太阳系

太阳系（英语：solar system），是银河系中的一个恒星系统，大约诞生于50亿年前，直径约为15万亿千米，不过它的质量主要集中于45亿千米的范围内，即太阳与行星运动的范围内。除了恒星太阳，还有包括地球在内的行星及其卫星、矮行星及其卫星、小行星及其卫星、彗星、陨星和星际物质等。^[1]太阳位于太阳系的中心，它是一颗炽热的恒星，质量大约是太阳系全部质量的99.86%，^[5]在万有引力的作用下，它将太阳系中的其它物质聚集在一起，形成一个天体系统。^[6][7]

在银河系中，像太阳系这样的星系也有2000亿至4000亿个。太阳系距离银河系的中心约2.5~2.8万光年。^[8]银河系有四个旋臂，太阳系处于其中的一个旋臂——猎户臂上。太阳系围绕着银河系的中心旋转，公转周期约是2.25至2.5亿年。在银河系中，离太阳系最近的星系是半人马座的比邻星系。比邻星系的恒星是比邻星，太阳到比邻星的距离是4.24光年。^[3][4]

太阳系中的行星共有8颗，它们按距离太阳由近到远的顺序排列依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。^[9]通常以小行星带为界，将太阳系分为两部分，即小行星带以内的内太阳系和小行星带以外的外太阳系。^[10]在外太阳系中，通常将海王星以外的区域叫做外海王星区域，其中包括柯伊伯带也包括奥尔特云，这一区域内的天体，被称作外海王星天体。^[11]太阳风所影响的区域范围就像是个球体，叫做日球层，它包围着整个行星系统，半径超过100个天文单位，它以外就是星际空间。^[12]

关于太阳系的起源，存在多种假说。星云说认为，太阳系是由星云状的微小粒子收缩聚集而成的。灾变说则认为，太阳系的形成是由灾难诱发的^[13]。俘获说认为，太阳向外俘获了物质，进而形成太阳系。^[14]

人类对天空的观测历史悠久，星空一直都是人类好奇心和想象力的源泉之一。^[15]1609年，意大利的天文学家伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）发明了世界上第一个天文望远镜，由此人类开始利用望远镜观测太阳系。^[16]1957年10月4日，苏联发射了斯普特尼克一号，这是人类发射的第一颗人造卫星。^[17]1961年4月，尤里·加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin）乘坐苏联的东方一号太空飞船进入外太空 ，成为首个进入外太空的人类。^[18]现在，随着科技的发展，人类对太阳系的探索越来越深入，并将永不止步。^[19]

一千多年前，托勒密创立“地心说”，人类曾将地球看作宇宙的中心。后来，哥白尼提出反对，他认为太阳才是宇宙的中心。再后来，人类发现太阳也并非宇宙的中心。伽利略、开普勒等科学家前赴后继地进行研究，仍未解开宇宙之谜，人类对神秘的宇宙依然充满了疑问，并处于不断探索之中。^[20]

人类对天空的观测历史悠久，通过观看天象，人类知晓了日期、季节、应当播种的时间，以及何时该开始准备过冬。星空一直都是人类好奇心和想象力的源泉之一。在1608年荷兰眼镜商帕席发明出世界上第一架小望远镜后，天文望远镜也随之诞生。^[15]

