نام بزرگترین اجرام منظومه شمسی
فهرست اجرام منظومه شمسی بر پایه اندازه
خورشید - مشتري - زحل - اورانوس - نپتون - زمین - ناهید
مریخ - گانیمد - تیتان - عطارد - کالیستو - آیو - ماه – اروپا - تریتون - اریس - پلوتو - تیتانیا - رئا - اوبرون
یاپتوس - ماکی ماکی - شارون – سدنا 90377 - اومبریل - آریل - دیونه
تتیس - هائومیا - سرس
سیارك
229762
سیارك
225088
سیارك 90482
سیارك
84522
خورشید
خورشید ستاره منظومه شمسی و تا حد زیادی عظیم ترین جزء آن است. جرم بزرگ آن (۳۳۲٬۹۰۰ برابر جرم زمین) است که ۹۹٫۸۶٪ از کل جرم منظومه شمسی را شامل می شود، دما و تراکم در هسته خود به اندازه کافی بالا تولید می کند تا همجوشی هسته ای هیدروژن را به هلیوم تبدیل کند و آن را به یک ستاره توالی اصلی تبدیل کند. این مقدار از انرژی آزاد شده ، بیشتر به فضا تابش می شود و به عنوان تابش الکترومغناطیسی در نور مرئی اوج می گیرد.
خورشید یک ستاره دنباله دار اصلی از نوع G2 است. ستاره های دنباله دار اصلی ، نورانی تر هستند. دمای خورشید بین گرم ترین ستاره ها ی متوسط است. ستاره های روشن تر و داغ تر از خورشید نادر هستند، در حالی که ستاره های قابل ملاحظه ای کم رنگ تر و خنک تر، معروف به کوتوله های قرمز، ۸۵٪ از ستاره های راه شیری را تشکیل می دهند.
عناصر سنگین تر از هیدروژن و هلیوم در هسته ی ستاره های باستانی و در حال انفجار تشکیل شد، بنابراین نسل اول ستاره ها باید می مردند قبل از اینکه جهان بتواند با این اتم ها غنی شود. قدیمی ترین ستاره ها حاوی فلزات کمی هستند، در حالی که ستاره های متولد شده بعدها بیشتر فلز دارند. تصور بر این است که این فلز زیاد برای توسعه خورشید از یک سیستم سیاره ای بسیار مهم بوده است زیرا سیارات از جذب "فلزات" شکل می گیرند.
محیط بین سیاره ای
ورق جریان هلیوسفری
اکثریت قریب به اتفاق منظومه شمسی شامل یک خلاء نزدیک است که به محیط بین سیاره ای معروف است. خورشید همراه با نور،جریان پیوسته ای از ذرات باردار (یک پلاسما)را تابش می کند که به باد خورشیدی معروف است. این جریان ذرات در حدود ۱٫۵ میلیون کیلومتر در ساعت (۹۳۰٬۰ مایل در ساعت) به بیرون گسترش می یابد، ایجاد یک جو مبهم که به محیط بین سیاره ای نفوذ می کند تا حداقل AU ۱۰۰ (۱۵ میلیارد کیلومتر؛ ۹٫۳ میلیارد مایل در ساعت). فعالیت در سطح خورشید، مانند شراره های خورشیدی و خارج شدن جرم تاجی، هلیوسفر را برهم می زند، آب و هوای فضا را ایجاد می کند و باعث طوفان های ژئومغناطیس می شود. بزرگترین ساختار درون هلیوسفر، ورق جریان هلیوسفری است، شکل مارپیچی که توسط اعمال میدان مغناطیسی چرخان خورشید بر روی محیط بین سیاره ای ایجاد شده است.
میدان مغناطیسی زمین جو خود را از سلب شدن توسط باد خورشیدی متوقف می کند. زهره و مریخ میدان مغناطیسی ندارد و در نتیجه باد خورشیدی باعث می شود که جوهای آن ها به تدریج به فضا نفوذ کند. خارج شدن جرم تاجی و رویدادهای مشابه یک میدان مغناطیسی و مقادیر عظیمی از مواد را از سطح خورشید می پراکند. تعامل این میدان مغناطیسی و مواد میدان مغناطیسی زمین ذرات را به جو فوقانی زمین شارژ می کند، جایی که تعاملات آن شفق قطبی را ایجاد می کند که در نزدیکی قطب های مغناطیسی دیده می شود.
هلیوسفر و میدان های مغناطیسی سیاره ای (برای آن سیارات که آن ها را دارند) سپری هستند در مقابل پرتوهای کیهانی و ذرات بین ستاره ای با انرژی بالای منظومه شمسی. چگالی پرتوهای کیهانی در محیط بین ستاره ای و قدرت میدان مغناطیسی خورشید در مقیاس های زمانی بسیار طولانی تغییر می کند، بنابراین سطح نفوذ پرتو کیهانی در منظومه شمسی متفاوت است.
محیط بین سیاره ای محل زندگی حداقل دو منطقه دیسک مانند گرد و غبار کیهانی است. اولی، ابر گرد و غبار زودیاکال، در منظومه شمسی داخلی نهفته است و باعث نور زودیاکال می شود. به احتمال زیاد بر اثر برخوردهای درون کمربند سیارک که با تعاملات گرانشی با سیارات به وجود آورده شده بود، شکل گرفته است. ابر گرد و غبار دوم از حدود AU۱۰ (۱٫۵ میلیارد کیلومتر؛ ۹۳۰ میلیون مایل) تا حدود AU ۴۰ (۶٫۰ میلیارد کیلومتر؛ ۳٫۷ میلیارد مایل) گسترش می یابد، و احتمالاً بر اثر برخوردهای مشابه درون کمربند کویپر ایجاد شده است.
منظومه شمسی داخلی
منظومه شمسی داخلی منطقه شامل سیارات زمینی و کمربند سیارک است. تشکیل شده عمدتا از سیلیکان ها و فلزات، اشیاء منظومه شمسی داخلی نسبتا نزدیک به خورشید؛ شعاع کل این منطقه کمتر از فاصله مدارهای مشتری و زحل است. این منطقه همچنین در داخل خط یخبندان -که کمی کمتر از AU ۵ (۷۵۰ میلیون کیلومتر؛ ۴۶۰ میلیون می) از خورشید است.
