Склад[ред. • ред. код]
Сонце[ред. • ред. код]
Сонце — єдина зоря Сонячної системи та її головний компонент. Його маса (332 900 мас Землі) досить велика для підтримання термоядерних реакцій синтезу в його надрах[16], внаслідок яких вивільняється велика кількість енергії, що випромінюється в простір здебільшого у вигляді електромагнітного випромінювання, максимум якого припадає на діапазон хвиль довжиною 400–700 нм, який відповідає видимому світлу.[17]
За зоряною класифікацією Сонце — типова зоря головної послідовності класу G2. На головній послідовності перебуває більшість зір, а Сонце розташоване на ній приблизно посередині. Яскравіші та гарячіші від Сонця зорі досить рідкісні, а тьмяніші та холодніші червоні карлики становлять 85 % зір у Чумацькому Шляху.
Розташування Сонця на головній послідовності означає, що воно ще не вичерпало свій запас водню для ядерного синтезу й перебуває приблизно в середині своєї еволюції[Джерело?]. Зараз Сонце поступово стає яскравішим, на ранніх стадіях його яскравість становила лише 70 відсотків теперішньої.
Сонце — зірка I типу зоряного населення, воно утворилося на порівняно пізньому етапі розвитку Всесвіту й характеризується значним вмістом елементів, важчих від водню та гелію (в астрономії такі елементи називають «металами»), ніж старші зірки II типу. Елементи, важчі за водень і гелій, утворилися в надрах перших зір, тому, перш ніж Всесвіт було збагачено цими елементами, мало проеволюціонувати перше покоління зір.
Найстаріші зірки містять мало металів, а молодші зірки містять їх більше. Вважається, що висока металічність була вкрай важлива для появи у Сонця планетної системи, тому що планети формуються акрецією «металів»[18].
Міжпланетне середовище[ред. • ред. код]
Поряд зі світлом, Сонце випромінює безперервний потік заряджених частинок (плазми), відомих як сонячний вітер. Цей потік частинок поширюється зі швидкістю приблизно 1,5 млн км на годину[19], наповнюючи навколосонячний простір і створюючи у Сонця певний аналог планетарної атмосфери[Джерело?](геліосферу), яка простягається на відстань принаймні 100 а. о. від Сонця[20]. Вона відома як міжпланетне середовище. Прояви активності на поверхні Сонця, такі як сонячні спалахи та корональні викиди маси, збурюють геліосферу, породжуючи космічну погоду. Найбільша структура в межах геліосфери — геліосферний струмовий шар[ru]; спіральна поверхня, створена впливом обертового магнітного поля Сонця на міжпланетне середовище.[21][22]
Магнітне поле Землі заважає сонячному вітру зірвати атмосферу Землі. Венера і Марс не мають магнітного поля, і в результаті сонячний вітер поступово здуває їх атмосфери в космос[23]. Корональні викиди маси і подібні явища змінюють магнітне поле і виносять величезну кількість речовини з поверхні Сонця — близько 109—1010 тонн на годину[24]. Взаємодіючи з магнітним полем Землі, ця речовина потрапляє переважно у приполярні шари атмосфери Землі, де виникають полярні сяйва, що найчастіше спостерігаються поблизу магнітних полюсів.
Геліосфера та, меншою мірою, планетарні магнітні поля частково захищають Сонячну систему від впливу космічних променів, які походять ззовні Сонячної системи. Як щільність космічних променів в міжзоряному середовищі, так і напруженість магнітного поля Сонця змінюються з часом, таким чином, рівень космічного випромінювання в Сонячній системі непостійний, хоча величина відхилень достеменно невідома[25].
Міжпланетне середовище є місцем формування принаймні двох дископодібних областей космічного пилу. Зодіакальна пилова хмара розташована у внутрішній частині Сонячної системи і є причиною, по якій виникає зодіакальне світло. Ймовірно, вона виникла внаслідок зіткнень у межах поясу астероїдів[26]. Друга область простягається на відстані приблизно від 10 до 40 а. о. та, імовірно, виникла внаслідок подібних зіткнень між об'єктами поясу Койпера[27][28][29][30].
