الفلك

كيف يتم تقدير الكتلة الكلية لجميع الكويكبات الصغيرة والنيازك في النظام الشمسي؟

كيف يتم تقدير الكتلة الكلية لجميع الكويكبات الصغيرة والنيازك في النظام الشمسي؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هذا الرسم البياني من ويكيبيديا (كما هو موضح أدناه) رسم بياني لقطر الكويكب مقابل عدد الكويكبات ، للنظام الشمسي. (الرسم مقدم من Marco Colombo، DensityDesign Research Lab).

يفترض أن بيانات القطر الخاصة بالكويكبات الأكبر مدعومة بقوة من خلال الملاحظات. ولكن بالنسبة للهيئات الأصغر تدريجيًا ، من المفترض أن تكون بيانات المراقبة المباشرة أقل توفرًا.

يُظهر النمط ارتباطًا عكسيًا خطيًا قويًا ، ولكن ليس مثاليًا ، بين السجل (القطر) والسجل (الرقم). يبدو هذا معقولًا جدًا بالنسبة للأجسام الكبيرة. يبدو أيضًا أنه من المعقول أن يستمر هذا النمط في عالم الكويكبات الصغيرة والنيازك.

ولكن ما هو التبرير المادي لتوسيع السجل: نمط السجل في عالم الأجسام الصغيرة التي هي أصغر من أن تُرى من الأرض؟ من المفترض أن التقدير الحالي للكتلة الإجمالية لحزام أسترويد (4٪ من كتلة القمر) يتوافق مع نموذج التوزيع هذا. ولكن هل يمكننا أن نستبعد بثقة احتمال أن السجل الخطي: نمط السجل ينهار بالنسبة للأجسام الصغيرة مما يسمح ، على سبيل المثال ، بوجود عدد أكبر (وكتلة) من الأجسام الصغيرة في حزام الكويكبات ، على سبيل المثال لا الحصر الإجمالي المجمع كتلة تساوي 100٪ من كتلة القمر؟


يختلف نص سؤالك عن عنوان سؤالك ويبدو أنك تريد حقًا أن تسأل عما فعلته في نص السؤال ، لذا سأتناول ذلك.


اجابة قصيرة: قانون القوة البسيط الذي ينطبق على الكويكبات والمذنبات الأكبر حجمًا لا يمتد إلى ذلك جيدًا ليشمل الأجسام الأصغر ولا ينبغي الوثوق به كثيرًا في هذا النطاق.

اجابة طويلة:

أنت محق في الشك في استخدام قانون قوة بسيط لربط حجم الكويكب بالكمية في الأحجام الصغيرة. خاصةً بسبب وجود انحرافات معروفة عن قانون القوة هذا في أنصاف أقطار معينة. كما تلاحظ ويكيبيديا:

عدد الكويكبات يتناقص بشكل ملحوظ مع الحجم. على الرغم من أن هذا يتبع بشكل عام قانون القوة ، إلا أن هناك "نتوءات" على ارتفاع 5 كم و 100 كم ، حيث تم العثور على كويكبات أكثر مما هو متوقع من التوزيع اللوغاريتمي.

من الذي سيقول أنه لا توجد مطبات أو انحرافات أخرى في نصف القطر لا يمكننا تأكيدها بالملاحظة. ثقتنا في إمكانية تطبيق أي قانون قوة على الكويكبات والمذنبات الصغيرة تأتي أساسًا من النمذجة.

قانون القوة هذا الذي تسأل عنه هو في الأساس شيء يشار إليه على أنه "وظيفة الكتلة الأولية" (IMF). أ كثيرا من العمل لتعريف IMF للنجوم ، وربط كتلة النجوم بعدد النجوم في تلك الكتلة. يتبع صندوق النقد الدولي النجمي هذا قانونًا للسلطة بشكل أو بآخر ، لكنه ينحرف بشدة للجماهير المنخفضة جدًا. على السطح ، سيكون من المعقول افتراض انحراف صندوق النقد الدولي للكويكبات والمذنبات أيضًا.

الطريقة التي تجيب بها على هذا هي من خلال النماذج. انظر على سبيل المثال Cuzzi و Hogan و Bottke (2010) (هذا الرابط هو ورقة المجلة الرسمية ، ولكن لسبب ما تم حجب بعض المؤامرات حتى تتمكن أيضًا من إلقاء نظرة على إصدار arxiv "غير الرسمي"). في هذه الورقة ، يحاول المؤلفون بناء مجموعة تمثيلية من الكويكبات / المذنبات من خلال نمذجة تكوينها عبر تراكم حبيبات الغبار الكوكبية الأولية في الكويكبات والمذنبات و KBO والكواكب الصغيرة. إنهم يضعون افتراضات معينة حول قرص الغاز الأولي حول الشمس ويختبئون في الفيزياء حول كيفية تشكل حبيبات الغبار هذه في تكتلات أكبر. هدفهم النهائي هو إنتاج صندوق النقد الدولي الذي يحدد عدد الكويكبات / المذنبات الموجودة في حجم معين. إنهم يقومون بعمل نسخة احتياطية من الكثير من النمذجة باستخدام بيانات من الملاحظات حتى يلتزموا بالواقع قدر الإمكان.

سأدعك تطلع على نتائجهم لأنهم ينتجون بالفعل العديد من صناديق النقد الدولي المختلفة باستخدام مجموعة متنوعة من الافتراضات المختلفة وظروف البداية. ومع ذلك ، أعتقد أنه يمكن تلخيص نتائجهم بطريقة تتناول سؤالك الرئيسي. كما يقولون:

ولدت الكويكبات كبيرة

ما يقصدونه هو أن الكويكبات (والمذنبات) ، بدلاً من أن تتشكل عن طريق النمو المتتالي من خلال تراكم العديد من الجسيمات الصغيرة ، يبدو أنها تتجمع معًا في أجسام أكبر ، متجاوزة تمامًا تكوين العديد من الكويكبات والمذنبات الأصغر حجمًا (هذا لا يعني ذلك) لنفترض أنه لا توجد كائنات بحجم المتر). يمكنك بالفعل رؤية هذا في قطع أراضيهم المختلفة (الشكل 4 على سبيل المثال). يشبه إلى حد كبير صندوق النقد الدولي النجمي ، يتغير قانون القوة بشكل جذري بمجرد وصولك إلى الأحجام الصغيرة ولم يعد قانون القوة المطبق على الأحجام الأكبر قابلاً للتطبيق. في أي حجم لم يعد قانون القوة العام قابلاً للتطبيق ، يعتمد على معلمات ضبط معينة. كوزي وآخرون. تظهر العديد من النتائج المختلفة مع ضبط معلماتها القابلة للضبط على العديد من القيم المختلفة الممكنة.


  • مجموعات من الكويكبات التي تشترك مداراتها في خصائص مشتركة (المحور شبه الرئيسي ، الانحراف ، وميل المدار)
  • تم تسمية المجموعة باسم أكبر عضو (على سبيل المثال ، عائلة Koronis).
  • بعض الحطام من الاصطدامات الكارثية؟
  • 914 كم عبر
  • كتلة 0.0002 مأرض
  • كبير بما يكفي ليتم تعيينه أ كوكب قزم

بشكل عام ، توجد 50٪ من كتلة الحزام الرئيسي بأكمله في أكبر 4 كويكبات (1 سيريس ، 4 فستا ، 2 بالاس ، و 10 هيجيا).


مدارات الكويكبات

تشير التقديرات إلى ذلك من المحتمل أن تصطدم معظم الكويكبات العابرة للأرض بالأرض في عشرات الملايين القليلة القادمة من السنين. بالنظر إلى أن النظام الشمسي أقدم بكثير من هذا ، هل يتم تجديد سكان الكويكبات العابرة للأرض بطريقة ما؟

نعم - تشير الحسابات إلى أن مجال جاذبية المشتري قوي بما يكفي لإحداث اضطراب في مدارات الكويكبات بحيث تنحرف في النهاية بعض كويكبات الحزام الرئيسي وتصبح كويكبات تقترب من الأرض.

  • ليس من المحتمل أن حجمها الإجمالي سيتوافق مع كوكب قطره 1500 كيلومتر فقط ، وهو أصغر من بلوتو ، الكتلة الكلية للكويكبات أقل من 1/1000 من كتلة الأرض!

الأرجح أنهم هي بقايا مواد لم تشكل كوكبًا أبدًا. ستمنع قوة الجاذبية القوية للمشتري المادة من التراكم وتشكيل كوكب من خلال الإخلال المستمر بمدارات الأجسام في منطقة الكويكب ، مما يتسبب في ارتفاع معدل الاصطدامات ..

تمت دراسة الكويكبات تركيبيًا من خلال النظر إلى أطياف الضوء التي تعكسها: تمتلك الصخور والمعادن والجليد والمعادن أنماطًا مميزة لامتصاص الضوء أو عكسه.

  • - معدني ، التي يفترض أنها تتكون من خليط من الحديد والنيكل والحجر.
  • - صخرية مصنوعة من مواد مثل الصخور على الكواكب الأرضية.
  • - كربوني تحتوي على مركبات الكربون. هذه (حوالي 75٪ من جميع الكويكبات) تعكس فقط نسبة قليلة من ضوء الشمس الذي يصطدم بها بسبب لونها شديد السواد.

يبدو أن عددًا من النيازك عبارة عن قطع من الكويكبات التي تحررت في الاصطدامات ، ومن خلال دراستها مقارنةً بالكويكبات ذات التكوين المماثل ، يمكننا أن نتقصى مباشرة مما تتكون منها.

تحدث زخات النيازك حوالي 10 مرات في السنة. في هذه الأحداث ، يزيد معدل ملاحظة الشهب بشكل كبير خلال فترة من أيام قليلة. يمكن أن تتجاوز المعدلات حتى 100 نيزك في الساعة. يمكن مطابقة بعض زخات النيازك مع الحطام المتبقي على طول مدار مذنب تعبره الأرض وقت الاستحمام ..

غالبًا ما كانت المذنبات موضوعًا للخرافات لأنها يمكن أن تكون مشاهد درامية للغاية

في سماء القطب الشمالي ، ومن له

يهز الاوبئة والحرب. & quot

تظهر صور HST للمذنب هيل بوب أدلة على موقف مشابه لصورة نواة المذنب هالي:


تحديد العمر والتركيب الكيميائي

تم اشتقاق عمر النظام الشمسي ، الذي يقارب 4.6 مليار سنة ، من قياسات النشاط الإشعاعي في النيازك وعينات القمر وقشرة الأرض. الكميات التي يتم قياسها هي كميات نظائر اليورانيوم والثوريوم والروبيديوم ومنتجاتها المتحللة ، الرصاص والسترونتيوم.

يعتمد تقييم التركيب الكيميائي للنظام الشمسي على بيانات من الأرض والقمر والنيازك وكذلك على التحليل الطيفي للضوء من الشمس والكواكب. بشكل عام ، تتناقص وفرة النظام الشمسي من العناصر الكيميائية مع زيادة الوزن الذري. ذرات الهيدروجين هي الأكثر وفرة إلى حد بعيد ، وتشكل 91 في المائة من الهيليوم ، تليها 8.9 في المائة وجميع أنواع الذرات الأخرى مجتمعة تصل إلى 0.1 في المائة فقط.


محتويات

بالنسبة لمعظم التاريخ ، لم تدرك البشرية أو تفهم مفهوم النظام الشمسي. يعتقد معظم الناس حتى أواخر العصور الوسطى - عصر النهضة أن الأرض ثابتة في مركز الكون ومختلفة بشكل قاطع عن الأشياء الإلهية أو الأثيرية التي تتحرك في السماء. على الرغم من أن الفيلسوف اليوناني Aristarchus of Samos قد تكهن بإعادة ترتيب الكون حول الشمس ، كان نيكولاس كوبرنيكوس أول من طور نظامًا تنبئيًا رياضيًا حول مركزية الشمس. [11] [12]

في القرن السابع عشر ، اكتشف جاليليو أن الشمس مميزة بالبقع الشمسية ، وأن كوكب المشتري لديه أربعة أقمار صناعية في مدار حوله. [13] تبع كريستيان هيغنز اكتشافات غاليليو باكتشاف قمر زحل تيتان وشكل حلقات زحل. [14] أدرك إدموند هالي في عام 1705 أن المشاهدات المتكررة للمذنب كانت تسجل نفس الجسم ، وتعود بانتظام مرة كل 75-76 سنة. كان هذا أول دليل على أن أي شيء آخر غير الكواكب يدور حول الشمس. [15] في هذا الوقت تقريبًا (1704) ، ظهر مصطلح "النظام الشمسي" لأول مرة باللغة الإنجليزية. [16] في عام 1838 ، نجح فريدريك بيسل في قياس اختلاف المنظر النجمي ، وهو تحول واضح في موقع نجم ناتج عن حركة الأرض حول الشمس ، مما يوفر أول دليل تجريبي مباشر على مركزية الشمس. [17] التحسينات في علم الفلك الرصدي واستخدام المركبات الفضائية غير المأهولة مكنت منذ ذلك الحين من إجراء تحقيق مفصل للأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس.

المكون الرئيسي للنظام الشمسي هو الشمس ، وهو نجم متسلسل رئيسي من G2 يحتوي على 99.86٪ من الكتلة المعروفة للنظام ويسيطر عليه جاذبيًا. [18] أكبر أربع أجسام تدور حول الشمس ، الكواكب العملاقة ، تمثل 99٪ من الكتلة المتبقية ، ويشكل كوكب المشتري وزحل معًا أكثر من 90٪. تشكل الأشياء المتبقية من النظام الشمسي (بما في ذلك الكواكب الأرضية الأربعة والكواكب القزمة والأقمار والكويكبات والمذنبات) معًا أقل من 0.002٪ من الكتلة الكلية للنظام الشمسي. [ز]

تقع معظم الأجسام الكبيرة في مدار حول الشمس بالقرب من مستوى مدار الأرض ، والمعروف باسم مسير الشمس. الكواكب قريبة جدًا من مسير الشمس ، في حين أن أجسام المذنبات وحزام كايبر غالبًا ما تكون بزوايا أكبر بكثير. [22] [23] نتيجة لتشكيل النظام الشمسي ، تدور الكواكب (ومعظم الأجسام الأخرى) حول الشمس في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الشمس (عكس اتجاه عقارب الساعة ، كما يُرى من أعلى القطب الشمالي للأرض). [24] هناك استثناءات ، مثل مذنب هالي. تدور معظم الأقمار الكبيرة حول كواكبها في هذا تقدم الاتجاه (مع كون Triton هو الأكبر متراجع استثناء) ومعظم الأجسام الأكبر تدور في نفس الاتجاه (مع كوكب الزهرة كونها بارزة متراجع استثناء).

يتكون الهيكل العام للمناطق المرسومة للنظام الشمسي من الشمس ، وأربعة كواكب داخلية صغيرة نسبيًا محاطة بحزام من الكويكبات الصخرية في الغالب ، وأربعة كواكب عملاقة محاطة بحزام كويبر المكون من أجسام جليدية في الغالب. يقسم علماء الفلك أحيانًا بشكل غير رسمي هذه البنية إلى مناطق منفصلة. يتضمن النظام الشمسي الداخلي الكواكب الأرضية الأربعة وحزام الكويكبات. النظام الشمسي الخارجي وراء الكويكبات ، بما في ذلك الكواكب الأربعة العملاقة. [25] منذ اكتشاف حزام كويبر ، تعتبر الأجزاء الخارجية من النظام الشمسي منطقة متميزة تتكون من أجسام خارج نبتون. [26]

تمتلك معظم الكواكب في المجموعة الشمسية أنظمة ثانوية خاصة بها ، حيث تدور حولها أجسام كوكبية تسمى الأقمار الصناعية الطبيعية ، أو الأقمار (اثنان منها ، تيتان وجانيميد ، أكبر من كوكب عطارد). الكواكب الأربعة العملاقة لها حلقات كوكبية ، عصابات رفيعة من الجسيمات الدقيقة تدور حولها في انسجام تام. معظم أكبر الأقمار الصناعية الطبيعية في حالة دوران متزامن ، مع توجيه وجه واحد بشكل دائم نحو والدها. [27]

تصف قوانين كبلر لحركة الكواكب مدارات الأجسام حول الشمس. باتباع قوانين كبلر ، ينتقل كل جسم على طول قطع ناقص مع الشمس في بؤرة واحدة. تتحرك الأجسام الأقرب إلى الشمس (ذات المحاور شبه الرئيسية الأصغر) بسرعة أكبر لأنها تتأثر أكثر بجاذبية الشمس. في مدار بيضاوي الشكل ، تختلف مسافة الجسم عن الشمس على مدار العام. يُطلق على أقرب نهج للجسم إلى الشمس اسمها الحضيض، في حين يطلق على أبعد نقطة لها عن الشمس اسمها اوج. تكون مدارات الكواكب دائرية تقريبًا ، لكن العديد من المذنبات والكويكبات وأجسام حزام كايبر تتبع مدارات إهليلجية للغاية. يمكن التنبؤ بمواضع الأجسام في النظام الشمسي باستخدام النماذج العددية.

على الرغم من أن الشمس تهيمن على النظام بالكتلة ، إلا أنها تمثل حوالي 2٪ فقط من الزخم الزاوي. [28] [29] تمثل الكواكب ، التي يسيطر عليها المشتري ، معظم الزخم الزاوي المتبقي بسبب الجمع بين كتلتها ، ومدارها ، وبعدها عن الشمس ، مع إمكانية مساهمة كبيرة من المذنبات. [28]

تتكون الشمس ، التي تضم جميع المواد الموجودة في النظام الشمسي تقريبًا ، من 98٪ تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. [30] كوكب المشتري وزحل ، اللذان يشكلان تقريبًا كل المواد المتبقية ، يتكونان أيضًا بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. [31] [32] يوجد تدرج تركيبي في النظام الشمسي ، تم إنشاؤه بواسطة الحرارة والضغط الضوئي من الشمس ، وتتكون تلك الأجسام الأقرب من الشمس ، والتي تتأثر أكثر بالحرارة والضغط الضوئي ، من عناصر ذات نقاط انصهار عالية. تتكون الأجسام البعيدة عن الشمس بشكل كبير من مواد ذات نقاط انصهار منخفضة. [33] تُعرف الحدود في النظام الشمسي التي يمكن أن تتكثف بعدها المواد المتطايرة باسم خط الصقيع ، وتقع على بعد 5 وحدات فلكية تقريبًا من الشمس. [4]

تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي في الغالب من الصخور ، [34] وهو الاسم الجماعي للمركبات ذات نقاط الانصهار العالية ، مثل السيليكات أو الحديد أو النيكل ، والتي ظلت صلبة تحت جميع الظروف تقريبًا في السديم الكوكبي الأولي. [35] يتكون كل من كوكب المشتري وزحل بشكل أساسي من الغازات ، وهو المصطلح الفلكي للمواد ذات نقاط الانصهار المنخفضة للغاية وضغط البخار المرتفع ، مثل الهيدروجين والهيليوم والنيون ، والتي كانت دائمًا في المرحلة الغازية في السديم. [35] الجليدات ، مثل الماء والميثان والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ، [34] لها نقاط انصهار تصل إلى بضع مئات من كلن. [35] يمكن العثور عليها على شكل جليد أو سوائل أو غازات في أماكن مختلفة من النظام الشمسي ، بينما في السديم كانت إما في الحالة الصلبة أو الغازية. [35] تشكل المواد الجليدية غالبية الأقمار الصناعية للكواكب العملاقة ، بالإضافة إلى معظم أورانوس ونبتون (ما يسمى ب "عمالقة الجليد") والعديد من الأجسام الصغيرة التي تقع خارج مدار نبتون. [34] [36] يشار إلى الغازات والجليد معًا باسم متطايرة. [37]

المسافات والمقاييس

المسافة من الأرض إلى الشمس هي وحدة فلكية واحدة [AU] (150.000.000 كم 93.000.000 ميل). للمقارنة ، يبلغ نصف قطر الشمس 0.0047 AU (700000 كم). وهكذا ، تحتل الشمس 0.00001٪ (10 5٪) من حجم الكرة التي يبلغ نصف قطرها حجم مدار الأرض ، في حين أن حجم الأرض هو تقريبًا واحد على مليون (10 6) من حجم الشمس. كوكب المشتري ، أكبر كوكب ، يبعد 5.2 وحدة فلكية (780.000.000 كم) عن الشمس ويبلغ نصف قطره 71.000 كم (0.00047 AU) ، في حين أن الكوكب الأبعد ، نبتون ، يبعد عن الشمس 30 وحدة فلكية (4.5 × 10 9 كم). .

