太阳系包含八颗行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都因其强大的引力而围绕太阳旋转。但这是绕太阳运行的行星的最大数量吗?还是还有更多的空间?

与其他已知的行星系相比，太阳系包含的行星数量异常高。据《太阳系外行星百科全书》(the Extrasolar planets encyclopedia)记载，目前已知的行星系统共有812个，其中有三颗或三颗以上的行星。另外，只有开普勒-90这个已知系统的行星数量与太阳系相当。

很有可能很多这样的系统都有我们无法探测到的小型内行星，所以太阳系实际上不太可能是我们宇宙邻居中人口最多的行星系。但它强调，8颗行星可能接近一个行星系自然增长的上限。

因此，要计算出围绕太阳运行的行星的绝对最大容量，我们需要进入理论领域，忽略一些可能限制行星形成数量的自然因素。要做到这一点，最好的方法之一就是从零开始设计或设计一个全新的太阳系。

设计太阳系

法国波尔多天体物理实验室的天文学家肖恩·雷蒙德专门研究行星系统，他告诉Live Science:“当你谈论一个行星系中可能有多少颗行星时，你需要考虑很多不同的方面。”

雷蒙德说，行星系的结构是许多复杂因素的结果，包括恒星的大小、行星的大小、行星的类型(例如，岩态行星或气体巨星)、围绕每个行星运行的卫星的数量、大型小行星和彗星的位置(如位于木星和火星之间的小行星带，以及海王星之外的柯伊伯带)，行星轨道的方向，以及太阳形成行星时留下的物质数量。同时，行星之间要经历数亿年的剧烈碰撞和引力拉锯战，才能使一个系统稳定下来。

然而，如果我们是一个拥有远远超过我们现有能力的技术和资源的超先进文明，我们有可能绕过许多这些限制，设计一个拥有最多行星的太阳系，雷蒙德说。

在这个理论设计的太阳系中，我们可以假设，创造行星的材料是没有限制的，它们可以人工制造，可以随意放置。移除卫星、小行星、彗星和其他可能使事情复杂化的障碍物也是可能的。唯一的限制是，行星和太阳施加的引力与正常情况下相同，而且行星必须以稳定的结构围绕太阳运行，彼此之间不相互干扰。

一颗行星被定义为(A)的天体绕太阳,(b)有足够的质量来实现流体静力学平衡(圆形的)和(c)已经从废墟清理掉其轨道周围的邻居,后者被冥王星的原因是不被认为是一个真正的行星,根据国际天文联盟。

规模很重要

在一个设计好的太阳系中，行星的最大数量是受限于在它们开始变得不稳定之前围绕太阳运行的行星轨道的数量。

雷蒙德说:“当一个行星系变得不稳定时，行星的轨道开始相互交叉，这意味着它们可能会相互碰撞，或者只是引力散射。”在这种情况下，行星绕着其他行星弹射，然后被弹射出系统。

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在一个稳定的系统中，不同行星轨道之间的最小安全距离取决于每个行星的大小，或者更准确地说，是它的希尔半径。行星的希尔半径是指行星与其影响范围的边缘之间的距离，在这一范围内，质量较小的物体会受到行星引力的影响，比如绕地球运行的月球。

质量更大的行星会产生更强的引力，这意味着它们有更大的希尔半径。这就是为什么地球和火星轨道之间的距离约为4865万英里(7830万公里)，比火星和木星轨道之间的距离约为3.419亿英里(5.5070亿公里)的7倍小。

雷蒙德说，由于这个原因，太阳系内能够容纳的轨道数量主要取决于行星的大小。例如，木星的质量大约是地球的300倍，这意味着它的希尔半径大约是地球的10倍，雷蒙德说。这意味着10个独立的地球轨道可以容纳下木星当前轨道所占的空间。

因此，为了使一个系统中的行星数量最大化，你必须使行星尽可能小。

相反的方向

行星的大小是最大限度地增加轨道数量的关键，以适应一个工程系统。然而，我们还可以利用另一个聪明的方法来增加一些额外的轨道，而不考虑行星的大小:改变它们围绕太阳运行的方向。

在当前的太阳系中，每颗行星都以相同的方向围绕太阳运行。这是因为行星是由围绕太阳以相同方向旋转的巨大尘埃云团形成的。然而，在我们设计的太阳系中，可能会有行星以相反的方向围绕太阳运行，即逆行轨道，雷蒙德说。然而，这个想法有点不切实际;由于行星形成的性质，逆行轨道很可能在自然界中并不存在。