Планети[ред. • ред. код]
Планети поділяються на дві групи, що відрізняються масою, хімічним складом (це виявляється значною різницею їх густини), швидкістю обертання та кількістю супутників. Чотири найближчі до Сонця планети (планети земної групи) порівняно невеликі, складаються здебільшого з щільної кам'янистої речовини та металів. Планети-гіганти — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — набагато масивніші, складаються здебільшого з легких речовин і тому, незважаючи на величезний тиск у їхніх надрах, мають малу густину. У Юпітера й Сатурна основну частку їхньої маси складають водень і гелій. Вони містять також до 20% кам'янистих речовин і легких сполук кисню, вуглецю й азоту, що за низьких температур конденсуються на лід. В Урана й Нептуна лід і кам'янисті речовини становлять дещо більшу частину їхньої маси.
Надра планет і деяких великих супутників (наприклад Місяця) перебувають у розплавленому стані. У планет земної групи й супутників внаслідок малої теплопровідності зовнішніх шарів тепловиділення невелике. У планет-гігантів конвекція в їхніх надрах призводить до помітного потоку тепла з надр, що може навіть перевищувати потік, одержуваний ними від Сонця.
Венера, Земля й Марс мають атмосфери, що складаються з газів, які виділилися з їхніх надр. У планет-гігантів атмосфери являють собою безпосереднє продовження їхніх надр: ці планети не мають твердої чи рідкої поверхні. Зі збільшенням глибини атмосферні гази поступово переходять у конденсований стан.
Відстані планет від Сонця утворюють закономірну послідовність — проміжки між сусідніми орбітами зростають із віддаленням від Сонця. Ці закономірності руху планет у поєднанні з розподілом їх на дві групи за фізичними властивостями вказують на те, що Сонячна система не є випадковим скупченням космічних тіл, а утворилася в єдиному процесі. Тому вивчення кожного з тіл Сонячної системи робить внесок у висвітлення походження всієї Сонячної системи, а разом з тим — і походження, еволюцію та сучасну будову нашої Землі.
Завдяки майже круговій формі планетних орбіт і великим відстаням між ними виключена можливість тісних зближень між планетами, коли вони могли б істотно змінювати свій рух внаслідок взаємного тяжіння. Це забезпечує тривале та стійке існування Сонячної системи.
Планети обертаються також навколо своїх осей, причому у всіх планет, крім Венери й Урана, обертання відбувається в прямому напрямку, тобто, в тому ж напрямку, що й їх обертання навколо Сонця. Надзвичайно повільне обертання Венери відбувається в зворотному напрямку, а Уран обертається, ніби лежачи на боці.
Всі 4 планети-гіганти крім великих супутників мають безліч дрібних, що утворюють кільця.
Карликові планети[ред. • ред. код]
Це досить великі тіла Сонячної системи. Настільки великі, що власна гравітація надала їм рівноважної форми, яка близька до кулястої. Але на відміну від планет, їх маса менша, тому їм не вдалося «розчистити» околиці своєї орбіти від інших подібних тіл[31]. Визначення карликової планети ухвалено Міжнародним астрономічним союзом на генеральній асамблеї 2006 року. Відповідно до резолюції[32] Плутон втратив статус великої планети (і таким чином у Сонячній системі залишилося лише вісім великих планет) і набув статусу карликової планети (разом із Церерою, Еридою, Макемаке та Гаумеа).
Внутрішня область Сонячної системи[ред. • ред. код]
Внутрішня частина включає планети земної групи та астероїди. Всі вони складаються переважно з силікатів і металів. Це невелика частина системи — її радіус менший, ніж відстань між орбітами Юпітера й Сатурна.
Планети земної групи[ред. • ред. код]
Чотири внутрішні планети складаються переважно з важких елементів, мають мало супутників, у них відсутні кільця. Значною мірою вони складаються з тугоплавких мінералів, таких як силікати, що формують їхню мантію та кору, і металів (таких як залізо й нікель), що формують їхнє ядро. У трьох внутрішніх планет — Венери, Землі і Марса — є атмосфера; у всіх є ударні кратери, тектонічні деталі поверхні (такі як рифтові западини) й вулкани[33][34][35].
