太阳系的领域包括太阳，4颗像地球的内行星，由许多小岩石组成的小行星带，4颗充满气体的巨大外行星，充满冰冻小岩石，被称为柯伊伯带的第二个小天体区。在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面和太阳圈，和依然属于设的奥尔特云。
依照至太阳的距离，行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星，8颗中的6颗有天然的卫星环绕着，这些星习惯上因为地球的卫星被称为月球而都被视为月球。在外侧的行星都有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着，而除了地球之外，肉眼可见的行星以五行为名，在西方则全都以希腊和罗马神话故事中的神仙为名。三颗矮行星是冥王星，柯伊伯带内最大的天体之一，谷神星，小行星带内最大的天体，和属于黄道离散天体的阋神星。
概述和轨道
太阳系内天体的轨道太阳系的主角是位居中心的太阳，它是一颗光谱分类为G2V的主序星，拥有太阳系内已知质量的99.86%，并以引力主宰著太阳系。木星和土星，太阳系内最大的两颗行星，又占了剩余质量的90%以上，目前仍属于说的奥尔特云，还不知道会占有多少百分比的质量。
太阳系内主要天体的轨道，都在地球绕太阳公转的轨道平面（黄道）的附近。行星都非常靠近黄道，而彗星和柯伊伯带天体，通常都有比较明显的倾斜角度。
由北方向下鸟瞰太阳系，所有的行星和绝大部分的其他天体，都以逆时针（右旋）方向绕着太阳公转。有些例外的，像是哈雷彗星。
环绕着太阳运动的天体都遵守开普勒行星运动定律，轨道都以太阳为椭圆的一个焦点，并且越靠近太阳时的速度越快。行星的轨道接近圆型，但许多彗星、小行星和柯伊伯带天体的轨道则是高度椭圆的。
在这么辽阔的空间中，有许多方法可以表示出太阳系中每个轨道的距离。在实际上，距离太阳越远的行星或环带，与前一个的距离就会更远，而只有少数的例外。例如，金星在水星之外约0.33天文单位的距离上，而土星与木星的距离是4.3天文单位，海王星又在天王星之外10.5天文单位。曾有些关系式企图解释这些轨道距离变化间的交互作用，但这样的理论从未获得证实。
形成和演化
艺术家笔下的原行星盘
太阳系的形成据信应该是依据星云说，最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小，并且同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示，只有超新星爆炸的心脏部分才能产生这些元素，所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高，使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩，因而触发了太阳的诞生。
被认定为原太阳星云的地区就是日后将形成太阳系的地区，直径估计在7,000至20,000天文单位，而质量仅比太阳多一点（多0.1至0.001太阳质量）。当星云开始塌缩时，角动量守恒定律使它的转速加快，内部原子相互碰撞的频率增加。其中心区域集中了大部分的质量，温度也比周围的圆盘更热。当重力、气体压力、磁场和自转作用在收缩的星云上时，它开始变得扁平成为旋转的原行星盘，而直径大约200天文单位，并且在中心有一个热且稠密的原恒星。
对年轻的金牛T星的研究，相信质量与预熔合阶段发展的太阳非常相似，显示在形成阶段经常都会有原行星物质的圆盘伴随着。这些圆盘可以延伸至数百天文单位，并且最热的部分可以达到数千K的高温。
一亿年后，在塌缩的星云中心，压力和密度将大到足以使原始太阳的氢开始热融合，这会一直增加直到流体静力平衡，使热能足以抵抗重力的收缩能。这时太阳才成为一颗真正的恒星。
相信经由吸积的作用，各种各样的行星将从云气（太阳星云）中剩余的气体和尘埃中诞生：
·当尘粒的颗粒还在环绕中心的原恒星时，行星就已经开始成长；
·然后经由直接的接触，聚集成1至10公里直径的丛集；
·接着经由碰撞形成更大的个体，成为直径大约5公里的星子；
·在未来得数百万年中，经由进一步的碰撞以每年15厘米的的速度继续成长。
在太阳系的内侧，因为过度的温暖使水和甲烷这种易挥发的分子不能凝聚，因此形成的星子相对的就比较小（仅占有圆盘质量的0.6%），并且主要的成分是熔点较高的硅酸盐和金属等化合物。这些石质的天体最后就成为类地行星。再远一点的星子，受到木星引力的影响，不能凝聚在一起成为原行星，而成为现在所见到的小行星带。
在更远的距离上，在冻结线之外，易挥发的物质也能冻结成固体，就形成了木星和土星这些巨大的气体巨星。天王星和海王星获得的材料较少，并且因为核心被认为主要是冰（氢化物），因此被称为冰巨星。
一旦年轻的太阳开始产生能量，太阳风会将原行星盘中的物质吹入行星际空间，从而结束行星的成长。年轻的金牛座T星的恒星风就比处于稳定阶段的较老的恒星强得多。
根据天文学家的推测，目前的太阳系会维持直到太阳离开主序。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料，为了能够利用剩余的燃料，太阳会变得越来越热，于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮，变亮速度大约为每11亿年增亮10％。
