太阳系的上方和下方是什么？都会有什么？

教科书上的太阳系，八大行星都有一个绕行的轨道平面，很容易就可以分辨出它们之间的相互关系！但事实上这却是一个上帝的角度观察太阳系，而且当年NASA还专门为此发射了一颗卫星，它的发现让人类深思！

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宇宙中到底是怎么区分上下的？

相信很多作者都会告诉你，宇宙中是没有上下左右之分的！在地表由于存地球对万物的引力作用（包括人类），因此我们很容易就可以分辨出上下，物体下落、指向地心方向的就是下，反方向则就是上，而左右就是以人当时站立的姿态来区分左右的，它没有确定的方向！

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在近地轨道上上，由于绕行地球产生的“离心力”，使得飞船内的所有物体都处在失重状态，此时我们首先就没有了下的概念，与之相反，上的概念也就消失了！难道宇宙中真的就没有上下之分了吗？

宇宙中的上下是什么标准？

准确的说，如果是一个空荡荡的宇宙，那么还真没有什么标准定义上下，但宇宙并非空无一物，而是热闹非凡，比如在太阳系，就有八大行星和十几颗矮行星以及数不清的小行星！那么我们就有了定义的标准！比如地球的就有一个南北极的磁场，N是北极，S南极（其实北极是S，南极是N，但磁针的N指向北极，也就约定俗成了）！

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所以我们几乎所有太空中的地球图片，北极总是朝上的，这有几个原因，因为地球上大部分人类都在北半球，另一个是科学体系也是从北半球发展起来的，所以大部分科学家都在北半球的科学界，当然将将地球的北极朝上啦！

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所以北极朝上成了我们约定俗成的概念，太空中北极方向就成了传统意义中的上，而南极自然就成了下！那么宇宙中的天体如果没有磁场又怎么来定义北极呢？这也难不倒科学家，他们借用了判断电流方向的右手定则，四个手指代表自转方向，那么大拇指所指就是北极！

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地球、天王星以及金星的北极方向

太阳系中三个典型的天体北极方向，从地球倾斜自转到天王星躺着转，再到金星反着转！因此太阳系的上下也就区分出来了，四指顺着星星公转方向，大拇指所指就是上方，反之则是下方！

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当然太阳自转的方向和太阳系行星的公转方向是一致的，所以太阳系和太阳的北极方向也相同！

太阳系的上面和下面究竟隐藏了什么秘密？

太阳系行星大致都在黄道面上公转，因此无论从哪颗行星上上观测，都只能看到太阳中低纬度区域，为了能看到太阳两极方向，NASA和ESA合作发射了一颗太阳探测器“尤利西斯号”，它是一颗长、宽、高分别为3米、3.3米和2米的箱式探测器，于1990年10月6日在卡纳维拉尔角由发现号航天飞机发射升空，1992年2月8日借助木星的引力调整到近乎垂直（79°）黄道面的太阳极轨上，开始了太阳高纬度观测之旅！

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尤利西斯号的太阳极轨观测之旅

尤利西斯在飞跃极地时，对太阳风进行取样，探测到了先前人们未预料到的高纬度的太阳风暴，观测到极区太阳风从冕洞逸出时的情形！

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极区太阳风从冕洞逸出的情形（图A）

除了神秘的太阳外，其它行星也在它们的两极展现了非常神秘的一面，当然最著名的要数土星北极的六角形风暴！2013年4月，卡西尼号探测器传回了一个让科学家目瞪口呆的画面，一个巨大的六角形风暴出现在土星北极，与地球上热带气旋或者飓风的原形完全不一样！其实早在旅行者时期就已经发现了这个风暴，但在卡西尼如此高清的画面下仍然震撼了科学家！

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这个风暴的直径高达2.5万千米，不过各位不要惊讶，这是在自然状态下形成的，因为科学家们利用实验室里的条件完全重现了这种结构，土星会形成这种六角形风暴是因为它出现在北极，和土星的自转耦合形成了这种特殊机制！