1609年，意大利天文学家伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）发明了世界上第一个天文望远镜^[16]，并首次用它观察月球、太阳黑子等，还发现了木星的四颗卫星，有力地支持了哥白尼的日心说。^[21]1609年至1619年，约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）提出了著名的开普勒三定律，描述行星的运动规律。第一定律即所有行星都在椭圆形轨道上围绕太阳运动，太阳在轨道的焦点上。第二定律即太阳与运动行星的连线在相等时间内扫过的面积相等。第三定律即行星公转周期的平方与其同太阳距离的立方成正比。^[22]1682年8月一颗明亮的彗星出现在天空，引起了包括埃德蒙·哈雷（Edmond Halley）在内的几乎所有天文学家的关注，经过大量研究计算哈雷预言这颗彗星会在1758年或1759年再次回归，这一推测被证实后，该彗星被命名为哈雷彗星。^[23]1716年，英国天文学家埃德蒙多·哈雷（Edmond Halley）提出可以利用金星凌日来测量地球与太阳的距离，^[24]即当金星沿自己的轨道运行到太阳与地球连线的中间时，就发生了金星凌日，这时已知金星的公转周期和地球的公转周期，又可以通过实验和数学方法由当时已知的地球半径计算出金星凌日时金星到地球的距离，再将这些数据代入到开普勒第三定律中，就可以大致估算出太阳到地球的距离。^[25]1781年3月，威廉·赫歇尔（Friedrich Wilhelm Herschel）发现了天王星，这是第一颗使用望远镜发现的行星。^[26]1801年1月公布，意大利的朱塞普·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）发现了谷神星。^[27]1840年，约翰·W.德雷珀（John W. Draper）拍下了第一张月球的照片。^[28]1846年9月，海王星被证实发现，它由奥本·勒维耶（法语：Urbain Jean Joseph Le Verrier）推算，柏林天文台观测证实，这是唯一的一颗通过数学计算方法而发现的行星。^[29]由于金星凌日的周期较为复杂，有时的间隔是8年，有时的间隔逾百年，所以埃德蒙·哈雷并没有测算出日地距离，^[25]直到1882年，美国天文学家西蒙·纽康（Simon Newcomb）才准确测算出了日地距离约为1.4959亿公里。^[30]1915年，爱因斯坦（Albert Einstein）提出广义相对论，他认为时空弯曲是万有引力之源。^[31]1930年，克莱德·威廉·汤博（Clyde William Tombaugh）发现了冥王星。^[29]1951年，美籍荷兰天文学家柯伊伯（Gerard Kuiper）最先推测出柯伊伯带的存在。1992年柯伊伯带的第一颗天体被发现，而后陆续又有数百颗天体被发现，由此柯伊伯带的存在得到证实。2003年，阋神星被发现，它是个典型的柯伊伯带天体。^[32]2005年，鸟神星和妊神星先后被发现。^[33]

1946年10月，德裔科学家沃纳·冯·布劳恩（Wernher Magnus Maximilian Freiherr von Braun）在美国发射火箭，为人类拍摄到了第一张地球的照片。^[34]1957年10月4日，苏联发射了斯普特尼克一号，这是人类发射的第一颗人造卫星。^[17]1957年11月，一只出生于莫斯科的名叫莱卡（Laika）的流浪狗乘坐苏联的史普尼克二号进入太空，史普尼克二号是人类历史上的第二颗人造卫星，而小狗莱卡则是飞上太空的第一个地球生命。^[35]1959年，月球一号于1月2日在拜科努尔发射场发射成功，并于1月4日从5995千米外掠过月球，它是第一个近距离探测月球的人造物。^[36]当人类通过望远镜清楚地看见月球表面后，才发现那里是一片坑坑洼洼的不毛之地，但这反而激发了人们对月球的好奇和探索之心，1959年10月4日，苏联的月球三号探测器，拍下了第一张月球背面的照片。而在月球三号通过月球表面的40分钟内，共拍摄了29张照片，这些照片尽管分辨率很低，但却覆盖了月球表面约70%的面积。^[37]1962年12月，美国的水手二号尝试接近金星，这是人类空间探测器第一次接近太阳系里的其它行星。^[38]在1964年11月，人类看到了火星的照片。^[39]这些照片由美国的水手四号空间探测器拍摄，它使人类第一次看到了太阳系中除地球以外，其它行星的真实面貌。^[40]1971年，苏联的火星三号成为首个着陆火星的探测器。^[41]1972年3月，木星的一组近距离照片被美国的先驱者十号传回地球，这是人类的空间探测器首次来到木星。^[42]美国“水手计划”共发射了10颗探测器，最后一颗探测器于1973年11月3日发射。^[40]1973年至1975年，人类得到了大量水星的珍贵照片。这些照片由首次来到水星的空间探测器美国水手十号拍摄。^[43][44]1973年4月6日，先驱者十一号成功发射，历经6年到达木星轨道，成为人类首个用于研究土星的探测器。1977年，旅行者一号探测器和旅行者二号探测器各自肩负着不同的任务先后启航。^[45]1982年3月，苏联的金星13号探测器的着陆舱落到金星表面坚持127分钟，并传回全景图及土壤样品的荧光光谱分析结果。^[46]1986年，旅行者二号成为首个抵达天王星的人类探测器。^[45]1989年10月，伽利略号搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机成功升空，1995年12月7日抵达木星附近，这是人类的探测器第一次抵达木星附近，并传回了很多宝贵资料。^[47]1990年，哈勃望远镜发射升空，进一步改变了人类对太空的认知。^[48]新视野号重要发现之一是证实了柯伊伯带的存在，其于2006年发射升空，开始执行飞离太阳系的任务。2015年飞跃冥王星，预计2040年到达日球层顶。1990年，旅行者一号圆满完成任务，在关闭照相机前，它回望地球时拍下了那张“暗淡蓝点”的著名照片。2012年，旅行者一号飞出日球层顶，成为飞行最远的人造探测器。2018年，旅行者二号飞出日球层顶，向更远的太阳系边缘飞去，但想要飞出太阳系至少需要上万年的时间。^[45]2018年8月12日，帕克号探测器成功发射，并首次近距离对太阳进行观测。^[48]目前，太阳系中除地球外的七大行星，人类的探测器均有抵达。^[49]

