太陽系

在遠古的時候，人類就注意到天上許多星星的相對位置是恆定不變的。但有5顆亮星卻在眾星之間不斷地移動。因此“動”的星星稱為“行星”，“不動”的星星稱為“恆星”。古代中國人給行星各自起了名字，即：水星、金星、火星、木星和土星。其中水星也稱辰星，它最靠近太陽，不超過一辰（30度）。金星又叫太白星或啓明星、長庚星。它光彩奪目，是全天最亮的星；火星又稱“熒惑”，因它的火紅顏色而得名；木星也稱歲星，它大約12年運行一周天，每年差不多行經一次（全天分成十二次），古代用它來紀年；土星也稱鎮星或填星，因為它大約28年運行一周天，一年鎮守一宿（中國古代把全天分成二十八宿）。這就是肉眼能看見的五大行星，中國古代統稱它們為“五星”，再加上太陽、月亮總稱為“七曜”。古希臘人稱天空中最明亮的五顆天體（水星、金星、火星、木星和土星）為行星，意思是漫遊者，這是行星一詞的由來。

但是在歷史上的很長一段時期，人類都沒有認識或理解到太陽系的概念。直到文藝復興時代，大多數人仍認為地球是靜止不動的，地球處於宇宙的中心。古希臘的哲學家阿里斯塔克斯曾經推測了日心説體系，但是，直到哥白尼才提出了第一個日心説宇宙的數學模型。1755年，德國哲學家康德首先提出了太陽系起源的星雲假説。41年後，法國著名的數學家和天文學家拉普拉斯也獨立提出了關於太陽系起源的星雲假説。 ^[5]  繼星雲説之後，又相繼出現了“災變説”、“俘獲説”等理論。

15世紀，哥白尼像以往的印度數學與天文學家阿耶波多和希臘哲學家阿里斯塔克斯，以太陽為中心重新安排宇宙的結構，這仍是當時最前瞻性的概念。

17世紀，經由伽利略、開普勒和牛頓等的帶領下，人類逐漸接受地球不僅會移動，還繞着太陽公轉的事實；此時還出現新的認識，如行星由和支配地球一樣的物理定律支配着，有着和地球一樣的物質與現象：火山口、天氣、地質、季節和極冠。

伽利略是第一位發現太陽系天體細節的天文學家。他發現月球的火山口，太陽的表面有黑子，木星有4顆衞星環繞着。惠更斯追隨着伽利略的發現，發現土星的衞星泰坦和土星環的形狀。後繼的卡西尼發現了4顆土星的衞星，還有土星環的卡西尼縫、木星的大紅斑。

1705年，愛德蒙·哈雷觀測到哈雷彗星。這是除了行星之外的天體會圍繞太陽公轉的第一個證據。

1781年，威廉·赫歇爾發現了天王星，這是第一顆被發現的行星。

1801年，朱塞普·皮亞齊發現穀神星，這是位於火星和木星軌道之間的一個小行星，一開始他被當成一顆行星。然而後來發現這個區域內的小天體多達數以萬計，導致它們被歸類為小行星。

1846年，天王星軌道的誤差導致許多人懷疑是不是有另一顆大行星在遠處對他施力。勒維耶的計算最終導致了海王星的發現。在1859年，科學家發現水星軌道近日點有一些牛頓力學無法解釋的微小運動（水星近日點進動）。但這一運動最終被證明可以用廣義相對論來解釋。

為解釋海王星軌道明顯的偏差，帕西瓦爾·羅威爾認為在其外必然還有一顆行星存在。在他過世後，它的羅威爾天文台繼續搜尋的工作，終於在1930年由湯博發現了冥王星。但是，冥王星是如此的小，實在不足以影響行星的軌道，因此它的發現純屬巧合。

1992年，夏威夷大學的天文學家大衞·朱維特和麻省理工學院的珍妮·盧發現1992 QB1，被證明是一個冰冷的、類似小行星帶的新族羣，也就是柯伊伯帶，冥王星和冥衞一都是其中的成員。

2005年，米高·布朗、乍德·特魯希略和大衞·拉比諾維茨宣佈發現鬩神星，它是比冥王星更大的離散盤上的天體，是在海王星之後繞行太陽的最大天體。

2006年8月24日，第26屆國際天文聯合會在布拉格舉行。會議重新定義行星這個名詞，首次將冥王星排除在大行星外，並將其歸類為矮行星。被確認的矮行星有五個：穀神星（Ceres）、冥王星（Pluto）、鬩神星（Eris）、鳥神星（Makemake）、妊神星（Haumea）。