سیارات داخلی
سياره داخلي . از بالا به پایین به سمت راست: زمین،مریخ، زهره، و عطارد (اندازه به مقیاس).
نشان دادن حرکت از چهار سیاره داخلی. کره های کوچک نشان دهنده موقعیت هر سیاره در هر دو روز جولیان - آغاز ۳ اوت ۲۰۲۰ و پایان دادن به ۲۱ ژوئن ۲۰۲۲ (مریخ در پریهلیون) هستند.
چهار سیاره زمینی یا درونی دارای ترکیب های متراکم، صخره ای، تعداد کمی یا بدون قمر ، و بدون سیستم حلقه ای هستند. آن ها تا حد زیادی از کانی های نسوز مانند سیلیکات ها تشکیل شده اند—که پوسته ها و گوشته های آن ها را تشکیل می دهند—وفلزاتی مانند آهن و نیکل که هسته های آن ها را تشکیل می دهند. سه سیاره از چهار سیاره داخلی (زهره، زمین و مریخ) دارای جو قابل توجهی به اندازه کافی برای تولید آب و هوا؛ همه دهانه ضربه و ویژگی های سطح تکتونیکی، مانند دره شکاف و آتشفشان. اصطلاح سیاره داخلی را نباید با سیاره تحتان اشتباه گرفت -که آن سیاره هایی را تعیین می کند که به خورشید نزدیک تر از زمین هستند (يعنی عطارد و زهره).
کمربند سیارک ها
کمربند سیارک دونات شکل بین مدارهای مریخ و مشتری قرار دارد.
سیارک ها به جز بزرگترین آن ها، سرس، بقیه به عنوان اجسام کوچک منظومه شمسی طبقه بندی می شوند و عمدتاً از مواد معدنی سنگی و فلزی نسوز، با مقداری یخ تشکیل شده اند. آن ها از چند متر تا صدها کیلومتر اندازه دارند. سیارک های کوچکتر از یک متر معمولاً شهاب سنگ ها و میکرومتوروئیدها (به اندازه دانه) نامیده می شوند.
کمربند سیارک مدار بین مریخ و مشتری را اشغال می کند، با فاصله بین AU ۲٫۳ تا ۳٫۳ (۳۴۰ و ۴۹۰ میلیون کیلومتر؛ ۲۱۰ و ۳۱۰ میلیون می) از خورشید. تصور می شود بقایای باقیمانده از تشکیل منظومه شمسی است که به دلیل تداخل گرانشی مشتری موفق به زغال شدن نشده است. کمربند سیارک ها شامل میلیون ها جسم به قطر یک کیلومتر است. با وجود این، جرم کل کمربند سیارک ها بعید است که بیش از هزارم جرم زمین باشد. کمربند سیارک ها بسیار کم جمعیت است؛ فضاپیماها به طور معمول بدون حادثه از آن عبور می کنند.
سرس
سرس – نقشه میدان های گرانش: قرمز زیاد است; آبي ، کم .
سرس (۲٫۷۷ AU (۴۱۴ میلیون کیلومتر؛ ۲۵۷ میلیون مایل)) بزرگترین سیارک، یک سیاره پیش سیاره و یک سیاره کوتوله است. قطری کمی زیر ۱۰00 کیلومتر (۶۲۰ مایل) دارد، و جرمی به اندازه کافی بزرگ برای گرانش خودش دارد تا آن را به شکل کروی بکشد. سرس زمانی که در سال ۱۸۰۱ کشف شد سیاره ای محسوب می شد و در دهه ۱۸۵۰ دوباره به سیارک طبقه بندی شد چرا که مشاهدات بیشتر سیارک های اضافی را آشکار کرد. در سال ۲۰۰۶ زمانی که یک سیاره تعریف شد به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شد.
گروه های سیارک
سیارک های کمربند سیارک ها بر اساس ویژگی های مداری خود به گروه های سیارک ها و خانواده ها تقسیم می شوند. قمرهای سیارک ها سیارک هایی هستند که به دور سیارک های بزرگتر می چرخند. آن ها به وضوح به اندازه قمرهای سیاره ای متمایز نیستند که گاهی تقریباً به اندازه شرکای خود بزرگ هستند. کمربند سیارک همچنین حاوی دنباله دارهای کمربند اصلی- که ممکن است منبع آب زمین بوده باشد- است.
تروجان های مشتری در هر یک از نقاط L 4 یا L5 مشتری قرار دارند (مناطق پایدار گرانشی پیشرو و دنباله دار یک سیاره در مدار آن)؛ اصطلاح تروجان همچنین برای اجسام کوچک در هر نقطه لاگرانژ سیاره ای یا ماهواره ای دیگر استفاده می شود. سیارک های هیلدا در طنین ۲:۳ با مشتری هستند؛ به این صورت که برای هر دو مدار مشتری سه بار به دور خورشید می چرخند.
منظومه شمسی داخلی همچنین حاوی سیارکهای نزدیک زمین است که بسیاری از آن ها از مدار سیارات داخلی عبور می کنند. برخی از آنها اشیاء بالقوه خطرناک هستند.
منظومه شمسی بیرون
منطقه بیرون منظومه شمسی محل زندگی سیارات غول پیکر و قمرهای بزرگ آن ها است. سنتورها و بسیاری از ستاره های دنباله دار کوتاه مدت نیز در این منطقه به دور هم می چرخند. با توجه به فاصله بیشتر آنها از خورشید، اجسام جامد در منظومه شمسی بیرون شامل نسبت بالاتری از فرار، مانند آب، آمونیاک، و متان نسبت به اجسام منظومه شمسی داخلی هستند زیرا دماهای پایین تر اجازه می دهد این ترکیبات جامد باقی بمانند.
