千百年来，地球上的人们对瑰丽的星空、神秘的宇宙始终怀有一种既敬畏又好奇的心理，与此同时，一代又一代天文学家不断地进行不懈努力和深入探索，才使得人们逐渐了解了行星与恒星，还有浩瀚的银河系与极其遥远的河外星系。20世纪科学技术的突飞猛进，使天文学从传统的光学望远镜发展到射电望远镜，从地基天文观测发展到空间天文观测，以哈勃太空望远镜为代表的先进观测手段和发射到太阳系星际的探测器卓有成效的工作，使人们不仅了解了地球、月球和太阳，而且在其他行星的观测和研究方面获得了前所未有的成果。我们在这一章里所谈的就是现代天文学向我们揭示的行星世界。
现在，人们都喜欢称我们的家园为地球村，其实地球村里所有的生命，包括人类和动植物在内都离不开太阳。地球人的生活无时无刻地与太阳、月亮、星星等天体发生着联系，而对我们影响最大的、最重要的就是太阳。尽管地球和太阳之间相距一亿五千万公里。地球围绕着太阳转动，每转一圈就是一年。围绕太阳转动的大行星包括地球在内一共有九个，它们是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。这九大行星构成了以太阳为中心的天体系统，它就是我们的太阳系。我们在这里谈论行星也是先从太阳系的行星说起。
太阳系“家族”
行星系是宇宙间最基层的组合单元。在我们这个行星系中，太阳犹如一家之长，成为中心天体。围绕着太阳转动的除了我们知道的九大行星之外，还有主要分布在火星和木星轨道之间的小行星，到20世纪末，已发现并统一编号的小行星超过46万颗。还有围绕行星运动的天体，称为卫星。像月亮就是地球的卫星一样，其他大行星中也有周围有卫星的。目前，已知在大行星周围共有卫星133颗。在行星际空间还有环绕太阳运行的彗星，目前已发现约1600多颗。另外，还有在行星际空间漫游的许许多多流星体等。
太阳系大家族的每个成员性格各异，各具风采。这个家庭已经诞生约50亿年了，所有成员共同遵守一个家规，即引力关系，也就是大科学家牛顿首先发现的万有引力定律。太阳的体积是九大行星体积总和的590倍，它的质量是九大行星总质量的745倍，占整个太阳系总质量的99.8%。因此，太阳在这个家庭里享有极高的权威性，所有的成员都在太阳引力下规规矩矩地绕太阳运动。行星和卫星本身一般都不发光，主要靠反射太阳光。行星好像太阳的儿女，而绕行星运动的卫星，如同太阳的孙子辈。太阳之家“三代同堂”，成员众多，非常热闹。太阳之家中的彗星和流星均属于“流浪汉”。整个太阳系家族宛如宇宙间一幅神韵天成的壮丽图画。
人类为了解太阳之家的真实面貌，历经世世代代的努力才获得今日的成果。1543年，伟大的波兰天文学家哥白尼经过多方面的论证，创立了“日心地动”学说，他正确地认识到行星（包括地球）都是绕太阳运动的，月亮是绕地球运动的。这个学说颠覆了千百年来占统治地位的“地心说”，发现了一个伟大的真理。这个科学结论的诞生和发展是充满了形形色色的斗争的。为了坚持真理，有的天文学家受到了旧势力的打击和迫害，像天文学家布鲁诺就是为捍卫科学真理而献身的一位科学家。当然，实践证明，“日心地动”是正确的，科学的光辉照耀着人类文明的进程。后来，德国科学家开普勒发现行星绕太阳运动的三条定律，从而奠定了行星运动的根基。英国著名物理学家牛顿发现万有引力定律，进一步确立了行星绕太阳运动的动力学因果关系，从而使哥白尼的“日心地动”学说建立在更科学的基础上。德国科学家康德提出太阳系演化的“星云演化”学说，人们才注意到太阳之家天体之间的血缘演化关系。进入20世纪60年代，随着科学技术的飞速发展，各种探测器对太阳系家族成员的一次次亲近而精确的探测，使得人们在近50年来获得的行星和卫星的天体物理知识胜过了以前的几千年，也更新了许多观念。当然这些成果和知识，也激发了人们对太阳系行星的更多的兴趣和探求的欲望。
我们的太阳
太阳是我们这个行星系的核心，关于太阳，我们知道多少呢？现代天文学家告诉我们，太阳是自己发光发热的一颗炽热气体星球，是距离我们最近的一颗恒星。它的表面温度约6000摄氏度，中心温度高达1500万摄氏度。太阳的半径约为696000公里，大约等于地球半径的109倍，它的质量为1.989×1027吨，约是地球的332000倍。太阳的平均密度为1.4克/立方厘米，约为地球密度的1/4。
太阳与我们地球的平均距离约为1.5亿公里，日光以每秒30万公里的速度从太阳上射到地球，历时约8分钟。天文学家们常常把这段距离当作测量太阳系内空间的一把尺子（即一个单位），这个单位名称叫“天文单位”。例如，水星与太阳的平均距离为0.387个天文单位，木星与太阳的平均距离为5.2个天文单位。你看，这是一把多么有用的一把巨尺啊！
