กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 74 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ระบบสุริยะคือ ระบบที่ยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงโน้มถ่วง ของ ดวงอาทิตย์ และมวลสารที่ โคจรรอบ ดวง อาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์ทั้งแปด ดวง ซึ่ง โลก เป็นหนึ่งในนั้น ระบบสุริยะเป็น...

ระบบสุริยะ

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน
ฟังบทความนี้

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 โคจรของเนปจูนซึ่งอาจพบได้ในแถบไคเปอร์ที่อยู่นอกเนปจูนหรือในจานกระจายตัวที่ไกล 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 ขอบของทรงกลมฮิลล์ที่ระยะ178,000–227,000 AU (2.81–3.59 ปีแสง)ซึ่งศักยภาพแรงโน้มถ่วงจะเท่ากับศักยภาพของกาแล็กซี[ 14 ]ปัจจุบันระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านเมฆของสสารระหว่างดาวที่เรียกว่าเมฆท้องถิ่นดาวฤกษ์ ที่อยู่ ใกล้ระบบสุริยะที่สุด คือ พร็อกซิมา เซนทอรีอยู่ ห่างออกไป 269,000 AU (4.25 ปีแสง)ทั้งสองอยู่ในฟองท้องถิ่น ซึ่ง เป็นบริเวณที่ค่อนข้างเล็กกว้าง 1,000 ปีแสงของทางช้างเผือก    

คำนิยาม

ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุทั้งหมดที่ถูกดึงดูดเข้าหาดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบดวงอาทิตย์[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

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

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

การก่อตัวและวิวัฒนาการ

อดีต

แผนภาพแสดง จานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดของระบบสุริยะในยุคแรกซึ่งเป็นต้นกำเนิดของโลกและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ

ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นเมื่ออย่างน้อย 4.568 พันล้านปีก่อนจากการยุบ ตัว เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของบริเวณภายในเมฆโมเลกุล ขนาดใหญ่ [ 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 ]

ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับขนาดสูงสุดในช่วงที่เป็นดาวยักษ์แดง

ระยะลำดับหลักของดวงอาทิตย์ ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงสิ้นสุด จะกินเวลาประมาณ 10  พันล้านปี เมื่อเทียบกับประมาณ 2 พันล้านปีสำหรับระยะอื่นๆ ทั้งหมดในช่วงก่อนเป็นซาก ของดวงอาทิตย์ รวมกัน[ 41 ]ระบบสุริยะจะยังคงมีลักษณะอย่างที่เรารู้จักในปัจจุบัน จนกว่าไฮโดรเจนในแกนกลางของดวงอาทิตย์จะถูกเปลี่ยนเป็นฮีเลียมทั้งหมด ซึ่งจะเกิดขึ้นในอีกประมาณ 5  พันล้านปีข้างหน้า นี่จะเป็นจุดสิ้นสุดของช่วงชีวิตลำดับหลักของดวงอาทิตย์ ในเวลานั้น แกนกลางของดวงอาทิตย์จะหดตัวลง โดยมี การหลอมรวม ไฮโดรเจนเกิดขึ้นตามเปลือกที่ล้อมรอบฮีเลียมเฉื่อย และพลังงานที่ปล่อยออกมาจะมากกว่าในปัจจุบัน ชั้นนอกของดวงอาทิตย์จะขยายตัวเป็นประมาณ 260 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางปัจจุบัน และดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดงเนื่องจากพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้น พื้นผิวของดวงอาทิตย์จะเย็นกว่า ( 2,600 K (4,220 °F)ในจุดที่เย็นที่สุด) กว่าในช่วงลำดับหลัก[ 41 ]  

คาดว่าดวงอาทิตย์ที่กำลังขยายตัวจะทำให้ดาวพุธและดาวศุกร์กลายเป็นไอ และทำให้โลกและดาวอังคารไม่สามารถอยู่อาศัยได้ (อาจทำลายโลกด้วย) [ 42 ] [ 43 ]ในที่สุด แกนกลางจะร้อนพอที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของฮีเลียม ดวงอาทิตย์จะเผาไหม้ฮีเลียมเป็นเวลาเพียงเศษเสี้ยวของเวลาที่เผาไหม้ไฮโดรเจนในแกนกลาง ดวงอาทิตย์มีมวลไม่มากพอที่จะเริ่มปฏิกิริยาฟิวชันของธาตุที่หนักกว่า และปฏิกิริยานิวเคลียร์ในแกนกลางจะลดลง ชั้นนอกของมันจะถูกขับออกไปในอวกาศ เหลือไว้เพียงดาวแคระขาว ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งมีมวลครึ่งหนึ่งของมวลเดิมของดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดเท่าโลกเท่านั้น[ 41 ]ชั้นนอกที่ถูกขับออกไปอาจก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ โดย นำวัสดุบางส่วนที่ก่อตัวเป็นดวงอาทิตย์กลับคืนสู่สสารระหว่างดาวฤกษ์แต่ตอนนี้อุดมไปด้วยธาตุที่หนักกว่าเช่น 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[ 3 ]

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 ] : 433–437กฎเหล่านี้กำหนดว่าวัตถุแต่ละชิ้นเคลื่อนที่ไปตามวงรีโดยมีดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัส จุดหนึ่ง ซึ่งทำให้ระยะห่างของวัตถุจากดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งปี จุดที่วัตถุเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าจุดใกล้ดวงอาทิตย์(perihelion ) ในขณะที่จุดที่วัตถุอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าจุดไกลดวงอาทิตย์ (aphelion ) [ 65 ] : 9-6ยกเว้นดาวพุธ 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
ดาวเคราะห์คาบการโคจรความเร็ววงโคจร[ 70 ]
(วันคุ้มครองโลก)(ปีของโลก)
ปรอท87.9690.24147.9 กม./วินาที (29.8 ไมล์/วินาที)
ดาวศุกร์224.7010.61535.0 กม./วินาที (21.7 ไมล์/วินาที)
โลก365.2561.00029.8 กม./วินาที (18.5 ไมล์/วินาที)
ดาวอังคาร686.9801.88124.1 กม./วินาที (15.0 ไมล์/วินาที)
ดาวพฤหัสบดี4,332.58911.86213.1 กม./วินาที (8.1 ไมล์/วินาที)
ดาวเสาร์10,759.2229.4579.7 กม./วินาที (6.0 ไมล์/วินาที)
ยูเรนัส30,688.584.0206.8 กม./วินาที (4.2 ไมล์/วินาที)
ดาวเนปจูน60,182164.85.4 กม./วินาที (3.4 ไมล์/วินาที)

ระยะทางและมาตราส่วน

ระยะห่างเชิงวงโคจรสัมพัทธ์ในระบบสุริยะแสดงให้เห็นในรูปแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบบย่อ

รัศมีของดวงอาทิตย์คือ0.0047 AU (700,000 กม.; 400,000 ไมล์) [ 71 ] ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงครอบครองปริมาตรเพียง 0.00001% (1 ส่วนใน 10 7 ) ของปริมาตรทรงกลมที่มีรัศมีขนาดวงโคจรของโลก ในขณะที่ปริมาตรของโลกนั้นประมาณ 1 ในล้าน (10 −6 ) ของปริมาตรของดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดคือ    อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 5.2  หน่วยดาราศาสตร์และมีรัศมี71,000 กิโลเมตร (0.00047 หน่วยดาราศาสตร์; 44,000 ไมล์)ในขณะที่ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดคือดาวเนปจูน   30  AUจากดวงอาทิตย์[ 54 ] [ 72 ]

โดยส่วนใหญ่แล้ว ยิ่งดาวเคราะห์หรือแถบดาวเคราะห์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากเท่าใด ระยะห่างระหว่างวงโคจรของดาวเคราะห์นั้นกับวงโคจรของวัตถุที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดถัดไปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ดาวศุกร์อยู่ ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 0.33 AU มากกว่าดาวพุธ ในขณะที่ดาวเสาร์อยู่ ห่างจากดาวพฤหัสบดี 4.3 AU และดาวเนปจูนอยู่ ห่างจากดาวยูเรนัส 10.5 AU มีความพยายามที่จะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางวงโคจรเหล่านี้ เช่นกฎของ Titius–Bode [ 73 ]และแบบจำลองของ Johannes Keplerที่อิงตามทรงหลายเหลี่ยมเพลโต[ 74 ] แต่การค้นพบอย่างต่อเนื่อง ได้ทำให้สมมติฐานเหล่านี้ไม่ถูกต้อง[ 75 ]

แบบจำลองระบบสุริยะบางแบบพยายามสื่อถึงขนาดสัมพัทธ์ที่เกี่ยวข้องในระบบสุริยะในแง่ของมนุษย์ บางแบบมีขนาดเล็ก (และอาจเป็นเชิงกลเรียกว่าแบบจำลองระบบสุริยะ ) ในขณะที่บางแบบขยายออกไปครอบคลุมเมืองหรือพื้นที่ระดับภูมิภาค[ 76 ]แบบจำลองขนาดใหญ่ที่สุดคือแบบจำลองระบบสุริยะของสวีเดน ซึ่งใช้ สนามกีฬา Avicii Arenaขนาด 110 เมตร (361 ฟุต) ในสตอกโฮล์มเป็นดวงอาทิตย์แทน และตามมาตราส่วน ดาวพฤหัสบดีเป็นทรงกลมขนาด 7.5 เมตร (25 ฟุต) ที่สนามบินสตอกโฮล์มอาร์ลันดาห่าง ออกไป 40 กิโลเมตร (25 ไมล์)ในขณะที่วัตถุที่อยู่ไกลที่สุดในปัจจุบัน คือ Sednaเป็น ทรงกลม ขนาด 10 เซนติเมตร (4 นิ้ว)ในLuleåห่างออกไป912 กิโลเมตร (567 ไมล์) [ 77 ] [ 78 ]ที่มาตราส่วนนั้น ระยะทางไปยัง Proxima Centauri จะไกลกว่าระยะทางจากดวงจันทร์ถึงโลกประมาณ 8 เท่า        

หากระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเนปจูนถูกปรับขนาดเป็น100 เมตร (330 ฟุต)ดวงอาทิตย์จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 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 ดาวแคระแดงเย็นจัด 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 ]นอกจากนี้ ดวงอาทิตย์ยังเป็นดาวฤกษ์ที่เกิดเปลวสุริยะซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วจะแสดงเปลวสุริยะที่อ่อนกว่าเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ดวงอื่นๆ ที่มีลักษณะคล้ายกับดวงอาทิตย์ในด้านประเภทสเปกตรัม คาบการหมุน และอายุ[ 88 ]

โดยทั่วไป ระบบสุริยะจะมีเพียงดาวเคราะห์ภาคพื้นดินขนาดเล็กและดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ขนาดใหญ่เท่านั้น ดาวเคราะห์ขนาดกลางเป็นเรื่องปกติในที่อื่นๆทั้งที่เป็นหินและแก๊สดังนั้นจึงไม่มี "ช่องว่าง" อย่างที่เห็นระหว่างขนาดของโลกและเนปจูน (ซึ่งมีรัศมีใหญ่กว่า 3.8 เท่า) เนื่องจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าโลกเหล่านี้หลายดวงอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของตนเองมากกว่าที่ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ จึงเกิดสมมติฐานขึ้นว่าระบบดาวเคราะห์ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยดาวเคราะห์จำนวนมากที่อยู่ใกล้กัน และโดยทั่วไปแล้วลำดับของการชนกันของดาวเคราะห์เหล่านี้จะทำให้มวลรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เพียงไม่กี่ดวง แต่ในกรณีของระบบสุริยะการชนกันทำให้ดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกทำลายและถูกขับออกไป[ 85 ] [ 89 ]  

วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเกือบจะเป็นวงกลม เมื่อเปรียบเทียบกับระบบอื่นๆ พวกมันมีค่าความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรน้อย กว่า [ 85 ]แม้ว่าจะมีการพยายามอธิบายบางส่วนด้วยอคติในวิธีการตรวจจับความเร็วเชิงรัศมีและบางส่วนด้วยปฏิสัมพันธ์ที่ยาวนานของดาวเคราะห์จำนวนมาก แต่สาเหตุที่แท้จริงยังคงไม่ได้รับการระบุ[ 85 ] [ 90 ]

ดวงอาทิตย์

ลูกบอลพลาสมาสีขาว
ดวงอาทิตย์ในสีที่แท้จริงเมื่อมองผ่านตัวกรองแสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ของระบบสุริยะและเป็นองค์ประกอบที่มีมวลมากที่สุด มวลมหาศาลของมัน (332,900 เท่าของมวลโลก ) [ 91 ]ซึ่งคิดเป็น 99.86% ของมวลทั้งหมดในระบบสุริยะ[ 92 ]ทำให้เกิดอุณหภูมิและความหนาแน่นในแกนกลางสูงพอที่จะรักษาปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์ของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียมได้[ 93 ] ซึ่งปลดปล่อย พลังงานจำนวนมหาศาล ส่วนใหญ่แผ่รังสีออกไปในอวกาศในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงสุดในแสงที่มองเห็นได้[ 94 ] [ 95 ]

เนื่องจากดวงอาทิตย์หลอมรวมไฮโดรเจนที่แกนกลาง จึงเป็นดาวฤกษ์ลำดับหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นดาวฤกษ์ลำดับหลักประเภท G2ซึ่งการกำหนดประเภทหมายถึงอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพดาวฤกษ์ลำดับหลักที่ร้อนกว่าจะสว่างกว่าแต่มีอายุสั้นกว่า อุณหภูมิของดวงอาทิตย์อยู่ระหว่างอุณหภูมิของดาวฤกษ์ที่ร้อนที่สุดและดาวฤกษ์ที่เย็นที่สุด ดาวฤกษ์ที่สว่างและร้อนกว่าดวงอาทิตย์นั้นหายาก ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่สว่างน้อยกว่าและเย็นกว่ามาก ซึ่งรู้จักกันในชื่อดาวแคระแดงประกอบขึ้นเป็นประมาณ 75% ของ ดาวฤกษ์ ฟิวเซอร์ในทางช้างเผือก[ 96 ]

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ประเภท I ซึ่งก่อตัวขึ้นใน แขนกังวลของกาแล็กซีมีธาตุหนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม (" โลหะ " ในทางดาราศาสตร์) มากกว่าดาวฤกษ์ประเภท II ที่เก่ากว่าในส่วนนูนและฮาโล ของกาแล็กซี [ 97 ] ธาตุหนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมก่อตัวขึ้นในแกนกลางของดาวฤกษ์โบราณและดาวฤกษ์ที่ระเบิด ดังนั้นดาวฤกษ์รุ่นแรกจึงต้องตายไปก่อนที่จักรวาลจะอุดมไปด้วยอะตอมเหล่านี้ ดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดมีโลหะน้อย ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่เกิดในภายหลังมีโลหะมากกว่า เชื่อกันว่าปริมาณโลหะที่สูงขึ้นนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาระบบดาวเคราะห์ ของดวงอาทิตย์ เนื่องจากดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากการสะสมของ "โลหะ" [ 98 ]

บริเวณอวกาศที่ถูกครอบงำโดยสนามแม่เหล็ก ของดวงอาทิตย์ คือเฮลิโอสเฟียร์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของระบบสุริยะ นอกจากแสง แล้ว ดวงอาทิตย์ยังแผ่รังสีอนุภาคที่มีประจุ ( พลาสมา ) อย่างต่อเนื่อง เรียกว่าลมสุริยะกระแสนี้แผ่กระจายออกไปด้วยความเร็วตั้งแต่900,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (560,000 ไมล์ต่อชั่วโมง)ถึง2,880,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (1,790,000ไมล์ ต่อชั่วโมง ) [ 99 ]เติมเต็มสุญญากาศระหว่างวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะ ผลที่ได้คือชั้น บรรยากาศที่ บางและมีฝุ่นละออง เรียกว่าตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ซึ่งขยายออกไปอย่างน้อย  100  AU . [ 100 ]

กิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เช่นการปะทุของดวงอาทิตย์และการปล่อยมวลโคโรนารบกวนเฮลิโอสเฟียร์ ทำให้เกิดสภาพอากาศในอวกาศและก่อให้เกิดพายุแม่เหล็กโลก [ 101 ] การปล่อยมวลโคโรนาและเหตุการณ์ที่คล้ายกันจะพัดสนามแม่เหล็กและวัสดุจำนวนมหาศาลจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กและวัสดุเหล่านี้กับสนามแม่เหล็กของโลกจะส่งอนุภาคที่มีประจุเข้าสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก ซึ่งปฏิสัมพันธ์เหล่านี้จะสร้าง แสง ออโรราที่มองเห็นได้ใกล้ขั้วแม่เหล็ก[ 102 ]โครงสร้างที่เสถียรที่สุดภายในเฮลิโอสเฟียร์คือแผ่นกระแสเฮลิโอสเฟียร์ซึ่งเป็นรูปทรงเกลียวที่เกิดจากการกระทำของสนามแม่เหล็กหมุนของดวงอาทิตย์บนตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์[ 103 ] [ 104 ]

ระบบสุริยะชั้นใน

ระบบสุริยะชั้นในคือบริเวณที่ประกอบด้วยดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและดาวเคราะห์น้อย[ 105 ] วัตถุในระบบสุริยะชั้นใน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะ[ 106 ]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[ 107 ]

ดาวเคราะห์น้อย

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

ดาวเคราะห์น้อย ยกเว้นเซเรส ซึ่ง เป็นดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด จัดเป็นวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะและประกอบด้วยแร่ธาตุคาร์บอนหินทนไฟ และโลหะเป็นส่วนใหญ่ รวมถึงน้ำแข็งบางส่วน[ 144 ] [ 145 ]มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่เมตรไปจนถึงหลายร้อยกิโลเมตรดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มและตระกูล ดาวเคราะห์น้อย ตามลักษณะวงโคจร ดาวเคราะห์น้อยบางดวงมีดาวบริวารตามธรรมชาติที่โคจรรอบพวกมันนั่นคือดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่กว่า [ 146 ]

แถบดาวเคราะห์น้อย

แถบดาวเคราะห์น้อยครอบครองพื้นที่รูปทรงวงแหวนระหว่าง 2.3 และ3.3  AUจากดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี เชื่อกันว่าเป็นเศษซากจากการก่อตัวของระบบสุริยะที่ไม่สามารถรวมตัวกันได้เนื่องจากการรบกวนจากแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี[ 158 ]แถบดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยวัตถุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหนึ่งกิโลเมตรหลายหมื่นหรืออาจถึงล้านชิ้น[ 159 ]ถึงกระนั้น มวลรวมของแถบดาวเคราะห์น้อยก็ไม่น่าจะเกินหนึ่งในพันของมวลโลก[ 51 ]แถบดาวเคราะห์น้อยมีความหนาแน่นน้อยมาก ยานอวกาศสามารถผ่านไปได้โดยไม่มีเหตุการณ์ใดๆ เกิดขึ้น[ 160 ]

ดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวง ได้แก่เซเรสเวสต้าพัลลัสและไฮจีอามีเพียงเซเรสและเวสต้าเท่านั้นที่เคยถูกยานอวกาศสำรวจและมีภาพถ่ายโดยละเอียด

ด้านล่างนี้คือคำอธิบายของวัตถุขนาดใหญ่ที่สุดสามดวงในแถบดาวเคราะห์น้อย วัตถุเหล่านี้ทั้งหมดถือว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยระยะเริ่มต้นที่ค่อนข้างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นระยะก่อนกลายเป็นดาวเคราะห์ที่สมบูรณ์ (ดูรายชื่อดาวเคราะห์น้อยพิเศษ ): [ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]

ดาวเคราะห์น้อยฮิลดาอยู่ในการสั่นพ้อง 3:2 กับดาวพฤหัสบดี กล่าวคือ พวกมันโคจรรอบดวงอาทิตย์สามครั้งต่อทุกๆ สองรอบการโคจรของดาวพฤหัสบดี[ 177 ]พวกมันอยู่ในกลุ่มที่เชื่อมโยงกันสามกลุ่มระหว่างดาวพฤหัสบดีและแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก

ดาวเคราะห์ น้อยโทรจันเป็นวัตถุที่ตั้งอยู่ภายในจุดลากรางจ์ ที่มีเสถียรภาพทางแรงโน้มถ่วงของวัตถุอื่น ได้แก่L4 อยู่ข้างหน้า 60° ในวงโคจร หรือL5 อยู่ข้างหลัง 60° ในวงโคจร[ 178 ] เป็นที่ทราบกันว่าดาวเคราะห์ทุกดวงยกเว้นดาวพุธมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันอย่างน้อยหนึ่งดวง [ 179 ] [ 180 ] [ 181 ] จำนวน ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวพฤหัสบดีนั้นใกล้เคียงกับจำนวนดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อย[ 182 ]รองจากดาวพฤหัสบดี ดาวเนปจูนมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่ได้รับการยืนยันมากที่สุดถึง 28 ดวง[ 183 ]

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

ดาวเคราะห์ชั้นนอกทั้งสี่ดวง เรียกว่าดาวเคราะห์ยักษ์หรือดาวเคราะห์แบบดาวพฤหัสบดี รวมกันแล้วมีมวล 99% ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์[ f ]ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ดวงมีดวงจันทร์หลายดวงและระบบวงแหวน แม้ว่าจะมีเพียงวงแหวนของดาวเสาร์เท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ง่ายจากโลก[ 107 ]ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ประกอบด้วยก๊าซที่มีจุดหลอมเหลวต่ำมาก เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม และนีออน[ 184 ] จึงถูกเรียกว่าดาวเคราะห์ยักษ์ก๊าซ[ 185 ]ยูเรนัสและเนปจูนเป็นยักษ์น้ำแข็ง [ 186 ] หมายความว่าพวกมันส่วนใหญ่ประกอบด้วย'น้ำแข็ง' ในความหมายทางดาราศาสตร์(สารประกอบทางเคมีที่มีจุดหลอมเหลวสูงถึงไม่กี่ร้อยเคลวิน[ 184 ]เช่น น้ำ มีเทน แอมโมเนียไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์[ 187 ] ) สารที่เป็นน้ำแข็งประกอบเป็นส่วนใหญ่ของดาวบริวารของดาวเคราะห์ยักษ์และวัตถุขนาดเล็กที่อยู่นอกวงโคจรของเนปจูน[ 187 ] [ 188 ]

  • ดาวพฤหัสบดี (4.95–5.46 AU) [ D 6 ]เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและมีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะ บนพื้นผิวของดาวพฤหัสบดีมีแถบเมฆสีส้มน้ำตาลและสีขาวเคลื่อนที่ตามหลักการหมุนเวียนของบรรยากาศโดยมีพายุขนาดยักษ์หมุนวนอยู่บนพื้นผิว เช่นจุดแดงใหญ่และ'วงรี' สีขาวดาวพฤหัสบดีมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งพอที่จะเปลี่ยนรังสีไอออนและทำให้เกิดแสงออโรราที่ขั้วของมัน [ 189 ]ณ ปี 2026ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 115 ดวงซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มคร่าวๆ ดังนี้:
    • กลุ่ม Amalthea ประกอบด้วยMetis , Adrastea , AmaltheaและThebeพวกมันโคจรใกล้ดาวพฤหัสบดีมากกว่าดาวบริวารอื่นๆ อย่างมาก[ 190 ]วัสดุจากดาวบริวารธรรมชาติเหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดของวงแหวนจางๆ ของดาวพฤหัสบดี[ 191 ]
    • ดวงจันทร์กาลิเลียนซึ่งประกอบด้วยแกนี มีด คัลลิ สโตไอโอและยูโรปาพวกมันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดีและมีคุณสมบัติคล้ายดาวเคราะห์[ 192 ]
    • ดาวเทียมที่ไม่ปกติ ประกอบด้วยดาวเทียมธรรมชาติที่มีขนาดเล็กกว่ามาก พวกมันมีวงโคจรที่ไกลกว่าวัตถุอื่นๆ[ 193 ]
  • ดาวเสาร์ (9.08–10.12 AU) [ D 6 ]มีระบบวงแหวนโคจรรอบเส้นศูนย์สูตร ประกอบด้วยอนุภาคน้ำแข็งและหินขนาดเล็ก เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม [ 194 ]ที่ขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาวเสาร์มีพายุรูปทรงหกเหลี่ยมที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกดาวเสาร์มีสนามแม่เหล็กที่สามารถสร้างแสงออโรร่าอ่อนๆ ได้ณ ปี 2026ดาวเสาร์มีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 293 ดวงโดยแบ่งเป็นกลุ่มดังนี้:
    • ดวงจันทร์ บริวาร และดวงจันทร์นำทางซึ่งโคจรอยู่ภายในหรือใกล้กับวงแหวนของดาวเสาร์ ดวงจันทร์บริวารสามารถกำจัดฝุ่นในวงโคจรได้เพียงบางส่วนเท่านั้น[ 195 ]ในขณะที่ดวงจันทร์นำทางสามารถกำจัดฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดช่องว่างที่มองเห็นได้ในวงแหวน[ 196 ]
    • ดาวบริวารขนาดใหญ่ชั้นใน ได้แก่มิมาสเอนเซลาดัเททิสและไดโอนีดาวบริวารเหล่านี้โคจรอยู่ภายในวงแหวน E ของดาวเสาร์พวกมันประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ และเชื่อกันว่ามีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน[ 197 ]
    • ดวงจันทร์โทรจันCalypsoและTelesto (โทรจันของ Tethys) และHeleneและPolydeuces (โทรจันของ Dione) ดวงจันทร์ขนาดเล็กเหล่านี้โคจรร่วมกับ Tethys และ Dione โดยอาจนำหน้าหรือตามหลังกัน[ 198 ] [ 199 ]
    • ดาวเทียมขนาดใหญ่รอบนอก ได้แก่เรียไททันไฮเปอเรียนและไออาเพตัส [ 197 ] ไททันเป็นดาวเทียมเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น[ 200 ]
    • ดาวเทียมนอกระบบ ซึ่งประกอบด้วยดาวเทียมธรรมชาติที่มีขนาดเล็กกว่ามาก มีวงโคจรที่ไกลกว่าวัตถุอื่นๆฟีบีเป็นดาวเทียมนอกระบบที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์[ 201 ]
  • ยูเรนัส (18.3–20.1 AU) [ D 6 ]มีลักษณะเฉพาะในบรรดาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในแนวราบโดยมีแกนเอียงมากกว่า 90° ซึ่งทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างมาก เนื่องจากขั้วแต่ละขั้วจะชี้เข้าหาและหันออกจากดวงอาทิตย์สลับกันไป [ 202 ] ชั้นนอกของยูเรนัสมีสี ฟ้าอมเขียวอ่อนๆแต่ภายใต้เมฆเหล่านี้ยังมีปริศนามากมายเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศเช่นความร้อนภายในและการก่อตัวของเมฆที่ไม่แน่นอนณ ปี 2026ดาวเคราะห์ ยูเรนัสมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 29 ดวงแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
    • ดาวเทียมชั้นในซึ่งโคจรอยู่ภายในระบบวงแหวนของยูเรนัส[ 203 ]พวกมันอยู่ใกล้กันมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าวงโคจรของพวกมันนั้นวุ่นวาย [ 204 ]
    • ดาวเทียมขนาดใหญ่ ได้แก่ไททาเนียโอเบรอนอัมเบรียลแอเรียลและมิแรนดา [ 205 ] ส่วนใหญ่มีปริมาณหินและน้ำแข็งใกล้เคียงกัน ยกเว้นมิแรนดาซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก[ 206 ]
    • ดาวเทียมที่ไม่ปกติ มีวงโคจรที่ไกลและเยื้องศูนย์มากกว่าวัตถุอื่นๆ[ 207 ]
  • ดาว เนปจูน (29.9–30.5 AU) [ D 6 ]เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่รู้จักในระบบสุริยะ ชั้นบรรยากาศภายนอกมีสีฟ้าอมเขียวอ่อนๆ และมีพายุบนพื้นผิวเป็นครั้งคราวซึ่งดูเหมือนจุดสีดำ เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส ปรากฏการณ์ทางบรรยากาศหลายอย่างของดาวเนปจูนยังไม่สามารถอธิบายได้ เช่นชั้นเทอร์โมสเฟียร์หรือการเอียงอย่างมาก (47°) ของสนามแม่เหล็กณ ปี 2026ดาวเนปจูนมีดาวบริวารที่ได้รับการยืนยันแล้ว 16 ดวงแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
    • ดาวเทียมปกติ ซึ่งมีวงโคจรเป็นวงกลมที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรของดาวเนปจูน[ 201 ]
    • ดาวเทียมวงโคจรไม่สม่ำเสมอ ซึ่งตามชื่อก็บ่งบอกอยู่แล้วว่ามีวงโคจรที่ไม่แน่นอน หนึ่งในนั้นคือไทรทันซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูน มีกิจกรรมทางธรณีวิทยา โดยมีน้ำพุร้อนที่พ่นก๊าซไนโตรเจนออกมาและมีชั้นบรรยากาศไนโตรเจนบางๆ ที่เป็นเมฆ[ 208 ] [ 200 ]

