八大行星是指太陽系中圍繞太陽公轉的八顆行星，分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
在天文學分類中，這八大行星又可分為三大類：類地行星（水星、金星、地球、火星）、氣態巨行星（木星、土星）和遠日行星（天王星、海王星）。類地行星主要由巖石和金屬構成，體積較小、密度較高，擁有固體表面；巨行星以氫和氦為主要成分，體積龐大、密度較低，沒有明確的固體表面，常被稱為“氣態巨行星”；遠日行星則含有大量冰狀物質（水冰、氨冰、甲烷冰等），同時也包含氫和氦，因此也被歸為“冰巨星”。這種分類清晰地反映了八大行星在物質組成與結構上的顯著差異。太陽系的所有行星受太陽引力的支配。
水星距太陽五千八百萬公里，是太陽系中距離太陽最近的行星。水星赤道半徑為2440公里，質量約為0.06倍地球質量，自轉軸角度接近0°，平均公轉速度為每秒47.89千米，是太陽系中運動最快的行星。金星是離太陽第二近的行星，也是太陽系中第六大的行星。金星赤道半徑為6052公里，比地球略小。質量約0.82倍地球質量，自轉角度約177.4°。在所有行星中，金星的公轉軌道最接近圓，偏差不到1％，距太陽108,200,000千米（0.72?天文單位）。其公轉周期約為224.7日，金星是太陽系內唯一逆向自轉的大行星。地球是距離太陽第三近的行星，也是太陽系第五大行星，地球的赤道半徑為6378公里，自轉軸角度約為23.44°。公轉軌道半徑為149,600,000?千米（離太陽1.00?天文單位）。地球自西向東自轉，與公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替和四季變化。地球擁有唯一一顆天然衛星——月球。
火星為距太陽第四遠的行星，也是太陽系中第七大行星。?火星赤道半徑為3396公里，質量約0.11倍地球質量，?火星大氣遠比地球的稀薄，它的主要成分是二氧化碳，占95%。木星是離太陽第五遠的行星，太陽系中最大的行星，大氣濃密，木星有16顆已知衛星。土星是離太陽第六遠的行星，土星的赤道半徑為6.0268萬公里，質量約為地球質量的95倍，自轉角度約26.7°。土星公轉軌道半徑為14億千米。土星的內部結構與木星相似，也有巖石構成的核。核的外面是5000千米厚的冰層和氫組成的殼層。再外面也像木星一樣被色彩斑斕的云帶包圍著。這些彩色的云帶主要由氫、氦以及甲烷等組成。其溫度低于-200℃。天王星是太陽系中離太陽第七遠行星，從直徑來看，是太陽系中第三大行星，天王星的赤道半徑為2.4764萬公里，質量約為17.2倍地球質量，天王星有15顆已命名的衛星，以及2顆已發現但暫未命名的衛星。海王星是環繞太陽運行的第八顆行星，也是太陽系中第四大天體（直徑上）。海王星在直徑上小于天王星，但質量比它大。海王星的赤道半徑為2.4764萬公里，質量約為17.2倍地球質量，自轉軸角度約27.8°，公轉軌道距太陽4,504,000,000千米（30.06天文單位），公轉一周需要165年。海王星和天王星的主要大氣成分都是氫和氦，內部結構也極為相近，海王星有8顆已知衛星，其中包括7顆小衛星和海衛一。
在2006年以前，太陽系的行星成員中還包括冥王星，20世紀末，天文學家開始使用“CCD”觀測天體，認識到在海王星的外側還有大量的小天體，冥王星只是其中一個。從此冥王星被廢除了行星資格，這也標志著天文學家對太陽系認識的進步。
定義
八大行星是指太陽系中圍繞太陽公轉的八顆行星。太陽系八大行星按照與太陽的距離由近及遠，依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。這一排列順序并非偶然，而是源于太陽系形成初期的天體演化過程——太陽誕生后，剩余的星云物質在引力作用下逐漸聚集，形成了圍繞太陽運行的行星，距離太陽的遠近直接影響了行星的物質構成與環境特征。
在天文學分類中，這八大行星又可分為三大類：類地行星（水星、金星、地球、火星）、氣態巨行星（木星、土星）和遠日行星（天王星、海王星）。類地行星主要由巖石和金屬構成，體積較小、密度較高，擁有固體表面；巨行星以氫和氦為主要成分，體積龐大、密度較低，沒有明確的固體表面，常被稱為“氣態巨行星”；遠日行星則含有大量冰狀物質（水冰、氨冰、甲烷冰等），同時也包含氫和氦，因此也被歸為“冰巨星”。這種分類清晰地反映了八大行星在物質組成與結構上的顯著差異。
主要成員
木星
木星是離太陽第五遠的行星，太陽系中最大的行星，比所有其他的行星的合質量大2倍（地球的318倍）。木星的赤道半徑為7.1492萬公里，平均密度為1.33克/厘米3，自轉軸角度約為3.1°。公轉軌道：距太陽?778,330,000?千米?（5.20?天文單位）。它的亮度僅次于金星。中國古代把它叫做“歲星”，用它來紀年，因為已經知道它的公轉周期近于12年。木星是太陽系中自轉最快的行星。?木星內部是由鐵和硅組成的固體核，稱為木星核，溫度高達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。木星大氣濃密，有一系列與赤道平行的明暗交替分布的云帶，亮的叫帶，暗的叫帶紋。其中最引人注目的是位于木星南熱帶內的大紅斑，它呈蛋形，長20000千米，寬11000千米。木星有16顆已知衛星，4顆伽利略·伽利萊發現的大衛星，12顆小衛星。是夜空最亮恒星天狼星亮度的3.5倍。
公轉和自轉
木星與太陽之間平均距離約為5.2天文單位（AU）。木星公轉軌道在小行星帶外側，是外太陽系中離太陽最近的一個行星。木星軌道偏心率為0.05，與太陽距離的變化幅度是：近日距為4.95AU，遠日距為5.45AU。公轉軌道和黃道面的夾角為1.30°，所以在天球上木星的運行軌跡與黃道的偏離很小。它的平均軌道速度為13.06千米/秒，不及地球的（29.79千米/秒）一半。公轉周期是11.87個地球年，約為4330個世界地球日。木星赤道面與公轉軌道面的轉軸傾角很小，等于3.12°，在八行星中僅略大于水星的軌道交角。由于公轉軌道和赤道與黃道的傾角都很小，所以在地球上總是以很小的視角側看木星的極區。木星自轉周期為9時50分至9時56分，是自轉速率最快的一個大行星。
物理化學狀況
木星是氣態巨行星的典型代表。赤道半徑71492千米，約為地球的11.2倍。由于自轉快，赤道半徑明顯大于極半徑，橢率0.062。質量約為地球的318倍，超過除太陽外的太陽系其他天體質量的總和。在大氣壓1帕處的表面重力加速度24.8米/秒2，逃逸速度約60千米/秒，也都是八行星中最大的。體積約為地球的1318倍，超過其他三個類木行星（土星、天王星和海王星）。平均密度很低，僅為1.31克/厘米3，不及地球的1/4。它與類地行星大不相同，成分主要是氫、氦等輕元素。木星大氣厚達1000千米，但和巨大的體積相比，仍只能算是薄層。大氣中氫占89%、氦11%、甲烷（CH?）0.2%。大氣上層接受的太陽熱量為地球的3.7%，氣溫約-150~-140℃。反照率為0.52。
大紅斑
早在伽利略·伽利萊時代，天文學家即發現南北兩半球上沿赤道帶分布的、形態多變的條帶狀和斑紋狀的云系，風暴的時速達300~500千米。1664年，旅法意大利天文學家G.D.卡西尼號（1625-1712）首次用長焦距折射望遠鏡觀測到位于木星南半球的橢圓形大紅斑。大紅斑的亮度相當恒定，約有14000千米，但長度在幾年內就能從30000千米到40000千米。21世紀初，又觀測到一個形體略小的紅斑，稱為小紅斑?，F公認大紅斑和小紅斑都是個風暴氣旋，但對其長達幾百年的持續機制知之甚少。
在八行星中，木星擁有最強的磁場，表面場強是地球的14倍，磁矩是地球的20000倍，還有最強大的磁層、廣漠的輻射帶、壯麗的極光，并是很強的米波和厘米波射電源。推測其核心為一個半徑約5000千米的金屬-氫核，溫度超過30000K，其外層厚度達木星半徑60%的液態氫殼層，再往外是厚度占木星半徑35%的液態分子氫殼層，金屬氫和分子氫的過渡區溫度約11000K，壓力達300萬個地球大氣壓，最上層則是木星大氣，厚度達1000千米，但與行星半徑的尺度相比還只能算是一薄層。
