กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 68 นาที

ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะคือ ระบบที่ยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และมวลสารที่โคจรรอบ ดวง อาทิตย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงซึ่งโลกเป็นหนึ่งในนั้น...

ระบบสุริยะ

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน
ฟังบทความนี้

ระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์ดาวเคราะห์ดวงจันทร์และดาวเคราะห์แคระ[] (สีจริง ขนาดตามสเกล ระยะทางไม่ได้แสดงตามสเกล)
อายุ4.568 พันล้านปี[]
ที่ตั้ง
ดาวที่ใกล้ที่สุด
ประชากร
ดวงดาวดวงอาทิตย์
ดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์แคระที่รู้จัก
ดาวเทียมธรรมชาติที่รู้จัก758 [ D 3 ]
ดาวเคราะห์น้อยที่รู้จัก1,462,402 [ D 4 ]
ดาวหางที่รู้จัก4,629 [ D 4 ]
ระบบดาวเคราะห์
ประเภทสเปกตรัมของดาวฤกษ์จี2วี
เส้นน้ำค้างแข็ง~5 AU [ 5 ]
แกนกึ่งเอกของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุด30.07 AU [ D 5 ] ( ดาวเนปจูน )
หน้าผาคูเปอร์50–70 AU [ 3 ] [ 4 ]
เฮลิโอพอสตรวจพบที่ 120 AU [ 6 ]
ทรงกลมเนินเขา178,000–227,000 AU (2.82–3.59  ปีแสง ; 0.865–1.1  pc ) [ 7 ] [ 8 ]
โคจรรอบศูนย์กลางกาแล็กซี
ความเอียงที่ไม่เปลี่ยนแปลงต่อระนาบกาแล็กซี~60° เทียบกับระนาบสุริยวิถี[ c ]
ระยะทางถึงศูนย์กลางกาแล็กซี
24,000–28,000 ปีแสง
[ 9 ]
ความเร็ววงโคจร
720,000 กม./ชม. (450,000 ไมล์/ชม.) [ 10 ]
คาบการโคจร~230 ล้านปี[ 10 ]

ระบบสุริยะคือ ระบบที่ยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และมวลสารที่โคจรรอบ ดวง อาทิตย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงซึ่งโลกเป็นหนึ่งในนั้น ระบบสุริยะเป็นระบบดาวเคราะห์ รอบดาวฤกษ์เดี่ยวที่แยกตัวออกมา (ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวฤกษ์ ขนาดใหญ่ ) ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกระบบนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อนเมื่อบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงของเมฆโมเลกุล ยุบ ตัวลง ทำให้เกิดดวงอาทิตย์และจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิด ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการรวมตัวของวัตถุที่โคจร รอบดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์มีมวลคิดเป็น 99.86% ของมวลรวมของระบบสุริยะ ภายในแกนกลางของดวงอาทิตย์ไฮโดรเจนจะหลอมรวมกันเป็นฮีเลียมปล่อยพลังงานออกมาซึ่งถูกแผ่กระจายผ่านชั้นโฟโตสเฟียร์ ของดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดชั้นเฮลิโอสเฟียร์และอุณหภูมิที่ลดลงทั่วทั้งระบบสุริยะ

วัตถุที่มีมวลมากเป็นอันดับ ถัดไปในระบบสุริยะคือดาวเคราะห์ทั้งแปดดวง ซึ่งโดยนิยามแล้วมีอิทธิพล เหนือวงโคจร ที่พวกมันอาศัยอยู่ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นคือดาวเคราะห์ภาคพื้นดินได้แก่ดาวพุธดาวศุกร์โลก และดาวอังคารดาวเคราะห์ทั้งสี่ดวงนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะชั้นใน โลกและดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์เพียงสองดวงที่โคจรอยู่ใน เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของดวงอาทิตย์ซึ่งแสงแดดสามารถรักษาน้ำบนพื้นผิวให้เป็นของเหลวได้ภายใต้ความดันบรรยากาศ เลยเส้นน้ำแข็ง ออกไป ที่ระยะประมาณห้าหน่วยดาราศาสตร์ (AU) [ d ]คือดาวเคราะห์ของระบบสุริยะชั้นนอก ได้แก่ ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์สอง ดวง ( ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ) และ ดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์สองดวง( ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ) ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีมวลที่ไม่ใช่ดาวฤกษ์เกือบ 90% ของระบบสุริยะ

วัตถุที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ซึ่งไม่ได้ครอบงำวงโคจรของตัวเอง แต่โคจรรอบดวงอาทิตย์โดยตรง เรียกว่าดาวเคราะห์แคระศูนย์ดาวเคราะห์น้อยของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้ระบุเซเรพลูโตอีริส มาเคมาเคและเฮาเมียว่าเป็นดาวเคราะห์แคระ[ 12 ]วัตถุในระบบสุริยะอีกสี่ดวงโดยทั่วไปถูกระบุว่าเป็นดาวเคราะห์แคระเช่นกัน ได้แก่ออร์คัควา อา ร์กงกงและเซดนา [ 13 ] วัตถุในระบบสุริยะขนาดเล็ก จำนวนมากเช่น ดาวเคราะห์น้อย ดาวหางเซนทอร์อุกกาบาตและเมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์มี มวลน้อยกว่า ดาวเคราะห์ แคระ [ e ]ดาวเคราะห์แคระเซเรสและวัตถุขนาดเล็กเหล่านี้จำนวนมากตั้งอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อย (ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี) ในขณะที่ดาวเคราะห์แคระอื่นๆ ทั้งหมดเป็นสมาชิกของกลุ่ม วัตถุที่อยู่เลยวง โคจร ของเนปจูนซึ่งอาจพบได้ในแถบไคเปอร์ที่อยู่นอกเนปจูนหรือในจานกระจายตัวที่ไกล ออกไป

วัตถุจำนวนมากในระบบสุริยะไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์โดยตรง แต่เป็นดาวบริวารตามธรรมชาติซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "ดวงจันทร์" ของวัตถุขนาดใหญ่กว่า ดวงจันทร์เหล่านี้สามารถพบได้ทั่วทั้งระบบสุริยะ มีขนาดตั้งแต่ดวงจันทร์ที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ไปจนถึงดวงจันทร์ ขนาด เล็กที่มีมวลน้อยกว่ามาก ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสองดวง ( แกนีมีดของดาวพฤหัสบดีและไททันของดาวเสาร์) มีขนาดใหญ่กว่า (แม้จะมีมวลน้อยกว่า) ดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุด (ดาวพุธ) ในขณะที่ดวงจันทร์ที่มีมวลมากที่สุดเจ็ดดวง ซึ่งรวมถึงดวงจันทร์ ของโลก มีมวลและขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์แคระทุกดวง

ภายในเฮลิโอสเฟียร์ ระบบสุริยะถูกปกคลุมไปด้วย อนุภาค พลาสมา ที่มีประจุไฟฟ้า จากลมสุริยะ อยู่ตลอดเวลา ซึ่งอนุภาคเหล่านี้รวมกับฝุ่นละอองระหว่างดาวเคราะห์ ก๊าซ และรังสีคอสมิกก่อให้เกิดตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ระหว่างวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะ ประมาณที่ระยะห่าง 70–90 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ ลมสุริยะจะถูกหยุดโดยตัวกลางระหว่างดาวทำให้เกิดเฮลิโอพอสและขอบเขตระหว่างตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์กับอวกาศระหว่างดาว ไกลออกไปอีกที่ไหนสักแห่ง2,000 AUจากดวงอาทิตย์ขยายออกไปเป็นบริเวณรอบนอกสุดของระบบสุริยะ ซึ่งเป็นเมฆออร์ต ตามทฤษฎี แหล่งกำเนิดของดาวหางคาบยาวขยายไปจนถึงขอบของระบบสุริยะ ขอบของทรงกลมฮิลล์ที่ระยะ 178,000–227,000 AU (2.81–3.59  ปีแสง ) ซึ่งศักยภาพแรงโน้มถ่วงจะเท่ากับศักยภาพของกาแล็กซี[ 14 ]ปัจจุบันระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านเมฆของสสารระหว่างดาวที่เรียกว่าเมฆท้องถิ่นดาวฤกษ์ ที่อยู่ ใกล้ระบบสุริยะที่สุด คือ พร็อกซิมา เซนทอรีอยู่ห่างออกไป 269,000 AU (4.25 ปีแสง) ทั้งสองอยู่ในฟองท้องถิ่น ซึ่ง เป็น บริเวณที่ค่อนข้างเล็กกว้าง 1,000 ปีแสงของทางช้างเผือก

คำนิยาม

ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุทั้งหมดที่ถูกดึงดูดเข้าหาดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบดวงอาทิตย์[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลอธิบายระบบสุริยะว่าเป็นวัตถุทั้งหมดที่ถูกยึดเหนี่ยวด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ได้แก่ ดวงอาทิตย์เอง ดาวเคราะห์ทั้งแปดดวง และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์[ 18 ]นาซาอธิบายระบบสุริยะว่าเป็นระบบดาวเคราะห์ซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์และวัตถุทั้งหมดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์[ 19 ]

การใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ในชื่อนั้นแตกต่างกันไป เมื่อไม่ได้ใช้เป็นคำนามเฉพาะและเขียนโดยไม่ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ คำว่า "ระบบสุริยะ" อาจหมายถึงระบบสุริยะเองหรือระบบดาวเคราะห์ ใดๆ ที่คล้ายคลึงกับระบบสุริยะ[ 15 ]สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลซึ่งเป็นหน่วยงานที่มีอำนาจเกี่ยวกับระบบการตั้งชื่อทางดาราศาสตร์กำหนดให้ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่กับชื่อของวัตถุทางดาราศาสตร์แต่ละชิ้น แต่ใช้โครงสร้างแบบผสมระหว่าง "ระบบสุริยะ" และ "ระบบสุริยะ" ในเอกสารแนวทางการตั้งชื่อ[ 20 ]

การก่อตัวและวิวัฒนาการ

อดีต

แผนภาพแสดง จานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดของระบบสุริยะในยุคแรกซึ่งเป็นต้นกำเนิดของโลกและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ

ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นเมื่ออย่างน้อย 4.568 พันล้านปีก่อนจากการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของบริเวณภายในเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่[ b ]เมฆเริ่มต้นนี้อาจมีขนาดกว้างหลายปีแสงและอาจให้กำเนิดดาวฤกษ์หลายดวง[ 22 ]เช่นเดียวกับเมฆโมเลกุลทั่วไป เมฆนี้ประกอบด้วยไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ มีฮีเลียมบ้าง และมีธาตุหนักจำนวนเล็กน้อยที่หลอมรวมกันโดยดาวฤกษ์รุ่นก่อนๆ[ 23 ]

เมื่อเนบิวลาก่อนดวงอาทิตย์[ 23 ]ยุบตัวลงการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมทำให้มันหมุนเร็วขึ้น ศูนย์กลางซึ่งเป็นที่ที่มวลส่วนใหญ่รวมตัวกันนั้นร้อนขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเทียบกับบริเวณโดยรอบ[ 22 ]เมื่อเนบิวลาที่หดตัวหมุนเร็วขึ้น มันเริ่มแบนราบลงเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ200 AU [ 22 ] [ 24 ] และ ดาวฤกษ์ต้นกำเนิดที่ร้อนและหนาแน่นอยู่ตรงกลาง[ 25 ] [ 26 ]ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากการสะสมตัวจากจานนี้[ 27 ]ซึ่งฝุ่นและก๊าซดึงดูดกันด้วยแรงโน้มถ่วง รวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นวัตถุที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ อาจมีดาวเคราะห์ต้นกำเนิดหลายร้อยดวงในระบบสุริยะยุคแรก แต่พวกมันอาจรวมตัวกัน ถูกทำลาย หรือถูกขับออกไป เหลือไว้เพียงดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ และวัตถุขนาดเล็ก ที่เหลือ อยู่[ 28 ] [ 29 ] ในระบบสุริยะชั้นใน ความร้อนจากกระบวนการสะสมมวลเกินจุดเดือดของโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนในช่วงล้านปีแรก ส่งผลให้ดาวเคราะห์ชั้นในมีปริมาณคาร์บอนต่ำ ขอบเขตของกระบวนการนี้ถูกเรียกว่าเส้นเขม่า [ 30 ] เมื่อจานระบบสุริยะเย็นลง เส้นนี้จะเคลื่อนเข้ามาด้านในและปัจจุบันอยู่ในวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์[ 31 ]วัสดุอื่นที่ไม่ใช่โลหะและซิลิเกต เนื่องจากมีจุดเดือดสูงกว่า จึงไม่สามารถคงอยู่ในรูปของแข็งได้ ที่นี่จึงเกิดดาวเคราะห์ที่ส่วนใหญ่เป็นหิน ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร เนื่องจาก วัสดุ ที่ทนความร้อน เหล่านี้ ประกอบขึ้นเป็นเพียงส่วนน้อยของเนบิวลาสุริยะ ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินจึงไม่สามารถเติบโตได้ใหญ่มาก[ 28 ]

ดาวเคราะห์ยักษ์ (ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) ก่อตัวขึ้นไกลออกไป นอกเหนือเส้นน้ำแข็ง ซึ่งเป็นจุดระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ที่ซึ่งวัสดุเย็นพอที่ สารประกอบน้ำแข็ง ระเหยจะคงอยู่ในสถานะของแข็งได้ น้ำแข็งที่ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์เหล่านี้มีมากกว่าโลหะและซิลิเกตที่ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ชั้นใน ทำให้พวกมันสามารถเติบโตจนมีมวลมากพอที่จะดักจับชั้นบรรยากาศขนาดใหญ่ของไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งเป็นธาตุที่เบาที่สุดและมีมากที่สุด[ 28 ]เศษซากที่เหลือที่ไม่ได้กลายเป็นดาวเคราะห์จะรวมตัวกันในบริเวณต่างๆ เช่น เข็มขัดดาวเคราะห์น้อย เข็มขัดไคเปอร์ และเมฆออร์ต[ 28 ]