Меркурій[ред. • ред. код]
Меркурій є найближчою до Сонця (0,4 а.о.) й найменшою планетою системи (0,055 маси Землі). У Меркурія немає супутників, а його найпомітнішими, після ударних кратерів, деталями рельєфу є численні криволінійні уступи довжиною до сотень кілометрів і висотою до 3 км. Ймовірно, вони виникли при стисканні планети внаслідок поступового остигання її надр[36].
Меркурій має вкрай розріджену атмосферу. Вона складається з атомів, «вибитих» із поверхні планети сонячним вітром. Велике залізне ядро Меркурія та його тонка кора ще не отримали належного пояснення. Є гіпотеза, яка припускає, що зовнішні шари планети, які складаються з легких елементів, було зірвано внаслідок гігантського зіткнення, яке зменшило розміри планети[37], а також запобігло повному поглинанню Меркурія молодим Сонцем.
Венера[ред. • ред. код]
Венера близька за розміром і масою до Землі (її маса становить 0,815 земної). Як і Земля, вона має потужну атмосферу та товсту силікатну оболонку навколо залізного ядра. На поверхні Венери є яскраві ознаки колишньої геологічної активності, в першу чергу вулканізму. Води в складі Венері майже нема, а її атмосфера в дев'яносто разів щільніша за земну. Це найгарячіша планета: температура її поверхні перевищує 400 °C. Причиною цього є парниковий ефект у щільній, багатій на вуглекислий газ атмосфері[38]. Надійних ознак сучасної ендогенної геологічної активності на Венері не виявлено[Джерело?], але, оскільки у неї немає магнітного поля, яке запобігло б виснаженню її існуючої атмосфери, це дозволяє припустити, що її атмосфера регулярно поповнюється вулканічними виверженнями. Природних супутників у Венери нема.
Земля[ред. • ред. код]
- Земля є найбільшою та найщільнішою серед внутрішніх планет. У Землі є один природний супутник — Місяць, це єдиний великий супутник планет земної групи. Серед планет земної групи Земля є унікальною (насамперед — гідросферою). Атмосфера Землі радикально відрізняється від атмосфер інших планет — вона містить вільний кисень. Питання про наявність життя де-небудь, крім Землі, залишається відкритим.
Марс[ред. • ред. код]
- Марс менший за Землю та Венеру (0,107 маси Землі). Він має атмосферу, що складається переважно з вуглекислого газу, з поверхневим тиском 6,1 мбар (0,6 % від земного). На його поверхні є вулкани, найбільший із яких, Олімп, перевищує розмірами всі земні вулкани, досягаючи висоти 21,2 км[39]. Рифтові западини (долини Марінера) свідчать про колишню тектонічну активність. Сучасної тектонічної та вулканічної активності на Марсі не зареєстровано, але, за деякими оцінками, Олімп востаннє вивергався не більше 2 млн років тому[40]. Червоний колір поверхні Марса зумовлений великою кількістю оксиду заліза в його ґрунті. Планета має два супутники — Фобос і Деймос. Припускається, що вони являють собою захоплені астероїди[41].
Пояс астероїдів[ред. • ред. код]
Астероїди — найпоширеніші малі тіла Сонячної системи. Більшість з них утворюють так званий головний пояс астероїдів, який лежить між орбітами Марса та Юпітера, на відстані від 2,3 до 3,3 а.о. від Сонця. Вважають, що це залишки з часів формування Сонячної системи, які не змогли об'єднатися в одне тіло через гравітаційні збурення Юпітера. Більшість астероїдів обертаються навколо Сонця в тому ж напрямку, що й великі планети, але їхні орбіти здебільшого витягнуті та нахилені до площини екліптики.
Астероїди мають розмір від декількох метрів до сотень кілометрів. Здебільшого їх класифікують як малі тіла Сонячної системи, але деякі з них, наприклад, Веста і Гігея, можуть бути перекласифіковані в карликові планети, якщо буде доведено, що вони набули гідростатично рівноважної форми.