木星環
為“旅行者”1號行星際探測器于1979年飛臨木星時發現，是繼土星和天王星之后，觀測到的第三個擁有環系的行星。環系由亮環、暗環和塵環（又稱暈）三部分組成，又窄又薄，離木星又近，繞轉木星一周約需7小時。整個環系的寬度約9000千米，約為木星半徑的12%。亮環寬5700千米，不足木星半徑的8%。除塵環和暗環外，亮環厚度僅1千米，由塵粒和水冰組成，反照率很低，可能小于0.05。與借助小型望遠鏡即可目視得見的土星環不同，即使用最大的地基光學天文望遠鏡也觀測不到木星環。
木星衛星
木星擁有成員眾多的木衛。最大的四個衛星是伽利略·伽利萊在1610年用他手制的折射望遠鏡首次觀察木星時發現的，按與木星的距離由近及遠，它們是木衛一（Io）、木衛二（Europa）、木衛三（Ganymede）和木衛四（Callisto），后世稱之為伽利略衛星。最大的木衛三（直徑5270千米）比水星還大。木衛四（直徑4800千米）和木衛一（直徑3640千米）雖比水星小，但都大于月球。最小的木衛二（直徑3130千米）大于月球。木衛二是顆星，在強大引力作用下變成橢球狀，還不時有猛烈的火山噴發。木衛二的表面是一層冰殼，或許有某種形態的生命。木衛三的地貌顯示曾經有過激烈的板塊活動，或許有過水，它也被視為可能具備生命誕生條件的天體。
伽利略衛星因其質量和體積大，稱為行星型衛星。到20世紀末，觀測到的木衛已有16個，其中木衛五（Amalthea）、木衛六（Himalia）、木衛十四（Thebe）和木衛十五（Adrastea）是直徑60~125千米的中型衛星。進入21世紀，借助巨型地基光學望遠鏡和哈勃空間望遠鏡，又新發現許多直徑只有幾千米的小型衛星，截至2023年，已知的木衛總數達92個。這些小衛星的軌道橢率大，與木星的赤道面夾角大，繞木星運行的方向有逆行也有順行，可能多是被木星俘獲的小行星。
空間探測
截至2023年，已有六個行星際探測器造訪或探訪過木星。“先驅者”10號和11號探測器：前者1972年發射，1973年順利穿過小行星帶，同年飛臨木星，拍攝了一批木星、大紅斑、木衛二、木衛三和木衛四的照片，并測量了輻射帶的范圍和強度。后者1973年發射，1979年飛臨木能木，近距離考察木星、伽利略衛星和木衛五，“旅行者”1號和2號探測器：兩個探測器于1977年先后升空，它們在1979年飛臨木星上空，隨后以減速奔向土星繼續考察。“衛星一號”1號還首先發現木星環系，并送回大量有關行星際等離子體、低能荷電粒子、宇宙線和木星射電的信息。
伽利略號木星探測器朱諾號木星探測器：于1989年由航天飛機送入太空。1994年在駛向木星之際，正值出現彗木碰撞事件，“伽利略”號接受臨時的額外任務，從地木天體的哈勃空間望遠鏡都不可能有的視角，及時而出色地完成觀測使命。1995年它飛臨木星，在成為第一個繞木星運行的人造天體的同時，將一個子探測器投下一路測量溫度和氣壓，歷時1小時多，行程610千米。“伽利略”探測器到指令直到2001年初已取得了大量有關木星大氣結構、云層動態、磁層環境等資料，以及伽利略衛星的近距離圖像。2002年11月，在超期完成探測計劃后，伽利略號木星探測器探測器按指令墜入木星大氣毀滅。“卡西尼號”號土星探測器：1997年升空，在飛往土星時，于2000年年底在途中按指令順訪了木星。
金星
金星（Venus）是離太陽第二近，也是太陽系中第六大的行星。金星赤道半徑為6052公里，比地球略小。質量約0.82倍地球質量，自轉角度約177.4°。在所有行星中，金星的公轉軌道最接近圓，偏差不到1％，距太陽?108,200,000?千米?（0.72?天文單位）。金星的公轉軌道很接近于正圓，且與黃道面接近重合。其公轉周期約為224.7日，但其自轉周期卻為243日，也就是說，金星的“一天”比“一年”還長。金星是太陽系內唯一逆向自轉的大行星。金星周圍也有大氣和云層。金星的大氣層厚重濃密而奇特，其主要成分為二氧化碳，約占97%以上。因此導致金星上的“溫室效應”極其強烈。金星的大氣密度是地球的100倍，其大氣活動劇烈，大氣層中有頻繁的閃電和雷暴。金星基本上沒有磁場。它的地勢比較平坦，但地貌復雜。金星在史前就已被人所知曉。除了太陽與月亮，它是天空最亮的一顆星。它和水星一樣，是太陽系中僅有的兩個沒有天然衛星的大行星。
“Venus”是希臘神話中的“愛情之神”，中國古代以“金星”和“長庚”分別稱黎明前東方的晨星和黃昏后西方的昏星，西漢之后始稱“金星”，民間俗稱“太白”。最亮時的可達-4.7視星等（見星等），它的亮度是天上最亮的天狼星（大犬座α）的19倍，最暗時的亮度仍是天狼星的8倍。金星的大小、質量和成分都接近地球，常被稱為地球的姊妹星。金星自東向西自轉，且周期是行星中最長的。金星被濃密的二氧化碳大氣包裹著，溫室效應使地面溫度超過水星，成為行星中最熱的一顆。
軌道
金星公轉軌道的半長徑為0.723天文單位（AU），偏心率為0.007，對黃道面的轉軸傾角為3.395°，公轉周期為224.701日。金星近日距為0.718AU，遠日距為0.728AU。金星軌道在太陽軌道之內，只有在黎明或黃昏時才出現在天空中，離開太陽不會超過47.8°。金星雖然沒有衛星，但有幾顆特洛伊型小行星在其軌道的拉格朗日點伴行。
自轉
金星的自轉方向與多數行星不同，是順時針（逆行）的，軸傾角為177.36°，大于90°。自轉周期即金星的恒星日為243世界地球日，比公轉周期即金星年還要長，在行星中是最長的。由于逆行自轉，金星太陽日為116.75地球日，比恒星冬至。一金星年約等于1.92太陽日，太陽西升東落近兩次。
金星從太陽星云中形成時，其自轉狀態與現今完全不同。在幾十億年演化過程中，受到行星攝動，濃密大氣還受到太陽和其他行星的潮汐作用，這兩種作用引起了自轉的混沌改變，才形成今天這樣的狀態。金星很長的自轉周期，也是太陽引力的潮汐鎖定和太陽加熱大氣引起的潮汐之間平衡的結果。
有研究者認為數十億年前，金星至少有一顆碰撞事件生成的衛星，大約1000萬年后，又一次碰撞改變了金星的自轉方向，并且使衛星沿螺旋軌道落向金星，最終與之相撞。
物理特性
金星是一顆類地行星，形狀接近正球體；平均半徑6051.8千米，比地球略小；質量為地球的81.5%，平均密度為5.243克/厘米3，略小于地球和水星。由于缺乏地震和慣性矩數據，對金星的內部結構和化學成分知之甚少，只能根據與地球的相似推測它也具有核和殼的結構，核至少有部分是液態的。金星與地球的最大區別是金星殼層缺乏板塊構造，其原因可能是缺乏水分使巖石變得僵硬。
金星磁場遠比地球為弱，起不了防護宇宙射線和保護大氣層的作用。金星磁場產生于電離層與太陽風的交互作用，而不是像地球那樣產生于地核的發電機效應。發電機效應的存在依賴于三個條件：存在導電液體、旋轉和流動。金星核導電不成問題，自轉雖然慢，仍能達到發電機效應的要求。發電機效應的缺失只能是由于流動性不足。在地球，流動性存在于地核的液體外層，因為液體層底部比頂部為熱。在金星，全球重構事件使板塊活動終止，殼層熱流減少，導致幔的溫度增加，從核流出的熱流減少，以致沒有足夠的流動性使發電機效應。
金星外層大氣中的中性分子受紫外輻射離解生成氧和硫化物。由于缺乏較強磁層保護，這些離子被長驅直入的太陽風加速而從重力場中逃離。這導致較輕的氮、氧和氫離子的長期流失，而把較重的二氧化碳分子留在大氣層。這種太陽風導致的大氣流失可能使金星在形成后的十億年里失去了全部水分，同時使氘和氫的比例增高到太陽系平均值的100倍。
地貌
金星表面由27%的低注平原，65%的丘陵山地和8%的高原組成。60%的地區高差不到500米，在類地行星中是最為平坦的。以平均半徑為大地水準面，最低點在戴安娜峽谷（DianaChasma），高程為-2千米；最高點在麥克斯韋山，高程為11千米。金星表面的點綴著板狀巖石的干燥荒原，周圍地為火山活動期斷。