从现在起再过大约76亿年，太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合，这会导致太阳膨胀到现在半径的260倍，变为一个红巨星。此时，由于体积与表面积的扩大，太阳的总光度增加，但表面温度下降，单位面积的光度变暗。
随后，太阳的外层被逐渐抛离，最后裸露出核心成为一颗白矮星，一个极为致密的天体，只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。
[编辑本段]结构和组成
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统是宇宙中的一个小天体系统，
太阳系的结构可以大概地分为五部分：
太阳
太阳是太阳系的母星，也是最主要和最重要的成员。它有足够的质量让内部的压力与密度足以抑制和承受核融合产生的巨大能量，并以辐射的型式，例如可见光，让能量稳定的进入太空。太阳在赫罗图上的位置
太阳在分类上是一颗中等大小的黄矮星，不过这样的名称很容易让人误会，其实在我们的星系中，太阳是相当大与明亮的。恒星是依据赫罗图的表面温度与亮度对应关系来分类的。通常，温度高的恒星也会比较明亮，而遵循此一规律的恒星都会位在所谓的主序带上，太阳就在这个带子的中央。但是，但是比太阳大且亮的星并不多，而比较暗淡和低温的恒星则很多。
太阳在恒星演化的阶段正处于壮年期，尚未用尽在核心进行核融合的氢。太阳的亮度仍会与日俱增，早期的亮度只是现在的75%。
计算太阳内部氢与氦的比例，认为太阳已经完成生命周期的一半，在大约50亿年后，太阳将离开主序带，并变得更大与更加明亮，但表面温度却降低的红巨星，届时它的亮度将是目前的数千倍。
太阳是在宇宙演化后期才诞生的第一星族恒星，它比第二星族的恒星拥有更多的比氢和氦重的金属（这是天文学的说法：原子序数大于氦的都是金属。）。比氢和氦重的元素是在恒星的核心形成的，必须经由超新星爆炸才能释入宇宙的空间内。换言之，第一代恒星死亡之后宇宙中才有这些重元素。最老的恒星只有少量的金属，后来诞生的才有较多的金属。高金属含量被认为是太阳能发展出行星系统的关键，因为行星是由累积的金属物质形成的。
行星际物质
除了光，太阳也不断的放射出电子流（等离子），也就是所谓的太阳风。这条微粒子流的速度为每小时150万公里，在太阳系内创造出稀薄的大气层（太阳圈），范围至少达到100天文单位（日球层顶），也就是我们所认知的行星际物质。 太阳的黑子周期（11年）和频繁的闪焰、日冕物质抛射在太阳圈内造成的干扰，产生了太空气候。伴随太阳自转而转动的磁场在行星际物质中所产生的太阳圈电流片，是太阳系内最大的结构。
地球的磁场从与太阳风的互动中保护著地球大气层。水星和金星则没有磁场，太阳风使它们的大气层逐渐流失至太空中。 太阳风和地球磁场交互作用产生的极光，可以在接近地球的磁极（如南极与北极）的附近看见。
宇宙线是来自太阳系外的，太阳圈屏障著太阳系，行星的磁场也为行星自身提供了一些保护。宇宙线在星际物质内的密度和太阳磁场周期的强度变动有关，因此宇宙线在太阳系内的变动幅度究竟是多少，仍然是未知的。
行星际物质至少在在两个盘状区域内聚集成宇宙尘。第一个区域是黄道尘云，位于内太阳系，并且是黄道光的起因。它们可能是小行星带内的天体和行星相互撞击所产生的。第二个区域大约伸展在10－40天文单位的范围内，可能是柯伊伯带内的天体在相似的互相撞击下产生的。
内太阳系
内太阳系在传统上是类地行星和小行星带区域的名称，主要是由硅酸盐和金属组成的。这个区域挤在靠近太阳的范围内，半径还比木星与土星之间的距离还短。
内行星所有的内行星
四颗内行星或是类地行星的特点是高密度、由岩石构成、只有少量或没有卫星，也没有环系统。它们由高熔点的矿物，像是硅酸盐类的矿物，组成表面固体的地壳和半流质的地幔，以及由铁、镍构成的金属核心所组成。四颗中的三颗（金星、地球、和火星）有实质的大气层，全部都有撞击坑和地质构造的表面特征（地堑和火山等）。内行星容易和比地球更接近太阳的内侧行星（水星和金星）混淆。行星运行在一个平面，朝着一个方向
水星
水星（Mercury）（0.4 天文单位）是最靠近太阳，也是最小的行星（0.055地球质量）。它没有天然的卫星，仅知的地质特征除了撞击坑外，只有大概是在早期历史与收缩期间产生的皱折山脊。 水星，包括被太阳风轰击出的气体原子，只有微不足道的大气。目前尚无法解释相对来说相当巨大的铁质核心和薄薄的地幔。说包括巨大的冲击剥离了它的外壳，还有年轻时期的太阳能抑制了外壳的增长。
金星
金星 （Venus）（0.7 天文单位）的体积尺寸与地球相似（0.86地球质量），也和地球一样有厚厚的硅酸盐地幔包围着核心，还有浓厚的大气层和内部地质活动的证据。但是，它的大气密度比地球高90倍而且非常干燥，也没有天然的卫星。它是颗炙热的行星，表面的温度超过400°C，很可能是大气层中有大量的温室气体造成的。没有明确的证据显示金星的地质活动仍在进行中，但是没有磁场保护的大气应该会被耗尽，因此认为金星的大气是经由火山的爆发获得补充。
地球
地球（Earth）（1 天文单位）是内行星中最大且密度最高的，也是维一地质活动仍在持续进行中并拥有生命的行星。它也拥有类地行星中独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球的大气也于其他的行星完全不同，被存活在这儿的生物改造成含有21%的自由氧气。它只有一颗卫星，即月球；月球也是类地行星中唯一的大卫星。地球公转（太阳）一圈约365天，自转一圈约1天。（太阳并不是总是直射赤道，因为地球围绕太阳旋转时，稍稍有些倾斜。）
