飞越太阳系

数十年前，我们刚刚开始探索太阳系最遥远的角落。阿波罗系列航天器已经在月球着陆，而空间探测器已经造访了水星、金星和火星。在1979年，旅行者1号在第一段旅程中抵达了木星，它最终将飞出我们的太阳系，而其“孪生姐妹”—旅行者2号将造访天王星和海王星。接着，我们对于太阳系行星的认识突破了所有限制。

在旅行者号探测器成功后的几十年，很多其他探测器对太阳系进行了探索。麦哲伦号探测器和金星快车探测器绘制了金星表面图。伽利略号探测器奔向木星。卡西尼-惠更斯号探测器出发去了土星。很多探测器造访了火星，包括：火星探路者、火星环球勘测者、火星勘测轨道航天器、火星探测车勇气号、机遇号、凤凰号以及最近的火星科学实验室的好奇号等。

我们也没有忽略更小的天体。近地小行星交会探测器舒梅克降落在了一颗小行星上，星尘探测器收集了彗星尘埃带回地球，深度撞击探测器撞击了一颗彗星核，同时一个仪器阵列研究了太阳。在这期间，哈勃空间望远镜为天文学家提供了一个对行星进行仔细研究的独特平台。

结果，科学家们极大地更新了我们对太阳系的认知，他们对我们在银河系中的家园的认知每分钟都在增长，我们现在对围绕太阳运动的天体的认知比以往任何时候都更全面。

我们在本书中收集了一些太阳系探索的重要图片，接下来你将看到调查行星的那些空间探测器传回的震撼人心的图片，让你获得对我们宇宙家园后院的最新认知。

这是一座知识的宝库，是一场不同寻常的视觉盛宴，它提醒我们，我们的家园地球是真正独一无二的存在！

克里斯·布拉姆斯

BBC《仰望夜空》杂志编辑

50亿年前，一些物质在太空中激荡，一大块由氢和氦组成的云在坍缩。气体奔向云的中心，聚合在一起直到突然产生了我们今天所知的太阳。

随着太阳的形成，行星也形成了。在我们的恒星诞生以前，另一颗更大的恒星已经在一次超新星爆发中死去，使得云中充满了气体和尘埃。这些残骸逐渐形成了一个行星盘—一个巨大的平面环，由许许多多被称为星子的石块和冰块组成。

这些星子是太阳系的基石。经过数百万年的猛烈撞击星子合并在一起，这些天体变得和我们今天所知的行星类似。

在靠近太阳的地方，温度太高，类似水这样的挥发性化学物质无法保持为固态。最初的原行星盘只含有少量岩石类固体物质，所以最靠近太阳的4颗行星相比之下体积较小。

然而，在距离地球7.5亿千米的现在的小行星带外边缘，温度足够低，使得气体在岩石核周围形成浓密的大气，从而形成了气体巨行星—木星、土星、天王星和海王星。

不仅行星在形成，一些卫星也在形成。尽管许多卫星是行星所捕获的之前的星子，但有一些—包括我们自己的卫星—经历了非常剧烈的起源过程。婴儿期的地球与另外一颗行星碰撞，形成了一股由残骸组成的巨大羽状流。几亿年后，这些残骸融合到一起，形成了我们行星最大的伴星—月球。

40亿年前，行星和卫星已经形成，但太阳系看起来和今天的状态相去甚远。或许存在比我们今天所知8颗行星多得多的行星，它们彼此间距离应该近得多。随着时间的推移，靠外的行星开始缓慢远离太阳，使太阳系的引力偏离平衡。结果是一些早期行星被抛入深空。大约40亿年前，余下的残骸撞击了行星。

现在被称为晚期重轰击的这个时期，留下了月球、火星以及其他岩石行星表面仍然可见的伤痕。在地球上，这些陨石坑已经被火山活动掩盖或者被大气侵蚀殆尽。

我们的行星上最显著的晚期重轰击遗迹是留存下来的一系列元素。在地球形成时，类似金和铜这样的金属沉入了地核。所以，我们今天在地壳中发现的这些金属必然来自小行星和彗星。

或许撞击对我们行星最重要的馈赠是水。早期太阳系太热，水不能留存。但是在晚期重轰击期，温度已经显著下降。当彗星撞到早期行星表面，水不会马上蒸发，而是形成了海洋。

数亿年后，这些行星进入了它们的轨道并且开始增长和演化。火山活动塑造了它们的表面，而在内部深处，熔化的核开始冷却。更小的类地行星的核固化了，没有了金属核的流动，它们的保护性磁场衰退了，它们的大气不再受到保护，暴露在太阳风之中。随着时间的推移，每颗行星之间的这些不同开始被放大，导致今天我们看到太阳系行星之间的差异。

这个过程远没有结束。彗星和小行星仍然在撞击行星，太阳在缓慢膨胀并且变得更亮，再过数十亿年，太阳系将再次发生改变。