太阳慷慨无私地将光和热洒满大地，免费为我们提供巨大的能量。地球上除了原子能和火山、地震以外，太阳能是一切能量的总源泉。地球上“万物生长靠太阳”的箴言，确实有它深刻的内涵。那么，整个地球接受的太阳能有多少呢？科学家设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器，在每平方厘米的面积上，每分钟接受的太阳总辐射能量为8.24焦耳（能量单位），这个数值叫太阳常数。如果将太阳常数乘上以日地之间平均距离做半径的球面面积，这就得到太阳在每分钟发出的总能量，这个能量约为每分钟2.273×1028焦耳。太阳虽然做出如此惊人的能量奉献，而地球上仅接受到这能量的22亿分之一。太阳每年送给地球的能量大约相当于100亿度电的能量。太阳能取之不尽，用之不竭，又无污染，是最理想的能源。随着科学技术的飞跃发展，人类已经开辟了一些充分利用太阳能的领域，相信今后必将在这方面有更大的进步。
太阳作为一个炽热的气体星球，它的结构从里向外主要分为：中心为热核反应区，核心之外是辐射层，辐射层外是对流层，对流层之外是太阳大气层。太阳大气层从里到外又可分为光球、色球和日冕三部分。我们看到耀眼的太阳，就是太阳大气层发出的强烈的可见光。
人们常常问太阳如此强大的光和热是怎么产生的呢？为什么能维持亿万年这么长久的时间呢？我们虽然不能直接观测到太阳的中心区，但是从核物理学理论推知，太阳中心是热核反应区。太阳中心区占整个太阳半径的四分之一，约为整个太阳体积的六十四分之一。然而，它所包含的太阳质量却足足占整个太阳质量的一半以上。这表明太阳中心区的物质密度非常高，每立方厘米可达160克。太阳在自身强大的重力吸引下，它的中心区处于高密度、高温和高压状态。
揭示太阳的来源，首先就要了解太阳这些基本物理现实。20世纪初，原子物理学有了很大的发展，1938年美国物理学家贝特提出，太阳能量来源于它自己内部氢核聚变为氦核的热核反应。太阳的化学元素成分中，氢的含量最大，约占70%以上，氦占27%。氢转变为氦有两种基本途径，一种是4个氢核聚变为一个氦核，即质子——质子反应，另一种是由碳和氮参与，它们起媒介作用，促进由一个氢核聚变为氦核。现在太阳辐射出的能量90%以上都属于前一种反应而产生的。贝特因为这个理论的贡献，荣获了1967年诺贝尔物理学奖。太阳中心区是热核反应区，是太阳巨大能量的发祥地，是太阳充满活力的心脏。根据计算，太阳的寿命大约为100亿年，而现在的太阳已诞生了50亿年，也就是说它还在壮年时期，因此，人们不必担心太阳能量的枯竭问题。
有关太阳的结构与太阳活动方面问题，这里不再多谈，下面我们要谈论的是太阳系的主要成员——九大行星。
距离太阳最近的水星
水星是在太阳系的最内侧距离太阳最近的行星，它的自转周期大约59日，公转周期约为88日。由于水星没有大气，所以昼夜的温度差非常大，达600度。暴露在强烈日照下的白天温度可达430摄氏度的灼热炼狱，但是夜晚却是零下170摄氏度的寒冷世界。
最邻近太阳的物质压缩形成了固态的石质水星。一个晴朗的夜空，水星在西端，金星在头顶西南方，它们穿越天空，逐渐向西方地平线接近。小巧的水星是最难得一见的，即使在有利条件下，人们也只有在夕阳余晖中或黎明时分前才能见到它的身影。因为水星公转的轨道离太阳太近，所以从地球上不容易看到它。
1973年11月，美国“水手10号”探测器发射升空，1974年3月“水手10号”首次和水星会合。在这之后，“水手10号”曾三次飞掠水星并进行了拍摄，发现水星表面是布满环形山的荒凉世界，乍看起来酷像月球。水星表面伤痕累累，日日经受太阳的曝晒。这里布满了远古的环形山、裂谷和盆地。由此表明它和月球一样是在诞生不久之后的时期，就开始形成地壳，然后又受到激烈的陨石撞击。
环形山中最大的是被称为“卡路里盆地”（Caloroes basin），它是具有同心圆构造的多重陨击坑，直径相当于水星直径的1/4以上——长达1300公里。撞击的罪魁祸首是“星子”——一种原始物质团。40亿年前，星子像暴雨一样陨击着早期的水星。
水星表面的裂缝随处可见，其中许多都是“卡路里盆地”陨击事件留下的。也有一部分是地面喷出的岩石融化后熔岩侵蚀的结果。大多数平原的形成出现在“卡路里盆地”事件之后，在熔岩的大海中散布着一块块平原。和平原形成鲜明对照的是水星的高山——更加陡峭。平原的形成大约延续了10亿年。在最近的30亿年里，已没有任何火山活动。
水星的半径约为2440公里，它的平均密度为每立方米5430千克，密度之高在行星中仅次于地球。水星的内部和地球类似，也有一个铁核。它的核心有月球般大小，70%由铁组成。
如果你站在水星上，你会看到太阳不断地在太空变大又变小。这和水星与太阳不断变化的距离有关。水星的轨道是椭圆的，当靠近太阳时，太阳看上去很大，当远离太阳时，太阳好像缩小了一半。还有一个奇怪的效应：每当水星离太阳最近时，水星运动便加速，然后逐渐减慢。从最慢到停顿，再到慢速前进，历时约11个地球日。在水星上，两次太阳升起的时间间隔长达176日。
神秘面纱下的金星
金星在中国古代被称作太白或太白金星。除了太阳和月亮以外，金星是天空中最亮的星。早晨这颗非常明亮的星出现在东方的天空中，古人称它为启明星。黄昏同样明亮的星又出现在西方的天空，古人称它为长庚星。其实它们就是同一颗行星——金星。