مع استثناءات قليلة ، كلما كان الكوكب أو الحزام بعيدًا عن الشمس ، زادت المسافة بين مداره ومدار الجسم التالي الأقرب للشمس. على سبيل المثال ، يقع كوكب الزهرة على بُعد 0.33 وحدة فلكية تقريبًا من الشمس من عطارد ، بينما يبعد زحل 4.3 وحدة فلكية عن كوكب المشتري ، بينما يقع نبتون على بُعد 10.5 وحدة فلكية من أورانوس. بذلت محاولات لتحديد العلاقة بين هذه المسافات المدارية (على سبيل المثال ، قانون تيتيوس بود) ، [38] ولكن لم يتم قبول مثل هذه النظرية.

تحاول بعض نماذج النظام الشمسي نقل المقاييس النسبية المتضمنة في النظام الشمسي وفقًا للمصطلحات البشرية. بعضها صغير الحجم (وقد يكون ميكانيكيًا - يسمى orreries) - بينما يمتد البعض الآخر عبر المدن أو المناطق الإقليمية. [39] أكبر نموذج مقياس من هذا القبيل ، النظام الشمسي السويدي ، يستخدم Ericsson Globe في ستوكهولم بطول 110 مترًا (361 قدمًا) كبديل للشمس ، وبعد المقياس ، كوكب المشتري عبارة عن كرة طولها 7.5 متر (25 قدمًا) في مطار ستوكهولم أرلاندا ، على بعد 40 كم (25 ميل) ، في حين أن أبعد جسم حالي ، سيدنا ، هو كرة 10 سم (4 بوصات) في لوليا ، على بعد 912 كم (567 ميل). [40] [41]

إذا تم قياس المسافة بين الشمس ونبتون إلى 100 متر ، فسيكون قطر الشمس حوالي 3 سم (حوالي ثلثي قطر كرة الجولف) ، وستكون الكواكب العملاقة أصغر من حوالي 3 مم ، وقطر الأرض جنبا إلى جنب مع الكواكب الأرضية الأخرى سيكون أصغر من برغوث (0.3 مم) في هذا المقياس. [42]

مسافات أجسام مختارة من النظام الشمسي عن الشمس. تتوافق الحواف اليمنى واليسرى لكل شريط مع الحضيض الشمسي وأوج الجسم ، على التوالي ، وبالتالي تشير القضبان الطويلة إلى الانحراف المداري العالي. يبلغ نصف قطر الشمس 0.7 مليون كيلومتر ، ونصف قطر كوكب المشتري (أكبر كوكب) يبلغ 0.07 مليون كيلومتر ، وكلاهما صغير جدًا بحيث لا يمكن تحديده في هذه الصورة.

تشكل النظام الشمسي قبل 4.568 مليار سنة من انهيار الجاذبية لمنطقة داخل سحابة جزيئية كبيرة. [h] من المحتمل أن تكون هذه السحابة الأولية تمتد لعدة سنوات ضوئية وربما ولدت عدة نجوم. [44] كما هو معتاد في السحب الجزيئية ، تتكون هذه السحب في الغالب من الهيدروجين وبعض الهيليوم وكميات صغيرة من العناصر الأثقل اندمجت بواسطة الأجيال السابقة من النجوم. نظرًا لانهيار المنطقة التي ستصبح النظام الشمسي ، والمعروفة باسم السديم قبل الشمسي ، [45] ، أدى الحفاظ على الزخم الزاوي إلى دورانها بشكل أسرع. أصبح المركز ، حيث تجمع معظم الكتلة ، أكثر سخونة من القرص المحيط. [44] مع دوران السديم المتقلص بشكل أسرع ، بدأ يتسطح إلى قرص كوكبي أولي يبلغ قطره حوالي 200 وحدة فلكية [44] ونجم أولي ساخن كثيف في المركز. [46] [47] تشكلت الكواكب عن طريق التراكم من هذا القرص ، [48] حيث يجذب الغبار والغاز بعضهما البعض بفعل الجاذبية ، ويتحدان ليشكلوا أجسامًا أكبر. ربما كانت المئات من الكواكب الأولية موجودة في النظام الشمسي المبكر ، لكنها إما اندمجت أو دمرت ، تاركة الكواكب والكواكب القزمة وبقايا الأجسام الصغيرة. [49]

نظرًا لنقاط الغليان العالية ، يمكن أن توجد المعادن والسيليكات فقط في شكل صلب في النظام الشمسي الداخلي الدافئ بالقرب من الشمس ، وستشكل هذه الكواكب الصخرية في النهاية لعطارد والزهرة والأرض والمريخ. نظرًا لأن العناصر المعدنية كانت تشكل جزءًا صغيرًا جدًا من السديم الشمسي ، فإن الكواكب الأرضية لا يمكن أن تنمو بشكل كبير جدًا. تشكلت الكواكب العملاقة (كوكب المشتري ، وزحل ، وأورانوس ، ونبتون) بعيدًا عن خط الصقيع ، وهي النقطة الواقعة بين مداري المريخ والمشتري حيث تكون المادة باردة بدرجة كافية لتبقى المركبات الجليدية المتطايرة صلبة. كانت الجليد الذي شكل هذه الكواكب أكثر وفرة من المعادن والسيليكات التي شكلت الكواكب الأرضية الداخلية ، مما سمح لها بالنمو بشكل كبير بما يكفي لالتقاط أغلفة جوية كبيرة من الهيدروجين والهيليوم ، أخف العناصر وأكثرها وفرة. تجمعت الحطام المتبقي الذي لم يتحول إلى كواكب في مناطق مثل حزام الكويكبات وحزام كايبر وسحابة أورت. [49] نموذج نيس هو شرح لتكوين هذه المناطق وكيف يمكن للكواكب الخارجية أن تكون قد تشكلت في مواقع مختلفة وانتقلت إلى مداراتها الحالية من خلال تفاعلات الجاذبية المختلفة. [51]

في غضون 50 مليون سنة ، أصبح ضغط وكثافة الهيدروجين في مركز النجم الأولي كبيرًا بما يكفي لبدء الاندماج النووي الحراري. [52] زادت درجة الحرارة ومعدل التفاعل والضغط والكثافة حتى يتحقق التوازن الهيدروستاتيكي: الضغط الحراري يساوي قوة الجاذبية. في هذه المرحلة ، أصبحت الشمس نجمًا رئيسيًا في التسلسل. [53] سوف تستمر مرحلة التسلسل الرئيسي ، من البداية إلى النهاية ، حوالي 10 مليارات سنة بالنسبة للشمس مقارنة بحوالي ملياري سنة لجميع المراحل الأخرى من حياة ما قبل بقايا الشمس مجتمعة. [54] خلقت الرياح الشمسية القادمة من الشمس الغلاف الشمسي وجرفت الغاز والغبار المتبقي من قرص الكواكب الأولية إلى الفضاء بين النجوم ، مما أنهى عملية تكوين الكواكب. تزداد الشمس سطوعًا في وقت مبكر من تسلسل حياتها الرئيسي ، حيث كان سطوعها 70٪ من سطوعها اليوم. [55]

سيبقى النظام الشمسي كما نعرفه اليوم تقريبًا حتى يتم تحويل الهيدروجين الموجود في قلب الشمس بالكامل إلى الهيليوم ، والذي سيحدث بعد حوالي 5 مليارات سنة من الآن. هذا سيمثل نهاية حياة التسلسل الرئيسي للشمس. في هذا الوقت ، سيتقلص لب الشمس مع اندماج الهيدروجين الذي يحدث على طول الغلاف المحيط بالهيليوم الخامل ، وسيكون ناتج الطاقة أكبر بكثير مما هو عليه الآن. ستتوسع الطبقات الخارجية للشمس إلى ما يقرب من 260 ضعف قطرها الحالي ، وستصبح الشمس عملاقًا أحمر. بسبب زيادة مساحة سطح الشمس بشكل كبير ، سيكون سطح الشمس أكثر برودة (2600 كلفن في أبرد درجاته) مما هو عليه في التسلسل الرئيسي. [54] من المتوقع أن تؤدي الشمس المتوسعة إلى تبخير عطارد وتجعل الأرض غير صالحة للسكن. في النهاية ، سيكون اللب ساخنًا بدرجة كافية لانصهار الهيليوم ، وستحرق الشمس الهيليوم لجزء بسيط من الوقت الذي تحرق فيه الهيدروجين في اللب. الشمس ليست ضخمة بما يكفي لبدء اندماج العناصر الثقيلة ، وسوف تتضاءل التفاعلات النووية في القلب. ستتحرك طبقاته الخارجية بعيدًا في الفضاء ، تاركًا قزمًا أبيض ، جسمًا كثيفًا للغاية ، نصف الكتلة الأصلية للشمس ولكن بحجم الأرض فقط. [56] ستشكل الطبقات الخارجية المقذوفة ما يُعرف بالسديم الكوكبي ، مما يعيد بعض المواد التي شكلت الشمس - ولكنها الآن غنية بعناصر أثقل مثل الكربون - إلى الوسط النجمي.

الشمس هي نجم النظام الشمسي وهي إلى حد بعيد أكثر مكوناته ضخامة. كتلته الكبيرة (332900 كتلة أرضية) ، [57] والتي تشكل 99.86٪ من الكتلة الكلية في النظام الشمسي ، [58] تنتج درجات حرارة وكثافة في قلبها عالية بما يكفي للحفاظ على الاندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم ، مما يجعله عنصرًا رئيسيًا نجم التسلسل. [59] يطلق هذا كمية هائلة من الطاقة ، تشع في الغالب في الفضاء حيث يبلغ الإشعاع الكهرومغناطيسي ذروته في الضوء المرئي. [60]

الشمس هي نجم تسلسل رئيسي من النوع G2. نجوم التسلسل الرئيسي الأكثر سخونة هي أكثر سطوعًا. درجة حرارة الشمس متوسطة بين أكثر النجوم سخونة ودرجة حرارة أبرد النجوم. النجوم الأكثر إشراقًا وسخونة من الشمس نادرة ، في حين أن النجوم الأكثر خفوتًا وبرودة ، والمعروفة بالأقزام الحمراء ، تشكل 85٪ من النجوم في مجرة ​​درب التبانة. [61] [62]

الشمس هي مجموعة من النجوم الأولى ولديها وفرة من العناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم ("المعادن" في اللغة الفلكية) من المجموعة الأكبر سنًا من النجوم الثانية. [63] تشكلت العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في قلب النجوم القديمة والمتفجرة ، لذلك كان لابد من موت الجيل الأول من النجوم قبل أن يتم إثراء الكون بهذه الذرات. تحتوي أقدم النجوم على القليل من المعادن ، في حين أن النجوم التي ولدت لاحقًا تحتوي على المزيد. يُعتقد أن هذا المعدن المرتفع كان حاسمًا في تطوير الشمس لنظام كوكبي لأن الكواكب تتشكل من تراكم "المعادن". [64]

تتكون الغالبية العظمى من النظام الشمسي من شبه فراغ يعرف بالوسط بين الكواكب. إلى جانب الضوء ، تشع الشمس تيارًا مستمرًا من الجسيمات المشحونة (بلازما) تُعرف بالرياح الشمسية. ينتشر تيار الجسيمات هذا للخارج بسرعة 1.5 مليون كيلومتر في الساعة تقريبًا ، [65] مما يخلق جوًا ضعيفًا يتخلل الوسط بين الكواكب إلى ما لا يقل عن 100 وحدة فلكية (انظر § الغلاف الشمسي). [66] النشاط على سطح الشمس ، مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية ، يزعج الغلاف الشمسي ، ويخلق طقسًا فضائيًا ويسبب عواصف مغنطيسية أرضية. [67] أكبر هيكل داخل الغلاف الشمسي هو لوح تيار الغلاف الشمسي ، وهو شكل حلزوني تم إنشاؤه بفعل تأثير المجال المغناطيسي الدوار للشمس على الوسط بين الكواكب. [68] [69]

يمنع المجال المغناطيسي للأرض غلافها الجوي من أن تجرده الرياح الشمسية. [70] لا يمتلك كوكب الزهرة والمريخ مجالات مغناطيسية ، ونتيجة لذلك تتسبب الرياح الشمسية في نزف الغلاف الجوي تدريجياً بعيدًا في الفضاء. [71] تؤدي القذفات الكتلية الإكليلية والأحداث المماثلة إلى نفخ مجال مغناطيسي وكميات هائلة من المواد من سطح الشمس. يؤدي تفاعل هذا المجال المغناطيسي والمواد مع المجال المغناطيسي للأرض إلى تحويل الجسيمات المشحونة إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض ، حيث تخلق تفاعلاتها شفقًا يُرى بالقرب من القطبين المغناطيسيين.

الغلاف الشمسي والمجالات المغناطيسية الكوكبية (لتلك الكواكب التي تحتوي عليها) تحمي جزئيًا النظام الشمسي من جسيمات عالية الطاقة بين النجوم تسمى الأشعة الكونية. تتغير كثافة الأشعة الكونية في الوسط النجمي وقوة المجال المغناطيسي للشمس على نطاقات زمنية طويلة جدًا ، لذلك يختلف مستوى اختراق الأشعة الكونية في النظام الشمسي ، على الرغم من مقدار ذلك غير معروف. [72]

الوسط بين الكواكب هو موطن لمنطقتين على الأقل تشبهان القرص من الغبار الكوني. الأولى ، سحابة غبار البروج ، تقع في النظام الشمسي الداخلي وتسبب ضوء البروج. من المحتمل أن تكون قد تشكلت عن طريق الاصطدامات داخل حزام الكويكبات الناتجة عن تفاعلات الجاذبية مع الكواكب. [73] تمتد سحابة الغبار الثانية من حوالي 10 وحدات فلكية إلى حوالي 40 وحدة فلكية ، وربما تكون قد نشأت عن تصادمات مماثلة داخل حزام كايبر. [74] [75]

ال النظام الشمسي الداخلي هي المنطقة التي تضم الكواكب الأرضية وحزام الكويكبات. [76] تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي بشكل أساسي من السيليكات والمعادن ، وهي قريبة نسبيًا من الشمس ، ونصف قطر هذه المنطقة بأكملها أقل من المسافة بين مداري كوكب المشتري وزحل. تقع هذه المنطقة أيضًا داخل خط الصقيع ، وهي أقل بقليل من 5 وحدات فلكية (حوالي 700 مليون كيلومتر) من الشمس. [77]

الكواكب الداخلية

الأربعة الأرضية أو الكواكب الداخلية لها تركيبات صخرية كثيفة ، وأقمار قليلة أو معدومة ، ولا توجد أنظمة حلقات. وتتكون إلى حد كبير من معادن مقاومة للصهر ، مثل السيليكات - التي تشكل قشورها ودثارها - ومعادن ، مثل الحديد والنيكل ، التي تشكل قلبها. ثلاثة من الكواكب الأربعة الداخلية (الزهرة والأرض والمريخ) لها غلاف جوي كبير بما يكفي لتوليد الطقس ، وكلها لها فوهات أثرية وخصائص سطح تكتونية ، مثل الوديان المتصدعة والبراكين. على المدى الكوكب الداخلي لا ينبغي الخلط بينه وبين كوكب أدنى، والتي تحدد تلك الكواكب الأقرب إلى الشمس من الأرض (أي عطارد والزهرة).

الزئبق

عطارد (0.4 AU من الشمس) هو أقرب كوكب إلى الشمس وفي المتوسط ​​جميع الكواكب السبعة الأخرى. [78] [79] أصغر كوكب في المجموعة الشمسية (0.055 م ) ، عطارد ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إلى جانب الفوهات الصدمية ، فإن سماتها الجيولوجية الوحيدة المعروفة هي التلال المفصصة أو الروبيات التي ربما تكون قد نتجت عن فترة من الانكماش في وقت مبكر من تاريخها. [80] يتكون الغلاف الجوي الضعيف لعطارد من ذرات انفجرت عن سطحه بفعل الرياح الشمسية. [81] قلبها الحديدي الكبير نسبيًا وغطائها الرقيق لم يتم شرحهما بشكل كافٍ. تتضمن الفرضيات أن طبقاته الخارجية قد جُردت بسبب تأثير عملاق ، أو أنه تم منعه من التراكم الكامل بواسطة طاقة الشمس الفتية. [82] [83]

كوكب الزهرة

كوكب الزهرة (0.7 AU من الشمس) قريب في الحجم من الأرض (0.815 م ) ومثل الأرض ، يحتوي على غطاء من السيليكات السميك حول قلب حديدي وجو كبير ودليل على نشاط جيولوجي داخلي. إنه أكثر جفافاً من الأرض ، وغلافه الجوي أكثر كثافة بتسعين مرة. كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إنه الكوكب الأكثر سخونة ، حيث تزيد درجات حرارة سطحه عن 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى كمية غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. [84] لم يتم الكشف عن أي دليل قاطع على النشاط الجيولوجي الحالي على كوكب الزهرة ، ولكن لا يوجد لديه مجال مغناطيسي يمنع استنفاد غلافه الجوي ، مما يشير إلى أن غلافه الجوي يتجدد بفعل الانفجارات البركانية. [85]

أرض

الأرض (1 AU من الشمس) هي أكبر الكواكب الداخلية وأكثرها كثافة ، وهي الوحيدة المعروفة بنشاطها الجيولوجي الحالي ، والمكان الوحيد المعروف بوجود الحياة فيه. [86] غلافه المائي السائل فريد من نوعه بين الكواكب الأرضية ، وهو الكوكب الوحيد الذي رُصدت فيه الصفائح التكتونية. يختلف الغلاف الجوي للأرض اختلافًا جذريًا عن الغلاف الجوي للكواكب الأخرى ، حيث تم تغييره بسبب وجود الحياة لاحتواء 21٪ من الأكسجين الحر. [87] لديها قمر طبيعي واحد ، القمر ، القمر الصناعي الوحيد الكبير لكوكب أرضي في النظام الشمسي.