太陽系內所有的行星都已經被人類發射的太空船探訪，並進行了不同程度的研究。在有登陸器的情況下，還進行了對土壤和大氣的一些實驗。

1957年，前蘇聯發射的斯普特尼克1號是第一個進入太空的人造天體，其成功環繞地球一年。

1959年，美國發射的先驅者6號，是第一個從太空中送回影像的人造衞星。

1962年，水手2號成功環繞金星飛行，成為第一個環繞其他行星的人造物體星。

1965年7月14日，NASA的水手4號成為第一艘飛越火星的飛船，也是第一艘傳回火星表面黑白圖像的飛船。 ^[6] 

1973年，先驅者10號飛越木星，成為探測類木行星的第一艘太空船。

1974年3月29日，水手10號成為第一顆成功環繞水星的人造天體。在三次飛越中，水手10號拍攝到水星接近一半的星球表面，它的表面與月球非常相似。1991年的雷達觀測表面，水星的極地區域或許被冰層覆蓋。 ^[6] 

1976年，海盜1號和海盜2號登陸火星，開始研究火星的岩石結構和土壤模式，並且分析火星大氣層的相關信息。

1979年，先驅者11號成為第一艘拜訪土星的太空船。同年，美國宇航局的旅行者1號飛船發現了木星的巨大星環。從1979年到2007年，包括旅行者2號和尤利西斯號在內的八艘NASA探測器被送往木星，研究其大氣層、衞星和星環。

1986年1月24日，NASA的旅行者2號唯一一次飛越天王星，它發現了11顆新衞星，兩個新星環和一個比土星更強大的磁場。 ^[6] 

1989年，NASA的旅行者2號成為第一個也是迄今為止唯一一個訪問過海王星的探測器。 ^[6] 

2004年8月3日，NASA發射了水星探測器——信使號。經過三次飛越之後，信使號在2011年3月17日進入水星軌道，開始對水星的構成、核心結構、磁場以及極地材料進行研究。 ^[6] 

2014年9月13日，美國國家航空航天局(NASA)召開新聞發佈會，宣佈37年前發射的“旅行者一號”探測器已經離開太陽系，正在飛向別的恆星。“旅行者一號”同時也是首個衝出太陽系的人類製造的飛行器，在人類的航空航天史上成為一座極具紀念意義的里程碑。 ^[52] 

2015年，新視野號拜訪冥王星。

2023年，法國國家科學研究中心等機構的科學家，利用水星探測器“貝皮科倫布號”首次飛越水星的數據，發現了太陽系中可能普遍存在的極光機制。 ^[54] 

1961年4月12日，尤里·加加林搭乘東方一號升空。第一個在地球之外的天體上漫步的是尼爾·阿姆斯特朗，他是在1969年的太陽神11號任務中，於7月21日在月球上完成的。在軌道上的第一個太空站是NASA的“太空實驗室”。第一個真正能讓人類在太空中生活的是前蘇聯的和平號空間站，它從1989年至1999年在軌道上持續運作了將近十年，在2001年退役。後繼的國際空間站也從那時繼續維繫人類在太空中的生活。2003年10月15日，我國神舟五號載人飛船在酒泉衞星發射中心發射升空，這是中國首次進行載人航天飛行。2016年10月17日，我國在酒泉衞星發射中心發射了載人飛船神舟十一號，並與天宮二號自動交會對接成功。

人類探測太陽系的腳步從未停止，未來也會有更多探測器和宇航員造訪太陽系的天體。

主詞條：_{太陽系的形成與演化}

太陽系的形成有多種學説，其中之一的星雲假説由1755年康德和1796年拉普拉斯各自獨立提出。康德認為太陽系是46億年前，由一個巨大的分子云的塌縮中形成。這個星雲原本有數光年的大小，並且同時誕生了數顆恆星。從古老隕石追溯到的元素顯示，只有超新星爆炸後的核心部分才能產生這些元素，所以包含太陽的星團必然在超新星殘骸的附近。可能是來自超新星爆炸的震波使鄰近太陽附近的星雲密度增高，使得重力得以克服內部氣體的膨脹壓力造成塌縮，從而觸發了太陽的誕生。 ^[2]  隨着現代天體物理學和物理學的發展，特別是恆星演化理論的建立，產生了現代星雲説，並逐漸佔了主導地位。現代星雲假説根據觀測資料和理論計算，提出它的主要觀點：太陽系原始星雲是巨大的星際雲瓦解的一個分子云，一開始就在自轉，並在自身引力作用下收縮，中心部分形成太陽，外部演化成星雲盤，星雲盤以後形成行星。 ^[7-8] 