金星是一颗蒙着面纱的行星。金星周围包裹着一层浓厚的二氧化碳气体。从与太阳的距离、大小、组成来看，科学家认为金星是在与地球相近的条件下形成的，但目前金星的地表环境却和地球完全不同，它的外貌是由火山活动勾画出的，表面气温在420-480摄氏度，几乎不受昼夜的影响。那里约有90个大气压。大气的组成是二氧化碳96%、氮3%和微量的水蒸气。这些浓厚的气体甚至连太阳光都不能穿透。
金星距太阳约1.08亿公里，它的自转周期是243天，而公转周期是225天。也就是说，金星上的一天比一年还长。它的直径为12000公里，约是地球直径的95%。
金星和其他行星不同，不是自西向东，逆时针方向转，而是自东向西，顺时针方向转。同是太阳系行星，为什么金星却如此与众不同，这仍然是一个谜。
为了探测金星的奥秘，从1961年开始，苏联和美国先后向金星发射了30多个探测器。人们最初对金星的表面的了解是从探测器的雷达开始的。60年代初，科学家第一次得到了金星表面的图像，同时也确认金星与其他行星的自转方向相反。
1966年，前苏联开始发射金星探测器，穿过云层在金星上着陆。在金星的表面，在强大的大气压力下，仅几秒钟探测器就都粉身碎骨了。
更令人难以置信的是：金星表面密布的浓云，竟然是由硫酸雾组成的。影像雷达图上显示出金星探测器的着陆点。金星表面比较平坦，60%是平原，但也有一些高地。
1990年，美国发射的“麦哲伦号”飞临金星上空。“麦哲伦号”将图像通过无线电信号传送回来。由此，金星的真面目被一点点揭开。“麦哲伦号”就这样通过扫描图像的拼合描绘出了整个金星的版图。
在金星的表面，我们到处都可以发现火山留下的痕迹。通过“麦哲伦号”的探测，科学家们确认金星是太阳系中火山活动最频繁的行星。几十亿年以来，火山不断爆发，也许爆发仍在继续，大气中的有毒气体流不断增加。熔岩的移动不断改变金星表面的形状。在过去的5亿年间，许多部分不断硬化。虽然火山活动频繁，但金星表面仍然平坦，就好像刚被激流冲刷过的河床一样。火山顶部的尘土，在金星风力的作用下到处飞扬。在金星大气静压力的作用下，熔岩形成了独特的形状。
“麦哲伦号”分析了金星表面的结构和组成成分。在更深的内部，金星和地球类似——相同的密度、相同的壳、幔和核。金星核心是固态的，可能是铁和镍的混合物。令人感到奇怪的是，金星这个跟地球如此相像的行星居然没有找到磁场，这又是金星的一个谜。至于金星是否曾有水、海洋和大陆。有科学家是这样认为的：在几十亿年以前，金星比地球离太阳更近，温度更高，便逐渐蒸发海洋。水分蒸发进入上层大气，在那里被太阳加热逐渐分解。其中的氢逃逸到空间。海洋中的二氧化碳逐渐进入大气中，使大气变厚，阻碍大地向太空散发热量，从而引起金星气温升高，产生温室效应。如今的金星犹如一座烟熏火烤的炼狱。
生命的摇篮——地球
离太阳一亿五千万公里处有一个美丽的蓝色世界。这颗太空中的蓝宝石就是我们的家园——地球。它是从太阳数第三颗行星，也是第一颗带有卫星的行星。
夜晚，恒星好似飞越过太空，但这是一个错觉。这是地球自转的效应，24小时不停地旋转给与了我们白天和黑夜的体验。同样，当太阳的影像缓慢地扫过日晷时，并不意味着太阳在运动，运动的是地球。但如果不是地球的自转轴比公转轨道轴线倾斜了23度的话，白天和黑夜将永远是同样的长度。
地球围绕太阳运行，这也使地球上有了四季。地球公转周期为一年。每一天阳光照射到地球上的角度都有轻微的变化。一个季度，它会变很多，而每半年则变化最大。在一定的位置上，地球北半球是冬天，而南半球则是夏天。这时候北半球白天短而寒冷，而南半球则长而酷热。六个月后，地球转到太阳的另一边，此时，北半球变为夏天，南半球则变为冬天。
我们的地球拥有丰富的水，它拥有辽阔的海洋，充满水气的大气，极地上厚厚的冰层；它拥有适宜生物生存繁衍的森林、草原和湿地，几乎在任何地方都有着不同种类的生命形态。地球是惟一具有生命的行星，正是由于生命的存在，地球才是如此的特殊，如此的美丽富饶。
在太阳系刚形成的时候，地球上既没有生命也没有水，它只是一块融化过的岩石。45亿年后，最重的元素已经沉落到地球的中心，它的内核是固态的铁和镍。它的外面是融化了的外核，一个外壳围绕在它上面。
在地壳下面，炙热的岩浆冲过上层覆盖物，在外壳下面翻滚流动。而在表面上，它的作用效果就是大陆漂移。在20世纪60年代，“板块构造”理论问世，受到整个科学界的肯定。地球被六大块厚达100公里左右的板状坚硬岩石“板块”覆盖住，而板块结构运动使地壳板块移动，互相撞击或偏离，产生火山喷发、地震等自然现象，并导致高原、山脉、海沟等地形形成。
在大海的波浪下就存在着这样的证据：海洋中隆起的中脊，融化的岩石正从覆盖层中穿出，并携带陆地的板块分离。如果将海洋中的水排尽，可看到一些板块正在分离，而另一些则正汇聚在一起。板块相遇处火山爆发。最早的生命就起源于这些海底的洞孔中。在陆地上，覆盖着大量的绿色植物，它们呼出氧气，并将曾是有毒的地球大气转变成可供呼吸的大气。