ภายใน 50 ล้านปี ความดันและความหนาแน่นของไฮโดรเจนในใจกลางของดาวฤกษ์แรกเริ่มมีมากพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นเทอร์โมนิวเคลียร์ได้[ 32 ]เมื่อฮีเลียมสะสมที่แกนกลาง ดวงอาทิตย์ก็สว่างขึ้น[ 33 ]ในช่วงต้นของช่วงชีวิตดาวฤกษ์หลัก ความสว่างของมันอยู่ที่ 70% ของความสว่างในปัจจุบัน[ 34 ]อุณหภูมิอัตราการเกิดปฏิกิริยาความดัน และความหนาแน่นเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงสมดุลอุทกสถิต : ความดันความร้อนหักล้างแรงโน้มถ่วง ณ จุดนี้ ดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวฤกษ์หลัก[ 35 ]ลมสุริยะจากดวงอาทิตย์สร้างเฮลิโอสเฟียร์และกวาดก๊าซและฝุ่นที่เหลือจากจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดออกไปสู่อวกาศระหว่างดาว[ 33 ]

หลังจากการสลายตัวของจานโปรโตแพลเนตารีแบบจำลอง Niceเสนอว่าการปะทะกันทางแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ทำให้แต่ละดวงเคลื่อนที่ไปยังวงโคจรที่แตกต่างกัน ซึ่งนำไปสู่ความไม่เสถียรทางพลศาสตร์ของระบบทั้งหมด ทำให้ดาวเคราะห์น้อยกระจัดกระจายและในที่สุดก็ทำให้ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์อยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน ในช่วงเวลานี้สมมติฐาน grand tackชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนที่เข้าด้านในครั้งสุดท้ายของดาวพฤหัสบดีทำให้แถบดาวเคราะห์น้อยกระจายตัวออกไปเป็นจำนวนมาก นำไปสู่การระดมยิงครั้งใหญ่ในช่วงปลายของดาวเคราะห์ชั้นใน[ 36 ] [ 37 ]

ปัจจุบันและอนาคต

ระบบสุริยะยังคงอยู่ในสถานะที่ค่อนข้างเสถียรและค่อยๆ เปลี่ยนแปลงไปโดยการโคจรรอบดวงอาทิตย์ อย่างโดดเดี่ยว ด้วยแรงโน้มถ่วง[ 38 ]แม้ว่าระบบสุริยะจะค่อนข้างเสถียรมาเป็นเวลาหลายพันล้านปีแล้ว แต่ในทางเทคนิคแล้วมันก็วุ่นวาย [ 39 ]และในที่สุดก็อาจถูกทำลายได้มีโอกาสเล็กน้อยที่ดาวฤกษ์ดวงอื่นจะโคจรผ่านระบบสุริยะในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า แม้ว่าสิ่งนี้อาจทำให้ระบบไม่เสถียรและในที่สุดจะนำไปสู่การขับไล่ดาวเคราะห์ การชนกันของดาวเคราะห์ หรือดาวเคราะห์พุ่งชนดวงอาทิตย์ในอีกหลายล้านปีต่อมา แต่มันก็มีแนวโน้มที่จะทำให้ระบบสุริยะยังคงอยู่ในสภาพเดิมเหมือนในปัจจุบัน[ 40 ]

ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับขนาดที่ใหญ่ที่สุดในช่วงที่เป็นดาวยักษ์แดง

ช่วงลำดับหลักของดวงอาทิตย์ ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงสิ้นสุด จะกินเวลาประมาณ 10 พันล้านปี เมื่อเทียบกับประมาณ 2 พันล้านปีสำหรับช่วงอื่นๆ ทั้งหมดของชีวิต ก่อน เป็นซาก ของดวงอาทิตย์รวมกัน [ 41 ]ระบบสุริยะจะยังคงมีลักษณะอย่างที่เรารู้จักในปัจจุบัน จนกว่าไฮโดรเจนในแกนกลางของดวงอาทิตย์จะถูกเปลี่ยนเป็นฮีเลียมทั้งหมด ซึ่งจะเกิดขึ้นในอีกประมาณ 5 พันล้านปีข้างหน้า นี่จะเป็นจุดสิ้นสุดของชีวิตช่วงลำดับหลักของดวงอาทิตย์ ในเวลานั้น แกนกลางของดวงอาทิตย์จะหดตัวลง โดยมี การหลอมรวม ไฮโดรเจนเกิดขึ้นตามเปลือกที่ล้อมรอบฮีเลียมเฉื่อย และพลังงานที่ปล่อยออกมาจะมากกว่าในปัจจุบัน ชั้นนอกของดวงอาทิตย์จะขยายตัวเป็นประมาณ 260 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางปัจจุบัน และดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดงเนื่องจากพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้น พื้นผิวของดวงอาทิตย์จะเย็นกว่า (2,600 K (4,220 °F) ที่จุดเย็นที่สุด) กว่าในช่วงลำดับหลัก[ 41 ]

คาดว่าดวงอาทิตย์ที่กำลังขยายตัวจะทำให้ดาวพุธและดาวศุกร์กลายเป็นไอ และทำให้โลกและดาวอังคารไม่สามารถอยู่อาศัยได้ (อาจทำลายโลกด้วย) [ 42 ] [ 43 ]ในที่สุด แกนกลางจะร้อนพอที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของฮีเลียม ดวงอาทิตย์จะเผาไหม้ฮีเลียมเป็นเวลาเพียงเศษเสี้ยวของเวลาที่เผาไหม้ไฮโดรเจนในแกนกลาง ดวงอาทิตย์มีมวลไม่มากพอที่จะเริ่มปฏิกิริยาฟิวชันของธาตุที่หนักกว่า และปฏิกิริยานิวเคลียร์ในแกนกลางจะลดลง ชั้นนอกของมันจะถูกขับออกไปในอวกาศ เหลือไว้เพียงดาวแคระขาว ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งมีมวลครึ่งหนึ่งของมวลเดิมของดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดเท่าโลกเท่านั้น[ 41 ]ชั้นนอกที่ถูกขับออกไปอาจก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ โดยนำวัสดุบางส่วนที่ก่อตัวเป็นดวงอาทิตย์กลับคืนสู่ สสารระหว่าง ดาวฤกษ์ – แต่ตอนนี้อุดมไปด้วยธาตุที่หนักกว่าเช่น คาร์บอน[ 44 ] [ 45 ]

ลักษณะทั่วไป

ภาพถ่ายสีที่ปรับปรุงคุณภาพแล้วจากดวงจันทร์แสดงส่วนประกอบต่างๆ ของระบบสุริยะ จุดสามจุดทางด้านซ้ายล่างคือ ดาวเสาร์ดาวอังคารและดาวพุธ จากซ้ายไปขวา และตรงกลางภาพคือโคโรนาของดวงอาทิตย์ ที่โผลขึ้นเหนือ ขอบมืดของดวงจันทร์ ซึ่งทางด้านขวาได้รับแสงจากโลก

นักดาราศาสตร์บางครั้งแบ่งโครงสร้างของระบบสุริยะออกเป็นภูมิภาคต่างๆระบบสุริยะชั้นในประกอบด้วยดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร และวัตถุต่างๆ ในแถบดาวเคราะห์น้อยระบบสุริยะชั้นนอกประกอบด้วยดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และวัตถุต่างๆ ในแถบไคเปอร์ [ 46 ] นับตั้งแต่การค้นพบแถบไคเปอร์ ส่วนนอกสุดของระบบสุริยะถือเป็นภูมิภาคที่แตกต่างออกไป ซึ่งประกอบด้วยวัตถุที่อยู่เลยดาวเนปจูนไป[ 47 ]

องค์ประกอบ

องค์ประกอบหลักของระบบสุริยะคือดวงอาทิตย์ ซึ่ง เป็น ดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท Gที่มีมวล 99.86% ของมวลที่ทราบทั้งหมดของระบบและมีอิทธิพลเหนือระบบด้วยแรงโน้มถ่วง[ 48 ]วัตถุขนาดใหญ่ที่สุดสี่ดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งก็คือดาวเคราะห์ยักษ์ คิดเป็น 99% ของมวลที่เหลือ โดยดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์รวมกันมีมวลมากกว่า 90% วัตถุที่เหลือของระบบสุริยะ (รวมถึงดาวเคราะห์ภาคพื้นดินสี่ดวง ดาวเคราะห์แคระ ดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง) รวมกันมีมวลน้อยกว่า 0.002% ของมวลทั้งหมดของระบบสุริยะ[ f ]

ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมประมาณ 98% [ 52 ]เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์[ 53 ] [ 54 ]มีการไล่ระดับองค์ประกอบในระบบสุริยะ ซึ่งเกิดจากความร้อนและแรงดันแสงจากดวงอาทิตย์ในยุคแรก วัตถุที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ซึ่งได้รับผลกระทบจากความร้อนและแรงดันแสงมากกว่า จะประกอบด้วยธาตุที่มีจุดหลอมเหลวสูง วัตถุที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์จะประกอบด้วยวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเป็นส่วนใหญ่[ 55 ]ขอบเขตในระบบสุริยะที่สารระเหยเหล่านั้นสามารถรวมตัวกันได้เรียกว่าเส้นน้ำแข็งและอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณห้าเท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์[ 5 ]

วงโคจร

ภาพเคลื่อนไหวแสดงการโคจรของ ดาวเคราะห์ชั้นในในระบบสุริยะแต่ละเฟรมแสดงถึงการเคลื่อนที่ 2 วัน
ภาพเคลื่อนไหวแสดงการโคจรของ ดาวเคราะห์ชั้นนอกในระบบสุริยะภาพเคลื่อนไหวนี้เร็วกว่าภาพเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ชั้นในถึง 100 เท่า

ดาวเคราะห์และวัตถุขนาดใหญ่อื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ระนาบคงที่ของระบบสุริยะเช่นเดียวกับวงโคจรของโลกที่เรียกว่าระนาบสุริยวิถีและใกล้เคียงที่สุดคือวงโคจรของดาวพฤหัสบดี โดยมีมุมเอียง 0.3219° [ 56 ]วัตถุที่เป็นน้ำแข็งขนาดเล็ก เช่น ดาวหาง มักจะโคจรทำมุมกับระนาบนี้มากกว่าอย่างเห็นได้ชัด[ 57 ] [ 58 ]ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะมีระบบรองเป็นของตัวเอง โดยมีดาวบริวารธรรมชาติที่เรียกว่าดวงจันทร์โคจรรอบ ดาวบริวารธรรมชาติขนาดใหญ่ที่สุดทั้งหมดหมุนรอบตัวเองแบบซิงโครนัสโดยมีด้านหนึ่งหันเข้าหาดาวแม่ตลอดเวลา ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ดวงมีวงแหวนดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นแผ่นบางๆ ของอนุภาคขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวเคราะห์พร้อมกัน[ 59 ]

ผลจากการก่อตัวของระบบสุริยะดาวเคราะห์และวัตถุอื่นๆ ส่วนใหญ่จึงโคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกับการหมุนของดวงอาทิตย์ นั่นคือ ทวนเข็มนาฬิกา เมื่อมองจากเหนือขั้วโลกเหนือของโลก[ 60 ]มีข้อยกเว้น เช่นดาวหางฮัลเลย์ [ 61 ] ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่โคจรรอบดาวเคราะห์ใน ทิศทาง เดียวกับการหมุนของดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ไทรทัน ของเนปจูน เป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดที่โคจรในทิศทางตรงกันข้าม คือ ย้อนกลับ[ 62 ]วัตถุขนาดใหญ่ส่วนใหญ่หมุนรอบแกนของตัวเองในทิศทางเดียวกับการโคจร แม้ว่าการหมุนของดาวศุกร์จะเป็นแบบย้อนกลับก็ตาม[ 63 ]

โดยประมาณอย่างคร่าวๆกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์อธิบายวงโคจรของวัตถุรอบดวงอาทิตย์[ 64 ] : 433–437 กฎเหล่านี้กำหนดว่าวัตถุแต่ละชิ้นเคลื่อนที่ไปตามวงรีโดยมีดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัส จุดหนึ่ง ซึ่งทำให้ระยะห่างของวัตถุจากดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งปี จุดที่วัตถุเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าจุดใกล้ดวงอาทิตย์(perihelion ) ในขณะที่จุดที่วัตถุอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าจุดไกลดวงอาทิตย์ (aphelion ) [ 65 ] : 9-6 ยกเว้นดาวพุธ วงโคจรของดาวเคราะห์เกือบจะเป็นวงกลม แต่ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุในแถบไคเปอร์จำนวนมากมีวงโคจรเป็นวงรีสูง กฎของเคปเลอร์อธิบายเฉพาะอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ที่มีต่อวัตถุที่โคจรเท่านั้น ไม่ใช่แรงดึงดูดของวัตถุต่างๆ ที่มีต่อกัน ในระยะเวลาของมนุษย์ การรบกวนเหล่านี้สามารถอธิบายได้โดยใช้แบบจำลองเชิงตัวเลข[ 65 ] : 9-6 แต่ระบบดาวเคราะห์สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างอลหม่านได้ในช่วงหลายพันล้านปี[ 66 ]

โมเมนตัมเชิงมุมของระบบสุริยะเป็นการวัดปริมาณรวมของโมเมนตัมเชิงวงโคจรและการหมุนที่ส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ทั้งหมดมี[ 67 ]แม้ว่าดวงอาทิตย์จะมีมวลมากที่สุดในระบบ แต่คิดเป็นเพียงประมาณ 2% ของโมเมนตัมเชิงมุม[ 68 ] [ 69 ]ดาวเคราะห์ โดยเฉพาะดาวพฤหัสบดี มีส่วนสำคัญในโมเมนตัมเชิงมุมที่เหลือ เนื่องจากการรวมกันของมวล วงโคจร และระยะห่างจากดวงอาทิตย์ โดยอาจมีส่วนสำคัญจากดาวหางด้วย[ 68 ]

