內太陽系在傳統上是類地行星和小行星帶區域的名稱,主要是由矽酸鹽和金屬組成的。這個區域擠在靠近太陽的範圍內,半徑還比木星與土星之間的距離還短。
內行星所有的內行星
四顆內行星或是類地行星的特點是高密度、由巖石構成、只有少量或沒有衛星,也沒有環系統。它們由高熔點的礦物,像是矽酸鹽類的礦物,組成表面固體的地殼和半流質的地幔,以及由鐵、鎳構成的金屬核心所組成。四顆中的三顆(金星、地球、和火星)有實質的大氣層,全部都有撞擊坑和地質構造的表面特征(地塹和火山等)。內行星容易和比地球更接近太陽的內側行星(水星和金星)混淆。行星運行在壹個平面,朝著壹個方向。
水星
水星(Mercury)(0.4 天文單位)是最靠近太陽,也是最小的行星(0.055地球質量)。它沒有天然的衛星,僅知的地質特征除了撞擊坑外,只有大概是在早期歷史與收縮期間產生的皺折山脊。 水星,包括被太陽風轟擊出的氣體原子,只有微不足道的大氣。目前尚無法解釋相對來說相當巨大的鐵質核心和薄薄的地幔。假說包括巨大的沖擊剝離了它的外殼,還有年輕時期的太陽能抑制了外殼的增長。
金星
金星 (Venus)(0.7 天文單位)的體積尺寸與地球相似(0.86地球質量),也和地球壹樣有厚厚的矽酸鹽地幔包圍著核心,還有濃厚的大氣層和內部地質活動的證據。但是,它的大氣密度比地球高90倍而且非常幹燥,也沒有天然的衛星。它是顆炙熱的行星,表面的溫度超過400°C,很可能是大氣層中有大量的溫室氣體造成的。沒有明確的證據顯示金星的地質活動仍在進行中,但是沒有磁場保護的大氣應該會被耗盡,因此認為金星的大氣是經由火山的爆發獲得補充。
地球
地球(Earth)(1 天文單位)是內行星中最大且密度最高的,也是唯壹地質活動仍在持續進行中並擁有生命的行星。它也擁有類地行星中獨壹無二的水圈和被觀察到的板塊結構。地球的大氣也於其他的行星完全不同,被存活在這兒的生物改造成含有21%的自由氧氣。它只有壹顆衛星,即月球;月球也是類地行星中唯壹的大衛星。地球公轉(太陽)壹圈約365天,自轉壹圈約1天。(太陽並不是總是直射赤道,因為地球圍繞太陽旋轉時,稍稍有些傾斜。)
火星
火星(Mars)(1.5 天文單位)比地球和金星小(0.17地球質量),只有以二氧化碳為主的稀薄大氣,它的表面,例如奧林匹斯山有密集與巨大的火山,水手號峽谷有深邃的地塹,顯示不久前仍有劇烈的地質活動。火星有兩顆天然的小衛星,戴摩斯和福伯斯,可能是被捕獲的小行星。
小行星帶
小行星的主帶和特洛伊小行星 小行星是太陽系小天體中最主要的成員,主要由巖石與不易揮發的物質組成。
主要的小行星帶位於火星和木星軌道之間,距離太陽2.3至3.3 天文單位,它們被認為是在太陽系形成的過程中,受到木星引力擾動而未能聚合的殘余物質。
小行星的尺度從大至數百公裏、小至微米的都有。除了最大的谷神星之外,所有的小行星都被歸類為太陽系小天體,但是有幾顆小行星,像是竈神星、健神星,如果能被證實已經達到流體靜力平衡的狀態,可能會被重分類為矮行星。
小行星帶擁有數萬顆,可能多達數百萬顆,直徑在壹公裏以上的小天體。盡管如此,小行星帶的總質量仍然不可能達到地球質量的千分之壹。小行星主帶的成員依然是稀稀落落的,所以至今還沒有太空船在穿越時發生意外。
直徑在10至10.4 米的小天體稱為流星體。
谷神星
谷神星 (Ceres)(2.77 天文單位)是主帶中最大的天體,也是主帶中唯壹的矮行星。它的直徑接近1000公裏,因此自身的引力已足以使它成為球體。它在19世紀初被發現時,被認為是壹顆行星,在1850年代因為有更多的小天體被發現才重新分類為小行星;在2006年,又再度重分類為矮行星。
小行星族
在主帶中的小行星可以依據軌道元素劃分成幾個小行星群和小行星族。小行星衛星是圍繞著較大的小行星運轉的小天體,它們的認定不如繞著行星的衛星那樣明確,因為有些衛星幾乎和被繞的母體壹樣大。
在主帶中也有彗星,它們可能是地球上水的主要來源。