المريخ (1.5 AU من الشمس) أصغر من الأرض والزهرة (0.107 M ). يحتوي على غلاف جوي يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون مع ضغط سطحي يبلغ 6.1 مليبار (حوالي 0.6٪ من الغلاف الجوي للأرض). [88] سطحه المليء بالبراكين الشاسعة ، مثل أوليمبوس مونس ، والوديان المتصدعة ، مثل فاليس مارينيريس ، يُظهر نشاطًا جيولوجيًا ربما استمر حتى وقت قريب حتى مليوني سنة. [89] يأتي لونه الأحمر من أكسيد الحديد (الصدأ) الموجود في تربته. [90] المريخ له قمران طبيعيان صغيران (ديموس وفوبوس) يعتقد أنهما إما كويكبات تم التقاطها ، [91] أو حطامًا مقذوفًا من تأثير هائل في وقت مبكر من تاريخ المريخ. [92]

حزام الكويكبات

  • شمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • مدار كوكبي
  • حزام الكويكبات
  • كويكبات هيلدا
  • الأجسام القريبة من الأرض(اختيار)

تُصنف الكويكبات باستثناء أكبرها ، سيريس ، على أنها أجسام صغيرة في النظام الشمسي [و] وتتكون أساسًا من معادن صخرية ومعدنية مقاومة للصهر ، مع بعض الجليد. [93] [94] يتراوح حجمها من بضعة أمتار إلى مئات الكيلومترات. عادة ما تسمى الكويكبات الأصغر من متر واحد النيازك والنيازك الدقيقة (بحجم حبة) ، اعتمادًا على تعريفات مختلفة وتعسفية إلى حد ما.

يحتل حزام الكويكبات المدار بين المريخ والمشتري ، بين 2.3 و 3.3 AU من الشمس. يُعتقد أنها بقايا من تكوين النظام الشمسي الذي فشل في الاندماج بسبب التداخل الثقالي لكوكب المشتري. [95] يحتوي حزام الكويكبات على عشرات الآلاف ، وربما الملايين من الأجسام التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد. [96] على الرغم من ذلك ، من غير المرجح أن تكون الكتلة الإجمالية لحزام الكويكبات أكثر من جزء من الألف من كتلة الأرض. [21] حزام الكويكبات عبارة عن مركبات فضائية ذات كثافة سكانية منخفضة جدًا تمر بشكل روتيني من خلاله دون وقوع حوادث. [97]

سيريس

سيريس (2.77 AU) هو أكبر كويكب وكوكب أولي وكوكب قزم. [و] يبلغ قطرها أقل بقليل من 1000 كم ، وكتلة كبيرة بما يكفي لجاذبيتها لجذبها إلى شكل كروي. كان سيريس يعتبر كوكبًا عندما تم اكتشافه في عام 1801 وأعيد تصنيفه إلى كويكب في خمسينيات القرن التاسع عشر حيث كشفت المزيد من الملاحظات عن كويكبات إضافية. [98] تم تصنيفه على أنه كوكب قزم في عام 2006 عندما تم وضع تعريف للكوكب.

مجموعات الكويكبات

تنقسم الكويكبات الموجودة في حزام الكويكبات إلى مجموعات وعائلات الكويكبات بناءً على خصائصها المدارية. أقمار الكويكبات هي كويكبات تدور حول كويكبات أكبر. لا يتم تمييزها بوضوح مثل أقمار الكواكب ، وأحيانًا تكون تقريبًا بحجم شركائها. يحتوي حزام الكويكبات أيضًا على مذنبات الحزام الرئيسي ، والتي ربما كانت مصدر مياه الأرض. [99]

تقع أحصنة كوكب المشتري في أي من كوكب المشتري L4 أو L.5 النقاط (المناطق المستقرة جاذبيًا التي تقود وتتبع كوكبًا في مداره) المصطلح حصان طروادة يستخدم أيضًا للأجسام الصغيرة في أي نقطة لاغرانج كوكبية أو قمرية أخرى. كويكبات هيلدا لها صدى 2: 3 مع المشتري أي أنها تدور حول الشمس ثلاث مرات لكل مدارين حول كوكب المشتري. [100]

يحتوي النظام الشمسي الداخلي أيضًا على كويكبات قريبة من الأرض ، والعديد منها يعبر مدارات الكواكب الداخلية. [101] بعضها يحتمل أن يكون كائنات خطرة.

المنطقة الخارجية للنظام الشمسي هي موطن للكواكب العملاقة وأقمرها الكبيرة. تدور أيضًا القنطور والعديد من المذنبات قصيرة المدى في هذه المنطقة. نظرًا لبعدها الأكبر عن الشمس ، تحتوي الأجسام الصلبة في النظام الشمسي الخارجي على نسبة أعلى من المواد المتطايرة ، مثل الماء والأمونيا والميثان مقارنةً بتلك الموجودة في النظام الشمسي الداخلي ، لأن درجات الحرارة المنخفضة تسمح لهذه المركبات بالبقاء صلبة. [49]

الكواكب الخارجية

تشكل الكواكب الخارجية الأربعة ، أو الكواكب العملاقة (تسمى أحيانًا كواكب جوفيان) ، مجتمعة 99٪ من الكتلة المعروفة بأنها تدور حول الشمس. [ز] كوكب المشتري وزحل معًا يزيد حجمهما عن 400 مرة كتلة الأرض ويتكونان بأغلبية ساحقة من غازي الهيدروجين والهيليوم ، ومن هنا تم تصنيفهما كعمالقة غازية. [102] أورانوس ونبتون أقل كتلة بكثير - أقل من 20 كتلة أرضية (M ) كل منها - وتتكون أساسًا من الجليد. لهذه الأسباب ، يقترح بعض علماء الفلك أنهم ينتمون إلى فئتهم الخاصة ، عمالقة الجليد. [103] جميع الكواكب العملاقة الأربعة لها حلقات ، على الرغم من أن نظام حلقات زحل فقط يمكن ملاحظته بسهولة من الأرض. على المدى كوكب متفوق يحدد الكواكب خارج مدار الأرض وبالتالي يشمل كلاً من الكواكب الخارجية والمريخ.

كوكب المشتري

كوكب المشتري (5.2 AU) عند 318 م تساوي 2.5 ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. يتكون بشكل كبير من الهيدروجين والهيليوم. تخلق الحرارة الداخلية القوية لكوكب المشتري ميزات شبه دائمة في غلافه الجوي ، مثل العصابات السحابية والبقعة الحمراء العظيمة. كوكب المشتري لديه 79 قمرا صناعيا معروفا. تُظهر أكبر أربعة كواكب ، جانيميد وكاليستو وآيو وأوروبا ، أوجه تشابه مع الكواكب الأرضية ، مثل البراكين والتدفئة الداخلية. [104] جانيميد ، أكبر قمر صناعي في المجموعة الشمسية ، أكبر من عطارد.

زحل

زحل (9.5 AU) ، الذي يتميز بنظام الحلقة الواسع ، له العديد من أوجه التشابه مع كوكب المشتري ، مثل تكوين الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي. على الرغم من أن حجم كوكب زحل يحتوي على 60٪ من حجم كوكب المشتري ، إلا أنه أقل من ثلث حجمه عند 95 مترًا . زحل هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الأقل كثافة من الماء. [105] تتكون حلقات زحل من جسيمات صغيرة من الجليد والصخور. زحل لديه 82 قمرا صناعيا مؤكد يتكون معظمها من الجليد. اثنان من هؤلاء ، تيتان وإنسيلادوس ، يظهران علامات على النشاط الجيولوجي. [106] تيتان ، ثاني أكبر قمر في النظام الشمسي ، أكبر من عطارد والقمر الصناعي الوحيد في النظام الشمسي الذي له غلاف جوي كبير.

أورانوس

أورانوس (19.2 AU) عند 14 م ، هو أخف الكواكب الخارجية. بشكل فريد بين الكواكب ، يدور حول الشمس على جانبه ، ويميل محوره أكثر من تسعين درجة إلى مسير الشمس. لها نواة أبرد بكثير من الكواكب العملاقة الأخرى وتشع القليل جدًا من الحرارة في الفضاء. [107] أورانوس لديه 27 قمرا صناعيا معروفا ، أكبرها تيتانيا ، أوبيرون ، أومبريال ، آرييل ، وميراندا. [108]

نبتون

نبتون (30.1 AU) ، على الرغم من أنه أصغر قليلاً من أورانوس ، إلا أنه أكثر ضخامة (17 م ) وبالتالي أكثر كثافة. يشع المزيد من الحرارة الداخلية ، ولكن ليس بقدر كوكب المشتري أو زحل. [109] نبتون لديه 14 قمرا صناعيا معروفا. أكبرها ، Triton ، نشط جيولوجيًا ، مع سخانات من النيتروجين السائل. [110] تريتون هو القمر الصناعي الكبير الوحيد الذي له مدار رجعي. يصاحب نبتون في مداره عدة كواكب صغيرة تسمى نبتون أحصنة طروادة ، والتي تكون في صدى 1: 1 معها.

القنطور

القنطور هي أجسام جليدية شبيهة بالمذنبات ولها محاور شبه رئيسية أكبر من محور المشتري (5.5 AU) وأقل من محاور نبتون (30 AU). أكبر قنطور معروف ، 10199 تشاريكلو ، يبلغ قطره حوالي 250 كم. [111] أول قنطور تم اكتشافه ، 2060 تشيرون ، صُنف أيضًا على أنه مذنب (95P) لأنه يصاب بغيبوبة تمامًا كما تفعل المذنبات عندما تقترب من الشمس. [112]

المذنبات عبارة عن أجسام صغيرة في النظام الشمسي ، [و] يبلغ عرضها بضعة كيلومترات فقط ، وتتكون بشكل كبير من جليد متطاير. لديهم مدارات غريبة الأطوار ، بشكل عام الحضيض داخل مدارات الكواكب الداخلية وجوج بعيد وراء بلوتو. عندما يدخل مذنب إلى النظام الشمسي الداخلي ، فإن قربه من الشمس يتسبب في تسامي سطحه الجليدي وتأينه ، مما يؤدي إلى حدوث غيبوبة: ذيل طويل من الغاز والغبار غالبًا ما يكون مرئيًا بالعين المجردة.

المذنبات قصيرة المدى لها مدارات تدوم أقل من مائتي عام. المذنبات طويلة المدى لها مدارات تستمر لآلاف السنين. يُعتقد أن المذنبات قصيرة المدى تنشأ في حزام كويبر ، في حين يُعتقد أن المذنبات طويلة المدى ، مثل Hale – Bopp ، تنشأ في سحابة أورت. تشكلت العديد من مجموعات المذنبات ، مثل Kreutz Sungrazers ، من تفكك أحد الوالدين. [113] قد تنشأ بعض المذنبات ذات المدارات القطعية خارج النظام الشمسي ، لكن تحديد مداراتها الدقيقة أمر صعب. [114] غالبًا ما يتم تصنيف المذنبات القديمة التي تم طرد موادها المتطايرة بسبب الاحترار الشمسي على أنها كويكبات. [115]

ما وراء مدار نبتون تقع منطقة "منطقة عبر نبتون" ، مع حزام كويبر على شكل دونات ، موطن بلوتو والعديد من الكواكب القزمة الأخرى ، وقرص متداخل من الأجسام المتناثرة ، والتي تميل نحو مستوى سطح الأرض. النظام الشمسي ويصل إلى أبعد بكثير من حزام كويبر. المنطقة بأكملها لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير. يبدو أنها تتكون بشكل كبير من عدة آلاف من العوالم الصغيرة - أكبرها يبلغ قطره خُمس قطر الأرض فقط وكتلة أصغر بكثير من كتلة القمر - تتكون أساسًا من الصخور والجليد.توصف هذه المنطقة أحيانًا بأنها "المنطقة الثالثة من النظام الشمسي" ، وتضم النظام الشمسي الداخلي والخارجي. [116]

حزام كويبر

  • شمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • الكواكب العملاقة
  • حزام كويبر
  • قرص مبعثر
  • نبتون طروادة

حزام كويبر عبارة عن حلقة كبيرة من الحطام تشبه حزام الكويكبات ، ولكنها تتكون أساسًا من أجسام تتكون أساسًا من الجليد. [117] ويمتد من الشمس بين 30 و 50 وحدة فلكية. على الرغم من أنه يُقدر أنها تحتوي على أي شيء يتراوح بين عشرات إلى آلاف الكواكب القزمة ، إلا أنها تتكون أساسًا من أجسام صغيرة من النظام الشمسي. قد تثبت العديد من أجسام حزام كويبر الأكبر حجمًا ، مثل Quaoar و Varuna و Orcus ، أنها كواكب قزمة تحتوي على مزيد من البيانات. تشير التقديرات إلى أن هناك أكثر من 100000 جسم في حزام كويبر يبلغ قطرها أكثر من 50 كيلومترًا ، ولكن يُعتقد أن الكتلة الإجمالية لحزام كويبر لا تزيد عن عُشر أو حتى جزء من المائة من كتلة الأرض. [20] العديد من أجسام حزام كويبر لها أقمار صناعية متعددة ، [118] ومعظمها لها مدارات تأخذها خارج مستوى مسير الشمس. [119]

يمكن تقسيم حزام كويبر تقريبًا إلى الحزام "الكلاسيكي" والرنين. [117] الرنين هو مدارات مرتبطة بمدارات نبتون (على سبيل المثال مرتين لكل ثلاثة مدارات نبتون ، أو مرة واحدة لكل اثنين). يبدأ الرنين الأول في مدار نبتون نفسه. يتكون الحزام الكلاسيكي من أجسام ليس لها صدى مع نبتون ، ويمتد من 39.4 AU تقريبًا إلى 47.7 AU. [120] يُصنف أعضاء حزام كويبر الكلاسيكي على أنهم cubewanos ، بعد الأول من نوعه الذي تم اكتشافه ، 15760 ألبيون (التي كانت تحمل التصنيف المؤقت سابقًا 1992 QB1) ، ولا تزال في مدارات شبه بدائية منخفضة الانحراف. [121]

بلوتو وشارون

الكوكب القزم بلوتو (بمتوسط ​​مدار 39 AU) هو أكبر جسم معروف في حزام كويبر. عند اكتشافه في عام 1930 ، كان يعتبر الكوكب التاسع الذي تغير في عام 2006 مع اعتماد تعريف رسمي للكوكب. يمتلك بلوتو مدارًا غريب الأطوار نسبيًا يميل 17 درجة إلى مستوى مسير الشمس ويتراوح من 29.7 AU من الشمس عند الحضيض (داخل مدار نبتون) إلى 49.5 AU عند الأوج. يمتلك بلوتو صدى بنسبة 3: 2 مع نبتون ، مما يعني أن بلوتو يدور مرتين حول الشمس لكل ثلاثة مدارات نبتون. تسمى أجسام حزام كايبر التي تشترك مداراتها في هذا الرنين بالبلوتينات. [122]

يُوصف شارون ، وهو أكبر أقمار بلوتو ، أحيانًا بأنه جزء من نظام ثنائي مع بلوتو ، حيث يدور الجسمان حول مركز ثقل الجاذبية فوق أسطحهما (أي يبدو أنهما "يدوران حول بعضهما البعض"). وراء شارون ، أربعة أقمار أصغر بكثير ، Styx ، Nix ، Kerberos ، و Hydra ، تدور داخل النظام.

Makemake و Haumea

Makemake (متوسط ​​45.79 AU) ، على الرغم من أنه أصغر من بلوتو ، هو أكبر كائن معروف في كلاسيكي حزام كايبر (أي جسم حزام كويبر ليس له صدى مؤكد مع نبتون). Makemake هو ألمع جسم في حزام كويبر بعد بلوتو. تم تكليفه بلجنة تسمية في ظل توقع أنه سيثبت أنه كوكب قزم في عام 2008. [6] مداره أكثر ميلًا من مدار بلوتو ، عند 29 درجة. [123]

يقع Haumea (متوسط ​​43.13 AU) في مدار مشابه لماكيماكي ، باستثناء أنه في صدى مداري مؤقت 7:12 مع نبتون. [124] تمت تسميته بنفس التوقع بأنه سيثبت أنه كوكب قزم ، على الرغم من أن الملاحظات اللاحقة أشارت إلى أنه قد لا يكون كوكبًا قزمًا على الإطلاق. [125]

قرص مبعثر

يُعتقد أن القرص المبعثر ، الذي يتداخل مع حزام كايبر ولكنه يمتد إلى حوالي 200 وحدة فلكية ، هو مصدر المذنبات قصيرة المدى. يُعتقد أن أجسام الأقراص المتناثرة قد قُذفت في مدارات غير منتظمة بسبب تأثير الجاذبية لهجرة نبتون المبكرة إلى الخارج. تحتوي معظم كائنات القرص المتناثرة (SDOs) على الحضيض داخل حزام كايبر ولكن الأفيليا أبعد منه (بعض أكثر من 150 وحدة فلكية من الشمس). تميل مدارات SDO أيضًا إلى مستوى مسير الشمس وغالبًا ما تكون متعامدة معها. يعتبر بعض علماء الفلك أن القرص المبعثر هو مجرد منطقة أخرى من حزام كويبر ويصفون أجسام القرص المتناثرة بأنها "أجسام حزام كويبر المتناثرة". [126] يصنف بعض علماء الفلك أيضًا القنطور على أنها أجسام مبعثرة إلى الداخل في حزام كويبر جنبًا إلى جنب مع السكان المنتشرين في الخارج للقرص المتناثر. [127]

إيريس (بمتوسط ​​مدار يبلغ 68 وحدة فلكية) هو أكبر جسم قرص مبعثر معروف ، وقد تسبب في جدل حول ماهية الكوكب ، لأنه أكبر بنسبة 25٪ من بلوتو [128] ونفس القطر تقريبًا. إنه أضخم الكواكب القزمة المعروفة. لديها قمر واحد معروف ، Dysnomia. مثل بلوتو ، مداره غريب الأطوار للغاية ، حيث يبلغ الحضيض 38.2 AU (تقريبًا مسافة بلوتو من الشمس) وجوج يبلغ 97.6 AU ، ويميل بشدة إلى مستوى مسير الشمس.

