太阳系
太阳系（英文：Solar system）是一个以太阳为中心，受太阳引力约束在一起的天体系统，包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置（银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，太阳只是其中之一）。太阳以220千米/秒的速度绕银心运动，大约2.5亿年绕行一周，地球气候及整体自然界也因此发生2.5亿年的周期性变化。太阳运行的方向基本上是朝向织女座，靠近武仙座的方向。
截至2019年10月，太阳系包括太阳、8个行星、近500个卫星和至少120万个小行星，还有一些矮行星和彗星。若以海王星轨道作为太阳系边界，则太阳系直径为60个天文单位，即约90亿千米。若以日球层为界，则太阳距太阳系边界可达100个天文单位（最薄处）。若以奥尔特云为界，则太阳系直径可能有20万天文单位。
太阳系的形成大约始于46亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩。太阳系内大部分的质量都集中于太阳，余下的天体中，质量最大的是木星。八大行星逆时针围绕太阳公转。此外还有较小的天体位于木星与火星之间的小行星带。柯伊伯带和奥尔特云也存在大量的小天体。还有很多卫星绕转在行星或者小天体周围。小行星带外侧的每颗行星都有行星环。
研究历史小行星带
理论和观测
在远古的时候，人类就注意到天上许多星星的相对位置是恒定不变的。但有5颗亮星却在众星之间不断地移动。因此“动”的星星称为“行星”，“不动”的星星称为“恒星”。古代中国人给行星各自起了名字，即：水星、金星、火星、木星和土星。其中水星也称辰星，它最靠近太阳，不超过一辰（30度）。金星又叫太白星或启明星、长庚星。它光彩夺目，是全天最亮的星；火星又称“荧惑”，因它的火红颜色而得名；木星也称岁星，它大约12年运行一周天，每年差不多行经一次（全天分成十二次），古代用它来纪年；土星也称镇星或填星，因为它大约28年运行一周天，一年镇守一宿（中国古代把全天分成二十八宿）。这就是肉眼能看见的五大行星，中国古代统称它们为“五星”，再加上太阳、月亮总称为“七曜”。古希腊人称天空中最明亮的五颗天体（水星、金星、火星、木星和土星）为行星，意思是漫游者，这是行星一词的由来。
但是在历史上的很长一段时期，人类都没有认识或理解到太阳系的概念。直到文艺复兴时代，大多数人仍认为地球是静止不动的，地球处于宇宙的中心。古希腊的哲学家阿里斯塔克斯曾经推测了日心说体系，但是，直到哥白尼才提出了第一个日心说宇宙的数学模型。1755年，德国哲学家康德首先提出了太阳系起源的星云假说。41年后，法国著名的数学家和天文学家拉普拉斯也独立提出了关于太阳系起源的星云假说。继星云说之后，又相继出现了“灾变说”、“俘获说”等理论。
15世纪，哥白尼像以往的印度数学与天文学家阿耶波多和希腊哲学家阿里斯塔克斯，以太阳为中心重新安排宇宙的结构，这仍是当时最前瞻性的概念。
17世纪，经由伽利略、开普勒和牛顿等的带领下，人类逐渐接受地球不仅会移动，还绕着太阳公转的事实；此时还出现新的认识，如行星由和支配地球一样的物理定律支配着，有着和地球一样的物质与现象：火山口、天气、地质、季节和极冠。
伽利略是第一位发现太阳系天体细节的天文学家。他发现月球的火山口，太阳的表面有黑子，木星有4颗卫星环绕着。惠更斯追随着伽利略的发现，发现土星的卫星泰坦和土星环的形状。后继的卡西尼发现了4颗土星的卫星，还有土星环的卡西尼缝、木星的大红斑。
1705年，爱德蒙·哈雷观测到哈雷彗星。这是除了行星之外的天体会围绕太阳公转的第一个证据。
1781年，威廉·赫歇尔发现了天王星，这是第一颗被发现的行星。
1801年，朱塞普·皮亚齐发现谷神星，这是位于火星和木星轨道之间的一个小行星，一开始他被当成一颗行星。然而后来发现这个区域内的小天体多达数以万计，导致它们被归类为小行星。
1846年，天王星轨道的误差导致许多人怀疑是不是有另一颗大行星在远处对他施力。勒维耶的计算最终导致了海王星的发现。在1859年，科学家发现水星轨道近日点有一些牛顿力学无法解释的微小运动（水星近日点进动）。但这一运动最终被证明可以用广义相对论来解释。
为解释海王星轨道明显的偏差，帕西瓦尔·罗威尔认为在其外必然还有一颗行星存在。在他过世后，它的罗威尔天文台继续搜寻的工作，终于在1930年由汤博发现了冥王星。但是，冥王星是如此的小，实在不足以影响行星的轨道，因此它的发现纯属巧合。
1992年，夏威夷大学的天文学家大卫·朱维特和麻省理工学院的珍妮·卢发现1992 QB1，被证明是一个冰冷的、类似小行星带的新族群，也就是柯伊伯带，冥王星和冥卫一都是其中的成员。
2005年，米高·布朗、乍德·特鲁希略和大卫·拉比诺维茨宣布发现阋神星，它是比冥王星更大的离散盘上的天体，是在海王星之后绕行太阳的最大天体。