เซนทอร์

เซนทอร์เป็นวัตถุคล้ายดาวหางที่เป็นน้ำแข็ง ซึ่งมีแกนกึ่งเอกยาวกว่าดาวพฤหัสบดีและสั้นกว่าดาวเนปจูน (ระหว่าง 5.5 ถึง 30  AU) วัตถุเหล่านี้เคยเป็นวัตถุในแถบไคเปอร์และจานกระจาย (SDO) ที่ถูกรบกวน ด้วยแรงโน้มถ่วง ของดาวเคราะห์ชั้นนอกให้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น และคาดว่าจะกลายเป็นดาวหางหรือถูกขับออกจากระบบสุริยะ[ 50 ]ในขณะที่เซนทอร์ส่วนใหญ่ไม่มีกิจกรรมและมีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์น้อย แต่บางดวงก็แสดงกิจกรรมคล้ายดาวหาง เช่น เซนทอร์ดวงแรกที่ถูกค้นพบคือ2060 Chironซึ่งถูกจัดประเภทเป็นดาวหาง (95P) เพราะมันพัฒนาโคมาเช่นเดียวกับดาวหางเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์[ 209 ]เซนทอร์ที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักคือ10199 Charikloมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ250 กม. (160 ไมล์)และเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยไม่กี่ดวงที่มีระบบวงแหวน[ 210 ] [ 211 ]  

ภูมิภาคทรานส์เนปจูน

นอกวงโคจรของดาวเนปจูนคือบริเวณ " เขตแดนนอกดาวเนปจูน " ซึ่งมีแถบไคเปอร์รูปทรงโดนัท เป็นที่ตั้งของดาวพลูโตและดาวเคราะห์แคระอื่นๆ อีกหลายดวง และจานวัตถุที่กระจัดกระจายซ้อนทับกัน ซึ่งเอียงเข้าหาระนาบของระบบสุริยะและแผ่ขยายออกไปไกลกว่าแถบไคเปอร์มาก บริเวณทั้งหมดนี้ยังคงไม่ได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวางดูเหมือนว่าส่วนใหญ่จะประกอบด้วยโลกขนาดเล็กหลายพันดวงโดยดวงที่ใหญ่ที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงหนึ่งในห้าของโลกและมีมวลน้อยกว่าดวงจันทร์มากซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินและน้ำแข็ง บางครั้งบริเวณนี้ถูกอธิบายว่าเป็น "เขตที่สามของระบบสุริยะ" ซึ่งล้อมรอบระบบสุริยะชั้นในและชั้นนอก[ 212 ]  

แถบไคเปอร์

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

แถบไคเปอร์เป็นวงแหวนขนาดใหญ่ของเศษซากคล้ายกับแถบดาวเคราะห์น้อย แต่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัตถุที่ประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก[ 213 ]มันทอดยาวระหว่าง 30 ถึง 50  AU จากดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ แม้ว่าวัตถุที่ใหญ่ที่สุดบางส่วนอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะเป็นดาวเคราะห์แคระได้[ 214 ]มีการประมาณการว่ามีวัตถุในแถบไคเปอร์มากกว่า 100,000 ชิ้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า50 กม. (30 ไมล์)แต่เชื่อกันว่ามวลรวมของแถบไคเปอร์มีเพียงหนึ่งในสิบหรือแม้แต่หนึ่งในร้อยของมวลโลก[ 50 ]วัตถุในแถบไคเปอร์หลายชิ้นมีดาวบริวาร[ 215 ]และส่วนใหญ่มีวงโคจรที่เอียงมาก (~10°) เมื่อเทียบกับระนาบสุริยวิถี[ 216 ]  

แถบไคเปอร์สามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นแถบ " คลาสสิก " และวัตถุเรโซแนนซ์นอกเนปจูน [ 213 ] วัตถุหลังนี้มีวงโคจรที่มีคาบเป็นอัตราส่วนง่ายๆ กับวงโคจรของเนปจูน เช่น โคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้งต่อทุกๆ สามครั้งที่เนปจูนโคจร หรือหนึ่งครั้งต่อทุกๆ สองครั้ง แถบคลาสสิกประกอบด้วยวัตถุที่ไม่มีเรโซแนนซ์กับเนปจูน และขยายจากประมาณ 39.4 ถึง 47.7  AU [ 217 ]สมาชิกของแถบไคเปอร์คลาสสิกบางครั้งเรียกว่า "คิวบีวาโนส" ตามชื่อของวัตถุชนิดแรกที่ถูกค้นพบ ซึ่งเดิมกำหนดชื่อเป็น1992 QB (และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น Albion) พวกมันยังคงอยู่ในวงโคจรที่มีความเยื้องศูนย์ต่ำใกล้เคียงกับยุคดั้งเดิม[ 218 ]

นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่ามีกาแล็กซี 5 ดวงในแถบไคเปอร์ดาวเคราะห์แคระ[ 214 ] [ 219 ]กำลังพิจารณาผู้สมัครดาวเคราะห์แคระหลายดวง โดยรอข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อยืนยัน [ 220 ]

  • พลูโต (29.7–49.3 AU) เป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักในแถบไคเปอร์ พลูโตมีวงโคจรที่ค่อนข้างเยื้องศูนย์ โดยเอียง 17 องศาจากระนาบสุริยวิถีพลูโตมีเรโซแนนซ์ 2:3 กับเนปจูน หมายความว่าพลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้งต่อการโคจรของเนปจูนสาม ครั้งวัตถุในแถบไคเปอร์ที่มีวงโคจรที่มีเรโซแนนซ์นี้เรียกว่าพลูติโน[ 221 ] พลูโตมีดวงจันทร์ห้าดวงได้แก่ ชารอนสติกซ์ นิกซ์ร์เบรอสและไฮดรา [ 222 ]
    • ชารอนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของพลูโต บางครั้งถูกอธิบายว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่กับพลูโต เนื่องจากทั้งสองดวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลเหนือพื้นผิวของพวกมัน (กล่าวคือ ดูเหมือนว่าพวกมัน "โคจรรอบกันและกัน")
  • ออร์คัส (30.3–48.1  AU) อยู่ในวงโคจรแบบ 2:3 เดียวกันกับเนปจูนเช่นเดียวกับพลูโต และเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดรองจากพลูโต[ 223 ]ค่าความเยื้องศูนย์กลางและความเอียงของวงโคจรคล้ายกับพลูโต แต่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของออร์คัสอยู่ห่างจากจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของพลูโตประมาณ 120° ดังนั้นเฟสของวงโคจรของออร์คัสจึงตรงข้ามกับพลูโต กล่าวคือ ออร์คัสจะอยู่ที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (ล่าสุดในปี 2019) ในช่วงเวลาที่พลูโตอยู่ที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (ล่าสุดในปี 1989) และในทางกลับกัน[ 224 ]ด้วยเหตุนี้ ออร์คัสจึงถูกเรียกว่าพลูโตตรงข้าม[ 225 ] [ 226 ]มีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียว คือแวนท์[ 227 ]
  • เฮาเมีย (34.6–51.6  AU) ถูกค้นพบในปี 2005 [ 228 ]มันอยู่ในวงโคจรเรโซแนนซ์ชั่วคราว 7:12 กับเนปจูน[ 223 ]เฮาเมียมีระบบวงแหวน ดวงจันทร์ที่รู้จักกันสองดวงชื่อฮิอิอากาและนามาคาและหมุนรอบตัวเองเร็วมาก (รอบละ 3.9 ชั่วโมง) จนถูกยืดออกเป็นรูปทรงรีมันเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มวัตถุในแถบไคเปอร์ที่เกิดจากการชนกัน ซึ่งมีวงโคจรคล้ายกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการชนครั้งใหญ่บนเฮาเมียได้ทำให้เศษชิ้นส่วนกระเด็นออกไปในอวกาศเมื่อหลายพันล้านปีก่อน[ 229 ]
  • Makemake (38.1–52.8  AU) แม้จะมีขนาดเล็กกว่าพลูโต แต่ก็เป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักใน แถบไคเปอร์ แบบคลาสสิก (นั่นคือ วัตถุในแถบไคเปอร์ที่ไม่ได้อยู่ในภาวะสั่นพ้องที่ได้รับการยืนยันกับเนปจูน) Makemake เป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในแถบไคเปอร์รองจากพลูโต ค้นพบในปี 2005 และได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการในปี 2008 [ 230 ]วงโคจรของมันเอียงมากกว่าของพลูโตมากที่ 29° [ 231 ]มีดวงจันทร์ที่รู้จักหนึ่งดวงคือS/2015 (136472) 1 [ 232 ]
  • Quaoar (41.9–45.5  AU) เป็นวัตถุที่ใหญ่เป็นอันดับสองที่รู้จักในแถบไคเปอร์แบบคลาสสิก รองจาก Makemake วงโคจรของมันมีความเยื้องศูนย์และเอียงน้อยกว่าวงโคจรของ Makemake หรือ Haumea อย่างมีนัยสำคัญ[ 223 ]มันมีระบบวงแหวนและดวงจันทร์ที่รู้จักหนึ่งดวงคือWeywot [ 233 ]

