我们的地球属于太阳系里的一员，太阳给太阳系里所有的天体提供了阳光，是地球上绝大多数生命赖以生存的基础。我们生命中的许多现象都与太阳有关，人类对太阳的认识也越来越多，有许多曾经神秘的现象已经被科学家们揭示，同时更多的神秘事情正等待科学家们去破解。那么，就让我们一起去认识太阳和太阳系的大家庭成员吧！
什么是太阳系
太阳系是以太阳为中心，由8颗行星、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体组成的集合体。
广义上的太阳系
广义上的太阳系包括太阳、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、充满冰冻小岩石以及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。
太阳系的组成
依照到太阳的距离，太阳系中的行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，这8颗中的6颗有天然的卫星环绕着，位于外侧的行星有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着，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。五颗矮行星是冥王星、柯伊伯带内已知最大的天体之一鸟神星与妊神星、小行星带内最大的天体谷神星和属于黄道离散天体的阋神星。
太阳系的星体的质量
太阳拥有太阳系内已知质量的99.86%，并以引力主宰着太阳系。木星和土星是太阳系内最大的两颗行星，它们占了太阳系剩余质量的90%以上，目前仍属于假说的奥尔特云，还不知道会占有多少百分比的质量。
太阳系星体的运动
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。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。但有些则例外，如哈雷彗星。
环绕着太阳运动的天体的轨道都是以太阳为焦点的一个椭圆，并且它们越靠近太阳时运转速度越快。行星的轨道接近圆形，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。
距离太阳越远的行星或环带，与前一个的距离就会越远，只有少数的例外。
太阳系的形成
我们所生活的地球是太阳系中的一颗普通行星，很多年以来，人们就对太阳系的形成原因迷惑不解。为此，产生了几种猜想。
星云说
“星云说”认为，最初，整个太阳系都是一片混沌状态，在这种混沌状态之中，只存在一种物质，这种物质便是星云。原始的这种星云是一种气态物质，这种气态物质非常灼热。它迅速旋转着，先分离成圆环，圆环凝聚后形成行星，凝聚的核心便形成了太阳。
但后来随着人们认识的不断变化，星云说越来越受到质疑。因为星云说无法解释太阳和各行星之间动量矩（注：描述物体转动的状态的量）的分配问题，这一缺陷使得大家对星云说始终抱着一种怀疑的态度。
灾变说
20世纪初，英国天文学家金斯提出，行星的形成是一颗恒星偶然从太阳身边掠过，把太阳上的一部分东西拉了出来的结果。太阳受到它起潮力的作用，从太阳表面抛出一股气流。气流凝聚后，变成了行星。
堆尔夫森认为，形成行星的气体流是从掠过太阳的太空天体中抛射出来的。不过这种说法马上就因为天文学家们的另一项发现而摇摇欲坠，天文学家们经过计算后认为，气体中的物质在空间弥散开来之后，不会再产生凝聚现象。这就意味着灾变说的核心在理论上是站不住脚的。
其他假说
除了上述假说之外，还有星子说等著名的宇宙理论。后来杰弗里斯提出了恒星与太阳相撞说，他的这一假说，在天文学领域足足引领了30多年。
苏联科学家施密特来提出了“俘获说”。他认为，当太阳某个时候经过气体尘埃星云时，把星云中的物质“据为己有”，形成绕太阳旋转的星云盘，并逐渐形成各个行星及其卫星。
太阳系的结构
太阳系的结构可以大概地分为太阳、内太阳系、中太阳系、外太阳系四部分。而我们所住的地球则处在内太阳系上。
内太阳系
四颗内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，它们全部都有撞击坑和地质构造的表面特征（地堑和火山等）。内行星运行在一个平面，朝着一个方向。
中太阳系
太阳系的中部地区是气体巨星和它们犹如内行星大小的卫星的家，还包括许多短周期彗星，半人马群也在这个区域内。在这一区域的固体成分主要是“冰”（水、氨和甲烷），不同于以岩石为主的内太阳系。
在外侧的四颗行星，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。这四颗气体巨星都有行星环。