คาบการโคจรและความเร็วของดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ คาบการโคจร (วัน) คาบการโคจร (ปีโลก) ความเร็ววงโคจร[ 70 ]
ปรอท 87.969 0.241 47.9 กม./วินาที (29.8 ไมล์/วินาที)
ดาวศุกร์ 224.701 0.615 35.0 กม./วินาที (21.7 ไมล์/วินาที)
โลก 365.256 1.000 29.8 กม./วินาที (18.5 ไมล์/วินาที)
ดาวอังคาร 686.980 1.881 24.1 กม./วินาที (15.0 ไมล์/วินาที)
ดาวพฤหัสบดี 4,332.589 11.862 13.1 กม./วินาที (8.1 ไมล์/วินาที)
ดาวเสาร์ 10,759.22 29.457 9.7 กม./วินาที (6.0 ไมล์/วินาที)
ยูเรนัส 30,688.5 84.020 6.8 กม./วินาที (4.2 ไมล์/วินาที)
ดาวเนปจูน 60,182 164.8 5.4 กม./วินาที (3.4 ไมล์/วินาที)

ระยะทางและมาตราส่วน

ระยะห่างเชิงวงโคจรสัมพัทธ์ในระบบสุริยะแสดงให้เห็นในรูปแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบบย่อ

รัศมีของดวงอาทิตย์คือ 0.0047 AU (700,000 กม.; 400,000 ไมล์) [ 71 ]ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงครอบครองปริมาตรเพียง 0.00001% (1 ส่วนใน 10 7 ) ของปริมาตรทรงกลมที่มีรัศมีขนาดวงโคจรของโลก ในขณะที่ปริมาตรของโลกนั้นประมาณ 1 ในล้าน (10 −6 ) ของปริมาตรของดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดคืออยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 5.2 หน่วยดาราศาสตร์และมีรัศมี 71,000 กิโลเมตร (0.00047 หน่วยดาราศาสตร์; 44,000 ไมล์) ในขณะที่ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดคือดาวเนปจูน30 AUจากดวงอาทิตย์[ 54 ] [ 72 ]

โดยส่วนใหญ่แล้ว ยิ่งดาวเคราะห์หรือแถบดาวเคราะห์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากเท่าใด ระยะห่างระหว่างวงโคจรของดาวเคราะห์นั้นกับวงโคจรของวัตถุที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดถัดไปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ดาวศุกร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 0.33 AU มากกว่าดาวพุธ ในขณะที่ดาวเสาร์อยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดี 4.3 AU และดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดาวยูเรนัส 10.5 AU มีความพยายามที่จะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางวงโคจรเหล่านี้ เช่นกฎของ Titius–Bode [ 73 ]และแบบจำลองของ Johannes Keplerที่อิงตามทรงหลายเหลี่ยมเพลโต[ 74 ] แต่การค้นพบอย่างต่อเนื่อง ได้ทำให้สมมติฐานเหล่านี้ไม่ถูกต้อง[ 75 ]

แบบจำลองระบบสุริยะบางแบบพยายามสื่อถึงขนาดสัมพัทธ์ที่เกี่ยวข้องในระบบสุริยะในแง่ของมนุษย์ บางแบบมีขนาดเล็ก (และอาจเป็นเชิงกล – เรียกว่าแบบจำลองระบบสุริยะ ) ในขณะที่บางแบบขยายออกไปครอบคลุมเมืองหรือพื้นที่ระดับภูมิภาค[ 76 ]แบบจำลองขนาดใหญ่ที่สุดคือแบบจำลองระบบสุริยะของสวีเดน ซึ่งใช้ สนามกีฬา Avicii Arenaขนาด 110 เมตร (361 ฟุต) ในสตอกโฮล์มเป็นดวงอาทิตย์แทน และตามมาตราส่วน ดาวพฤหัสบดีเป็นทรงกลมขนาด 7.5 เมตร (25 ฟุต) ที่สนามบินสตอกโฮล์มอาร์ลันดาห่างออกไป 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) ในขณะที่วัตถุที่อยู่ไกลที่สุดในปัจจุบันคือSednaเป็นทรงกลมขนาด 10 เซนติเมตร (4 นิ้ว) ในLuleåห่างออกไป 912 กิโลเมตร (567 ไมล์) [ 77 ] [ 78 ]ที่มาตราส่วนนั้น ระยะทางไปยัง Proxima Centauri จะไกลกว่าระยะทางจากดวงจันทร์ถึงโลกประมาณ 8 เท่า

หากระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเนปจูนถูกปรับขนาดเป็น 100 เมตร (330 ฟุต) ดวงอาทิตย์จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 ซม. (1.2 นิ้ว) (ประมาณสองในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกอล์ฟ) ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งหมดจะมีขนาดเล็กกว่าประมาณ 3 มม. (0.12 นิ้ว) และเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกพร้อมกับดาวเคราะห์ภาคพื้นดินอื่นๆ จะมีขนาดเล็กกว่าหมัด (0.3 มม. หรือ 0.012 นิ้ว) ที่ระดับนี้[ 79 ]

การเปรียบเทียบระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ โดยแถบสีขาวแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของวงโคจร ขนาดของดาวเคราะห์ไม่ได้แสดงตามสัดส่วนจริง

ความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัย

การเปรียบเทียบเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของระบบสุริยะและ ดาวฤกษ์แคระแดงเย็นจัด TRAPPIST-1ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่ามีดาวเคราะห์คล้ายโลก 7 ดวงโคจรอย่างเสถียรรอบดาวฤกษ์ดวงนี้
การเปรียบเทียบเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้สำหรับอุณหภูมิของดาวฤกษ์ที่แตกต่างกัน โดยใช้ตัวอย่างดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จัก รวมถึงโลก ดาวอังคาร และดาวศุกร์ จากบนลงล่าง ได้แก่ดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท F , ดาวแคระเหลือง (ดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท G), ดาวแคระส้ม (ดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท K), ดาวแคระแดง ทั่วไป และดาวแคระเย็นจัด

โดยทั่วไปแล้ว เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของระบบสุริยะจะตั้งอยู่ในระบบสุริยะชั้นในรอบโลก ซึ่งน้ำสามารถอยู่ในรูปของเหลวบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ได้[ 80 ]

นอกจากพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว ปัจจัยอื่นๆ ที่ทำให้สามารถอยู่อาศัยได้คือ สนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ของดวงอาทิตย์และสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ (สำหรับดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็ก) สนามแม่เหล็กเหล่านี้จะปกป้องดาวเคราะห์จากอนุภาคพลังงานสูงระหว่างดวงดาวที่เรียกว่ารังสีคอสมิก ได้บางส่วน ความหนาแน่นของรังสีคอสมิกในตัวกลางระหว่างดวงดาวและความแรงของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปตามช่วงเวลาที่ยาวนานมาก ดังนั้นระดับการทะลุทะลวงของรังสีคอสมิกในระบบสุริยะจึงแตกต่างกันไป แม้ว่าจะไม่ทราบว่าเปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงใด[ 81 ]

อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการอยู่อาศัยในระบบสุริยะไม่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพพื้นผิวเพียงอย่างเดียว และยิ่งไปกว่านั้น สภาพแวดล้อมของดวงอาทิตย์ก็อาจเอื้ออำนวยต่อการอยู่อาศัยได้เช่นกัน เนื่องจากอาจมีมหาสมุทรใต้พื้น ผิวที่เป็นไปได้ ของวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะ[ 82 ]หรือชั้นเมฆของดาวเคราะห์บางดวง โดยเฉพาะดาวศุกร์[ 83 ]

การเปรียบเทียบกับระบบนอกระบบสุริยะ

การวิเคราะห์ข้อมูลจากเคปเลอร์แสดงให้เห็นว่าระบบดาวเคราะห์ที่สังเกตได้ในทางช้างเผือกแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม ได้แก่ "คล้ายกัน" ซึ่งประกอบด้วยดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ระยะห่างใกล้เคียงกัน และมีวงโคจรเป็นวงกลมมาก "เป็นระเบียบ" ซึ่งมวลของดาวเคราะห์มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากดาวฤกษ์ และ "ผสม" ซึ่งไม่แสดงรูปแบบใดๆ ในเรื่องมวลเลย ระบบสุริยะเป็นระบบที่เป็นระเบียบ เช่นเดียวกับระบบที่สังเกตได้ 37% อย่างไรก็ตาม ระบบที่คล้ายกันเป็นส่วนใหญ่ คิดเป็น 59% ของระบบที่สังเกตได้ ในขณะที่ระบบผสมคิดเป็นเพียง 4% [ 84 ]

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบนอกระบบสุริยะอื่นๆ ระบบสุริยะของเราโดดเด่นตรงที่ไม่มีดาวเคราะห์อยู่ภายในวงโคจรของดาวพุธ[ 85 ] [ 86 ]ระบบสุริยะที่เรารู้จักนั้นไม่มีซูเปอร์เอิร์ธซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลระหว่างหนึ่งถึงสิบเท่าของโลก[ 85 ]แม้ว่าดาวเคราะห์ดวงที่เก้า ในสมมติฐาน หากมีอยู่จริง ก็อาจเป็นซูเปอร์เอิร์ธที่โคจรอยู่บริเวณขอบของระบบสุริยะ[ 87 ]

โดยทั่วไปแล้ว ระบบสุริยะจะมีเพียงดาวเคราะห์ภาคพื้นดินขนาดเล็กและดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ขนาดใหญ่เท่านั้น ดาวเคราะห์ขนาดกลางเป็นเรื่องปกติในที่อื่นๆ ทั้งที่เป็นหินและแก๊ส ดังนั้นจึงไม่มี "ช่องว่าง" อย่างที่เห็นระหว่างขนาดของโลกและดาวเนปจูน (ซึ่งมีรัศมีใหญ่กว่า 3.8 เท่า) เนื่องจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าโลกเหล่านี้หลายดวงอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของตนเองมากกว่าที่ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ จึงเกิดสมมติฐานขึ้นว่าระบบดาวเคราะห์ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยดาวเคราะห์จำนวนมากที่อยู่ใกล้กัน และโดยทั่วไปแล้วลำดับของการชนกันของดาวเคราะห์เหล่านี้จะทำให้มวลรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เพียงไม่กี่ดวง แต่ในกรณีของระบบสุริยะการชนกันทำให้ดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกทำลายและถูกขับออกไป[ 85 ] [ 88 ]

วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเกือบจะเป็นวงกลม เมื่อเปรียบเทียบกับระบบอื่นๆ พวกมันมีค่าความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรน้อย กว่า [ 85 ]แม้ว่าจะมีการพยายามอธิบายบางส่วนด้วยอคติในวิธีการตรวจจับความเร็วเชิงรัศมีและบางส่วนด้วยปฏิสัมพันธ์ที่ยาวนานของดาวเคราะห์จำนวนมาก แต่สาเหตุที่แท้จริงยังคงไม่ได้รับการระบุ[ 85 ] [ 89 ]

ดวงอาทิตย์

ลูกบอลพลาสมาสีขาว
ดวงอาทิตย์ในสีที่แท้จริงเมื่อมองผ่านตัวกรองแสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ของระบบสุริยะและเป็นองค์ประกอบที่มีมวลมากที่สุด มวลมหาศาลของมัน (332,900 เท่าของมวลโลก ) [ 90 ]ซึ่งคิดเป็น 99.86% ของมวลทั้งหมดในระบบสุริยะ[ 91 ]ทำให้เกิดอุณหภูมิและความหนาแน่นในแกนกลางสูงพอที่จะรักษาปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์ของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียมได้[ 92 ] ซึ่งปลดปล่อย พลังงานจำนวนมหาศาล ส่วนใหญ่แผ่รังสีออกไปในอวกาศในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงสุดในแสงที่มองเห็นได้[ 93 ] [ 94 ]

เนื่องจากดวงอาทิตย์หลอมรวมไฮโดรเจนที่แกนกลาง จึงเป็นดาวฤกษ์ลำดับหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท G2ซึ่งการกำหนดประเภทหมายถึงอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพดาวฤกษ์ลำดับหลักที่ร้อนกว่าจะสว่างกว่าแต่มีอายุสั้นกว่า อุณหภูมิของดวงอาทิตย์อยู่ระหว่างอุณหภูมิของดาวฤกษ์ที่ร้อนที่สุดและดาวฤกษ์ที่เย็นที่สุด ดาวฤกษ์ที่สว่างและร้อนกว่าดวงอาทิตย์นั้นหายาก ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่สลัวและเย็นกว่ามาก ซึ่งรู้จักกันในชื่อดาวแคระแดง ประกอบขึ้นเป็นประมาณ 75 % ของ ดาวฤกษ์ ฟิวเซอร์ในทางช้างเผือก[ 95 ]

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ประเภท I ซึ่งก่อตัวขึ้นใน แขนกังวลของกาแล็กซีมีธาตุหนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม (" โลหะ " ในทางดาราศาสตร์) มากกว่าดาวฤกษ์ประเภท II ที่เก่ากว่าในส่วนนูนและฮาโล ของกาแล็กซี [ 96 ] ธาตุหนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมก่อตัวขึ้นในแกนกลางของดาวฤกษ์โบราณและดาวฤกษ์ที่ระเบิด ดังนั้นดาวฤกษ์รุ่นแรกจึงต้องตายไปก่อนที่จักรวาลจะอุดมไปด้วยอะตอมเหล่านี้ ดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดมีโลหะน้อย ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่เกิดในภายหลังมีโลหะมากกว่า เชื่อกันว่าปริมาณโลหะที่สูงขึ้นนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาระบบดาวเคราะห์ ของดวงอาทิตย์ เนื่องจากดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากการสะสมของ "โลหะ" [ 97 ]