แผ่นดิสก์กระจัดกระจาย

ค่าความเยื้องศูนย์กลางและความเอียงของวงโคจรของกลุ่มวัตถุในจานกระจายตัว เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุในแถบไคเปอร์แบบคลาสสิกและแบบเรโซแนนซ์

จานกระจายซึ่งทับซ้อนกับแถบไคเปอร์แต่ขยายออกไปใกล้ 500  AU เชื่อกันว่าเป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางคาบสั้น วัตถุจานกระจายเชื่อกันว่าถูกรบกวนให้มีวงโคจรที่ไม่แน่นอนโดยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากการเคลื่อนที่ออกไปด้านนอกในช่วงต้นของดาวเนปจูนวัตถุจานกระจายส่วนใหญ่มีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ภายในแถบไคเปอร์ แต่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ไกลออกไป (บางแห่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่า 150  AU) วงโคจรของ SDO สามารถเอียงได้ถึง 46.8° จากระนาบสุริยวิถี[ 234 ]นักดาราศาสตร์บางคนพิจารณาว่าจานกระจายเป็นเพียงอีกบริเวณหนึ่งของแถบไคเปอร์และอธิบายวัตถุจานกระจายว่าเป็น "วัตถุแถบไคเปอร์ที่กระจายตัว" [ 235 ]นักดาราศาสตร์บางคนจัดประเภทเซนทอร์เป็นวัตถุแถบไคเปอร์ที่กระจายตัวเข้าด้านในพร้อมกับผู้อยู่อาศัยที่กระจายตัวออกไปด้านนอกของจานกระจาย[ 236 ]

ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่า วัตถุสองชิ้นในจานกระจายนั้นคือ...ดาวเคราะห์แคระ :

  • อีริส (38.3–97.5  AU) เป็นวัตถุจานกระจัดกระจายที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จักและเป็นดาวเคราะห์แคระที่มีมวลมากที่สุดเท่าที่รู้จัก การค้นพบอีริสมีส่วนทำให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับนิยามของดาวเคราะห์ เนื่องจากมีมวลมากกว่าพลูโต 25% [ 237 ]และมีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกัน อีริสมีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียวคือไดสโนเมียเช่นเดียวกับพลูโต วงโคจรของอีริสมีความเยื้องศูนย์สูง โดยมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดที่ 38.2  AU (ระยะทางโดยประมาณของพลูโตจากดวงอาทิตย์) และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดที่ 97.6 AU และเอียงทำมุมกับระนาบสุริยวิถีที่ 44° [ 238 ]
  • กงกง (33.8–101.2  AU) เป็นดาวเคราะห์แคระที่มีวงโคจรคล้ายกับอีริส ยกเว้นว่ามันอยู่ในภาวะเรโซแนนซ์ 3:10 กับเนปจูน[ D 10 ]มันมีดวงจันทร์ที่รู้จักเพียงดวงเดียวคือ เซี ยงหลิว[ 239 ]

วัตถุสุดขั้วนอกดาวเนปจูน

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

วัตถุบางดวงในระบบสุริยะมีวงโคจรขนาดใหญ่มาก ดังนั้นจึงได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์ยักษ์ที่รู้จักกันน้อยกว่ากลุ่มดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ วัตถุเหล่านี้เรียกว่าวัตถุนอกเนปจูนสุดขั้ว หรือ ETNOs [ 240 ] โดยทั่วไป แกนกึ่งเอกของ ETNOs จะมีความกว้างอย่างน้อย 150–250  AU [ 240 ] [ 241 ]ตัวอย่างเช่น541132 Leleākūhonuaโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบทุกๆ ~32,000  ปี โดยมีระยะห่าง จากดวงอาทิตย์ 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[ 240 ]

ปัจจุบัน มีดาวเคราะห์น้อย ETNO เพียงดวงเดียวที่ถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระ:

  • เซดนา (76.2–937  AU) เป็นวัตถุนอกเนปจูนสุดขั้วชิ้นแรกที่ถูกค้นพบ มันเป็นวัตถุขนาดใหญ่สีแดง และใช้เวลาประมาณ 11,400  ปีในการโคจรรอบดาวเนปจูนหนึ่งรอบไมค์ บราวน์ผู้ค้นพบวัตถุนี้ในปี 2546 ยืนยันว่ามันไม่สามารถเป็นส่วนหนึ่งของจานกระจายหรือแถบไคเปอร์ได้ เพราะจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของมันอยู่ไกลเกินกว่าที่จะได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนที่ของดาวเนปจูน[ 242 ]ประชากรเซดนอยด์ได้รับการตั้งชื่อตามเซดนา[ 240 ]

มีการสังเกตความแปรปรวนทางสถิติในวงโคจรของวัตถุที่อยู่ไกลจากดาวเนปจูนมากเป็นพิเศษ ซึ่งการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในภาคส่วนเดียวกัน และแสดงให้เห็นถึงความเอียงของวงโคจรที่คล้ายคลึงกัน[ 243 ] [ 244 ] [ 245 ]นักดาราศาสตร์บางคนเสนอว่านี่อาจเป็นผลมาจากอิทธิพลของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลออกไปจากดาวเนปจูน ดาวเคราะห์สมมุติฐานนี้ถูกเรียกว่าดาวเคราะห์ดวงที่เก้า[ 246 ]คนอื่นๆ เชื่อว่าความแปรปรวนทางสถิตินี้เกิดจากอคติในการสังเกตหรือความบังเอิญล้วนๆ[ 247 ]

เมฆออร์ต

ภาพจำลองของเมฆออร์ตซึ่งเป็นบริเวณที่ยังคงอยู่ในขอบเขตอิทธิพลของระบบสุริยะ รวมถึงภาพของแถบไคเปอร์ที่ อยู่ลึกเข้าไปข้างใน (ภาพแทรก) ขนาดของวัตถุต่างๆ ถูกขยายให้ใหญ่เกินจริงเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจน

เมฆออร์ตเป็นเปลือกทรงกลมตามทฤษฎีที่ประกอบด้วยวัตถุน้ำแข็งมากถึงหนึ่งล้านล้านชิ้น ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางคาบยาวทั้งหมด[ 248 ] [ 249 ]ซึ่งเดิมทีถูกขับออกจากบริเวณดาวเคราะห์โดยปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ยักษ์[ 250 ]วัตถุในเมฆออร์ตเคลื่อนที่ช้ามาก และอาจถูกรบกวนโดยเหตุการณ์ที่ไม่บ่อยนัก เช่น การชนกัน ผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่ผ่าน หรือกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีซึ่ง เป็น แรงดึงดูดที่เกิดจากทางช้างเผือก[ 248 ] [ 249 ]ไม่สามารถสังเกตเมฆออร์ตได้โดยตรงด้วยเทคโนโลยีการถ่ายภาพในปัจจุบัน[ 251 ]ยานสำรวจที่อยู่ใกล้เมฆออร์ตมากที่สุดในขณะนี้ คือ ว อยเอเจอร์ 1คาดว่าจะไปถึงที่นั่นในอีก 300 ปีข้างหน้า[ 252 ]

มีการตั้งทฤษฎีว่าเมฆออร์ตล้อมรอบระบบสุริยะในระยะห่างประมาณ 2,000  หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ ไปจนถึงประมาณ 200,000  หน่วยดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การประมาณค่ารัศมีของเมฆออร์ตที่ต่ำกว่านั้น กลับระบุว่ามันอยู่ไม่ไกลไปกว่านี้50,000  AU [ 253 ]มวลส่วนใหญ่โคจรอยู่ในบริเวณระหว่าง 3,000 และ100,000  AU [ 254 ] วัตถุที่ไกลที่สุด เท่าที่ทราบ เช่นดาวหางเวสต์มีจุดไกลสุดประมาณ70,000  AUจากดวงอาทิตย์[ 255 ]

ประชากรที่ไม่เสถียรเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

อุกกาบาต ดาวตก และฝุ่นละออง

ดาวเคราะห์ แสงจักรราศี และฝนดาวตก (มุมบนซ้ายของภาพ)

โดยทั่วไปวัตถุแข็งที่มีขนาดเล็กกว่า 1 เมตรจะถูกเรียกว่าอุกกาบาตและไมโครอุกกาบาต (ขนาดเท่าเม็ดฝุ่น) โดยการแบ่งประเภทที่แน่นอนระหว่างสองประเภทนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันมาหลายปี[ 256 ]ในปี 2017 IAU ได้กำหนดให้วัตถุแข็งใดๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง ~30 ไมโครเมตรถึง 1 เมตรเป็นอุกกาบาต และได้ยกเลิกการจัดประเภทไมโครอุกกาบาต โดยเรียกอนุภาคขนาดเล็กกว่านั้นว่า 'อนุภาคฝุ่น' แทน[ 257 ]  