金星南北各有一塊“大陸”臺地。位于南半球的是較大的阿佛洛狄忒（希臘愛神）臺地，大小與南美洲相當，阿芙洛斯地貌覆蓋其上。位于北半球的是較小的伊師塔（巴比倫愛神）臺地，大小與澳大利亞相當。高大的麥克斯韋山脈蜿蜒其上，包圍著拉克希米高原，長達1200千米的大峽谷穿地而過，隊裂南北，缺少分散的溪流相當不便金星上的山脈和峭壁更加險峻。
殼層表面覆蓋著年輕的玄武巖，上面有為數不多的撞擊坑。早期形成時留下的大環形山和澄海平原等構造地貌，已被晚近的火山活動抹去。金星上有幾個火山群，火山活動仍然活躍，存在新近噴發的跡象。火山間尚有眾多大規模的同心圓或輻射狀線狀斷裂構造，其他地區也有。
盡管有濃密大氣減速，金星上仍然有數量眾多、規模頗大的撞擊坑，成串分布，可能是撞擊天體在大氣中先行碎裂所致。
金星地面經度起算零點所在的本初子午錢規定穿過阿麗雅得涅（Ariadne）環形山的中心峰。
大氣
金星大氣由96.5%二氧化碳、3.5%氮和痕量二氧化硫及其他元素組成，是四顆類地行星中最為密集的，地面氣壓是地球氣壓的92倍。金星大氣分層為對流層、中間層和電離層。
數十億年前金星的大氣與地球類似，并且還有水的海洋。但經過約6億年后，水的蒸發導致溫室效應失控。蒸發水分子被光分解，生成的自由基和氧被太陽風吹到行星際空間，大氣中的溫室氣體增加達到臨界水平。強烈的溫室效應使金星表面的平均溫度高達735K，超過水星成為行星中最熱的。
盡管金星的自轉很慢，但熱慣性和底層大氣的流動使金星表面沒有明顯的晝夜溫差。地面風速不大，只有每小時幾千米，但由于密度很高，風力仍然驚人，足可飛沙走石。
地面以上50千米處，有一層厚約15～20千米的硫酸液滴云層，可能還雜有硫、三氯化鐵和水微粒。云層反射和散射單射光線的90%，使可見光觀測難以到達金星表面。云層頂部風速高達300千米/時，是金星自轉線速度的60倍，4～5個世界地球日就吹遍全球。比較之下，地球上最大的風速也只有自轉速度的10%～20%。
金星表面的溫度相當均勻，不僅晝夜溫差，而且季節溫差，極地和赤道溫差都很小。值得一提的只有高度引起的溫差。溫度約為655K的麥克斯韋爾山的最高峰因而成為金星上最冷的地方。
金星云層可以產生閃電。自從1978年12月蘇聯的金星12號探測器首次發現金星閃電以來，這個問題一直在爭論中。2006～2007年，歐洲航天局的金星快車清楚地探測到了閃電特征的哨聲模式波（whistlermodewaves），其間歇出現表明了與天氣活動的關聯。根據測量金星閃電發生的頻率至少是地球的一半。
2007年，金星快車還在南極洲上空發現了巨大的雙渦旋；2011年，又在金星大氣中發現了臭氧層；2013年，報告說在金星電離層中發現了類似離子彗尾的離子外流。
金星凌日
金星繞日運行中從太陽與地球之間經過，金星與太陽的黃經相等，地面上看到的天象叫作下合。由于金星軌道對黃道面有大約3度的轉軸傾角，這時金星通常不在日地連線上，淹沒在太陽強光中而觀測不到。但若金星恰在這時經過軌道升交點或降交點或其附近，日金地三個天體就會接近出現在一條直線上。從地面觀測時，就會看到金星呈黑點狀自東向西從日面經過，時間可持續幾個小時。這種天象叫作金星凌日。
由于金星和地球公轉運動的復雜性，金星凌日的發生呈現出復雜的周期性：243年發生4次，各次之間的時間間隔為8年、121.5年和8年，然后是105.5年的等待期，結束后進入下一周期。上一次金星凌日發生的時間是2012年6月6日（圖2），下一次則是105.5年后的2117年12月21日。
金星凌日時可以在地面上進行基線長度已知的視差（三角）測量，從而精確確定金星距離，進而確定以地面距離單位（例如米或千米）表示的天文單位的數值。
空間探測
金星是離開地球最近的鄰居，最近距離只有4.023千萬千米。金星因此成為早期行星際探測的主要目標。蘇聯在1961年開始實施金星探測計劃，當年2月12日發射的金星1號在距金星96000千米處飛過。盡管因通信故障未取得具體成果，仍然是對金星，也是對太陽系行星的第一次空間探測。此后26年里，蘇聯總共發射了16個探測器，有的進入金星軌道成為金星的衛星，有的在金星表面著陸，甚至在地面進行了鉆探和抽樣，對金星大氣、地形、地質、磁場等進行了全面的探測。
美國在1962年8月27日發射水手2號在距金星3500千米處飛過，第一次成功拍攝了金星照片，測量了金星大氣的溫度。1967年的水手5號和1973年的水手10號探測器先后飛臨金星，傳回4000多幅金星照片。1978年的先驅者金星1號進入金星軌道，測繪學了金星表面93%的地形，同年發射的先驅者金星聯合探測器進行了飛越探測。1994年的麥哲倫號金星探測器測繪了分辨率100米的金星地圖。
歐洲航天局2005年發射的金星快車對金星大氣進行了長達9年的多方面觀測，時間和成果都超出預期。
日本2010年發射的拂曉號未能按計劃進入環繞金星的軌道。在環繞太陽的軌道上運行5年后，于2015年12月借助船載推進器點火進入環繞金星的大橢圓軌道，對金星大氣進行探測。
金星還是行星際空間探測的天然助力站。許多探測器借助金星的彈弓效應訪問多個天體，同時對金星進行探測。其中有：法國和俄羅斯于1984年合作探測哈雷彗星的織女星1號和織女星2號；歐洲航天局于1998年探測土星的惠更斯號；美國于1990年探測木星的伽利略號木星探測器，以及于2006年探測水星的信使號。
水星
水星距太陽五千八百萬公里，是太陽系中和太陽最近的行星。水星赤道半徑為2440公里，質量約為0.06倍地球質量，自轉軸角度（自轉軸相對于行星自己的公轉面的轉軸傾角）接近0°，公轉軌道距太陽?57,910,000?千米?（0.38?天文單位），平均轉動速度為每秒47.89千米，是太陽系中運動最快的行星。在公元前3000年的蘇美爾時代，人們便發現了水星，古希臘人賦予它兩個名字：當它初現于清晨時稱為阿波羅，當它閃爍于夜空時稱為赫耳墨斯。水星在外觀上很像月球。它的表面有許多的坑穴，沒有天然的衛星，也沒有真實的大氣層；它有個巨大的鐵核，是個高密度的行星，磁場強度大約是地球的1%。水星的表面溫度從90至700K（-180至430°C）。
軌道
水星公轉軌道的半長徑為0.387天文單位（AU），偏心率為0.206，對黃道面的轉軸傾角為7°，是太陽系內傾角最大的行星，公轉周期87.969日。水星近日距為0.308AU，遠日距為0.467AU。水星軌道在太陽軌道之內，只有在黎明或黃昏時才出現在天空中，離開太陽不會超過28°。因為離太陽太近，從地面不易觀測，但日全食時可以清楚看到。
1859年，法國天文學家U.-J.-J.奧本·勒維耶發現了水星軌道圍繞太陽的進動，并且不能用已知行星的攝動按牛頓力學圓滿解釋。他懷疑在水星軌道之內可能還有行星存在，從而對水星運動施加影響，就像海王星影響天王星一樣，天文學家還把這顆待發現的行星稱為祝融星（Vulcan），但始終沒有找到。
水星近日點進動的速率相對于國際天球參考架為574.1角秒/世紀，相對于地球參考架為5600角秒/世紀，其中55034角秒/世紀是地球的歲差，牛頓力學只能解釋其中的531角秒，還有43角秒原因不明。
1916年阿爾伯特·愛因斯坦發表廣義相對論，對牛頓力學做出修正，對水星近日點進動的修正量正好是42.98角秒/世紀。
當水星位于軌道升交點或降交點附近，恰巧又運行到太陽與地球之間，三者接近連成一條直線的時候，地面觀測者會看到水星凌日的天象：水星呈黑點，因此在水星赤道上存在溫度高達700K的兩個熱點。
自轉