บริเวณอวกาศที่ถูกครอบงำโดยสนามแม่เหล็ก ของดวงอาทิตย์ คือเฮลิโอสเฟียร์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของระบบสุริยะ นอกจากแสง แล้ว ดวงอาทิตย์ยังแผ่รังสีอนุภาคที่มีประจุ ( พลาสมา ) อย่างต่อเนื่อง เรียกว่าลมสุริยะกระแสนี้แผ่กระจายออกไปด้วยความเร็วตั้งแต่ 900,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (560,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ถึง 2,880,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (1,790,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) [ 98 ]เติมเต็มสุญญากาศระหว่างวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะ ผลที่ได้คือชั้น บรรยากาศที่ บางและมีฝุ่นละออง เรียกว่าตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ซึ่งขยายออกไปอย่างน้อย100 AU . [ 99 ]

กิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เช่นเปลวสุริยะและการปลดปล่อยมวลโคโรนารบกวนเฮลิโอสเฟียร์ ทำให้เกิดสภาพอากาศในอวกาศและก่อให้เกิดพายุแม่เหล็กโลก [ 100 ] การปลดปล่อยมวลโคโรนาและเหตุการณ์ที่คล้ายกันจะพัดสนามแม่เหล็กและวัสดุจำนวนมหาศาลจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กและวัสดุเหล่านี้กับสนามแม่เหล็กของโลกจะส่งอนุภาคที่มีประจุเข้าสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก ซึ่งปฏิสัมพันธ์เหล่านี้จะสร้างแสงออโรราที่มองเห็นได้ใกล้ขั้วแม่เหล็ก[ 101 ]โครงสร้างที่เสถียรที่สุดภายในเฮลิโอสเฟียร์คือแผ่นกระแสเฮลิโอสเฟียร์ซึ่งเป็นรูปทรงเกลียวที่เกิดจากการกระทำของสนามแม่เหล็กหมุนของดวงอาทิตย์บนตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์[ 102 ] [ 103 ]

ระบบสุริยะชั้นใน

ระบบสุริยะชั้นในคือบริเวณที่ประกอบด้วยดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและดาวเคราะห์น้อย[ 104 ] วัตถุในระบบสุริยะชั้นใน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะ[ 105 ]และอยู่ค่อนข้างใกล้กับดวงอาทิตย์ รัศมีของบริเวณทั้งหมดนี้น้อยกว่าระยะห่างระหว่างวงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ บริเวณนี้อยู่ภายในเส้นน้ำแข็งซึ่งน้อยกว่าเล็กน้อย5 AUจากดวงอาทิตย์[ 57 ]

ดาวเคราะห์ชั้นใน

ดาวศุกร์และโลกมีขนาดใกล้เคียงกัน ดาวอังคารใหญ่กว่าโลกประมาณ 0.55 เท่า และดาวพุธใหญ่กว่าโลกประมาณ 0.4 เท่า
ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินทั้งสี่ดวง ได้แก่ดาวพุธดาวศุกร์โลกและดาวอังคาร

ดาวเคราะห์ชั้นในทั้งสี่ดวงมีองค์ประกอบเป็นหินหนาแน่น มีดวงจันทร์ น้อยหรือไม่มีเลย และไม่มีระบบวงแหวนพวกมันประกอบด้วย แร่ธาตุ ทนความร้อน เป็นส่วนใหญ่ เช่นซิลิเกตซึ่งก่อตัวเป็นเปลือกและเนื้อโลกและโลหะ เช่น เหล็กและนิกเกล ซึ่งก่อตัวเป็นแกนกลางดาวเคราะห์ชั้นในสามในสี่ดวง (ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร) มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นพอที่จะก่อให้เกิดสภาพอากาศได้ ทุกดวงมีหลุมอุกกาบาตและ ลักษณะพื้นผิว ทางธรณีวิทยาเช่นหุบเขาแยกและภูเขาไฟ[ 106 ]

ดาวเคราะห์น้อย

ภาพแสดงกลุ่มดาวเคราะห์น้อย: ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก, ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของโลก, ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวอังคาร, แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก, ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวพฤหัสบดี, ดาวเคราะห์น้อยกรีกของดาวพฤหัสบดี, สามเหลี่ยมฮิลดาของดาวพฤหัสบดี
ภาพรวมของระบบสุริยะชั้นในจนถึงวงโคจรของดาวพฤหัสบดี

ดาวเคราะห์น้อย ยกเว้นเซเรส ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด จัดเป็นวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะและประกอบด้วยแร่ธาตุคาร์บอนหินทนไฟ และโลหะเป็นส่วนใหญ่ รวมถึงน้ำแข็งบางส่วน[ 143 ] [ 144 ]มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่เมตรไปจนถึงหลายร้อยกิโลเมตรดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มและตระกูล ดาวเคราะห์น้อย ตามลักษณะวงโคจร ดาวเคราะห์น้อยบางดวงมีดาวบริวารตามธรรมชาติที่โคจรรอบพวกมันนั่นคือดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่กว่า [ 145 ]

  • ดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวง โคจรของดาวพุธ คือดาวเคราะห์น้อยที่มีจุด ใกล้ดวงอาทิตย์ ที่สุดอยู่ภายในวงโคจรของดาวพุธ ปัจจุบันมีดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวพุธอย่างน้อย 362 ดวง และรวมถึงวัตถุที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในระบบสุริยะ[ 146 ]ยังไม่มี การค้นพบ ดาวเคราะห์น้อยประเภทวัลคาโนอิด ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวพุธและดวงอาทิตย์[ 147 ] [ 148 ]ณ ปี 2024 มีการค้นพบดาวเคราะห์น้อยหนึ่งดวงที่โคจรอยู่ภายในวงโคจรของดาวศุกร์โดยสมบูรณ์ คือ594913 ꞌAylóꞌchaxnim [ 149 ]
  • ดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวศุกร์คือดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวศุกร์ มีจำนวน 2,809 ดวง ณ ปี 2015 [ 150 ]
  • ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกมีวงโคจรที่เข้าใกล้กับวงโคจรของโลกค่อนข้างมาก[ 151 ]และบางดวงอาจเป็นวัตถุอันตรายได้เนื่องจากอาจชนกับโลกในอนาคต[ 152 ] [ 153 ]มีดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกที่รู้จักแล้วกว่า 37,000 ดวง ณ ปี 2024 [ 154 ]อุกกาบาตที่โคจรรอบดวงอาทิตย์จำนวนหนึ่งมีขนาดใหญ่พอที่จะติดตามได้ในอวกาศก่อนที่จะพุ่งชนโลก ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าการชนกันในอดีตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาและชีววิทยาของโลก[ 155 ]
  • ดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวอังคารคือดาวเคราะห์น้อยที่มีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่เหนือ 1.3 AU ซึ่งโคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวอังคาร[ 156 ]ณ ปี 2024 นาซาได้ระบุรายชื่อดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวอังคารที่ได้รับการยืนยันแล้วจำนวน 26,182 ดวง[ 150 ]

แถบดาวเคราะห์น้อย

แถบดาวเคราะห์น้อยครอบครองพื้นที่รูปทรงวงแหวนระหว่าง 2.3 และ3.3 AUจากดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี เชื่อกันว่าเป็นเศษซากจากการก่อตัวของระบบสุริยะที่ไม่สามารถรวมตัวกันได้เนื่องจากการรบกวนจากแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี[ 157 ]แถบดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยวัตถุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหนึ่งกิโลเมตรหลายหมื่นหรืออาจถึงล้านชิ้น[ 158 ]ถึงกระนั้น มวลรวมของแถบดาวเคราะห์น้อยก็ไม่น่าจะเกินหนึ่งในพันของมวลโลก[ 51 ]แถบดาวเคราะห์น้อยมีความหนาแน่นน้อยมาก ยานอวกาศสามารถผ่านไปได้โดยไม่มีเหตุการณ์ใดๆ เกิดขึ้น[ 159 ]

ดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวง ได้แก่เซเรสเวสต้าพัลลัสและไฮจีอามีเพียงเซเรสและเวสต้าเท่านั้นที่เคยถูกยานอวกาศสำรวจและมีภาพถ่ายโดยละเอียด

ด้านล่างนี้คือคำอธิบายของวัตถุขนาดใหญ่ที่สุดสามดวงในแถบดาวเคราะห์น้อย วัตถุเหล่านี้ทั้งหมดถือว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยระยะเริ่มต้นที่ค่อนข้างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นระยะก่อนกลายเป็นดาวเคราะห์ที่สมบูรณ์ (ดูรายชื่อดาวเคราะห์น้อยพิเศษ ): [ 160 ] [ 161 ] [ 162 ]

ดาวเคราะห์น้อยฮิลดาอยู่ในภาวะเรโซแนนซ์ 3:2 กับดาวพฤหัสบดี กล่าวคือ พวกมันโคจรรอบดวงอาทิตย์สามครั้งต่อทุกๆ สองรอบการโคจรของดาวพฤหัสบดี[ 176 ]พวกมันอยู่ในกลุ่มที่เชื่อมโยงกันสามกลุ่มระหว่างดาวพฤหัสบดีและแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก

ดาวเคราะห์ น้อยโทรจันเป็นวัตถุที่ตั้งอยู่ภายในจุดลากรางจ์ ที่มีเสถียรภาพทางแรงโน้มถ่วงของวัตถุอื่น ได้แก่L4 ซึ่งอยู่ข้างหน้า 60° ในวงโคจร หรือL5 ซึ่งอยู่ข้างหลัง 60° ในวงโคจร[ 177 ] เป็นที่ทราบกันว่าดาวเคราะห์ทุกดวงยกเว้นดาวพุธมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันอย่างน้อยหนึ่งดวง [ 178 ] [ 179 ] [ 180 ] จำนวน ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวพฤหัสบดีนั้นใกล้เคียงกับจำนวนดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อย[ 181 ]รองจากดาวพฤหัสบดี ดาวเนปจูนมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่ได้รับการยืนยันมากที่สุดถึง 28 ดวง[ 182 ]

ระบบสุริยะชั้นนอก

บริเวณรอบนอกของระบบสุริยะเป็นที่ตั้งของดาวเคราะห์ยักษ์และดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของพวกมันเซนทอร์และดาวหางคาบสั้น จำนวนมาก โคจรอยู่ในบริเวณนี้ เนื่องจากอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่า วัตถุแข็งในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะจึงมีสัดส่วนของสารระเหย เช่น น้ำ แอมโมเนีย และมีเทน มากกว่าดาวเคราะห์ในบริเวณรอบในของระบบสุริยะ เนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าทำให้สารประกอบเหล่านี้คงอยู่ในสถานะของแข็งได้โดยไม่เกิดการระเหิด อย่างมีนัยสำคัญ [ 28 ]

ดาวเคราะห์ชั้นนอก

ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีขนาดใหญ่กว่าดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนประมาณ 2 เท่า ใหญ่กว่าดาวศุกร์และโลกประมาณ 10 เท่า ใหญ่กว่าดาวอังคารประมาณ 20 เท่า และใหญ่กว่าดาวพุธประมาณ 25 เท่า
ภาพด้านล่างขวา แสดงดาวเคราะห์ชั้นนอก ได้แก่ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ชั้นใน ได้แก่ โลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ

ดาวเคราะห์ชั้นนอกทั้งสี่ดวงที่เรียกว่าดาวเคราะห์ยักษ์หรือดาวเคราะห์แบบดาวพฤหัสบดี รวมกันแล้วมีมวล 99% ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์[ f ]ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ดวงมีดวงจันทร์หลายดวงและระบบวงแหวน แม้ว่าจะมีเพียงวงแหวนของดาวเสาร์เท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ง่ายจากโลก[ 106 ]ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ประกอบด้วยก๊าซที่มีจุดหลอมเหลวต่ำมาก เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม และนีออน[ 183 ] จึงถูกเรียกว่าดาวเคราะห์ยักษ์ก๊าซ[ 184 ]ยูเรนัสและเนปจูนเป็นยักษ์น้ำแข็ง [ 185 ]หมายความว่าพวกมันส่วนใหญ่ประกอบด้วย'น้ำแข็ง' ในความหมายทางดาราศาสตร์(สารประกอบทางเคมีที่มีจุดหลอมเหลวสูงถึงไม่กี่ร้อยเคลวิน[ 183 ] เช่นน้ำ มีเทน แอมโมเนียไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์[ 186 ] ) สารที่เป็นน้ำแข็งประกอบเป็นส่วนใหญ่ของดาวบริวารของดาวเคราะห์ยักษ์และวัตถุขนาดเล็กที่อยู่นอกวงโคจรของเนปจูน[ 186 ] [ 187 ]