1961年4月，尤里·加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin）乘坐苏联的东方一号太空飞船进入外太空 ，成为首个进入外太空的人类。^[18]1965年3月，宇航员阿列克谢·列昂诺夫（Alexei Arkhipovich Leonov）乘坐上升二号宇宙飞船来到太空，并在那里漫步，这是人类第一次在太空漫步。^[50]1968年12月，三名宇航员乘坐美国的阿波罗8号，成功完成人类首次绕月飞行。^[51]1969年7月，宇航员阿姆斯特朗（Neil Alden Armstrong）乘坐阿波罗11号来到月球，并留下脚印^[52]，成为首个登上月球的人类，他说“这是个人的一小步，人类的一大步。^[53]1971年4月19日，苏联的礼炮一号空间站成功发射，这是人类历史上第一座空间站，在与联盟十号和联盟十一号飞船并轨后，两艘飞船上的共六位宇航员进入空间站并在那里度过了二十六天，这座空间站于同年10月11日坠毁。^[54]1973年，美国发射了自己的第一座空间站天空实验室，其后这座空间站在轨运行6年，它是20世纪70年代世界上质量最大的空间站，内部由阿波罗天文望远镜、轨道舱、多功能对接舱和过渡舱等组成，堪称豪华。^[55]1981年4月12日，世界上第一架航天飞机哥伦比亚号在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射成功，其在环绕地球36周之后安全着陆。目前，欧洲航空局已经开启了在月球建立人类的第一座永久性基地的计划。此外，荷兰的“火星一号”公司也正计划着将人类送往火星建立永久性定居点。此外，人类对木星的征程也已经开启。^[54]

在哥白尼（波兰语：Mikołaj Kopernik）提出日心说之前，人们相信地球就是宇宙的中心。当日心说被广泛接纳以后，人们开始相信太阳才是宇宙的中心。^[56]但事实上，整个太阳系也不过是茫茫宇宙中的渺小一粟。关于太阳系的起源有多种假说，下面介绍最重要的三种^[14]，其中最广为接受的是星云假说。^[57]

大约50亿年前，由于某种因素的影响（可能是超新星爆发），宇宙中的尘埃和一大团气体收缩成了一个旋转的扁平状圆盘，引力使得所有的物质都积聚在圆盘的核心，占据约99.9%的质量，这就是原太阳。当原太阳温度上升以至于达到临界点的时候，氢原子开始聚变并释放能量，产生了氦原子，太阳就此诞生。在扁平圆盘其余的区域中，那些没有被原太阳吸收的物质开始聚集在一起，形成了越来越大的碎片，被称作星子，也就是原始的行星。其余的物质则积聚成卫星、小行星和彗星等。太阳风会将比较轻的星子吹远，将比较重的留在身边。远处的星子由于所处位置的温度较低，吸收气体增大了体积。而近处的星子则通过吸收重物质，形成了岩质行星。以上就是星云假说，它是目前最广为接受的太阳形成与演化的假说。^[58]