水星的自轉周期（恒星日）為58.646日（世界地球日，下同），軸轉軸傾角只有0.034°，是行星中最小的。水星自轉有以下特點：①由于太陽強大引力的潮汐鎖定，自轉與公轉速率接近5：2整數比，即大約每自轉3周時公轉2周。水星上的太陽日長達176日，換句話說，水星公轉兩周時，太陽只升落一次。②水星的公轉角速度接近自轉角速度，由于軌道離心率較大，公轉的角速度變化也較大。在一水星年的大部分時間，自轉都比公轉略快，太陽在天空中自東向西運行。③接近近日點時，公轉加快，在過近日點前4日，公轉角速度恰巧增大到與自轉角速度相等，太陽停留在天空中不動，然后公轉超過自轉，太陽在天空中由西向東運行；過近日點后公轉變慢，直到4日后重新與自轉相等，太陽再次停留不動；而后自轉超過公轉，太陽恢復東西向運行。④水星過近日點時，日下點在赤道上某處，在這里觀測時，太陽在將近0.1水星日的時間里在天頂附近徘徊，接連三次通過天頂，加之這時日心距接近最小，太陽的持續照射使這里成為水星上最熱的地點。半個水星日后，水星又一次過近日點，這時日下點是經度相差180°的另一點，因此在水星赤道上存在溫度高達700K的兩個熱點。
1970年國際天文學聯合會（IAU）大會通過決議，選取上述兩個熱點之一作為水星參考系的經度零點，該點位卡于“獵人”環形山中心向東20°處，這個規定稱為經度規范。
物理特性
水星是一顆類地行星，赤道半徑2439.7千米。成分為金屬占70%，硅酸鹽占30%，密度為5.427克/厘米3，比地球略小。金屬核的半徑為1800千米，可能是熔融的。硅酸鹽幔的厚度為500～700千米，殼的厚度為35千米。
水星核的鐵含量高于其他行星，普遍接受的解釋是，水星在太陽系演化的早期遭到一顆質量約為其1/6的大星子的碰撞，把已經形成的幔和核的一大部分剝離了，類似于關于月球形成的大碰撞假設。
地貌
與月球類似，水星表面寬闊的平原（海）上散布著大量環形山，還有紋脊、山脈、高原、平原、峭壁和山谷多種地形。
46億年前水星形成后的12億年里，遭受過彗星和小行星的猛烈轟擊，形成了眾多大環形山。此期間，火山活動也很活躍，那些盆地填滿了巖漿，形成類似月海的平原。殼凝固后幔和核冷卻收縮，造成了許多交叉綿延數百千米的收縮皺。
環形山多種多樣，有小到碗狀的洞穴，也有大到直徑數百千米的多環碰撞盆地；有最新的帶射線環形山，也有嚴重退化的環形山遺跡。信使號發現的一個叫作“蜘蛛”、后來命名為阿波羅多羅斯（Apollodorus）的環形山帶有輻射槽線。古老的平原分布在環形山之間，上面還有很多早期環形山的殘留。與月球環形山不同的是，水星環形山拋射物覆蓋的區域較小，這是重力較強所致。水星上已經分辨出來15個碰撞盆地，最大的是直徑1500千米的卡洛里斯盆地（CalorisBasin）。盆地四周環山，有許多谷、嶙向外伸展，底部也散布著眾多裂墳，形成這個盆地的碰撞非常猛烈，拋射巖漿造成了高達2千米的同心圓環；傳到對面的地震波引起殼層的應力斷裂，造成了對跖點處的大范圍丘陵，山頭直徑5～10千米，高度100～1800米不等。
環境和大氣
水星表面溫度變化于100～700K，最高溫度出現在經度零點和對面180°的地方，過近日點時達700K，過遠日點時只有550K。兩極的溫度不超過180K，夜晚平均溫度為110K。太陽輻射強度變化范圍為4.59～10.61太陽常數（1370W?m?2）。與月球類似，水星兩極處環形山的底部從來見不到陽光，溫度不會高于102K，雷達觀測在那里探測到可能來自水冰的較強信號，信使號也發現了大量水冰存在的證據。
又熱又小的水星無法維持大氣，其表面只有一個由氦、氧、鈉、鈣、鉀等成分組成的外逸層，氣壓只有帕。層里的原子不斷逃逸又不斷補充，達到平衡。氦原子和部分氧原子來自太陽風，其他原子來自殼層物質的放射性蛻變。層中還存在水蒸氣，可能的來源是彗星撞擊、太陽風中氫離子與巖石中氧原子的反應以及極夜環形山中儲藏的水冰。
磁場和磁層
水星磁場是穩定而全球性的，強度約為地磁場的1.1%，磁軸幾乎與自轉軸重合。與地球磁場一樣，水星磁場也生成于富鐵液核流動導致的發電機效應，高軌道偏心率引起的強潮汐效應有助于核保持液態。水星磁場雖弱，已經可以使太陽風偏折圍繞行星而形成磁層，并能夠捕獲太陽風等離子體。探測器在水星磁層中探測到了低能等離子體。
空間探測
由于離太陽太近，太陽強大的引力和輻射對水星的空間探測造成了很大的困難。美國航空航天局先后發射過兩個水星探測器，進行了卓有成效的探測。這兩次探測的成果構成了對水星的大部分認識。水手10號探測器借助金星引力的彈弓效應，于1974年3月29日在繞日軌道上首次對水星進行了飛越探測。此后又兩度飛越并探測水星，直到1975年3月24日燃料耗盡而結束任務。37年后，信使號在三次飛越水星后，于2011年3月18日進入環繞水星的軌道，進行了長達一個地球年的仔細探測，取得了豐碩的成果。
火星
火星為距太陽第四遠的行星，也是太陽系中第七大行星。?火星赤道半徑為3396公里，質量約0.11倍地球質量，自轉軸角度約為25.19°。火星公轉軌道距太陽227,940,000?千米?（1.52?天文單位）?。?火星大氣遠比地球的稀薄，它的主要成分是二氧化碳，占95%，氮占3%，還有數量極少的氧與水份。在干燥的火星表面上遍地都是紅色的土壤和巖石。由于風沙的作用，火星表面到處是沙丘，還有類似河床的地形。這種河床地形在南半球及赤道附近分布，表明距今大約30億年前的火星上曾像現在的地球上一樣有河流，有“水”流動?；鹦怯袃深w小型天然衛星：火衛一和火衛二。兩顆衛星都很小而且形狀奇特，可能是被引力捕獲的小行星?；鹦桥c其衛星之間的距離也是太陽系中所有的衛星與其主星的距離中最短的，從火星表面算起，只有6000千米?；鹦牵ㄏＥD語：?ρη?，音譯“阿瑞斯”）被稱為戰神，火星的英文名字“Mars”一詞來源于古羅馬神話中的“戰爭之神”，中國古代稱火星為“熒惑”，西漢之后始稱火星。
物理性質
火星是太陽系中距離太陽第四遠的行星，屬于類地行星，也是除金星外距地球最近的一顆行星。火星距地最近時僅有0.55億千米，最遠時有4億千米?；鹦堑钠骄睆綖?794千米，大約為地球直徑的一半。表面積約為1.45億平方千米，僅相當于地球上陸地的表面積。體積約為1630億立方千米，大約是地球體積的百分之十五。質量6.42×1023千克，僅為地球的百分之十?；鹦瞧骄芏葹?.93克/厘米3，與地球內部地幔的平均密度相似，是類地行星中密度最小的?；鹦巧系囊霰鹊厍蛉?，表面的重力加速度為3.72米/秒2，大約是地球的百分之三十八。
除了南北兩極的白色冰冠，整個星球都被紅黃色的沙丘和礫石所覆蓋，屬于一顆沙漠行星。火星的大氣很稀薄，成分主要是二氧化碳（95%）、氮氣（2.7%）和氬（1.6%），還有微量一氧化碳、水蒸氣和臭氧等，氧氣含量極低。因為大氣稀薄，所以平均氣壓僅為5.6毫帕，約為地球的千分之一?；鹦巧系臏囟茸兓秶鸀?7℃（300K）到-138℃（145K），全球表面年平均氣溫-63℃（210K）。火星的磁場較地球弱，表面的引力為3.693米/秒2。火星的最高亮度可達-2.9等，在八大行星中僅比木星、金星暗，因此在地球上晴朗的夜空中肉眼可見。
衛星
火星有兩個天然衛星：火衛一和火衛二?；鹦l一（Phobos）呈陽芋形狀，它是火星的兩顆衛星中較大也是離火星較近的一顆?；鹦l二（Deimos）較小而且是靠外側的一顆衛星。兩顆衛星的形狀不規則，可能都是捕獲的小行星。這兩顆衛星都是由美國天文學家阿薩夫·霍爾于1877年在美國海軍天文臺發現的，它們的名字均取自于古希臘神話中戰神瑪爾斯的兒子。兩顆衛星幾乎都有正圓形軌道，位于火星的赤道平面上，其旋轉軸均正交于該平面。
火衛一是一個平均直徑為22千米的三軸橢球體，其公轉半徑為9378千米，它距火星表面只有6000千米。火衛一是太陽系天體中反照率最低的天體之一，反照率只有0.071，與D類小行星類似，成分與碳質球粒隕石相似。近幾十年的觀察表明，火衛一的軌道速度由于潮汐的拽引，正在緩慢地增加，因此，火衛一正在變得靠近火星。計算結果表明，按目前的加速度，它將在大約1億2年內墜入火星大氣層，落到火星表面。
火衛二的平均直徑僅有11.5千米，密度大概為1.5±0.2克/立方厘米，低于含碳礦物和硅酸鹽礦物，這意味著火衛二的內部存在較高的孔隙度或者充填著水冰。經推算，火衛二內部的孔隙度為33%~63%。
自轉與公轉