อุกกาบาตบางส่วนเกิดจากการแตกตัวของดาวหางและดาวเคราะห์น้อย ในขณะที่บางส่วนเกิดจากเศษซากจากการชนที่ถูกดีดออกมาจากดาวเคราะห์ อุกกาบาตส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะหนัก เช่นนิกเกลและเหล็ก[ 258 ]เมื่อดาวหางโคจรผ่านระบบสุริยะ จะทำให้เกิดร่องรอยของอุกกาบาต มีการตั้งสมมติฐานว่าเกิดจากการระเหยของวัสดุของดาวหางหรือการแตกตัวของดาวหางที่สงบนิ่ง เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ อุกกาบาตเหล่านี้จะทำให้เกิดริ้วแสงสว่างบนท้องฟ้าเนื่องจากการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเรียกว่าดาวตก หากกลุ่มอุกกาบาตเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในวิถีขนานกัน ดาวตกจะดูเหมือน 'แผ่รังสี' ออกมาจากจุดหนึ่งบนท้องฟ้า จึงเป็นที่มาของชื่อปรากฏการณ์นี้ว่าฝนดาวตก [ 259 ]

ระบบสุริยะชั้นในเป็นที่ตั้งของเมฆฝุ่นจักรราศีซึ่งมองเห็นได้เป็นแสงจักรราศี จางๆ ในท้องฟ้ามืดและปราศจากมลพิษ อาจเกิดจากการชนกันภายในแถบดาวเคราะห์น้อยที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ต่างๆ แหล่งกำเนิดที่เสนอขึ้นเมื่อไม่นานมานี้คือวัสดุจากดาวเคราะห์ดาวอังคาร[ 260 ]ระบบสุริยะชั้นนอกเป็นที่ตั้งของเมฆฝุ่นจักรวาล มันขยายจากประมาณ10  หน่วย AUถึงประมาณ40  AUและน่าจะเกิดจากการชนกันภายในแถบไคเปอร์[ 261 ] [ 262 ]

ดาวหาง

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

ดาวหางเป็นวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะโดยทั่วไปมีขนาดเพียงไม่กี่กิโลเมตร ประกอบด้วยน้ำแข็งระเหยเป็นส่วนใหญ่ มีวงโคจรที่เยื้องศูนย์สูง โดยทั่วไปจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะอยู่ภายในวงโคจรของดาวเคราะห์ชั้นใน และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดจะอยู่ไกลออกไปจากดาวพลูโต เมื่อดาวหางเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์ทำให้พื้นผิวน้ำแข็งของดาวหางระเหยและแตกตัวเป็นไอออนทำให้เกิดโคมาซึ่งเป็นหางยาวของก๊าซและฝุ่นที่มักมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า[ 263 ]

ดาวหางคาบสั้นมีวงโคจรที่กินเวลาน้อยกว่าสองร้อยปี ดาวหางคาบยาวมีวงโคจรที่กินเวลาหลายพันปี เชื่อกันว่าดาวหางคาบสั้นมีต้นกำเนิดมาจากแถบไคเปอร์ ในขณะที่ดาวหางคาบยาว เช่นเฮล-บอปป์เชื่อกันว่ามีต้นกำเนิดมาจากเมฆออร์ต กลุ่มดาวหางหลายกลุ่ม เช่น กลุ่มดาวหางครอยซ์ซันเกรเซอร์เกิดจากการแตกตัวของดาวหางหลักดวงเดียว[ 264 ] ดาวหาง บางดวงที่มี วงโคจรแบบไฮเปอร์โบ ลาอาจมีต้นกำเนิดอยู่นอกระบบสุริยะ แต่การกำหนดวงโคจรที่แม่นยำของพวกมันนั้นทำได้ยาก[ 265 ]ดาวหางเก่าที่มีสารระเหยส่วนใหญ่ถูกขับออกไปเนื่องจากความร้อนจากดวงอาทิตย์ มักถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์น้อย[ 266 ]

เขตแดนและความไม่แน่นอน

ระบบสุริยะ (ซ้าย) ภายในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์โดยแสดงบริเวณต่างๆ และระยะทางระหว่างกันบนมาตราส่วนลอการิทึม

พื้นที่รอบนอกของระบบสุริยะส่วนใหญ่ยังคงไม่เป็นที่รู้จัก บริเวณที่ห่างออกไปเกิน 100 AU แทบจะไม่มีการสำรวจ และการเรียนรู้เกี่ยวกับบริเวณอวกาศนี้เป็นเรื่องยาก การศึกษาบริเวณนี้ขึ้นอยู่กับการอนุมานจากวัตถุเพียงไม่กี่ชิ้นที่มีวงโคจรถูกรบกวนจนทำให้เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น และถึงกระนั้น การตรวจจับวัตถุเหล่านี้มักทำได้ก็ต่อเมื่อพวกมันสว่างมากพอที่จะตรวจจับได้ว่าเป็นดาวหาง[ 267 ]ยังมีวัตถุอีกมากมายที่ยังไม่ถูกค้นพบในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะ[ 268 ]

ทรงกลมฮิลล์ของดวงอาทิตย์ศักยภาพแรงโน้มถ่วงของมันเข้าถึงศักยภาพกาแล็กซี ศักยภาพของนิวเคลียสกาแล็กซี ช่วงที่มีประสิทธิภาพของอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของมัน เชื่อกันว่าครอบคลุมเมฆออร์ต[ 30 ] [ 269 ]และขยายออกไปไกลถึง 230,000  AU จากดวงอาทิตย์[ 8 ]

ขอบเขตของเฮลิโอสเฟียร์และฮิลล์สเฟียร์ศักยภาพแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับตัวกลางระหว่างดาวและศักยภาพแรงโน้มถ่วงของกาแล็กซี ณ ขอบของเมฆออร์ตแสดงถึงขอบเขตของระบบสุริยะกับสภาพแวดล้อมของกาแล็กซีที่มันตั้งอยู่

ขอบของเฮลิโอสเฟียร์

แผนภาพสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และเฮลิออสเฮลท์

เฮลิโอสเฟียร์ซึ่งเป็นบริเวณอวกาศที่ถูกครอบงำโดยดวงอาทิตย์ มีขอบเขตอยู่ที่ จุดสิ้นสุดของคลื่นกระแทก โดยพิจารณาจาก การเคลื่อนที่เฉพาะของดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับมาตรฐานการพักตัวในท้องถิ่นขอบเขตนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 80–100  AU ทางด้านต้นลมของตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ และประมาณ 200  AU ทางด้านท้ายลมของดวงอาทิตย์[ 270 ]ณ ที่นี้ ลมสุริยะจะปะทะกับตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์[ 271 ]และชะลอตัวลงอย่างมาก ควบแน่น และปั่นป่วนมากขึ้น ก่อตัวเป็นโครงสร้างรูปไข่ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า เฮลิ โอชีท[ 270 ]

มีการตั้งทฤษฎีว่าเฮลิโอชีทมีลักษณะและพฤติกรรมคล้ายกับหางของดาวหาง โดยยื่นออกไปอีก 40  AU ทางด้านทิศเหนือลม แต่ทอดยาวออกไปหลายเท่าตัวทางด้านทิศใต้ลม อาจไกลถึงหลายพัน AU [ 272 ] [ 273 ]หลักฐานจากยาน อวกาศ แคสสินีและอินเตอร์สเตลลาร์บาวน์ดารีเอ็กซ์พลอเรอร์ชี้ให้เห็นว่ามันถูกบังคับให้มีรูปร่างเป็นฟองอากาศโดยการกระทำที่จำกัดของสนามแม่เหล็กระหว่างดาว[ 274 ] [ 275 ]แต่รูปร่างที่แท้จริงยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 276 ]

รูปร่างและลักษณะของขอบนอกของเฮลิโอสเฟียร์น่าจะได้รับผลกระทบจากพลศาสตร์ของไหลของการปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ รวมถึงสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ที่อยู่ทางใต้ เช่น มีรูปร่างทื่อ โดยซีกโลกเหนือขยายออกไป ไกลกว่าซีกโลกใต้ 9 AU [ 270 ]เฮลิโอพอสถือเป็นจุดเริ่มต้นของตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์[ 100 ]เลยเฮลิโอพอสไป ที่ระยะประมาณ 230  AU คือโบว์ช็อกซึ่งเป็น "ร่องรอย" ของพลาสมาที่ดวงอาทิตย์ทิ้งไว้ขณะเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซีทางช้างเผือก[ 277 ]วัตถุขนาดใหญ่นอกเฮลิโอพอสยังคงถูกผูกมัดด้วยแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ แต่การไหลของสสารในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ทำให้การกระจายตัวของวัตถุขนาดเล็กมีความสม่ำเสมอมากขึ้น[ 100 ]

ย่านสวรรค์

แผนภาพแสดงกลุ่มเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในบริเวณใกล้เคียงกลุ่มเมฆจีและดาวฤกษ์โดยรอบ ข้อมูลณ ปี 2022ตำแหน่งที่แน่นอนของระบบสุริยะภายในเมฆระหว่างดาวฤกษ์ยังคงเป็นคำถามที่ยังหาคำตอบไม่ได้ในทางดาราศาสตร์[ 278 ]

