太阳系的奇迹

从《宇宙的奇迹》入坑，主持人非常温柔。强推。

观影笔记：

EP01太阳帝国Empire of the sun

太阳的直径是月球的四百倍，日地距离也是地月距离的四百倍，当月球转到太阳正面时就可以把它遮掉。太阳系约有145-167颗卫星，但只有地球的卫星可以产生如此美妙的全食。

水星是距离地球最近的行星，转动缓慢，从日出到日落要经过176个地球日。

太阳日心温度高达摄氏一千五百万度。

1838年英国物理学家约翰.赫歇尔突破性的捕捉太阳光束，天气晴朗时太阳传至地球表面的每平米的能量可供10个100瓦的灯泡工作，赫歇尔在此基础上计算出太阳散发出的全部能量：400亿亿瓦。

地球距离太阳1亿5千万千米。我们对宇宙年龄的最佳估算是137亿3千万年，而太阳已经存在50亿年。

分子云molecular clouds是由氢分子及尘埃构成的云团，处于地球与银河系诸星之间，是构成恒星的初始物质。

氢聚变为氦是太阳一切能量的源泉。太阳黑子越多，太阳能量越高，太阳能量会影响地球气候及水流大小等变化。

太阳的大气层由少数带电粒子、质子和电子组成。日冕比日表温度高，温度飙升至摄氏100多万度，比表面热200倍。

每天气层的最外端一些最活跃的粒子向外逸散，太阳大气最外层的日冕每小时向太空抛射近70亿吨物质粒子流，被集体称为太阳风。虽然到达地球的太阳风已经较弱，但一定时间内其能量足够将地球大气吹入外太空。地球的磁场由地球转动的富含铁的内核放射出来形成巨大的力场，被叫做磁力圈，它使大部分较强的太阳风被弱化转向外太空。太阳风撞击地球磁场时会使磁场变形，将其拉伸至地球背面，越来越多的能量进入磁场，经过一段时间，能量聚集并拉伸尾部，直到磁场无法承受所有能量，最终能量就以带电粒子流的形式沿着磁力线向下，被加速释放到两极。这些被太阳注入能量的粒子进入地球大气层产生北极光。

木星磁场是太阳系中最强的，木星两极永远充斥着极光。

太阳占太阳系总质量的99%。由冰球形成的星云称为奥尔特云Oort cloud，太阳引力吸引了奥尔特云，以球面环绕太阳，在奥尔特云之外空无一物，只有阳光漏入那片无物之处。beyond the Oort cloud, there’s nothing. Only sunlight escapes。

赫罗图，预测恒星的历史和演化。

EP02 order out of Chaos

水星自转速度最快，每小时20万公里，88天就能走完轨道。金星自转缓慢，自转需要的时间比它绕太阳公转时间还要长，在金星一天比一年长。木星，最大的行星，需要12年才能完成一次公转。

角动量守恒定律阻止了早期太阳系的崩溃，开创太阳系的稳定性，引力造成的星云收缩，其保持的自旋产生一个力量均衡的引力向心力并保持稳定的光盘转动方式，并在此光盘上产生所有行星，所有绕日轨道都是有规律的时钟模式。

短短几百万年间，云层坍塌并形成了一个恒星系统，我们的太阳系。太阳周围的行星，从混沌到秩序的旅程开始了。In just a few hundred million years, the cloud had collapsed to form a star system, our solar system. The sun surrounded by planets, and the journey from chaos into order had begun.

1997年发射的卡西尼号，是当时发射到太阳系外域最大最先进的航天器，目的是研究土星及土星环。送回的图片显示土星环由成千上万独立的环带和裂缝组成，最靠近土星的光环运行最快。每个环有数百个小环，每个小环有数十亿独立小碎片，在土星引力下，这些环颗粒在其独立轨道形成一层极薄的薄层，由冰块碎片组成。光环不断在运动，无休止的形成和分裂。土星有总共超过60个卫星。土卫四被称为阴阳卫星，一半是洁净的冰，另一半覆盖黑色尘土，有约2/3的水，但表面温度约零下190度。巨人卫星土卫六体积比水星大，大气密度是地球四倍，含有丰富的有机分子，化学构成非常类似地球早期生命起源前。