火星目前自轉軸轉軸傾角為25.19°，和地球的自轉軸傾角相近，但由于沒有如月球般的巨大衛星來維持自轉軸，因此火星的自轉軸傾角可在13°至40°間變化，不像地球的穩定處于22.1°到24.5°之間。由于沒有大衛星的潮汐作用，火星自轉周期變化小，不像地球的自轉周期會被慢慢拉長。目前火星日平均為24小時39分35.244秒，大約為1.027個世界地球日。自轉軸傾角和軌道離心率的長期變化則造成了火星氣候的長期變遷。
火星公轉軌道面與黃道面的轉軸傾角為1.85°，所以火星總是在地球的夜空沿著天球上黃道運行?；鹦枪D的平均軌道速度為24.13千米/秒，公轉周期為686.9個地球日，略小于兩個地球年。火星的赤道與公轉軌道的傾角為25.19°，和地球的黃赤交角23.45°近似，所以火星也有類似地球的四季現象，只是每季的長度要比地球的長出約一倍。當地球運行到太陽和火星軌道之間，太陽和火星的黃經相差180°之際，太陽、地球和火星幾乎排成一線，這種現象稱為火星沖日。若沖日時火星位于近日點，稱為大沖，隔15~17年一遇。最近的一次大沖在2018年7月27日，下次火星大沖將發生在2035年9月15日。若大沖時又逢地球位于遠日點，此時地球和火星的距離最近，稱為最近距大沖，為難得一遇的罕見天象。
地形地貌
火星表面地形具有二分性，南半球和北半球地貌差異較大，南部由較高的高原組成，而北部由較低的平原組成。南部的高原上分布著數量巨大的隕石坑，包括火星上最大的隕石坑赫拉斯（Hellas）和阿爾蓋（Argyre），而且地勢起伏不平；北部平原上的隕石坑相對南部高原要少得多，大部分是熔巖，而且常被暴風成堆積和泥石流物質所充填掩埋，因此地勢較為平坦。現在認為，火星南部半球較為古老，北部半球較為年輕。這是根據南部半球的隕石坑的規模和數量都比北部半球要大得多得來的。
火星表面有多種地貌：隕擊坑和盆地、大的盾形火山、峽谷系統和干涸的河床、崩塌地貌、兩極冰蓋和沉積層、風成沙丘等?？傮w來說火星的地貌特征比月球和水星復雜，也有別于地球?；鹦巧弦砸粋€與火星赤道呈30°轉軸傾角的大圓，可以將其表面分成南、北兩個半球。南半球年齡較老地勢較高，廣泛分布隕擊坑；北半球年齡較輕地勢較低，有廣泛的熔巖流、塌陷和兩個巨大的火山群。火星表面的最大高差近30千米，最低點為海拉斯盆地（高程為-8.2千米），最高點為奧林帕斯火山（高程為21.2千米）?；鹦巧掀毡榇嬖诘囊环N構造地貌是地塹，它們緊密或平行排列，或是長達數百千米的孤立臺地。塔西斯高原隆起是火星上全球尺度的地貌，發育數千條大致徑向排列的斷裂體系長達幾百千米，寬度在一千米以上。
根據火星的地貌和構造可以劃分為五類單元：古老的南部高原單元、年輕的北部平原單元、火山單元、峽谷與河床單元和極區單元。
①南部高原：火星南部高原平均高度為1.5千米，約占火星表面的一半，密布隕擊坑，可能代表了最古老的火星表面。
②北部平原：火星北部的平原區平均高度為-4千米，隕擊坑密度與月海相近，被認為比南部高原年輕。北部平原上分布的大多是火山物質，以熔巖為主，但它們又往往被風成物質和泥石流所覆蓋充填。
③火山：火星上的火山和地球火山不太一樣，由于缺乏明顯的板塊運動，使火山分布是以熱點為主，在原地點發不斷堆積，且因火星重力較小，因此火星上的火山可以堆積得很高。火星上的較大火山為關山式省構造的盾形火山，以及噴發錐、熔巖流的殘堤、崩塌地貌都比北極冰蓋大和多層的。
④峽谷：火星上存在的最大的構造地貌是地塹，它們緊密或平行排列，或是長達數百千米的孤立臺地。塔西斯高原隆起是火星上全球尺度的地貌，發育數千條大致徑向排列的斷裂體系長達幾百千米，寬度在一千米以上。
⑤極區：火星的緯度70°以上的地區，流為河床的形成可能類似與地球上災難性的洪水沖刷地面，源頭在地址發育的雜亂地下潛干米，切割許多陡坡狀和交連的河床為火星沖日。若沖日時火星位于近日點，稱為大沖，隔15~17年一遇。最近的一次大沖在2018年7月27日，下次火星大沖將發生在2035年9月15日。若大沖時又逢地球位于遠日點，此時地球和火星的距離最近，稱為最近距大沖，為難得一遇的罕見天象。
氣候
①溫度：火星的軌道是橢圓形，因此，在不同位置接受太陽照射時所獲得的能量不同，火星位于近日點和位于遠日點時表面溫度有所差異，溫差將近160℃。這對火星的氣候產生巨大的影響?；鹦巧系钠骄鶞囟却蠹s為-63℃（210K），但卻具有從冬天的140K（-133℃）到夏日白天的將近300K（27℃，80℉）的跨度。②季節：火星自轉軸有明顯傾斜，赤道與公轉軌道的轉軸傾角25.19°，和地球的黃赤交角23.45°近似，所以日照市的年變化形成明顯的四季變化，而一季的長度約為地球的兩倍。由于火星軌道離心率大，為0.093（地球只有0.017），使各季節長度不一致，又因遠日點接近北半球夏至，北半球春夏比秋冬各長約40天。③大氣：火星的大氣密度只有地球的大約1%，非常干燥，溫度低，表面平均溫度63℃，水和二氧化碳易凍結。但是在火星的早期，它的環境可能與地球十分相似。像地球一樣，火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉化為含碳的巖石，但由于缺少地球的板塊運動，火星無法使二氧化碳再次循環到它的大氣中，從而無法產生意義重大的溫室效應。因此，即使把它拉到與地球距太陽同等距離的位置，火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。
土星
土星（Saturn）土星是一顆氣態巨行星，太陽系八顆行星中第二大、距離太陽第六近的行星。西名“Saturn”是羅馬神話中的“農神”。中國古代稱“鎮星”，也稱“填星”。西漢之后始稱“土星”。用光學望遠鏡可看到它有光環，此外截至2023年，已發現的土星衛星有146顆。土星的赤道半徑為6.0268萬公里，自轉角度約26.7°。土星公轉軌道半徑為14億千米。土星的內部結構與木星相似，也有巖石構成的核。核的外面是5000千米厚的冰層和氫組成的殼層。再外面也像木星一樣被色彩斑斕的云帶包圍著。這些彩色的云帶主要由氫、氦以及甲烷等組成。真正的土星表面是看不到的，看到的只是云頂，其溫度低于-200℃。
土星距離太陽9.58AU，公轉周期29.46年，自轉周期10小時33分。土星質量為5.68×102?千克，是地球的95倍，直徑為1.16×10?千米，密度為687千克/立方米。土星大氣主要由氫和氦組成，分別占96.3%和3.25%。另外，其大氣成分還包含氨、乙炔、乙烷、磷化氫和甲烷等。
土星的大氣層由上至下分布著氨冰水云（0.5~2bar）和混合著硫酸氫銨冰（3~6bar）的水冰水云（2.5~9.5bar），構成了土星的大氣冰凍圈。由上至下，隨著壓力和密度的繼續增加，氫分別形成了非理想液態氫層和金屬氫層。土星的內部存在巖石和冰構成的內核，內核質量為地球的10~15倍。
土星明亮的行星環主要由水冰顆粒組成，是土星冰凍圈的重要組成部分。土星目前已經確認的衛星達到82顆，是太陽系八大行星中衛星最多的。因為土星位于太陽系雪線之外，水冰能夠穩定地存在，土星的眾多衛星均含有豐富的水冰。其中，土衛六是太陽系第二大衛星，也是僅有的擁有顯著的大氣層的衛星，其表面有較大范圍的碳氫化合物海洋；土衛二則擁有周期性的南極冰噴泉、地質活動豐富的水冰冰蓋和冰蓋下的鹽水海洋。
物理特性
土星是主要由氫和氦組成的氣體氣態巨行星，缺乏確定的表面。其自轉導致扁球形，它的赤道半徑為60268千米，約為地球的9.4倍；極半徑為54364千米，扁率為0.098，是行星中扁率最大的。它的體積約為地球的763.59倍。它的質量約為地球的95倍。它的平均密度為0.687克/厘米3，是行星中密度最小的。它的表面重力加速度為10.44米/秒2，逃逸速度35.5千米/秒。土星的內部很可能是由鐵鎳和巖石（硅和氧化物）組成的核心，其質量約為9~22倍地球質量，直徑約25000千米，溫度達1700℃；星核被較厚的液態“金屬相”氫層包圍；再往外是氦和氫的分子氫液態層，逐漸過渡為氣體；最外層1000千米是氣體。
大氣