لم يتم تحديد النقطة التي ينتهي عندها النظام الشمسي ويبدأ الفضاء بين النجوم بدقة لأن حدوده الخارجية تتشكل بواسطة قوتين ، الرياح الشمسية وجاذبية الشمس. يبلغ حد تأثير الرياح الشمسية أربعة أضعاف مسافة بلوتو عن الشمس تقريبًا الشمس، الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، تعتبر بداية الوسط النجمي. [66] يُعتقد أن مجال تلة الشمس ، النطاق الفعال لهيمنة جاذبيتها ، يمتد إلى أبعد ألف مرة ويشمل سحابة أورت الافتراضية. [129]

الغلاف الشمسي

الغلاف الشمسي عبارة عن فقاعة رياح نجمية ، وهي منطقة من الفضاء تهيمن عليها الشمس ، حيث تشع رياحها الشمسية بسرعة 400 كم / ثانية تقريبًا ، وهو تيار من الجسيمات المشحونة ، حتى تصطدم برياح الوسط النجمي.

يحدث التصادم في صدمة الإنهاء، وهو ما يقرب من 80-100 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس للوسط النجمي وحوالي 200 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس. [130] هنا تتباطأ الرياح بشكل كبير ، وتتكثف وتصبح أكثر اضطرابًا ، [130] وتشكل بنية بيضاوية كبيرة تُعرف باسم غلاف الشمس. يُعتقد أن هذا الهيكل يشبه إلى حد كبير ويتصرف مثل ذيل المذنب ، ويمتد إلى الخارج لمسافة 40 وحدة فلكية إضافية على جانب الريح ، ولكنه يتأرجح عدة مرات تلك المسافة في اتجاه الريح من كاسيني اقترحت المركبة الفضائية Interstellar Boundary Explorer أنها تُجبر على شكل فقاعة بفعل تقييد المجال المغناطيسي بين النجوم. [131]

الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، و الشمس، هي النقطة التي تنتهي عندها الرياح الشمسية أخيرًا وهي بداية الفضاء بين النجوم. [66] فوييجر 1 و فوييجر 2 تم الإبلاغ عن اجتياز صدمة الإنهاء ودخلت الغلاف الشمسي ، عند 94 و 84 وحدة فلكية من الشمس ، على التوالي. [132] [133] فوييجر 1 ورد أنه عبرت منطقة الغلاف الشمسي في أغسطس 2012. [134]

من المحتمل أن يتأثر شكل وشكل الحافة الخارجية للغلاف الشمسي بديناميات السوائل للتفاعلات مع الوسط النجمي وكذلك الحقول المغناطيسية الشمسية السائدة في الجنوب ، على سبيل المثال تم تشكيلها بشكل صريح حيث يمتد نصف الكرة الشمالي بمقدار 9 وحدات فلكية أبعد من نصف الكرة الجنوبي. [130] ما وراء الغلاف الشمسي ، عند حوالي 230 وحدة فلكية ، تكمن صدمة القوس ، "يقظة" البلازما التي خلفتها الشمس أثناء انتقالها عبر درب التبانة. [135]

  • النظام الشمسي الداخلي والمشتري
  • النظام الشمسي الخارجي وبلوتو
  • مدار سيدنا (جسم منفصل)
  • الجزء الداخلي من سحابة أورت

بسبب نقص البيانات ، فإن الظروف في الفضاء بين النجوم المحلي غير معروفة على وجه اليقين. من المتوقع أن تنقل المركبة الفضائية فوييجر التابعة لناسا ، أثناء مرورها فوق الغلاف الشمسي ، بيانات قيمة عن مستويات الإشعاع والرياح الشمسية إلى الأرض. [136] من غير المفهوم جيدًا مدى حماية الغلاف الشمسي للنظام الشمسي من الأشعة الكونية. طور فريق ممول من وكالة ناسا مفهوم "مهمة الرؤية" المخصصة لإرسال مسبار إلى الغلاف الشمسي. [137] [138]

كائنات منفصلة

90377 Sedna (بمتوسط ​​مدار قدره 520 AU) هو جسم كبير ضارب إلى الحمرة مع مدار عملاق بيضاوي الشكل يأخذه من حوالي 76 AU عند الحضيض إلى 940 AU عند aphelion ويستغرق إكماله 11400 سنة. يؤكد مايك براون ، الذي اكتشف الجسم في عام 2003 ، أنه لا يمكن أن يكون جزءًا من القرص المتناثر أو حزام كويبر لأن الحضيض بعيد جدًا عن التأثر بهجرة نبتون. يعتبره هو وعلماء الفلك الآخرون أنه الأول من مجموعة جديدة تمامًا ، يطلق عليها أحيانًا "الأجسام المنفصلة البعيدة" (DDOs) ، والتي قد تتضمن أيضًا الجسم 2000 CR105 ، الذي يبلغ الحضيض فيه 45 وحدة فلكية ، وجناح 415 وحدة فلكية ، وفترة مدارية تبلغ 3420 عامًا. [139] يطلق براون على هذه المجموعة اسم "سحابة أورت الداخلية" لأنها ربما تكونت من خلال عملية مماثلة ، على الرغم من أنها أقرب بكثير إلى الشمس. [140] من المحتمل جدًا أن يكون سيدنا كوكبًا قزمًا ، على الرغم من أن شكله لم يتحدد بعد. الجسم الثاني المنفصل بشكل لا لبس فيه ، مع الحضيض الشمسي أبعد من سيدنا عند حوالي 81 وحدة فلكية ، هو 2012 VP 113 ، الذي تم اكتشافه في عام 2012. وجناحه نصف فقط من Sedna ، عند 400-500 AU. [141] [142]

سحابة أورت

سحابة أورت هي سحابة كروية افتراضية تضم ما يصل إلى تريليون جسم جليدي يُعتقد أنها مصدر جميع المذنبات طويلة المدى وتحيط بالنظام الشمسي عند حوالي 50000 وحدة فلكية (حوالي سنة ضوئية واحدة (لي)) ، و ربما تصل إلى 100000 AU (1.87 لي). يُعتقد أنه يتكون من مذنبات تم طردها من النظام الشمسي الداخلي عن طريق تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الخارجية. تتحرك أجسام سحابة أورت ببطء شديد ، ويمكن أن تتأثر بأحداث غير متكررة ، مثل الاصطدامات ، وتأثيرات الجاذبية لنجم عابر ، أو المد المجري ، أو قوة المد والجزر التي تمارسها درب التبانة. [143] [144]

حدود

لا يزال جزء كبير من النظام الشمسي غير معروف. يقدر مجال جاذبية الشمس للسيطرة على قوى الجاذبية للنجوم المحيطة بحوالي سنتين ضوئيتين (125000 وحدة فلكية). وعلى النقيض من ذلك ، فإن التقديرات المنخفضة لنصف قطر سحابة أورت لا تضعها في مكان أبعد من 50000 وحدة فلكية. [145] على الرغم من الاكتشافات مثل Sedna ، فإن المنطقة الواقعة بين حزام كويبر وسحابة أورت ، وهي منطقة نصف قطرها عشرات الآلاف من الاتحاد الأفريقي ، لا تزال غير محددة فعليًا. هناك أيضًا دراسات جارية للمنطقة الواقعة بين عطارد والشمس. [146] قد يتم اكتشاف الأجسام في المناطق المجهولة في النظام الشمسي.

حاليًا ، تمتلك الأجسام الأبعد المعروفة ، مثل Comet West ، aphelia حوالي 70000 وحدة فلكية من الشمس ، ولكن عندما تصبح سحابة Oort معروفة بشكل أفضل ، قد يتغير هذا.

يقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة ، وهي مجرة ​​لولبية ضيقة يبلغ قطرها حوالي 100000 سنة ضوئية وتحتوي على أكثر من 100 مليار نجم. [147] توجد الشمس في أحد الأذرع الحلزونية الخارجية لمجرة درب التبانة ، والمعروفة باسم Orion – Cygnus Arm أو Local Spur. [148] تقع الشمس على بعد حوالي 26660 سنة ضوئية من مركز المجرة ، [149] وسرعتها حول مركز مجرة ​​درب التبانة حوالي 247 كم / ث ، بحيث تكمل دورة واحدة كل 210 مليون سنة. تُعرف هذه الثورة بالسنة المجرية للنظام الشمسي. [150] قمة الشمس ، اتجاه مسار الشمس عبر الفضاء بين النجوم ، تقع بالقرب من كوكبة هرقل في اتجاه الموقع الحالي للنجم الساطع فيغا. [151] يقع مستوى مسير الشمس بزاوية 60 درجة تقريبًا على مستوى المجرة. [أنا]

يعد موقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة عاملاً في التاريخ التطوري للحياة على الأرض. مداره قريب من دائري ، والمدارات القريبة من الشمس بنفس سرعة الأذرع الحلزونية تقريبًا. [153] [154] لذلك ، نادرًا ما تمر الشمس عبر الذراعين. نظرًا لأن الأذرع الحلزونية هي موطن لتركيز أكبر بكثير من المستعرات الأعظمية ، وعدم استقرار الجاذبية ، والإشعاع الذي يمكن أن يعطل النظام الشمسي ، فقد أعطى هذا الأرض فترات طويلة من الاستقرار لتتطور الحياة. [153] ومع ذلك ، يمكن أن يفسر الوضع المتغير للنظام الشمسي بالنسبة لأجزاء أخرى من درب التبانة أحداث الانقراض الدورية على الأرض ، وفقًا لفرضية شيفا أو النظريات ذات الصلة. يقع النظام الشمسي خارج المناطق المزدحمة بالنجوم لمركز المجرة. بالقرب من المركز ، يمكن أن تزعج قاطرات الجاذبية من النجوم القريبة أجسام سحابة أورت وترسل العديد من المذنبات إلى النظام الشمسي الداخلي ، مما ينتج عنه تصادمات ذات آثار كارثية محتملة على الحياة على الأرض. يمكن للإشعاع المكثف لمركز المجرة أن يتداخل أيضًا مع تطور الحياة المعقدة. [153] حتى في الموقع الحالي للنظام الشمسي ، توقع بعض العلماء أن المستعرات الأعظمية الأخيرة ربما أثرت سلبًا على الحياة في الـ 35000 سنة الماضية ، عن طريق قذف أجزاء من النواة النجمية نحو الشمس ، كحبيبات غبار مشعة وأكبر تشبه المذنبات جثث. [155]

حي

النظام الشمسي موجود في السحابة بين النجوم المحلية أو الزغب المحلي. يُعتقد أنه قريب من G-Cloud المجاورة ولكن من غير المعروف ما إذا كان النظام الشمسي مضمنًا في السحابة المحلية بين النجوم ، أو إذا كان في المنطقة التي تتفاعل فيها السحابة بين النجوم المحلية و G-Cloud. [156] [157] السحابة بين النجوم المحلية هي منطقة من السحابة الأكثر كثافة في منطقة متفرقة تُعرف بالفقاعة المحلية ، وهي تجويف على شكل ساعة رملية في الوسط النجمي يبلغ عرضه 300 سنة ضوئية تقريبًا. الفقاعة مليئة بالبلازما ذات درجة الحرارة العالية ، مما يشير إلى أنها نتاج العديد من المستعرات الأعظمية الحديثة. [158]

يوجد عدد قليل نسبيًا من النجوم في غضون عشر سنوات ضوئية من الشمس. الأقرب هو نظام النجم الثلاثي Alpha Centauri ، والذي يبعد حوالي 4.4 سنة ضوئية. Alpha Centauri A و B هما زوجان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا من النجوم الشبيهة بالشمس ، في حين أن القزم الأحمر الصغير ، Proxima Centauri ، يدور حول الزوج على مسافة 0.2 سنة ضوئية. في عام 2016 ، تم التأكد من أن كوكبًا خارجيًا يحتمل أن يكون صالحًا للسكن يدور حول كوكب Proxima Centauri ، المسمى Proxima Centauri b ، وهو أقرب كوكب خارجي مؤكد إلى الشمس. [159] النجوم الأقرب للشمس هي الأقزام الحمراء ، نجمة بارنارد (عند 5.9 ليتر) ، وولف 359 (7.8 ليي) ، ولاند 21185 (8.3 ليالي).

أكبر نجم قريب هو Sirius ، وهو نجم لامع في التسلسل الرئيسي يبعد حوالي 8.6 سنة ضوئية وحوالي ضعف كتلة الشمس ويدور حوله قزم أبيض ، Sirius B. أقرب الأقزام البنية هو نظام Luhman 16 الثنائي عند 6.6 ضوء. -سنوات. الأنظمة الأخرى في غضون عشر سنوات ضوئية هي نظام القزم الأحمر الثنائي Luyten 726-8 (8.7 لي) والقزم الأحمر الانفرادي روس 154 (9.7 لي). [160] أقرب نجم منفردة شبيهة بالشمس إلى النظام الشمسي هو تاو سيتي عند 11.9 سنة ضوئية. لديها ما يقرب من 80 ٪ من كتلة الشمس ولكن فقط 60 ٪ من لمعانها. [161] أقرب جسم ذي كتلة كوكبية حرة عائمة للشمس هو WISE 0855−0714 ، [162] جسم كتلته أقل من 10 من كوكب المشتري على بعد 7 سنوات ضوئية تقريبًا.

مقارنة مع أنظمة خارج المجموعة الشمسية

مقارنة بالعديد من أنظمة الكواكب الأخرى ، يبرز النظام الشمسي في افتقاره إلى الكواكب الداخلية لمدار عطارد. [163] [164] يفتقر النظام الشمسي المعروف أيضًا إلى الكواكب الأرضية الفائقة (يمكن أن يكون الكوكب التاسع أرضًا خارقة خارج النظام الشمسي المعروف). [163] بشكل غير مألوف ، لديها فقط كواكب صخرية صغيرة وكواكب غازية عملاقة كبيرة في أماكن أخرى من الكواكب ذات الحجم المتوسط ​​- الصخرية والغازية على حد سواء - لذلك لا توجد "فجوة" كما رأينا بين حجم الأرض ونبتون (بنصف قطر 3.8 مرات كبيرة). أيضًا ، هذه الكواكب الأرضية الفائقة لها مدارات أقرب من عطارد. [163] أدى ذلك إلى فرضية مفادها أن جميع أنظمة الكواكب تبدأ بالعديد من الكواكب القريبة ، وأن تسلسل تصادماتها يؤدي عادةً إلى توحيد الكتلة في عدد قليل من الكواكب الكبيرة ، ولكن في حالة النظام الشمسي ، تسببت الاصطدامات في تدميرها و طرد. [165] [166]

مدارات كواكب النظام الشمسي دائرية تقريبًا. بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى ، لديهم انحراف مداري أصغر. [163] على الرغم من وجود محاولات لشرح ذلك جزئيًا بالتحيز في طريقة اكتشاف السرعة الشعاعية وجزئيًا مع التفاعلات الطويلة لعدد كبير جدًا من الكواكب ، تظل الأسباب الدقيقة غير محددة. [163] [167]

هذا القسم عبارة عن عينة من أجسام النظام الشمسي ، تم اختيارها لحجم وجودة الصور ، ومرتبة حسب الحجم. تم حذف بعض العناصر الكبيرة هنا (لا سيما Eris و Haumea و Makemake و Nereid) لأنه لم يتم تصويرها بجودة عالية.

  1. ^ أب اعتبارًا من 27 أغسطس 2019.
  2. ^تختلف الكتابة بالأحرف الكبيرة للاسم. يحدد الاتحاد الفلكي الدولي ، وهو الهيئة الرسمية فيما يتعلق بالتسميات الفلكية ، كتابة أسماء جميع الأجرام الفلكية بأحرف كبيرة ، ولكنه يستخدم هياكل مختلطة من "النظام الشمسي" و "النظام الشمسي" في وثيقة إرشادات التسمية الخاصة بهم. يتم تقديم الاسم بشكل شائع بأحرف صغيرة ("النظام الشمسي") ، على سبيل المثال ، في قاموس أوكسفورد الإنكليزية و قاموس Merriam-Webster الحادي عشر الجماعي.
  3. ^ الأقمار الصناعية الطبيعية (الأقمار) التي تدور حول كواكب المجموعة الشمسية هي مثال على هذا الأخير.
  4. ^ تاريخيًا ، اعتبرت عدة أجسام أخرى كواكب ، بما في ذلك ، منذ اكتشافها في عام 1930 حتى عام 2006 ، بلوتو. انظر الكواكب السابقة.
  5. ^ القمرين الأكبر من عطارد هما جانيميد ، الذي يدور حول كوكب المشتري ، وتيتان ، الذي يدور حول زحل. على الرغم من أن كلا القمرين أكبر من عطارد ، إلا أن كتلتهما تقل عن نصف كتلتهما. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نصف قطر قمر المشتري كاليستو يزيد عن 98٪ من قطر عطارد.
  6. ^ أبجده وفقًا لتعريفات IAU ، يتم تصنيف الكائنات التي تدور حول الشمس ديناميكيًا وجسديًا إلى ثلاث فئات: الكواكب, عالم الأقزام، و هيئات النظام الشمسي الصغيرة.
    • الكوكب هو أي جسم يدور حول الشمس تكون كتلته كافية لجذب الجاذبية إلى شكل كروي (قريب) وهذا قد طهر جواره المباشر من جميع الأجسام الأصغر. وفقًا لهذا التعريف ، يحتوي النظام الشمسي على ثمانية كواكب: عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون. نظرًا لأنه لم يزيل جواره من أجسام حزام كويبر الأخرى ، فإن بلوتو لا يتوافق مع هذا التعريف. [5]
    • الكوكب القزم هو جسم يدور حول الشمس وهو ضخم بما يكفي لجعله شبه كروي من خلال جاذبيته الخاصة ، لكن هذا لم يزيل الكواكب الصغيرة من جواره كما أنه ليس قمرًا صناعيًا. [5] بلوتو كوكب قزم وقد تعرف الاتحاد الفلكي الدولي على أربعة أجسام أخرى في النظام الشمسي أو أطلق عليها اسمًا تحت توقع أنها ستصبح كواكب قزمة: سيريس وهوميا وماكيماكي وإيريس. [6] من الأشياء الأخرى التي يُتوقع أن تكون كواكب قزمة ، Gonggong و Sedna و Orcus و Quaoar. [7] في إشارة إلى بلوتو ، تسمى أحيانًا الكواكب القزمة الأخرى التي تدور في المنطقة العابرة لنبتون "بلوتويدات" ، [8] على الرغم من أن هذا المصطلح نادرًا ما يستخدم.
    • تُعرف الأجسام المتبقية التي تدور حول الشمس باسم أجسام النظام الشمسي الصغيرة. [5]
  7. ^ أب يمكن تحديد كتلة النظام الشمسي باستثناء الشمس والمشتري وزحل عن طريق جمع كل الكتل المحسوبة لأكبر أجسامه معًا واستخدام الحسابات التقريبية لكتل ​​سحابة أورت (المقدرة بنحو 3 كتل أرضية) ، [19] حزام كويبر (المقدّر بحوالي 0.1 كتلة أرضية) [20] وحزام الكويكبات (المقدّر بـ 0.0005 من كتلة الأرض) [21] لإجمالي ، تقريبًا لأعلى ،

37 كتلة أرضية ، أو 8.1٪ من الكتلة في مدار حول الشمس. مع الجماهير المشتركة لأورانوس ونبتون (


مسألة بين النجوم

يحتوي الفراغ بين النجوم على غاز وغبار بكثافة منخفضة للغاية. يميل هذا الأمر إلى التكتل في السحب. تسمى هذه السحب بالسدم عندما تحجب ضوء النجوم البعيد أو تعكس ضوء النجوم أو تسخنها النجوم حتى تتوهج. يتكون الغبار بين النجوم من جزيئات أو حبيبات دقيقة. على الرغم من أن القليل فقط من هذه الحبوب ينتشر عبر ميل مكعب من الفضاء ، فإن المسافات بين النجوم كبيرة جدًا بحيث يمكن للغبار أن يحجب الضوء من النجوم البعيدة. تُعرف العديد من المناطق الصغيرة المظلمة حيث يمكن رؤية القليل من النجوم أو عدم رؤيتها على الإطلاق. هذه سدم مظلمة ، غيوم غبار أعلى من متوسط ​​الكثافة وسميكة بما يكفي لإخفاء الضوء خلفها.