سیارات بیرون
سیاره غول پیکر
سیارات بیرونی (در پس زمینه) مشتری ، زحل ، اورانوس و نپتون ،در مقایسه با سیارات داخلی زمین ، زهره ، مریخ و عطارد
حرکت های چهار سیاره بیرون را نشان می دهد. کره های کوچک نشان دهنده موقعیت هر سیاره در هر ۲۰۰ روز جولیان - آغاز ۱۸ نوامبر ۱۸۷۷ و پایان دادن به ۳ سپتامبر ۲۰۴۲ (نپتون در پریهلیون) هستند.
چهار سیاره بیرونی، یا سیارات غول پیکر (که گاهی سیارات جویان نامیده می شوند)، در مجموع ۹۹٪ جرم شناخته شده برای گردش به دور خورشید را تشکیل می دهند.مشتری و زحل بیش از ۴۰۰ برابر جرم زمین با هم هستند و به شدت از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند، از این رو تعیین آن ها به عنوان غول های گازی است. اورانوس و نپتون به مراتب کمتر از 20 جرم زمینM⊕) بزرگ هستند و در درجه اول از یخ تشکیل شده است. به این دلایل، برخی از ستاره شناسان پیشنهاد می کنند که به رده خود، غول های یخ تعلق دارند. هر چهار سیاره غول پیکر دارای حلقه هستند، اگرچه تنها سیستم حلقه ای زحل به راحتی از زمین مشاهده می شود. اصطلاح سیاره برتر سیارات خارج از مدار زمین را تعیین می کند و به این ترتیب هم شامل سیارات خارجی و هم مریخ می شود.
منطقه ترانس نپتونیان
فراتر از مدار نپتون منطقه"منطقهترانس نپتونی" قرار دارد، با کمربند کویپر دونه شکل، خانه پلوتو و چند سیاره کوتوله دیگر، و یک دیسک همپوشان از اجسام پراکنده، که به سمت منظومه شمسی کشیده شده و بسیار بیشتر از کمربند کویپر به بیرون می رسد. کل منطقه هنوز تا حد زیادی کشف نشده است. به نظر می رسد که از هزاران جهان کوچک تشکیل شده است—بزرگترین جسم تنها یک پنجم زمین قطر و جرمی به مراتب کوچکتر از ماه داردکه عمدتاً از سنگ و یخ تشکیل شده است. این منطقه گاهی اوقات به عنوان "منطقه سوم منظومه شمسی" توصیف شده است، محصور داخلی و منظومه شمسی.
پلوتو و شارون
سیاره کوتوله پلوتو (با مدار متوسط AU ۳۹ (۵٫۸ میلیارد کیلومتر؛ ۳٫۶ میلیارد می)) بزرگترین جسم شناخته شده در کمربند کویپر است. هنگامی که در سال ۱۹۳۰ کشف شد، به عنوان نهمین سیاره در نظر گرفته شد؛ این تغییر در سال 2006 با تصویب یک تعریف رسمی از سیاره. پلوتو دارای مدار نسبتاً عجیب و غریبی است که ۱۷ درجه به هواپیمای اکلیپتیک تمایل دارد و از ۲۹٫۷ AU (۴٫۴۴ میلیارد کیلومتر؛ ۲٫۷۶ میلیارد مایل در متر) از خورشید در پریهلیون (در مدار نپتون) تا ۴۹٫۵ AU (۷٫۴۱ میلیارد کیلومتر؛ ۴٫۶۰ میلیارد می) در آپلیون فاصله دارد. پلوتو طنین ۳:۲ با نپتون دارد، به این معنی که پلوتو برای هر سه مدار نپتونی دو بار به دور خورشید می چرخد. اجسام کمربند کویپر که مدارشان این رزونانس را به اشتراک می گذارند پلوتینو نامیده می شوند.
شارون که بزرگترین قمر پلوتو است، گاهی اوقات به عنوان بخشی از یک سیستم دودویی با پلوتو توصیف می شود، چرا که دو جسم به دور یک مرکز باری گرانش بالای سطوح خود می چرخند (به نظر می رسد که «به دور یکدیگر می چرخند»). فراتر از شارون، چهار قمر بسیار کوچکتر، استیوکس، نیاکس، کربروس، و هیدرا، مدار درون سیستم هستند.
سنتورها
Centaur (بدنه منظومه شمسی کوچک)
سنتورها اجسامی شبیه ستاره دنباله دار یخی هستند که مدارهای آن ها تبرهای نیمه عمده ای بزرگتر از مشتری (AU ۵٫۵ (۸۲۰ میلیون کیلومتر؛ ۵۱۰ میلیون می)) و کمتر از نپتون (AU ۳۰ (۴٫۵ میلیارد کیلومتر؛ ۲٫۸ میلیارد می)) دارند. بزرگترین سنتور شناخته شده، ۱۰۱۹۹ کاریکلو ، قطری در حدود ۲۵۰ کیلومتر (۱۶۰ مایل) دارد.
دنباله دارها
هیل–بوپ در سال ۱۹۹۷ دیده شد
دنباله دارها جسم های کوچک منظومه شمسی هستند، به طور معمول تنها چند کیلومتر قطر دارند ، تا حد زیادی از یخ های فرار تشکیل شده اند. آن ها مدارهای بسیار عجیب و غریبی دارند، به طور کلی یک پریهلیون در درون مدارهای سیارات داخلی و یک آپلیون بسیار فراتر از پلوتو. هنگامی که یک دنباله دار وارد منظومه شمسی داخلی می شود، نزدیکی آن به خورشید باعث می شود که سطح یخی آن آب شود و یک دم بلند گازی و گرد و غبار به چشم غیر مسلح دیده شود.