  • ดาวพฤหัสบดี (4.95–5.46 AU) [ D 6 ]เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและมีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะ บนพื้นผิวของดาวพฤหัสบดีมีแถบเมฆสีส้มน้ำตาลและสีขาวเคลื่อนที่ตามหลักการหมุนเวียนของบรรยากาศโดยมีพายุขนาดยักษ์หมุนวนอยู่บนพื้นผิว เช่นจุดแดงใหญ่และ'วงรี' สีขาวดาวพฤหัสบดีมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งพอที่จะเปลี่ยนทิศทางรังสีไอออนและทำให้เกิดแสงออโรราที่ขั้วของมัน [ 188 ]ณ ปี 2026 ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 115 ดวงซึ่งสามารถจัดกลุ่มได้คร่าวๆ เป็นสามกลุ่ม:
    • กลุ่ม Amalthea ประกอบด้วยMetis , Adrastea , AmaltheaและThebeพวกมันโคจรใกล้ดาวพฤหัสบดีมากกว่าดาวบริวารอื่นๆ อย่างมาก[ 189 ]วัสดุจากดาวบริวารธรรมชาติเหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดของวงแหวนจางๆ ของดาวพฤหัสบดี[ 190 ]
    • ดวงจันทร์กาลิเลียนซึ่งประกอบด้วยแกนี มีด คัลลิ สโตไอโอและยูโรปาพวกมันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดีและมีคุณสมบัติคล้ายดาวเคราะห์[ 191 ]
    • ดาวเทียมที่ไม่สม่ำเสมอ ประกอบด้วยดาวเทียมธรรมชาติที่มีขนาดเล็กกว่ามาก พวกมันมีวงโคจรที่ไกลกว่าวัตถุอื่นๆ[ 192 ]
  • ดาวเสาร์ (9.08–10.12 AU) [ D 6 ]มีระบบวงแหวนโคจรรอบเส้นศูนย์สูตร ประกอบด้วยอนุภาคน้ำแข็งและหินขนาดเล็ก เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม [ 193 ]ที่ขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาวเสาร์มีพายุรูปทรงหกเหลี่ยมที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกดาวเสาร์มีสนามแม่เหล็กที่สามารถสร้างแสงออโรร่าอ่อนๆ ได้ ณ ปี 2026 ดาวเสาร์มีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 293 ดวงแบ่งเป็นกลุ่มดังนี้:
    • ดวงจันทร์ บริวาร และดวงจันทร์นำทางซึ่งโคจรอยู่ภายในหรือใกล้กับวงแหวนของดาวเสาร์ ดวงจันทร์บริวารสามารถกำจัดฝุ่นในวงโคจรได้เพียงบางส่วนเท่านั้น[ 194 ]ในขณะที่ดวงจันทร์นำทางสามารถกำจัดฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดช่องว่างที่มองเห็นได้ในวงแหวน[ 195 ]
    • ดาวเทียมขนาดใหญ่ชั้นใน ได้แก่มิมาสเอนเซลาดัเททิสและไดโอนีดาวเทียมเหล่านี้โคจรอยู่ภายในวงแหวน E ของดาวเสาร์พวกมันประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ และเชื่อกันว่ามีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน[ 196 ]
    • ดวงจันทร์โทรจันCalypsoและTelesto (โทรจันของ Tethys) และHeleneและPolydeuces (โทรจันของ Dione) ดวงจันทร์ขนาดเล็กเหล่านี้โคจรร่วมกับ Tethys และ Dione โดยอาจนำหน้าหรือตามหลังกัน[ 197 ] [ 198 ]
    • ดาวเทียมขนาดใหญ่รอบนอก ได้แก่เรียไททันไฮเปอเรียนและไออาเพตัส [ 196 ] ไททันเป็นดาวเทียมเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น[ 199 ]
    • ดาวเทียมนอกระบบ คือดาวเทียมธรรมชาติที่มีขนาดเล็กกว่ามาก พวกมันมีวงโคจรที่ไกลกว่าวัตถุอื่นๆฟีบีเป็นดาวเทียมนอกระบบที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์[ 200 ]
  • ยูเรนัส (18.3–20.1 AU) [ D 6 ]มีลักษณะเฉพาะในบรรดาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในแนวราบโดยมีแกนเอียงมากกว่า 90° ซึ่งทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างมาก เนื่องจากขั้วแต่ละขั้วจะชี้เข้าหาและหันออกจากดวงอาทิตย์สลับกันไป [ 201 ] ชั้นนอกของยูเรนัสมีสี ฟ้าอมเขียวอ่อนๆแต่ภายใต้เมฆเหล่านี้ยังมีปริศนามากมายเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศเช่นความร้อนภายในและการก่อตัวของเมฆที่ไม่แน่นอน ณ ปี 2026 ยูเรนัสมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 29 ดวงแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
    • ดาวเทียมชั้นในซึ่งโคจรอยู่ภายในระบบวงแหวนของยูเรนัส[ 202 ]พวกมันอยู่ใกล้กันมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าวงโคจรของพวกมันนั้นวุ่นวาย [ 203 ]
    • ดาวเทียมขนาดใหญ่ ได้แก่ไททาเนียโอเบรอนอัมเบรียลแอเรียลและมิแรนดา [ 204 ] ส่วนใหญ่มีปริมาณหินและน้ำแข็งใกล้เคียงกัน ยกเว้นมิแรนดาซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก[ 205 ]
    • ดาวเทียมที่ไม่ปกติ มีวงโคจรที่ไกลและเยื้องศูนย์มากกว่าวัตถุอื่นๆ[ 206 ]
  • ดาว เนปจูน (29.9–30.5 AU) [ D 6 ]เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่รู้จักในระบบสุริยะ ชั้นบรรยากาศภายนอกมีสีฟ้าอมเขียวอ่อนๆ และมีพายุบนพื้นผิวเป็นครั้งคราวซึ่งดูเหมือนจุดสีดำ เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส ปรากฏการณ์ทางบรรยากาศหลายอย่างของดาวเนปจูนยังไม่สามารถอธิบายได้ เช่นชั้นเทอร์โมสเฟียร์หรือการเอียงอย่างมาก (47°) ของสนามแม่เหล็ก ณ ปี 2026 ดาวเนปจูนมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 16 ดวงแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
    • ดาวเทียมปกติ ซึ่งมีวงโคจรเป็นวงกลมที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรของดาวเนปจูน[ 200 ]
    • ดาวเทียมวงโคจรไม่สม่ำเสมอ ซึ่งตามชื่อก็บ่งบอกอยู่แล้วว่ามีวงโคจรที่ไม่แน่นอน หนึ่งในนั้นคือไทรทันซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูน มีกิจกรรมทางธรณีวิทยา โดยมีน้ำพุร้อนที่พ่นก๊าซไนโตรเจนออกมาและมีชั้นบรรยากาศไนโตรเจนบางๆ ที่เป็นเมฆ[ 207 ] [ 199 ]

เซนทอร์

เซนทอร์เป็นวัตถุคล้ายดาวหางที่เป็นน้ำแข็ง ซึ่งมีแกนกึ่งเอกยาวกว่าดาวพฤหัสบดีและสั้นกว่าดาวเนปจูน (ระหว่าง 5.5 ถึง 30 AU) วัตถุเหล่านี้เคยเป็นวัตถุในแถบไคเปอร์และจานกระจาย (SDO) ที่ถูกรบกวน ด้วยแรงโน้มถ่วง ของดาวเคราะห์ชั้นนอกให้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น และคาดว่าจะกลายเป็นดาวหางหรือถูกขับออกจากระบบสุริยะ[ 50 ]ในขณะที่เซนทอร์ส่วนใหญ่ไม่มีกิจกรรมและมีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์น้อย แต่บางดวงก็แสดงกิจกรรมคล้ายดาวหาง เช่น เซนทอร์ดวงแรกที่ถูกค้นพบคือ2060 Chironซึ่งถูกจัดประเภทเป็นดาวหาง (95P) เพราะมันพัฒนาโคมาเช่นเดียวกับดาวหางเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์[ 208 ]เซนทอร์ที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักคือ10199 Charikloมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 กม. (160 ไมล์) และเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยไม่กี่ดวงที่มีระบบวงแหวน[ 209 ] [ 210 ]

ภูมิภาคทรานส์เนปจูน

นอกวงโคจรของดาวเนปจูนคือบริเวณ " เขตแดนนอกดาวเนปจูน " ซึ่งมีแถบไคเปอร์รูปทรงโดนัท เป็นที่ตั้งของดาวพลูโตและดาวเคราะห์แคระอื่นๆ อีกหลายดวง และจานวัตถุที่กระจัดกระจายซ้อนทับกัน ซึ่งเอียงเข้าหาระนาบของระบบสุริยะและแผ่ขยายออกไปไกลกว่าแถบไคเปอร์มาก บริเวณทั้งหมดนี้ยังคงไม่ได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวาง ดูเหมือนว่าส่วนใหญ่จะประกอบด้วยโลกขนาดเล็กหลายพันดวง โดยดวงที่ใหญ่ที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงหนึ่งในห้าของโลกและมีมวลน้อยกว่าดวงจันทร์มาก ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินและน้ำแข็ง บางครั้งบริเวณนี้ถูกเรียกว่า "เขตที่สามของระบบสุริยะ" ซึ่งล้อมรอบระบบสุริยะชั้นในและชั้นนอก[ 211 ]

แถบไคเปอร์

แผนที่แสดงตำแหน่งวัตถุรอบแถบไคเปอร์และกลุ่มดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ โดย J, S, U และ N หมายถึง ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ตามลำดับ
การจำแนกประเภทวงโคจรของวัตถุในแถบไคเปอร์ กระจุกดาวบางกลุ่มที่เกิดการสั่นพ้องทางวงโคจรจะถูกทำเครื่องหมายไว้

แถบไคเปอร์เป็นวงแหวนขนาดใหญ่ของเศษซากคล้ายกับแถบดาวเคราะห์น้อย แต่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัตถุที่ประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก[ 212 ]มันทอดยาวระหว่าง 30 ถึง 50 AU จากดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ แม้ว่าวัตถุที่ใหญ่ที่สุดบางส่วนอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะเป็นดาวเคราะห์แคระได้[ 213 ]มีการประมาณการว่ามีวัตถุในแถบไคเปอร์มากกว่า 100,000 ชิ้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 50 กม. (30 ไมล์) แต่เชื่อกันว่ามวลรวมของแถบไคเปอร์มีเพียงหนึ่งในสิบหรือแม้แต่หนึ่งในร้อยของมวลโลก[ 50 ]วัตถุในแถบไคเปอร์หลายชิ้นมีดาวบริวาร[ 214 ]และส่วนใหญ่มีวงโคจรที่เอียงมาก (~10°) เมื่อเทียบกับระนาบสุริยวิถี[ 215 ]

แถบไคเปอร์สามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นแถบ " คลาสสิก " และวัตถุเรโซแนนซ์นอกเนปจูน [ 212 ] วัตถุหลังนี้มีวงโคจรที่มีคาบเป็นอัตราส่วนง่ายๆ กับวงโคจรของเนปจูน เช่น โคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้งต่อทุกๆ สามครั้งที่เนปจูนโคจร หรือหนึ่งครั้งต่อทุกๆ สองครั้ง แถบคลาสสิกประกอบด้วยวัตถุที่ไม่มีเรโซแนนซ์กับเนปจูน และขยายจากประมาณ 39.4 ถึง 47.7 AU [ 216 ]สมาชิกของแถบไคเปอร์คลาสสิกบางครั้งเรียกว่า "คิวบีวาโนส" ตามชื่อของวัตถุชนิดแรกที่ถูกค้นพบ ซึ่งเดิมกำหนดชื่อเป็น1992 QB 1 (และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น Albion) พวกมันยังคงอยู่ในวงโคจรที่มีความเยื้องศูนย์ต่ำใกล้เคียงกับยุคดั้งเดิม[ 217 ]

นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่ามีกาแล็กซี 5 ดวงในแถบไคเปอร์ดาวเคราะห์แคระ[ 213 ] [ 218 ]กำลังพิจารณาผู้สมัครดาวเคราะห์แคระหลายดวง โดยรอข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อยืนยัน [ 219 ]

  • พลูโต (29.7–49.3 AU) เป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักในแถบไคเปอร์ พลูโตมีวงโคจรที่ค่อนข้างเยื้องศูนย์ โดยเอียง 17 องศาจากระนาบสุริยวิถีพลูโตมีเรโซแนนซ์ 2:3 กับเนปจูน หมายความว่าพลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้งต่อการโคจรของเนปจูนสาม ครั้งวัตถุในแถบไคเปอร์ที่มีวงโคจรที่มีเรโซแนนซ์นี้เรียกว่าพลูติโน[ 220 ] พลูโตมีดวงจันทร์ห้าดวงได้แก่ ชารอนสติกซ์ นิกซ์ร์เบรอสและไฮดรา [ 221 ]
    • ชารอนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของพลูโต บางครั้งถูกอธิบายว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่กับพลูโต เนื่องจากทั้งสองดวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลเหนือพื้นผิวของพวกมัน (กล่าวคือ ดูเหมือนว่าพวกมัน "โคจรรอบกันและกัน")
  • ออร์คัส (30.3–48.1 AU) อยู่ในวงโคจรแบบ 2:3 เดียวกันกับเนปจูนเช่นเดียวกับพลูโต และเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดรองจากพลูโต[ 222 ]ค่าความเยื้องศูนย์กลางและความเอียงของวงโคจรคล้ายกับพลูโต แต่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของออร์คัสอยู่ห่างจากจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของพลูโตประมาณ 120° ดังนั้นเฟสของวงโคจรของออร์คัสจึงตรงข้ามกับพลูโต กล่าวคือ ออร์คัสจะอยู่ที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (ล่าสุดในปี 2019) ในช่วงเวลาที่พลูโตอยู่ที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (ล่าสุดในปี 1989) และในทางกลับกัน[ 223 ]ด้วยเหตุนี้ จึงถูกเรียกว่าพลูโตตรงข้าม[ 224 ] [ 225 ]มีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียว คือแวนท์[ 226 ]
  • เฮาเมีย (34.6–51.6 AU) ถูกค้นพบในปี 2005 [ 227 ]มันอยู่ในวงโคจรเรโซแนนซ์ชั่วคราว 7:12 กับเนปจูน[ 222 ]เฮาเมียมีระบบวงแหวน ดวงจันทร์ที่รู้จักกันสองดวงชื่อฮิอิอาคาและนามาคาและหมุนรอบตัวเองเร็วมาก (รอบละ 3.9 ชั่วโมง) จนถูกยืดออกเป็นทรงรีมันเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มวัตถุในแถบไคเปอร์ที่เกิดจากการชนกัน ซึ่งมีวงโคจรคล้ายกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการชนครั้งใหญ่บนเฮาเมียได้ทำให้เศษชิ้นส่วนกระเด็นออกไปในอวกาศเมื่อหลายพันล้านปีก่อน[ 228 ]
  • Makemake (38.1–52.8 AU) แม้จะมีขนาดเล็กกว่าพลูโต แต่ก็เป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักใน แถบไคเปอร์ แบบคลาสสิก (นั่นคือ วัตถุในแถบไคเปอร์ที่ไม่ได้อยู่ในภาวะสั่นพ้องที่ได้รับการยืนยันกับเนปจูน) Makemake เป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในแถบไคเปอร์รองจากพลูโต ค้นพบในปี 2005 และได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการในปี 2008 [ 229 ]วงโคจรของมันเอียงมากกว่าของพลูโตมากที่ 29° [ 230 ]มีดวงจันทร์ที่รู้จักหนึ่งดวงคือS/2015 (136472) 1 [ 231 ]
  • Quaoar (41.9–45.5 AU) เป็นวัตถุที่ใหญ่เป็นอันดับสองที่รู้จักในแถบไคเปอร์แบบคลาสสิก รองจาก Makemake วงโคจรของมันมีความเยื้องศูนย์และเอียงน้อยกว่าวงโคจรของ Makemake หรือ Haumea อย่างมีนัยสำคัญ[ 222 ]มันมีระบบวงแหวนและดวงจันทร์ที่รู้จักหนึ่งดวงคือWeywot [ 232 ]