最著名的星云假说是康德和拉普拉斯提出的假说。1755年，康德（I.Kant）在《自然通史和天体论》中提出的假说，认为太阳系是由一些微粒在万有引力的作用下，密度大的吸引密度小的，聚集在一起而形成的。1796年，拉普拉斯(P.S.Laplace)提出星云假说，认为太阳系原本是一个灼热的气体星云，后来冷却收缩就形成了太阳系。^[59]另外还有一些星云假说，如魏扎克假说，阿尔文假说，霍伊尔假说，戴文赛假说等等，他们都为星云说的完善做出了贡献。^[60]1942年，阿尔文（Alfvén）提出了不同的星云假说，他认为星体是由相互之间的电磁作用而形成的。太阳形成之后，高温且处于电离状态的物质，相互作用形成星云，而后又逐渐形成行星和卫星。^[61]1945年，魏茨泽克（Ven Weizsācker）补充了星云假说，认为湍流和旋涡是行星的诞生以及其公转和自转的根本原因。^[62]1960年，霍伊尔（Sir Fred Hoyle）的假说，试图理清并解决星体转动惯量的问题。^[63]1977年，戴文赛将前人的研究成果、自己的新理念和大量的资料相结合，对星云假说进行了比较系统完善的归纳。^[60]

某一场突如其来的巨变事件，例如受到某个恒星或不明天体的影响^[7]，致使一些物质从太阳中被分离出来形成行星，从而形成了太阳系，这就是灾变假说。^[13]

1745年，布丰（G.Buffon）提出假说认为某个天体（极有可能是彗星）掠碰到太阳，致使其自转并分离出一些物质围绕其转动，进而形成了整个太阳系。^[64]1900年，张伯伦（T.Chemberlen）和摩耳顿（F.Moulto）提出的“星子”假说认为，某颗星体靠近太阳时所产生的引力造成太阳表面的气体分出，凝聚成微行星、小行星、行星，进而形成整个太阳系。1916年，金斯（Jeans）提出假说，认为行星的产生是由于某个恒星接近太阳时，太阳表面发生潮动使得有些物质随着该恒星的离开被拉扯出去，形成了一个两头小中间宽的带状天体群。这种假说合理地解释了，为什么八大行星中位于离太阳第五近和第六近的木星和土星的个头最大，以及为什么小行星带处于木星和火星之间，而不是处于别的位置。^[13][65]现代科学家提出的法艾东灾变说认为，大约在7500万年前，有个科技文明、高度发达的星球叫法艾东，它存在于木星和火星之间。某天，它发生了爆炸，解体后的碎片左冲右撞弥漫整个太阳系，慢慢地就形成了现如今的太阳系。法艾东星球的爆炸，极有可能导致了恐龙的灭亡。^[13]

俘获说则认为，太阳附近的行星和星际物质等，都是由太阳俘获而来的。^[66]具体的过程是，太阳先从恒星际空间俘获物质，这些物质逐渐形成原行星云，而后又演变成行星。^[14]

1910年泰勒（Taylor.F.B）提出假说，认为月球原本是颗独立的行星，后来被地球的引力俘获而变成了地球的卫星。^[67]1944年，施密特（俄语：ОттоЮльевичШмидт）提出“陨星说”认为，太阳先是从星际云中俘获星际尘埃，尘埃组成了原始星云盘，星云又凝聚成行星和卫星等，进而形成了太阳系。此外，爱尔兰的埃奇沃思、印度的米特拉、英国的彭德雷和威廉斯等也曾提出过其它类型的俘获假说。尽管俘获说能够解释一些现象，但是也有很多诸如拉普拉斯不变平面的问题是其无法解释的。^[66]

太阳是一颗恒星，它位于太阳系的中心，占太阳系总质量的99.8%。太阳有八颗行星，它们围绕着太阳沿椭圆形轨道运动。它们中距离太阳最近的是水星、其次是金星，再其次是地球、地球之外是火星。再往外依次是木星、土星和天王星，海王星距离太阳最远。在海王星之外，有一个环状的小天体聚集区域叫做柯伊伯带，而在柯伊伯带之外，是太阳系外围的奥尔特云。小行星带是位于木星和火星轨道之间的小行星密集区域。通常以它为界，将太阳系分为两部分，即小行星带以内的内太阳系和小行星带以外的外太阳系。^[10]在外太阳系中，通常将海王星以外的区域叫做外海王星区域，其中包括柯伊伯带也包括奥尔特云，这一区域内的天体，被称作外海王星天体。^[11]太阳风所影响的区域范围就像是个球体，叫做日球层，它包围着整个行星系统，半径超过100个天文单位，它以外就是星际空间。^[12]