Пояс містить десятки тисяч, можливо — мільйони об'єктів, більших одного кілометра в діаметрі. Попри це, загальна маса астероїдів поясу навряд чи більша однієї тисячної маси Землі. Небесні тіла з діаметрами від 100 мкм до 10 м називають метеороїдами.
Групи астероїдів[ред. • ред. код]
Астероїди об'єднують у групи та сім'ї на основі характеристик їхніх орбіт. Супутники астероїдів — астероїди, що обертаються по орбіті навколо інших астероїдів. Вони не визначаються так очевидно, як супутники планет, оскільки іноді бувають майже настільки ж великими, як і їхній компаньйон. Пояс астероїдів також містить комети головного поясу астероїдів, які, можливо, були джерелом води на Землі[42].
Троянські астероїди розташовані в точках Лагранжа L4 і L5 Юпітера (гравітаційно стійкі регіони впливу планети, що переміщуються разом із нею по її орбіті); термін «троянці» також застосовується для астероїдів, що перебувають у точках Лагранжа будь-яких інших планет або супутників (крім троянців Юпітера, відомі троянці Нептуна, Землі, Урана та Марса). Астероїди сім'ї Гільди[ru] перебувають у резонансі з Юпітером 2:3, тобто роблять три оберти навколо Сонця за час двох повних обертів Юпітера[43].
Також у внутрішній Сонячній системі є групи астероїдів з орбітами, розташованими між Меркурієм та Марсом. Орбіти багатьох із них перетинають орбіти внутрішніх планет[44]. Деякі з них є потенційно небезпечними об'єктами.
Церера[ред. • ред. код]
Церера — карликова планета та найбільше тіло поясу астероїдів. Церера має діаметр трохи менший 1000 км і достатню масу, щоб під дією власної гравітації набути сферичної форми. Після відкриття Цереру класифікували як планету, однак оскільки подальші спостереження виявили поблизу від Церери ряду астероїдів, у 1850-х її віднесли до астероїдів[45]. Повторно вона була класифікована як карликова планета 2006 року.
Зовнішня область Сонячної системи[ред. • ред. код]
Зовнішня область Сонячної системи є місцем розташування газових гігантів та їхніх супутників, а також транснептунових об'єктів, астероїдно-кометно-газових об'єктів поясу Койпера, Розсіяного диска і хмари Оорта. Орбіти багатьох короткоперіодичних комет, а також астероїдів-кентаврів, також проходять в цій області. Тверді об'єкти зовнішньої області через велику відстань від Сонця, а отже, набагато нижчу температуру, містять лід води, аміаку і метану.
Планети-гіганти[ред. • ред. код]
Чотири планети-гіганти, які також називаються газовими гігантами, разом містять 99 % маси речовини, що обертається на орбітах навколо Сонця. Юпітер і Сатурн переважно складаються з водню і гелію; Уран і Нептун мають більший вміст льоду. Через це деякі астрономи класифікують їх у власну категорію — «крижані гіганти»[46]. У всіх чотирьох газових гігантів є кільця, хоча лише кільцева система Сатурна легко спостерігається з Землі.
Юпітер[ред. • ред. код]
Юпітер має масу, в 318 разів більшу від земної, і є в 2,5 рази масивнішим від усіх інших планет разом узятих. Він складається, в основному, з водню і гелію. Висока внутрішня температура Юпітера викликає появу численних напівпостійних вихрових структур в його атмосфері, таких як смуги хмар і Велика червона пляма.
Юпітер має 67 супутників. Чотири найбільших — Ганімед, Каллісто, Іо та Європа — подібні до планет земної групи такими явищами, як вулканічна активність і внутрішнє нагрівання[47]. Ганімед, найбільший супутник в Сонячній системі, за розмірами перевищує Меркурій.