تحجب حبيبات الغبار الضوء الأزرق أكثر من الضوء الأحمر ، لذلك يمكن أن يظهر لون النجم بشكل مختلف إذا شوهد من خلال الكثير من الغبار. للعثور على درجة حرارة مثل هذا النجم ، يجب على علماء الفلك تقدير لونه على أنه أكثر زرقة مما يبدو لأن الكثير من ضوءه الأزرق يضيع في الغبار. عندما تحدث سحب من الغبار بالقرب من النجوم الساطعة فإنها غالبًا ما تعكس ضوء النجوم في جميع الاتجاهات. تُعرف هذه الغيوم باسم السدم الانعكاسية.

الغاز البينجمي أكثر كثافة من الغبار بحوالي 100 مرة ولكنه لا يزال منخفض الكثافة للغاية. لا يتداخل الغاز مع مرور ضوء النجوم من خلاله ، لذلك يصعب عادةً اكتشافه. عندما تحدث سحابة غازية بالقرب من نجم ساخن ، فإن إشعاع النجم يتسبب في توهج الغاز. يشكل هذا نوعًا من السديم اللامع المعروف بمنطقة H II. بعيدًا عن النجوم الساخنة ، فإن الغاز بين النجوم بارد جدًا. تسمى كتل هذا الغاز البارد مناطق HI.

يتكون الغاز البينجمي ، مثل معظم النجوم ، بشكل أساسي من أخف عنصر ، وهو الهيدروجين ، وكميات صغيرة من الهيليوم وآثار فقط من العناصر الأخرى. يتوهج الهيدروجين بسهولة في مناطق H II الساخنة. في مناطق HI الباردة ، يعطي الهيدروجين إشعاعًا بترددات الراديو. يمكن تحديد موقع معظم الغازات البينجمية فقط من خلال اكتشاف موجات الراديو هذه.

يحدث الهيدروجين جزئيًا كذرات مفردة وجزئيًا كجزيئات (ذرتان هيدروجين متصلتان معًا). يعد اكتشاف الهيدروجين الجزيئي أكثر صعوبة من اكتشاف الهيدروجين الذري ، ولكن يجب أن يكون موجودًا بكثرة. تم العثور على جزيئات أخرى في الغاز بين النجمي لأنها تصدر إشعاعات منخفضة التردد. تحتوي هذه الجزيئات على ذرات أخرى إلى جانب الهيدروجين: يحدث الأكسجين أو الكربون في جذور الهيدروكسيل (OH -) وفي أول أكسيد الكربون (CO) ، والفورمالديهايد (H2CO) والعديد من الآخرين ، بما في ذلك العديد من الجزيئات العضوية.

حيثما توجد أعداد كبيرة من النجوم الفتية ، توجد أيضًا كميات كبيرة من الغبار والغاز بين النجوم. تتشكل النجوم الجديدة باستمرار من الغاز والغبار في مناطق ذات كثافة عالية للسحب. على الرغم من أن العديد من النجوم تنفخ جزءًا من موادها إلى المناطق البينجمية ، إلا أن الغاز والغبار يتم استخدامهما ببطء. يفترض علماء الفلك أنه في النهاية سيتم الوصول إلى وقت لا يمكن فيه تكوين نجوم جديدة ، وسوف يتلاشى النظام النجمي ببطء مع احتراق النجوم واحدة تلو الأخرى.


كيف يتم تقدير الكتلة الكلية لجميع الكويكبات الصغيرة والنيازك في النظام الشمسي؟ - الفلك

هناك الملايين من الصخور بحجم الصخور والأكبر التي تدور حول الشمس ، ومعظمها يقع بين مداري المريخ والمشتري. دعا بعض الكويكبات كويكبات طروادة السفر في مدار كوكب المشتري أو بالقرب منه بحوالي 60 درجة قبل المشتري و 60 درجة خلف المشتري (نقاط توازن الجاذبية بين المشتري والشمس). بعض الكويكبات لها مدارات تقربها من مدار الأرض ، حتى أن بعضها يعبر مدار الأرض. تسمى هذه الكويكبات القريبة من الأرض (NEAs) وتشمل حوالي عام 1947 (اعتبارًا من ديسمبر 2018) & quot ؛ الكويكبات المحتملة الخطورة & quot مع أكبر إمكانات الاقتراب الشديد من الأرض. المذنبات التي تقترب من الأرض والشعوب الشمالية الشرقية متجمعة معًا الأجسام القريبة من الأرض (NEOs). قطعة أرض للكويكبات المعروفة متاحة في مركز الكوكب الصغير.

حوالي مليون منهم يزيد عرضها عن كيلومتر واحد. تلك التي يقل عرضها عن 300 كيلومتر لها أشكال غير منتظمة لأن جاذبيتها الداخلية ليست قوية بما يكفي لضغط الصخور في شكل كروي. أكبر كويكب سيريس يبلغ قطره 1000 كيلومتر. يبلغ قطر كل من Pallas و Vesta حوالي 500 كيلومتر ونحو 15 آخرين بأقطار أكبر من 250 كيلومترًا. عدد الكويكبات ينطلق مع تناقص الحجم. تبلغ الكتلة المجمعة لجميع الكويكبات حوالي 25 مرة أقل من كتلة القمر (حيث يشكل سيريس أكثر من ثلث المجموع). من المحتمل جدًا أن تكون الكويكبات عبارة عن قطع كانت ستشكل كوكبًا إذا لم تحرك الجاذبية القوية للمشتري المواد بين المريخ والمشتري. اصطدمت القطع الصخرية بسرعات عالية جدًا بحيث لا يمكن أن تلتصق ببعضها البعض وتتحول إلى كوكب.

على الرغم من وجود أكثر من مليون كويكب ، إلا أن حجم المساحة التي يسكنونها كبير جدًا ، لذا فهم بعيدون عن بعضهم البعض. على عكس الفيلم الإمبراطورية تضرب وأفلام الفضاء الأخرى, حيث لا تستطيع المركبات الفضائية التي تطير عبر حزام الكويكبات تجنب الاصطدام بها ، فإن الكويكبات الحقيقية تبعد عشرات الآلاف من الكيلومترات عن بعضها البعض. المركبات الفضائية المرسلة إلى الكواكب الخارجية قد سافرت عبر حزام الكويكبات دون مشاكل (ودون انحراف).

  1. ج: إنها كربونية - مصنوعة من مواد السيليكات التي تحتوي على الكثير من مركبات الكربون لذا تبدو داكنة جدًا. إنها تعكس فقط 3 إلى 4٪ من ضوء الشمس الذي يصيبها. يمكنك معرفة مكوناتها من خلال تحليل أطياف ضوء الشمس المنعكس عليها. يظهر هذا الانعكاس الأطياف أنهم كذلك بدائي، دون تغيير منذ أن توطدت لأول مرة منذ حوالي 4.6 مليار سنة. الغالبية العظمى من الكويكبات من هذا النوع. الكويكب المسمى Mathilde ، الذي تم استكشافه بواسطة مركبة الفضاء NEAR التي يُحتمل أن تكون Lutetia (إما C أو M-type) ، تم استكشافه بواسطة مركبة Rosetta الفضائية بالقرب من الأرض الكويكب Bennu ، الذي يدور حول كويكب قريب من الأرض OSIRIS-REx Ryugu ، يدور حول Hayabusa2 و Ceres ، بواسطة Dawn لمدة عامين أمثلة من هذا النوع (انظر الصورة أدناه). أقمار المريخ ، فوبوس وديموس ، هي كويكبات من النوع C.
  2. س: إنها مصنوعة من مواد السيليكات بدون مركبات الكربون الداكنة بحيث تبدو أكثر إشراقًا من أنواع C. تعكس حوالي 15 إلى 20٪ من ضوء الشمس الذي يصيبها. يبدو أن معظمهم بدائيون. على الرغم من أن الأنواع S تشكل جزءًا أصغر من الكويكبات من الأنواع C ، إلا أن معظم الكويكبات التي زرتها المركبات الفضائية حتى الآن كانت من النوع S: Gaspra و Ida / Dactyl ، التي استكشفتها مركبة Galileo الفضائية وهي في طريقها إلى كوكب المشتري إيروس ، الذي تدور حوله مركبة الفضاء NEAR لمدة عام ، ستينز ، زارته روزيتا أنيفرانك ، وزاره ستاردست في طريقه إلى المذنب وايلد برايل ، وزاره ديب سبيس 1 إيتوكاوا ، الذي يدور حول هايابوسا ، الكويكب توتاتيس القريب من الأرض ، والذي زاره القمر الصيني الصيني. مسبار Chang'e 2 خلال إحدى جولات Toutatis المنتظمة التي تقترب من الأرض لمدة أربع سنوات في عام 2012 ، و Vesta ، التي تدور حول Dawn لمدة عام (انظر الصورة أدناه).
  3. م: إنها مصنوعة من معادن مثل الحديد والنيكل. هذا النوع النادر من الكويكبات أكثر إشراقًا من النوعين S و C. نعتقد أنها بقايا نوى متباينة كائنات مثل فيستا وسيريس. كانت الأجسام الكبيرة ساخنة بدرجة كافية في النظام الشمسي المبكر بحيث كانت سائلة. سمح ذلك للمواد الكثيفة مثل الحديد والنيكل بالغرق في المركز بينما تطفو المواد الأخف مثل صخور السيليكات العادية إلى الأعلى. يتم تبريد الأجسام الصغيرة بشكل أسرع من الأجسام الأكبر حجمًا ، لذا فقد خضعت لتمايز أقل. في بدايات النظام الشمسي ، كانت الاصطدامات أكثر شيوعًا ، واصطدمت بعض الكويكبات الكبيرة المتباينة ببعضها البعض ، مما أدى إلى تفككها وفضح قلبها المعدني. قد يكون Lutetia كويكبًا من النوع M.


أعلاه بعض الكويكبات التي تم استكشافها عن قرب بمركبات فضائية جميعها بنفس الحجم. يبلغ طول Tiny Itokawa حوالي 0.5 كيلومتر على طول محوره الطويل وأقل من بكسل بمقياس الصورة أعلاه (إنها بقعة صغيرة في الصورة كاملة الدقة المتاحة عن طريق اختيار الصورة). يبلغ قطر لوتيتيا حوالي 130 كيلومترًا ويبلغ قطر فيستا حوالي 530 كيلومترًا. لا يظهر في الصورة بينو الذي يبلغ عرضه 492 مترًا ، وهو أصغر من إيتوكاوا.

لاحظ أشكالهم غير المنتظمة! يمكن أن يكون للأجسام الصغيرة أشكال غير منتظمة لأن جاذبيتها أضعف من أن تسحق المادة إلى الشكل الأكثر إحكاما: الكرة. اعتمادًا على قوة المادة التي صنعت منها ، يمكن أن يبلغ أقطار أكبر الكويكبات غير الكروية (والأقمار) ما يقرب من 360 إلى 600 كيلومتر. الكواكب كبيرة جدًا (لها جاذبية كبيرة) بحيث لا تكون مستديرة. سيريس ، أكبر كويكب ، كبير بما يكفي ليكون مستديرًا وأعيد تصنيفه الآن على أنه & quot؛ كوكب قزم & quot (جنبًا إلى جنب مع بلوتو وشارون وإيريس وهوميا وماكيماك).

تابعت وكالة JAXA مع Hayabusa2 الذي تم إرساله إلى Ryugu ، وهو كويكب قريب من الأرض من النوع C يبلغ قطره 865 مترًا. وصل Hayabusa2 إلى Ryugu في أواخر يوليو 2018 ونشر العديد من مركبات الإنزال الصغيرة في أكتوبر 2018. ستجمع Hayabusa2 ثلاث عينات من Ryugu في عام 2019 وإعادتها إلى الأرض في ديسمبر 2020 ، بما في ذلك عينة واحدة من فوهة بركان تم إنشاؤها عن طريق إطلاق قذيفة نحاسية في Ryugu ، حتى نتمكن من الحصول على عينة من داخل ريوجو.

أعلاه هي الكويكبات القريبة من الأرض Toutatis التي صورها المسبار القمري الصيني Chang'e 2 و Bennu المصور بواسطة OSIRIS-REx. تم تصوير Toutatis من مسافة 93 كيلومترًا فقط ، على الرغم من أن المركبة الفضائية وصلت إلى مسافة 3.2 كيلومتر في أقرب نقطة. كان Toutatis على بعد 6.9 مليون كيلومتر من الأرض عندما مر علينا في ديسمبر 2012. يبلغ حجم Toutatis 4.5 × 2.4 × 1.9 كيلومتر ، ومثل إيتوكاوا ، ربما يكون كومة من الأنقاض من اندماج جسدين. يشار إلى مقارنة حجم Bennu (قطره 524 مترًا فقط) مع Toutatis بواسطة الماس في أعلى يمين Toutatis. يمر Toutatis بالقرب من الأرض كل أربع سنوات تقريبًا. في المرة القادمة التي ستمر فيها أقرب ستكون في نوفمبر 2069 ولكن على مسافة آمنة تبلغ 3 ملايين كيلومتر (7.7 مسافات قمرية).

صورة Bennu من مسافة 24 كيلومترًا. يمكن رؤية صختين كبيرتين على الطرف الجنوبي لبينو بوضوح. مثل Itokawa ، Bennu عبارة عن كومة من الأنقاض تكونت من واحد أو أكثر من الانهيارات في تاريخها ولكن شكلها يشبه Ryugu (على الرغم من نصف حجم Ryugu). بينو غني بالكربون والجزيئات العضوية والمعادن الرطبة. يقترب بينو من الأرض كل ست سنوات ، وهناك 0.037٪ من الاصطدام بالأرض بين 2175 و 2199. من مدار أقل من كيلومترين من مركز بينو ، ستقوم أوسيريس ريكس بعمل خرائط عالية الدقة والتحليل الطيفي لسطح Bennu & rsquos و مجال الجاذبية الخاص بها لتحديد البنية الداخلية لـ Bennu & rsquos وكذلك العثور على أفضل بقعة لاستخراج عينة للعودة إلى الأرض. سيستغرق هذا الفحص المكثف لبينو قبل جمع العينة حوالي عام ونصف. في يوليو 2020 ، ستقوم OSIRIS-REx بما يصل إلى ثلاث محاولات لجمع ما بين 60 جرامًا و 2 كجم من مادة Bennu. ستتبع مزيد من الدراسة حول Bennu حتى تفتح نافذة مغادرة Bennu في مارس 2021. ستصل OSIRIS-REx إلى الأرض في سبتمبر 2023 لإعادة العينة.

في أواخر سبتمبر 2007 ، أطلقت وكالة ناسا المركبة الفضائية Dawn لاستكشاف أكبر كويكبين ، سيريس (قطره حوالي 960 كم) وفيستا (قطره 530 كم) ، في الأصل لمدة ستة أشهر تقريبًا في كل كويكب (امتد وقت Dawn في Vesta إلى سنة كاملة). تم استكشاف فيستا من أغسطس 2011 إلى أغسطس 2012. سافر Dawn عبر حزام الكويكبات لمدة 2.5 عام ووصل إلى سيريس في فبراير 2015. اكتشف Dawn سيريس حتى نوفمبر 2018 عندما نفد الوقود للحفاظ على هوائي الراديو موجهًا نحو الأرض. يظل Dawn في مدار حول سيريس. يوجد أدناه إلى اليسار أفضل الصور التي لدينا لهذه الكويكبات (كل من صورة فيستا وصورة سيريس مأخوذة من المركبة الفضائية دون) وكيف تقارن مع كويكب إيروس الأصغر بكثير الذي تم استكشافه بواسطة مركبة الفضاء NEAR Shoemaker. يوجد أسفل اليمين مقارنة بين كويكبين وأصغر كوكبين في نظامنا الشمسي. كان الهدف الأساسي للمركبة الفضائية Dawn هو مساعدتنا في معرفة دور الحجم والماء في تحديد تطور الكواكب. سيريس هو كوكب بدائي رطب نسبيًا (مع ما يقرب من خمسة أضعاف كمية المياه العذبة على الأرض) بينما تغيرت فيستا منذ تشكلها وهي الآن جافة جدًا. على مسافة قريبة من الشمس ، لماذا أصبح هذان الجسمان مختلفين تمامًا؟

تتضمن بعض النتائج الأولية من Dawn حول Vesta ما يلي: كان لدى Vesta ذات مرة محيط من الصهارة الجوفية و mdash عندما تم ذوبان Vesta بالكامل تقريبًا. لها قشرة داخلية متباينة أو قشرة وغطاء ونواة. أكد Dawn أن ثلاث فئات من النيازك المستخدمة من قبل علماء النيازك (هواردايت ، يوكريت ونيازك ديوجنيت) تأتي في الواقع من فيستا. تمثل هذه الأنواع من النيازك حوالي 6 في المائة من جميع النيازك التي تسقط على الأرض ، مما يجعل فستا أحد أكبر المصادر الفردية للنيازك على الأرض. تحتوي فستا على بعض المعادن المرتبطة كيميائياً بالماء (والمعادن الممتلئة & quot) وقد تم تسليم الكثير من الماء في الأصل كجزء من تكوين فيستا خلال إطار زمني صغير ، وليس بشكل أساسي نتيجة اصطدامات المذنبات في وقت لاحق من تاريخها. أنتجت الجليد المائي الموجود في الحفر المحمية في أقطاب القمر وعطارد دائمًا مغلقًا عن ضوء الشمس. تحتوي Vesta أيضًا على بعض البقع الداكنة جدًا من تأثيرات الكويكبات الغنية بالكربون.