ستاره های دنباله دار کوتاه مدت مداری دارند که کمتر از دویست سال طول می کشید. ستاره های دنباله دار دوره طولانی مدارهايي دارند که هزاران سال به طول می انجامد. تصور بر این است که دنباله دارهای کوتاه مدت از کمربند کویپر سرچشمه می گیرند، در حالی که دنباله دارهای دوره طولانی مانند هیل–بوپ از ابر اورت سرچشمه می گیرد. بسیاری از گروه های ستاره دنباله دار مانند سونگرازرز کروتز از جدایی یک والد واحد تشکیل شده اند. برخی از ستاره های دنباله دار با مدارهای هذلولی ممکن است در خارج از منظومه شمسی سرچشمه گرفته باشند، اما تعیین مدارهای دقیق آن ها دشوار است. ستاره های دنباله دار قدیمی که بیشتر توسط گرم شدن خورشیدی رانده شده اند اغلب به عنوان سیارک طبقه بندی شده است.
کمربند کویپر
اشیاء شناخته شده در کمربند کویپر
کمربند کویپر حلقه بزرگی از سیارک های شبیه کمربند سیارک ها است، اما عمدتاً متشکل از اجسامی است که در درجه اول از یخ تشکیل شده اند. بین AU ۳۰ تا ۵۰ (۴٫۵ تا ۷٫۵ میلیارد کیلومتر؛ ۲٫۸ و ۴٫۶ میلیارد می) از خورشید فاصله دارند. اگرچه تخمین زده می شود که حاوی ده ها تا هزاران سیاره کوتوله باشد، اما عمدتاً از منظومه شمسی کوچک تشکیل شده است. بسیاری از اجسام کمربند کویپر بزرگتر، مانند Quaoar، Varuna، و Orcus سیارات کوتوله با داده های بیشتر هستند. تخمین زده می شود که بیش از یک میلیون جسم کمربند کویپر با قطر بیشتر از ۵۰ کیلومتر (۳۰ مایل) وجود داشته باشد، اما جرم کل کمربند کویپر تنها یک دهم یا حتی یک صدم جرم زمین تصور می شود. بسیاری از اجسام کمربند کویپر دارای ماهواره های متعدد هستند، و بیشتر آن ها مدار دارند که آن ها را به خارج از هوای اکلپیتیک می برد.
کمربند کویپر را می توان تقریباً به کمربند «کلاسیک» و طنین ها تقسیم کرد. رزوننس ها مدارهای مرتبط با مدار نپتون هستند (مانند دو بار برای هر سه مدار نپتون، یا یک بار برای هر دو). اولین رزوننس در مدار خود نپتون آغاز می شود. کمربند کلاسیک شامل اجسامی است که هیچ طنینی با نپتون نداشتند، و تا فاصله تقریباً AU ۳۹٫۴ تا ۴۷٫۷ (۵٫۸۹ تا ۷٫۱۴ میلیارد کیلومتر؛ ۳٫۶۶ تا ۴٫۴۳ میلیارد مایل) گسترش می یابد. اعضای کمربند کویپر کلاسیک به عنوان cubewanos طبقه بندی می شوند .
Makemake و Haumea
Makemake (میانگین AU۴۵٫۷۹ )، اگرچه کوچکتر از پلوتو است، اما بزرگترین جسم شناخته شده در کمربند کلاسیک کویپر است (که یک جسم کمربند کویپر نه در طنین تأیید شده با نپتون). Makemake درخشان ترین جسم در کمربند کویپر پس از پلوتو است. مدار آن به مراتب تمایل بیشتری نسبت به پلوتو، در 29 درجه دارد.
Haumea (میانگین AU۴۳٫۱۳) در مداری شبیه Makemake قرار دارد، با این تفاوت که در رزوننس مداری موقت ۷:۱۲ با نپتون قرار دارد. و به عنوان یک سیاره کوتوله نام گذاری شد.
دیسک پراکنده
دیسک پراکنده که کمربند کویپر را همپوشانی می کند تا حدود AU ۲۰۰گسترش می یابد، تصور می شود که منبع دنباله دارهای کوتاه مدت است. بیشتر اشیاء دیسکی پراکنده (SDOs) دارای پریهلیا در داخل کمربند کویپر هستند اما آفلیا بسیار فراتر از آن (برخی بیش از AU ۱۵۰ از خورشید). مدارهای SDOs نیز تمایل زیادی به اکیپتیک دارند و اغلب تقریباً عمود بر آن هستند. برخی از اخترشناسان دیسک پراکنده را صرفاً منطقه دیگری از کمربند کویپر می شناسند و اشیاء دیسکی پراکنده را «اجسام کمربند کویپر پراکنده» توصیف می کنند. برخی از ستاره شناسان نیز سنتورها را به عنوان اشیاء کمربند کویپر به سمت داخل به همراه ساکنان پراکنده ظاهری دیسک پراکنده طبقه بندی می کنند.
Eris
اریس (سیاره کوتوله)
اریس (با مدار متوسط AU ۶۸) بزرگترین جسم دیسک پراکنده شناخته شده است، و باعث بحث در مورد آنچه یک سیاره را تشکیل می دهد، شد، زیرا ۲۵٪ عظیم تر از پلوتو و در حدود همان قطر است. این سیاره عظیم ترین سیاره های کوتوله شناخته شده است. يک ماه شناخته شده دارد، ديشنوميا. مانند پلوتو، مدار آن به شدت عجیب و غریب است، با پریهلیون AU ۳۸٫۲ (تقریباً فاصله پلوتو از خورشید) و آپلیون AU۹۷٫۶، و به شدت تمایل به فضای اپلیپتیک دارد.
ابر اورت
تصویر ابر فرضی اورت، با یک ابر کروی بیرونی و یک ابر داخلی دیسک شکل
ابر اورت یک ابر کروی فرضی تا یک تریلیون جسم یخی است که تصور می شود منبع تمام ستاره های دنباله دار دوره طولانی است و با فاصله ای در حدود ۵۰00۰ AU (در حدود ۱ سال نوری ly) است ، ابر اورت احتمالاً تا ۱۰۰00۰ AU (۱٫۸۷ ly) گسترش دارد. تصور بر این است که ابر اورت از ستاره های دنباله دار تشکیل شده است که با تعاملات گرانشی با سیارات بیرون از منظومه شمسی از داخل منظومه شمسی خارج شده اند. اجسام ابر اورت بسیار آهسته حرکت می کنند، و می توانند توسط رویدادهای نامکرر، مانند برخوردها، اثرات گرانشی یک ستاره دنباله دار در حال عبور، یا جزر و مد کهکشانی اعمال شده توسط کهکشان راه شیری مغشوش شوند.