2006年8月24日，第26届国际天文联合会在布拉格举行。会议重新定义行星这个名词，首次将冥王排除在大行星外，并将其归类为矮行星。被确认的矮行星有五个：谷神星（Ceres）、冥王星（Pluto）、阋神星（Eris）、鸟神星（Makemake）、妊神星（Haumea）。
航天探测
太阳系内所有的行星都已经被人类发射的太空船探访，并进行了不同程度的研究。在有登陆器的情况下，还进行了对土壤和大气的一些实验。
1974年3月29日，从水手10号探测飞船上拍摄的水星。
1974年3月29日，从水手10号探测飞船上拍摄的水星。
1957年，前苏联发射的史泼尼克一号是第一个进入太空的人造天体，其成功环绕地球一年。
1959年，美国发射的先驱者6号，是第一个从太空中送回影像的人造卫星。
1962年，水手2号成功环绕金星飞行，成为第一个环绕其他行星的人造物体星。
1965年7月14日，NASA的水手4号成为第一艘飞越火星的飞船，也是第一艘传回火星表面黑白图像的飞船。
1973年，先驱者10号飞越木星，成为探测类木行星的第一艘太空船。
1974年3月29日，水手10号成为第一颗成功环绕水星的人造天体。在三次飞越中，水手10号拍摄到水星接近一半的星球表面，它的表面与月球非常相似。1991年的雷达观测表面，水星的极地区域或许被冰层覆盖。
1976年，海盗1号和海盗2号登陆火星，开始研究火星的岩石结构和土壤模式，并且分析火星大气层的相关信息。
1979年，先驱者11号成为第一艘拜访土星的太空船。同年，美国宇航局的旅行者1号飞船发现了木星的巨大星环。从1979年到2007年，包括旅行者2号和尤利西斯号在内的八艘NASA探测器被送往木星，研究其大气层、卫星和星环。
1986年1月24日，NASA的旅行者2号首次也是唯一一次飞越天王星，它发现了11颗新卫星，两个新星环和一个比土星更强大的磁场。
1989年，NASA的旅行者2号成为第一个也是迄今为止唯一一个访问过海王星的探测器。
2004年8月3日，NASA发射了水星探测器——信使号。经过三次飞越之后，信使号在2011年3月17日进入水星轨道，开始对水星的构成、核心结构、磁场以及极地材料进行研究。
2014年9月13日，美国国家航空航天局(NASA)召开新闻发布会，宣布37年前发射的“旅行者一号”探测器已经离开太阳系，正在飞向别的恒星。“旅行者一号”同时也是首个冲出太阳系的人类制造的飞行器，在人类的航空航天史上成为一座极具纪念意义的里程碑。
2015年，新视野号拜访冥王星。
载人探测
1961年4月12日，尤里·加加林搭乘东方一号升空。第一个在地球之外的天体上漫步的是尼尔·阿姆斯特朗，他是在1969年的太阳神11号任务中，于7月21日在月球上完成的。在轨道上的第一个太空站是NASA的“太空实验室”。第一个真正能让人类在太空中生活的是前苏联的和平号空间站，它从1989年至1999年在轨道上持续运作了将近十年，在2001年退役。后继的国际空间站也从那时继续维系人类在太空中的生活。2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，这是中国首次进行载人航天飞行。2016年10月17日，我国在酒泉卫星发射中心发射了载人飞船神舟十一号，并与天宫二号自动交会对接成功。
人类探测太阳系的脚步从未停止，未来也会有更多探测器和宇航员造访太阳系的天体。
演化过程
太阳系的形成有多种学说，其中之一的星云假说由1755年康德和1796年拉普拉斯各自独立提出。康德认为太阳系是46亿年前，由一个巨大的分子云的塌缩中形成。这个星云原本有数光年的大小，并且同时诞生了数颗恒星。从古老陨石追溯到的元素显示，只有超新星爆炸后的核心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，从而触发了太阳的诞生。 随着现代天体物理学和物理学的发展，特别是恒星演化理论的建立，产生了现代星云说，并逐渐占了主导地位。现代星云假说根据观测资料和理论计算，提出它的主要观点：太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个分子云，一开始就在自转，并在自身引力作用下收缩，中心部分形成太阳，外部演化成星云盘，星云盘以后形成行星。
当这个区域将形成太阳系前，被称为前太阳星云，坍缩时因为角动量守恒，使它转动得越来越快。中心集中了大部分的质量，成为比周围环绕的盘面越来越热的区域。收缩的星云越转越快，它开始变得扁平，成为原行星盘，直径大约200天文单位，在中心是高温、高密度的原恒星。行星经由盘中的吸积形成，在尘埃和气体的引力相互吸引下，逐渐凝聚形成越来越大的天体。在太阳系的早期可能有数以百计的原行星，但大多数合并或被摧毁了，留下行星、矮行星和残余物构成的小天体。硅酸盐和金属的熔点很高，只有它们能在内太阳系的温度下保持固体形态，这些物质最终组成了岩态行星，分别是水星、金星、地球和火星。由于金属成分在原始太阳星云中只占据了一小部分，类地行星都没有发展得很大。冻结线在火星与木星之间的位置，巨行星（木星、土星、天王星和海王星）形成于冻结线的外侧，这里的温度很低，挥发物质能以固态形式存在。这一区域的冰比组成类地行星的金属和硅酸盐更多，所以该区域的行星发育得很大，可以捕获大量的氢和氦——它们是太阳系中含量最丰富的元素。太阳系中余下的那些不可能组成行星的物质聚集在小行星带、柯伊伯带和奥尔特云区域。