Сатурн[ред. • ред. код]
Сатурн, відомий своєю системою кілець, має структуру атмосфери і магнітосфери, дещо подібну до відповідних структур Юпітера. Хоча об'єм Сатурна дорівнює 60 % об'єму Юпітера, маса (95 мас Землі) — менша від третини маси Юпітера; таким чином, Сатурн — найменш щільна планета Сонячної системи (його середня густина менша за густину води).
Сатурн має 62 підтверджених супутники; два з них — Титан і Енцелад — проявляють ознаки геологічної активності. Ця активність, однак, не подібна до земної, оскільки значною мірою обумовлена активністю льоду[48]. Титан, який за розмірами більший за Меркурій, — єдиний супутник в Сонячній системі, що має атмосферу.
Уран[ред. • ред. код]
Уран з масою, в 14 разів більшою, ніж у Землі, є найлегшою із зовнішніх планет. Унікальним серед інших планет його робить те, що він обертається «лежачи на боці»: нахил осі його обертання до площини екліптики дорівнює приблизно 98°[49]. Якщо інші планети можна порівняти з дзиґою, що обертається, то Уран більше схожий на кульку, яка котиться. Він має набагато холодніше ядро, ніж інші газові гіганти, і випромінює в космос дуже мало тепла[50].
Нептун[ред. • ред. код]
Нептун, хоча і дещо менший від Урана, але масивніший (17 мас Землі) і тому щільніший. Він випромінює більше внутрішнього тепла, але не так багато, як Юпітер чи Сатурн[51].
Нептун має 14 відомих супутників. Найбільший з них — Тритон, є геологічно активним, з гейзерами рідкого азоту[52]. Тритон — єдиний великий супутник, що рухається в зворотному напрямку. Також Нептун супроводжують астероїди, що називаються троянцями Нептуна, які перебувають з ним в резонансі 1:1.
Дев'ята планета[ред. • ред. код]
20 січня 2016 року астрономи з Каліфорнійського технологічного інституту Костянтин Батигін[ru] і Майкл Браун повідомили про можливу дев'яту планету на околиці Сонячної системи, за межами орбіти Плутона. Планета приблизно в десять разів масивніша, ніж Земля, віддалена від Сонця приблизно у 20 разів далі, ніж Нептун (90 мільярдів кілометрів), і робить оберт навколо Сонця за 10 000—20 000 років[53]. На думку Майкла Брауна, ймовірність того, що ця планета реально існує, «можливо, 90 %»[54]. Поки що вчені називають цю гіпотетичну планету просто «Дев'ята планета»[55] (англ. Planet Nine).
Комети[ред. • ред. код]
Комети рухаються, здебільшого, витягнутими орбітами, що близькі до параболічних. Деякі комети мають орбіти порівняно невеликих розмірів — десятки і сотні астрономічних одиниць. У них переважають прямі рухи, тобто їхнє обертання відбувається в тому ж напрямку, що й обертання планет.
Ядра комет за своїм елементним i хімічним складом споріднені до планет-гігантів: вони складаються з водяного льоду і льодів різних газів із домішкою кам'янистих речовин. Майже всі малі планети за своїм складом подібні до кам'янистих планет земної групи. Тільки Хірон, що рухається між орбітами Сатурна і Урана, ймовірно, подібний до крижаних ядер комет та невеликих супутників далеких від Сонця планет.
Уламки малих планет, що утворюються під час їхніх зіткнень одна з одною, іноді випадають на Землю у вигляді метеоритів. У малих планет, саме внаслідок їхніх невеликих розмірів, надра прогрівалися значно менше, ніж у планет земної групи, і тому їхня речовина зазнала лише невеликих змін від часу їхнього утворення. Радіоізотопні виміри віку метеоритів свідчать, що вони, а отже, і вся Сонячна система, існують близько 5 млрд років. Цей вік Сонячної системи узгоджується з вимірами віку найдавніших земних та місячних порід.
Динамічні та фізичні особливості будови Сонячної системи вказують на те, що планети сформувалися з газопилової речовини, яка раніше утворювала протопланетну хмару навколо Сонця. Планети земної групи утворилися в результаті акумуляції кам'янистих твердих часток, а в планет-гігантів утворення почалося з акумуляції кам'янисто-крижаних часток, а потім на деякому етапі їхнього зростання доповнилося приєднанням газів, в основному водню і гелію.