火星
火星（Mars）（1.5 天文单位）比地球和金星小（0.17地球质量），只有以二氧化碳为主的稀薄大气，它的表面，例如奥林匹斯山有密集与巨大的火山，水手号峡谷有深邃的地堑，显示不久前仍有剧烈的地质活动。火星有两颗天然的小卫星，戴摩斯和福伯斯，可能是被捕获的小行星。
小行星带
小行星的主带和特洛伊小行星 小行星是太阳系小天体中最主要的成员，主要由岩石与不易挥发的物质组成。
主要的小行星带位于火星和木星轨道之间，距离.3至3.3 天文单位，它们被认为是在太阳系形成的过程中，受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质。
小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有。除了最大的谷神星之外，所有的小行星都被归类为太阳系小天体，但是有几颗小行星，像是灶神星、健神星，如果能被证实已经达到流体静力平衡的状态，可能会被重分类为矮行星。
小行星带拥有数万颗，可能多达数百万颗，直径在一公里以上的小天体。尽管如此，小行星带的总质量仍然不可能达到地球质量的千分之一。小行星主带的成员依然是稀稀落落的，所以至今还没有太空船在穿越时发生意外。
直径在10至10-4 米的小天体称为流星体。
谷神星
谷神星 （Ceres）（2.77 天文单位）是主带中最大的天体，也是主带中唯一的矮行星。它的直径接近1000公里，因此自身的引力已足以使它成为球体。它在19世纪初被发现时，被认为是一颗行星，在1850年代因为有更多的小天体被发现才重新分类为小行星；在2006年，又再度重分类为矮行星。
小行星族
在主带中的小行星可以依据轨道元素划分成几个小行星群和小行星族。小行星卫星是围绕着较大的小行星运转的小天体，它们的认定不如绕着行星的卫星那样明确，因为有些卫星几乎和被绕的母体一样大。
在主带中也有彗星，它们可能是地球上水的主要来源。
特洛依小行星的位置在木星的 L4或L5点（在行星轨道前方和后方的不稳定引力平衡点），不过"特洛依"这个名称也被用在其他行星或卫星轨道上位于拉格朗日点上的小天体。 希耳达族是轨道周期与木星2:3共振的小行星族，当木星绕太阳公转二圈时，这群小行星会绕太阳公转三圈。
内太阳系也包含许多“淘气”的小行星与尘粒，其中有许多都会穿越内行星的轨道。
中太阳系
太阳系的中部地区是气体巨星和它们有如行星大小尺度卫星的家，许多短周期彗星，包括半人马群也在这个区域内。此区没有传统的名称，偶尔也会被归入"外太阳系"，虽然外太阳系通常是指海王星以外的区域。在这一区域的固体，主要的成分是"冰"（水、氨和甲烷），不同于以岩石为主的内太阳系。
外行星
所有的外行星 在外侧的四颗行星，也称为类木行星，囊括了环绕太阳99%的已知质量。木星和土星的大气层都拥有大量的氢和氦，天王星和海王星的大气层则有较多的“冰”，像是水、氨和甲烷。有些天文学家认为它们该另成一类，称为“天王星族”或是“冰巨星”。这四颗气体巨星都有行星环，但是只有土星的环可以轻松的从地球上观察。“外行星”这个名称容易与“外侧行星”混淆，后者实际是指在地球轨道外面的行星，除了外行星外还有火星。
木星
木星（Jupiter）（5.2 天文单位），主要由氢和氦组成，质量是地球的318倍，也是其他行星质量总合的2.5倍。木星的丰沛内热在它的大气层造成一些近似永久性的特征，例如云带和大红斑。木星已经被发现的卫星有63颗，最大的四颗，甘尼米德、卡利斯多、埃欧、和欧罗巴，显示出类似类地行星的特征，像是火山作用和内部的热量。甘尼米德比水星还要大，是太阳系内最大的卫星。
土星
土星（Saturn）（9.5 天文单位），因为有明显的环系统而著名，它与木星非常相似，例如大气层的结构。土星不是很大，质量只有地球的95倍，它有60颗已知的卫星，泰坦和恩塞拉都斯，拥有巨大的冰火山，显示出地质活动的标志。泰坦比水星大，而且是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。
天王星
天王星（Uranus）（19.6 天文单位），是最轻的外行星，质量是地球的14倍。它的自转轴对黄道倾斜达到90度，因此是横躺着绕着太阳公转，在行星中非常独特。在气体巨星中，它的核心温度最低，只辐射非常少的热量进入太空中。天王星已知的卫星有27颗，最大的几颗是泰坦尼亚、欧贝隆、乌姆柏里厄尔、艾瑞尔、和米兰达。
海王星
海王星（Neptune）（30 天文单位）虽然看起来比天王星小，但密度较高使质量仍有地球的17倍。他虽然辐射出较多的热量，但远不及木星和土星多。海王星已知有13颗卫星，最大的崔顿仍有活跃的地质活动，有着喷发液态氮的间歇泉，它也是太阳系内唯一逆行的大卫星。在海王星的轨道上有一些1:1轨道共振的小行星，组成海王星特洛伊群。
彗星
彗星归属于太阳系小天体，通常直径只有几公里，主要由具挥发性的冰组成。 它们的轨道具有高离心率，近日点一般都在内行星轨道的内侧，而远日点在冥王星之外。当一颗彗星进入内太阳系后，与太阳的接近会导致她冰冷表面的物质升华和电离，产生彗发和拖曳出由气体和尘粒组成、肉眼就可以看见的彗尾。
短周期彗星是轨道周期短于200年的彗星，长周期彗星的轨周期可以长达数千年。短周期彗星，像是哈雷彗星，被认为是来自柯伊伯带；长周期彗星，像海尔·波普彗星，则被认为起源于奥尔特云。有许多群的彗星，像是克鲁兹族彗星，可能源自一个崩溃的母体。有些彗星有着双曲线轨道，则可能来自太阳系外，但要精确的测量这些轨道是很困难的。 挥发性物质被太阳的热驱散后的彗星经常会被归类为小行星。