当早期地球大气中的有毒气体浓密时，就会开始降雨。水洼变成了湖泊，湖泊则变成了海洋。今天，海洋覆盖了地球的70%，它们将二氧化碳滞留住。并遗留给我们一个包含1/5氧、4/5氮的地球大气层。
海洋也影响着我们的气候，它们驱动着环绕全球的水流，有些是热的，有些是冷的。然而，主要影响气候的还是太阳。在赤道上，由于阳光直接照射，升起了热而湿润的气体。这也驱动了三条位于两极与赤道间的大气环流带，使得空气上升和下降，这也是产生风的原因。假若地球不自转，它们可能向南北方向吹。但由于地球自转，它们就会沿着东西方向吹。
在北非，由于干燥的空气下降，是没有云彩的，而它的北面和南面，潮湿的空气则上升。海湾水流携带着温暖的加勒比海水横跨大西洋，向东北方的欧洲流去。幸运的欧洲海湾暖流给它的西北海岸送去温和的海洋性气候。天气也是由此而不断变化，并且十分柔和。
地球的卫星——月球
月球是我们最近的邻居，它是地球的卫星。
关于月球是怎么形成的，始终是众说纷纭。大体上有“同源说”、“分裂说”、“俘获说”等三种。20世纪80年代一位天文学家的新论点：一个火星大小的天体与地球撞击，形成月球的“大撞击说”。因撞击而飞散的地幔物质与撞击天体的核之大部分落向地球，但是有一部分却开始在地球的附近聚集。因为撞击而气化的地幔物质逐渐冷却成为岩石，并在地球的周围制造出像星系旋臂一样的圆盘。岩石反复进行撞击与结合，大约1个月的时间就完成了月球重量的90%。这就是最新的模拟结果推导出的月球诞生的情景。
地球的直径为12700公里，约是月球直径的4倍，地球的质量是月球的80倍。绕地球的赤道飞10圈，就是地球到月球的距离。
月球有月相，就是阴影效应。这是由于月球只有一半的表面被太阳照亮着。此时的太阳是从左边照射月球。如果我们从太空中观察月球，在它27天绕地球一周的轨道运动时，有一半的表面被照亮着，但是我们从地球上看过去，月球被照亮部分的大小每天都在变化。
月球离我们那么近，以至于已经有12人先后登陆到月球上，并且安全地返回家园。月球与我们的亲密关系还表现为：它对地球上所有的一切都有着引力作用，海龟选择在新月或满月的时候上岸产卵，此时海潮最高也有利于幼龟的孵化。
海洋的潮汐现象主要是月球的作用，当然太阳也有一定的影响。小潮和大潮之间的间隔约有6小时。这是因为月球的引力作用于海洋，使地球每天经历两次涨潮和落潮。
45亿年后的今天，月球仍保留着当年被陨击的痕迹——月面的黑暗区域，即所谓的月海。月海呈现这样的形态，是因为早期月球的内部还是液态，就像一个鸡蛋。当月壳被太空中的岩石击穿，所形成的盆地就被月壳下涌出的熔岩填满，熔岩固化成海——黑色岩石的海洋。月球是一块不毛之地，荒芜，没有空气和生命。白天的温度达到摄氏120度，夜晚降到零下160度。重力也只有地球上的1/6。
月球表面不会受到风和水的侵蚀，也没有植被，完全是一次又一次陨击的纪录。能侵蚀旧的陨星坑的只有新形成的陨星坑。有的环形山位于另一个环形山中。
在地球上，比40亿年以前还要古老的岩石为数并不多，因此在地球诞生后数亿年之内的信息几乎不存在。而月球却留有40亿年之前的信息。通过对在同时期左右形成的月球岩石或陨石进行年代测定，地球的诞生被推定是在45亿年前。如果月球与地球真的同时诞生并相伴至今，那么，通过对月球的探索就能获得许多早已失去的比40亿年前更早的地球信息。这将吸引着人类对月球进行前仆后继地探索。
1969年，宇航员奥尔德林、阿姆斯特朗和克林斯向月球进发——阿波罗11号升空。3天后，阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐登月舱向月球降落，他们在环形山中选择一个安全的登陆点着陆了。他们创造了历史。阿姆斯特朗宣布：“对于一个人来说，这只是一小步，但是对于全人类来说则是迈了一大步。”
火星将不再神秘
在太阳系的行星当中，没有哪一颗行星像火星那样引起人们的浓厚兴趣与极大关注。从1976年以来，先后有6个探测器登陆火星。2004年1月24日，美国“机遇”号火星车经过半年多的星际旅行，在火星的“梅里迪亚尼平面”成功着陆。由于从地球到“机遇”号的指令传递时间长达约10分钟，因此“机遇”号当晚根据预设程序自动完成着陆。整个着陆过程与2004年1月3日“勇气”号的着陆如出一辙：当火星车连同降落伞一起接近火星时，它的外层气囊弹出，同时火箭制动发动机向地面喷出火焰，增加着陆缓冲力。此后，降落伞绳索自动断开，被气囊包裹得严严实实的“机遇”号像皮球一样在火星表面进行长达数分钟的弹跳、翻滚，直至最后落稳。这是人类探测器第五次成功登陆火星。2004年3月2日传来了一个令人激动的信息：美国宇航局公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，在火星的岩石的显微照片表明，火星过去曾有丰富的水资源，这个红色星球上可能存在过生命。