ภายใน ระยะ 10  ปีแสงจากดวงอาทิตย์มีดาวฤกษ์อยู่ค่อนข้างน้อย โดยดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดคือระบบดาวสามดวงอัลฟาเซนทอรีซึ่งอยู่ ห่างออกไปประมาณ 4.4 ปีแสง และอาจอยู่ในเมฆ G ของฟองอากาศท้องถิ่น [ 279 ]อัลฟาเซนทอรี A และ B เป็นดาวฤกษ์คู่หนึ่งที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด คือดาวแคระแดงขนาด เล็ก พร็อกซิมาเซนทอรีโคจรรอบดาวฤกษ์คู่นี้ในระยะห่าง 0.2  ปีแสง ในปี 2016 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ โคจรรอบพร็อกซิมาเซนทอรี เรียกว่า พร็อกซิมาเซนทอรี บีซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันแล้วว่าอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด[ 280 ]

ระบบสุริยะถูกล้อมรอบด้วยเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในท้องถิ่นแม้ว่าจะไม่ชัดเจนว่าระบบสุริยะนั้นฝังตัวอยู่ในเมฆระหว่างดาวฤกษ์ในท้องถิ่นหรือไม่ หรือว่ามันอยู่นอกขอบของเมฆ[ 281 ]มีเมฆระหว่างดาวฤกษ์อื่นๆ อีกหลายกลุ่มอยู่ในบริเวณที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไม่เกิน 300  ปีแสง ซึ่งรู้จักกันในชื่อ ฟอง อากาศในท้องถิ่น[ 281 ]ลักษณะดังกล่าวเป็นโพรงรูปทรงนาฬิกาทรายหรือฟองอากาศขนาดใหญ่ในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ที่มีขนาดประมาณ 300  ปีแสง ฟองอากาศนี้เต็มไปด้วยพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งบ่งชี้ว่ามันอาจเป็นผลผลิตจากซูเปอร์โนวาหลายครั้งเมื่อไม่นานมานี้[ 282 ]

ฟองอากาศท้องถิ่นเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับคลื่นแรดคลิฟฟ์และโครงสร้างเชิงเส้นแยกส่วน ที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งกว้างกว่า (เดิมคือ เข็มขัดกูลด์ ) ซึ่งแต่ละแห่งมีความยาวหลายพันปีแสง[ 283 ]โครงสร้างเหล่านี้ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของแขนโอไรออนซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า[ 284 ]

กลุ่มดาวจะรวมตัวกันเป็นกระจุกดาวก่อนที่จะสลายตัวกลายเป็นกลุ่มดาวเคลื่อนที่ กลุ่มดาวที่โดดเด่นและมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าคือกลุ่มดาวเคลื่อนที่ Ursa Majorซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 80 ปีแสงภายใน Local Bubble กระจุกดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดคือHyadesซึ่งอยู่บริเวณขอบของ Local Bubble บริเวณที่เกิดดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดคือเมฆโมเลกุล Corona Australis กลุ่มเมฆ Rho Ophiuchiและเมฆโมเลกุล Taurusซึ่งกลุ่มเมฆหลังนี้อยู่เลย Local Bubble ไปเล็กน้อยและเป็นส่วนหนึ่งของคลื่น Radcliffe [ 285 ]

การโคจรเฉียดดวงอาทิตย์ของดาวฤกษ์ในระยะ ไม่เกิน 0.8 ปีแสงเกิดขึ้นโดยประมาณทุกๆ 100,000  ปีการโคจรเฉียดดวงอาทิตย์ที่วัดระยะได้อย่างแม่นยำที่สุดคือดาวฤกษ์ของชอลซ์ซึ่งโคจรเข้ามาใกล้ประมาณ ~50,000  AUของดวงอาทิตย์เมื่อราว 70,000  ปีก่อน น่าจะผ่านเมฆออร์ตชั้นนอก[ 286 ]มีโอกาส 1% ทุกๆ พันล้านปีที่ดาวฤกษ์จะผ่านเข้ามาภายใน100  AUของดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจรบกวนระบบสุริยะได้[ 287 ]

ตำแหน่งกาแล็กซี

แผนภาพแสดงกาแล็กซีทางช้างเผือกพร้อมระบุลักษณะทางกาแล็กซีและตำแหน่งสัมพัทธ์ของระบบสุริยะ

ระบบสุริยะตั้งอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่ง เป็นกาแล็กซีเกลียวมีแถบ มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง และ มี ดาวฤกษ์มากกว่า 100 พันล้านดวง [ 288 ]ดวงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งของแขนเกลียวด้านนอกของกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งรู้จักกันในชื่อแขนโอไรออน-ไซก์นัสหรือ Local Spur [ 289 ] [ 290 ]เป็นสมาชิกของ กลุ่มดาว แผ่นดิสก์บางๆที่โคจรอยู่ใกล้ระนาบกาแล็กซี[ 291 ]  

ความเร็วรอบศูนย์กลางของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 220  กม./วินาที ทำให้โคจรครบรอบหนึ่งรอบทุกๆ 240  ล้านปี[ 288 ] การโคจรครบ รอบ นี้เรียกว่า ปีกาแล็กซีของระบบสุริยะ[ 292 ]จุดสูงสุดของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นทิศทางของเส้นทางโคจรของดวงอาทิตย์ผ่านอวกาศระหว่างดาวฤกษ์ อยู่ใกล้กลุ่มดาวเฮอร์คิวลีสในทิศทางของตำแหน่งปัจจุบันของดาวเวกาที่ สว่าง [ 293 ]ระนาบสุริยวิถีทำมุมประมาณ 60° กับระนาบกาแล็กซี[ c ]

ดวงอาทิตย์โคจรเป็นวงโคจรเกือบเป็นวงกลมรอบศูนย์กลางกาแล็กซี (ซึ่งเป็น ที่ตั้ง ของหลุมดำมวลมหาศาลSagittarius A* ) ที่ระยะห่าง 26,660  ปีแสง[ 295 ]โดยโคจรด้วยความเร็วใกล้เคียงกับแขนกังวล[ 296 ]หากดวงอาทิตย์โคจรใกล้ศูนย์กลาง แรงดึงดูดจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงอาจรบกวนวัตถุในเมฆออร์ตและส่งดาวหางจำนวนมากเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ทำให้เกิดการชนกันซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ในสถานการณ์นี้ รังสีอันรุนแรงของศูนย์กลางกาแล็กซีอาจรบกวนการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน[ 296 ]

ตำแหน่งของระบบสุริยะในกาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นปัจจัยหนึ่งในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก แขนกังวลเป็นที่ตั้งของซูเปอร์โนวา ความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วง และรังสีที่มีความเข้มข้นสูงกว่ามาก ซึ่งอาจรบกวนระบบสุริยะได้ แต่เนื่องจากโลกอยู่ใน Local Spur และจึงไม่ได้ผ่านแขนกังวลบ่อยนัก ทำให้โลกมีช่วงเวลาแห่งความเสถียรยาวนานสำหรับการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต[ 296 ]อย่างไรก็ตาม ตามสมมติฐาน Shiva ที่เป็นที่ถกเถียงกัน ตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงไปของระบบสุริยะเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ของกาแล็กซีทางช้างเผือกอาจอธิบายเหตุการณ์การสูญพันธุ์ เป็นระยะๆ บนโลกได้[ 297 ] [ 298 ]

การค้นพบและการสำรวจ

การเคลื่อนที่ของ 'แสง' ที่เคลื่อนผ่านท้องฟ้าเป็นพื้นฐานของคำจำกัดความแบบดั้งเดิมของดาวเคราะห์: ดาวฤกษ์ที่โคจรไปมา

ความรู้ของมนุษยชาติเกี่ยวกับระบบสุริยะได้เพิ่มขึ้นทีละน้อยตลอดหลายศตวรรษ แม้ว่าอริสตาร์คัสแห่งซามอสนักปรัชญากรีกโบราณจะคาดการณ์ถึงการจัดเรียงจักรวาลใหม่แบบเฮลิโอเซนทริก แต่จนถึง ปลายยุคกลางยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา นักดาราศาสตร์จากยุโรปไปจนถึงอินเดียเชื่อว่าโลกอยู่นิ่งที่ศูนย์กลางของจักรวาล[ 299 ]และแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากวัตถุศักดิ์สิทธิ์หรือวัตถุเหนือธรรมชาติที่เคลื่อนที่ผ่านท้องฟ้านิโคลัส โคเปอร์นิคัสเป็นบุคคลแรกที่ทราบกันว่าได้พัฒนาระบบเฮลิโอเซนทริกที่สามารถทำนายได้ทางคณิตศาสตร์[ 300 ] [ 301 ]

ทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบเฮลิโอเซนทริสม์ไม่ได้เอาชนะทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบจีโอเซนทริสม์ในทันที แต่งานของโคเปอร์นิคัสก็มีผู้สนับสนุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโยฮันเนส เคปเลอร์ เคปเลอร์ ใช้แบบจำลองเฮลิโอเซนทริสม์ที่ปรับปรุงจากของโคเปอร์นิคัสโดยอนุญาตให้วงโคจรเป็นรูปวงรี และข้อมูลการสังเกตที่แม่นยำของไทโค บรา เฮ เพื่อสร้างตารางรูดอล์ ฟ ซึ่งทำให้สามารถคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์ที่รู้จักในขณะนั้นได้อย่างแม่นยำปิแอร์ กัสเซนดีใช้ตารางนี้ในการทำนายการเคลื่อนผ่านหน้าดาวพุธในปี 1631 และ เจเรไมอาห์ ฮอร์ร็อกส์ ก็ทำเช่นเดียวกันสำหรับการเคลื่อนผ่านหน้าดาวศุกร์ ในปี 1639 ซึ่งเป็นการยืนยันอย่างหนักแน่นถึงทฤษฎีระบบสุริยะจักรวาลแบบเฮลิโอเซน ทริสม์และวงโคจรรูปวงรีของเคปเลอร์[ 302 ] [ 303 ]

ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอได้เผยแพร่การใช้กล้องโทรทรรศน์ในทางดาราศาสตร์ เขาและไซมอน มาริอุสได้ค้นพบโดยอิสระว่าดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารสี่ดวงโคจรอยู่รอบๆ[ 304 ]คริสเตียน ฮุยเกนส์ได้ติดตามการสังเกตการณ์เหล่านี้โดยการค้นพบไททัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ และรูปร่างของวงแหวนของดาวเสาร์ [ 305 ] ในปี 1677 เอ็ดมอนด์ ฮัลลีย์ได้สังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านของดาวพุธบนดวงอาทิตย์ ทำให้เขาตระหนักว่าการสังเกตการณ์พารัลแลกซ์ของดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ (โดยอุดมคติแล้วควรใช้การเคลื่อนผ่านของดาวศุกร์) สามารถนำมาใช้ในการคำนวณระยะทางระหว่างโลกดาวศุกร์และดวงอาทิตย์โดยใช้ตรีโกณมิติได้[ 306 ]ไอแซค นิวตันเพื่อนของฮัลลีย์ในหนังสือ Principia Mathematica อันทรงคุณค่าของเขา ในปี 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[ 307 ]ในปี ค.ศ. 1705 แฮลลีย์ตระหนักว่าการพบเห็นดาวหาง ซ้ำๆ นั้น เป็นวัตถุเดียวกัน โดยโคจรกลับมาอย่างสม่ำเสมอทุกๆ 75-76  ปี นี่เป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่ามีสิ่งอื่นใดนอกเหนือจากดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ซ้ำๆ[ 308 ]แม้ว่าเซเนกาจะตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับดาวหางนี้ไว้แล้วในศตวรรษที่ 1 [ 309 ]การสังเกตการณ์อย่างระมัดระวังเกี่ยวกับการเคลื่อนผ่านของดาวศุกร์ในปี ค.ศ. 1769 ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ได้เป็น93,726,900 ไมล์ (150,838,800 กิโลเมตร)ซึ่งมากกว่าค่าปัจจุบันเพียง 0.8% [ 310 ] 

ดาวเคราะห์ ยูเรนัสซึ่งได้รับการสังเกตการณ์เป็นครั้งคราวตั้งแต่ปี ค.ศ. 1690 และอาจจะตั้งแต่สมัยโบราณ ได้รับการยอมรับว่าเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ไกลจากดาวเสาร์ในปี ค.ศ. 1783 [ 311 ]ในปี ค.ศ. 1838 ฟรีดริช เบสเซล ประสบ ความสำเร็จในการวัดพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่ปรากฏของดาวฤกษ์ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นการพิสูจน์โดยตรงครั้งแรกจากการทดลองเกี่ยวกับระบบสุริยะ จักรวาล [ 312 ]ดาวเนปจูนได้รับการระบุว่าเป็นดาวเคราะห์ในอีกหลายปีต่อมาในปี ค.ศ. 1846 เนื่องมาจากแรงดึงดูดของมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยแต่สามารถตรวจจับได้ในวงโคจรของดาวยูเรนัส[ 313 ] การสังเกต ความผิดปกติของวงโคจรของดาวพุธนำไปสู่การค้นหาดาววัลแคน ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ภายในดาวพุธ แต่ความพยายามเหล่านี้ถูกยุติลงด้วย ทฤษฎี สัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ในปี ค.ศ. 1915 [ 314 ]

ในศตวรรษที่ 20 มนุษย์ได้เริ่มสำรวจอวกาศรอบระบบสุริยะ โดยเริ่มจากการวางกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศตั้งแต่ทศวรรษ 1960 [ 315 ]ภายในปี 1989 ดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงได้รับการเยี่ยมเยือนจากยานสำรวจอวกาศแล้ว[ 316 ]ยานสำรวจได้นำตัวอย่างจากดาวหาง[ 317 ]และดาวเคราะห์น้อย[ 318 ] กลับมา รวมถึงบินผ่านโคโรนาของดวงอาทิตย์[ 319 ]และเยี่ยมชมดาวเคราะห์แคระสองดวง ( พลูโตและเซเรส ) [ 320 ] [ 321 ]เพื่อประหยัดเชื้อเพลิง ภารกิจอวกาศบางภารกิจใช้การเคลื่อนที่โดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วยเช่นยานสำรวจวอยเอเจอร์ สองลำ เร่งความเร็วเมื่อบินผ่านดาวเคราะห์ในระบบสุริยะชั้นนอก[ 322 ]และยานสำรวจพลังงานแสงอาทิตย์พาร์เกอร์ลดความเร็วเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นหลังจากบินผ่านดาวศุกร์[ 323 ]

มนุษย์ได้ลงจอดบนดวงจันทร์ในช่วงโครงการอพอลโลในทศวรรษ 1960 และ 1970 [ 324 ]และกำลังวางแผนที่จะกลับไปยังดวงจันทร์อีกครั้งในช่วงทศวรรษ 2020 ด้วยโครงการอาร์เทมิส[ 325 ]การค้นพบในศตวรรษที่ 20 และ 21 ได้กระตุ้นให้มีการกำหนดความหมายของคำว่าดาวเคราะห์ใหม่ในปี 2006 ส่งผลให้พลูโตถูกลดสถานะเป็นดาวเคราะห์แคระ[ 326 ]และเกิดความสนใจใน วัตถุที่อยู่เลย ดาวเนปจูน มากขึ้น [ 327 ]

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

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. แถบดาวเคราะห์น้อยแถบไคเปอร์และจานกระจายตัวไม่ได้ถูกเพิ่มเข้าไป เนื่องจากดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงมีขนาดเล็กเกินกว่าจะแสดงในแผนภาพได้
  2. 1 2วันที่นี้อ้างอิงจากสิ่งเจือปน ที่เก่าแก่ที่สุดที่พบใน อุกกาบาตจนถึงปัจจุบัน4 568 .2 +0.2 −0.4ล้านปี และเชื่อกันว่าเป็นวันที่เกิดวัสดุแข็งชิ้นแรกในเนบิวลาที่กำลังยุบตัว[ 21 ]
  3. 1 2ถ้าψ{\displaystyle \psi }มุมระหว่างขั้วเหนือของระนาบสุริยวิถีกับขั้วเหนือของกาแล็กซี คือ เท่าใด: คอสψ=คอส(เบต้าจี)คอส(เบต้าอี)คอส(αจีαอี)+บาป(เบต้าจี)บาป(เบต้าอี){\displaystyle \cos \psi =\cos(\beta _{g})\cos(\beta _{e})\cos(\alpha _{g}-\alpha _{e})+\sin(\beta _{g})\sin(\beta _{e})} ที่ไหนเบต้าจี{\displaystyle \beta _{g}}= 27° 07′ 42.01″ และαจี{\displaystyle \alpha _{g}}= 12h 51m 26.282s คือค่าเดคลิเนชันและไรต์แอสเซนชันของขั้วกาแล็กซีเหนือ[ 294 ]ในขณะที่เบต้าอี{\displaystyle \beta _{e}}= 66° 33′ 38.6″ และαอี{\displaystyle \alpha _{e}}= 18h 0m 00s คือค่าพิกัดของขั้วเหนือของระนาบสุริยวิถี (พิกัดทั้งสองคู่เป็นพิกัดใน ยุค J2000 ) ผลการคำนวณคือ 60.19°
  4. ขนาดของระบบสุริยะนั้นใหญ่มากจนนักดาราศาสตร์ต้องใช้หน่วยเฉพาะเพื่อแสดงระยะทางหน่วยดาราศาสตร์ (AU) มีค่าเท่ากับ 150,000,000 กม. หรือ 93,000,000 ไมล์ นี่คือระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์หากวงโคจรของโลกเป็นวงกลมสมบูรณ์ [ 11 ]
  5. สำหรับการจำแนกประเภทวัตถุในระบบสุริยะเพิ่มเติม โปรดดูที่ รายชื่อกลุ่มดาวเคราะห์น้อยและการจำแนกประเภทดาวหาง  §
  6. 1 2มวลของระบบสุริยะที่ไม่รวมดวงอาทิตย์ 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

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ระบบสุริยะคือ ระบบที่ยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงโน้มถ่วง ของ ดวงอาทิตย์ และมวลสารที่ โคจรรอบ ดวง อาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์ทั้งแปด ดวง ซึ่ง โลก เป็นหนึ่งในนั้น ระบบสุริยะเป็น...

คำนิยาม

ระบบสุริยะประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุทั้งหมดที่ถูกดึงดูดเข้าหาดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบดวงอาทิตย์ [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

อดีต

ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นเมื่ออย่างน้อย 4.568 พันล้านปีก่อนจากการยุบ ตัว เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของบริเวณภายใน เมฆโมเลกุล ขนาดใหญ่ {{Cite journal |last1=Bouvier |first1=A. |last2=Wadhwa |first2=M.

ปัจจุบันและอนาคต

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