半人马群
半人马群是散布在9至30 天文单位的范围内，也就是轨道在木星和海王星之间，类似彗星以冰为主的天体。半人马群已知的最大天体是10199 Chariklo，直径在200至250 公里。第一个被发现的是2060 Chiron，因为在接近太阳时如同彗星般的产生彗发，目前已经被归类为彗星。有些天文学家将半人马族归类为柯伊伯带内部的离散天体，而视为是外部离散盘的延续。
外海王星区
在海王星之外的区域，通常称为外太阳系或是外海王星区，仍然是未被探测的广大空间。这片区域似乎是太阳系小天体的世界（最大的直径不到地球的五分之一，质量则远小于月球），主要由岩石和冰组成。
柯伊伯带
柯伊伯带，最初的形式，被认为是由与小行星大小相似，但主要是由冰组成的碎片与残骸构成的环带，扩散在距离太阳30至50 天文单位之处。这个区域被认为是短周期彗星——像是哈雷彗星——的来源。它主要由太阳系小天体组成，但是许多柯伊伯带中最大的天体，例如创神星、伐楼拿、2003 EL61、2005 FY9和厄耳枯斯等，可能都会被归类为矮行星。估计柯伊伯带内直径大于50 公里的天体会超过100,000颗，但总质量可能只有地球质量的十分之一甚至只有百分之一。许多柯伊伯带的天体都有两颗以上的卫星，而且多数的轨道都不在黄道平面上。
柯伊伯带大致上可以分成共振带和传统的带两部分，共振带是由与海王星轨道有共振关系的天体组成的（当海王星公转太阳三圈就绕太阳二圈，或海王星公转两圈时只绕一圈），其实海王星本身也算是共振带中的一员。传统的成员则是不与海王星共振，散布在39.4至47.7 天文单位范围内的天体。传统的柯伊伯带天体以最初被发现的三颗之一的1992 QB1为名，被分类为类QB1天体。
冥王星和卡戎
冥王星和已知的三颗卫星 冥王星（Pluto）（平均距离39 天文单位）是一颗矮行星，也是柯伊伯带内已知的最大天体之一。当它在1930年被发现后被认为是第九颗行星，直到2006年才重分类为矮行星。冥王星的轨道对黄道面倾斜17度，与太阳的距离在近日点时是29.7天文单位（在海王星轨道的内侧），远日点时则达到49.5天文单位。
目前还不能确定卡戎（Charon），冥王星的卫星，是否应被归类为目前认为的卫星还是属于矮行星，因为冥王星和卡戎互绕轨道的质心不在任何一者的表面之下，形成了冥王星-卡戎双星系统。另外两颗很小的卫星，尼克斯（Nix）与许德拉（Hydra）则绕着冥王星和卡戎公转。
冥王星在共振带上，与海王星有着3:2的共振（冥王星绕太阳公转二圈时，海王星公转三圈）。柯伊伯带中有着这种轨道的天体统称为类冥天体。
离散盘
离散盘与柯伊伯带是重叠的，但是向外延伸至更远的空间。离散盘内的天体应该是在太阳系形成的早期过程中，因为海王星向外迁徙造成的引力扰动才被从柯伊伯带抛入反覆不定的轨道中。多数黄道离散天体的近日点都在柯伊伯带内，但远日点可以远至150 天文单位；轨道对黄道面也有很大的倾斜角度，甚至有垂直于黄道面的。有些天文学家认为黄道离散天体应该是柯伊伯带的另一部分，并且应该称为"柯伊伯带离散天体"。
此外，关于类似太阳系的天体系统的研究的另一个目的是探索其他星球上是否也存在着生命。
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，它的最大范围约可延伸到1光年以外。太阳系的主要成员有：太阳（恒星）、九大行星（包括地球）、无数小行星、众多卫星（包括月亮），还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质.在太阳系中，太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，其它天体的总和不到有太阳的0.2%。太阳是中心天体，它的引力控制着整个太阳系，使其它天体绕太阳公转，太阳系中的九大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转。
距离
(AU)
半径
(地球)
质量
(地球)
轨道倾角
(度)
轨道
偏心率
倾斜度
密度
(g/cm3)
太阳 0 109 332,800 --- --- --- 1.410
水星 0.39 0.38 0.05 7 0.2056 0.1° 5.43
金星 0.72 0.95 0.89 3.394 0.0068 177.4° 5.25
地球 1.0 1.00 1.00 0.000 0.0167 23.45° 5.52
火星 1.5 0.53 0.11 1.850 0.0934 25.19° 3.95
木星 5.2 11.0 318 1.308 0.0483 3.12° 1.33
土星 9.5 9.5 95 2.488 0.0560 26.73° 0.69
天王星 19.2 4.0 17 0.774 0.0461 .86° 1.29
海王星 30.1 3.9 17 1.774 0.00 29.56° 1.64
冥王星 39.5 0.18 0.002 17.15 0.2482 119.6° 2.03
太 阳
清晨，当你站在茫茫大海的岸边或登上五岳之首的泰山，眺望东方冉冉升起的一轮红日时，一种蓬勃向上的会从心底油然而生。人们热爱太阳，崇拜太阳，赞美太阳，把太阳看作是光明和生命的象征。