如果我们以恒星为背景来观察会发现，太阳和月球从西方到东方位置的变化基本是稳定的。而行星的运动则复杂得多，在大部分时间里，相对于恒星来说，它们除了夜复一夜地自西向东运行，还在某些时候，运行会减速，最后完全停止，然后开始从东向西倒着运行，逆行最显著的就是火星。为什么会这样呢？
从1580年以来，丹麦天文学家第谷为了研究火星的运动，并对火星的未来位置作出更准确的估计，于是对火星进行了非常仔细的观察。第谷去世后，他的助手——德国天文学家开普勒，利用这些观察结果计算出火星的轨道。开普勒发现他必须抛弃两千多年天文学家一直坚持的圆形轨道的观念。1609年，他终于证明行星必须在椭圆轨道上运行。也就是说，地球以一个比火星更近的轨道环绕太阳，所以绕一圈所要走的距离比较短，但当地球和火星在太阳的同一侧时，地球赶上并超过火星，使火星看起来好像在往后走。只要把地球的轨道与任何其他行星的轨道加以比较，就可以解释所有的逆行现象，而这正是迫使人们相信以太阳为中心的行星系统的一个重要因素。
一颗逆行的火星，引发了人类一场思想上的革命，对这一现象的正确解释，不仅瓦解了统治世界2000多年的以地球为中心的天文学，而且还对中世纪欧洲的神学给予了沉重的打击。
在太阳系只有火星的表层环境与地球最为相似。火星的直径是地球的一半，重力大概是地球的1/3。在火星上1天约为24小时，因为自转轴有25度，所以它也有四季的变化。火星上有稀薄的大气，也会出现云彩等气象现象，太阳光能照射到地面上。有科学家认为从前的火星环境具有比现在的大气更高的保温效果，因此过去可能有过更为温暖湿润的气候，甚至有人推断在火星上曾经有大量的水流过，因为那里似乎有被洪水冲刷过的古老地貌和河道。
火星上有生命存在吗？在太阳系中，火星的表层环境与地球最为相近，即使现在没有生命出现，科学家也希望能找到在过去有生命诞生的证据或生命活动的痕迹。1976年成功登陆火星表面的海盗1号和海盗2号探测器，使人类对火星有了前所未有的认识，但是它们所传送回来的观测数据，否定了火星生命的存在迹象。图片显示火星地表层上沙漠一般荒凉，简直就是与生命无缘的红色死寂世界。经就地取样分析后确知，土壤也完全干燥，就连显示出生命存在的细微痕迹也没有找到。
但随后的一块“天外来客”——火星陨石的发现，又给人们带来了新的希望。
1996年12月美国科学家宣布：1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星。研究其岩石成分发现，这些陨石含有原始生命的迹象。这表明几十亿年前的火星很可能相当温暖潮湿，适合生命的存在与维持。虽然这项“发现”的真实性至今仍让人怀疑，但是由此启动的一连串的火星探测计划，都是以生命探测和火星古环境研究为目的的。
2002年，我国第19次南极科学考察队在南极内陆的格罗夫山回收到了4448块陨石，其中就有一块仅重约7克的“小不点儿”，它“蚕豆般大小，黑褐色，有点像炼完钢后的钢渣”。考察队员们按国际惯例给它取名为“GRV02009”。初步分析结果显示：“GRV02009”的岩石结构、矿物组成、基本元素和同位素组成都与世界上已发现的26块火星陨石完全一致。陨石分析专家指出，像这样蕴涵丰富科学信息的火星陨石，全世界不超过6块。
火星似乎以它独有的方式不断地召唤人类前去探访。那里将会满足人类的一切渴望和兴趣吗？也许结果并不重要，重要的是我们追随宇宙科学规律与探索地外生命形式的过程。
地球的气体兄弟们
在地球上如果是气体物质，我们会认为那是虚无缥缈、无定型的，甚至常常是看不见的。但是在太阳系中，我们的地球却有几个气体兄弟，它们和地球一样，围绕着太阳运转。除掉太阳以外的太阳系总质量，几乎全被木星、土星、天王星、海王星等巨大的气体行星所占据。因此，要知道太阳系的成因或演化史，了解巨大的气体行星是关键的一环。
木星
木星是太阳系最大的行星，直径约为地球的11倍，质量也有地球的318倍。木星的平均密度是每立方厘米1.3克，与太阳的平均密度（1.41克）非常接近。木星的组成也与太阳很相似，是以氢和氦等元素为主要成分的气体行星。
木星像一个陀螺那样旋转，它的自转周期在所有行星中是最短的——自转一周不超过10小时。透过木星的尘埃环可以隐约看见，太阳就像是七亿八千万公里远处的一座灯塔，如此遥远使得木星几乎12年才能绕太阳一周。
对于彗星来说，木星就像一只吸尘器。只要彗星从太阳系边缘飞来，它在运行中要是离木星近一点，就会被木星的引力俘获。此时彗星所受到的引力比月球对地球上海洋的潮汐力大千百倍，于是，这颗彗星就会瓦解成许多碎块。
1977年，从我们这颗蓝色的行星地球上向外太阳系发射了一对太空探测器，它们就是“旅行者”1号和2号飞船，第一个探测目标就是木星。经过两年的飞行，人们终于看到了木星真实的面貌：木星没有表面，没有固体特征，除了在巨大的气流带上疾速旋转的气体外，似乎没有任何其他的东西。气流带在相反两个方向的流动中同时存在，漩涡和风暴竞相出现在这颗行星上。最大的一个就是木星上这个大红斑了，它是一个有三个地球大小的风暴区域，一个逆时针方向的反气旋，肆虐了几个世纪之久。