外太阳系
外太阳系是在海王星之外的区域，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。
位于太阳系尽头的柯伊伯带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可能都会被归类为矮行星。柯伊伯带内直径大于50千米的天体大约会超过10万颗。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。
太阳系在何处结束，以及星际介质（注：恒星之间区域含有的大量弥量气体云和微小固态粒子）开始的位置，没有明确定义的界线，需要由太阳风和太阳引力两者来决定。
太阳圈
太阳圈分为两个区域，太阳风传递的最大距离大约在95天文单位，此处是太阳风和星际介质相互碰撞与冲激之处。太阳风在此处减速、凝聚并且变得更加纷乱，形成一个巨大的卵形结构，也就是所谓的日鞘，其外观和表现像是彗尾，在朝向恒星风的方向向外继续延伸约40天文单位，但是反方向的尾端则延伸数倍于此距离。太阳圈的外缘是日球层顶，此处是太阳风最后的终止之处，外面即是恒星际空间。
奥尔特云
奥尔特云是一个假设包围着太阳系的球体云团，布满着不少不活跃的彗星，距离太阳约5万至10万个天文单位，差不多为一光年。奥尔特云有数以兆计的冰冷天体和巨大的质量，在大约5000天文单位，最远可达1万天文单位的距离上包围着太阳系，被认为是长周期彗星的来源。
塞德娜
塞德娜是颗巨大、红化的类冥天体，近日点在76天文单位，远日点在928天文单位，1.2万多年才能完成一周的轨道。因为它的近日点太遥远，以致不可能受到海王星迁徙的影响。塞德娜的形状非常像一颗矮行星。
疆界
考量邻近的恒星，估计太阳的引力可以控制2光年的范围。奥尔特云向外延伸的程度，大概不会超过5万天文单位。尽管发现的塞德娜范围在柯伊伯带和奥尔特云之间，仍然有数万天文单位半径的区域是未曾被探测的。
太阳的成分
太阳每时每刻都发出温暖的阳光，是地球上的人类以及动植物赖以生存的能源。人们不禁要问，太阳的主要成分是什么？
氦元素的发现
1868年的一天，印度发生了一次日全食。法国经度局研究员、米顿天体物理现象台长詹森特意带着他的考察队专程赶往印度观测，希望弄清日珥现象产生的原因。他在观测日全食时发现太阳的谱线中有一条黄线，并且是单线。而钠元素的谱线是双线，所以詹森肯定它不是早就发现的那种钠元素。后来经过科学家的确认，这是一个新元素。这就是在地球上发现的第一个太阳元素——氦。
氪元素的发现
在1869年和1870年，科学家们又进行了两次日全食观测，人们又发现了一条绿色的谱线，天文学家们证实这也是一种新元素，并给它命名为“氪”，但这个元素后来没有被列入化学元素周期表。瑞典光谱学家艾德伦经过70多年的研究，发现“氪”不过是一种残缺的铁原子——铁离子。它是失去9~14个电子的铁，是一种极其特殊环境下的铁。
太阳的众多元素
经过长期的观测，科学家们发现，太阳上元素最多的是氢和氦，比较多的元素有氧、碳、氮、氖、镁、镍、硫、硅、铁、钙等10种，还有60多种含量极其稀少的元素。到20世纪80年代，科学家们认定的太阳上的元素有73种。此外，还有氢、氦等19种元素可能存在，其中包括9种放射性元素。
“太阳元素”——氦
氦的英文单词是“Helium”来源于希腊文单词，意思是“太阳”。氦也被称为“太阳元素”。氦是地球上最轻的元素之一，仅次于氢。在化学元素周期表里它排列第2位。
氦气最主要的来源不是空气，而是天然气。如果地球上没有氦，我们的生活并不会受到太大的影响。氦气的密度要比空气小得多，所以如果往气球和飞艇里充入氦气，气球和飞艇会冉冉升起，让我们不用坐飞机也能实现飞到空中的梦想。不过，热气球和热气飞艇还是比较安全的，而且飞行一次的花费也比较便宜。
危险的太阳耀斑
太阳耀斑对于那些凶兆预知者和不明科学知识的人极具吸引力。在玛雅预言中，太阳所喷发的巨大的太阳耀斑毁灭了地球。太阳耀斑到底是什么？它真能毁灭地球吗？
耀斑是什么
太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动，一般认为发生在色球层中。其主要特征是，日面上突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。特别是在太阳活动峰年，耀斑出现频繁且强度变强。
太阳耀斑爆发时释放的能量相当于10万~100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸；而一次较大的耀斑爆发，在一二十分钟内可释放1025焦耳的巨大能量。