土卫二，太阳系中最能反光的物体，只有400公里大小，离土星超过10亿公里。北半球有冰坑，南半球几乎没有陨石坑，表面可能是新形成的。南极右边是虎纹，4条超130公里长的平行沟渠，大概有几百米深。南极有大量热量冒出来。2005年11月当卡西尼天文器观察到太阳刚好在土卫二背面时，发现了太阳系外域最大的发现之一，背光图像显示巨型喷泉从南极喷发，火山喷射冰，由此带来问题，土卫二地表下可能有液态海洋，但土卫二太小，无法保留核心的热量来源，其热量应该来源于他处。其绕土星的轨道是偏心圆，轨道上的变化导致引力变化，它加热了卫星内部的温度。

有一种观点认为36亿年前，太阳系轨道木星和土星的共振的力量引发引力潮，破坏了所有行星的轨道，海王星被踹到外围撞入了环绕太阳系的彗星环，大量彗星撞击行星，造成陨石坑随处可见，地球上大量的水也来自于这个“后期重轰炸The Late Heavy Bombardment”携带大量水资源的彗星的撞击。

The story of the solar system is the story of the creation of order out of chaos.太阳系的故事就是从混沌到秩序的故事。

The planets and their moons were created by the same universal laws, the delicate interaction between gravity and angular momentum that led to the spinning patterns we see around us.行星及其卫星以同样的普遍规律被创造出来，微妙的引力和角动量的相互作用导致了今天我们看到的旋转模式。

EP03 the thin blue line大气层

大气不是很好的绝热体。

太阳系最小的行星水星，几乎没有大气层保护，所以温差极大，从白天的450度到夜晚的零下180度。水星太小太热无法控制自己的大气层。越大的行星引力越大，就越容易束缚大气层。

当陨石击中裸体水星，没有大气使它粉碎或慢下来，陨石完好无缺的全速击中地面。过去46亿年里水星一直被无数小行星和彗星轰炸，整个行星的悲剧史奠定了其表面充满陨石坑。

太阳系中最亮的行星金星，和地球有许多相似之处，但金星大气层温室效应严重失控。金星的大气被温室气体淹没，附近的太阳慢慢地煮沸它的海洋，抽取水蒸气到大气中；二氧化碳从数以千计的火山中爆发出来，金星变得越来越热。金星是一颗大气过多的行星。

火星上有巨大沙丘和火山、冰盖，干燥且冰冷，覆盖红色沙尘，这些地貌都源于火星几乎没有大气层。火星失去大气层的一个主导因素是与太阳风的互相作用。太阳风是过热流、带电粒子流，持续不断的以超过百万公里的时速远离太阳。这种极强的原子波足以撕裂行星的大气。地球磁层保护我们远离太阳风。磁层由地球融化的铁核心形成。核心旋转时产生一个巨大磁场，贯穿两极，包裹地球，这就是磁屏蔽，强大到足以偏转太阳风。

土星大气厚达数千公里，整个表面翻滚着巨大风暴。离太阳比地球远5倍，是巨大的气体行星，由宇宙中最轻和最多的元素构成（氢和氦）土卫六Titan拥有太阳系中最类似地球的大气层，含有丰富的氮和甲烷。

EP04 Dead or Alive

火星Mars有大峡谷，被称为水手谷，8公里深，3000多公里长，目前没有任何水的迹象。火星上的奥林匹斯山不仅是太阳系最高的火山，也是我们目前所知最高的山脉。火星是一个死亡世界。行星通过地表散热到宇宙空间，较小物体的表面积和体积比率大于较大物体，因为火星体积比地球小，它失去热量比地球快。

所有的岩石行星（地球、火星、金星、水星）形成方式都一样，是45亿年前一片坍塌的尘埃云。随着太阳的点燃，太阳系诞生了。渐渐地，岩石的身躯一点点形成，在自身引力下一点点下沉。All the rocky planets - Earth, Mars, Venus, Mercury- were formed in the same way. They came from a collapsing dust cloud over 4.5 billion years ago. With the ignition of the sun, our solar system was born. Little by little, the rocky bodies grew, falling together under their own gravity.