10年之后从环绕地球轨道上的航天飞机发射了“伽利略”号宇宙飞船，取道金星并两次掠过地球，花了6年时间到达了木星。
1995年“伽利略”号发射一颗小探测器，目的是降落到木星这一“地狱”之中。小探测器利用降落伞缓慢地进入，此时每一秒钟都是至关重要的。它发现云层很厚，木星产生的热风以500公里/小时的速度劲吹着。温度骤升，木星产生的热量远多于它接收到的太阳热量。在它的核区温度能达到3万摄氏度。小探测器飞行40分钟后，那里的木星大气已经比地球大气浓密了10倍。1小时后，“伽利略”号小探测器被木星大气压碎而完成了它的使命。
木星有许多颗卫星。
1610年1月7日和13日，伽利略用首次制成的望远镜观测到了木星附近的4个光点。伽利略断定这4个小天体是绕着木星运转的，如同月球绕着地球运转一样。
1892年美国天文学家E.E.巴纳德观察到一个靠近木星的非常暗淡的光点，它就是木星的第五颗卫星。这也是用眼睛观察发现的最后一颗卫星。从那以后，卫星都是通过从地球上或由探测器所拍摄的照片而发现的。
20世纪的1904年到1974年，人类又先后发现了8颗木星外层卫星。到2003年底地基天文台和空间探测器观测到的木星卫星的总数已有60个。更出人意料的是这些卫星的内部结构。有的似乎是呈层状结构，有金属铁和硫化铁的核、在其周围的岩石质地幔，以及最外层的冰地壳组成。有的卫星有着频繁的火山活动，有的卫星地表上布满了沟槽和裂缝，让人们想起地球上冰冻的海洋，于是又燃起人类在木星卫星上寻找太阳系地外生命的希望。
土星
土星是古人所知道的最远的一颗行星，它虽然距离我们很远，却相当的明亮。在最亮的时候，它可以达到－0.75星等，此时除了天狼星之外，甚至比任何恒星都要亮。
土星以太阳系中拥有雄伟美丽的环、并仅次于木星的第二大行星自居。它与太阳的距离大概是地球和太阳距离的10倍，土星绕太阳公转一周需要29.5年，自转周期只有10小时多。
土星的质量是地球的95倍，它是仅次于木星的第二个质量最大的行星。虽然它的质量只有木星的3/10，但体积却为木星的6/10。这样大的体积中只有这么少的质量，由此可见土星的密度非常低。的确，土星的密度仅为水的0.7倍，是我们知道的太阳系中密度最小的行星。由此可以推测，土星较木星含有更多的氢，但土星的重力很弱，外层密度又较低，所以吸引住外层的引力就小，结果是土星在赤道附近有大的隆起，成为太阳系最扁的一颗行星。它的赤道直径和极直径几乎相差一个地球的直径长。
独具风姿的土星环是整个太阳系的壮丽景观之一。1610年伽利略第一次透过他原始的望远镜观察土星时，发现它的形状有点奇怪，好像在球体的两侧还有两个小球。随后，他继续观察并发现那两个小球渐渐变得很难看见，到1612年终于消失不见了。其他天文学家也报告过土星的这种奇怪现象。直到1656年，惠更斯才提出了正确的解释：土星外围环绕着一圈又亮又薄的光环，光环与土星不接触。因为土星环非常薄，而且土星有26.7度的自转轴倾角，和土星赤道平行的光环对着太阳和地球都是倾斜的。在我们的视角上会有光环状如“一条线”的情况，那就好像土星光环消失了一样。当年伽利略看到的正是这种情景，据说由于懊恼，伽利略再没有观察过土星。
土星光环很宽，它的宽度足有从地球到月球那么远，但它的厚度不足1公里。1675年，J.D.卡西尼发现，土星环并不是一个完整的光环。在光环的周围有一条暗线，把光环分为内外两部分。这条暗线现在被称作“卡西尼缝”。
“旅行者号”探测器对土星及其卫星进行了飞掠观测。到2003年底，已探测到31颗土星卫星。其中最大的一颗是土卫六，它比水星还要大，是1655年由荷兰天文学家惠更斯用望远镜发现的。它有点像被冰冻着的早期地球。尽管土卫六被雾气笼罩着，但“旅行者号”还是探测到了有机分子的痕迹——正是这类含碳的化合物点燃了地球上生命的火花。
1997年一项耗资巨大的空间探测计划开始实施：这艘重达5.5吨的“卡西尼”空间探测器正在发射并飞往土星。“卡西尼”号将于2004年到达土星，并向土卫六投放一个名为“惠更斯”的着陆舱，科学家设计下降过程耗时2.5小时。土卫六像地球一样，大气中富含氮气。探测数据将被发送到母飞船“卡西尼”号，再转发给地球。“惠更斯”号着陆舱着陆后，它的寿命只有30分钟，因为那里的温度是摄氏零下190度，没有供太阳能电池充电的阳光，并且还下着由乙烷和甲烷组成的雪。专家预计土卫六可能有由碳氢化合物组成的海洋。虽然我们只能获得30分钟的重要资料，但是我们可能从中得到一个全新概念的土星和它的伙伴们。
天王星
英国天文学家赫歇尔1781年发现了天王星。起初他以为那是一颗遥远的彗星，因为在用望远镜观察时，他看到的不是一个光点，而是一个小光盘，这只有是彗星时才会有如此形状。然而，彗星是模糊的，这颗星的轮廓却非常清晰，而且它在天空中相对于恒星背景的移动速度比土星还要慢，因此断定这是一颗比土星更遥远更黯淡的行星。
