包含大量恒星和無數星際物質的天體系統稱為星系。太陽所在的星系稱為銀河系，銀河系以外的其他恒星系統稱為河外星系。
銀河系由1500億~ 2000億顆恒星和無數星際物質組成。在晴朗的夜空中，經常可以看到壹條銀灰色的星帶在閃爍，這就是銀河系。實際上是壹個中間厚外圍薄的巨大螺旋“銀盤”，許多恒星圍繞著銀河系的質心——銀核旋轉(圖1-1)。銀盤的中心是恒星高度密集的區域，近似球形的形狀稱為核球；銀盤外的恒星稀疏，呈扁圓形，稱為銀暈。從垂直於銀河系平面的方向看，在磁場和密度波的影響下，銀盤內恒星和星際物質的分布並不均勻，而是由四個突出於核球的旋臂組成壹個渦旋結構(圖1-1B)。旋臂是銀河系中恒星和星際物質的密集部分。銀河系直徑約為65438+百萬光年，其中心厚度約為10000光年(1光年等於光在1年內走過的距離，約為1013km)。
圖1-1星系結構示意圖
(據劉本培，2000)
太陽是銀河系眾多恒星中的普通壹員，位於銀盤中央平面(銀道面)和壹個旋臂(獵戶座旋臂)的內緣附近，距離銀核約3萬光年。太陽本身是壹個熾熱的球體，表面溫度約為5500℃，中心溫度高達1.55×107℃，質量約為1.989×1033g，直徑可達1.39× 106 km。太陽平均密度為1.41g/cm3，中心密度為160g/cm3，中心氣壓可達3.44×1015Pa。太陽中最豐富的元素是氫，約占其總量的765，438+0%，其次是氦，約占27%。這些元素在超高溫超高壓的環境下產生熱核反應，氫聚變為氦，同時釋放出巨大的能量。
以太陽為中心的天體系統叫做太陽系。太陽占太陽系總質量的99.87%。它以巨大的引力控制著整個太陽系，使得其他天體圍繞著它旋轉。太陽系有八大行星，按照離太陽的距離分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星(圖1-2)。太陽系裏有成千上萬顆小行星。自1801發現第壹顆小行星以來，已經確定軌道的小行星大約有4000顆，甚至更多，可能超過10000顆，主要分布在火星和木星的軌道之間。此外，太陽系中還有彗星和行星(如月球)的衛星。
圖1-2太陽系八大行星軌道位置示意圖
太陽系的八大行星根據它們的物理性質可以分為兩類:壹類叫做類地行星，因為它們離太陽很近，所以也被稱為內行星。內行星包括水星、金星、地球和火星，它們的共同特點是質量和體積小、密度高、以固體物質為主、自轉速度慢；另壹類，以木星為代表，叫做木質行星，因為離太陽很遠，所以也叫系外行星。系外行星包括木星、土星、天王星和海王星。它們的共同特點是質量和體積大，密度低，以流體為主，轉速快(表1-1)。
地球、太陽系、銀河系和宇宙的起源壹直是人們關註的問題。人類最初對宇宙的認識始於美麗的神話傳說。隨著人類的進步，對宇宙的認識也從近到遠，從外到內逐漸加深。尤其是在牛頓力學體系下，我們對宇宙有了全新的認識，形成了許多關於宇宙起源的假說。
表1-1八大行星基本數據
註:-表示逆時針旋轉。
在當代宇宙起源的假說中，大爆炸宇宙學是最有影響的壹種。1946年，俄裔美國天文學家加莫夫根據宇宙膨脹提出大爆炸理論，即宇宙起源於15億年前的壹次大爆炸。大爆炸後約10-43s，宇宙進入“普朗克時代”，這個時代的物質密度、空間尺度和時間歷史處於極限狀態，溫度可達1032K；當溫度降至1013K時，宇宙進入“強子時代”，此時大量質子、中子等粒子發生強烈相互作用。大爆炸後約1s，宇宙進入“輕子時代”，以電子、中微子和其他粒子之間的弱相互作用為特征，並發射出光子。大約1min後，宇宙進入“輻射時代”，此時溫度仍高達1010K，光輻射能量達到最大，簡單的核合成逐漸開始。核合成期結束後，宇宙經歷了壹個“物質時代”。當溫度下降到4000 ~ 3000 K時，幾乎所有的電子和質子都結合成氫原子。星系大約在10億年前開始形成，第壹批恒星大約在50億年前出現，太陽系大約在10億年前形成。
迄今為止，關於太陽系起源的假說有50多種，可以歸納為三大類:壹類是星雲理論，認為太陽系所有天體都是由同壹種星雲物質形成的，附近有超新星爆發提供核能；另壹種假說是災變理論，認為先有壹個原始的太陽，然後大量物質在另壹個天體的吸引或撞擊下分離，形成行星和衛星；還有壹種假說叫俘獲理論，就是先有壹個原始的太陽，然後太陽俘獲了星系中的其他物質，形成了行星和衛星等天體。
近30年來，隨著天文學的巨大進步，科學家們建立了壹個關於現代太陽系起源的假說，基本包括以下四個階段(圖1-3)。
圖1-3太陽系起源的四個階段示意圖
(據吳泰然等，2003)
Ⅰ.第壹階段:原始太陽塵埃雲和附近壹顆即將成為超新星的恒星。
Ⅱ.第二階段:超新星爆發，原太陽塵埃雲處於超新星的影響範圍內，從超新星爆發中獲得能量、重元素和放射性同位素。
Ⅲ.第三階段:在超新星的能量驅動下，太陽塵埃雲開始旋轉，逐漸形成中央太陽。當太陽達到壹定大小時，內部開始發生熱核反應，年輕的恒星，尤其是質量大的恒星開始向外拋出物質，在太陽系外圍形成圍繞太陽的環。
Ⅳ.第四階段:太陽在太陽系中部形成，太陽周圍的光環逐漸凝聚成星子，行星在星子周圍逐漸形成，行星的衛星也有類似的過程。
在太陽系形成初期，原始行星雲和太陽圍繞太陽快速旋轉，在磁流體動力的作用下逐漸減速，從而使太陽系內的慣性重新分布。在太陽系星雲的演化過程中，太陽可能通過電磁力或湍流對流將慣性傳遞給行星。
關於太陽系起源的各種假說都有其不完善之處。隨著科技的發展，人們對宇宙的認識會逐漸加深，對地球和太陽系起源的認識也壹定會更加實際。