تضاريس فيستا أكثر انحدارًا وتنوعًا مما كان متوقعًا في الأصل. بعض جدران الفوهة عمودية تقريبًا بدلاً من أن تكون مائلة مثل تلك الموجودة على الأرض والقمر وعوالم أخرى. لديها قمة مركزية ضخمة في أحد أحواض تأثيرها وهي أعلى بكثير وأوسع ، بالنسبة لحجم الحفرة ، من القمم المركزية للحفر الموجودة في أجسام أخرى في النظام الشمسي. اثنان من أكبر أحواض التصادم في فيستا أصغر بكثير من أحواض التصادم الموجودة على القمر. هذا من الناحية الجيولوجية بالطبع. يبلغ عمر أصغر حوض تأثير على فيستا حوالي مليار سنة بينما يبلغ عمر أحواض تأثير القمر ، بما في ذلك الأحواض التي تصنع ماريا المظلمة والناعمة ، حوالي 3.8 مليار سنة. تحتوي بعض الفوهات على أخاديد قصيرة وعريضة ومستقيمة في جدران الحفرة التي تشكلت من تدفقات مواد تشبه الرمال وبعض الأخاديد الأطول والأضيق والأكثر انحناءًا مما قد تتشكل من مادة تشبه الرمال تتدفق إلى أسفل. يتم نحت هذه الأخاديد المتعرجة على الأرض بواسطة الماء السائل وتلك الموجودة على المريخ من الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو أي آلية أخرى. من الواضح أن جيولوجيا فيستا أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد في الأصل!

كان سيريس في الأصل عالم محيط حيث تفاعلت الأمونيا والماء مع صخور السيليكات (حوالي 25٪ من كتلتها عبارة عن جليد). عندما تبرد سيريس وتجمد ، تركزت الكربونات والأملاح الأخرى في رواسب مكشوفة الآن في مواقع عبر السطح ، بما في ذلك البقع المضيئة جدًا في أوكاتور كريتر (انظر الشكل أدناه). يحتوي سيريس أيضًا على جزيئات عضوية على سطحه. يحتوي سيريس على قشرة قوية مصنوعة من الأملاح المائية والصخور والكلثرات فوق الجزء الداخلي المتباين. يبدو أيضًا أن سيريس لديها نشاط جيولوجي حديث ، وربما مستمر ، على الرغم من صغر حجمها. ربما تمكن الأملاح من بقاء بعض الماء الداخلي سائلاً. يشير وجود الأمونيا على سيريس إلى أن سيريس ربما يكون قد أتى في الأصل من النظام الشمسي الخارجي ثم تغير مداره من أحداث التغيير التي حدثت في النظام الشمسي المبكر (انظر صفحة تكوين النظام الشمسي لمزيد من المعلومات حول ذلك). سيحدث المزيد من الاكتشافات بينما يقوم العلماء بالبحث في جميع البيانات التي تم بثها إلى الأرض بواسطة Dawn.

يوجد على اليسار إسقاط إملائي لسيريس تم تجميعه من الصور التي التقطتها Dawn أثناء رسم الخرائط على ارتفاع منخفض ، على ارتفاع 385 كيلومترًا فوق السطح. يتركز الإسقاط على أوكاتور كريتر ، موطن ألمع النقاط في سيريس. تتمركز أوكاتور عند خط عرض 20 درجة شمالاً وخط طول 239 درجة شرقاً. على اليمين هو عرض منظور محاكاة لأوكاتور كريتر. يكشف منظر Dawn عن قرب عن قبة في حفرة ذات جدران ناعمة في المركز المشرق للحفرة. تتقاطع العديد من المظاهر والكسور الخطية في أعلى وجوانب هذه القبة. تحيط الكسور البارزة أيضًا بالقبة وتمتد عبر مناطق لامعة أصغر موجودة داخل الفوهة. تسمى منطقة القبة المركزية Cerealia Facula وتسمى المناطق المضيئة الباهتة Vinalia Faculae.

بعض الكويكبات الأخرى لها أسطح مصنوعة من البازلت من تدفقات الحمم البركانية. عندما تصطدم الكويكبات ببعضها البعض ، يمكن أن تقطع قطعًا من بعضها البعض. بعض تلك القطع ، دعا النيازك إذا كان حجمها أقل من متر, يمكن أن تقترب من الأرض وتندفع نحو الأرض بواسطة جاذبيتها.


علم الفلك الفصل. 6 & # 8211 النظام الشمسي

أي كوكب يحتوي في حد ذاته على غالبية كتلة جميع الكواكب؟

لقد جاء فهمنا للنظام الشمسي بطريقة يمكن وصفها على أفضل وجه على النحو التالي:

متفجر ، حيث تعلمنا في العقود القليلة الماضية أكثر من كل التاريخ السابق.

ما هو الهدف من علم الكواكب المقارن؟

لتحديد أصل وتطور النظام الشمسي

ما هو صحيح عن كثافات النظام الشمسي؟

الكواكب الأكثر كثافة تقع بالقرب من الشمس.

الفترة المدارية للكوكب و # 8217s هي:

الوقت المستغرق للعودة إلى نفس الموقع في السماء بالنسبة للشمس.

من الأسهل تحديد كتل الكواكب:

لديهم أقمار صناعية طبيعية يمكن قياس حركاتها بدقة.

يتم تحديد متوسط ​​كثافة كل كوكب في النظام الشمسي بأخذ كتلته وقسمتها على

أي من هذه الأجسام لديه أقل كثافة؟

من أجل تحديد كتلة كوكب من خلال تطبيق قوانين نيوتن للحركة والجاذبية ، يجب أن يمتلك الكوكب

يُطلق على الطائرة التي تدور فيها جميع الكواكب تقريبًا حول الشمس:

يصعب تحديد فترات دوران كوكب الزهرة والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون بسبب ذلك

يحجب غلافها الجوي ميزات سطحها.

أي عبارة عن حركة الكواكب غير صحيحة؟

تتحرك معظم الكواكب في المستوى الاستوائي للأرض.

الزئبق & # 8217s الميزة المدارية الأكثر غرابة ، مقارنة بالكواكب الأخرى ، هي

ما جوانب مدارات الكواكب هي نفسها تقريبًا لمعظم الكواكب؟

الشكل والميل من مسير الشمس

تكاد تكون دائرية ، مع انحرافات منخفضة.

كيف تقارن كثافات كوكب المشتري والأرض؟

جميع الكائنات الأرضية أكثر كثافة من أي من الجوفيين.

أي مما يلي هو كواكب المشتري؟

كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون فقط

يشبه كوكب المشتري في التركيب والكتلة والكثافة:

ما هي الخصائص المذكورة أدناه التي تصف كوكب المشتري؟

أي من الخصائص التالية تصف الكواكب الأرضية؟

تمتلك مجالات مغناطيسية ضعيفة

كلها لها حلقات حول خط الاستواء.

بين مداري المريخ والمشتري.

تم العثور على حزام كويبر في أي مكان في النظام الشمسي؟

خارج مدار نبتون

من حيث التركيب والكثافة ، تشبه الكويكبات:

قطع من الكواكب الأرضية.

في التركيب ، تشبه الكويكبات والنيازك

الفرق بين النيزك والكويكب هو الكائن & # 8217s

يسمى أصغر نوع من المواد بين الكواكب

أي مما يلي ليس مثلجًا في تكوينه؟

تأتي النظرة الأكثر تفصيلاً التي حصلنا عليها من كويكب

إرسال مركبة فضائية إلى كويكب.

حزام كويبر هو & quot؛ حزام كويكب & quot؛ يتكون من أي أنواع أجسام النظام الشمسي؟

أي مما يلي له تركيبة جليدية؟

قطعة من الحطام الفضائي الذي اصطدم بالأرض.

أشياء في حزام كويبر

تقع خارج مدار نبتون ، وقريبة من مسير الشمس.

أي مما يلي يعتبر أمرًا & quot؛ من الكواكب & quot؛

ذيل المذنب يشير دائما

بعيدًا عن الشمس ويصبح الأطول والألمع عند الحضيض.

لقطة جاذبية وإخماد & quot:

يغير سرعة واتجاه مركبة فضائية تقترب من كوكب هائل.

أي من هذه المركبات الفضائية ذهبت إلى مدار حول زحل في يوليو 2004؟

ما هي المركبة الفضائية التي أعطتنا أفضل معلوماتنا عن عطارد ، حتى وصول Messenger في عام 2009؟

تأتي أفضل الخرائط الحالية لسطح كوكب الزهرة من:

المركبة الفضائية الوحيدة التي اصطدمت عمدًا بالمشتري كانت:

تم إجراء & quot الجولة الكبرى & quot لجميع المشعوذين الأربعة بواسطة:

جاءت أفضل مناظرنا عن قرب لأقمار جوفيان من العديد من الممرات:

المركبة الفضائية مارينر 10 زارت أي أجسام في النظام الشمسي؟

بينما تم إطلاق كاسيني باتجاه زحل في عام 2004 ، ذهب مسبار Huygens في عام 2005 إلى:

ما هي الأجسام في النظام الشمسي التي تم تعديلها على الأقل منذ تكوين النظام الشمسي؟

أي من هؤلاء كان أول من عبر حزام الكويكبات وتوجه إلى كوكب المشتري؟

أي بيان حول عطارد غير صحيح؟

مات مارينر 10 الآن ، لكنه لا يزال في مدار حول عطارد.

أي من هؤلاء هبط على كوكب الزهرة؟

عندما يتقلص السديم الشمسي بسبب الجاذبية ، فإن السحابة

ما اسم النظرية المستخدمة حاليًا لوصف تكوين النظام الشمسي؟

تم العثور على حزام كويبر في أي مكان في النظام الشمسي؟

خارج مدار نبتون

ما هو دور المخالفات في النظام الشمسي من حيث نظريات نشأته؟

يقدمون الحاجة إلى المرونة في نظريات النظام الشمسي وأصل # 8217.

أي من هذه ليست سمة من سمات نظرية السديم الشمسي؟

يجب أن تتشكل الكواكب الأكبر بالقرب من نجمها ، حيث يوجد المزيد من الحطام.

ما الذي قد يجعل السديم الشمسي الأصلي يبدأ في الانكماش؟

موجة الصدمة من نجم متفجر قريب

النيازك التي تضرب الأرض هي

يجب أن تشرح النظرية الناجحة لتشكيل النظام الشمسي

جميع الخصائص المرصودة للنظام الشمسي.

تكاد تكون دائرية ، مع انحرافات منخفضة.

ما هو صحيح عن كثافات النظام الشمسي؟

الكواكب الأكثر كثافة تقع بالقرب من الشمس.

كلها لها حلقات حول خط الاستواء.

ما هي مرحلة تكوين الكواكب التي تسببت في تكون كواكب المشتري؟

ماذا يحدث عندما يتقلص السديم الشمسي؟

إنه يسخن ، ويتسطح ، يدور بشكل أسرع كل ما سبق

في ضوء نظرية النظام الشمسي الحديثة ، لماذا تقع مدارات الكواكب كلها في نفس المستوى؟

تحول السديم الشمسي المبكر إلى قرص.

ما هي عملية التراكم؟

نمو كائن بتراكم المادة

يعني الحفاظ على الزخم الزاوي أن الجسم الدوار يميل إلى ذلك

يعتبر الغبار جزءًا مهمًا من النظرية السدمية لتكوين النظام الشمسي لأن الغبار ضروري للتفسير

كيف أصبحت الكواكب الداخلية أجسامًا صخرية.

ما العامل الذي تسبب في تكوين الكواكب المختلفة من أنواع مختلفة من المواد؟

تباين درجة الحرارة في جميع أنحاء السديم الشمسي كلما ارتفعت درجة الحرارة ، انخفضت نسبة العناصر الضوئية في الكوكب المتكون.

ما هو الدور الأساسي للغبار في تكوين النظام الشمسي؟

كان الغبار بمثابة منصات نوى تكثيف يمكن للجسيمات الأخرى أن تلتصق بها وتشكل جزيئات أكبر من المادة.

كما يتقلص السديم الشمسي

يدور بشكل أسرع بسبب الحفاظ على الزخم الزاوي.

عندما تتقلص سحابة غاز دوارة ، فإنها تدور

أسرع بسبب الحفاظ على الزخم الزاوي.

(SA) ما هي الخصائص الكيميائية والفيزيائية للنظام الشمسي التي يجب أن تشرحها أي نظرية عن أصله؟

تتميز الكواكب الداخلية بكثافات عالية وأجواء معتدلة وتركيب صخري في الغالب. تتميز الكواكب الخارجية بكثافات منخفضة ، وأجواء كثيفة ، ومكونات معظمها من الهيدروجين والهيليوم. تتكون الكويكبات من مواد بدائية غير متطورة على عكس الكواكب والمذنبات هي أجسام جليدية ظلت أيضًا على حالها منذ تكوين النظام الشمسي.

(SA) ما هو الشيء المشترك بين بايونير 10 و 11 وفوييجر 1 و 2؟

طار الأربعة جميعًا عبر كوكب المشتري ، وكلهم ما عدا بايونير 10 تجاوز زحل أيضًا. جميعهم يتحركون الآن بسرعة كبيرة من الجاذبية ، مما يساعدهم على تجاوز بلوتو بعيدًا ، ويهربون من جاذبية الشمس تمامًا ، ويضيعون في النهاية في الفضاء بين النجوم.

(SA) اشرح المرحلة التي تشكل فيها النظام الشمسي إلى حد كبير في مستو.

يفسر الشكل المسطح للنظام الشمسي انكماش سحابة تدور ببطء في نظرية السديم الشمسي.

(SA) ما هي الأسباب التي تجعلنا نعتبر كواكب النظام الشمسي من نوعين مختلفين اختلافًا جوهريًا؟

هناك العديد من الأسباب التي تجعلنا نعتبر كواكب النظام الشمسي من نوعين مختلفين اختلافًا جوهريًا. نوعان من الكواكب نقسم نظامنا الشمسي إليهما: الكواكب الأرضية والكواكب الجوفية. تحتوي الكواكب الأرضية على مجالات مغناطيسية منخفضة وعدد قليل من الأقمار (إن وجدت) وتتكون من عناصر أثقل مثل الحديد. تمتلك الكواكب الجوفانية مجالات مغناطيسية قوية جدًا ، وعدد كبير نسبيًا من الأقمار ، وتتكون من عناصر أخف مثل الهيدروجين والهيليوم. هذه هي الأسباب الأساسية وراء تصنيفنا لكواكبنا إلى نوعين مختلفين من الكواكب.

أي كوكب يحتوي في حد ذاته على غالبية كتلة جميع الكواكب؟

ما هو الهدف من علم الكواكب المقارن؟

لتحديد أصل وتطور النظام الشمسي

ما هو صحيح عن كثافات النظام الشمسي؟

الكواكب الأكثر كثافة تقع بالقرب من الشمس

يتم تحديد متوسط ​​كثافة كل كوكب في النظام الشمسي بأخذ كتلته وتقسيمها على؟

أي من هذه الأجسام لديه أقل كثافة؟

يصعب تحديد فترات دوران كوكب الزهرة والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون لأن؟

يحجب غلافها الجوي ميزات سطحها

يُطلق على الطائرة التي تدور فيها جميع الكواكب تقريبًا حول الشمس:

أي عبارة عن حركة الكواكب غير صحيحة؟

تتحرك معظم الكواكب في المستوى الاستوائي للأرض

الزئبق & # 8217s الميزة المدارية الأكثر غرابة ، مقارنة بالكواكب الأخرى ، هي؟

ما جوانب مدارات الكواكب هي نفسها تقريبًا لمعظم الكواكب؟

الشكل والميل من مسير الشمس

تكاد تكون دائرية ، مع انحرافات منخفضة

_______ يبعد حوالي 30 مرة عن الشمس مثل كوكبنا.

________ هو الكوكب صاحب أعلى متوسط ​​لدرجات حرارة سطحه.

الكوكب ذي أدنى متوسط ​​كثافة s _______.

الكوكب الذي يدور بالقرب من الشمس هو ________.

الكوكب الصخري الوحيد الذي لديه أكثر من قمر واحد هو ________.

_______ هو كوكب المشتري الذي يدور بالقرب من الشمس.

يحتوي _________ على محور دوران مائل لدرجة أنه يقع تقريبًا في مستوى مداره.

معظم سطح _________ مغطى بالماء السائل.

كيف تقارن كثافات كوكب المشتري والأرض؟

جميع الكائنات الأرضية أكثر كثافة من أي من الجوفيين

أي مما يلي هو كواكب المشتري؟

كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون فقط

التركيب والكتلة والكثافة ، يشبه كوكب المشتري:

ما هي الخصائص المذكورة أدناه التي تصف كوكب المشتري؟

أي من الخصائص التالية تصف الكواكب الأرضية؟

تمتلك مجالات مغناطيسية ضعيفة

كلها لها حلقات حول خط الاستواء

صغيرة وصلبة وصخرية وتقع داخل النظام الشمسي الداخلي

كثافة متوسطة منخفضة ، الكثير من الأقمار ، الكثير من الحلقات وتتكون من الهيدروجين والهيليوم

أين تتوقع أن تجد كواكب أرضية؟

من المحتمل أن تقع الكواكب الأرضية بالقرب من نظام الكواكب ونجم # 8217 من أي كواكب جوفيان.

بالمقارنة مع الكواكب الأرضية ، فإن الكواكب الجوفانية هي __________.

