八大行星（8 Planets）指太阳系的八颗大行星，按照离太阳由近到远，依次是水星（☿）、金星（♀）、地球（⊕）、火星（♂）、木星（♃）、土星（♄）、天王星（♅）、海王星（♆）。下面这个 3D 场景把它们的公转、自转、轴倾角和轨道放在同一套时间轴上运行，还额外加入了太阳、月球、冥王星、主小行星带与柯伊伯带。
模拟器采用固定演示时间：每 1 秒真实时间推进约 2 个模拟日，因此水星几十秒就能绕太阳一圈，而海王星需要很久才走完一圈——这正是公转周期差异的直观体现。
如何操作太阳系 3D 模拟器
- 旋转视角：按住鼠标左键拖拽；触屏设备用单指滑动。
- 缩放远近：滚动鼠标滚轮；触屏设备用双指捏合。视距限制在 15～400 之间，既能贴近行星看细节，也能拉远看全景。
- 平移画面：按住鼠标右键拖拽。
- 查看行星数据：直接点击任意行星，会弹出信息面板，显示类型、直径、距太阳距离、公转周期、自转周期和卫星数量。
- 切换视角：点右上角齿轮按钮，可在俯视、侧视、跟随地球、自由四种视角间切换。选择「跟随地球」时会自动关闭平移，以免视角跟丢目标。
- 显示行星名称：齿轮面板里的开关，打开后行星名称与「主小行星带」「柯伊伯带」标签会一起出现。
- 全屏观看：点右上角全屏按钮。手机横屏时页面会自动铺满整屏，竖屏转回后恢复常规高度。
- 时间流速：固定为 1 秒推进 2 个模拟日，不需要也无法手动调速，避免不同设备看到的运行节奏不一致。
模拟器里都有哪些天体
除了八大行星，场景中还完整呈现了这些内容：
- 太阳：位于原点，带自转与光晕。
- 月球：绕地球公转，周期按 27.32 天换算。
- 冥王星：作为矮行星加入，位于海王星外侧，具有高轨道偏心率、高轨道倾角与逆行自转，表面使用新视野号拍摄的全球彩色影像。
- 主小行星带：位于火星与木星之间，约 2.1～3.3 天文单位，由约 3000 个岩石灰棕色小天体构成，偏心率与倾角都较低。
- 柯伊伯带：位于海王星轨道以外，约 30～50 天文单位，同样约 3000 个天体，颜色偏冷灰蓝，偏心率与倾角明显大于主带，冥王星的轨道会自然穿行其中。
- 行星环：木星暗环、土星分层冰环、天王星暗淡竖环、海王星暗环，四套环系各自独立建模，亮度和厚度并不相同。
- 主要卫星：火卫一与火卫二、木星的四颗伽利略卫星、土卫六泰坦与土卫二、天卫五至天卫四共五颗、海卫一（逆行）与海卫二、冥卫一卡戎在内的五颗冥王星卫星。
需要说明的是，卫星尺寸做了适度放大，否则在整个太阳系尺度下几乎不可见；它们的公转周期比例是真实的，只是统一施加了视觉减速系数，不然木卫一这类短周期卫星会快到看不清。
八大行星基础参数
| 行星 | 距太阳（AU） | 公转周期 | 自转周期 | 直径（地球=1） | 轴倾角 | 已确认卫星 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 水星 | 0.39 | 88 天 | 58.6 天 | 0.38 | 0.03° | 0 |
| 金星 | 0.72 | 225 天 | 243 天（逆向） | 0.95 | 177.36° | 0 |
| 地球 | 1.00 | 365.25 天 | 23.93 时 | 1.00 | 23.44° | 1（月球） |
| 火星 | 1.52 | 687 天 | 24.62 时 | 0.53 | 25.19° | 2（火卫一、火卫二） |
| 木星 | 5.20 | 11.86 年 | 9.93 时 | 11.21 | 3.13° | 101（含四大伽利略卫星） |
| 土星 | 9.54 | 29.46 年 | 10.66 时 | 9.45 | 26.73° | 274（含土卫六泰坦） |
| 天王星 | 19.18 | 84.01 年 | 17.24 时（逆向） | 4.01 | 97.77° | 28+ |
| 海王星 | 30.07 | 164.79 年 | 16.11 时 | 3.88 | 28.32° | 16+ |
轨道根数采用 NASA/JPL 的 J2000 近似值，适用范围为 1800 至 2050 年。