แผ่นดิสก์กระจัดกระจาย

ค่าความเยื้องศูนย์กลางและความเอียงของวงโคจรของกลุ่มวัตถุในจานกระจายตัว เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุในแถบไคเปอร์แบบคลาสสิกและแบบเรโซแนนซ์

จานกระจายซึ่งทับซ้อนกับแถบไคเปอร์แต่ขยายออกไปใกล้ 500 AU เชื่อกันว่าเป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางคาบสั้น วัตถุจานกระจายเชื่อกันว่าถูกรบกวนให้มีวงโคจรที่ไม่แน่นอนโดยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากการเคลื่อนที่ออกไปด้านนอกในช่วงต้นของดาวเนปจูนวัตถุจานกระจายส่วนใหญ่มีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ภายในแถบไคเปอร์ แต่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ไกลออกไป (บางแห่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่า 150 AU) วงโคจรของ SDO สามารถเอียงได้ถึง 46.8° จากระนาบสุริยวิถี[ 233 ]นักดาราศาสตร์บางคนพิจารณาว่าจานกระจายเป็นเพียงอีกบริเวณหนึ่งของแถบไคเปอร์และอธิบายวัตถุจานกระจายว่าเป็น "วัตถุแถบไคเปอร์ที่กระจายตัว" [ 234 ]นักดาราศาสตร์บางคนจัดประเภทเซนทอร์เป็นวัตถุแถบไคเปอร์ที่กระจายตัวเข้าด้านในพร้อมกับผู้อยู่อาศัยที่กระจายตัวออกไปด้านนอกของจานกระจาย[ 235 ]

ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่า วัตถุสองชิ้นในจานกระจายตัวนั้นคือ...ดาวเคราะห์แคระ :

  • อีริส (38.3–97.5 AU) เป็นวัตถุจานกระจัดกระจายที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จักและเป็นดาวเคราะห์แคระที่มีมวลมากที่สุดเท่าที่รู้จัก การค้นพบอีริสมีส่วนทำให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับนิยามของดาวเคราะห์ เนื่องจากมีมวลมากกว่าพลูโต 25% [ 236 ]และมีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกัน อีริสมีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียวคือไดสโนเมียเช่นเดียวกับพลูโต วงโคจรของอีริสมีความเยื้องศูนย์สูง โดยมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดที่ 38.2 AU (ระยะทางโดยประมาณของพลูโตจากดวงอาทิตย์) และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดที่ 97.6 AU และเอียงทำมุมกับระนาบสุริยวิถีที่ 44° [ 237 ]
  • กงกง (33.8–101.2 AU) เป็นดาวเคราะห์แคระที่มีวงโคจรคล้ายกับอีริส ยกเว้นว่ามันอยู่ในภาวะเรโซแนนซ์ 3:10 กับเนปจูน[ D 10 ]มันมีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียวคือ เซี ยงหลิว[ 238 ]

วัตถุสุดขั้วนอกดาวเนปจูน

วงโคจรปัจจุบันของเซดนา , 2012 VP113 , เลเลอาคูโฮนัว (สีชมพู) และวัตถุที่อยู่ไกล มากอื่นๆ (สีแดง สีน้ำตาล และสีฟ้า) พร้อมกับวงโคจรที่คาดการณ์ไว้ของดาวเคราะห์สมมุติหมายเลขเก้า (สีน้ำเงินเข้ม)

วัตถุบางดวงในระบบสุริยะมีวงโคจรขนาดใหญ่มาก ดังนั้นจึงได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์ยักษ์ที่รู้จักกันน้อยกว่ากลุ่มดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ วัตถุเหล่านี้เรียกว่าวัตถุนอกเนปจูนสุดขั้ว หรือ ETNOs [ 239 ] โดยทั่วไป แกนกึ่งเอกของ ETNOs จะมีความกว้างอย่างน้อย 150–250 AU [ 239 ] [ 240 ]ตัวอย่างเช่น541132 Leleākūhonuaโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบทุกๆ ~32,000 ปี โดยมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 65–2000 AU [ D 11 ]

นักดาราศาสตร์แบ่งประชากรนี้ออกเป็นสามกลุ่มย่อย ETNO ที่กระจัดกระจายมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดประมาณ 38–45 AU และมีความเยื้องศูนย์กลาง สูงเป็นพิเศษ มากกว่า 0.85 เช่นเดียวกับวัตถุจานกระจัดกระจายทั่วไป พวกมันน่าจะก่อตัวขึ้นจากการกระจัดกระจายของแรงโน้มถ่วงโดยดาวเนปจูนและยังคงมีปฏิสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ยักษ์ ETNO ที่แยกตัวออกมามีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดประมาณระหว่าง 40–45 และ 50–60 AU ได้รับผลกระทบจากดาวเนปจูนน้อยกว่า ETNO ที่กระจัดกระจาย แต่ก็ยังค่อนข้างใกล้กับดาวเนปจูน วัตถุ เซดนอยด์หรือ วัตถุ เมฆออร์ตชั้นใน มีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเกิน 50–60 AU อยู่ไกลจากดาวเนปจูนเกินไปที่จะได้รับอิทธิพลจากมันอย่างมาก[ 239 ]

ปัจจุบัน มีดาวเคราะห์น้อย ETNO เพียงดวงเดียวที่ถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระ:

  • เซดนา (76.2–937 AU) เป็นวัตถุนอกเนปจูนสุดขั้วชิ้นแรกที่ถูกค้นพบ มันเป็นวัตถุขนาดใหญ่สีแดง และใช้เวลาประมาณ 11,400 ปีในการโคจรรอบดาวเนปจูนหนึ่งรอบไมค์ บราวน์ผู้ค้นพบวัตถุนี้ในปี 2546 ยืนยันว่ามันไม่สามารถเป็นส่วนหนึ่งของจานกระจายหรือแถบไคเปอร์ได้ เพราะจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของมันอยู่ไกลเกินกว่าที่จะได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนที่ของดาวเนปจูน[ 241 ]ประชากรเซดนอยด์ได้รับการตั้งชื่อตามเซดนา[ 239 ]

มีการสังเกตความแปรปรวนทางสถิติในวงโคจรของวัตถุที่อยู่ไกลจากดาวเนปจูนมากเป็นพิเศษ ซึ่งการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในภาคส่วนเดียวกัน และแสดงให้เห็นถึงความเอียงของวงโคจรที่คล้ายคลึงกัน[ 242 ] [ 243 ] [ 244 ]นักดาราศาสตร์บางคนเสนอว่านี่อาจเป็นผลมาจากอิทธิพลของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลออกไปจากดาวเนปจูน ดาวเคราะห์สมมุติฐานนี้ถูกเรียกว่าดาวเคราะห์ดวงที่เก้า[ 245 ]คนอื่นๆ เชื่อว่าความแปรปรวนทางสถิตินี้เกิดจากอคติในการสังเกตหรือความบังเอิญล้วนๆ[ 246 ]

เมฆออร์ต

ภาพจำลองของเมฆออร์ตซึ่งเป็นบริเวณที่ยังคงอยู่ในขอบเขตอิทธิพลของระบบสุริยะ รวมถึงภาพของแถบไคเปอร์ที่ อยู่ลึกเข้าไปข้างใน (ภาพแทรก) ขนาดของวัตถุต่างๆ ถูกขยายให้ใหญ่เกินจริงเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจน

เมฆออร์ตเป็นเปลือกทรงกลมตามทฤษฎีซึ่งประกอบด้วยวัตถุน้ำแข็งมากถึงหนึ่งล้านล้านชิ้น ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางคาบยาวทั้งหมด[ 247 ] [ 248 ]ซึ่งเดิมทีถูกขับออกจากบริเวณดาวเคราะห์โดยปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ยักษ์[ 249 ]วัตถุในเมฆออร์ตเคลื่อนที่ช้ามาก และอาจถูกรบกวนโดยเหตุการณ์ที่ไม่บ่อยนัก เช่น การชนกัน ผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่ผ่าน หรือกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีซึ่ง เป็น แรงดึงดูดที่เกิดจากทางช้างเผือก[ 247 ] [ 248 ]ไม่สามารถสังเกตเมฆออร์ตได้โดยตรงด้วยเทคโนโลยีการถ่ายภาพในปัจจุบัน[ 250 ]

มีการตั้งทฤษฎีว่าเมฆออร์ตล้อมรอบระบบสุริยะในระยะห่างประมาณ 2,000 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ ไปจนถึงประมาณ 200,000 หน่วยดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การประมาณค่ารัศมีของเมฆออร์ตที่ต่ำกว่านั้น กลับระบุว่ามันอยู่ไม่ไกลไปกว่านี้50,000 AU [ 251 ] มวลส่วนใหญ่โคจรอยู่ในบริเวณระหว่าง 3,000 และ100,000 AU [ 252 ] วัตถุที่ไกลที่สุดเท่าที่ทราบ เช่นดาวหางเวสต์มีจุดไกลสุดประมาณ70,000 AUจากดวงอาทิตย์[ 253 ]

ประชากรที่ไม่เสถียรเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

อุกกาบาต ดาวตก และฝุ่นละออง

ดาวเคราะห์ แสงจักรราศี และฝนดาวตก (มุมบนซ้ายของภาพ)

โดยทั่วไปวัตถุแข็งที่มีขนาดเล็กกว่า 1 เมตรจะถูกเรียกว่าอุกกาบาตและไมโครอุกกาบาต (ขนาดเท่าเม็ดฝุ่น) โดยการแบ่งประเภทที่แน่นอนระหว่างสองประเภทนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันมาหลายปี[ 254 ]ในปี 2017 IAU ได้กำหนดให้วัตถุแข็งใดๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง ~30  ไมโครเมตรถึง 1 เมตรเป็นอุกกาบาต และได้ยกเลิกการจัดประเภทไมโครอุกกาบาต โดยเรียกอนุภาคขนาดเล็กกว่านั้นว่า 'อนุภาคฝุ่น' แทน[ 255 ]

อุกกาบาตบางส่วนเกิดจากการแตกตัวของดาวหางและดาวเคราะห์น้อย ในขณะที่บางส่วนเกิดจากเศษซากจากการชนที่ถูกดีดออกมาจากดาวเคราะห์ อุกกาบาตส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะหนัก เช่นนิกเกลและเหล็ก[ 256 ]เมื่อผ่านระบบสุริยะ ดาวหางจะทิ้งร่องรอยของอุกกาบาตไว้ มีการตั้งสมมติฐานว่าเกิดจากการระเหยของวัสดุของดาวหางหรือการแตกตัวของดาวหางที่สงบนิ่ง เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ อุกกาบาตเหล่านี้จะทำให้เกิดริ้วแสงสว่างบนท้องฟ้าเนื่องจากการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเรียกว่าดาวตกหากกลุ่มอุกกาบาตเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในวิถีขนานกัน ดาวตกจะดูเหมือน 'แผ่รังสี' ออกมาจากจุดหนึ่งบนท้องฟ้า จึงเป็นที่มาของชื่อปรากฏการณ์นี้ว่าฝนดาวตก[ 257 ]

ระบบสุริยะชั้นในเป็นที่ตั้งของเมฆฝุ่นจักรราศีซึ่งมองเห็นได้เป็นแสงจักรราศี จางๆ ในท้องฟ้ามืดและปราศจากมลพิษ อาจเกิดจากการชนกันภายในแถบดาวเคราะห์น้อยที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ต่างๆ แหล่งกำเนิดที่เสนอขึ้นเมื่อไม่นานมานี้คือวัสดุจากดาวเคราะห์ดาวอังคาร[ 258 ]ระบบสุริยะชั้นนอกเป็นที่ตั้งของเมฆฝุ่นจักรวาล มันขยายจากประมาณ10 หน่วย AUถึงประมาณ40 AUและน่าจะเกิดจากการชนกันภายในแถบไคเปอร์[ 259 ] [ 260 ]

ดาวหาง

บริเวณด้านล่างซ้าย มีกลุ่มควันสีขาวโดดเด่นตัดกับพื้นหลังสีดำ วัสดุคล้ายหมอกแผ่กระจายออกไปทางด้านบนและด้านซ้าย ค่อยๆ จางหายไปตามระยะทาง
พลาสมา (สีน้ำเงิน) และฝุ่น (สีขาว) ที่เบาบางในหางของดาวหางเฮล-บอปป์กำลังถูกก่อรูปโดยแรงดันจากรังสีดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ตามลำดับ

ดาวหางเป็นวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะโดยทั่วไปมีขนาดเพียงไม่กี่กิโลเมตร ประกอบด้วยน้ำแข็งระเหยเป็นส่วนใหญ่ มีวงโคจรที่เยื้องศูนย์สูง โดยทั่วไปจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะอยู่ภายในวงโคจรของดาวเคราะห์ชั้นใน และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดจะอยู่ไกลออกไปจากดาวพลูโต เมื่อดาวหางเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์ทำให้พื้นผิวน้ำแข็งของมันระเหยและแตกตัวเป็นไอออนทำให้เกิดโคมาซึ่งเป็นหางยาวของก๊าซและฝุ่นที่มักมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า[ 261 ]