Кентаври[ред. • ред. код]
Кентаври — крижані кометоподібні об'єкти з великою піввіссю, більшою, ніж у Юпітера (5,5 а. о.) і меншою, ніж у Нептуна (30 а. о.). Найбільший з відомих кентаврів, Харікло, має діаметр близько 250 км[56]. Перший виявлений кентавр, Хірон, також класифікований як комета (95P), оскільки при наближенні до Сонця у нього з'являється кома, як і в комет[57].
Транснептунові об'єкти[ред. • ред. код]
Простір за Нептуном, або «регіон транснептунових об'єктів», все ще значною мірою не досліджений. Ймовірно, він містить лише малі тіла, що складаються переважно з каменів та льоду. Цей регіон іноді також включають у «зовнішню Сонячну систему», хоча зазвичай цей термін використовують, щоб позначати простір за поясом астероїдів і до орбіти Нептуна.
Пояс Койпера[ред. • ред. код]
Пояс Койпера — область реліктів часів утворення Сонячної системи, є великим поясом уламків, подібним до поясу астероїдів, але складається переважно з льоду[58]. Простягається між 30 і 55 а. о. від Сонця. Складений переважно малими тілами Сонячної системи, але багато з найбільших об'єктів поясу Койпера, такі як Квавар, Варуна і Орк, можуть бути перекласифіковані в карликові планети після уточнення їхніх параметрів. За оцінками, понад 100 000 об'єктів поясу Койпера мають діаметр понад 50 км, але повна маса поясу дорівнює лише одній десятій чи навіть одній сотій маси Землі[59]. Багато з об'єктів поясу мають численні супутники[60], і в більшості об'єктів орбіти розташовуються поза площиною екліптики[61].
Пояс Койпера може бути наближено поділений на «класичні» та резонансні об'єкти[ru] (переважно плутино)[58]. Резонансні об'єкти перебувають в орбітальному резонансі з Нептуном (наприклад, здійснюючи два оберти на кожні три оберти Нептуна, або один на кожні два). Найближчі до Сонця резонансні об'єкти можуть перетинати орбіту Нептуна. Класичні об'єкти поясу Койпера не перебувають з Нептуном в орбітальному резонансі і розташовуються на відстані приблизно від 39,4 до 47,7 а. о. від Сонця[62]. Елементи класичного поясу Койпера класифіковані як к'юбівано, від індексу першого виявленого об'єкта — (15760) 1992 QB1 («QB1» вимовляється як «к'ю-бі-ван»); і мають близькі до колових орбіти з малим кутом нахилу до екліптики[63].
Плутон[ред. • ред. код]
Плутон — карликова планета, найбільший відомий об'єкт поясу Койпера. Після виявлення в 1930 році вважався дев'ятою планетою; ситуація змінилася у 2006 році з прийняттям формального визначення планети. У Плутона помірний ексцентриситет орбіти з нахилом 17 градусів до площини екліптики, і він то наближається до Сонця на відстань 29,6 а. о., стаючи до нього ближче Нептуна, то віддаляється на 49,3 а. о.
Незрозуміла ситуація з найбільшим супутником Плутона — Хароном: чи він і надалі класифікуватиметься як супутник Плутона, чи буде перекласифікований в карликову планету. Оскільки центр мас системи Плутон — Харон розташовується поза ними, вони можуть розглядатися як подвійна планетна система. Чотири менших супутники — Нікта, Гідра, Кербер і Стікс — обертаються навколо Плутона і Харона.
Плутон перебуває з Нептуном в орбітальному резонансі 3:2 — на кожні три оберти Нептуна навколо Сонця припадає два оберти Плутона, увесь цикл займає 500 років. Об'єкти поясу Койпера, орбіти яких мають такий же резонансо, називаються плутино[64].