土星大氣濃厚，外大氣的分子氫和氦分別占體積的96.3%和3.25%。相當于太陽的元素豐度而言，土星大氣匱乏氦；也不準確知道重元素的含量，假定土星有太陽系原始豐度，估計土星的這些重元素總質量為10~31倍地球質量，它們大多在土星的核心區。土星大氣含有少量的甲烷、氨、乙烷、乙炔、丙烷、磷化氫。高層霧霾遮掩使云層特征模糊，云的成分隨氣壓和溫度而變，在氣壓0.5~1.2巴、溫度100~160K有氨冰晶云層；在氣壓2.5~9.5巴、溫度185~270K有水冰晶云層；在氣壓3~6巴、溫度290~235K間插有氨硫化氫（NH?SH）冰晶云層；在氣壓10~20巴、溫度270~330K是含有氨溶液的水滴區。由于土星自轉很快、且是較差式的，東西向風交替（緯向環流），東風風速高達500米/秒；土星云也有類似于木星云的亮區（zone）和暗帶（belt），它們對稱地平行于赤道，但不如木星云特征顯著。土星大氣偶爾顯示有長壽（持續幾個月）的卵形斑（ovals）——反氣旋；每個土星年（約30地球年）發生一次短壽的大白斑（GreatWhiteSpot）云暴，人類已經觀測到以前發生在1876年、1903年、1933年、1960年、1990年的五次大白斑，但2010年，與正常情況相比，第六次大白斑較早出現。土星南極洲顯示獨特的螺旋渦，有地球那么大，溫度高達-122℃，而通常溫度為-185℃，風速550千米/時，可能持續數十億年。其北極旋渦周圍有持久的六角形波圖案，各邊約13800千米，整個結構轉動周期10小時38分24秒?？ㄎ髂犸w船還拍攝到其北部綽號“珍珠串”的系列云特征，是云空爆暴露的深云層。
磁場
土星有簡單和對稱的內在偶極磁場，磁軸與自轉軸重合，但南北磁極與地磁相反。土星赤道的磁場強度0.2高斯。土星的磁層也較廣延，達20倍土星半徑，而磁尾延展到幾百倍土星半徑。磁層內填充著來自土星及其衛星的等離子體。磁層與太陽風相互作用，產生極區的明亮極光（圖3），在可見光、紅外和紫外都已觀測到。磁層內有輻射帶，其所在粒子能量高達幾十兆電子伏，它們對于內衛星的冰表面有重要影響。
土星光環
土星光環是土星赤道的上空環繞著一圈圈五顏六色的光環。這些光環是由許多不同同形狀、不同大小的巖石和冰組成的。土星環是由冰、巖石等的大小不等的碎塊組成。根據觀測，土星環大小不一，每環厚度10~15m，最厚不超過150m。土星環中，有的不對稱，有些相互扭結。關于產生的原因。有幾種解釋。通行的說法是，某個天體，比方說含有大量冰物質的彗星，接近土星后發生碎裂，破碎的殘留慢慢地形成了土星的環。
公轉軌道和自轉
土星繞太陽公轉橢圓軌道的半長徑——土星-太陽平均距離為9.5549天文單位（AU），軌道偏心率為0.05555，土星的近日距為9.195AU，遠日距為9.957AU，公轉周期為29.4571年，平均軌道速度為9.68千米/秒；軌道面對黃道面轉軸傾角為2.48°。
土星的自轉可通過三種不同的系統來描述，系統一包括赤道帶、南赤道帶和北赤道帶，周期為10小時14分00秒，極地地區被認為與系統一具有相似的旋轉速率；系統二包括除北極和南極地區以外的所有其他土星緯度區域，周期為10小時38分25.4秒；系統三指的是土星內部的轉速，周期為10小時39分22.4秒。
衛星
截至2023年，已發現的土星衛星（簡稱土衛）有146顆，它們大多數是近年用地面大型望遠鏡和空間探測器發現的，其中53顆已有正式編號（羅馬數字，中間用中文數字）。土衛大多以希臘神話人物命名，例如，土衛一（Mimas）、土衛二（Enceladus）、土衛三（Tethys）、土衛四（Dione）、土衛五（Rhea）、土衛六（Titan）等等到土衛五十三（Aegaeon）。最大且唯一有濃厚大氣的是土衛六泰坦，第二到第六大的依次是土衛五、土衛八、土衛四、土衛三、土衛二（見圖），它們的直徑大于1000千米，土衛中有14顆直徑在10-50千米，有34顆直徑小于10千米。
就軌道特征而言，24顆土衛屬于“規則”衛星：軌道面（對土星赤道面）轉軸傾角小，軌道運動順向（土星自轉方向），軌道偏心率也小，包括7顆大的土衛（一至六，八）、4顆位于大衛星特洛伊軌道的小土衛、2顆（土衛十和土衛十一）共軌的；其余38顆屬于“不規則”衛星：它們體積較小，離土星遠，軌道傾角大，軌道偏心率大，軌道運動順向或逆向。
土衛六1655年被荷蘭科學家C.惠更斯發現的最大土星衛星，太陽系的第二大衛星，其直徑1510千米，比水星還大；其質量為1.345×1023千克，平均密度為1.880克/厘米3。土衛六環繞土星旋轉軌道半長徑為1221850千米，偏心率0.0292，軌道平面與土星赤道面交角為0.33°，公轉周期15天22時41分24秒。土衛六的自轉周期與公轉周期相同，像月球那樣“同步自轉”。它是衛星中唯一有濃厚大氣的，表面1.5個大氣壓，而且主要成分是氮，有多環芳香烴（PAH）——可能是生命前兆。由于濃密的大氣霧霾籠罩而難見其表面，卡西尼飛船和探測器發回的圖像和資料顯示，它有很多類似地球的地貌——高地、平原、河床、隕擊坑和火山丘等，那里現在是極寒冷（表面溫度179℃）的干涸冰原，有海洋湖泊地貌，過去發生過降雨，河床有液體流淌過，不過雨和液態不是水，而是甲烷和乙烷，“巖石”則是凍得很硬的水冰?；鹕絼t是冰火山，噴發的是水或氨水“漿”。
土衛五直徑1527千米，是月球直徑的44%，而其質量是月球的3%，密度約為1.236克/厘米3。這種低密度表明它是由大約25%的巖石（密度3.25克/厘米3）和75%的水冰（密度0.93克/厘米3）組成的。它是同步自轉的，前導（面向土星）半球較亮，后隨半球較暗背景是由亮的斷裂長紋。全球冰表面是嚴重隕擊的，隕擊坑密布，也有顯著亮輻射紋系的年輕隕擊坑（直徑48千米），還有兩個大的（約4900千米和500千米）隕擊盆地，但未發現內活動證據。
土衛八直徑147千米，是月球直徑的42%，其質量是月球的2.5%，更富冰。它的軌道面轉軸傾角較大（15.47°）。也是同步自轉的，前導半球暗如瀝青（反照率0.03），而后隨半球亮如雪（反照率0.5），極區也很亮，有高20千米、幾乎跨過整個赤道的脊，亮、暗表面都古老和嚴重隕擊的，至少有4個大的（直徑380~550千米）隕擊盆地，小隕擊坑眾多，也未發現內成活動證據。
土衛四直徑1123千米，含硅酸鹽比水冰多些。其表面大多部分是老而嚴重隕擊的，也有廣延的瘤紋網，表明過去經歷全球構造活動，甚至現在也是地質上活動的。
土衛三直徑1062千米，是水冰主導的冰衛星。其表面顯著特征是前導半球的大隕擊坑（直徑400千米）和廣延（至少270°）谷系。嚴重隕擊的多丘地貌占大部分表面，另半球有年輕的平坦小平原。
土衛二直徑504千米，其化學成分類似于彗星，其地貌復雜多樣：老的嚴重隕擊區，有年輕的平坦亮區，有些“虎紋”狀斷裂發出水汽和塵埃噴流，表明其南極洲區下面存在液態水，表面下潛在有全球海洋。
地球
地球是距太陽第三顆，也是第五大行星，地球的赤道半徑為6378公里，質量為千克，自轉軸角度約為23.44°。公轉軌道半徑為149,600,000?千米?（離太陽1.00?天文單位）。地球自西向東自轉，與公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替和四季變化。地球自轉的速度是不均勻的。同時，由于日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用，使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化。地球自轉產生的離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹，成為目前的略扁的旋轉橢球體，極半徑比赤道半徑約短21千米。地球內部從外向內分別為硅質地殼、高度粘滯狀地幔、以及一個外層為非粘滯液態內部為固態的地核。地核液體部份導電質的對流使得地球產生了微弱的地磁場。地球內部溫度高達5270K（4996.85攝氏度）。“地球”的平均密度為5515千克/米3，是太陽系中密度最高的行星。地球擁有唯一一顆天然衛星——月球。地球赤道半徑6378.137千米，極半徑6356.752千米，平均半徑約6371千米，赤道周長大約為40076千米。地球表面積5.1億平方千米，其中71%為海洋，29%為陸地，在太空上看地球呈藍色。