耀斑爆发还表现在X射线的辐射通量的突然增强。耀斑所发射的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽马射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。
耀斑的危害
耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时，与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至发生中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用，产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。耀斑还会对气象和水文等方面产生不同程度的影响。
耀斑制造的冤案
传说第二次世界大战时，有一天，德国前线战事吃紧，后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台，传达命令。突然，耳机里的声音没有了。他检查机器，电台完整无损；拨动旋钮，改变频率，仍然无济于事。结果前线失去联系，像群龙无首似的陷入一片混乱，战役以失败而告终。布鲁克因此被军事法庭判处死刑。后来查清，这次无线电中断是耀斑造成的。布鲁克的死，实在冤枉。
太阳为何会发光
太阳是太阳系中最大的天体，包含了太阳系将近98%的质量。偌大一个太阳，每时每刻源源不断地输出光和热，这些光和热来自于哪里呢？
太阳发光的假说
19世纪中叶，德国一位科学家首次提出了太阳能源的科学理论：太阳的气体物质不断释放热量的同时，因冷却而收缩。收缩时，物质向太阳中心塌陷，又产生热量，使太阳损失的热量不断得到补充。根据计算，太阳的直径每年收缩100米，所产生的热量可以补充它的辐射损失。假使太阳最初的直径相当于最远的行星冥王星的轨道直径，收缩到现在的样子，也只能维持太阳2000多万年消耗。
有些科学家提出，是陨石落在太阳上产生了热量，引起化学反应、放射性元素的蜕变，而引起太阳发光的。但这无法解释太阳近50亿年来发出的巨大能量。
太阳光和热的来源
太阳的光和热来自其核心部分。太阳的核心温度高达1500万摄氏度，压力超过地球的340亿倍，这里不停地发生着核聚变。核聚变导致四个质子产生一个氦原子或氦原子核。氦原子的质量比四个质子小0.7%，亏损的质量转化成了能量并被传输到太阳的表面，并通过辐射散发出光和热。
太阳核心的能量需要几百万年才能到达它的表面。每秒有7亿吨的氢被转化成氦。在这一过程中，约有500万吨的净质量被转化成能量释放，因此使太阳能够发光。
太阳的光球层
太阳的表面称为光球层，温度为6000摄氏度。太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面，通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球层位于对流层之外，属太阳大气层中的最低层或最里层。光球的表面是气态的，其平均密度只有水的几亿分之一，但由于它的厚度达500千米，所以光球是不透明的。
光球层的大气中存在着激烈的活动，用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构，很象一颗颗米粒，称之为米粒组织。它们极不稳定，一般持续时间仅为5～10分钟，其温度要比光球的平均温度高出300～400摄氏度。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。
光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡，大多呈现近椭圆形，在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑，但实际上它们的温度高达4000摄氏度左右，倘若能把黑子单独取出，一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。日面上黑子出现的情况不断变化，这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象，平均活动周期为11.2年。
太阳的色球层
紧贴光球以上的一层大气称为色球层，平时不易被观测到，过去这一区域只是在日全食时才能被看到。当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间，人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩，那就是色球。色球层厚约8000千米，它的化学组成与光球基本上相同，但色球层内的物质密度和压力要比光球低得多。