بخش عمده ای از منظومه شمسی هنوز ناشناخته است. تخمین زده می شود که میدان گرانشی خورشید بر نیروهای گرانشی ستاره های اطراف خود تا حدود دو سال نوری (۱۲۵00۰ AU) تسلط داشته باشد. حتی برآوردهای پایین تر برای شعاع ابر اورت، در مقابل، آن را دورتر از ۵۰00۰ AU قرار نمی دهند. با وجود کشفیاتی مانند Sedna، منطقه بین کمربند کویپر و ابر اورت، هنوز ناشناخته است. همچنین مطالعات در حال انجام از منطقه بین عطارد و خورشید وجود دارد. اجسام هنوز ممکن است در مناطق ناشناخته منظومه شمسی کشف نشده باشد.
در حال حاضر دورترین اجسام شناخته شده مانند دنباله دار وست حدود ۷۰00۰ AU از خورشید دور هستند.
دورترین مناطق
از خورشید تا نزدیک ترین ستاره: منظومه شمسی در مقیاس لگاریتمیک در واحدهای نجومی (AU)
نقطه ای که منظومه شمسی به پایان می رسد و فضای بین ستاره ای آغاز می شود به طور دقیق تعریف نمی شود زیرا مرزهای بیرون آن توسط دو نیرو، باد خورشیدی و گرانش خورشید شکل می گیرد. حد نفوذ باد خورشیدی تقریباً چهار برابر فاصله پلوتو از خورشید است؛ این هلیو یائسگی، مرز خارج هلیوسفر ، آغاز محیط بین ستاره ای در نظر گرفته شده است. کره تپه خورشید - محدوده مؤثر تسلط گرانشی آن، تصور می شود که تا هزار برابر دورتر گسترش یابد و ابر فرضی اورت را در بر می گیرد.
هلیوسفر
هلیوسفر حباب مانند با مناطق انتقالی مختلف ، در حال حرکت از طریق محیط بین ستاره ای
هلیوسفر یک حباب ستاره ای-باد- منطقه ای از فضا تحت سلطه خورشید است که در آن باد خورشیدی خود را در حدود ۴۰۰ کیلومتر بر دقیقه تابش می دهد، جریانی از ذرات شارژ شده، تا زمانی که با باد محیط بین ستاره ای برخورد کند.
برخورد باد خورشیدی تقریبا با فاصله AU 80–100 در محیط بین ستاره ای و تقریبا AU 200 دورتر از آن رخ می دهد. در اینجا باد به طور چشمگیری کند ، متراکم و آشفته تر می شود، تشکیل یک ساختار بیضی شکل بزرگ به عنوان هلیوشث شکل می گیرد. این ساختار تصور می شود به نگاه و رفتار بسیار شبیه به دم دنباله دارباشد که به فاصله بیشتر از AU 40در سمت upwind گسترش می یابد.
مرز بیرون هلیوسفر، هلی یائسگی، نقطه ای است که در آن باد خورشیدی در نهایت خاتمه می یابد و آغاز فضای بین ستاره ای است. گزارش شده است که وویجر 1 و وویجر 2 شوک فسخ را پشت سر کرده اند و وارد هلیوشث، با فاصله 94 و 84 AU از خورشید شده اند. گزارش شده است که وویجر ۱ در اوت ۲۰۱۲ از هلی یائسگی عبور کرده است.
شکل لبه بیرون هلیوسفر به احتمال زیاد تحت تأثیر دینامیک سیالات تعاملات با محیط بین ستاره ای و همچنین میدان های مغناطیسی خورشیدی حاکم بر جنوب قرار می گیرد،
بخش داخلی ابر اورت
به دلیل کمبود داده ها، شرایط در فضای بین ستاره ای محلی برای برخی شناخته شده نیست. انتظار می رود فضاپیمای وویجر ناسا - در حالی که از هلی یائسگی عبور می کند، داده های ارزشمندی را در مورد سطح تشعشعات و باد خورشیدی به زمین منتقل کند.
اشیاء جدا شده
۹۰۳۷۷ Sedna (با مدار متوسط AU ۵۲۰) یک جسم بزرگ و مایل به قرمز با مدار غول پیکر و بسیار بیضوی است که آن را از حدود AU ۷۶ در پریهلیون به AU ۹۴۰ در آفیلیون می برد و گردش آن ۱۱۴۰۰ سال طول می کشد. مایک براون که این جسم را در سال ۲۰۰۳ کشف کرد، اظهار می دارد که نمی تواند بخشی از دیسک پراکنده یا کمربند کویپر باشد زیرا پریهلیون آن بیش از حد دور است که تحت تأثیر مهاجرت نپتون قرار گرفته است. او و دیگر ستاره شناسان آن را اولین جسم در یک گروه کاملاً جدید می نامند که گاهی «اجسام جدا شده دور» (DDOs) نام دارند. براون این جمعیت را «ابر اورت داخلی» می نامد زیرا ممکن است از طریق یک فرایند مشابه شکل گرفته باشد، اگرچه به مراتب به خورشید نزدیک تر است. سدنا به احتمال بسیار زیاد یک سیاره کوتوله است، هر چند شکل آن هنوز مشخص نشده است. دومین جسم جدا شده که با فاصله تقریبا AU 81، از سدنا قرار دارد 2012 VP113 نام دارد. که در سال ۲۰۱۲ کشف شد. آفلیایون آن تنها نصف Sedna است، در AU 400-500 .
زمینه کهکشانی
نمودار راه شیری با موقعیت منظومه شمسی مشخص شده توسط یک پیکان زرد
در نزدیک بازوی Orion, اجتماع ستاره ای بزرگ (زرد), سحابی (قرمز) و سحابی تیره (خاکستری) در اطراف حباب محلی.
