其中,太陽以220千米/秒的速度繞銀心運動,大約2。5億年繞行一週。也正是如此,地球氣候及整體自然界以2。5億年為週期性不斷髮生改變。根據天文學家估算,太陽的壽命為100-120億年,也就是說太陽終其一生大約可以圍繞銀心旋轉40-48次。

星系系統

星系是構成宇宙的基本單位,又被人稱之為宇宙島,是由大量的恆星系及星際塵埃組成的執行系統。

我們最為熟悉的星系是銀河系,銀河系自內向外由銀心、銀核、銀盤、銀暈和銀冕五個部分組成,它是一個包含類似太陽系的恆星系統、氣體、宇宙塵埃和暗物質,並且受到重力束縛的棒旋星系。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

研究表明,銀河系直徑約為10萬光年,總質量大約是太陽質量的1。5萬億倍,由1000億-4000億顆恆星構成。銀河系擁有四條清晰對稱的旋臂,旋臂之間相距4500光年。在銀河系中心,多是以白矮星為主的老年恆星,在銀河系外圍區域則是新生的年輕恆星。

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此外,銀河系有大麥哲倫星系和小麥哲倫星系兩個伴生星系,在銀河系周圍幾十萬光年的區域中,還分佈著十幾個衛星星系,銀河系在圍繞室女座本星系群公轉的過程中,透過吞噬周邊的矮星系壯大自身。

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星系群系統

星系群是由多個星系系統組成了小規模天體集團,天文學家埃德溫?哈勃將銀河系所在的小規模天體集團稱之為本星系群。

本星系群是由銀河系、仙女星系、麥哲倫星雲等50個星系組成的疏散星系團,銀河系和仙女星系是本星系群成員星系中最大的兩個,它們位於本星系群的中心。除銀河系和仙女星系外,絕大部分成員星系是矮星系。

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此外,本星系群覆蓋一塊直徑大約1000萬光年的區域,質量約為太陽的 6。5×10^13倍,且其中絕大部分質量集中在銀河系和仙女星系。

在本星系群中,銀河系和仙女座星系相鄰,天文學家預測,在30-50億年後,銀河系將會和仙女座星系融合,成為一個不規則星系或者橢圓星系。

若是銀河系和仙女座星系融合,那融合形成的新星系將會成為本星系群的中心,囊括本星系群的公共重心。

超星系團系統

超星系團系統是可觀測宇宙中最大的天體系統,天文學家稱之為“星系長城”,太陽系所在的本星系群系統位於室女座超星系團中,是宇宙中數百萬星系團中的一個。

如果將一個超星系團系統看成一個點,宇宙中的超星系團系統構成將會構成一個星系長城結構,這個星系長城結構即一些科幻小說中經常出現的宇宙蛛網。

室女座超星系團是以室女座星系團為中心的不規則超星系團,由本星系群、室女座星系群在內的約100個星系群或星系團組成。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

室女座超星系團形狀類似薄餅,覆蓋直徑約為1。1億光年的區域,是可觀測宇宙中數以百萬計的超星系團中的一個,也是構成宇宙蛛網的一個點。

此外,天文學家還根據宇宙蛛網不同的點組成的大尺度纖維狀結構組成了一個更大的天體系統——超星系團複合體系統。例如室女座超星系團是拉尼亞凱亞超星系團的一部分,拉尼亞凱亞超星系團是雙魚-鯨魚座超星系團複合體的一部分。

在此,小殊不加贅述,若是感興趣,可在網上查閱。

宇宙

《屍子》記載,上下四方曰宇,往來古今曰宙。在我國古代,宇宙就是時間和空間的總稱。

在天文學中,宇宙即是時間、空間和物質的總稱,由室女座超星系團在內構成的宇宙蛛網及諸多星際間物質組成。

天體系統盤點:除了類似太陽系的恆星系統,你還知道那些?

若是將宇宙看成一個足球,宇宙蛛網就是足球表面的黑色線條組成的紋路,但足球線條組成了一個個完整的正六邊形,而宇宙蛛網可能形成各種不規則線條和圖形。

如果我們將宇宙也看作一個天體系統,那宇宙就是最大的天體系統,其他五個不同層次的天體系統依附於宇宙存在。

根據天文探測器觀察,目前宇宙可觀測直徑大約為930億光年。