太陽係大環境
太陽係怎樣生成
發射星雲和黑暗星雲合力形成太陽係美國科學家愛迪生曾親自作過5萬次試驗，完全失敗，受人譏評；但他自己卻認為這5萬次是完全成功的，因為隻有通過這實踐才能證實這5萬個方法都不是成功的道路，因而時間、精力、金錢並未白費。我們認為他的見解是對的。創造假說，必先有膽量，並用科學方法去思考，用邏輯來判斷。西方科學家對於太陽係的形成已有多種假說，我們認為其中都有缺點，必須另創新說。有人提出的新說也屬於一種假說，成立與否，我們不擔心。之所以提出這種假說，是為了證實中國人也尚有膽量去創造與太陽係成因有關的假說。
關於太陽係成因的假說，最早提出的有德國人康德和法國人拉普拉斯的“星雲說”、美國人張伯倫的“星子假說”、英國人金斯的“潮汐假說”及蘇聯人施密特的“施密特假說”即“隕星假說”。上述各種假說都是近年來新假說的骨幹。
康德提出星雲可能分兩大類：一是發射星雲（EmissionNebula），一是黑暗星雲（DarkNebula）。所謂發射星雲是由電離氫組成的雲氣，其中全是粒子流，可以自發光熱，也可以形成恒星；所謂黑暗星雲是由重元素組成的星雲，其中有甲烷、氨、水、塵埃及流星體，可以吸收恒星的光，但不能自發光熱，它可以形成行星或暗星。銀河星係內有很多恒星及暗星，也有發射星雲及黑暗星雲。
47億年前，一片發射星雲在銀河星係內運行，忽然撞上一片厚塊狀而並非圓球形的黑暗星雲，造成一個龐大的激波。這激波出現後，以同心圓的形狀由內向外擴大，越過現今冥王星軌道繼續向外，激波的波紋一圈又一圈地由撞擊點向外飄出。接近發射星雲的4個大波形成4顆類地行星；由此向外愈遠，波穀愈寬，波高愈低，分別形成4顆類木行星及冥王星。當發射星雲衝進黑暗星雲內，發射星雲尚能保持完整，隻有少數碎片被激波震蕩飛出，飄到遠方；而黑暗星雲則碎成許多大塊。由於發射星雲是輕元素，由原子氫組成，自發光熱，並能自轉，其自轉方向類似銀心。由於凝聚增溫，形成恒星。後來內部又出現核子融合或熱核聚變，又成為一顆主序星，體積加大，引力更強，成為太陽係中心。然而，黑暗星雲成於重元素，全是塵埃，其中也有少量氣體，例如氫、氦、氮、氧等，由於自身的引力，各塊自成為一顆暗星，進行自轉，又因受質量龐大的太陽吸引，繞它自轉成為行星、小行星、彗星、流星體等。從而形成了太陽係。
太陽附近的碎塊形成了類地行星，就是類似地球星的行星，如水星、金星、火星等。4顆類地行星都是自轉較慢、衛星少而密度大的，都有鐵元素作為內核，都有堅硬的岩石表麵。岩石表麵與鐵核之間全有由岩石組成的幔。還有其他許多小塊各自濃縮成為小行星或流星體，也環繞太陽恒星，但由於它們各自的引力太弱，在空中飄蕩，無固定的軌道，有時撞碎小行星，有時撞到行星表麵，形成撞擊坑。這種大規模的撞碰，不僅使各行星表麵形態起了變化，各行星自轉的速度、自轉軸與黃道麵的交角、自轉的方向、行星質量等等都會有所變化。冥王星單獨地遠離太陽，也是撞碰的結果。火星軌道外是小行星帶，其中有穀神星（Ceres）、智神星（Pallas）等，而且穀、智兩小行星都是圓球形，可以代表往日的黑暗星雲小碎塊；其他小行星都是塊狀，不成球體，顯示都是往日撞碎了的小天體。其數之多，何止百萬。