當這個區域將形成太陽系前，被稱為前太陽星雲，坍縮時因為角動量守恆，使它轉動得越來越快。 ^[9]  中心集中了大部分的質量，成為比周圍環繞的盤面越來越熱的區域。收縮的星雲越轉越快，它開始變得扁平，成為原行星盤，直徑大約200天文單位，在中心是高温、高密度的原恆星。行星經由盤中的吸積形成，在塵埃和氣體的引力相互吸引下，逐漸凝聚形成越來越大的天體。在太陽系的早期可能有數以百計的原行星，但大多數合併或被摧毀了，留下行星、矮行星和殘餘物構成的小天體。硅酸鹽和金屬的熔點很高，只有它們能在內太陽系的温度下保持固體形態，這些物質最終組成了巖態行星，分別是水星、金星、地球和火星。由於金屬成分在原始太陽星雲中只佔據了一小部分，類地行星都沒有發展得很大。凍結線在火星與木星之間的位置，巨行星（木星、土星、天王星和海王星）形成於凍結線的外側，這裏的温度很低，揮發物質能以固態形式存在。這一區域的冰比組成類地行星的金屬和硅酸鹽更多，所以該區域的行星發育得很大，可以捕獲大量的氫和氦——它們是太陽系中含量最豐富的元素。太陽系中餘下的那些不可能組成行星的物質聚集在小行星帶、柯伊伯帶和奧爾特雲區域。 ^[10] 

最初的五千萬年內，在原恆星中心處，氫的密度和壓力都大得足以發生熱核反應。在反應過程中，氫的温度、反應速率、壓力和密度都一直在增加，直到流體的熱壓力與引力相抵消，達到靜力平衡狀態。到此，太陽成了一顆主序星。太陽的主序星階段從開始到結束約有100億年，而其他的所有階段，包括殘骸生命期等總共只有20億年。從太陽出發的太陽風形成了日球層，並將殘餘的氣體和塵埃從原行星盤吹入星際空間，阻礙了行星的發育。此後，太陽越來越亮，主序星早期的亮度只有如今的70%。 ^[11] 

根據天文學家的推測，太陽系會維持直到太陽離開主序。由於太陽是利用其內部的氫作為燃料，為了能夠利用剩餘的燃料，太陽會變得越來越熱，於是燃燒的速度也越來越快。這就導致太陽不斷變亮，變亮速度大約為每11億年增亮10%。再過大約16億年，太陽的內核將會熱得足以使外層氫發生融合，這會導致太陽膨脹到半徑的260倍，變為一個紅巨星。此時，由於體積與表面積的擴大，太陽的總光度增加，但表面温度下降，單位面積的光度變暗。隨後，太陽的外層被逐漸拋離，最後裸露出核心成為一顆白矮星，只有地球的大小卻有着原來太陽一半的質量。再過去約幾十萬億年後會有可能形成黑矮星。 ^[12-13] 

現代星雲説還存在不同學派，這些學派之間還存在着許多差別，有待進一步研究和證實。 ^[7] 

太陽系中最主要的成員是太陽，它是一顆G2主序星，佔據了太陽系所有已知質量的99.86%，太陽系內的天體在太陽引力的約束下運動。剩餘的質量中，有99%的質量由太陽系的4顆大天體，即巨行星組成，而木星和土星又合佔了其中的90%以上。太陽系中其餘的天體（包括4顆類地行星、矮行星、衞星、小行星和彗星），總質量還不到太陽系的0.002%。

環繞太陽運轉的大天體都躺在地球軌道平面——黃道——附近的平面。行星都非常靠近黃道，而柯伊伯帶天體通常都有明顯的傾斜角度。所有的行星和大多數的太陽系其它天體都以相同的方向繞着太陽轉動（從地球的北極鳥瞰是逆時針方向），但也有逆向的，比如哈雷彗星。

太陽系內已探測到的區域總體上分為：太陽、小行星帶以內的四顆較小的行星和小行星帶以外柯伊伯帶以內的四顆巨行星。天文學家有時會非正式的將這些結構分成不同的區域。內太陽系包括四顆類地行星和小行星帶。外太陽系在小行星帶以外的區域，包括了四顆巨行星。柯伊伯帶以外則是奧爾特雲，它是已知的太陽系邊界區域。

太陽系八大行星按其物理性質可以分為兩組，一類為類地行星：體積小而平均密度大，自轉速度慢，衞星較少，有水星、金星、地球和火星；另一類為類木行星：體積大，平均密度小，自轉速度快，衞星較多，有木星、土星、天王星和海王星，最為特殊的是海王星和土星。

太陽系還有一類天體，其圍繞太陽運動，自身引力足以克服其固體應力而使自己成圓球狀，但不能清除其軌道附近的其他物體，其被稱為矮行星。有冥王星、穀神星、鬩神星、鳥神星、和妊神星（截至2009年）。