地球內部有核、幔、殼結構，地球外部有水圈、大氣圈以及磁場。地球是宇宙中已知存在生命的唯一天體，是包括人類在內上百萬種生物的家園。
結構
地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層，即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈，它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層，位于地面以下平均深度約150千米處。這樣，整個地球總共包括八個圈層，其中巖石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對于地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈，以及巖石圈的表面，一般用直接觀測和測量的方法進行研究。而地球內圈，主要用地球物理學的方法，例如地震學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點，即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的，其中生物圈表現最為顯著，其次是水圈。
公轉和自轉
地球存在繞自轉軸自西向東的自轉，平均角速度為每小時轉動15°。在地球赤道上，自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早利用地球自轉作為計量時間的基準。自20世紀以來由于天文觀測技術的發展，人們發現地球自轉是不均的。1967年國際上開始建立比地球自轉更為精確和穩定的原子時。由于原子時的建立和采用，地球自轉中的各種變化相繼被發現。天文學家已經知道地球自轉速度存在長期減慢、不規則變化和周期性變化。
地球自轉的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱為季節性變化，是20世紀30年代發現的，它表現為春天地球自轉變慢，秋天地球自轉加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風的季節性變化引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發現并得到證實的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半日潮汐作用引起的。
地球公轉的軌道是橢圓的，公轉軌道半長徑為149597870千米，軌道的偏心率為0.0167，公轉的平均軌道速度為每秒29.79千米；公轉的軌道面（黃道面）與地球赤道面的交角為23°27′，稱為黃赤交角。地球自轉產生了地球上的晝夜變化，地球公轉及黃赤交角的存在造成了四季的交替。
從地球上看，太陽沿黃道逆時針運動，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個交點，其中太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點，稱為春分點，與春分點相隔180°的另一點，稱為秋分點，太陽分別在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通過春分點和秋分點。對居住在北半球的人來說，當太陽分別經過春分點和秋分點時，就意味著已是春季或是秋季時節。太陽通過春分點到達最北的那一點稱為夏至點，與之相差180°的另一點稱為冬至點，太陽分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過夏至點和冬至點。同樣，對居住在北半球的人，當太陽在夏至點和冬至點附近，從天文學意義上，已進入夏季和冬季時節。上述情況，對于居住在南半球的人，則正好相反。
衛星
地球只有一個衛星——月球，月球俗稱月亮，也稱太陰。在太陽系中是地球唯一的天然衛星。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系里，除水星和金星外，其他行星里面都有天然衛星。月球直徑約3476千米，是地球的1/4。體積只有地球的1/49，質量約7350億億噸，相當于地球質量的1/81，月球表面的重力約為地球重力的1/6。
天王星
天王星是太陽系中離太陽第七遠行星，從直徑來看，是。天王星的體積比海王星大，質量卻比其小。天王星的赤道半徑為2.4764萬公里，質量約為17.2倍地球質量，平均密度為1.29克/厘米3，表面平均溫度為59k，表面重力加速度（赤道）：7.77厘米/秒2，公轉軌道距太陽2,870,990,000?千米?（19.218?天文單位），自轉軸角度約27.8°。天王星是由威廉·赫歇耳通過望遠鏡系統地搜尋。
天王星（Uranus），太陽系八大行星之一，太陽系中第三大行星。天王星的體積比海王星大，質量卻比其小。天王星的赤道半徑為2.4764萬公里，質量約為17.2倍地球質量，平均密度為1.29克/厘米3，表面平均溫度為59k，表面重力加速度（赤道）：7.77厘米/秒2，公轉軌道距太陽2,870,990,000?千米?（19.218?天文單位），自轉軸角度約27.8°。天王星是由威廉·赫歇耳通過望遠鏡系統地搜尋。由英國天文學家F.W.赫歇爾于1781年3月13日用自制望遠鏡發現的，實際上，古代就已觀測到它，但誤認為恒星了。它的英文名Uranus源自古希臘神話的天神，中文稱為天王星。雖然肉眼可見（視亮度為5.9～5.32星等），但因它離遠，視角直徑僅3.3″～4.1″，很難觀測其面貌，經多年觀測研究，尤其飛船去探訪，逐漸揭示它的真實情況?，F在知道，天王星是比氣體巨行星（木星和土星）富冰的“冰巨星”，其大氣類似于木星和土星的氫、氦大氣，已知天王星衛星27顆，有多個細而暗的天王星環。
公轉和自轉
天王星繞太陽公轉軌道橢圓的半長徑——平均距離為19.2184天文單位（AU），偏心率為0.046381，近日距18.33AU，遠日距20.11AU，軌道面和黃道面交角0.773°，平均軌道速度6.80千米/秒，公轉周期（1天王星年）為84.0205（地球）年。自發現以來只過了2.8個天王星年。
天王星的自轉很奇特，其赤道面與軌道面交角為97.77°，自轉軸近于躺在軌道面上側向自轉。因此，每個天王星“年”（公轉周期）中，它的兩極分別朝向太陽，兩極輪流約42（地球）年白晝，另約42年黑夜；也經歷漫長的季節變化，例如，其北半球的冬至與南半球的夏至發生在1986年，北半球的夏至與南半球的冬至發生在2028年。類似于木星和土星，天王星也呈較差自轉，不同緯度云的速度、因而相應自轉周期不同，大氣的可見特征運動更快——相應于自轉周期14小時，而內部自轉周期為17小時14分24秒，赤道自轉速度為2.59千米/秒，只有其赤道區有以此周期的晝夜變化。
物理特性
天王星的質量是地球質量的14.536倍。其形狀為旋轉橢球，赤道半徑25556千米，極半徑24973千米，扁率0.0229，平均半徑25362千米。其表面重力加速度為8.68米/秒2，逃逸速度為21.3千米/秒。其平均密度為1.27克/厘米3，這表明它主要是由（水、氨、甲烷）冰組成的。從觀測資料推算的天王星結構模型分為三層：巖石（硅酸鹽/鐵-鎳）質星核，其半徑小于0.2天王星半徑，質量約0.55地球質量，密度約9克/厘米3，中心壓力800萬巴（1巴=100千帕），溫度約5000K；中層冰幔，厚度約0.6天王星半徑，質量約15.4倍地球質量，冰不是通常意義，而是由水、氨和其他揮發物組成的熱而密的流體；氣體氫-氦包層，厚度大于0.2天王星半徑，外部延續到大氣，沒有固態表面，上述的橢球“名義表面”半徑是指氣壓1巴而言的。