類木行星如木星、土星、天王星、海王星等，另有成因。試先作比較。木星質量大於地球星的317.8倍；土星次之，為95.1倍；天王星為14.5倍；海王星為17.2倍。論密度，土星最低，隻有地球星密度的11%；木星及天王星次之，隻有23%；海王星比較大些，占31%。這4顆大行星的核心近似類地行星，但外層組成的物質多為分子氫，不能自發光熱。顯然，這4顆類木行星由兩種不同性質的星雲組成，內層來自黑暗星雲，外層來自發射星雲。
我們的假說總結（A）把康德所設想的星雲分為兩類：一為發射星雲；一為黑暗星雲。前者撞入後者，逐漸演化為一顆恒星，能自發光熱。後者被撞碎後，各自演化為九大行星、無數小行星、彗星及流星體，都不能自發光熱。木星及土星的外層大多為分子氫，來自發射星雲。由於本來是原子氫，因為溫度降低演化為分子氫，而無能發光，但有少量的熱可繼續向外輻射。（B）無論恒星或行星，一律服從銀河星係的慣性，由西向東自轉及公轉。其中偶爾有幾顆星是逆行的，那是受小行星的撞碰而改變了方向。（C）凡有堅固外殼的行星及衛星，表麵上都有隕石坑或撞擊盆地。地球星表麵也不例外，但大多數為風化作用所消去。（D）凡行星外層有氣態或液態而無固態表麵的，它的外層形成發射星雲，內層則含有黑暗星雲的殘渣。（E）行星相互的間隔各不相同。距日愈近，軌道間隔的長度愈小；距日愈遠，軌道間隔的長度愈大。水星距金星的距離略等於地球星距金星的距離；土星距天王星的距離略等於海王星距天王星的距離。然而天王與海王兩行星軌道之間的距離，大於金星與地球星兩軌道之間的距離約30倍。這現象很類似水麵投石所產生的波紋。這波紋是撞擊以後才出現的。我們認為，發射星雲撞碰黑暗星雲假說，近乎事實。
太陽係行星際空間盛吹太陽風地球星與恒星太陽之間並非真空，其間充滿了可以傷人的太陽風（SolarWind）。這風與地球星上的風完全不同。組成太陽風的物質不是氣體，而是粒子。這種粒子帶電，成為有電荷的粒子流。粒子流包圍地球星，也包圍月球。宇宙恒星際空間或星係之間也不是真空，有看不見的物質在內。這說明大環境由地麵向外有大氣層。由氣層向外就是保護地球星的“磁層”。由磁層向外，上下左右前後全是太陽風。
太陽風是帶有電荷的粒子流，由太陽表麵射出來。這可以說是太陽自身“減肥”的一種方法。據帕克所述，太陽每秒鍾射出的粒子流，可以減少太陽質量100萬噸。又據西蒙的估計，由太陽射出的太陽風及內部熱核聚變，每秒可喪失太陽質量400萬噸。那末，太陽會真的瘦下去了嗎？
太陽是一個屬於氣態的圓球。最外層是“日冕”（SolarCorona）。這日冕是太陽大氣層中最外麵的一層。日冕看起來很美，淡淡的銀白色。這一層的作用並非用以覆蓋太陽的光球層，而是光球層表麵的粒子流通過色球層射入太空。其流速超過音速，由太陽表麵向各方向射出。在日冕的外緣，粒子流秒速可達1000公裏；流到地球星軌道附近，秒速可達500公裏；平均秒速為600～700公裏。太陽射出的粒子流並非均勻，低緯度較強，兩極區較弱。這現象在日全蝕時十分明顯。有人主張太陽表麵上有一個大罅裂，長條狀，由太陽北極一直裂到南極，叫做“日冕洞”（CoronalHole）。從洞裏射出來的不僅有粒子流，還有磁力線。由於物質及能量不斷地向外噴射，太陽表麵並非平坦光滑，而是處處有爆炸，使其內部的能量及物質可以射出去。這樣看，太陽似乎是在陸續地瘦下去。但有人估計，其量極微，不值得重視；也就是說，100萬年內，所減去的質量還不及太陽本身質量的1/1000萬。