منظومه شمسی در کهکشان راه شیری قرار دارد که یک کهکشان مارپیچی میله ای با قطر حدود ۱۰۰00۰ سال نوری است که حاوی بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره است. خورشید ساکن یکی از بازوهای مارپیچی راه شیری است که به بازوی Orion–Cygnus یا Local Spur معروف است. خورشید حدود ۲۶00۰ سال نوری از مرکز کهکشانی فاصله دارد و سرعت آن در اطراف مرکز کهکشان راه شیری حدود ۲۴۷ کیلومتر بر متر است، به طوری که هر ۲۱۰ میلیون سال یک دور را کامل می کند. این گردش به عنوان سال کهکشانی منظومه شمسی شناخته می شود. راس خورشیدی -جهت حرکت خورشید از طریق فضای بین ستاره ای، در نزدیکی صورت فلکی هرکول در جهت محل فعلی ستاره روشن Vega است. فضای اگلیپتیک در زاویه ای در حدود ۶۰ درجه به فضای کهکشانی قرار دارد.
موقعیت منظومه شمسی در راه شیری عاملی در تاریخ تکاملی زندگی بر روی زمین است. مدار آن نزدیک به دایره ای است و مدارهای نزدیک خورشید تقریباً با سرعت بازوهای مارپیچی یکسان هستند. بنابراین خورشید به ندرت از بازوها عبور می کند. از آنجا که بازوهای مارپیچی محل بی ثباتی های گرانشی، و تابشی هستند که می توانند منظومه شمسی را مختل کنند، این امر به زمین دوره های طولانی ثبات برای تکامل زندگی داده است. با این حال، تغییر موقعیت منظومه شمسی نسبت به دیگر بخش های راه شیری می تواند وقایع انقراض دوره ای بر روی زمین را توضیح دهد. در نزدیکی مرکز، توگ های گرانشی از ستاره های نزدیک می توانستند اجرام را در ابر اورت آشفته کنند و ستاره های دنباله دار زیادی را به منظومه شمسی داخلی بفرستند و برخوردهایی با پیامدهای بالقوه فاجعه بار ، برای زندگی بر روی زمین تولید کنند. تابش شدید مرکز کهکشانی نیز می توانست در توسعه زندگی دخالت کند. حتی در مکان فعلی منظومه شمسی نیز، برخی دانشمندان حدس می زنند که ابرنواخترهای اخیر ممکن است در ۳۵00۰ سال گذشته، با پرت کردن تکه هایی از هسته ستاره ای به سمت خورشید، به صورت دانه های گرد و غبار رادیواکتیو و اجسام بزرگتر و ستاره های دنباله دار، تأثیر نامطلوبی داشته باشند.
محله آسمانی
فراتر از هلیوسفر محیط بین ستاره ای است که از ابرهای مختلف گازها تشکیل شده است. منظومه شمسی در حال حاضر از طریق ابر بین ستاره ای محلی حرکت می کند. هر دو فضا ابرهای بین ستاره ای در منطقه ای هستند که به حباب محلی پهن با فاصله ۳۰۰ سال نوری معروف است.
در عرض ده سال نوری از خورشید ستاره های نسبتاً کمی وجود دارد که نزدیک ترین آن ها سیستم ستاره ای سه گانه آلفا قنتوری است که حدود ۴٫۴ سال نوری و در ابر جی قرار دارد. آلفا قنطورس A و B یک جفت گره خورده از ستاره های خورشید مانند هستند، در حالی که نزدیک ترین به زمین، کوتوله قرمز کوچک Proxima قنطورس ، به دور جفت نزدیک تر در فاصله ۰٫۲ سال نوری می چرخد. در سال ۲۰۱۶، یک برون سیاره ای که به طور بالقوه قابل سکونت است، تأیید شد که در حال گردش به دور پروکسیما سنتوری ، به نام Proxima Centauri b است ، نزدیک ترین سیاره برون سیاره تایید شده به خورشید.
نزدیک ترین ستاره بعدی به خورشید ستاره کوتوله قرمز بارنارد (در ly 5.9 ) ، نزدیکترین کوتوله قهوه ای از سیستم دودویی Luhman 16 (6.6 ly) است، نزدیک ترین سیاره شناخته شده جرم کمتر از 10 مشتری جرم زیر قهوه ای کوتوله WISE 0855−0714 ، با فاصله (7 ly) است و همچنین کوتوله قرمز Wolf 359 (ly 7.8) و Lalande 21185 با 8.3 سال نوری فاصله می باشد.
نزدیک ترین ستاره بعدی در ly ۸٫۶ سیریوس درخشانترین ستاره آسمان شب زمین است که تقریباً دو برابر جرم خورشید دارد. سیستم های دیگر در عرض ده سال نوری سیستم دودویی قرمز-کوتوله لوئیتن ۷۲۶-۸ (۸٫۷ سال نوری ) و کوتوله قرمز انفرادی راس ۱۵۴ (۹٫۷ سال نوری) هستند. نزدیک ترین ستاره انفرادی خورشید مانند به منظومه شمسی تاو Ceti در 11.9 سال نوری است. تقریباً ۸۰٪ جرم خورشید را دارد اما تنها ۶۰٪ نورانیت خورشید را دارد.
فاصله و زاویه نقشه از نزدیکترین ستاره ها و (زیر) کوتوله قهوه ای در فاصله 12 سال نوری از منظومه شمسی.
نزدیک ترین گروه ستاره ها فراتر از محله آسمانی ، گروه متحرک اصلی اورسا در حدود ۸۰ سال نوری است که در داخل حباب محلی قرار دارد، نزدیک ترین خوشه ستاره ای Hyades- می باشد که در لبه آن نهفته است. حباب محلی حفره ساعت شنی شکل و یا superbubble تقریبا 300 سال نوری فاصله دارد. حباب محلی در مقایسه با همسایه گسترده تر کمربند گولد و رادکلیف یک ابر حباب کوچک است. نزدیک ترین مناطق تشکیل دهنده ستاره ابر مولکولی کرونا آسترالیس، مجموعه ابر اوفیوچی و ابر مولکولی توروس هستند که دومی درست فراتر از حباب محلی قرار دارد و بخشی از موج رادکلیف است. اجسام قابل مشاهده بدون کمک در داخل این مناطق از هزار سال نوری به سمت ۲۶ هزار سال نوری دورتر مرکز کهکشانی اجسامی مانند شاولا و کهکشانی مانند الناث هستند .