Гаумеа[ред. • ред. код]
Гаумеа — карликова планета. Має сильно витягнуту форму і період обертання навколо власної осі близько 4 годин. Два супутника і ще принаймні вісім транснептунових об'єктів є частиною сім'ї Гаумеа, яка сформувалася мільярди років тому з крижаних уламків, після того, як велике зіткнення зруйнувало крижану мантію Гаумеа. Орбіта карликової планети має великий нахил — 28°.
Макемаке[ред. • ред. код]
Макемаке — спочатку позначався як 2005 FY9, у 2008 році отримав ім'я і був оголошений карликовою планетою[9]. Наразі є другим за видимою яскравістю в поясі Койпера після Плутона. Найбільший з відомих класичних об'єктів поясу Койпера (які не перебувають у підтвердженому резонансі з Нептуном). У Макемаке ще не виявлено супутників. Має діаметр від 50 до 75 % діаметра Плутона, орбіта нахилена на 29°[65], ексцентриситет близько 0,16.
Розсіяний диск[ред. • ред. код]
Розсіяний диск частково перекривається з поясом Койпера, але простягається набагато далі за його межі і, ймовірно, є джерелом короткоперіодичних комет. Вважається, що об'єкти розсіяного диску були викинуті на випадкові орбіти гравітаційним впливом Нептуна в період його міграції на ранній стадії формування Сонячної системи: одна з концепцій базується на припущенні про те, що Нептун та Уран сформувалися ближче до Сонця, ніж вони є зараз, а потім перемістилися на свої сучасні орбіти[66][67][68]. Багато об'єктів розсіяного диску (SDO) мають перигелій в межах поясу Койпера, але їхній афелій може простягатися до 150 а. о. від Сонця. Орбіти об'єктів також досить нахилені до площини екліптики і часто майже перпендикулярні їй. Деякі астрономи вважають, що розсіяний диск — це область поясу Койпера, і описують об'єкти розсіяного диску як «розсіяні об'єкти поясу Койпера»[69]. Деякі ж астрономи також класифікують кентаври як розсіяні всередину об'єкти поясу Койпера, поряд з розсіяними назовні об'єктами розсіяного диску[70].
Ерида[ред. • ред. код]
Ерида (68 а. о. в середньому) — найбільший відомий об'єкт розсіяного диску. Оскільки її діаметр спочатку був оцінений в 2400 км, тобто принаймні на 5 % більше, ніж у Плутона, то її відкриття викликало суперечки про те, що саме слід називати планетою. Вона є однією з найбільших відомих карликових планет[71]. У Ериди є один супутник — Дизномія. Як і у Плутона, її орбіта є надзвичайно витягнутою, з перигелієм 38,2 а. о. (приблизна відстань Плутона від Сонця) та афелієм 97,6 а. о.; і орбіта сильно (44,177°) нахилена до площини екліптики.
Віддалені області[ред. • ред. код]
Відповідь на питання про те, де саме закінчується Сонячна система й починається міжзоряний простір, є неоднозначною. Найсуттєвішими вважають два фактори: сонячний вітер і сонячне тяжіння. Зовнішня межа сонячного вітру — геліопауза, де гідродинамічний тиск сонячної плазми врівноважується міжзоряним. Усередині цієї оболонки сонячне магнітне поле витісняє галактичне[72]. Геліопауза розташована в чотири рази далі, ніж Плутон, і вважається початком міжзоряного середовища. Однак припускають, що відстань, на якій гравітація Сонця є визначальною (сфера Гілла), майже в тисячу разів більша[73].
Геліосфера[ред. • ред. код]
Міжзоряне середовище в околицях Сонячної системи неоднорідне. Спостереження показують, що Сонце рухається зі швидкістю близько 25 км/с крізь Місцеву міжзоряну хмару і може покинути її протягом наступних 10 тисяч років. Велику роль у взаємодії Сонячної системи з міжзоряним середовищем відіграє сонячний вітер.
