杂志汇太空探索

通常，我们晚上看到的夜空中的一条银色带子是银河中心，而不是银河系。银河系是扁平的圆盘状，地球位于银河系的一个悬臂上。我们不能直接观测到整个银河系，因为我们处在银河系中，但是我们可以通过观察结果来推测银河系的形状。

假如银河系不是扁平的圆盘状，那么看上去就会有所不同。例如，如果银河系呈球状，我们看到的银河系就不会是窄窄的一条光带，而是布满整个天空。如果我们的位置大大高于或低于银河系的圆盘平面，我们就不会看到银河系像光带一样横亘在天空，天空就会呈现一半亮一半暗的情景。通过多种情形的假设与观察，我们就可以推测出银河系是扁平的圆盘状，而且银河系的这种形状已经被人们所接受。最近,有人在夏威夷建造了一座严格按照比例制作30米地图的银河系花园，用各种植物勾画出恒星、球状星团和星云。在围绕太阳一些显著位置上，树叶扮演出现在夜空中的亮星。还有惟妙惟肖的猎户座旋臂、人马座旋臂和矩尺座旋臂，一根短小棒穿过银河系中心，喷泉则代表黑洞。

在2008年以前，很多资料将太阳系的形状描述为圆球体，而“旅行者”号探测器从深空发回的数据显示，证明太阳系并不是圆球体，而是椭球体，类似于鸡蛋形状。

1977年美国发射了“旅行者”1号和2号星际探测器，分别沿着地球上的南北方向，飞往太阳系两端的边缘。“旅行者”1号和“旅行者”2号都穿越了太阳系的“激波边界”,但“旅行者”2号穿越“激波边界”时与太阳的距离，要比“旅行者”1号“越界”时与太阳的距离近15亿千米。两个探测器以完全相反的方向穿越太阳系边缘时与太阳之间的距离存在显著差异，表明太阳系不是一个简单的对称大圆球，而是近似椭球体，像个鸡蛋。

1785年,威廉·赫歇尔提出第一个银河系模型，这个模型是通过恒星计数法得到的,既通过统计天空中各个方向恒星数目的多少得到的，但由于银河系中充满了吸光的尘埃，所以这个模型是错误的。

1920年,荷兰人卡普坦通过40年的工作,重新利用恒星计数法画出一个银河系模型,但得到的模型也是错误的。与此同时，美国的天文学家沙普利采用球状星团得出了银河系的正确模型，因为这种星团基本上都位于银河系银盘的外面,不会被尘埃遮挡，他推出太阳系不在银河系中心，而是处于银河系边缘，银河系的中心在人马座方向。他的研究成果为后来人类认识银河系奠定了基础。但他得到的只是银河系一个模糊的影像,没有精细结构。

当时有人提出银河系是漩涡结构,但直到1940年哈勃确定仙女座大星云不属于银河系之后,天文学家才相信银河系是旋状结构，1958年,射电天文学出现之后，证实了银河系存在数个旋臂，并且是漩涡结构。

众所周知，太阳系由内向外依次是：太阳、水星、金星、地球、火星、小行星带、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、柯伊伯带。目前对太阳系的半径大小有多种定义，根据不同的定义，太阳系的半径也是不一样的。若以冥王星轨道为界,则太阳系半径为40天文单位；若以柯伊伯带为界,则太阳系半径为50～1000天文单位；若以太阳风层顶为界，则太阳系半径为100～160天文单位；若以太阳系的引力范围为界，则太阳系半径为15万～23万天文单位。

一般来说,太阳系的最外层就是柯伊伯带，但天文学家至今对此却知之甚少。1992年发现了第一个柯伊伯天体，到目前为止，柯伊伯带的具体情况仍然是个迷，2015年飞往达冥王星的“新视野”号探测器的一个重要任务就是要尽可能地摸清柯伊伯带的情况，至少要把飞行路径上的情况探索清楚。科学家打算通过比较某一个区域不同时间的柯伊伯带图像，发现可疑的移动或者天体亮度的变化等等，或许会发现其他的矮行星。

天文学家对太阳系的边疆认识还在不断更新，从古代的金、木、水、火、土，到近代海王星、冥王星，再到现在的柯伊伯带、离散盘和奥尔特云。对太阳系的边疆还在认识过程之中。柯伊伯带的范围是距离太阳30～55天文单位处，更远的离散盘与太阳的距离则超过100天文单位，最远的奥尔特云内侧界线大约是5万天文单位。

离散盘是在太阳系最远的区域，主要由冰块组成的小行星。离散盘内侧与柯伊伯带重叠，但它的外缘向外伸展且比一般的柯伊伯带天体远离黄道。目前，人们已经知道在距离太阳最遥远的地方是奥尔特云。19 77年发射的 “旅行者”1号探测器，是否离开太阳系取决于科学家对太阳系边界范围的划定，根据美国喷气推进实验室估计，“旅行者”1号还需要200年～300年的时间才能飞抵奥尔特云，如果想要从奥尔特云的一边进入再从另一边穿出，还需要3万年的时间，奥尔特云可能向外延伸大约10万个天文单位，所以“旅行者”1号的路途依然遥远。