太阳是太阳系中唯一的一颗恒星，也是一颗炽热的星体。在银河系中，太阳只不过是一颗普通的恒星，但在太阳系中，太阳却是最大的天体。它的直径是139.2万千米，超过地球的109倍，体积超过地球的130.4万倍，自转速度较慢，平均自转周期为27天6.5小时。它的质量很大，为1.988×1030千克，占整个太阳系质量的99.86%。它的温度很高，核心温度高达1550万摄氏度，表面温度是5500摄氏度。组成太阳的元素主要是氢和氦，其中氢约占73.9%，氦约占24.9%，其它元素占比不足2%。^[2]太阳是个气体球，它的核心是发生热核反应的区域，再往外是辐射层，辐射层外是对流层，对流层外是光球层。我们人类能够看到的太阳表面，就是光球层。光球层外就是色球层，高温能够使氢元素发出微红色的光。色球层外就是太阳的最外层日冕，它就像白色的光晕。^[68]

太阳围绕着银河中心公转也进行自转。尽管它的质量很大，转动惯量却很小，只占太阳系总转动惯量的2%。自转的方向是由西向东的，轴心倾角并不固定，不同纬度的自转周期约为25至35天。^[69]在万有引力的作用下，行星及其卫星、矮行星及其卫星、彗星、陨星和星际物质等都围绕着太阳进行有规律的运动。^[10]

行星是环绕着恒星运动并有能力清空其轨道的近球状天体。太阳系有八颗行星，其中一颗是人类所生活的地球，还有五颗是可以通过肉眼直接观察到的，它们分别是水星、金星、火星、木星、土星。另外还有两颗是需要借助天文望远镜才能观察得到的，它们分别是天王星和海王星。这八颗行星按距离太阳由近到远的排序依次是，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。在木星和火星之间有一条小行星带，以小行星带为分界，水星、金星、地球、火星这四颗行星属于内太阳系，叫内行星。木星、土星、天王星和海王星这四颗行星属于外太阳系，叫外行星。^[10]内太阳系中的四颗内行星具有岩态表面，它们体积小、质量小、自转慢、卫星少，也被统称为类地行星。外太阳系中的四颗外行星的表面是气态的，它们体积大、质量大、自转快、卫星多，也被统称为类木行星。^[70]

水星是离太阳系最近的一颗行星，中国古代称其为辰星。它的直径是地球的2/5，密度与地球极为相似。它的表面与月球的表面很像，都布满了陨石坑。昼夜温差很大，表面温度约为-160°C至430°C。它的自转周期相当于地球上的59天，公转周期则相当于地球上的88天，是八大行星中轨道速度最快的行星。^[71]

金星的轨道在水星和地球的轨道之间，它是太阳系里距离太阳第二近的行星，中国古代称其为启明星。金星与地球的物理参数非常相似，常被作为研究对象。^[72]它的外层是主要成分为二氧化碳的浓密大气，在温室效应的作用下，它的表面温度可以高达467°C以上。^[73]

地球位于火星和金星之间，比金星和火星都要大，是太阳系八大行星中自转速度最快的行星，即23小时56分。较高的自转速度和液态的外核，以及强磁场，使得地球表面有了山山水水。它的公转周期是365.256天，是距离太阳第三远的行星。^[74][75][76]

火星距离太阳比地球稍远，自转速度与地球非常接近，是24小时37分^[77]。其直径是地球的一半，质量却仅为地球的11%。表面温度为-133°C至27°C^[78]。它在太阳系中是距离太阳第四远的行星。^[79]

没有固态外壳的木星，是个由液态氢和少量的氦以及其它物质所组成的巨大星球。它的直径是地球直径的11.25倍^[80]，密度很低，质量要比太阳系里所有的行星都要大，是地球质量的318倍，是其它行星总和的2.5倍。它自转得很快，周期为10个小时。^[81]公转周期则是12年。旅行者1号探测器在1979年发现，木星的外侧有漂亮的光环。它是距离地球第五远的行星。^[42]

距离太阳比木星稍远些的土星，是个美丽的星球。它是个黄色的星体，颜色很像地球上泥土的颜色，故此命名。在它的表面，飘着明暗相间的云，外侧的光环发出柔和的光，土星自转一周的时间是10小时33分，与木星的自转周期非常接近。它的直径是地球的9.5倍，比木星略小一些。^[82]它是距离地球第六远的行星。^[83]

天王星是距离太阳第七远的天王星，比木星和土星都要小一些。它的体积是地球的63倍，质量约为地球的14.6倍，表面非常寒冷，可以达到-200°C以下。^[84]它有九条美丽的光环。^[26]