أكثر ضخامة وأقل في متوسط ​​الكثافة

أي كوكب يقع في منتصف المسافة تقريبًا بين مدار بلوتو و # 8217 والشمس؟

أورانوس ، الكوكب السابع من الشمس

بين مداري المريخ والمشتري

تم العثور على حزام كويبر في أي مكان في النظام الشمسي؟

خارج مدار نبتون

من حيث التركيب والكثافة ، تشبه الكويكبات:

قطع من الكواكب الأرضية

الفرق بين النيزك والكويكب هو الجسم & # 8217s؟

حزام كويبر هو & quot؛ حزام كويكب & quot؛ يتكون من أي أنواع أجسام النظام الشمسي؟

أي مما يلي له تركيبة جليدية؟

قطعة من الحطام الفضائي الذي اصطدم بالأرض

أشياء في حزام كويبر؟

تقع خارج مدار نبتون ، وقريبة من مسير الشمس

أي مما يلي يعتبر أمرًا & quot؛ من الكواكب & quot؛

عندما يتقلص السديم الشمسي بسبب الجاذبية ، السحابة؟

ما هو دور المخالفات في النظام الشمسي من حيث نظريات نشأته؟

يقدمون الحاجة إلى المرونة في نظريات النظام الشمسي وأصل # 8217

ما الذي ربما جعل السديم الشمسي الأصلي يبدأ في الانكماش؟

موجة الصدمة من نجم متفجر قريب

النيازك التي تضرب الأرض؟

يجب أن تشرح النظرية الناجحة لتشكيل النظام الشمسي؟

جميع الخصائص المرصودة للنظام الشمسي

ماذا يحدث عندما يتقلص السديم الشمسي؟

تسخن ، تتسطح ، تدور بشكل أسرع

في ضوء نظرية النظام الشمسي الحديثة ، لماذا تقع مدارات الكواكب كلها في نفس المستوى؟


محتويات

بالنسبة لمعظم التاريخ ، لم تدرك البشرية أو تفهم مفهوم النظام الشمسي. يعتقد معظم الناس حتى أواخر العصور الوسطى - عصر النهضة أن الأرض ثابتة في مركز الكون ومختلفة بشكل قاطع عن الأشياء الإلهية أو الأثيرية التي تتحرك في السماء. على الرغم من أن الفيلسوف اليوناني Aristarchus of Samos قد تكهن بشأن إعادة ترتيب مركزية الشمس للكون ، كان نيكولاس كوبرنيكوس أول من طور نظامًا تنبئيًا رياضيًا حول مركزية الشمس. [11] [12]

في القرن السابع عشر ، اكتشف جاليليو أن الشمس مميزة بالبقع الشمسية ، وأن كوكب المشتري لديه أربعة أقمار صناعية في مدار حوله. [13] تبع كريستيان هيغنز اكتشافات غاليليو باكتشاف قمر زحل تيتان وشكل حلقات زحل. [14] أدرك إدموند هالي في عام 1705 أن المشاهدات المتكررة للمذنب كانت تسجل نفس الجسم ، وتعود بانتظام مرة كل 75-76 سنة. كان هذا أول دليل على أن أي شيء آخر غير الكواكب يدور حول الشمس. [15] في هذا الوقت تقريبًا (1704) ، ظهر مصطلح "النظام الشمسي" لأول مرة باللغة الإنجليزية. [16] في عام 1838 ، نجح فريدريك بيسل في قياس اختلاف المنظر النجمي ، وهو تحول واضح في موقع نجم ناتج عن حركة الأرض حول الشمس ، مما يوفر أول دليل تجريبي مباشر على مركزية الشمس. [17] التحسينات في علم الفلك الرصدي واستخدام المركبات الفضائية غير المأهولة مكنت منذ ذلك الحين من إجراء تحقيق مفصل للأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس.

المكون الرئيسي للنظام الشمسي هو الشمس ، وهو نجم متسلسل رئيسي من G2 يحتوي على 99.86٪ من الكتلة المعروفة للنظام ويسيطر عليه جاذبيًا. [18] أكبر أربع أجسام تدور حول الشمس ، الكواكب العملاقة ، تمثل 99٪ من الكتلة المتبقية ، ويشكل كل من كوكب المشتري وزحل معًا أكثر من 90٪. تشكل الكائنات المتبقية من النظام الشمسي (بما في ذلك الكواكب الأرضية الأربعة والكواكب القزمة والأقمار والكويكبات والمذنبات) معًا أقل من 0.002٪ من الكتلة الكلية للنظام الشمسي. [ز]

تقع معظم الأجسام الكبيرة في مدار حول الشمس بالقرب من مستوى مدار الأرض ، والمعروف باسم مسير الشمس. الكواكب قريبة جدًا من مسير الشمس ، في حين أن أجسام المذنبات وحزام كايبر غالبًا ما تكون بزوايا أكبر بكثير. [22] [23] نتيجة لتشكيل النظام الشمسي ، تدور الكواكب (ومعظم الأجسام الأخرى) حول الشمس في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الشمس (عكس اتجاه عقارب الساعة ، كما يُرى من أعلى القطب الشمالي للأرض). [24] هناك استثناءات ، مثل مذنب هالي. تدور معظم الأقمار الكبيرة حول كواكبها في هذا تقدم الاتجاه (مع كون Triton هو الأكبر متراجع استثناء) ومعظم الأجسام الأكبر تدور في نفس الاتجاه (مع كوكب الزهرة كونها بارزة متراجع استثناء).

يتكون الهيكل العام للمناطق المرسومة للنظام الشمسي من الشمس ، وأربعة كواكب داخلية صغيرة نسبيًا محاطة بحزام من الكويكبات الصخرية في الغالب ، وأربعة كواكب عملاقة محاطة بحزام كويبر المكون من أجسام جليدية في الغالب. يقسم علماء الفلك أحيانًا بشكل غير رسمي هذه البنية إلى مناطق منفصلة. يتضمن النظام الشمسي الداخلي الكواكب الأرضية الأربعة وحزام الكويكبات. النظام الشمسي الخارجي وراء الكويكبات ، بما في ذلك الكواكب الأربعة العملاقة. [25] منذ اكتشاف حزام كويبر ، تعتبر الأجزاء الخارجية من النظام الشمسي منطقة متميزة تتكون من أجسام خارج نبتون. [26]

تمتلك معظم الكواكب في المجموعة الشمسية أنظمة ثانوية خاصة بها ، حيث تدور حولها أجسام كوكبية تسمى الأقمار الصناعية الطبيعية ، أو الأقمار (اثنان منها ، تيتان وجانيميد ، أكبر من كوكب عطارد). الكواكب الأربعة العملاقة لها حلقات كوكبية ، عصابات رفيعة من الجسيمات الدقيقة تدور حولها في انسجام تام. معظم أكبر الأقمار الصناعية الطبيعية في حالة دوران متزامن ، مع توجيه وجه واحد بشكل دائم نحو والدها. [27]

تصف قوانين كبلر لحركة الكواكب مدارات الأجسام حول الشمس. باتباع قوانين كبلر ، ينتقل كل جسم على طول قطع ناقص مع الشمس في بؤرة واحدة. تتحرك الأجسام الأقرب إلى الشمس (ذات المحاور شبه الرئيسية الأصغر) بسرعة أكبر لأنها تتأثر أكثر بجاذبية الشمس. في مدار بيضاوي الشكل ، تختلف مسافة الجسم عن الشمس على مدار العام. يُطلق على أقرب نهج للجسم إلى الشمس اسمها الحضيض، في حين يطلق على أبعد نقطة لها عن الشمس اسمها اوج. تكون مدارات الكواكب دائرية تقريبًا ، لكن العديد من المذنبات والكويكبات وأجسام حزام كايبر تتبع مدارات إهليلجية للغاية. يمكن التنبؤ بمواضع الأجسام في النظام الشمسي باستخدام النماذج العددية.

على الرغم من أن الشمس تهيمن على النظام بالكتلة ، إلا أنها تمثل حوالي 2٪ فقط من الزخم الزاوي. [28] [29] تمثل الكواكب ، التي يسيطر عليها المشتري ، معظم الزخم الزاوي المتبقي بسبب الجمع بين كتلتها ، ومدارها ، وبعدها عن الشمس ، مع إمكانية مساهمة كبيرة من المذنبات. [28]

تتكون الشمس ، التي تضم جميع المواد الموجودة في النظام الشمسي تقريبًا ، من 98٪ تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. [30] كوكب المشتري وزحل ، اللذان يشكلان تقريبًا كل المواد المتبقية ، يتكونان أيضًا بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. [31] [32] يوجد تدرج تركيبي في النظام الشمسي ، تم إنشاؤه بواسطة الحرارة والضغط الضوئي من الشمس ، وتتكون تلك الأجسام الأقرب من الشمس ، والتي تتأثر أكثر بالحرارة والضغط الضوئي ، من عناصر ذات نقاط انصهار عالية. تتكون الأجسام البعيدة عن الشمس بشكل كبير من مواد ذات نقاط انصهار منخفضة. [33] تُعرف الحدود في النظام الشمسي التي يمكن أن تتكثف بعدها المواد المتطايرة باسم خط الصقيع ، وتقع على بعد 5 وحدات فلكية تقريبًا من الشمس. [4]

تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي في الغالب من الصخور ، [34] وهو الاسم الجماعي للمركبات ذات نقاط الانصهار العالية ، مثل السيليكات أو الحديد أو النيكل ، والتي ظلت صلبة تحت جميع الظروف تقريبًا في السديم الكوكبي الأولي. [35] يتكون كل من كوكب المشتري وزحل بشكل أساسي من الغازات ، وهو المصطلح الفلكي للمواد ذات نقاط الانصهار المنخفضة للغاية وضغط البخار المرتفع ، مثل الهيدروجين والهيليوم والنيون ، والتي كانت دائمًا في المرحلة الغازية في السديم. [35] الجليدات ، مثل الماء والميثان والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ، [34] لها نقاط انصهار تصل إلى بضع مئات من كلن. [35] يمكن العثور عليها على شكل جليد أو سوائل أو غازات في أماكن مختلفة من النظام الشمسي ، بينما في السديم كانت إما في المرحلة الصلبة أو الغازية. [35] تشكل المواد الجليدية غالبية الأقمار الصناعية للكواكب العملاقة ، بالإضافة إلى معظم أورانوس ونبتون (ما يسمى ب "عمالقة الجليد") والعديد من الأجسام الصغيرة التي تقع خارج مدار نبتون. [34] [36] يشار إلى الغازات والجليد معًا باسم متطايرة. [37]

المسافات والمقاييس

المسافة من الأرض إلى الشمس هي وحدة فلكية واحدة [AU] (150.000.000 كم 93.000.000 ميل). للمقارنة ، يبلغ نصف قطر الشمس 0.0047 AU (700000 كم). وهكذا ، تحتل الشمس 0.00001٪ (10 5٪) من حجم الكرة التي يبلغ نصف قطرها حجم مدار الأرض ، في حين أن حجم الأرض هو تقريبًا واحد على مليون (10 6) من حجم الشمس. كوكب المشتري ، أكبر كوكب ، يبعد 5.2 وحدة فلكية (780.000.000 كم) عن الشمس ويبلغ نصف قطره 71.000 كم (0.00047 AU) ، في حين أن الكوكب الأبعد ، نبتون ، يبعد عن الشمس 30 وحدة فلكية (4.5 × 10 9 كم). .

مع استثناءات قليلة ، كلما كان الكوكب أو الحزام بعيدًا عن الشمس ، زادت المسافة بين مداره ومدار الجسم التالي الأقرب للشمس. على سبيل المثال ، يقع كوكب الزهرة على بُعد 0.33 وحدة فلكية تقريبًا من الشمس من عطارد ، في حين يبعد زحل 4.3 وحدة فلكية عن كوكب المشتري ، بينما يقع نبتون على بُعد 10.5 وحدة فلكية من أورانوس. بذلت محاولات لتحديد العلاقة بين هذه المسافات المدارية (على سبيل المثال ، قانون تيتيوس بود) ، [38] ولكن لم يتم قبول مثل هذه النظرية.

تحاول بعض نماذج النظام الشمسي نقل المقاييس النسبية المتضمنة في النظام الشمسي وفقًا للمصطلحات البشرية. بعضها صغير الحجم (وقد يكون ميكانيكيًا - يسمى orreries) - بينما يمتد البعض الآخر عبر المدن أو المناطق الإقليمية. [39] أكبر نموذج من هذا القبيل ، النظام الشمسي السويدي ، يستخدم 110 مترًا (361 قدمًا) إريكسون غلوب في ستوكهولم كبديل لها الشمس ، وبعد المقياس ، كوكب المشتري عبارة عن كرة طولها 7.5 متر (25 قدمًا) في مطار ستوكهولم أرلاندا ، على بعد 40 كم (25 ميل) ، في حين أن أبعد جسم حالي ، سيدنا ، هو كرة 10 سم (4 بوصات) في لوليا ، على بعد 912 كم (567 ميل). [40] [41]

إذا تم قياس المسافة بين الشمس ونبتون إلى 100 متر ، فسيكون قطر الشمس حوالي 3 سم (حوالي ثلثي قطر كرة الجولف) ، وستكون الكواكب العملاقة أصغر من حوالي 3 مم ، وقطر الأرض جنبا إلى جنب مع الكواكب الأرضية الأخرى سيكون أصغر من برغوث (0.3 مم) في هذا المقياس. [42]

مسافات أجسام مختارة من النظام الشمسي عن الشمس. تتوافق الحواف اليمنى واليسرى لكل شريط مع الحضيض الشمسي وأوج الجسم ، على التوالي ، وبالتالي تشير القضبان الطويلة إلى الانحراف المداري العالي. يبلغ نصف قطر الشمس 0.7 مليون كيلومتر ، ونصف قطر كوكب المشتري (أكبر كوكب) يبلغ 0.07 مليون كيلومتر ، وكلاهما صغير جدًا بحيث لا يمكن تحديده في هذه الصورة.

تشكل النظام الشمسي قبل 4.568 مليار سنة من انهيار الجاذبية لمنطقة داخل سحابة جزيئية كبيرة. [h] من المحتمل أن تكون هذه السحابة الأولية تمتد على عدة سنوات ضوئية وربما ولدت عدة نجوم. [44] كما هو معتاد في السحب الجزيئية ، تتكون هذه السحب في الغالب من الهيدروجين وبعض الهيليوم وكميات صغيرة من العناصر الأثقل اندمجت بواسطة الأجيال السابقة من النجوم. مع انهيار المنطقة التي ستصبح النظام الشمسي ، والمعروفة باسم سديم ما قبل الشمس ، [45] ، أدى الحفاظ على الزخم الزاوي إلى دورانها بشكل أسرع. أصبح المركز ، حيث تجمع معظم الكتلة ، أكثر سخونة من القرص المحيط. [44] مع دوران السديم المتقلص بشكل أسرع ، بدأ يتسطح إلى قرص كوكبي أولي يبلغ قطره حوالي 200 وحدة فلكية [44] ونجم أولي ساخن كثيف في المركز. [46] [47] تشكلت الكواكب عن طريق التراكم من هذا القرص ، [48] حيث يجذب الغبار والغاز بعضهما البعض بفعل الجاذبية ، ويتحدان ليشكلوا أجسامًا أكبر من أي وقت مضى. ربما كانت المئات من الكواكب الأولية موجودة في النظام الشمسي المبكر ، لكنها إما اندمجت أو دمرت ، تاركة الكواكب ، والكواكب القزمة ، وبقايا الأجسام الصغيرة. [49]

نظرًا لارتفاع نقاط الغليان ، يمكن أن توجد المعادن والسيليكات فقط في شكل صلب في النظام الشمسي الداخلي الدافئ بالقرب من الشمس ، وستشكل هذه الكواكب الصخرية في النهاية لعطارد والزهرة والأرض والمريخ. نظرًا لأن العناصر المعدنية كانت تشكل جزءًا صغيرًا جدًا من السديم الشمسي ، فإن الكواكب الأرضية لا يمكن أن تنمو بشكل كبير جدًا. تشكلت الكواكب العملاقة (كوكب المشتري ، وزحل ، وأورانوس ، ونبتون) بعيدًا عن خط الصقيع ، وهي النقطة الواقعة بين مداري المريخ والمشتري حيث تكون المادة باردة بدرجة كافية لتبقى المركبات الجليدية المتطايرة صلبة. كانت الجليد الذي شكل هذه الكواكب أكثر وفرة من المعادن والسيليكات التي شكلت الكواكب الأرضية الداخلية ، مما سمح لها بالنمو بشكل كبير بما يكفي لالتقاط أغلفة جوية كبيرة من الهيدروجين والهيليوم ، أخف العناصر وأكثرها وفرة. تجمعت الحطام المتبقي الذي لم يتحول إلى كواكب في مناطق مثل حزام الكويكبات وحزام كايبر وسحابة أورت. [49] نموذج نيس هو شرح لتكوين هذه المناطق وكيف يمكن للكواكب الخارجية أن تكون قد تشكلت في مواقع مختلفة وانتقلت إلى مداراتها الحالية من خلال تفاعلات الجاذبية المختلفة. [51]

في غضون 50 مليون سنة ، أصبح ضغط وكثافة الهيدروجين في مركز النجم الأولي كبيرًا بما يكفي لبدء الاندماج النووي الحراري. [52] زادت درجة الحرارة ومعدل التفاعل والضغط والكثافة حتى يتحقق التوازن الهيدروستاتيكي: الضغط الحراري يساوي قوة الجاذبية. في هذه المرحلة ، أصبحت الشمس نجمًا رئيسيًا في التسلسل. [53] سوف تستمر مرحلة التسلسل الرئيسي ، من البداية إلى النهاية ، حوالي 10 مليارات سنة بالنسبة للشمس مقارنة بحوالي ملياري سنة لجميع المراحل الأخرى من حياة ما قبل بقايا الشمس مجتمعة. [54] خلقت الرياح الشمسية القادمة من الشمس الغلاف الشمسي وجرفت الغاز والغبار المتبقي من قرص الكواكب الأولية إلى الفضاء بين النجوم ، مما أنهى عملية تكوين الكواكب. تزداد الشمس سطوعًا في وقت مبكر من تسلسل حياتها الرئيسي ، حيث كان سطوعها 70٪ مما هو عليه اليوم. [55]

سيبقى النظام الشمسي كما نعرفه اليوم تقريبًا حتى يتم تحويل الهيدروجين الموجود في قلب الشمس بالكامل إلى الهيليوم ، والذي سيحدث بعد حوالي 5 مليارات سنة من الآن. هذا سيمثل نهاية حياة التسلسل الرئيسي للشمس. في هذا الوقت ، سيتقلص لب الشمس مع اندماج الهيدروجين الذي يحدث على طول الغلاف المحيط بالهيليوم الخامل ، وسيكون ناتج الطاقة أكبر بكثير مما هو عليه الآن. ستتوسع الطبقات الخارجية للشمس إلى ما يقرب من 260 ضعف قطرها الحالي ، وستصبح الشمس عملاقًا أحمر. بسبب زيادة مساحة سطح الشمس بشكل كبير ، سيكون سطح الشمس أكثر برودة (2600 كلفن في أبرد درجاته) مما هو عليه في التسلسل الرئيسي. [54] من المتوقع أن تؤدي الشمس المتوسعة إلى تبخير عطارد وتجعل الأرض غير صالحة للسكن. في النهاية ، سيكون اللب ساخنًا بدرجة كافية لانصهار الهيليوم ، وستحرق الشمس الهيليوم لجزء بسيط من الوقت الذي تحرق فيه الهيدروجين في اللب. الشمس ليست ضخمة بما يكفي لبدء اندماج العناصر الثقيلة ، وسوف تتضاءل التفاعلات النووية في القلب. ستتحرك طبقاته الخارجية بعيدًا في الفضاء ، تاركًا قزمًا أبيض ، جسمًا كثيفًا للغاية ، نصف الكتلة الأصلية للشمس ولكن بحجم الأرض فقط. [56] ستشكل الطبقات الخارجية المقذوفة ما يُعرف بالسديم الكوكبي ، مما يعيد بعض المواد التي شكلت الشمس - ولكنها الآن غنية بعناصر أثقل مثل الكربون - إلى الوسط النجمي.