太阳在人类生活中是如此的重要，以致人们一直对它顶礼膜拜。中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。印度人认为，当第一道阳光照射到恒河时，世界才开始有了万物。而在希腊神话中，太阳神被称为“阿波罗”。他是天神宙斯(Zeus)的儿子，他高大英俊，多才多艺，同时还是光明之神、医药之神、文艺之神、音乐之神、预言之神。他右手握着七弦琴，左手托着象征太阳的金球。
太阳处于太阳系的中心，是太阳系的主宰。它的质量占太阳系总质量的99．865％，是太阳系所有行星质量总和的745倍。所以，她有足够强大的吸引力，带领它大大小小的家族成员围着自己不停地旋转。
太阳是我们唯一能观测到表面细节的恒星。我们直接观测到的是太阳的大气层，它从里向外分为光球、色球和日冕三层。虽然就总体而言，太阳是一个稳定、平衡、发光的气体球，但它的大气层却处于局部的激烈运动之中。如：黑子群的出没，日珥的变化，耀斑的爆发等等。太阳活动现象的发生与太阳磁场密切相关。太阳周围的空间也充满从太阳喷射出来的剧烈运动着的气体和磁场。
天文上太阳的符号是⊙，它象征着宇宙之卵，是生命的源泉。
太 阳 基 本 数 据
日地平均距离
149，598，000千米
半径 696，000千米
质量 1.989×1033克
平均密度 1.409克/立方厘米
有效温度 5,770K
自转会合周期 26.9日(赤道);31.1日(极区)
光谱型 G2V
目视星等 -26.74等
目视绝对星等 4.83等
表面重力加速度 27,400厘米/平方秒
表面逃逸速度 617.7千米/秒
中心温度 约15,000,000K
中心密度 约160克/立方厘米
年龄 50亿年
太 阳 的 结 构
太阳是太阳系的中心天体,是太阳系里唯一的一颗恒星,也是离地球最近的一颗恒星。太阳是一颗中等质量的充满活力的壮年星，它处于系内，位于距银心约10千秒差距的悬臂内，银道面以北约8秒差距处。太阳的直径为139.2万千米，是地球的109倍。太阳的体积为141亿亿立方千米，是地球的130万倍。太阳的质量近2000亿亿亿吨，是地球的33万倍，它集中了太阳系99.865%的质量，是个绝对至高无上的“国王”。太阳是个炽热的气体星球，没有固体的星体或核心。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层。太阳能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳中心的密度和温度极高，它发生着由氢聚变为氦的热核反应，而该反应足以维持100亿年,因此太阳目前正处于中年期。太阳大气的主要成分是氢（质量约占71%）与氦（质量约占27%）。
太阳和地球一样，也有大气层。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。光球层厚约5000千米，我们所见到太阳的可见光，几乎全是由光球发出的。光球表面有颗粒状结构----“米粒组织”。光球上亮的区域叫光斑，暗的黑斑叫太阳黑子，太阳黑子的活动具有平均11.2年的周期。从光球表面到2000千米高度为色球层，它得在日全食时或用色球望远镜才能观测到，在色球层有谱斑、暗条和日珥，还时常发生剧烈的耀斑活动。色球层之外为日冕层，它温度极高，延伸到数倍太阳半径处，用空间望远镜可观察到X射线耀斑。日冕上有冕洞，而冕洞是太阳风的风源。日冕也得在日全食时或用日冕仪才可观测到。当太阳上有强烈爆发时，太阳风携带着的强大等离子流可能到达地球极区。这时，在地球两极则可看见瑰丽无比的极光。
太 阳 光 球 及 其 活 动
光球就是我们实际看到的太阳圆面，它有一个比较清楚的圆周界线。光球的表面是气态的，其平均密度只有水的几亿分之一。光球厚达500千米，极不透明。光球上密密麻麻地分布着极不稳定的斑斑点点，被称为“米粒组织”。米粒组织可能是光球下面气体对流产生的现象。另外，还有超米粒组织，其直径与寿命要大的多。在光球还分布着太阳黑子和光斑，偶尔还会出现白光耀斑。这些活动现象有着相差悬殊的亮度、物理状态和结构。
所谓太阳黑子是光球层上的黑暗区域，它的温度大约为4500K， 而光球其余部分的温度约为6000K。 在明亮的光球反衬下，就显得很黑。
发展完全的黑子是由较暗的核（本影）和围绕它的较亮部分（半影）构成的，形状像一个浅碟。太阳黑子是太阳活动的最明显标志之一。太阳黑子的突出特点是具有强大的磁场，范围从小太阳黑子的500高斯到大太阳黑子的4000高斯不等。黑子最多的年份称太阳活动极大年，最少的年份称太阳活动极小年。太阳黑子的平均活动周期是11．2年。光球上还有一些比周围更明亮的区域，叫光斑。它与黑子常常相伴而生。
太 阳 色 球 及 其 活 动
光球的上界同色球相接，在日全食时能看到。色球层厚约8000千米。太有反常增温现象，从光球顶部到色球顶部再到日冕区，温度不断陡升。色球层有出现在日轮边缘的针状物，它们不断产生与消失，寿命一般只有10分钟。色球上经常出现一些暗的“飘带”，我们称它为暗条 。当它转到日面边缘时，有时象一只耳朵，有时好象腾起的火焰，人们俗称它为日珥。日珥的形态千变万化，可分为宁静日珥、活动日珥和爆发日珥。
太阳色球层有些局部亮区域，我们称它为谱斑。它处于太阳黑子的正上方。有时谱斑亮度会突然增强，这就是我们通常说的耀斑。耀斑释放的能量极其巨大。其巨大的能量来自磁场。
日 冕 与 太 阳 风
太阳最外层的大气称为日冕。日冕延伸的范围达到太阳直径的几倍到几十倍。