海王星是一颗淡蓝色的天体，也是距离太阳最远的一颗行星，其质量约为地球的17倍。它的核心温度约为7000°C，表面云顶的温度是218°C。它的视星等是7.85， 要借助天文望远镜才能观察得到。^[85]

矮行星，又被称为侏儒行星，是环绕着恒星运动但没有能力清空其轨道的近球状天体。它的体积介于行星与小行星之间，与行星之间的主要区别是没有能力清空轨道。2006年8月，天文学家定义了一类名为矮行星的天体，受到认可的共有5颗，它们分别是冥王星、阋神星、谷神星、鸟神星和妊神星。^[86]冥王星位于柯伊伯带上，个头要比八大行星中最大的一颗还要大，距离太阳约39天文单位，曾在1930年被归类为行星，但在2006年时被改为归类矮行星。^[87]鸟神星同样位于柯伊伯带上，是柯伊伯带中仅次于冥王星的第二亮的天体。^[88]阋xì神星是太阳系内质量最大的矮行星，比冥王星的质量大27%，同样位于柯伊伯带上。^[89]妊神星是个椭球状的星体，自转速度飞快。^[90]五颗矮行星中唯一不在柯伊伯带上的是谷神星，它位于木星和火星之间的小行星带上，是小行星带上最大的星体。^[89]此外，一些其它的天体也被认为应该是矮行星，但尚未得到认可。^[87]

小行星同行星一样，也围绕着太阳运动，但它们的体积和质量却比行星要小很多，也要比矮行星要小。在2006年以前，矮行星曾被归类为小行星，后来它们被单独分类出来。目前，太阳系中被发现的小行星已经超过了100万颗，其中超过半数的小行星已经被正式编号。太阳系中98.5%的小行星都是在木星和火星轨道之间的小行星带上被发现的。^[91][92]此外，还有一些同步小行星位于木星轨道附近，包括希尔达型、特洛伊型、希腊型等类型的小天体。^[93]此外，在木星和海王星的轨道之间有一类由冰块和岩石组成、同时具有小行星和彗星特征的小天体，被命名为半人马小行星。^[94]

除了围绕太阳运动的天体，在太阳系中还有一类天体是沿椭圆形轨道围绕行星运动的，它们就是卫星。^[95]月球是地球唯一的天然卫星，它的直径是地球的0.273倍，距离地球大约38万千米。^[96]而在八大行星中，水星和金星是没有卫星的。火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二。木星有79颗卫星，分别是木卫一、木卫二、木卫三等。土星有62颗卫星，分别是土卫一、土卫二、土卫三等。天王星共有27颗卫星，分别是天卫一、天卫二、天卫三等。海王星共有14颗卫星，分别是海卫一、海卫二、海卫三等。八大行星已知的的天然卫星总数为183颗，此外围绕着行星的运行轨道上还有一些人造卫星。^[5]在五颗矮行星中，冥王星拥有五颗已知的卫星，分别是冥卫一、冥卫二、冥卫三、冥卫四和冥卫五。^[97]鸟神星有一颗卫星，为MK2。^[88]阋神星有一颗卫星，即阋卫一。^[89]妊神星有两颗已知的卫星，分别是妊卫一和妊卫二。^[90]此外，一些小行星也有自己的卫星。除已知的天然卫星外，太阳系中还存在着大量未知的天然卫星。^[5]

彗星是一种绕日运动的天体，形状如扫帚，民间俗称扫帚星。它由彗核、彗发、彗尾三部分组成。其中，彗核为固态，由冰和不易溶解物质组成，受热蒸发出彗发，彗发又挥发出由气体和尘埃组成的彗尾。彗星并不具备圆锥曲线轨道，容易受行星干扰而改变自身轨道。^[98]从地球以外坠落到地球上的流星体，被叫做陨星。根据其成分最常见的有两类，含石量大的叫陨石，含铁量大叫陨铁。另外，还有石铁陨星和落地后很快融化的陨冰。^[99]

行星际物质是存在于太阳系中的星际物质。星际物质主要是由气体和尘埃两部分组成，也包括宇宙线和星际磁场等，行星际物质同样包含这些。行星际物质在太阳系中的分布是不均匀的，它们与太阳之间相互影响。^[100]行星际物质中的气体成分主要来源于太阳风，尘埃则主要来源于原始星云和小天体的残留物。^[101]