最初的五千万年内，在原恒星中心处，氢的密度和压力都大得足以发生热核反应。在反应过程中，氢的温度、反应速率、压力和密度都一直在增加，直到流体的热压力与引力相抵消，达到静力平衡状态。到此，太阳成了一颗主序星。太阳的主序星阶段从开始到结束约有100亿年，而其他的所有阶段，包括残骸生命期等总共只有20亿年。从太阳出发的太阳风形成了日球层，并将残余的气体和尘埃从原行星盘吹入星际空间，阻碍了行星的发育。此后，太阳越来越亮，主序星早期的亮度只有如今的70%。
根据天文学家的推测，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%。再过大约16亿年，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，只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。再过去约几十万亿年后会有可能形成黑矮星。
现代星云说还存在不同学派，这些学派之间还存在着许多差别，有待进一步研究和证实。
概况
太阳系中最主要的成员是太阳，它是一颗G2主序星，占据了太阳系所有已知质量的99.86%，太阳系内的天体在太阳引力的约束下运动。剩余的质量中，有99%的质量由太阳系的4颗大天体，即巨行星组成，而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体（包括4颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星），总质量还不到太阳系的0.002%。
环绕太阳运转的大天体都躺在地球轨道平面——黄道——附近的平面。行星都非常靠近黄道，而柯伊伯带天体通常都有明显的倾斜角度。所有的行星和大多数的太阳系其它天体都以相同的方向绕着太阳转动（从地球的北极鸟瞰是逆时针方向），但也有逆向的，比如哈雷彗星。
太阳系内已探测到的区域总体上分为：太阳、小行星带以内的四颗较小的行星和小行星带以外柯伊伯带以内的四颗巨行星。天文学家有时会非正式的将这些结构分成不同的区域。内太阳系包括四颗类地行星和小行星带。外太阳系在小行星带以外的区域，包括了四颗巨行星。柯伊伯带以外则是奥尔特云，它是已知的太阳系边界区域。
太阳系八大行星按其物理性质可以分为两组，一类为类地行星：体积小而平均密度大，自转速度慢，卫星较少，有水星、金星、地球和火星；另一类为类木行星：体积大，平均密度小，自转速度快，卫星较多，有木星、土星、天王星和海王星，最为特殊的是海王星和土星。
太阳系还有一类天体，其围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己成圆球状，但不能清除其轨道附近的其他物体，其被称为矮行星。有冥王星、谷神星、阋神星、鸟神星、和妊神星（截至2009年）。
太阳系第三类天体为太阳系小天体，包括彗星和小行星，它们是太阳系数量最多的天体，小行星的总数至少为120万颗。
太阳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150万千米，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），这就是是行星际物质。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，太阳圈屏障着太阳系，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互相撞击下产生的。
尺度
从地球到太阳的距离被定义为 1天文单位（150,000,000千米）。作为对比，太阳的半径是0.0047 AU（700,000 km）。太阳的体积只占地球轨道半径这个球体积的0.00001%（10−5 %），而地球的体积又大约只是太阳的百万分一（10−6）。木星，太阳系最大的行星，与太阳的距离是5.2天文单位（780,000,000千米），半径是71,000 km（0.00047 AU），而距离最远的行星，海王星与太阳的距离是30 AU（4.5×109 km）。
尺度最大的太阳系模型——瑞典太阳系模型——使用位于斯德哥尔摩110米的球形体育馆作为太阳的替代物。可能是矮行星的天体塞德娜，是在912公里远的一个10公分的小球。如果太阳至海王星的距离是100米的尺度，那么太阳只是一个直径大约3公分的小球，所有巨行星的尺度都将小于3毫米，而地球和其他类地行星的直径在这种规模下会比一只跳蚤（0.3毫米）还要小得多。由此可见太阳系之尺度十分大，各行星之间相距甚远，且体积差异巨大。