Наша планетна система існує у вкрай розрідженій «атмосфері» сонячного вітру — потоку заряджених частинок (в основному водневої і гелієвої плазми), з величезною швидкістю випромінюваних із сонячної корони. Середня швидкість сонячного вітру, що спостерігається на Землі, становить 450 км/с. Ця швидкість перевищує швидкість поширення магнітогідродинамічних хвиль, тому при взаємодії з перешкодами плазма сонячного вітру поводить себе аналогічно до надзвукового потоку газу. В міру віддалення від Сонця, щільність сонячного вітру слабшає, і настає момент, коли він більше не може стримувати тиск міжзоряної речовини. В процесі зіткнення утворюється декілька перехідних областей.
Спочатку сонячний вітер гальмується, стає щільнішим, теплішим і турбулентним[74]. Момент цього переходу називається границею ударної хвилі (англ. termination shock) і перебуває на відстані близько 85—95 а. о. від Сонця[74](за даними, отриманими з космічних станцій «Вояджер-1»[75] і «Вояджер-2»[76], які перетнули цю границю у грудні 2004 року і серпні 2007).
Ще приблизно через 40 а. о. сонячний вітер зіштовхується з міжзоряною речовиною і остаточно зупиняється. Ця границя, яка відділяє міжзоряне середовище від речовини Сонячної системи, називається геліопаузою[20]. За формою вона схожа на бульбашку, витягнуту в протилежний до руху Сонця бік. Область простору, обмежена геліопаузою, називається геліосферою.
Згідно з даними апаратів «Вояджер», ударна хвиля з південного боку виявилася ближче, ніж з північного (73 і 85 астрономічних одиниць відповідно). Точні причини цього поки невідомі; згідно з першими припущеннями, асиметричність геліопаузи може бути викликана дією надслабких магнітних полів у міжзоряному просторі Галактики[76].
З іншого боку геліопаузи, на відстані порядку 230 а. о. від Сонця, вздовж головної ударної хвилі (bow shock) відбувається гальмування з космічних швидкостей міжзоряної речовини, що налітає на Сонячну систему[77].
Жоден космічний корабель ще не вийшов з геліопаузи, таким чином, неможливо знати напевне умови в місцевій міжзоряній хмарі. Очікується, що «Вояджери» пройдуть геліопаузу приблизно між 2014 і 2027 роками і передадуть цінні дані відносно рівнів випромінювання і сонячного вітру[78]. Недостатньо зрозуміло, наскільки добре геліосфера захищає Сонячну систему від космічних променів. Команда, що фінансується NASA, розробила концепцію місії «Vision Mission» — відправлення зонда до границі геліосфери[79][80].
Хмара Оорта[ред. • ред. код]
Гіпотетична хмара Оорта — сферична хмара крижаних об'єктів (аж до трильйона), яка є джерелом довгоперіодичних комет. Передбачувана відстань до зовнішніх границь хмари Оорта від Сонця становить від 50 000 а. о. (приблизно 1 світловий рік) до 100 000 а. о. (1,87 св. років). Вважається, що об'єкти, які складають хмару, сформувалися біля Сонця і були розсіяні далеко в космос гравітаційними ефектами планет-гігантів на ранньому етапі розвитку Сонячної системи.
Седна[ред. • ред. код]
Седна (525,86 а. о. в середньому) — великий, подібний до Плутона, червонуватий об'єкт з гігантською, надзвичайно витягнутою еліптичною орбітою, від приблизно 76 а. о. в перигелії до 975 а. о. в афелії і періодом 12 050 років. Майкл Браун, який відкрив Седну в 2003 році, стверджує, що вона не може бути частиною розсіяного диска чи поясу Койпера, оскільки її перигелій занадто далекий, щоб пояснюватися дією міграції Нептуна. Він та інші астрономи вважають, що цей об'єкт є першим виявленим об'єктом нової популяції, яка також може включати об'єкт 2000 CR105 з перигелієм 45 а. о., афелієм 415 а. о. і орбітальним періодом 3420 років[81]. Браун називає цю популяцію «внутрішньою хмарою Оорта», оскільки цілком ймовірно, що вона сформувалася з допомогою процесу, подібного до формування хмари Оорта, хоча і набагато ближче до Сонця[82]. Седна, ймовірно, могла б бути визнана карликовою планетою, якщо б достовірно була визначена її форма.
Комментариев нет:
Отправить комментарий