太阳系的上下方到底还有什么？

上文简单介绍了太阳系的上下方，那么在远离太阳系方向的银河系中又有什么呢？其实这事情最早还得从赫歇尔普查银河系中的恒星开始说起，之后则是无数科学家试图搞清楚银河系结构的各种研究，1918年沙普利搞清楚了太阳系在银河系边缘，瑞典天文学家贝蒂尔·林德布拉德则搞清楚了银河系也在自转！

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但要准确银河系如此庞大数量的恒星（1000亿-4000亿），显然不是人工所能达到的！因此在欧空局先后发射了伊巴谷卫星和盖亚卫星，将银河系的恒星“彻底”普查了一遍，当然彻底是不可能啦，只是尽可能多而已，建立了银河系三维地图，使得科学家对太阳系所在的银河系有了一个比较清晰的了解！

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太阳系100光年内的天体

上图是以太阳系黄道面为基准建立的恒星为止相对示意图，准确的说太阳的北极方向并非指向一颗临近的恒星，不过地球北极指向北极星，但太阳自转轴（几乎垂直黄道面，倾角只有0.1°略多）和地球倾角大约23.5度。

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地球倾角示意图

太阳系的北极方向是远离银河系中心的，所以在地球上的冬季，地球自转轴倾斜的结果是，北半球的冬季完全看不到银心，因此冬季银河暗淡无光！

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太阳系在银河系中的姿态

上图是以银道面为基准所制的太阳系在银河系中的姿态图，各个角度都有详细标准，各位可以试图脑补下太阳系在银河系中的运动，看上去是有点怪怪的！

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夏季和冬季银河方向

上图是以仙女星系为例（仙女星系是漩涡星系，银河系是棒旋星系），标注了夏季和冬季银河的方向，那么在更大的尺度下，又该怎么样来理解呢？

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本星系群内的几个对象

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从太阳系到整个可观测宇宙

宇宙中确实没有上下之分，但我们以约定俗成的坐标系来解决了整个问题，显然大家理解起来是方便多了！

太阳系的上方和下方是什么？都会有什么？

-星辰大海路上的种花家的回答-悟空问答  https://www.wukong.com/answer/6845629429583216903/

在太阳系中没有上下方之分。上下方只有星球上才有价值。

因为太阳系中的一切都在围绕着太阳的自由下落轨道，不过可以用“北”和“南”来代替，比如太阳的南极和北极。从太阳的南北极延伸出去，可以视为太阳系的上方和下方。

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图示：太阳系和它附近的星系

红字代表我们的太阳系。这张图代表太阳系附近的其它星系，我们可以把它安排在一个二维平面上。此时上方代表从地球北半球仰望到的星空，下方则代表从南半球仰望到的星空。南门二（Alpha Centauri)是最靠近太阳系的恒星系，只能从南半球看到它，南门二距离太阳只有4.37光年，比邻星通常被认为是这个恒星系的成员，距离太阳只有4.24光年。传说郑和下西洋时，就用南门二导航。

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图示：2.9万年后，南门二将更加靠近太阳系，距离我们将只有3.2光年。

太阳系是个相当扁平的星系，但要想从“上下方”这个角度来观察太阳系。还真是个困难的事儿。

每当我们谈论太阳系时，我们总是使用扁平物体作为参考。盘子，飞盘，薄煎饼和比萨饼，因为它被安排在一个称为黄道平面的平盘上。这是因为太阳系是由一团旋转的氢气和尘埃所形成。重力将所有东西拉到一起，角动量守恒使整个星云旋转，随着星云的收缩，它旋转得也越来越快。正是这种旋转，把整个太阳系变得相当的扁平，结果就是今天这样，太阳位于中心，行星嵌入周围椭圆轨道中。这个面被称为太阳的黄道面。

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图示：注意冥王星的轨道不在太阳系的黄道面上。如果从冥王星上看太阳系其它行星，就可以得到俯视图，尤其当冥王星从高点向太阳俯冲而下的时候。