这一发现对当时认为土星是最远天体的太阳系的整体图像做了大幅扩展。天王星最大的特征是自转轴相对于公转轴面有98度的倾斜，在其周围旋转的卫星及光环也配合着自转轴作相同的倾斜。目前较令人信服的说法是：在天王星形成的初期阶段发生了大规模的撞击，从而使它倾斜。
天王星主要是由氢气和氦气形成的一个类木行星，表面看起来所以为蓝绿色，是因为大气中的甲烷吸收了橙红色的光。
1986年，“旅行者”2号飞船首次飞近它，看到它是一个无明显特征的气球，并推测天王星是中心部位有由岩石及冰形成的核，还有在其周围被很厚的大气包围住的两层中间结构，哈勃空间望远镜用红外照相机看到三个模糊的大气层面。
天王星和其他类木行星不同，它由内部向外部释放出的能量比所接受的太阳能量要少，可以认为在天王星的内部几乎完全没有热源。
天王星上的一天有18个小时，可是它的一年却相当于84个地球年。到2003年底，发现了天王星的第27颗卫星。
海王星
发现天王星以后，天文学家就计算出了它的轨道。但是天王星或是超出或是滞后于理论计算的位置。由此推测这一定有其他行星对天王星的摄动而影响了天王星的运行。1845年9月英国剑桥大学一位20多岁的数学系学生J.C.亚当斯经过几年的课余时间，终于计算出了那颗未知行星应有的位置。与此同时，另有一位叫勒威耶的法国年轻天文学家也得出了与亚当斯相同的结果。勒威耶非常幸运，它得到德国天文学家伽勒的帮助，伽勒正好有一张那片天区的新星像图。伽勒于1846年9月23日夜晚开始搜寻，仅用了1小时就找到了一颗星像图上没有标示的亮度为8星等的暗星。这正是那颗新行星，而且它的位置几乎就在计算出来的那个点上。由于它发出略呈绿色的光，所以就以海洋之神命名为海王星。
海王星距离太阳达45亿公里，它绕太阳一圈要165地球年。如此遥远的距离，让1989年“旅行者”2号观测到的数据要花费4小时才能传回地球。
海王星的大气主要成分是氢和氦，外带少量甲烷。海王星之所以看起来是蓝绿色的，就是因为甲烷将橙红色的光给吸收掉了。它由四个明显的层次，最外面是等温的云雾层，在这里有许多碳氢化合物。稍向下是氢和甲烷，然后是氨和硫化氢，还有一个气体和液体之间的过渡带。再往中心是液态氢，一个冰幔和一个石质核。
海王星是最多风的地方。在赤道上，飓风以2000公里/小时的速度呼啸狂舞，大气被它内部的热量所驱动，这正是天王星所缺少的。“旅行者”2号观测到的最大特征是存在一个与地球直径几乎一样大的“大暗斑”，与木星的大红斑很相似。这被认为是向西以秒速300米移动的高气压漩涡。1994年，在哈勃空间望远镜进行的海王星观测中，大暗斑却消失了。几个月后，又在北半球发现了新的暗斑，可见，海王星的上层大气会在短期内产生大幅度的变化。
到2003年底，已知海王星有11个卫星，其中6个是旅行者号发现的，除海卫一外，其余的都很小。
海王星是第4颗绕行太阳的气体行星，如同金星和地球是孪生姐妹一样，海王星和天王星也可以说是一对孪生姐妹。
太阳系中的第九大行星——冥王星
冥王星是在太阳系最外侧作公转运动的行星。1930年，在亚利桑那州旗杆镇洛韦尔天文台，一位年仅24岁的天文学家汤博发现了冥王星。
汤博用大玻璃底片对天空进行系统拍照来完成的这项工作。他对每一个天空区域拍照两次，中间间隔几个晚上。接下来，他利用闪视仪将两幅底片进行比较。经过6个月的闪视比对工作，终于发现了一个新的闪烁点，这就是冥王星。
作为最遥远的行星的冥王星具有和其他行星不同的面貌。近年来，哈勃空间望远镜为人类认识冥王星提供许多可靠的观测材料。冥王星表面温度在零下230-零下210摄氏度。大气的主要成分是氮，专家认为在它的表面有由氮、氨、一氧化碳等成分，呈固态以霜的形式降下并堆积着。
1978年发现，冥王星仅有的一颗卫星，取名卡龙（Charon）。冥王星的直径大约2300公里，只有月球的一半，但是冥卫的直径竟是冥王星的一半。这与地球和月球的6比1的关系类似，看似更像是一对互相依偎着的双星。
1992年，在比冥王星的轨道还要外侧的地方找到了称为“1992QB1”的天体，直径约为250公里，并在太阳41-48天文单位处公转。后来在距海王星的轨道范围中陆续发现了同样的天体，到2003年底为止，已发现了700多个，其中最大的一个直径有1200公里，和冥卫的大小相当。它们被天文学家称之为“柯伊伯带天体”，因此有人提出冥王星作为“柯伊伯带天体”中的一员可能比说它是颗大行星更好一些。
彗星王国
彗星是太阳系中的又一成员。
在人类的眼中，彗星是一种横跨天空、光线柔和、云雾状的天体，样子就像那种长着长尾巴或披散着头发的怪星。因为它的轨道不易预测，而似乎来去无常，没有规律，所以在科学发展以前，每当天空出现彗星时，人们就会惊恐万分。
1473年，德国天文学家雷乔蒙塔努斯观察到了一颗彗星，并把它相对于恒星的位置记录下来。在这之后，不断有科学家观察和思考，为什么彗星的出没会如此没有规律呢？1687年，牛顿提出了万有引力定律后，这一问题得到了解答：彗星和太阳系中的其他天体一样，也应受到太阳引力的束缚，但轨道的形状和行星的不大一样。