日冕下層連接太陽大氣層中間的一層色球，其密度最大，溫度也高。通常說，太陽核部的溫度可高達1500萬°K；光球表麵溫度高達5800°K。由於電離的關係，氣體帶電，溫度增高。色球溫度可達1.5萬°K。由於組成日冕的物質是高度電離的原子及自由電子，這些又叫做“離子體”（plasma）。由於太陽高熱，一切的氣體不得不強烈地互相撞碰，使原子的電子被撞掉，形成遊離狀態。原子喪失一個電子，要釋放能量以增加溫度，所以日冕底部溫度比色球高。日冕頂部溫度為100萬°K，而下層溫度可達200萬°K；日冕洞也可達150萬°K。這些都是推算出來的，不是來自實測。由日冕向外，密度漸小，溫度也漸減低。日冕最外部，目不能見，就成為太陽風；也可以說，太陽風就是太陽恒星的最外部。所謂九大行星都位於太陽風之內，這是事實。依據氣象學上的解釋，地麵上8萬公裏高空，地球星大氣層與太陽風已合而為一，分不開了。
太陽風由色球射出後，就遠離太陽，一去不複返。這一現象同地麵氣流上升，全不一樣。因為地麵氣流升到高空，由於溫度減低，必須降落，結果成為對流層。太陽大氣層由帶電的粒子組成，衝力強大，秒速超過太陽表麵上逃逸速度617公裏，可達1000～2000公裏，一下子衝入太空，永不返回。
太陽風主要由電子及質子組成。平均密度每立方厘米有5個，最少有1個，多時可有40個。美國人在測算密度時，發現一個有趣的事實，即平均每100個粒子中有85個是電子，有15個是質子。這質子可能是氫核，也可能是氦核。因為粒子都帶電，太陽表麵上磁場也被帶入太空，這磁場並非固定的。日冕的形態千變萬化，完全是受太陽磁場的影響，其密度之小，出人意外。日冕密度與地麵上大氣層來比，尚不及十億分之一，近似真空。
太陽風可分為近中遠三層太陽風可以分為三層。（A）近層。色球以外是日冕。這是太陽風的近層，呈乳白色，有珍珠光，由於粒子帶有電荷，溫度高達200萬°K。平均密度每立方厘米可有粒子100個。氫與氦之比為5∶1。（B）中層。日冕外緣色澤清麗，是一種淡淡的白光。再向外，似有似無。這一層密度較低，每立方厘米隻有20個粒子。氫與氦之比為10∶1。（C）遠層。由中層向外，密度更小，太陽風不可能看見。它分布於星際之間。據估計每立方厘米約有5個原子而已。這些粒子或原子帶有負電荷。當它前進時，如突然撞碰一顆帶有正電荷的粒子，兩者立時結合，形成物質的另一形態。這種現象叫做“碰而複合”。這樣看來，地球星與太陽之間絕非真空，有自由電子、粒子及其他物質，還有流星體。地球星大氣層以外有磁層。這是保護大氣層不被電離的機構，不容忽視。
大環境內太陽恒星
太陽恒星使地球星上有人類生物的出現依賴空氣、水、陽光。事實上，適當的陽光是最重要的。如果太陽輻射太強或太弱，甚至全無輻射，空氣與水也要發生變化。
陽光雖然這樣重要，然而古代中國人對它卻重視不夠，例如中國人往往隻喜歡“風調雨順”，而不喜歡“夏日炎炎”。古人常說：“天行健”，顯示中國古時就已認識到日、月、星運行有規律，且有穩健的持續性。中國人“自強不息”，確有道理。