太陽系第三類天體為太陽系小天體，包括彗星和小行星，它們是太陽系數量最多的天體，小行星的總數至少為120萬顆。 ^[1] 

太陽不斷的放射出電子流（等離子），也就是所謂的太陽風。這條微粒子流的速度為每小時150萬千米，在太陽系內創造出稀薄的大氣層（太陽圈），範圍至少達到100天文單位（日球層頂），這就是行星際物質。太陽的黑子週期（11年）和頻繁的閃焰、日冕物質拋射在太陽圈內造成的干擾，產生了太空氣候。伴隨太陽自轉而轉動的磁場在行星際物質中所產生的太陽圈電流片，是太陽系內最大的結構。

地球的磁場從與太陽風的互動中保護着地球大氣層。水星和金星則沒有磁場，太陽風使它們的大氣層逐漸流失至太空中。太陽風和地球磁場交互作用產生的極光，可以在接近地球的磁極（如南極與北極）的附近看見。

宇宙線是來自太陽系外的，太陽圈屏障着太陽系，行星的磁場也為行星自身提供了一些保護。宇宙線在星際物質內的密度和太陽磁場週期的強度變動有關。因此宇宙線在太陽系內的變動幅度究竟是多少，仍然是未知的。

行星際物質至少在兩個盤狀區域內聚集成宇宙塵。第一個區域是黃道塵雲，位於內太陽系，並且是黃道光的起因。它們可能是小行星帶內的天體和行星相互撞擊所產生的。第二個區域大約伸展在10-40天文單位的範圍內，可能是柯伊伯帶內的天體在互相撞擊下產生的。

從地球到太陽的距離被定義為 1天文單位（150,000,000千米）。作為對比，太陽的半徑是0.0047 AU（700,000 km）。太陽的體積只佔地球軌道半徑這個球體積的0.00001%（10⁻⁵ %），而地球的體積又大約只是太陽的百萬分之一（10⁻⁶）。木星，太陽系最大的行星，與太陽的距離是5.2天文單位（780,000,000千米），半徑是71,000 km（0.00047 AU），而距離最遠的行星，海王星與太陽的距離是30 AU（4.5×10⁹ km）。

尺度最大的太陽系模型——瑞典太陽系模型——使用位於斯德哥爾摩110米的球形體育館作為太陽的替代物。可能是矮行星的天體塞德娜，是在912公里遠的一個10公分的小球。如果太陽至海王星的距離是100米的尺度，那麼太陽只是一個直徑大約3公分的小球，所有巨行星的尺度都將小於3毫米，而地球和其他類地行星的直徑在這種規模下會比一隻跳蚤（0.3毫米）還要小得多。 ^[16]  由此可見太陽系之尺度十分大，各行星之間相距甚遠，且體積差異巨大。

太陽系中的行星及其衞星的運動具有以下幾個共同特徵：

①所有行星的軌道偏心率都很小，幾乎都接近圓形。

②各行星軌道面都近似的位於一個平面上，對地球軌道面或黃道面的傾斜也都不大。

③所有行星都自西向東繞太陽公轉。除金星和天王星外，其餘行星自轉方向也自西向東，即與公轉方向相同。

④除天王星外，其餘行星的赤道面對軌道面的傾斜都比較小。

⑤絕大多數衞星的軌道都近似圓形，其軌道面與母星赤道面比較接近。

⑥絕大多數衞星，包括土星環在內，公轉方向均與母星公轉方向相同。 ^[17-19] 

太陽位於太陽系的中心，是離地球最近的恆星。它處於銀河系距銀心約10千秒差距的獵户臂上。它是一個熾熱的發光氣體球，其內部的高温高壓維持着核聚變從而提供巨大的能量。太陽表面温度高達6000K，中心温度更高達1500萬開。太陽的直徑為139.2萬千米，是地球的109倍。太陽的體積為141億億立方千米，是地球的130萬倍。太陽的質量近2000億億億噸，是地球的33萬倍，它集中了太陽系99.865%的質量。

太陽和地球一樣，也有大氣層。太陽大氣層從內到外可分為光球、色球和日冕三層。光球層厚約5000千米，可見光幾乎全是由光球發出的。光球上亮的區域叫光斑，暗的黑斑叫太陽黑子，太陽黑子的活動具有平均11.2年的週期。從光球表面到2000千米高度為色球層。色球層有日珥和耀斑活動。色球層之外為日冕層，它温度極高。日冕得在日全食時或用日冕儀才可觀測到。 ^[22] 