它有廣延的大氣，自下向上可分為三層：對流層，從氣壓100巴到0.1巴，厚350千米，溫度從底部320K往下降到頂部53K；同溫層，從氣壓10?1?～0.1巴，厚3950千米；外部是稀疏的熱層，延展到2倍多天王星半徑。大氣的主要成分是分子氫、氦以及甲烷，各占體積的83%、15%和2.3%。甲烷顯著的吸收太陽可見光和紅外光，因而天王星外貌呈青藍色。對流層上部有甲烷冰晶云層，更深處也可能有氨和水云。濃密的霧霾層在云層之上，壓力0.13巴的高度，使人們難從外面很難見到深部情景。近年使用新技術，獲得天王星有類似海王星的云帶和變化的特征，例如，哈勃空間望遠鏡在2006年得到天王星的暗斑圖像。
磁場和磁層
旅行者2號飛船探測表明，天王星的磁場是最奇怪的，其偶極磁場的兩極磁性跟地球磁場相反，磁軸與自轉軸交角異常大（約58.6°），且磁軸中心偏離天王星質心向自轉軸南極洲方向約1/3天王星半徑，赤道表面的磁場強度為0.23高斯。天王星磁場的非偶極部分也較大，暗示磁場源于內部淺層。天王星磁場可能是熱的高壓中間層冰中離子流所產生。
天王星有磁層，朝太陽一側弓形激波面離天王星中心達20天王星半徑，磁尾延展幾百萬千米。由于磁軸與自轉軸交角大，自轉造成背太陽一側磁力線螺旋式扭曲。由于大衛星軌道在磁層之內，衛星吸收一些捕獲在磁層的質點。天王星磁場也捕獲大量帶電粒子（來自天王星高層大氣的質子與電子），并在磁層中形成輻射帶。
國際紫外探測衛星觀測到天王星的紫外（發射）輝光。2011年，哈勃空間望遠鏡拍攝到天王星的罕見短暫（幾分鐘）極光（圖3）。
空間探測
截至2023年，只有旅行者2號探測器飛船于1986年1月24日從天王星近距（離云頂81500千米）飛越時期的探測。測定天王星的大氣的結構和化學成分，包括因特殊自轉造成的獨特氣象；首次仔細考察它的五顆大衛星，發現10顆新衛星，考察已知的9個環并發現10個新環；也考察了天王星磁場和磁層的不規則結構；測定天王星的自轉等情況。
海王星
海王星（Neptune）太陽系八行星之一，也是太陽系中第四大天體（直徑上）。海王星在直徑上小于天王星，但質量比它大。海王星的赤道半徑為2.4764萬公里，質量約為17.2倍地球質量，自轉軸角度約27.8°，公轉軌道：距太陽?4,504,000,000?千米?（30.06?天文單位）?。公轉一周需要165年。從1846年發現到今天，海王星還沒有走完一個全程。海王星和天王星的主要大氣成分都是氫和氦，內部結構也極為相近。海王星有8顆已知衛星，7顆小衛星和海衛一。19世紀40年代，英國天文學家J.C.亞當斯和法國天文學家U.-J.-J.勒威耶根據觀測到天王星的軌道數據各自獨立計算了一顆未知行星的軌道根數，德國天文學家J.G.伽勒根據奧本·勒維耶預期的方位于1846年9月23日觀測發現了該行星。歐洲天文界按以古代神話人物命名行星的傳統稱為“Neptune”，意為“海王之神”，中國天文學家取其譯名為海王星。至此，太陽系的領域從海40個天文單位擴大到60個天文單位。海王星亮度約7.8~8.0視星等（見星等），只有借助小型望遠鏡才能得見。
公轉和自轉
海王星與太陽之間平均距離約30天文單位（AU）。海王星的軌道偏心率小于0.01，與太陽距離的變化幅度：近日距29.81AU，遠日距30.33AU。公轉軌道和黃道的夾角1.77°，比天王星的（0.77°）略大。平均軌道速度5.48千米/秒，比天王星的（6.83千米/秒）慢些。繞日公轉周期164.79個地球年。從1846年發現之日算起，已滿1個海王星年。自轉一周16小時6分鐘36秒，比天王星的（17小時14分鐘）略快些，但比木星和土星的自轉速率慢。海王星赤道和公轉軌道的轉軸傾角29.56°，比土星的（26.73°）略大些，這也使地球上的觀測者能夠以較大的視角交替地看到南北兩極，但輪回時間要長達82個地球年。
理化狀況
海王星赤道半徑24764千米，約為地球的3.9倍。橢率0.017，比外形明顯扁橢的木星和土星的（0.062和0.098）小，是4個氣態巨行星中最近似球形的行星（圖1）。質量約為地球的17倍。體積約為地球的40倍。平均密度1.64克/厘米3，比天王星的（1.27克/厘米3）大。赤道半徑（地球的3.9倍）雖然比天王星的（地球的4.0倍）略小些，但質量（地球的17.1倍）卻大于天王星（地球的14.5倍）。在4個類木行星中，海王星的大小排第四，而質量排第三。由于其較大的質量，海王星被認為是形成柯伊伯帶天體空間分布的最重要攝動天體。海王星的赤道表面重力加速度11.00米/秒2比天王星的（8.69米/秒2）大些。赤道逃逸速度23.5千米/秒，也比天王星的（21.3千米/秒）略大。大氣主要成分是氫，其次是氦，還有少量的甲烷。海王星的邦德反照率0.29，幾何反照率0.49，比天王星的（0.57）略小。大氣上層接收的太陽熱量為地球的0.11%，氣溫是零下210~-220℃。據推測，內部結構也和天王星類似，大氣之下有三層，最上是分子氫層，其下是冰層，內核則是巖態核心。除了自轉軸的指向，海王星和天王星的其他天文特征、物理性質和化學組成都很相似，是太陽系內的孿生行星。
海王星環
1984年7月的一次海王星掩星的地基光學望遠鏡的觀測資料顯示，海王星有環系的跡象。1989年11月，旅行者2號探測器行星際探測器與海王星會合時，證實其確實存在。至此，太陽系的4個氣態巨行星都確有固態顆粒組成的環系。已探測到共有5條環帶，從里向外是加勒環、勒威耶環、拉塞爾環、阿拉戈環和亞當斯環。最內環距行星中心1.68個行星半徑，最外環距2.53個行星半徑。最外側的亞當斯環很暗淡，并且斷裂形成5個弧段，其成因未知。
海王星衛星
截至2022年已發現衛星14個。1846年在發現海王星之后幾周，英國天文學家W.拉塞爾搜索到海衛一（Triton）。百年之后，G.P.杰拉德·柯伊伯于1949年發現海衛二（Nereid）。又過了40年，旅行者2號探測器在拍攝海王星附近圖像時搜索到海衛三至海衛八（Naiad、Thalassa、Despina、Galatea、Larissa和Proteus）。隨著一批口徑8~10米的巨型光學-近紅外望遠鏡的建成，沉寂10多年后又確認出三個前所不知的海衛，它們極為暗淡，亮度為24~25視星等；最后在2004年又報道了哈勃空間望遠鏡觀測到的5顆不規則衛星。海衛一直徑2700千米，小于月球（3480千米），但大于矮行星冥王星（2300千米），為一個大型衛星（圖2）。它沿圓軌道繞海王星運轉，但運行姿態特殊，繞海王星運行的軌道與海王星公轉軌道的夾角為156.8°，以逆向即順時針方向繞行。并由于海王星的赤道面與公轉軌道面的轉軸傾角較大（29.56°），致使海衛一地面緯度+56°~-56°區間的日下點（即位于連接天頂處的太陽和海衛一中心的連線的海衛一表面上的一點）緯度產生巨大而復雜的周期變化，形成太陽系天體中最強烈的季節效應。此外，海衛一也具有和月球、伽利略衛星、冥王星等類似的同步軌道，即永遠以同一半球朝向海王星。根據海衛一的軌道特征，推測它很可能是被海王星俘獲的一個柯伊伯帶天體。海衛二直徑340千米，是一個中型衛星，其余的衛星都是直徑小于200千米和只有幾十千米的小天體。
空間探測
旅行者2號探測器行星際探測器于1986年探測天王星之后，在1989年飛臨海王星。首次取得海王星、環系和海衛的近景圖像。測量海王星的大氣組成、溫度和氣壓，發現巨大氣旋“大暗斑”。測定磁軸轉軸傾角、磁場強度和磁層特征，證實環系存在。檢測到六個新衛星，觀測到海衛一的火山現象，確認海衛一是地球和木衛一之外第三個有火山活動的太陽系天體，還修訂了有關行星質量、自轉周期等的基本參數。
參考資料 >
太陽系八大行星簡表.太陽系八大行星簡表.2025-11-15
【書童科普】浩瀚無邊——太陽系八大行星.通化市圖書館.2025-11-15