ดาวหางคาบสั้นมีวงโคจรที่กินเวลาน้อยกว่าสองร้อยปี ดาวหางคาบยาวมีวงโคจรที่กินเวลาหลายพันปี เชื่อกันว่าดาวหางคาบสั้นมีต้นกำเนิดมาจากแถบไคเปอร์ ในขณะที่ดาวหางคาบยาว เช่นเฮล-บอปป์เชื่อกันว่ามีต้นกำเนิดมาจากเมฆออร์ต กลุ่มดาวหางหลายกลุ่ม เช่น กลุ่มดาวหางครอยซ์ซันเกรเซอร์เกิดจากการแตกตัวของดาวหางหลักดวงเดียว[ 262 ] ดาวหาง บางดวงที่มี วงโคจรแบบไฮเปอร์โบ ลาอาจมีต้นกำเนิดอยู่นอกระบบสุริยะ แต่การกำหนดวงโคจรที่แม่นยำของพวกมันนั้นทำได้ยาก[ 263 ]ดาวหางเก่าที่มีสารระเหยส่วนใหญ่ถูกขับออกไปเนื่องจากความร้อนจากดวงอาทิตย์ มักถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์น้อย[ 264 ]

เขตแดนและความไม่แน่นอน

ระบบสุริยะ (ซ้าย) ภายในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์โดยแสดงบริเวณต่างๆ และระยะทางระหว่างกันบนมาตราส่วนลอการิทึม

พื้นที่รอบนอกของระบบสุริยะส่วนใหญ่ยังคงไม่เป็นที่รู้จัก บริเวณที่ห่างออกไปเกิน 100 AU แทบจะไม่มีการสำรวจ และการเรียนรู้เกี่ยวกับบริเวณอวกาศนี้เป็นเรื่องยาก การศึกษาบริเวณนี้ขึ้นอยู่กับการอนุมานจากวัตถุเพียงไม่กี่ชิ้นที่มีวงโคจรถูกรบกวนจนทำให้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น และถึงกระนั้น การตรวจจับวัตถุเหล่านี้มักทำได้ก็ต่อเมื่อพวกมันสว่างมากพอที่จะตรวจจับได้ว่าเป็นดาวหาง[ 265 ]ยังมีวัตถุอีกมากมายที่ยังไม่ถูกค้นพบในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะ[ 266 ]

ทรงกลมฮิลล์ของดวงอาทิตย์ศักยภาพแรงโน้มถ่วงของมันเข้าถึงศักยภาพกาแล็กซี ศักยภาพของนิวเคลียสกาแล็กซี ช่วงที่มีประสิทธิภาพของอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของมัน เชื่อกันว่าครอบคลุมเมฆออร์ต[ 30 ] [ 267 ]และขยายออกไปไกลถึง 230,000 AU จากดวงอาทิตย์[ 8 ]

ขอบเขตของเฮลิโอสเฟียร์และฮิลล์สเฟียร์ศักยภาพแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับตัวกลางระหว่างดาวและศักยภาพแรงโน้มถ่วงของกาแล็กซี ณ ขอบของเมฆออร์ตแสดงถึงขอบเขตของระบบสุริยะกับสภาพแวดล้อมของกาแล็กซีที่มันตั้งอยู่

ขอบของเฮลิโอสเฟียร์

แผนภาพสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และเฮลิออสเฮลท์

เฮลิโอสเฟียร์ซึ่งเป็นบริเวณอวกาศที่ถูกครอบงำโดยดวงอาทิตย์ มีขอบเขตอยู่ที่ จุดสิ้นสุดของคลื่นกระแทก โดยพิจารณาจาก การเคลื่อนที่เฉพาะของดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับมาตรฐานการพักตัวในท้องถิ่นขอบเขตนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 80–100 AU ทางด้านต้นลมของตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ และประมาณ 200 AU ทางด้านท้ายลมของดวงอาทิตย์[ 268 ]ณ ที่นี้ ลมสุริยะจะปะทะกับตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์[ 269 ]และชะลอตัวลงอย่างมาก ควบแน่น และปั่นป่วนมากขึ้น ก่อตัวเป็นโครงสร้างรูปไข่ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า เฮลิ โอชีท[ 268 ]

มีการตั้งทฤษฎีว่าเฮลิโอชีทมีลักษณะและพฤติกรรมคล้ายกับหางของดาวหาง โดยยื่นออกไปอีก 40 AU ทางด้านทิศเหนือลม แต่ทอดยาวออกไปหลายเท่าตัวทางด้านทิศใต้ลม อาจไกลถึงหลายพัน AU [ 270 ] [ 271 ]หลักฐานจากยาน อวกาศ แคสสินีและอินเตอร์สเตลลาร์บาวน์ดารีเอ็กซ์พลอเรอร์ชี้ให้เห็นว่ามันถูกบังคับให้มีรูปร่างเป็นฟองอากาศโดยการกระทำที่จำกัดของสนามแม่เหล็กระหว่างดาว[ 272 ] [ 273 ]แต่รูปร่างที่แท้จริงยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 274 ]

รูปร่างและลักษณะของขอบนอกของเฮลิโอสเฟียร์น่าจะได้รับผลกระทบจากพลศาสตร์ของไหลของการปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ รวมถึงสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ที่อยู่ทางใต้ เช่น มีรูปร่างทื่อ โดยซีกโลกเหนือขยายออกไปไกลกว่าซีกโลกใต้ 9 AU [ 268 ]เฮลิโอพอสถือเป็นจุดเริ่มต้นของตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์[ 99 ]เลยเฮลิโอพอสไป ที่ระยะประมาณ 230 AU คือโบว์ช็อกซึ่งเป็น "ร่องรอย" ของพลาสมาที่ดวงอาทิตย์ทิ้งไว้ขณะเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซีทางช้างเผือก[ 275 ]วัตถุขนาดใหญ่นอกเฮลิโอพอสยังคงถูกผูกมัดด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ แต่การไหลของสสารในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ทำให้การกระจายตัวของวัตถุขนาดเล็กมีความสม่ำเสมอมากขึ้น[ 99 ]

ย่านสวรรค์

แผนภาพของเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในท้องถิ่นเมฆGและดาวฤกษ์โดยรอบ ณ ปี 2022 ตำแหน่งที่แน่นอนของระบบสุริยะภายในเมฆระหว่างดาวฤกษ์ยังคงเป็นคำถามที่ยังหาคำตอบไม่ได้ในทางดาราศาสตร์[ 276 ]

ภายใน ระยะ 10 ปีแสงจากดวงอาทิตย์มีดาวฤกษ์อยู่ค่อนข้างน้อย โดยดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดคือระบบดาวสามดวงอัลฟาเซนทอรีซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 4.4 ปีแสง และอาจอยู่ในเมฆ G ของฟองอากาศท้องถิ่น [ 277 ]อัลฟาเซนทอรี A และ B เป็นดาวฤกษ์คู่หนึ่งที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด คือดาวแคระแดงขนาด เล็ก พร็อกซิมาเซนทอรีโคจรรอบดาวฤกษ์คู่นี้ในระยะห่าง 0.2 ปีแสง ในปี 2016 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ โคจรรอบพร็อกซิมาเซนทอรี เรียกว่า พร็อกซิมาเซนทอรี บีซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันแล้วว่าอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด[ 278 ]

ระบบสุริยะถูกล้อมรอบด้วยเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในท้องถิ่นแม้ว่าจะไม่ชัดเจนว่าระบบสุริยะนั้นฝังตัวอยู่ในเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในท้องถิ่นหรือไม่ หรือว่ามันอยู่นอกขอบของเมฆ[ 279 ]มีเมฆระหว่างดาวฤกษ์อื่นๆ อีกหลายกลุ่มอยู่ในบริเวณที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไม่เกิน 300 ปีแสง ซึ่งรู้จักกันในชื่อ ฟอง อากาศในท้องถิ่น[ 279 ]ลักษณะดังกล่าวเป็นโพรงรูปทรงนาฬิกาทรายหรือฟองอากาศขนาดใหญ่ในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ที่มีขนาดประมาณ 300 ปีแสง ฟองอากาศนี้เต็มไปด้วยพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งบ่งชี้ว่ามันอาจเป็นผลผลิตจากซูเปอร์โนวาหลายครั้งเมื่อไม่นานมานี้[ 280 ]

ฟองอากาศท้องถิ่นเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับคลื่นแรดคลิฟฟ์และโครงสร้างเชิงเส้นแยกส่วน ที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งกว้างกว่า (เดิมคือ เข็มขัดกูลด์ ) ซึ่งแต่ละแห่งมีความยาวหลายพันปีแสง[ 281 ]โครงสร้างทั้งหมดเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของแขนโอไรออนซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า[ 282 ]

กลุ่มดาวจะรวมตัวกันเป็นกระจุกดาวก่อนที่จะสลายตัวกลายเป็นกลุ่มดาวเคลื่อนที่ กลุ่มดาวที่โดดเด่นและมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าคือกลุ่มดาวเคลื่อนที่หมีใหญ่ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 80 ปีแสงภายในฟองอากาศท้องถิ่น กระจุกดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดคือกระจุกดาวไฮยาเดสซึ่งอยู่บริเวณขอบของฟองอากาศท้องถิ่น บริเวณก่อกำเนิดดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดคือเมฆโมเลกุลโคโรนาออส เตรลิส กลุ่ม เมฆโรโอฟิอุคิและเมฆโมเลกุลทอรัส ซึ่งกลุ่มเมฆหลังนี้อยู่เลยฟองอากาศท้องถิ่นไปเล็กน้อยและเป็นส่วนหนึ่งของคลื่นแรดคลิฟฟ์[ 283 ]

การโคจรเฉียดดวงอาทิตย์ของดาวฤกษ์ในระยะไม่เกิน 0.8 ปีแสง เกิดขึ้นโดยประมาณทุกๆ 100,000 ปีการโคจรเฉียดดวงอาทิตย์ที่วัดระยะได้อย่างแม่นยำที่สุดคือดาวฤกษ์ของชอลซ์ซึ่งโคจรเข้ามาใกล้ประมาณ ~50,000 AUของดวงอาทิตย์เมื่อราว 70,000 ปีก่อน น่าจะผ่านเมฆออร์ตชั้นนอก[ 284 ]มีโอกาส 1% ทุกๆ พันล้านปีที่ดาวฤกษ์จะผ่านเข้ามาภายใน100 AUของดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจรบกวนระบบสุริยะได้[ 285 ]

ตำแหน่งกาแล็กซี

แผนภาพแสดงกาแล็กซีทางช้างเผือกพร้อมระบุลักษณะทางกาแล็กซีและตำแหน่งสัมพัทธ์ของระบบสุริยะ

ระบบสุริยะตั้งอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่ง เป็นกาแล็กซีเกลียวมีแถบ มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000  ปีแสง และมีดาวฤกษ์มากกว่า 100 พันล้านดวง[ 286 ]ดวงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งของแขนเกลียวด้านนอกของกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งรู้จักกันในชื่อแขนโอไรออน-ไซก์นัสหรือ Local Spur [ 287 ] [ 288 ]เป็นสมาชิกของ กลุ่มดาว แผ่นดิสก์บางๆที่โคจรอยู่ใกล้ระนาบกาแล็กซี[ 289 ]

ความเร็วรอบศูนย์กลางของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 220 กม./วินาที ทำให้โคจรครบรอบหนึ่งรอบทุกๆ 240 ล้านปี[ 286 ] การโคจรครบ รอบ นี้เรียกว่า ปีกาแล็กซีของระบบสุริยะ[ 290 ]จุดสูงสุดของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นทิศทางของเส้นทางโคจรของดวงอาทิตย์ผ่านอวกาศระหว่างดาวฤกษ์ อยู่ใกล้กลุ่มดาวเฮอร์คิวลีสในทิศทางของตำแหน่งปัจจุบันของดาวเวกาที่ สว่าง [ 291 ]ระนาบสุริยวิถีทำมุมประมาณ 60° กับระนาบกาแล็กซี[ c ]

ดวงอาทิตย์โคจรเป็นวงโคจรเกือบเป็นวงกลมรอบศูนย์กลางกาแล็กซี (ซึ่งเป็น ที่ตั้ง ของหลุมดำมวลมหาศาลSagittarius A* ) ที่ระยะห่าง 26,660 ปีแสง[ 293 ]โดยโคจรด้วยความเร็วใกล้เคียงกับแขนกังวล[ 294 ]หากดวงอาทิตย์โคจรใกล้ศูนย์กลาง แรงดึงดูดจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงอาจรบกวนวัตถุในเมฆออร์ตและส่งดาวหางจำนวนมากเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นใน ทำให้เกิดการชนกันซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ในสถานการณ์นี้ รังสีอันรุนแรงของศูนย์กลางกาแล็กซีอาจรบกวนการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน[ 294 ]

ตำแหน่งของระบบสุริยะในกาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นปัจจัยหนึ่งในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก แขนกังวลเป็นที่ตั้งของซูเปอร์โนวา ความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วง และรังสีที่มีความเข้มข้นสูงกว่ามาก ซึ่งอาจรบกวนระบบสุริยะได้ แต่เนื่องจากโลกอยู่ใน Local Spur และจึงไม่ได้ผ่านแขนกังวลบ่อยนัก ทำให้โลกมีช่วงเวลาแห่งความเสถียรยาวนานสำหรับการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต[ 294 ]อย่างไรก็ตาม ตามสมมติฐาน Shiva ที่เป็นที่ถกเถียงกัน ตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงไปของระบบสุริยะเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ของกาแล็กซีทางช้างเผือกอาจอธิบายเหตุการณ์การสูญพันธุ์ เป็นระยะๆ บนโลกได้[ 295 ] [ 296 ]

การค้นพบและการสำรวจ

การเคลื่อนที่ของ 'แสง' ที่เคลื่อนผ่านท้องฟ้าเป็นพื้นฐานของคำจำกัดความแบบดั้งเดิมของดาวเคราะห์: ดาวฤกษ์ที่โคจรไปมา