在太阳活动极大年，日冕接近圆形；在太阳宁静年则呈椭圆形。
日冕中有大片不规则的暗黑区域，叫冕洞。冕洞是日冕中气体密度较低的区域。冕洞分为三种：极区冕洞，孤立冕洞，延伸冕洞。太阳能以太阳风----物质粒子流的形式失去物质。冕洞是高速太阳风的重要源泉。 日冕物质抛射是发生在日冕的非常宏观庞大的物质和磁场结构，它是大尺度致密等离子体的突然爆发现象。对地球影响最大的莫过于它。当太阳上有强烈爆发和日冕物质抛射时，太阳风携带着的强大等离子流可能到达地球极区。这时，地球两极就出现极光。极光的形态千变万化。太阳系内某些具有磁场的行星上也有极光。发生在日冕的耀斑叫X射线耀斑，它的波长只有1～8埃或更短。它直接引起地球电离层骚扰，从而影响地球短波通讯。
太 阳 的 能 量 来 源
太阳的能源问题一向很吸引人。最早有人提出太阳能量是由其自身物质向中心收缩产生的。然而，这样的能源只可维持大约3000万年,而地球上最古老的岩石年龄已有38亿年了。此后的一些说，同样难以自圆其说。后来人们才知道，太阳能源来自它直径不到50万千米的核心部分，其核心温度极高，压力极大，发生了热核反应：每4个氢原子核结合成一个氦原子核，同时释放出巨大的能量。这一过程足足可以进行100亿年。
太 阳 活 动 预 报
日地空间环境状态的变化对现代生活、生产所依赖的现代尖端技术显得越来越重要。前面已提到，X射线耀斑直接引起地球电离层骚扰，从而影响地球短波通讯。太阳质子会危及宇航员和宇宙飞行器上的传感器及控制设备，对在高纬地区飞行的旅客和乘务人员也构成辐射威胁。另外有人统计，剧烈的太阳活动与地震、火山爆发、旱涝灾害、心脏和神经系统疾病的发生及交通事故都有关系。 所以，太阳活动和日地物理预报是非常重要的。太阳活动预报分为长期、中期、短期预报和警报。
日地空间环境作为系统的科学研究对象是在1957年人类进入太空开始的。50至70年代是探索阶段，人们逐步认识到太空环境的重要性。在大量探测的基础上建立了描述环境的静态模式，对一些重大的航天活动做了安全性的预报。80年代以后，在需求的推动下，日地空间环境的研究得到迅速的发展。自19年开始每隔四年一次的国际日地预报会议均如期举行，规模逐次扩大。为了联合和协调各主要国家的工作，成立了联合的预报中心。总部设在美国，有10个区域警报中心分布于全球。我们北京区域警报中心是其中之一。进入90年代以后科学家们形象地称之为“空间天气。
虽然取得了一些成绩，但预报水平仍亟待提高。
日 食—瑰丽的自然景观
日食，特别是日全食，是天空中颇为壮观的景象。如果在晴朗的天气发生日全食，人们可以看到：好端端一个圆圆的太阳，它的西边缘开始缺掉一块（实际上是被月影遮住），所缺的面积逐渐扩大，当太阳只剩下一个月牙形时，天色逐渐昏暗下来，如同夜幕降临。当太阳全被遮住时，夜幕完全笼罩大地。突然，在原来太阳位置四周喷射出皎洁悦目的淡蓝色的日冕和红色的日珥。此后，太阳西边缘又露出光芒，大地重见光明，太阳圆面上被遮的部分逐渐减少，太阳渐渐恢复了本来面貌。
仔细观察，在全食即将开始或结束时，太阳圆面被月球圆面遮住，只剩下一圈弯弯的细线时，往往会出现一串发光的亮点，像是一串晶莹剔透的珍珠。这是由于月球表面高低不平的山峰像锯齿一样把太阳发出的光线切断造成的。英国天文学家倍利（Berrie）于1838年和1842年首先描述并研究了这种现象，所以称为倍利珠。
日 食 成 因
我们知道，月球是围绕地球转动的，地球又带着月球一起绕着太阳公转，当月球运行到太阳和地球之间，三者差不多成一直线时，月影挡住了太阳，于是就发生了日食。月影有本影、伪本影（本影的延长部分）和半影之分。在月亮本影扫过的地方，那里太阳光全部被遮住，所看到的是日全食；在半影扫过的地方，月球仅遮住日面的一部分，这时看到的是日偏食。有时，月球本影达不到地面，它延伸出的伪本影扫到地面，此时太阳中央的绝大部分被遮住，在周围留有一圈明亮的光环，这就是日环食。天文学家称环食和全食为中心食。中心食的过程中必然会发生日偏食。
日食一定发生在朔日，即农历初一，但不是所有的朔日都会发生日食。这是因为月球绕地球运动的轨道平面（白道面）和地球绕太阳运转的轨道平面（黄道面）并不是重叠在一起的，而是有一个平均大约为5°09′的倾角。所以在大多数的朔日里，月球虽然运行到太阳和地球之间，但月影扫不到地面而不会发生日食。据统计，世界上每年至少要发生两次日食，最多时可达5次。月球的本影或伪本影在地面扫过的区域称为日食带。日食带的宽度一般为几十千米至二三百千米，因此，平均要二三百年才有机会在某一地区看到一次日全食。19年3月9日，中国黑龙江北端看到了一次日全食，这是本世纪在中国能看到的最后一次日全食。1999年8月11的日全食，是本世纪陆地地区可见的最后一次日全食，全食带从大西洋西海岸，经大西洋、英国南端、法国、德国，到西亚、印度北部和孟加拉湾。其中罗马尼亚的布加勒斯特附近全食时间最长，是观看这次日食最好的地区。
中国古代日食观测
在科学不发达的古代，人们不明白日食发生的原因，以为太阳被“”吃掉了。因此，每当发生日食，人们都非常恐慌，敲盆击鼓要把“”轰走。古代统治者把日食看作是上天的警告，因此对日食观测很重视，设有专门机构和官员负责。相传公元前2000多年的中国夏代，有一位叫羲和的天文官员因沉缅酒色，漏报了日食，被斩首。据说此后再也没有一个天文官员敢在观测时玩忽职守了。