特洛依小行星的位置在木星的 L4或L5點(在行星軌道前方和後方的不穩定引力平衡點),不過"特洛依"這個名稱也被用在其他行星或衛星軌道上位於拉格朗日點上的小天體。 希耳達族是軌道周期與木星2:3***振的小行星族,當木星繞太陽公轉二圈時,這群小行星會繞太陽公轉三圈。
內太陽系也包含許多“淘氣”的小行星與塵粒,其中有許多都會穿越內行星的軌道。
2.中太陽系
太陽系的中部地區是氣體巨星和它們有如行星大小尺度衛星的家,許多短周期彗星,包括半人馬群也在這個區域內。此區沒有傳統的名稱,偶爾也會被歸入“外太陽系”,雖然外太陽系通常是指海王星以外的區域。在這壹區域的固體,主要的成分是“冰”(水、氨和甲烷),不同於以巖石為主的內太陽系。
外行星
所有的外行星 在外側的四顆行星,也稱為類木行星,囊括了環繞太陽99%的已知質量。木星和土星的大氣層都擁有大量的氫和氦,天王星和海王星的大氣層則有較多的“冰”,像是水、氨和甲烷。有些天文學家認為它們該另成壹類,稱為“天王星族”或是“冰巨星”。這四顆氣體巨星都有行星環,但是只有土星的環可以輕松的從地球上觀察。“外行星”這個名稱容易與“外側行星”混淆,後者實際是指在地球軌道外面的行星,除了外行星外還有火星。
木星
木星(Jupiter)(5.2 天文單位),主要由氫和氦組成,質量是地球的318倍,也是其他行星質量總合的2.5倍。木星的豐沛內熱在它的大氣層造成壹些近似永久性的特征,例如雲帶和大紅斑。木星已經被發現的衛星有63顆,最大的四顆,甘尼米德、卡利斯多、埃歐、和歐羅巴,顯示出類似類地行星的特征,像是火山作用和內部的熱量。甘尼米德比水星還要大,是太陽系內最大的衛星。
土星
土星(Saturn)(9.5 天文單位),因為有明顯的環系統而著名,它與木星非常相似,例如大氣層的結構。土星不是很大,質量只有地球的95倍,它有60顆已知的衛星,泰坦和恩塞拉都斯,擁有巨大的冰火山,顯示出地質活動的標誌。泰坦比水星大,而且是太陽系中唯壹實際擁有大氣層的衛星。
天王星
天王星(Uranus)(19.6 天文單位),是最輕的外行星,質量是地球的14倍。它的自轉軸對黃道傾斜達到90度,因此是橫躺著繞著太陽公轉,在行星中非常獨特。在氣體巨星中,它的核心溫度最低,只輻射非常少的熱量進入太空中。天王星已知的衛星有27顆,最大的幾顆是泰坦尼亞、歐貝隆、烏姆柏裏厄爾、艾瑞爾、和米蘭達。
海王星
海王星(Neptune)(30 天文單位)雖然看起來比天王星小,但密度較高使質量仍有地球的17倍。他雖然輻射出較多的熱量,但遠不及木星和土星多。海王星已知有13顆衛星,最大的崔頓仍有活躍的地質活動,有著噴發液態氮的間歇泉,它也是太陽系內唯壹逆行的大衛星。在海王星的軌道上有壹些1:1軌道***振的小行星,組成海王星特洛伊群。
彗星
彗星歸屬於太陽系小天體,通常直徑只有幾公裏,主要由具揮發性的冰組成。 它們的軌道具有高離心率,近日點壹般都在內行星軌道的內側,而遠日點在冥王星之外。當壹顆彗星進入內太陽系後,與太陽的接近會導致她冰冷表面的物質升華和電離,產生彗發和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見的彗尾。
短周期彗星是軌道周期短於200年的彗星,長周期彗星的軌周期可以長達數千年。短周期彗星,像是哈雷彗星,被認為是來自柯伊伯帶;長周期彗星,像海爾·波普彗星,則被認為起源於奧爾特雲。有許多群的彗星,像是克魯茲族彗星,可能源自壹個崩潰的母體。有些彗星有著雙曲線軌道,則可能來自太陽系外,但要精確的測量這些軌道是很困難的。 揮發性物質被太陽的熱驅散後的彗星經常會被歸類為小行星。
半人馬群
半人馬群是散布在9至30 天文單位的範圍內,也就是軌道在木星和海王星之間,類似彗星以冰為主的天體。半人馬群已知的最大天體是10199 Chariklo,直徑在200至250 公裏。第壹個被發現的是2060 Chiron,因為在接近太陽時如同彗星般的產生彗發,目前已經被歸類為彗星。有些天文學家將半人馬族歸類為柯伊伯帶內部的離散天體,而視為是外部離散盤的延續。