水星（Mercury）（☿），太陽系中距太陽最近的行星，平均公轉速度約為48千米/秒，是太陽系公轉速度最快的行星，公轉週期約為88天。水星的自轉週期為58.646日。地球每自轉一週就是一晝夜，而水星自轉三週才是一晝夜。水星上一晝夜的時間，相當於地球上的176天。與此同時，水星也正好公轉了兩週。因此可以説水星上的一天等於兩年。由於水星在近日點時總以同一經度朝着太陽，在遠日點時以相差90°的經度朝着太陽，所以水星隨着經度不同而出現季節變化。水星繞太陽公轉的軌道是個較扁的橢圓，當它在近日點和遠日點時，所看到的太陽大小可差一倍多。另外，水星上既無空氣又無水，晝夜温差非常懸殊，最熱時達到427℃，最冷時則有-173℃。水星表面大大小小的環形山星羅棋佈，既有高山，也有平原，還有懸岸峭壁。據統計，水星上的環形山有上千個，這些環形山比月亮上的環形山的坡度平緩些。 ^[23] 

金星（Venus）（♀），赤道半徑6073千米，為地球赤道半徑的95%；而質量約為地球的81.5%。金星是太陽系中唯一自轉方向與公轉方向相反的行星。公轉週期僅224.7天，而自轉週期長達243.02天，即金星的“一天”比“一年”更長。金星表面70%為平原，20%為窪地，10%左右為高地，但最高峯可達11270米，85%的表面為玄武岩覆蓋。表面大氣以二氧化碳佔絕對優勢（約佔97%），表面的温度超過400攝氏度，大氣密度為地球大氣密度的100倍，氣壓約為地球表面的90倍。濃密的大氣層之外還有厚達20到30千米濃硫酸雲層。金星內部有一直徑3000千米的鐵核，表面則有厚而堅硬的外殼。 ^[24] 

金星有凌日現象，它以兩次凌日為一組，兩次凌日間隔8年，但兩組之間的間隔卻長達100多年，因此有人説，一個人一生最多隻能看到兩次金星凌日。 ^[25] 

地球（Earth）（⊕），為旋轉橢球體行星。赤道半徑6378千米、極半徑6357千米，是已知宇宙中唯一一個地質活動仍在持續進行中並擁有生命的行星。地球擁有獨一無二的水圈和被觀察到的板塊結構。地球早先的大氣並不適合生物生存，大氧化事件後，大氣內氧氣含量迅速上升，生物因此能夠生長繁衍。 ^[26]  它只有一顆衞星，即月球；月球也是已知類地行星中唯一的大衞星。地球公轉（太陽）一圈約365天，自轉一圈約1天。每年1月初地球和太陽最近，距離約為1.471億千米，此位置即近日點。7月初地球離太陽最遠，距離約為1.521億千米，此位置即遠日點。日地平均距離為1.496億千米 ^[27]  ，此數字則被確定為一個天文單位。月球是地球唯一的天然衞星。

火星（Mars）（♂），肉眼看去是一顆引人注目的火紅色的亮星。從地球上看火星時而順行，時而逆行。火星與地球有許多相似之處，相比於地球小得多，赤道半徑只有3397.2千米，質量僅為地球的11%，公轉軌道半長軸1.5237天文單位。公轉週期為686.98天，恆星日長為24小時37分鐘。火星大氣以二氧化碳為主，大氣密度僅為地球大氣密度的1%，這使得火星經常處於低温狀態，其地表平均温度僅為零下63攝氏度，最低温度則達零下123攝氏度。火星的兩級還存在極冠。

火星表面上遍地都是紅色的土壤和岩石。由於風沙的作用，火星表面到處是沙丘，還有類似河牀的地形。這種河牀地形在南半球及赤道附近分佈，表明距今大約30億年前的火星上曾像如今的地球上一樣有河流，有“水”流動。火星表面滿目荒涼，一片赤紅。大氣中微塵的散射使天空呈現橙紅色。火星土壤中含有大量氧化鐵，由於長期受紫外線的照射，表面生成了一層紅色和黃色的氧化物。整個火星就是一個生了鏽的世界。 ^[28] 

小行星帶分佈在火星軌道和木星軌道間，距離太陽2.3AU至3.3AU的範圍內。它被認為是受到木星的引力干擾而不能凝聚成型的失敗行星，是太陽系形成時遺留下的物質。 ^[29]  小行星帶包含成千上萬，甚至數百萬顆直徑過一公里的小天體。儘管這樣，估計小行星帶的總質量不會超過地球的千分之一。小行星帶是非常空曠的，探測器可以安全飛躍。 ^[30]  主要天體有穀神星、灶神星、智神星等。除小行星帶上的小天體外，內太陽系中還有很多不同類型的小行星（主要是按軌道和位置分佈分類），例如阿波羅型小行星，阿登型小行星，阿莫爾型小行星，特洛伊型小行星等。右側圖片是這些小行星的分佈示意圖。