由于历代都有专门的观测者，因而中国古代留下的日食记录是很丰富的。根据统计，到清代为止，不算甲骨文，只是史书记载的日食就有1000次以上，这是一份十分宝贵的科学遗产。其中最早的一次发生在大禹三年，在平定三苗之乱时发生日食，由此推算出的年代为公元前1912年，即距今3911年了。
由于日光十分强烈，除了日全食之外，是无法用眼睛直接观测太阳的。公元前1世纪，有一个叫京房的人取了一种很巧妙的观测日食的方法。他将一盆水放在院子里，日食时去观察水中映出的太阳，从而避免了眼睛直接接触阳光而被灼伤。后来，人们用油代替水，进一步减少了日光的刺激。13世纪，元代大天文学家郭守敬发明了一种叫仰仪的半球形仪器，里面有刻度，可以比较准确地测定各个食相的时刻，并估计出食分。到了17世纪，望远镜传入了中国，崇尚西学的科学家徐光启用它观测日食，观测精度有了大幅度提高。
因为日食计算涉及到太阳和月球的运动，所以，古代不少天文学家利用日食记录来验证自己的历法。而到了本世纪，古代日食记录有了更多的用途。1969年有人利用25次公元2年以前的古日食记录来计算地球自转速率的长期变化（逐渐变慢），这25次中有9次是中国的。世界天文学家普遍认为，中国古代日食记录的可信程度是最好的。
现 代 日 食 观 测
在历史上，人们利用日全食时月影挡住日面的特殊条件，观测色球和日冕，取得了重要科学发现。现在，我们虽然已具备了平时观测太阳色球和日冕的若干手段，但还不能完全取代日全食的观测。最精细的日冕照片仍然是在日全食时拍下的；日全食时拍摄的闪光光谱，仍然是建立太阳光球、色球和日冕大气模型的重要观测资料。因此，在每次发生日全食时，天文学家总是千方百计地前去观测。
近50年来，对太阳的射电观测极大地推动了太阳物理学的进展，但是射电观测分辨率低，很难分辨日面上的细节。而在日食时，天文学家可以根据不同时刻月面掩日面的程度，及射电望远镜记录的变化，来判断射电源的准确位置，获取高分辨率的太阳射电观测资料。另外，与光学观测相比，射电望远镜还占有两大优势：首先人们感兴趣的是日食时月球掩食日面的过程，而不是日面被全掩的瞬间，所以偏食、环食同样具有观测价值；其次，光学观测日食的成功率不大，天气不佳或者日食过程中掠过日面的一片浮云都会使观测前功尽弃。射电观测则受天气影响很小。20世纪70年代中期以前，有关太阳射电的知识大部分是通过日食观测得到的。
日 全 食 与 相 对 论
爱因斯坦(Albert Einstein)是20世纪最伟大的科学家。提起爱因斯坦人们就会联想到相对论。相对论中有一个重要的推论就是：物质都有质量，质量产生引力。光线在经过物体近旁时会因引力作用而发生偏转。通常光线经过的物体质量很小，所以偏转极微，近乎是条直线。当光线 通过质量足够大的物体时，偏转效应便会显示出来。太阳是个质量很大的物体，若有天体的光线从太阳近旁经过，应该发生可以检测出来的位置偏移。1916年爱因斯坦计算出恒星光在太阳近旁通过时偏转角度是1.75角秒。验证的方法就是利用日全食时拍摄太阳近旁恒星的照片，再用它与半年前或半年后太阳不在这个天区时的照片作非常精密的恒星位置测量比较，看看这些星的位置是否发生了微小的变化。
正好1919年5月29日将在南美洲和非洲发生一次日全食。为了验证相对论，英国格林尼治天文台和剑桥大学天文台分别派出了日食远征队到巴西和西非观测。两地的观测都非常成功。得到太阳近旁恒星位置移动的数量分别是1.98角秒和1.61角秒。考虑到观测过程中可能发生的各种误差，这样的数值已经非常接近理论值。这是日食观测史上最值得纪念的一次天文。
接着1922年9月21日东非和澳洲发生日全食，又有几支日食远征队观测成功。拍摄到的星像经过精密测定得出恒星位置偏移量为1.72角秒，与爱因斯坦所计算的理论值只差0.03角秒。以后，每逢日全食天文学家还在不断观测，结果都与理论值非常接近。日全食观测结果证明爱因斯坦的相对论是经得起考验的科学理论。
19年3月9日北京时间9时08分—9时l1分左右，我国黑龙江省漠河地区将发生日全食。虽然从全世界来说，大约每三年可见两次日全食，然而任一具体地区平均需三百多年才能看到一次日全食。即使是幅员辽阔的我国，本世纪也只能看到6次三全食，今年3月9日是其中最后一次。下一次将于2008年出现在我国西北地区。
在日全食期间，由于明亮的太阳光球被月球遮挡，在暗黑的天空背景上，将出现平时根本看不见的发光暗弱的太阳高层大气(色球层和日冕)，是研究太阳上这两个神秘层次的绝好机会。同时，日全食又是研究因太阳光突然消失而对地球大气、 电离层、 地磁和地电、以及生态等产生影响的难得时机，因而日全食具有重要的科研价值。并且，在日全食前后，也是对日食地区广大群众进行科学普及和破除迷信等宣传教育的有利时机。
本次日全食的全食带在我国境内的位置如图所示。其中四条平行直线表示4个不同时刻月影中心位置，它们的见食情况列于图后附表。这次日全食过程中，月球本影最先与地面接触发生在我国新疆最北部的阿尔泰地区与哈萨克共和国交界处，当时日出不久，太阳高度只有8度。然后，月影扫过蒙古共和国和俄罗斯，大约在北京时间9时07分进入我国内蒙古的满归地区，9时08分进入黑龙江漠河地区，9时12分离开我国出境。因此，在我国境内的最佳观测时间和地点应是9时08分～9时ll分在黑龙江漠河地区，当时太阳高度约21.5度，日全食持续时间为2分46秒。可见日全食的可观测条件要比l968年9月22日在新疆和l980年2月16日在云南的日全食优越得多。新疆日全食的太阳高度只有5度，全食时间只有0.3分钟；云南日全食时太阳高至也只有9度，全食时间不过l.7分钟。