1682年，天空中又出现了一颗彗星，牛顿的一位朋友哈雷记录了它越过天空的路径。在查阅早期的记录中发现，1456年、1531年和1607年这颗彗星都是走类似的一条路径，这颗彗星每隔75或76年就会回来一次。哈雷突然想到彗星同行星一样绕太阳运行，只是在一个非常扁的椭圆轨道上，如果它们在很遥远的地方，我们就无法看到它们，只有到了近日点附近才能被人类的视野捕捉。后来，这颗彗星就被称为哈雷彗星。
现在，彗星被看作保存有太阳系形成初期阶段中可见物质的信息，平常远离太阳，只有偶尔现身在我们的视野中。比如1996年3月有百武彗星，1997年3月有海尔——波普彗星等大彗星陆续接近地球，就是在1998年11月引起了许多人关注的狮子座流星雨的流星，也是由彗星引起的。
彗星是太阳系的流浪者。它们中间一些成员有随意的椭圆轨道，并且在行星间横冲直撞。掠日彗星就会葬身于太阳，更多的则从太阳近旁擦过。
对于彗星来说，木星更像个杀手。在木星的强大拉力下，彗星从环绕太阳的轨道上偏离出来，木星将它撕成多个碎片。1994年7月，苏梅克——列维九号彗星就为我们展现了这一幕天文奇观——葬身于木星汹涌澎湃的稠密大气中。
1986年是每76年回归一次的哈雷彗星的最近一次回归，这是人类进入太空时代后它的首次回归。哈雷彗星彗核形似豌豆，大小为16×9公里。由于太阳的加热作用，被气化的气体和尘埃从壳层中喷出表面，因此它的表面显示像炭一样黑。哈雷彗星的彗发直径超过100万公里，比太阳还大，里面充满了喷发出来的物质。
在九大行星外侧有一个由许多小天体组成的环带称为“柯伊伯带”，这些小天体的主要成分是冰，哈雷彗星就是源于此处。可能是受到太阳或邻近恒星的引力扰动而脱离出来。哈雷彗星是幸运的，在太阳向心引力的作用下，没有淹没在太阳里面，而被拖到一个环绕太阳的轨道上。
还有长周期的彗星，它们来自更遥远的太空，比如海尔——波普彗星。
历史上，人们的印象中彗星都是带有尾巴，并总与死亡和灾难相联系。如今我们已经能用空间技术更近距离地观察到它们。因为它们向科学家们提供了研究自太阳系形成以来未被污染的样品的机会。现在，有的科学家正在计划把探测器送上彗星，在亲密接触中对彗星进行观测与研究。
危险的小行星群
在太阳系中，每一颗行星和太阳的距离都大约是前一颗的1.3-2.0倍，惟一例外的就是第五颗木星和太阳的距离是第四颗火星的3.4倍。木星和火星之间的特大间隔到底有什么呢？从1801年1月1日开始，人们逐渐认识到，在火星和木星的轨道之间存在着一条小行星带。
到2003年底，已经准确知道轨道并已编号的小行星就达6万颗，如果包含仍不清楚其准确轨道的小行星在内，目前已经发现46万颗了。
这些小行星是太阳系诞生时残留下来的石质残片。它们过着安详的生活，但偶尔也有意外发生。
一颗小行星会由于互相间的碰撞或木星引力的影响，而脱离原有的轨道，在太阳及木星引力作用下，驶向太阳系核心区域。此时，这个太空石山犹如一枚导弹。6500万年前，一颗10公里大小的小行星与地球发生碰撞，从此以后，恐龙在地球上消失了，大量物种灭绝，地球经历了一段暗无天日的冰河期。
更大规模的一次碰撞发生在45亿年前，一颗火星大小的天体与地球遭遇了。碰撞产生的碎片抛射到了太空，其中一些落回了地球，另外的则聚集在一起，形成了我们今天的月球。这次碰撞给地球带来了好运，因为月球减缓了我们这颗行星的自转，加速了地球生命的进化。
然而，经过地球附近的小行星，一般处于力学上不稳定的轨道上，因此科学家认为从过去到现在，一直有和地球等内行星互相撞击的事件发生。
1972年，一颗小行星险些与地球相撞。它80米宽，速度为10公里/秒，足以毁灭一座城市。幸运的是它从地球的上层大气中与地球擦肩而过，重返太空。1992年，美国东海岸的一场高中生足球赛，由于一颗火球而终止。这枚“太空导弹”破碎了，一些较大的碎块落到地面上，我们称这些没有被大气层烧尽的天外来客为陨石。1908年在西伯利亚，一个直径60米的天体，没有到达地面就像一枚核弹在空中爆炸。2000多平方公里的原始森林被夷为平地。
根据有关计算结果，就小行星撞击地球的概率来说，直径10公里的是1亿年1次，1公里的是10万年1次，100米的大约是1000年1次，10米左右的则可能数年会有1次。直径越小的小行星也越容易受到地球的影响，10米左右的几乎都会在大气层里燃烧殆尽。而10公里的小行星如果以秒速20公里撞向地球时产生的能量，相当于30亿个在广岛爆炸的原子弹，后果不堪设想。
现在我们已经发射了一些探测器去接近这些小行星。也许我们还可以建造一面抛物面反射镜并把它放入太空，让它反射太阳光并聚焦在一个对我们有威胁的天体上，然后把它烧毁。
另一个办法就是用一个巨大的口袋把小行星包裹起来，再在口袋外展开一面巨帆，靠太阳风的吹力把这个入侵者拖走。这种装置像什么？有点像太空舱外的引擎，它可以把太空舱转移到安全的地方。
无论怎样，我们不是恐龙，我们一定能想出有效的办法来应对可能威胁人类的小行星。