ความรู้ของมนุษยชาติเกี่ยวกับระบบสุริยะได้เพิ่มขึ้นทีละน้อยตลอดหลายศตวรรษ แม้ว่าอริสตาร์คัสแห่งซามอสนักปรัชญากรีกโบราณจะคาดการณ์ถึงการจัดเรียงจักรวาลใหม่แบบเฮลิโอเซนทริก แต่จนถึง ปลายยุคกลางยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา นักดาราศาสตร์จากยุโรปไปจนถึงอินเดียเชื่อว่าโลกอยู่นิ่งที่ศูนย์กลางของจักรวาล[ 297 ]และแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากวัตถุศักดิ์สิทธิ์หรือวัตถุเหนือธรรมชาติที่เคลื่อนที่ผ่านท้องฟ้านิโคลัส โคเปอร์นิคัสเป็นบุคคลแรกที่ทราบกันว่าได้พัฒนาระบบเฮลิโอเซนทริกที่สามารถทำนายได้ทางคณิตศาสตร์[ 298 ] [ 299 ]

ทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบเฮลิโอเซนทริสม์ไม่ได้เอาชนะทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบจีโอเซนทริสม์ในทันที แต่งานของโคเปอร์นิคัสก็มีผู้สนับสนุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโยฮันเนส เคปเลอร์ เคปเลอร์ ใช้แบบจำลองเฮลิโอเซนทริสม์ที่ปรับปรุงจากของโคเปอร์นิคัสโดยอนุญาตให้วงโคจรเป็นรูปวงรี และข้อมูลการสังเกตที่แม่นยำของไทโค บราเฮ เพื่อสร้างตารางรูดอล ฟีน ซึ่งทำให้สามารถคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์ที่รู้จักในขณะนั้นได้อย่างแม่นยำปิแอร์ กัสเซนดีใช้ตารางนี้ในการทำนายการเคลื่อนผ่านหน้าดาวพุธในปี 1631 และเจเรไมอาห์ ฮอร์ร็อก ส์ก็ใช้ เช่นเดียวกันในการทำนายการเคลื่อนผ่านหน้าดาวศุกร์ในปี 1639 ซึ่งเป็นการยืนยันอย่างหนักแน่นถึงทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบเฮลิโอเซนทริสม์และวงโคจรรูปวงรีของเคปเลอร์[ 300 ] [ 301 ]

ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอได้เผยแพร่การใช้กล้องโทรทรรศน์ในทางดาราศาสตร์ เขาและไซมอน มาริอุสได้ค้นพบโดยอิสระว่าดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารสี่ดวงโคจรอยู่รอบๆ[ 302 ]คริสเตียน ฮุยเกนส์ได้ติดตามการสังเกตการณ์เหล่านี้โดยการค้นพบไททัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ และรูปร่างของวงแหวนของดาวเสาร์ [ 303 ] ในปี ค.ศ. 1677 เอ็ดมอนด์ ฮัลลีย์ได้สังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านของดาวพุธบนดวงอาทิตย์ ทำให้เขาตระหนักว่าการสังเกตการณ์พารัลแลกซ์ของดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ (โดยอุดมคติแล้วควรใช้การเคลื่อนผ่านของดาวศุกร์) สามารถนำมาใช้ในการคำนวณระยะทางระหว่างโลกดาวศุกร์และดวงอาทิตย์โดยใช้ตรีโกณมิติได้[ 304 ]ไอแซค นิวตันเพื่อนของฮัลลีย์ในหนังสือ Principia Mathematica อันทรงคุณค่าของเขา ในปี ค.ศ. 1687 ได้แสดงให้เห็นว่าวัตถุบนท้องฟ้าไม่ได้แตกต่างจากวัตถุบนโลกโดยเนื้อแท้กฎการเคลื่อนที่และแรงโน้มถ่วง เดียวกันนี้ ใช้ได้ทั้งบนโลกและบนท้องฟ้า[ 64 ] : 142

แผนภาพระบบสุริยะโดยเอ็มมานูเอล โบเวนในปี 1747 ซึ่งในเวลานั้นยังไม่มีการค้นพบดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน หรือแถบดาวเคราะห์น้อย วงโคจรของดาวเคราะห์เป็นไปตามสเกลจริง แต่วงโคจรของดวงจันทร์และขนาดของวัตถุต่างๆ ไม่ได้เป็นไปตามสเกลจริง

คำว่า "ระบบสุริยะ" เข้าสู่ภาษาอังกฤษในปี ค.ศ. 1704 เมื่อจอห์น ล็อคใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และดาวหาง[ 305 ]ในปี ค.ศ. 1705 แฮลลีย์ตระหนักว่าการพบเห็นดาวหาง ซ้ำๆ นั้นเป็นวัตถุเดียวกัน โดยโคจรกลับมาอย่างสม่ำเสมอทุกๆ 75–76 ปี นี่เป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่ามีสิ่งอื่นใดนอกเหนือจากดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ซ้ำๆ[ 306 ]แม้ว่าเซเนกาจะตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับดาวหางนี้ไว้แล้วในศตวรรษที่ 1 [ 307 ]การสังเกตการณ์อย่างระมัดระวังเกี่ยวกับการเคลื่อนผ่านของดาวศุกร์ในปี ค.ศ. 1769 ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ได้เป็น 93,726,900 ไมล์ (150,838,800 กิโลเมตร) ซึ่งมากกว่าค่าปัจจุบันเพียง 0.8% [ 308 ]

ดาวเคราะห์ ยูเรนัสซึ่งได้รับการสังเกตการณ์เป็นครั้งคราวตั้งแต่ปี ค.ศ. 1690 และอาจจะตั้งแต่สมัยโบราณ ได้รับการยอมรับว่าเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ไกลจากดาวเสาร์ในปี ค.ศ. 1783 [ 309 ]ในปี ค.ศ. 1838 ฟรีดริช เบสเซล ประสบ ความสำเร็จในการวัดพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่ปรากฏของดาวฤกษ์ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นการพิสูจน์โดยตรงครั้งแรกจากการทดลองเกี่ยวกับระบบสุริยะ จักรวาล [ 310 ]ดาวเนปจูนได้รับการระบุว่าเป็นดาวเคราะห์ในอีกหลายปีต่อมาในปี ค.ศ. 1846 เนื่องมาจากแรงดึงดูดของมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยแต่สามารถตรวจจับได้ในวงโคจรของดาวยูเรนัส[ 311 ] การสังเกต ความผิดปกติของวงโคจรของดาวพุธนำไปสู่การค้นหาดาววัลแคน ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ภายในดาวพุธ แต่ความพยายามเหล่านี้ถูกยุติลงด้วย ทฤษฎี สัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ในปี ค.ศ. 1915 [ 312 ]

ในศตวรรษที่ 20 มนุษย์ได้เริ่มสำรวจอวกาศรอบระบบสุริยะ โดยเริ่มจากการวางกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศตั้งแต่ทศวรรษ 1960 [ 313 ]ภายในปี 1989 ดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงได้รับการเยี่ยมเยือนจากยานสำรวจอวกาศแล้ว[ 314 ]ยานสำรวจได้นำตัวอย่างจากดาวหาง[ 315 ]และดาวเคราะห์น้อย[ 316 ] กลับมา รวมถึงบินผ่านโคโรนาของดวงอาทิตย์[ 317 ]และเยี่ยมชมดาวเคราะห์แคระสองดวง ( พลูโตและเซเรส ) [ 318 ] [ 319 ]เพื่อประหยัดเชื้อเพลิง ภารกิจอวกาศบางภารกิจใช้การเคลื่อนที่โดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วยเช่นยานสำรวจวอยเอเจอร์ สองลำ เร่งความเร็วเมื่อบินผ่านดาวเคราะห์ในระบบสุริยะชั้นนอก[ 320 ]และยานสำรวจพลังงานแสงอาทิตย์พาร์เกอร์ลดความเร็วเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นหลังจากบินผ่านดาวศุกร์[ 321 ]

มนุษย์ได้ลงจอดบนดวงจันทร์ในช่วงโครงการอพอลโลในทศวรรษ 1960 และ 1970 [ 322 ]และกำลังวางแผนที่จะกลับไปยังดวงจันทร์อีกครั้งในช่วงทศวรรษ 2020 ด้วยโครงการอาร์เทมิส[ 323 ]การค้นพบในศตวรรษที่ 20 และ 21 ได้กระตุ้นให้มีการกำหนดความหมายของคำว่าดาวเคราะห์ใหม่ในปี 2006 ส่งผลให้พลูโตถูกลดสถานะเป็นดาวเคราะห์แคระ[ 324 ]และทำให้เกิดความสนใจใน วัตถุที่อยู่เลย ดาวเนปจูน มากขึ้น [ 325 ]

ยานสำรวจอวกาศในระบบสุริยะที่ยังใช้งานอยู่ทั้งหมดในปี 2026 (และรายชื่อยานที่จะเปิดตัวในอนาคต)
แผนที่แสดงค่าdelta- v ที่จำเป็น สำหรับการเดินทางโดยตรง (โดยไม่ใช้แรงโน้มถ่วงช่วย ) ไปยังวัตถุหลักในระบบสุริยะ (โดยสมมติว่าการเผาไหม้เกิดขึ้นที่จุดใกล้ที่สุดของวงโคจร และไม่พิจารณาการเปลี่ยนแปลงมุมเอียง)

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ ไม่ได้เพิ่ม แถบดาวเคราะห์น้อยแถบไคเปอร์และจานกระจายตัวเนื่องจากดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงมีขนาดเล็กเกินกว่าจะแสดงในแผนภาพได้
  2. ^ a bวันที่นี้อ้างอิงจากสิ่งเจือปน ที่เก่าแก่ที่สุดที่พบใน อุกกาบาตจนถึงปัจจุบัน4 568 .2+0.2 −0.4ล้านปี และเชื่อกันว่าเป็นวันที่เกิดวัสดุแข็งชิ้นแรกในเนบิวลาที่กำลังยุบตัว[ 21 ]
  3. ^ a bถ้าเป็นมุมระหว่างขั้วเหนือของสุริยวิถีและขั้วกาแล็กซี เหนือ แล้ว: โดยที่= 27° 07′ 42.01″ และ= 12h 51m 26.282s คือค่าเดคลิเนชันและไรต์แอสเซนชันของขั้วกาแล็กซีเหนือ[ 292 ]ในขณะที่= 66° 33′ 38.6″ และ= 18h 0m 00s คือค่าสำหรับขั้วเหนือของสุริยวิถี (พิกัดทั้งสองคู่เป็นของ ยุค J2000 ) ผลลัพธ์ของการคำนวณคือ 60.19°
  4. ^ขนาดของระบบสุริยะนั้นใหญ่มากจนนักดาราศาสตร์ต้องใช้หน่วยเฉพาะเพื่อแสดงระยะทางหน่วยดาราศาสตร์ (AU) มีค่าเท่ากับ 150,000,000 กม. หรือ 93,000,000 ไมล์ นี่คือระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์หากวงโคจรของโลกเป็นวงกลมสมบูรณ์ [ 11 ]
  5. ^สำหรับการจำแนกประเภทวัตถุในระบบสุริยะเพิ่มเติม โปรดดูที่ รายชื่อกลุ่มดาวเคราะห์น้อยและการจำแนกประเภทดาวหาง §
  6. ^ a bมวลของระบบสุริยะที่ไม่รวมดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ สามารถกำหนดได้โดยการรวมมวลที่คำนวณได้ทั้งหมดของวัตถุที่ใหญ่ที่สุด และใช้การคำนวณคร่าวๆ สำหรับมวลของเมฆออร์ต (ประมาณ 3 เท่าของมวลโลก) [ 49 ]เข็มขัดไคเปอร์ (ประมาณ 0.1 เท่าของมวลโลก) [ 50 ]และแถบดาวเคราะห์น้อย (ประมาณ 0.0005 เท่าของมวลโลก) [ 51 ]รวมเป็นมวลทั้งหมด ปัดขึ้นเป็น ~37 เท่าของมวลโลก หรือ 8.1% ของมวลที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อหักมวลรวมของยูเรนัสและเนปจูน (~31 เท่าของมวลโลก) ออกแล้ว มวลที่เหลือประมาณ 6 เท่าของมวลโลก คิดเป็น 1.3% ของมวลที่โคจรทั้งหมด
  • "ระบบสุริยะ" สารานุกรมบริแทนนิกาเล่มที่ 25 (ฉบับที่ 11) 1911 หน้า  157–158
  • ถ้าดวงจันทร์มีขนาดเพียง 1 พิกเซล: แผนที่ระบบสุริยะที่แม่นยำอย่างพิถีพิถัน (แผนที่แบบเลื่อนบนเว็บที่ปรับขนาดให้ดวงจันทร์มีขนาด 1 พิกเซล)
  • นาซ่าจับตาดูระบบสุริยะ
  • การสำรวจระบบสุริยะของนาซา
  • โปรแกรมจำลองระบบสุริยะของนาซ่า
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_System&oldid=1360364905#Outer_Solar_System "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะคือ ระบบที่ยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และมวลสารที่โคจรรอบ ดวง อาทิตย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงซึ่งโลกเป็นหนึ่งในนั้น...

คำนิยาม

ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุทั้งหมดที่ถูกดึงดูดเข้าหาดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบดวงอาทิตย์ [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

อดีต

ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นเมื่ออย่างน้อย 4.568 พันล้านปีก่อนจากการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของบริเวณภายในเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่[ b ] เมฆ เริ่ม ต้นนี้อาจมีขนาดกว้างหลายปีแสงและอาจให้กำเนิดดาวฤกษ์หลายดวง [ 22 ] เช่นเดียวกับเมฆโมเลกุลทั่วไป...

ปัจจุบันและอนาคต

ระบบสุริยะยังคงอยู่ในสถานะที่ค่อนข้างเสถียรและค่อยๆ เปลี่ยนแปลงไปโดยการโคจรรอบดวงอาทิตย์ อย่างโดดเดี่ยว ด้วยแรงโน้มถ่วง [ 38 ] แม้ว่าระบบสุริยะจะค่อนข้างเสถียรมาเป็นเวลาหลายพันล้านปีแล้ว แต่ในทางเทคนิคแล้วมันก็ วุ่นวาย [ 39 ] และ ใน ที่สุด ก็ อาจ ถูกทำลายได้...