我国准备对这次日全食进行专业观测研究。中国科学院北京天文台、紫金山天文台、云南天文台、空间科学与应用研究中心、地球物理研究所、电子工业部22所、南京大学天文系和北京师范大学天文系等已经提出了涉及太阳物理、空间物理、电离层、地磁和地电等领域的16个观测项目，其中太阳方面有色球闪光谱和日冕白光观测，以及毫米波和厘米波太阳射电观测。许多天文爱好者也已表示到时将前往北疆进行业余观测。同时，日本、台湾和香港地区的专业工作者和爱好者也在联系到漠河地区观测。19年3月5—10日还将在漠河县举行“太阳与人类环境”科学讨论会，对日食观测、日地关系及其对人类环境的影响，进行学术讨论，并提供观测和观赏本次日全食的机会。
1999 年 欧 洲 日 全 食
1999年8月11日的日全食，是本世纪陆陆地区可见的最后一次日全食。许多国家的天文学家和爱好者都组团赴欧洲观测日全食的壮观景象。中国科协和中国天文学会已组成赴欧日全食观测团队，主要进行照相（日珥、日冕、贝利珠等）观测和光谱观测等。
这次日食，全食带经过欧亚大陆许多国家的许多城市（从大西洋西海岸，经大西洋、英国南端、法国、德国，到西亚、印度北部和孟加拉湾）。其中罗马尼亚的布加勒斯特附近全食时间最长，是这次见食最好的地区。详细情况请见附表和附图。
8月11日全食带内各地见食情况表
地名 全食
时间 食甚时刻
（地方时） 太阳地平高度 太阳地平
经度
彭赞斯
英
2m02s 11：12
（上午） 46° 130°
普利茅斯
英 1m39s 11：14
（上午） 46° 132°
兰斯
法 1m59s 12：26
（下午） 52° 146°
梅斯
法 2ml3s 12：29
（下午） 53° 150°
斯图加特
德 2m17s 12：34
（下午） 55° 157°
慕尼黑
德 2m08s 12：38
（下午） 56° 162°
萨尔茨堡
奥 2m02s 12：41
（下午） 57° 166°
格拉茨
奥 lml2s 12：46
（下午） 58° 172°
塞格德
匈 2m21s 12：55
（下午） 59° 185°
布加靳斯特
罗 2m22s 2：07
（下午） 59° 202°
瑟瓦斯
土 2m07s 2：32
（下午） 55° 232°
迪亚尔巴克尔
土 1m20s 2：40
（下午） 53° 242°
伊斯法罕
伊朗 1m33s 4：33
（下午） 41° 262°
卡拉奇
巴 1ml3s 5：27
（下午） 22° 277°
瓦多达拉
印 1m02s 6:02
（下午） 15° 281°
1999 年 欧 洲 日 全 食 照 片
狭缝日食----1999年8月11日德国慕尼黑日全食观测纪实
中国科大附中刘文静
1999年8月11日，我随全国日全食观测团来到了德国南部城市慕尼黑观测本世纪最后一次日全食。这次日全食带从大西洋西部开始，经过欧洲、亚洲西部和南部，在印度洋北部结束。慕尼黑位于日食带内，日食全过程长达之小时40分左右，全食时间在2分钟以上。
8月11日这天的天气是多云、小雨，但是我们还是按来到了预先选好的观测地点：慕尼黑航空博物馆的操场上。8时30分左右我们架起照像机、望远镜紧张地进行着观测前的准备工作。天空浓云密布，偶尔露出小片蓝天，但又很快被乌云遮盖。随着时间的推移，天空越阴越重，并下起了阵阵小雨。我怀着十分焦急的心情时而看表，时而看天，等待11时16分24秒（慕尼黑初亏时刻）初亏就拍照。但是初亏时刻到了，太阳完全被浓云遮往了。 11时23分太阳从云层的缝隙中露了出来，我急忙按下快门，拍下第一张日食照片，此时太阳己被月面遮往了一小部分。就这样，只要太阳露出云层我就抢拍一张。天空的云向南飘着，太阳时隐时现。日全食快开始了，云层仍然很厚，我的心情更加紧张，我盼望着奇迹出现。时间一秒一秒地过去， 12时37分13秒（全食始的时间）奇迹真的出现了，浓云裂开一条狭缝，太阳从云层的狭缝中露了出来。刹那间太阳光芒四射，前倍利珠放出耀眼的光芒，日全食开始了，人们欢呼着。沸腾着。我连忙按动快门拍下了倍利珠、日珥和日冕。日全食时天色很暗，太阳戴上了一顶银白色的帽子，十分壮观。日冕的形状随太阳活动的强弱而变化，今年太阳活动己步入峰年，日冕接近圆形，而太阳活动宁静时则日冕较扁。 12时39分26秒月亮移出太阳表面，一束耀眼夺目的光芒再次从暗黑的日面边缘闪现出来，后倍利珠出现了。2分13秒的日全食结束了，我们的度过了这非常短暂的“黑夜”，迎来了“黎明”。14时1分29秒太阳复圆了，天又阴了下来，下起小雨。两个多小时的观测，动人心弦。这是一场惊喜，浓云密布的天空露出一条狭缝，让我又一次饱览了日全食的壮观、美丽。这是一场惊险，险些给我留下本世纪最后的遗憾。真是永生难忘慕尼黑的狭缝日食。
未 来 的 日 食
2000～2020年中国可见的日食
年月日 食类 年月日 食类
2002. 06. 11 环食 2011. 01. 04 偏食
2003. 05. 31 环食 2011. 06. 21 偏食
2004. 10. 14 偏食 2012. 05. 21 环食
2005. 10. 03 环食 2015. 03. 20 全食
2006. 03. 29 全食 2016. 03. 09 全食
2007. 03. 19 偏食 2018. 08. 11 偏食
2008. 08. 01 全食 2019. 01. 06 偏食
2009. 01. 26
环食 2019. 12. 26 环食
2009. 07. 22 全食 2020. 06. 12 环食