太陽似慈母的溫暖，當冬去春來，風暖、水暖、山暖、草木青青，鳥鳴嚶嚶。“春來也”！這一切也都是太陽給人類和一切有生命的東西帶來的熱量。太陽恒星控製著地球星麵的氣候，如果地球星距它更近些，地麵可能會全部化為大沙漠；如果距太陽遠些，地麵又可能會被冰雪所覆蓋，生物在冰雪的下麵被壓為化石。這說明，地球星成為人類之家並不簡單，與太陽恒星有密切關係。
太陽恒星的特征太陽是我們生存所依賴的恒星，它正值中年，年齡估計有50億歲。最近20億年內十分穩定，其質量、溫度、輻射與往昔一樣，均未有明顯變化。將來當它進入百億歲高齡時，它的形象同現在一定會完全不同。推測未來，必須先了解現在。茲將太陽的特征及其數據，擇要列舉如下。
太陽屬於晝間恒星（daytimestar）或本地恒星（localstar）。為太陽係的中心天體。
太陽屬於銀河星係，既進行自轉，又環繞銀心進行公轉，距銀心約3萬光年或1萬秒差距。
視星等為-27等（或-26.86等）。
絕對星等為+4.71等。
光譜方麵是黃光，屬G2型，星光為黃白色。
體積方麵屬於矮星類，為1.412×1018立方公裏，是地球體積的130萬倍。
距地球星的距離為一個天文單位（14900萬公裏）。
半徑有69.6萬公裏長（直徑長139.2萬公裏），視直徑超過半度。
太陽的亮度等於滿月時月光的40萬倍，等於夜空所有的星射到地麵上的亮度600萬倍。由於距離遙遠，許多目見的恒星事實上都比太陽亮。
太陽的質量為1.9×1033克，約為地球星33萬倍。
太陽平均密度是1.41克/厘米3。核心密度比水大150倍。
太陽表麵重力為2.73×102米/秒2，等於地麵重力的28倍。
太陽主要元素有二：氫占71%，氮占27%，合計占98%。其餘2%的太陽元素中，已證實有60種元素在地球星上也有，但已因太陽高溫而化為氣體，例如鐵、鎳、鈣、鋁、氧、氖、鎂等。
太陽表麵輻射的光到達地球表麵需時499.012秒（簡說為500秒）或8分18秒。
太陽總輻射功率即總能量輸出為3.86×1013爾格/秒。
太陽表麵逃逸速度為618公裏/秒。
太陽光球溫度為5780°K，核心溫度為1500萬°K，也可能有2000萬°K。
太陽自轉軸與黃道軸之間的交角是7°，與黃道麵之間的交角是83°。
太陽自轉一周所需的時間，由於它本身是氣體，因此各緯度時間不同。赤道約為25.3日（地球日），赤道上黑子東移最快；南緯、北緯20°處為27.2日；南、北緯40°為28日；南、北緯60°為31日；極區為34日。自轉平均速度為27日。
太陽常數，是太陽光線垂直透過地球星大氣層射來，每1分鍾每1平方厘米地球星表麵所得到的太陽輻射能，為1.97卡，簡為2卡。這所得的太陽輻射能主要來自可見光波段及其附近，約由3000埃到8000埃。這個太陽常數很穩定，因此它影響地麵上各地區氣候每年表現的特征都穩定。如果這常數有變化，地麵上氣候係統也必然有變化。
太陽係半徑指由太陽恒星中心到冥王星中心，平均距離有59億公裏長，相當於40天文單位。光行由5.3小時（近日點）到5.6小時（遠日點），平均為5.45小時。
太陽係球體直徑為120億公裏。球內充滿太陽風。風的方向與太陽引力方向完全相反，衝過冥王星軌道繼續向外吹，能量消耗完盡才停下來。時間久了，在距太陽一定距離的太空內，粒子積聚較富，形成一個薄薄的球殼，叫做“太陽係球暈”。這個球暈是科學家的推想。