金星Venus，大小与地球类似，被称为地球的同胞，轨道更接近太阳，大气稠密，气压很高，是地球大气压的90倍，243天才能自转一圈，除太阳以外，它是太阳系平均地表温度最热的（470度）。金星地表覆盖凝结的熔岩，有超过50,000座火山，是太阳系中最多的。地球曾经也火山活动过多，2/3生物灭绝，但现在恢复了，相同的火山运动中金星和地球的反应非常不同。雨在保持地球宜人环境中发挥重要作用，是全球循环系统的一部分，使我们大气层保持平衡，但金星没有液态水，因为它比地球热，无法减缓进入大气的火山气体，金星最终有一层厚且稠密的二氧化碳，使温度不断上升。

和高温的金星以及冷冻的火星相比，我们的家园真是个非常特殊的大石球。尽管都受同一通用规则控制，我们的星球不太大也不太小，不太热，也不太冷。Compared to scorched Venus and frozen Mars, our home is a very special ball of rock. Although governed by the same universal set of rules, our planet is not too big, not too small, not too hot, not too cold.

太阳系最远的行星冰冷的海王星，有厚厚的蓝色甲烷大气层。天王星，唯一一颗自转轴躺着的行星。木星是太阳系最大的行星，和太阳构成一样（氢和氦，宇宙中最常见元素）。

引力是自然界基本力之一，存在于所有物体。引力是目前已知最弱的力，但也是唯一在整个太阳系作用的力。

木星在所有行星中拥有最强大的引力场。木星与火星之间有巨量的岩石碎片，从而形成小行星带。

木星Jupiter的四大卫星以宙斯四个情人名命名，最远木卫四Callisto，巨大的木卫三Ganymede（太阳系最大的卫星），冰冷的木卫二Europa，最接近木星的小小的木卫一lo。木卫一作为卫星竟然没有陨石坑，唯一解释是地表很年轻，地质活跃，火山活动剧烈。木卫一上的熔岩湖极其巨大。木卫一的火山是太阳系内最猛烈的。远离太阳，表面冰冷，被冰冻的硫磺覆盖，因此看上去是黄色的。木卫一不仅受到木星巨大引力，同时还受邻近卫星的引力，共同作用下其轨道变成椭圆形，靠近木星时，由于木星强大引力，木卫一受到拉伸挤压，摩擦生热导致木卫一火山活动频繁。

EP05 Aliens

地球是唯一一颗在表面有液态水的行星。

火星上隐藏着流出物的渠道，有类似地球洪水冲击渠道的地质特征，表明相似的一次大洪水横扫整个火星表面。火星上有洞穴，意味着有地下世界，可能有水，有生物存在的可能。火星大气中有甲烷。

第一集，介绍了巨大的引力和对人类以及地球的影响，还带我看了这辈子都可能见不到的日全食，那一刻整块黑都下来的景色实在让我惊叹，相比之下，北极光远不如这个震撼。还有很多天文知识，比如太阳风，太阳黑子，还有极为庞大的太阳帝国，几万个天文单位？100×500，好像是这样算的吧，非常震撼。

第二集，科普土星，土星环和土星的卫星，这一集本来是介绍太阳系的形成的，不过后来大篇幅都在讲土星，因为土星系的构造很像微型太阳系，还有几大奇观，一个寒冷的土卫星喷出了几千米的冰晶，还有整个太阳系唯一一个有大气层的卫星，甚至还有土星环缝隙的科普，这都是我以前很想知道很好奇的知识啊，感谢BBC，用视频的方式为我讲解。

另，BBC涉嫌造假，我不置可否，纪录片，虽然事实很重要，但一些根本无法拍摄的内容，能摆拍出来给我们看，这也是为了观众们的眼福，只是些小小的缺陷而已，不影响BBC在我心中的信仰。

感动之余，光是仔细想想宇宙的浩渺，就会发现自己的一生不足为道。但是看到“从太空遥望这个美丽的星球，人类文明的痕迹无处不在。”这句话的时候还是觉得，自己参与这场浩大的更替中是无比的荣幸。《绝叫》那本书中提到过：“一切不过都是自然现象。”无可厚非，自然更替，宇宙变迁都自然而然地发生了。这么说多少有些决定论的意味，但也不妨碍我们有时候也这样看待这宏观之下渺小的自己。发生在每个人身上的事，有些时候不必刻意寻求因果或是意义，我们只需要在这个拥有无限可能的宇宙中发挥自己的无限可能就好，物尽其用，把自我的降生变得更加有趣一些。