小行星带是位于火星和木星轨道之间的岩石小行星密集区域，呈环状。谷神星大约占据了小行星带总质量的1/3，是小行星带上最大的星体。^[102]目前，小行星带的总质量仅有月球质量的4%。^[93]

柯伊伯带是个环形的小天体聚集区域，它的范围大部分处在海王星轨道之外，少部分与海王星轨道有交叉。^[103]距离太阳大约在30至50个天文单位范围内。^[104]

离散盘位于海王星轨道以外，其最内侧部分与柯伊伯带重叠。离散盘的天体颜色多为白色或灰色，其主要由甲烷和水等物质构成。离散盘被认为是短周期彗星的发源地，这里的天体轨道不稳定。其中，黄道离散盘天体轨道倾角和偏心率都较大，最远距离可达到150多亿千米以外。^[105]

太阳系的最远处是奥尔特云，它是个距离太阳约在5万至10万天文单位之间的云体球形外壳。研究认为，许多柯伊伯带上的天体在行星的作用下被推到太阳系的最远端，形成了奥尔特云。奥尔特云中的物质很多都是50亿年前形成太阳和行星时残留下来的，包括很多彗星。^[106]

太阳系拥有一个神奇的保护盾，叫做日球层。如果没有日球层，超新星爆发的高能粒子就有可能击中太阳系。这个区域像是一个巨大的气泡，是被太阳风“吹”起来的。太阳风以几百千米每秒的速度吹过八大行星，到达更远的地方。太阳和八大行星位于日球层的中间层，再往外依次是终端激波、日球层鞘、弓形激波等结构，然后就是星际空间。^[107]

最初，科学家们以为海王星外的冥王星就是太阳系的边界了。但随后，科学家们又发现，冥王星存在于柯伊伯带中。再之后，科学家们又发现了奥尔特云。继而发现太阳风的影响，并认为太阳风的极限，就是太阳系的疆界。至此，太阳系的直径被认为达到了20万亿千米。目前，仍未有任何一个人类飞行器飞出过太阳系的边界，对于太阳系的疆界问题仍在探索之中。^[108]

在太阳系之外，宇宙中还有成千上万个像太阳系一样的系统。其中不乏像地球一样围绕着恒星运动的行星，它们中的某一些或许已经孕育出了生命。但并非是每一颗行星都适合孕育生命，适宜的环境温度对于生命来说是必不可少的，此外水的存在也被认为是形成生命的理想条件。因此，天文学家认为，宇宙中未知的生命可能存在于恒星的宜居带或是表面有液态水的行星。^[130]

由于人类很难通过直接观测的方法看到太阳系外行星的红外辐射或反射光，所以需要依靠间接探测的方法。常见的间接探测法有，凌星法、视向速度法、微引力透镜法、天体测量学等。其中，凌星法是通过观测天空中的恒星是否有时会变暗，来判断是否有一颗行星在绕其飞行时遮挡了光线。视向速度探测法可以用来获知恒星围绕系统质心运动的情况，其利用的原理是，当恒星在向观测者的方向靠近时发出的光会更蓝，而当恒星远离观测者时发出的光会更红。微引力探测法的原理是，当一颗恒星遮挡了另一颗恒星的光线时，引力的作用会使被遮挡的恒星的光线发生偏折和弯曲，使其反而看起来更亮，如果遮挡它的恒星还拥有一颗行星，这种对被遮挡恒星的亮度提升效果还会进一步加剧。此外，还可以利用天体测量学来间接探测，当恒星离系统质心足够远时，通过精确测量恒星位置的微小变化，便可以得知行星是否存在。^[131]

1989年，第一颗系外行星HD114762b被发现，但一直到1992年才被确认。1995年10月6日，在瑞士日内瓦大学任职的米歇尔·麦耶（德语：Michel G. E. Mayor）教授和在日内瓦大学及剑桥大学任职的迪迪埃·奎洛兹（Didier Patrick Queloz）教授共同发现了围绕着系外巨行星飞马座51飞行的系外行星飞马座51b，该行星的质量约是木星的一半，体积可能与太阳系中的巨行星相似或是更大。科学家们认为，这个系外行星系统很适合孕育出一个类似太阳系的宜居带。2005年，系外气态巨行星HD189733b首次被观测到，它的质量比木星大13%，是目前已知的最大的系外行星之一，也是被研究得最多的巨行星之一。^[132]