نظريات مختلف پيدايش زمين
دراينجا نظريات مختلف پيدايش زمين را به دو دسته كلي
1- نظريههاي تصادفي يا دوتايي 2- نظريههاي تكاملي يا انفرادي تقسيم ميكنيم.
1- نظريات تصادفي :
در اين دسته نظريات تصور ميشود كه زمين و سيارات در نتيجه تأثير متقابل خورشيد و يك جرم سماوي ديگر تشكيل شدهاند و بدين جهت آنها را نظريههاي دوتايي نيز ميخوانند. در اينجا فقط از نظر سابقه تاريخي و به اختصار به آنها اشاره ميكنيم.
1-1 نظريه بوفون :
در سال 1745 بوفون فرانسوي نظر داد كه تشكيل زمين و سيارات ممكن است نتيجه جدا شدن قطعاتي از خورشيد در اثر برخورد با يك ستاره دنبالهدار باشد. با شناخت امروزي از ستارههاي دنبالهدار اين نظريه را مردود ميدانند. ولي در آن زمان كليسا بوفون را متهم به انكار اسطوره كتاب مقدس درباره آفرينش كرد. و او بناچار از نظريات خويش چشم پوشيد.
اين دو دانشمند آمريكايي در فاصله 1901 تا 1905 نظريهاي را عرضه كردند كه براساس اين
2-1 : نظريات چمبرلين و مولتن
نظريه در اثر عبور ستارهاي از نزديك خورشيد، در اثر نيروي جاذبه زايدهاي از خورشيد به سمت ستاره خارج شده و دماي زياد گازهاي تحت فشار آن سبب ايجاد انفجارات متعدد شده و قسمتهاي سنگينتر اين قطعات جدا شده هسته اوليه سيارات را تشكيل داده است.
3-1 : نظريه جفريز- جنيز:
اين نظريه در سالهاي 1918 و1919 عنوان شد. در اين نظريه فرض ميشود، كه خورشيد در زمان تشكيل سيارات حجم خيلي زيادتري داشته و عبور ستاره ديگري از نزديك آن سبب شده است كه توده باريك و درازي از خورشيد جدا شود. اين توده به علت ناپايداري به قطعاتي تقسيم شده است به هنگام نزديك شدن اين توده هابه خورشيد در اثر نيروي جاذبه خورشيد قسمتهايي از بعضي سيارات جدا شده و اقمار آنها را تشكيل داده است.
4-1 : نظريه راسل:
راسل منجم امريكايي در سال 1935 پيشنهاد كرد كه ممكن است خورشيد در بدو امر يك ستاره دوتايي و ستاره دومي به مراتب از خورشيد كوچكتر بوده است و در اثر برخورد بين اين ستاره كوچك و ستاره اصلي سيارات منظومه شمسي بوجود آمدهاند.
2- نظريات تكاملي:
s اين نظريهها تشكيل سيارات را براساس تكامل تدريجي آنها بيان ميكند كه در زير آنها را به ترتيب قدمت بررسي ميكنيم.
1-2 : نظريه كانت:
براساس اين نظريه كه در سال 1755 بيان شد. خورشيد امروزي در مركز تودهايي از گاز و ذرات جامد ريز، موسوم به نبولا (Nebula ) قرار داشته و نبولا در اثر نيروي جاذبه حول خورشيد درگردش بوده است بعداً در اثر سردشدن در اين توده اوليه، مراكز مختلفي بوجود آمده، كه دور هريك از اين مراكز، قسمتي از نبولاي اصلي به گردش درآمده و سيار ات و اقمار آنها را تشكيل داده است.
2-2 : نظريه لاپلاس:
در سال 1769، لاپلاس كتابي بنام شرح سيستم جهان منتشر كرد كه نظرياتي راجع به منشأ سيارات بيان شده است.
برطبق نظريه لاپلاس، سيارهها از يك ماده رقيق كه اطراف خورشيد اوليه، را فراگرفته و ابعاد آن از حدود ابعاد منظومه فعلي بيشتر بوده است، بوجود آمدهاند بتدريج ماده رقيق ياد شده خنك و متراكم شده و در اثر تراكم سرعت گردش آن زياد شده است و پس از مدتي نيروي گريز از مركز كه به قسمتهاي بيروني توده اثر ميكرده، از نيروي جاذبه خورشيد بيشتر شده و در نتيجه كمربندهايي نظير آنچه كه امروز به دور زحل ديده ميشود بوجود آمده، و بعدها در اين كمربندها شكافهايي بوجود آمده، و بتدريج سيارات بوجود آمدهاند.
3-2 : نظريه ليگونده (Ligonde ) :
در اواخر قرن نوزدهم، ليگونده فرضيه شهابي تشكيل منظومه شمسي را بيان كرد. وي معتقد بود تراكم ماده معلول دو علت است يكي برخوردهاي غيرالاستيك ذرات و ديگري وجود نيروي چسبندگي بين آنها، و نتيجه گرفت كه در اثر وجود اين دو نيرو، ماده در يك قرص دوار متراكم شده و بعدها سيارات از آن بوجود آمدهاند.
4-2 : نظريه كويپر:
در سال 1949 كويپر تحقيق درباره منشأ منظومه شمس را آغاز كرد. وي معتقد شد كه سيارات در اثر يك رشد دائمي و به هم پيوستن قطعات كوچك بوجود نيامدهاند بلكه در اول به صورت جرم سياره بزرگتر از اندازه فعلي تشكيل شده و با از دست دادن مقداري ماده به صورت سيارات كنوني درآمد.