公转与自转的区别
- 公转：行星绕太阳运行，周期由轨道半长轴决定，遵循开普勒第三定律（T² ∝ a³）。所以水星 88 天一圈，海王星要 164.79 年。
- 自转：行星绕自身轴旋转，决定昼夜交替。金星最慢，转一圈要 243 天，比它绕太阳一圈（225 天）还长。
- 两个逆行特例：金星的轴倾角是 177.36°，等于整颗星几乎倒立，自转方向与公转相反，在金星上太阳从西边升起；天王星轴倾角 97.77°，相当于横躺着滚动，两极会各自朝向太阳约 42 年。
- 海卫一也逆行：它绕海王星的运行方向与海王星自转相反，这在大卫星中相当罕见，模拟器里保留了这一特征。
轨道距离为什么做了压缩
模拟器中的轨道半径不是按天文单位线性还原的，而是做了幂律压缩（约 0.4 次幂）：
- 真实比例下海王星到太阳的距离是水星的约 77 倍，如果线性还原，内行星会挤成一团完全看不清；
- 压缩后这个倍数降到约 5.7 倍，内行星（水金地火）依然紧密、外行星（木土天海）依然间距更大，相对次序和疏密关系完全保留；
- 行星本体半径同样做了放大，因为太阳的真实直径约为地球的 109 倍，严格按比例的话行星只会是几个像素点。
换句话说，这是一套保序但不保真比例的可视化方案，目的是让轨道结构看得清，而不是当作测量工具使用。
关于八大行星的定义与冥王星除名
国际天文学联合会给出的行星定义有三条：一是必须围绕恒星运转；二是质量足够大，能靠自身引力维持近似球形；三是已经清空自身轨道附近的其他天体。按这个标准，太阳系的正式行星只剩水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星这八颗。
2006 年 8 月 24 日，在布拉格举行的第 26 届国际天文学联合会大会通过第 5 号决议，冥王星因为体积偏小、轨道特殊且未能清空轨道邻域，被重新归类为矮行星，从此退出行星行列。这也是为什么 2006 年之前的教材写的是「九大行星」，之后统一改为「八大行星」。
是否存在第九行星
柯伊伯带是海王星轨道以外的一片区域，散布着大量冰冷的岩质小天体。按照公认的太阳系模型，这些天体的轨道分布本该是随机的：轨道半长轴接近 150 天文单位，轨道倾角几乎为 0°，近日点辐角接近 0° 或 180°。
但在已发现的卡戎星、阋神星、塞德娜等十多颗极端海外天体中，轨道半长轴的差异极大（介于 150 至 525 天文单位之间），轨道倾角平均约 20°，近日点辐角约为 –31°，没有任何一颗接近 180°。这种一致的偏离暗示它们可能被某个尚未观测到的大质量天体牵引。
2015 年，两位美国科学家在奥尔特云中发现了矮行星 2012 VP113。发现者认为，它的轨道可能受到一颗又黑又冰的超级地球影响，那颗天体的质量或许可达地球的 10 倍。第九行星目前仍属假说，尚无直接观测证据。
适合谁看
- 中小学天文科普与自然课辅助材料
- 大学天文学入门课程的直观演示
- 天文爱好者了解轨道结构与卫星系统
- 教师课堂投屏演示
常见问题
Q：行星大小是真实比例吗？
A：不是。太阳的真实直径约为地球的 109 倍，如果严格按比例渲染，八大行星只会是几个几乎看不见的像素点。模拟器对行星半径和卫星尺寸都做了放大处理。
Q：能调整播放速度或暂停吗？
A：不能。时间流速固定为 1 秒真实时间推进 2 个模拟日，界面上没有调速控件，这样可以保证所有设备看到的运行节奏一致。
Q：轨道距离准确吗？
A：轨道的排列次序和相对疏密是准确的，但绝对距离经过约 0.4 次幂的压缩，不能直接用于测算真实距离。
Q：为什么冥王星也在场景里？
A：它虽然在 2006 年被划为矮行星，但轨道穿行柯伊伯带、自转逆行、拥有五颗卫星，是理解外太阳系结构的重要参照，所以保留在场景中单独标注。
Q：手机上能正常看吗？
A：可以。竖屏时以常规高度嵌入，横屏时会自动切换为整屏显示；触屏支持单指旋转、双指缩放。
Q：需要安装插件吗？
A：不需要，但浏览器必须启用 JavaScript 并支持 WebGL。使用较新版本的手机或电脑浏览器即可，老旧设备可能出现帧率偏低的情况。