穀神星，是太陽系中最小的、也是唯一個於小行星帶的矮行星。由意大利天文學家皮亞齊發現，並於1801年1月1日公佈。穀神星很可能是一個分化型星球，具有岩石內核，地幔層包含大量冰水物質，現探測到星球表面有大量載水礦物質。2017年，黎明號探測器發現，穀神星地殼是冰、鹽和水合物的混合物，這種地殼代表了大部分古代海洋的特徵。一項研究認為，穀神星堅硬表面地殼下有一個較軟的易變形地層，可能是古代海洋留下的剩餘液體的標誌。 ^[31] 

木星（Jupiter）（♃），直徑約為14.3萬千米，是地球直徑的11.25倍，體積為地球的1316倍，而質量為所有其他行星的2.5倍。木星的平均密度相當低，僅1.33克/立方厘米。其繞太陽公轉一週約12年，而自轉一週僅9.9小時。 ^[21]  由於它自轉太快，致使星體變扁，其赤道半徑與極半徑相差5000千米之多。木星沒有固體外殼，它是一顆由液態氫組成的液態星球。木星內部是由鐵和硅組成的固體核，稱為木星核，温度高達30000℃。木星核的外部絕大部分是氫，液態的氫分子 層與液態的金屬層合稱為木星幔。木星幔的外面是木星的大氣層，其大氣厚度有1000千米，幾乎全由氫和氦構成，只有微量的甲烷、氨和水汽。木星的大紅斑木星大氣中的甲烷具有吸收紫外線的作用。木星大氣中還有十分強烈和頻繁的閃電現象，平均每年約有250次。木星大氣濃密，有一系列與赤道平行的明暗交替分佈的雲帶，亮的叫帶，暗的叫帶紋。其中最引人注目的是位於木星南熱帶內的大紅斑，它呈蛋形，長20000千米，寬11000千米。木星表面温度很低，只有零下148℃。 ^[32]  木星擁有79顆衞星， ^[33]  最大的四顆分別是木衞三、木衞四、木衞一、和木衞二，其中木衞三比水星還要大，是太陽系內最大的衞星。

土星（Saturn）（♄），其直徑約12萬千米，是地球的9.5倍，大小僅次於木星；體積是地球的730倍。它的平均密度卻比水還要小，僅有0.7克/立方厘米。假如將土星放入水中，它會浮在水面上。土星的內部結構與木星相似，也有岩石構成的核。核的外面是5000千米厚的冰層和金屬氫組成的殼層。再外面也像木星一樣被色彩斑斕的雲帶包圍着。這些彩色的雲帶主要由氫、氦以及甲烷等組成。如果説木星大氣運動多變，那麼土星大氣運動就顯得平靜、單純而快速。土星表面的噴射流，速度最快時可高達400米/秒以上。真正的土星表面是看不到的，只是其雲層頂端，其温度低於-200℃。 ^[34] 

土星擁有82顆衞星，是（2019.10）太陽系最多的行星。 ^[33]  土衞六比水星大，而且是太陽系中唯一實際擁有大氣層的衞星。土星外部還有由無數小衞星或冰塊構成的七個環，其中A環、B環、和C環為主環，D環和E環為暗環，F環和G環直到1979年才被發現。土星環的整體形狀類似一張巨大的密紋唱片，從土星的雲頂一直延伸到32萬千米遠的地方。 光環的顏色遠看是紅棕色，其實每層都稍有不同，C環是藍色，B環內層為橙色，外層為綠色，A環為紫色，卡西尼縫是藍色的。 ^[34] 

天王星（Uranus）（♅），距太陽約29億千米，體積是地球的65倍，僅次於木星和土星，在太陽系位居第三；它的直徑為5萬多千米，是地球的4倍，質量約為地球的14.5倍。天王星軌道半長軸為19.19天文單位，公轉週期84年。軌道面對黃道面的傾角只有0°46′，天王星的赤道面與軌道面的傾角為97°55′。也就是説，它的自轉軸幾乎是倒在它的軌道平面上，以躺着的姿勢繞太陽運動。它的恆星日長約16小時48分鐘，但只有南北緯8°之間的地區才有因自轉而形成的晝夜變化，緯度8°以上的地區均以42年為週期變換一晝夜。

天王星基本上由岩石和冰塊組成，大氣中的主要成分是氫（83%）、氦（15%）和大量的甲烷（2%）。天王星有20個光環，但是不十分明亮。 ^[35]  天王星已知的衞星有27顆，最大的幾顆是天衞三、天衞一和天衞五。 ^[36] 