也就是说，如果两颗行星以相反的方向围绕太阳运行，它们之间的引力就会稍微减弱，轨道之间的最小安全距离也会减小。

雷蒙德说:“如果两颗行星在不同的轨道上朝着同一个方向运动，那么它们经过时相遇的时间就会更长，这就会产生更大的引力踢。”“然而，如果它们向相反的方向移动，它们会快速地经过彼此，相互作用的时间会更短，”这意味着它们可以更靠近，而不会碰撞或散射。

因此，如果我们让我们设计的系统中的每一个其他轨道都是逆行轨道，就像一个旋转木马，相邻的人都在相反的方向移动，我们可以将每个轨道之间所需的空间最小化，这样做，可以挤压额外的行星。

共享轨道

在此之前，我们一直假设我们设计的太阳系的每一个轨道都只有一颗行星。然而，雷蒙德说，实际上有可能有多个行星共享一个轨道。我们可以在我们当前的太阳系中看到一个这样的例子。

木星有两个小行星群，希腊小行星群和特洛伊小行星群， 198彩娱乐注册网址就在这里，官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。，它们共享木星的轨道。雷蒙德说，这些星团位于环绕太阳运行的气体巨星前后60度左右。然而，天文学家认为行星也有可能以类似的方式共享轨道。他们将这些理论世界命名为特洛伊行星。

“人们正积极地在系外行星系统中寻找这些特洛伊行星的例子，因为它们被认为是自然形成的，”雷蒙德说。不过，他补充说，目前还没有观察到。

如果我们想让我们设计的太阳系中行星的数量最大化，我们就会想要尽可能多的特洛伊行星。然而，就像你可以围绕太阳运行的轨道数量一样，你可以在一个轨道中运行的行星数量必须保持足够的间隔以保持稳定。

在2010年发表在《天体力学与动态天文学》(Celestial Mechanics and dynamic Astronomy)杂志上的一项研究中，两位天文学家利用希尔半径(Hill radii)计算出有多少颗行星可以共享一个轨道。他们发现，有可能有多达42颗地球大小的行星共享一个轨道。此外，就像一个系统中轨道的数量一样，行星越小，在同一轨道上运行的行星就越多，雷蒙德说。

雷蒙德说，当然，这么多行星自然共享一个轨道的可能性几乎为零，因为每一颗行星都需要完全相同的大小，同时形成才能保持稳定。但在一个设计好的太阳系中，这种水平的共轨道结构是可能的，这将大大增加我们可以挤进去的行星的数量。

理论最大

既然我们已经了解了设计一个充满行星的太阳系所需要的关键变量，那么最后是时候来分析这些数据了，看看我们能在其中容纳多少颗行星。

幸运的是，雷蒙德已经用他创造的计算机模拟为我们做到了这一点;可以在他的博客PlanetPlanet上查看更多细节。然而，值得注意的是，尽管这些计算是基于天文学家用来创建合理模拟的理论，但这些模型没有经过同行评审，应该以戏谑的怀疑态度看待。

为了使行星的数量最大化，雷蒙德设计的系统将距离太阳1000个天文单位(AU)的距离扩大到1000个天文单位。(1个天文单位是太阳到地球轨道的平均距离，约为9300万英里，或1.5亿公里。)根据欧洲航天局(European Space Agency)的数据，目前，太阳系的确定边缘，也被称为日球层，距离太阳约100个天文单位，但太阳的引力影响可以延伸得更远。更重要的是，雷蒙德的模型使用了大小相等的行星，它们的逆行轨道是交替的。

考虑到所有这些因素，如果你使用地球大小的行星，你可以容纳57个轨道，每个轨道包含42颗行星，那么总共有2394颗行星。然而，如果你使用的是地球十分之一大小(大致与火星相同的质量)的较小的行星，你可以在121个轨道上运行，每个轨道包含89个行星，198客户端APP198优惠活动如何登录，这样总共有10769个行星。如果行星的大小和月球差不多(质量是地球的百分之一)，那么就有341个轨道，每个轨道包含193个行星，那么总共就有65,813个行星。

显然， 198彩娱乐注册网址就在这里，官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。，这些数字是极端的，而设计如此复杂的系统的能力远远超出人类的能力。但这个有趣的思想实验确实强调了太阳系中有更多的空间可以容纳行星，而不是我们今天看到的那8颗。然而，自然形成的可能性很小。