当然，太阳系中并非所有天体都在黄道面上运转，有些天体的轨道会略高或略低于黄道面，这被称为行星的轨道倾角。太阳系中有些小行星和矮行星的轨道倾角非常大，这让它们难于被天文学家容易发现。

1990年，欧洲航天局发射的尤利西斯号太空船的目标就是试图用一个80度的轨道倾角围绕太阳运转，以便我们能从黄道面的上下方来观察太阳系。只用火箭是很难做到这一点的，航天工程师利用了木星的引力弹弓效应，将尤利西斯太空船推向80度的轨道倾角，让人类能观察到太阳的南极和北极！

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图示：尤利西斯号的80度倾角，可以让我们观察太阳的南北极。

上次曾经登上头版的太阳系外闯入的小行星奥利奥喔奥陌陌（Oumuamua，夏威夷土著语，意思是来自远方的信使），因为是夏威夷天文台最先发现这颗不同寻常的小行星，并很快确定它天外来客的身份，因为奥陌陌从黄道面的北方闯入我们的太阳系，具有和太阳系内小行星完全不同的运行轨道。

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奥陌陌是一个雪茄状的小行星，它大约长400米，宽则为40米，表面颜色偏红肯定是固态表面，但在地球上的观测无法区分其表面究竟是岩石还是金属。

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图示：奥陌陌于2017年9月9日通过近日点，达到其在太阳系内的最快速度87.71 km / s，如今正朝太阳系外远去，远超第三宇宙速度，因此太阳系留不住它。但它要完全离开太阳系大约需要两万年时间。

上下四方曰宇，古往今来曰宙。 —— 《尸子》

这是古人对自己生存的时空，最为贴近宇宙现代定义的说法——宇宙是时间和空间，物质和能量的统一体。

这里提到的“上下四方曰宇”，指的就是空间，对于古人来说，当时的比喻，“上”指的就是天空，“下”自当大地也，“四方‘为东西南北，相对参考系正是立大地之上，天空之下的每一个不同地方的人。

黄道面

上面提到的上下，都是方位词，当我们提到这些方位词时，参考系是必不可少的，对于太阳系的上下而言，参考系就是太阳系。和生活在地面的人所不同的是，太阳系的上下，有了参考系也并不容易定义。

在大地上，我们是以地面作为上下的一个分割面，很自然的，我们也需要清楚分割太阳系上下的面是什么？在这里，黄道面就可以做这样的分割面。

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假想地球是不动的，而太阳绕地球旋转，黄道面即为地球绕太阳旋转的轨道平面，或者说黄道面就是地球绕日公转的平面。

准确的分割面，应该是所有行星的平均公转平面，也叫做黄道不变平面，不过这两个面相差的角度其实并不大，因为太阳系大部分的星体，包括几大行星，绕日公转的轨道平面和地球是比较一致的。

黄道面的上下是些什么？

说了这么多，只是说明我们描述的太阳系上下的参考系，是黄道面，这样就能清楚地说明太阳系的上下就近有些什么。

黄道面的上下，实际上也是模糊的，垂直黄道面的方向才是准确的，上和下只是人为定义的，所谓上即是下，下即是上。

黄道面的垂直方向上，依据距离的远近，是不同的，不过本质上差别不大——都是黑暗中离离散散的星光。以银河系范围来看，我们的黄道面和银河系的平面有者大约60°的交角，看起来像下面这样。

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不过整个太阳系在银河系中的运动并不是保持在一个平面，即太阳的轨道平面是变化的。我们的太阳，大约8000万年在银河系平面靠上，8000万年在银河系平面靠下，周而复始地运动着。

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这种运动反映到北黄极上，就是北黄极时而指向银河系平面的上面，时而指向银河系平面的下面。

北黄极，即黄道的北极。

再往外面，把范围由银河系扩大到本星系群，那更不一样了。

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总结

 

总之，太阳系的所谓的上下，由远及近，长时间的周期里是有变化的，不过如果以黄道面的中心——太阳，引一条垂直黄道面的直线出去，大多穿过的是无尽的虚空，空无一物，宇宙并不拥挤。