海王星（Neptune）（♆），是一個氣態行星，雖然擁有一個質量與地球相近的石質內核，但主要部分由冰殼和氣體組成。赤道半徑24766千米，接近地球赤道半徑的4倍，體積為地球的57倍，質量為地球的17.22倍。軌道半長軸30.0579天文單位，因此成為離太陽最遠的行星。軌道面與黃道面的夾角也很小，不足2°。大氣主要由氫與氦組成，也有少量甲烷。大氣層變化頻繁，多旋風和大風暴，最大風暴時速可達2000千米。海王星有五條光環，但均較暗淡。表面温度常在零下200攝氏度以下。海王星迄今為止（2019年）共發現14顆衞星，分為7顆內衞星和7顆外衞星。最大的海衞一仍有活躍的地質活動，有着噴發液態氮的間歇泉，它也是太陽系內唯一逆行的大衞星。在海王星的軌道上有一些1:1軌道共振的小行星，組成海王星特洛伊型小行星 ^[37]  。海王星是一顆用數學算出來的行星。

柯伊伯帶是由大量碎屑組成，類似於小行星帶，但是組成物體的主要成分是冰。它延伸在距離太陽30AU至50AU的空間之間，估計其間包含直徑數百米到數千米的矮行星。估計柯伊伯帶有100,000顆直徑大於50公里的小天體，但柯伊伯帶的總質量只有地球的十分之一或甚至只有百分之一。 ^[38-39] 

柯伊伯帶大致上可以分成共振帶（天體）和傳統帶（天體）兩部分，共振帶是由與海王星軌道有共振關係的天體組成的（比如：當海王星公轉太陽三圈就繞太陽二圈，或海王星公轉兩圈時只繞一圈）。傳統帶則是不與海王星共振，散佈在39.4至47.7天文單位範圍內的天體。 ^[40]  它們軌道的離心率較低。 ^[41]  主要天體有冥王星、鳥神星、創神星等。 ^[42] 

冥王星（Pluto）是矮行星的典型代表，位於柯伊伯帶。在1930年到2006年，冥王星長期被當成太陽系的第九顆行星，之後在2006年的國際天文聯合會上被重新定義為矮行星。 ^[43]  冥王星赤道半徑1160千米，密度為1.5克/立方厘米，質量只有地球的0.24%，恆星日長6天9小時21分鐘36秒；軌道半長軸39.5天文單位，公轉週期247.9年，公轉方向與自轉方向相反。冥王星比月球、木衞一至木衞四、木衞六和海衞一等衞星還小。冥王星軌道反常，有時比海王星離太陽更近，赤道面與軌道面幾乎成直角。星體可能由岩石（70%）和冰（30%）組成，大氣極稀薄，以氮為主要成分，並含少量一氧化碳和甲烷，而且很可能只有在近日點時才有氣體。冥衞一是冥王星最大的衞星。因為與冥王星軌道的共同質心在它們兩者的表面之外，所以有時被描述為聯星系統。冥王星還有4顆衞星環繞着這個系統。

冥王星的發現者是美國天文學家克萊德·威廉·湯博。1930年2月，湯博在研究雙子座的一個區域時，發現了一顆閃動的星。在追蹤了將近一個月之後，1930年3月13日，他終於宣佈他發現了這顆新行星，並以希臘和羅馬神話中的冥王Pluto命名。2015年7月14日，美國“新視野號”探測器飛掠冥王星，成為人類首顆造訪冥王星的探測器。搭載在“新視野號”上的湯博的骨灰也隨之到達了冥王星。美國宇航局以一種特別的方式來紀念這位冥王星的發現者。 ^[44] 

離散盤與柯伊伯帶是重疊的，但是向外延伸至更遠的空間。在太陽系形成的早期過程中，因為海王星向外遷徙造成了引力擾動，一些天體從柯伊伯帶被拋入反覆不定的軌道中，從而形成了離散盤（天體）。多數黃道離散天體的近日點都在柯伊伯帶內，但遠日點可以遠至150天文單位，它們的軌道對黃道面也有很大的傾斜角度，甚至有垂直於黃道面的。有些天文學家認為黃道離散天體應該是柯伊伯帶的另一部分，並且應該稱為"柯伊伯帶離散天體"。

鬩神星（Xena）是離散盤天體。它的質量比冥王星大25% ^[45]  ，又與冥王星有相近的直徑。它是已知矮行星中質量最大的。它的軌道有着高離心率，近日點距離太陽38.2AU（大約是冥王星至太陽的平均距離），遠日點距離太陽97.6AU，對黃道的傾斜也很大。