كويپر پيدايش جرم بزرگ اوليه را در نتيجه بروز آشفتگي در ماده ابري اوليه ميداند وي معتقد بود كه ماده اوليه ابري شكل و خورشيد در يك زمان بوجود آمدهاند و خورشيد خود نيز محصول تراكم ماده ابري شكل است كه سيارات اوليه از آن تشكيل شدهاند. او معتقد بود كه سيارههاي اوليه موقعي تشكيل شدهاند كه خورشيد هنوز شروع به تشعشع نكرده بود.
5-2 : نظريه يوري:
در سال 1951 يوري دانشمند آمريكايي نظريهايي را عنوان كرد كه تا حدودي با ساير نظريات متفاوت، و بر اطلاعات ناشي از نجوم متكي بود وي تشكيل زمين را نتيجه انباشتگي و تراكم ذرات جامد دانست او عقيده داشت كه سطح اجرام (سياره سان) كه زمين و سيارات از اجتماع آنها بوجود آمده در ابتدا گرم بوده است.
6-2 : نظريه آلفون
آلفون فيزيكدان سوئدي نيز نظريه خويش را بين سالهاي 1942 تا 1954 عرضه و تكميل كرد وي معتقد بود كه در موقع تشكيل سيارات، خورشيد در ميان يك توده داغ و يونيزه واقع، و ميدان مغناطيسي قوي داشته و گازهاي موجود در اطراف آن، هادي الكتريسيته بوده است. آلفون توضيح ميدهد چهار توده گازي بوجود آمده، كه اولي از هليوم، دومي از هيدروژن- سومي از كربن و چهارمي از آهن و سيلسيم تشكيل شده است البته در هر يك از اين تودهها، ناخالصيهايي از تودههاي ديگر نيز وجود داشته است به نظر وي بعدها، سيارات به ترتيب از اين چهار توده بوجود آمدهاند.
7-2 : نظريه هويل (Hoyle )
اين نظريه در سال 1955 به وسيله هويل دانشمند انگليسي عنوان شده است هويل تشكيل سيارات را به تشكيل خود خورشيد مربوط ميكند وي معتقد است كه همه آنها از ابري گازي شكل كه داراي ميدان مغناطيسي و در حال چرخش بوده، بوجود آمدهاند. اين ابر تحت تأثير جاذبه موجود بين ذرات تشكيل دهنده خود متراكم شده و در حاليكه بتدريج سرعت چرخش آن افزايش مييافته، كمكم به صورت يك بيضوي مسطح درآمده است. او با محاسبه نشان ميدهد كه در لحظهايي كه قطر استوايي توده به حد مدار فعلي عطارد ميرسد د قسمت مركزي توده تدريجاً منقبض ميشود و بالاخره خورشيد را تشكيل ميدهد.
مطابق اين نظريه، تركيب قرص گازي با تركيب خورشيد فعلي و ستارگان و مواد موجود بين ستارگان تفاوت كمي دارد. يعني اساساً شامل هيدروژن- هليوم ومقدار ناچيزي از عناصر سنگيني است در ابتدا به علت گرماي خورشيد، تنها عناصر سنگين ميتوانند به صورت ذرات ريز كه در عقب گاز قرص قرار ميگيرند به گسترش و انباشتگي خود ادامه دهند.
سيارات خاكي كه به طور عمده از آهناكي- سيليسيم و منيزيم تشكيل شدهاند به اين ترتيب به وجود آمدهاند.
8-2 : نظريه اشميت: نظريات اشميت اولين بار در سال 1943 انتشار يافت و پس از مرگ وي در سال 1956 نظرياتش با تغييرات جزئي توسط همكارانش كوزلوسكايا حلمي لون- ولبدينسكي مجدداً عرضه شد. بنا به نظريه اشميت، سطحي كه امروز مدار اغلب سيارات در آن واقع است استواي خورشيد اوليه بود. و ماده تشكيل دهنده سيارات، كه بيش از تشكيل آنها به صورت ماده ابري شكلي در اين سطح پخش بوده، به دور خورشيد حركت ميكرده است.
اشميت تشكيل سيارات را به دو مرحله تقسيم ميكند:
مرحله اول : تشكيل اجرام متوسط به ابعادي در حدود سياره سانها از ماده ابري شكل اوليه.
مرحله دوم: تشكيل سيارات از يكيشدن اجرام مرحله اول است.
اگر فرض كنيم كه تودههاي مخلوط از ذرات جامد و گاز به صورت ابر و به شكل قرص در استواي خورشيد اوليه قرار داشته است در اثر انباشتهشدن ذرات جامد در وسط قرص فاصله آنها كم و در نتيجه نيروي جاذبه ميان آنها زياد شده واين خود تراكم زياد ماده را سبب شده است. پس از مدتي در نقاط مختلفي از قرص، اجرام جامدي از انباشتگي ذرات جامد بوجود آمدهاند در اثر برخورد اجرام به يكديگر و خردشدن آنها، به هر حال پس از بوجود آمدن تعداد زيادي از اين اجرام، مرحله دوم يعني مرحله تشكيل سيارات از اجرام سيارهسان شروع شده است بعضي از اجرام سياره سان با جرم بيشتر و خردشدگي كمتر، در حقيقت جنين سيارههاي امروز بودهاند.
شکل گیری منظومه شمسی حدود 5 میلیارد سال پیش ، از ابری متشکل از گاز و غبار بین ستارهای ، آغاز گردید. جاذبه باعث انقباض ابر شده و کره متراکمی از گاز در مرکز ابر بوجود آورد. جاذبه همچنین باعث دوران هر چه سریعتر ابر شد. هنگام دوران، مواد موجود در ابر، پهن شده و حلقه ای به وجود آمد که نواحی متراکم مرکزی را در بر می گرفت. سرانجام در این ناحیه متراکم ، گرمای لازم برای وقوع واکنشهای هستهای فراهم گشت و بدین ترتیب ، ستاره خورشید بوجود آمد. اعضای کوچکتر منظومه شمسی از مواد موجود در این حلقه بوجود آمدند. این اعضاء عبارتند از سیارات ، سیارکها و ستاره دنباله دار.