太陽附近的恒星，距離在10光年以內的，有以下這些：
半人馬座α星。其中比鄰星（ProximaCentauri）距太陽為4.27光年，或1.31秒差距，視星等為+11.8等。亮度隻有太陽的1/10000。它是半人馬座αC（αCenC）。尚有阿耳法A及阿耳法B，距太陽4.3光年。前者視星等為-0.01等，後者為+1.3等。
巴納德星（BarnardStar）距太陽5.93光年或1.82秒差距。視星等為+9.5等。它在蛇夫座（Ophiuchus）內。有兩顆類行星繞著它進行公轉，類似太陽係行星係統。
佛耳夫星（Wolf359）距太陽7.6光年或2.38秒差距，光譜為M8型，視星等+13.5等。
拉蘭德星（Lalande21185）距太陽8.1光年，光譜為M2型，視星等+7.5等。
魯屯星（Luyten726-8A）距太陽8.4光年，光譜為M6型，視星等為+13.0等。
天狼星（SiriusA）距太陽8.6光年。光譜為A1（天狼星伴星B為Wd型），視星等為-1.5等（伴星B為+8.7等）。
露斯星（Ross154）距太陽9.4光年，光譜為M5型，視星等為+10.6等。
這說明距太陽10光年以內的星能夠目見的隻有天狼星。此外，南天半人馬座αB星可見。其餘全看不見。距太陽由10光年到13光年中，尚有16顆恒星，目不能見，是視星等太低的緣故。
太陽屬於星族I，是青年星太陽是青年星，時年23歲。讀者如若不信，我們算給你們看。人在地球星上繞日一周，算是一歲；繞日23周，就是23歲。太陽恒星環繞銀河星係中心，每2.2億地球年可完成一周，叫做一“銀河年”或“太陽年”，這是太陽的一歲。太陽自形成到現在有50億地球年，相當於22.7銀河年，即它尚未完成23周，是未滿23周歲的一顆恒星。將來到它滿40歲（銀河年）時，相當於地球星88億歲，這時它還不老，尚能依照現在的狀態去照顧地球星上的人類。地球星現已滿46億歲，到88億歲尚有42億年的時間，人類尚有足夠的時間去準備移民到其他星球上。42億年則相當於地殼由古生代到全新世時間的7倍。由三葉蟲出現到石器時代，約有6億地球年。由石器時代到現在也不過1萬年。
太陽進入老年可變為紅巨星太陽恒星的視運動為每日東出西落。太陽在天空中，光彩豔麗。但絕對不可用肉眼去直接觀望，因為太陽所輻射的γ線、X射線、紫外線如果射入人眼中，會燒毀視神經，當即眼瞎，成為盲人。隻有在日出或日落時，即太陽有一半為地平線遮蓋時才可以望它一眼，因為地麵附近多塵土，可以幹涉日光。
但是，太陽形象及其活動並非永久不變。由於人的年齡最高不過百多歲，所以很難覺察到太陽的變化。如果以銀河星係的120億歲來作比較，太陽才50億歲，它核部剩餘的氫尚可再燃燒50億年，因此，很明顯，太陽現在還是一顆青年星。
太陽不僅有變化，而且也會衰老，還能死亡。當太陽核部的氫全部燃燒完盡，核融合結束，引力向內部加強，恒星核部的氫全變為氦，但未燃燒。後來，引力加大，氦也被點燃，開始燃燒，轉化為碳。碳比氦更重。氦開始燃燒後所產生的能量也向外衝，抗拒引力。這時候，恒星外層的氫逐漸開始燃燒而變為紅色，而且向外擴展，使太陽變成為一顆紅巨星。如果恒星的質量等於我們的太陽，它開始氦燃燒，顯示這恒星的生命已進入最後的階段，進而再變為超紅巨星。