彗星是在萬有引力作用下繞太陽運動的一類質量很小的天體，是太陽系小天體。彗星大多由彗核、彗發、慧雲和彗尾組成，慧核近似球形，是彗星頭部密集而明亮的部分，由冰、甲烷、氨和塵埃組成。慧發分佈於慧核四周，呈球形雲霧狀，半徑可達數十萬千米，由氣體和塵埃組成。慧雲包圍在慧發外圍，直徑約有100-1000萬千米，主要由氫原子組成。慧核、慧發和慧雲合稱慧頭，慧尾是慧核背向太陽一側長達1-2億千米的尾巴，由慧核在太陽風作用下拋出的塵埃和氣體組成。

依據彗星遠日點的距離，可將彗星分為四個族，即木星族、土星族、天王星族和海王星族。木星族彗星迴歸週期為3-10年，已知有61顆；土星族彗星迴歸週期為10-20年，已知有8顆；天王星族彗星迴歸週期為20-40年，已有3顆；海王星族彗星迴歸週期為40-100年，已知有9顆。截至2020年，共發現1600餘顆彗星，其中600餘顆被準確計算出運行軌道，但這只是彗星的極小部分。據估計，在海王星軌道以內，至少應該有170萬顆彗星，而回歸週期為4萬年的彗星，則至少應該有1000億顆。

海爾-波普彗星是一顆長週期彗星，1997年4月1日過近日點。1995年7月23日，美國的艾倫·海爾（Alan Hale）和 湯瑪斯·波普（Thomas Bopp）分別獨立發現該彗星。該彗星過近日點時光度為-1.4等，縱使在城市中亦能以肉眼看見，是自1975年以來最亮的彗星，它也因此成為近二十年來最壯觀的彗星之一。根據哈勃太空望遠鏡的影像，海爾-波普彗星的直徑約40公里，屬於大型彗星。經初步計算，海爾-波普彗星於二千多年後會迴歸。 ^[46] 

日球層是超聲速太陽風向外膨脹時與鄰近星際介質相互作用所形成的巨大“泡狀”空間，主要受源自太陽的磁場和等離子體所控制。日球層頂以外是廣袤無垠的恆星際空間， ^[48]  充滿了等離子體、中性原子、塵埃等星際介質。太陽風與恆星際介質“兩軍對壘”形成的邊界層擋住了高能宇宙線等的侵襲，是地球家園最外圍“城牆”。儘管如此，一些星際中性成分仍可進入日球層並被太陽風捕獲，從而改變日球層的結構和動力學特性。 ^[47] 

太陽風傳遞的最大距離大約在95天文單位，也就是冥王星軌道的三倍之處。此處是太陽風和星際介質相互碰撞與衝激之處。太陽風在此處減速、凝聚並且變得更加紛亂，形成一個巨大的卵形結構，也就是所謂的日鞘，外觀和表現得像是彗尾，在朝向恆星風的方向向外繼續延伸約40天文單位，但是反方向的尾端則延伸數倍於此距離。太陽圈的外緣是日球層頂，此處是太陽風最後的終止之處，外面即是恆星際空間。

太陽圈外緣的形狀和形式很可能受到與星際物質相互作用的流體動力學的影響，同時也受到在南端佔優勢的太陽磁場的影響；例如，它形狀在北半球比南半球多擴展了9個天文單位（大約15億公里）。在日球層頂之外，在大約230天文單位處，存在着弓形激波，它是當太陽在銀河系中穿行時產生的。

奧爾特雲是一個球體雲，範圍大約從距離太陽50,000AU（約1光年）並延展至100,000AU（1.87光年）。這裏擁有數量高達1兆的冰天體，而且被認為是所有長週期彗星的來源。它被認為是被外層行星的引力作用從內太陽系逐出的彗星組成的。奧爾特雲的天體運動得非常緩慢，並且可能為罕見的事件所攝動，例如碰撞、經過的恆星或星系潮汐的引力效應等。 ^[49]  2018年，已知最遙遠且較大的天體是2018 VG18，大約距離太陽120AU。 ^[50]  通常認為，奧爾特雲就是太陽系的邊界。當人類對奧爾特雲更瞭解時，這可能會有所改變。 ^[51] 

當地時間2022年7月8日，美國宇航局（NASA）公佈了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝到照片的首批天體名單，包括星系、星雲和太陽系外巨行星。其中WASP-96b是太陽系外的一顆巨大行星，主要由氣體組成。這顆行星距離地球近1150光年，每3.4天繞其恆星旋轉一週。它的質量大約是木星的一半。 ^[53]