3.外海王星區
在海王星之外的區域,通常稱為外太陽系或是外海王星區,仍然是未被探測的廣大空間。這片區域似乎是太陽系小天體的世界(最大的直徑不到地球的五分之壹,質量則遠小於月球),主要由巖石和冰組成。
柯伊伯帶
柯伊伯帶,最初的形式,被認為是由與小行星大小相似,但主要是由冰組成的碎片與殘骸構成的環帶,擴散在距離太陽30至50 天文單位之處。這個區域被認為是短周期彗星——像是哈雷彗星——的來源。它主要由太陽系小天體組成,但是許多柯伊伯帶中最大的天體,例如創神星、伐樓拿、2003 EL61、2005 FY9和厄耳枯斯等,可能都會被歸類為矮行星。估計柯伊伯帶內直徑大於50 公裏的天體會超過100,000顆,但總質量可能只有地球質量的十分之壹甚至只有百分之壹。許多柯伊伯帶的天體都有兩顆以上的衛星,而且多數的軌道都不在黃道平面上。
柯伊伯帶大致上可以分成***振帶和傳統的帶兩部分,***振帶是由與海王星軌道有***振關系的天體組成的(當海王星公轉太陽三圈就繞太陽二圈,或海王星公轉兩圈時只繞壹圈),其實海王星本身也算是***振帶中的壹員。傳統的成員則是不與海王星***振,散布在39.4至47.7 天文單位範圍內的天體。傳統的柯伊伯帶天體以最初被發現的三顆之壹的1992 QB1為名,被分類為類QB1天體。
冥王星和卡戎
冥王星和已知的三顆衛星 目前還不能確定卡戎(Charon)是否應被歸類為當前認為的衛星還是屬於矮行星,因為冥王星和卡戎互繞軌道的質心不在任何壹者的表面之下,形成了冥王星-卡戎雙星系統。另外兩顆很小的衛星尼克斯(Nix)與許德拉(Hydra),則繞著冥王星和卡戎公轉。
冥王星在***振帶上,與海王星有著3:2的***振(冥王星繞太陽公轉二圈時,海王星公轉三圈)。柯伊伯帶中有著這種軌道的天體統稱為類冥天體。
離散盤
離散盤與柯伊伯帶是重疊的,但是向外延伸至更遠的空間。離散盤內的天體應該是在太陽系形成的早期過程中,因為海王星向外遷徙造成的引力擾動才被從柯伊伯帶拋入反覆不定的軌道中。多數黃道離散天體的近日點都在柯伊伯帶內,但遠日點可以遠至150 天文單位;軌道對黃道面也有很大的傾斜角度,甚至有垂直於黃道面的。有些天文學家認為黃道離散天體應該是柯伊伯帶的另壹部分,並且應該稱為"柯伊伯帶離散天體"。
鬩神星(又名齊娜)
鬩神星(136199 Eris)(平均距離68 天文單位)是已知最大的黃道離散天體,並且引發了什麽是行星的辯論。他的直徑至少比冥王星大15%,估計有2,400公裏(1,500英裏),是已知的矮行星中最大的。鬩神星有壹顆衛星,鬩衛壹(Dysnomia),軌道也像冥王星壹樣有著很大的離心率,近日點的距離是38.2 天文單位(大約是冥王星與太陽的平均距離),遠日點達到97.6 天文單位,對黃道面的傾斜角度也很大。
美國加州技術研究所的科學家2003年在太陽系的邊緣發現了這顆行星,編號為2003UB313,暫時命名為齊娜,直到2005年7月29日才向外界公布這個發現。據悉,各國天文學家於2006年8月24日的國際天文學聯合會大會上否認其為大行星。
據介紹,齊娜的直徑約壹千四百九十英裏,較太陽系邊緣的矮行星冥王星還要大七七英裏。而齊娜距離太陽九十億英裏,這個距離大約是冥王星和太陽間距離的三倍,也就是大約97.6個天文單位,壹個天文單位指的太陽與地球之間的距離。齊娜繞行太陽壹周,得花五百六十年它也是迄今為止我們所知道的太陽系中最遠的星體,是“庫伊伯爾星帶”裏亮度占第三位的星體。它比冥王星表面的溫度低,約零下214℃,是壹個非常不適合居住的地方。
這個星體呈圓形,最大可能是冥王星的兩倍。他估計新發現的這顆星星的直徑估計有2100英裏,是冥王星的1.5倍。
這個星體與太陽系統的主平面保持著45度的夾角,大部分其它行星的軌道都在這個主平面裏。布朗說,這就是它壹直沒有被發現的原因。