الشمس هي نجم النظام الشمسي وهي إلى حد بعيد أكثر مكوناته ضخامة. كتلته الكبيرة (332900 كتلة أرضية) ، [57] والتي تشكل 99.86٪ من الكتلة الكلية في النظام الشمسي ، [58] تنتج درجات حرارة وكثافة في قلبها عالية بما يكفي للحفاظ على الاندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم ، مما يجعله عنصرًا رئيسيًا نجم التسلسل. [59] يطلق هذا كمية هائلة من الطاقة ، تشع في الغالب في الفضاء حيث يبلغ الإشعاع الكهرومغناطيسي ذروته في الضوء المرئي. [60]

الشمس هي نجم تسلسل رئيسي من النوع G2. نجوم التسلسل الرئيسي الأكثر سخونة هي أكثر سطوعًا. درجة حرارة الشمس متوسطة بين أكثر النجوم سخونة ودرجة حرارة أبرد النجوم. النجوم الأكثر إشراقًا وسخونة من الشمس نادرة ، في حين أن النجوم الأكثر خفوتًا وبرودة ، والمعروفة بالأقزام الحمراء ، تشكل 85٪ من النجوم في مجرة ​​درب التبانة. [61] [62]

الشمس هي مجموعة من النجوم الأولى ولديها وفرة من العناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم ("المعادن" في اللغة الفلكية) من المجموعة الأكبر سنًا من النجوم الثانية. [63] تشكلت العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في قلب النجوم القديمة والمتفجرة ، لذلك كان لابد من موت الجيل الأول من النجوم قبل أن يتم إثراء الكون بهذه الذرات. تحتوي أقدم النجوم على القليل من المعادن ، في حين أن النجوم التي ولدت لاحقًا تحتوي على المزيد. يُعتقد أن هذا المعدن المرتفع كان حاسمًا في تطوير الشمس لنظام كوكبي لأن الكواكب تتشكل من تراكم "المعادن". [64]

تتكون الغالبية العظمى من النظام الشمسي من شبه فراغ يعرف بالوسط بين الكواكب. إلى جانب الضوء ، تشع الشمس تيارًا مستمرًا من الجسيمات المشحونة (بلازما) تُعرف بالرياح الشمسية. ينتشر تيار الجسيمات هذا للخارج بسرعة 1.5 مليون كيلومتر في الساعة تقريبًا ، [65] مما يخلق جوًا ضعيفًا يتخلل الوسط بين الكواكب إلى ما لا يقل عن 100 وحدة فلكية (انظر § الغلاف الشمسي). [66] النشاط على سطح الشمس ، مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية ، يزعج الغلاف الشمسي ، ويخلق طقسًا فضائيًا ويسبب عواصف مغنطيسية أرضية. [67] أكبر هيكل داخل الغلاف الشمسي هو لوح تيار الغلاف الشمسي ، وهو شكل حلزوني تم إنشاؤه بفعل تأثير المجال المغناطيسي الدوار للشمس على الوسط بين الكواكب. [68] [69]

يمنع المجال المغناطيسي للأرض غلافها الجوي من أن تجرده الرياح الشمسية. [70] لا يمتلك كوكب الزهرة والمريخ مجالات مغناطيسية ، ونتيجة لذلك تتسبب الرياح الشمسية في نزف الغلاف الجوي تدريجياً بعيدًا في الفضاء. [71] تنفجر القذائف الكتلية الإكليلية والأحداث المماثلة في مجال مغناطيسي وكميات هائلة من المواد من سطح الشمس. يؤدي تفاعل هذا المجال المغناطيسي والمواد مع المجال المغناطيسي للأرض إلى تحويل الجسيمات المشحونة إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض ، حيث تخلق تفاعلاتها شفقًا يُرى بالقرب من القطبين المغناطيسيين.

الغلاف الشمسي والمجالات المغناطيسية الكوكبية (لتلك الكواكب التي تحتوي عليها) تحمي جزئيًا النظام الشمسي من جسيمات عالية الطاقة بين النجوم تسمى الأشعة الكونية. تتغير كثافة الأشعة الكونية في الوسط النجمي وقوة المجال المغناطيسي للشمس على نطاقات زمنية طويلة جدًا ، لذلك يختلف مستوى اختراق الأشعة الكونية في النظام الشمسي ، على الرغم من مقدار ذلك غير معروف. [72]

الوسط بين الكواكب هو موطن لمنطقتين على الأقل تشبهان القرص من الغبار الكوني. الأولى ، سحابة غبار البروج ، تقع في النظام الشمسي الداخلي وتسبب ضوء البروج. من المحتمل أن تكون قد تشكلت عن طريق الاصطدامات داخل حزام الكويكبات الناتجة عن تفاعلات الجاذبية مع الكواكب. [73] تمتد سحابة الغبار الثانية من حوالي 10 وحدات فلكية إلى حوالي 40 وحدة فلكية ، وربما تكون قد نشأت عن تصادمات مماثلة داخل حزام كايبر. [74] [75]

ال النظام الشمسي الداخلي هي المنطقة التي تضم الكواكب الأرضية وحزام الكويكبات. [76] تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي بشكل أساسي من السيليكات والمعادن ، وهي قريبة نسبيًا من الشمس ، ونصف قطر هذه المنطقة بأكملها أقل من المسافة بين مداري كوكب المشتري وزحل. تقع هذه المنطقة أيضًا داخل خط الصقيع ، وهي أقل بقليل من 5 وحدات فلكية (حوالي 700 مليون كيلومتر) من الشمس. [77]

الكواكب الداخلية

الأربعة الأرضية أو الكواكب الداخلية لها تركيبات صخرية كثيفة ، وأقمار قليلة أو معدومة ، ولا توجد أنظمة حلقات. وتتكون إلى حد كبير من معادن مقاومة للصهر ، مثل السيليكات - التي تشكل قشورها ودثارها - ومعادن ، مثل الحديد والنيكل ، التي تشكل قلبها. ثلاثة من الكواكب الأربعة الداخلية (الزهرة والأرض والمريخ) لها غلاف جوي كبير بما يكفي لتوليد الطقس ، وكلها لها فوهات أثرية وخصائص سطح تكتونية ، مثل الوديان المتصدعة والبراكين. على المدى الكوكب الداخلي لا ينبغي الخلط بينه وبين كوكب أدنى، والتي تحدد تلك الكواكب الأقرب إلى الشمس من الأرض (أي عطارد والزهرة).

الزئبق

عطارد (0.4 AU من الشمس) هو أقرب كوكب إلى الشمس وفي المتوسط ​​جميع الكواكب السبعة الأخرى. [78] [79] أصغر كوكب في المجموعة الشمسية (0.055 م ) ، عطارد ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إلى جانب الفوهات الصدمية ، فإن سماتها الجيولوجية الوحيدة المعروفة هي التلال المفصصة أو الروبيات التي ربما تكون قد نتجت عن فترة من الانكماش في وقت مبكر من تاريخها. [80] يتكون الغلاف الجوي الضعيف لعطارد من ذرات انفجرت عن سطحه بفعل الرياح الشمسية. [81] قلبها الحديدي الكبير نسبيًا وغطائها الرقيق لم يتم شرحهما بشكل كافٍ. تتضمن الفرضيات أن طبقاته الخارجية جُردت بفعل تأثير عملاق ، أو أنه تم منعه من التراكم الكامل بواسطة طاقة الشمس الفتية. [82] [83]

كوكب الزهرة

كوكب الزهرة (0.7 AU من الشمس) قريب في الحجم من الأرض (0.815 م ) ومثل الأرض ، يحتوي على غطاء من السيليكات السميك حول قلب حديدي وجو كبير ودليل على نشاط جيولوجي داخلي. إنه أكثر جفافاً من الأرض ، وغلافه الجوي أكثر كثافة بتسعين مرة. كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إنه الكوكب الأكثر سخونة ، حيث تزيد درجات حرارة سطحه عن 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى كمية غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. [84] لم يتم الكشف عن أي دليل قاطع على النشاط الجيولوجي الحالي على كوكب الزهرة ، ولكن لا يوجد لديه مجال مغناطيسي يمنع استنفاد غلافه الجوي ، مما يشير إلى أن غلافه الجوي يتجدد بفعل الانفجارات البركانية. [85]

أرض

الأرض (1 AU من الشمس) هي أكبر الكواكب الداخلية وأكثرها كثافة ، وهي الوحيدة المعروفة بنشاطها الجيولوجي الحالي ، والمكان الوحيد المعروف بوجود الحياة فيه. [86] غلافه المائي السائل فريد من نوعه بين الكواكب الأرضية ، وهو الكوكب الوحيد الذي رُصدت فيه الصفائح التكتونية. يختلف الغلاف الجوي للأرض اختلافًا جذريًا عن الغلاف الجوي للكواكب الأخرى ، حيث تم تغييره بسبب وجود الحياة لاحتواء 21٪ من الأكسجين الحر. [87] لديها قمر طبيعي واحد ، القمر ، القمر الصناعي الوحيد الكبير لكوكب أرضي في النظام الشمسي.

المريخ (1.5 AU من الشمس) أصغر من الأرض والزهرة (0.107 M ). يحتوي على غلاف جوي يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون مع ضغط سطحي يبلغ 6.1 مليبار (حوالي 0.6٪ من الغلاف الجوي للأرض). [88] سطحه المليء بالبراكين الضخمة ، مثل أوليمبوس مونس ، والوديان المتصدعة ، مثل فاليس مارينيريس ، يُظهر نشاطًا جيولوجيًا ربما استمر حتى وقت قريب حتى مليوني سنة. [89] يأتي لونه الأحمر من أكسيد الحديد (الصدأ) الموجود في تربته. [90] المريخ له قمران طبيعيان صغيران (ديموس وفوبوس) يعتقد أنهما إما كويكبات تم التقاطها ، [91] أو حطامًا مقذوفًا من تأثير هائل في وقت مبكر من تاريخ المريخ. [92]

حزام الكويكبات

  • شمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • مدار كوكبي
  • حزام الكويكبات
  • كويكبات هيلدا
  • الأجسام القريبة من الأرض(اختيار)

تُصنف الكويكبات باستثناء أكبرها ، سيريس ، على أنها أجسام صغيرة في النظام الشمسي [و] وتتكون أساسًا من معادن صخرية ومعدنية مقاومة للصهر ، مع بعض الجليد. [93] [94] يتراوح حجمها من بضعة أمتار إلى مئات الكيلومترات. عادة ما تسمى الكويكبات الأصغر من متر واحد النيازك والنيازك الدقيقة (بحجم حبة) ، اعتمادًا على تعريفات مختلفة وتعسفية إلى حد ما.

يحتل حزام الكويكبات المدار بين المريخ والمشتري ، بين 2.3 و 3.3 AU من الشمس. يُعتقد أنها بقايا من تكوين النظام الشمسي الذي فشل في الاندماج بسبب التداخل الثقالي لكوكب المشتري. [95] يحتوي حزام الكويكبات على عشرات الآلاف ، وربما الملايين من الأجسام التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد. [96] على الرغم من ذلك ، من غير المرجح أن تكون الكتلة الإجمالية لحزام الكويكبات أكثر من جزء من الألف من كتلة الأرض. [21] حزام الكويكبات عبارة عن مركبات فضائية ذات كثافة سكانية منخفضة جدًا تمر بشكل روتيني من خلاله دون وقوع حوادث. [97]

سيريس

سيريس (2.77 AU) هو أكبر كويكب وكوكب أولي وكوكب قزم. [و] يبلغ قطرها أقل بقليل من 1000 كم ، وكتلة كبيرة بما يكفي لجاذبيتها لجذبها إلى شكل كروي. كان سيريس يعتبر كوكبًا عندما تم اكتشافه في عام 1801 وأعيد تصنيفه إلى كويكب في خمسينيات القرن التاسع عشر حيث كشفت المزيد من الملاحظات عن كويكبات إضافية. [98] تم تصنيفه على أنه كوكب قزم في عام 2006 عندما تم وضع تعريف للكوكب.

مجموعات الكويكبات

تنقسم الكويكبات الموجودة في حزام الكويكبات إلى مجموعات وعائلات الكويكبات بناءً على خصائصها المدارية. أقمار الكويكبات هي كويكبات تدور حول كويكبات أكبر. لا يتم تمييزها بوضوح مثل أقمار الكواكب ، وأحيانًا تكون تقريبًا بحجم شركائها. يحتوي حزام الكويكبات أيضًا على مذنبات الحزام الرئيسي ، والتي ربما كانت مصدر مياه الأرض. [99]

تقع أحصنة كوكب المشتري في أي من كوكب المشتري L4 أو L.5 النقاط (المناطق المستقرة جاذبيًا التي تقود وتتبع كوكبًا في مداره) المصطلح حصان طروادة يستخدم أيضًا للأجسام الصغيرة في أي نقطة لاغرانج كوكبية أو قمرية أخرى. كويكبات هيلدا لها صدى 2: 3 مع المشتري أي أنها تدور حول الشمس ثلاث مرات لكل مدارين حول كوكب المشتري. [100]

يحتوي النظام الشمسي الداخلي أيضًا على كويكبات قريبة من الأرض ، والعديد منها يعبر مدارات الكواكب الداخلية. [101] بعضها يحتمل أن يكون كائنات خطرة.

المنطقة الخارجية للنظام الشمسي هي موطن للكواكب العملاقة وأقمرها الكبيرة. تدور أيضًا القنطور والعديد من المذنبات قصيرة المدى في هذه المنطقة. نظرًا لبعدها الأكبر عن الشمس ، تحتوي الأجسام الصلبة في النظام الشمسي الخارجي على نسبة أعلى من المواد المتطايرة ، مثل الماء والأمونيا والميثان ، مقارنة بتلك الموجودة في النظام الشمسي الداخلي لأن درجات الحرارة المنخفضة تسمح لهذه المركبات بالبقاء صلبة. [49]

الكواكب الخارجية

تشكل الكواكب الخارجية الأربعة ، أو الكواكب العملاقة (تسمى أحيانًا كواكب جوفيان) ، مجتمعة 99٪ من الكتلة المعروفة بأنها تدور حول الشمس. [ز] كوكب المشتري وزحل معًا تزيد كتلتهما عن 400 مرة كتلة الأرض ويتكونان بأغلبية ساحقة من غازي الهيدروجين والهيليوم ، ومن هنا تم تصنيفهما كعمالقة غازية. [102] أورانوس ونبتون أقل كتلة بكثير - أقل من 20 كتلة أرضية (M ) كل منها - وتتكون أساسًا من الجليد. لهذه الأسباب ، يقترح بعض علماء الفلك أنهم ينتمون إلى فئتهم الخاصة ، عمالقة الجليد. [103] جميع الكواكب العملاقة الأربعة لها حلقات ، على الرغم من أن نظام حلقات زحل فقط يمكن ملاحظته بسهولة من الأرض. على المدى كوكب متفوق يحدد الكواكب خارج مدار الأرض وبالتالي يشمل كلاً من الكواكب الخارجية والمريخ.

كوكب المشتري

كوكب المشتري (5.2 AU) عند 318 م تساوي 2.5 ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. يتكون بشكل كبير من الهيدروجين والهيليوم. تخلق الحرارة الداخلية القوية لكوكب المشتري ميزات شبه دائمة في غلافه الجوي ، مثل العصابات السحابية والبقعة الحمراء العظيمة. كوكب المشتري لديه 79 قمرا صناعيا معروفا. تُظهر أكبر أربعة كواكب ، جانيميد وكاليستو وآيو وأوروبا ، أوجه تشابه مع الكواكب الأرضية ، مثل البراكين والتدفئة الداخلية. [104] جانيميد ، أكبر قمر صناعي في المجموعة الشمسية ، أكبر من عطارد.

زحل

زحل (9.5 AU) ، الذي يتميز بنظام الحلقة الواسع ، له العديد من أوجه التشابه مع كوكب المشتري ، مثل تكوين الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي. على الرغم من أن حجم كوكب زحل يحتوي على 60٪ من حجم كوكب المشتري ، إلا أنه أقل من ثلث حجمه عند 95 مترًا . زحل هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الأقل كثافة من الماء. [105] تتكون حلقات زحل من جسيمات صغيرة من الجليد والصخور. زحل لديه 82 قمرا صناعيا مؤكد يتكون معظمها من الجليد. اثنان من هؤلاء ، تيتان وإنسيلادوس ، يظهران علامات على النشاط الجيولوجي. [106] تيتان ، ثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية ، أكبر من عطارد والقمر الصناعي الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بغلاف جوي كبير.

أورانوس

أورانوس (19.2 AU) عند 14 م ، هو أخف الكواكب الخارجية. بشكل فريد بين الكواكب ، يدور حول الشمس على جانبه ، ويميله المحوري أكثر من تسعين درجة إلى مسير الشمس. لها نواة أبرد بكثير من الكواكب العملاقة الأخرى وتشع القليل جدًا من الحرارة في الفضاء. [107] أورانوس لديه 27 قمرا صناعيا معروفا ، أكبرها تيتانيا ، أوبيرون ، أومبريال ، آرييل ، وميراندا. [108]

نبتون

نبتون (30.1 AU) ، على الرغم من أنه أصغر قليلاً من أورانوس ، إلا أنه أكثر ضخامة (17 م ) وبالتالي أكثر كثافة. يشع المزيد من الحرارة الداخلية ، ولكن ليس بقدر كوكب المشتري أو زحل. [109] نبتون لديه 14 قمرا صناعيا معروفا. أكبرها ، Triton ، نشط جيولوجيًا ، مع سخانات من النيتروجين السائل. [110] تريتون هو القمر الصناعي الكبير الوحيد الذي له مدار رجعي. يصاحب نبتون في مداره عدة كواكب صغيرة تسمى نبتون أحصنة طروادة ، والتي تكون في صدى 1: 1 معها.

القنطور

القنطور هي أجسام جليدية شبيهة بالمذنبات ولها محاور نصف رئيسية أكبر من محور المشتري (5.5 AU) وأقل من محاور نبتون (30 AU).أكبر قنطور معروف ، 10199 تشاريكلو ، يبلغ قطره حوالي 250 كم. [111] أول قنطور تم اكتشافه ، 2060 تشيرون ، صُنف أيضًا على أنه مذنب (95P) لأنه يصاب بغيبوبة تمامًا كما تفعل المذنبات عندما تقترب من الشمس. [112]

المذنبات عبارة عن أجسام صغيرة في النظام الشمسي ، [و] يبلغ عرضها بضعة كيلومترات فقط ، وتتكون بشكل كبير من جليد متطاير. لديهم مدارات غريبة الأطوار ، بشكل عام الحضيض داخل مدارات الكواكب الداخلية وجوج بعيد وراء بلوتو. عندما يدخل مذنب النظام الشمسي الداخلي ، يؤدي قربه من الشمس إلى تسامي سطحه الجليدي وتأينه ، مما يؤدي إلى حدوث غيبوبة: ذيل طويل من الغاز والغبار غالبًا ما يكون مرئيًا بالعين المجردة.

المذنبات قصيرة المدى لها مدارات تدوم أقل من مائتي عام. المذنبات طويلة المدى لها مدارات تستمر لآلاف السنين. يُعتقد أن المذنبات قصيرة المدى تنشأ في حزام كويبر ، بينما يُعتقد أن المذنبات طويلة المدى ، مثل Hale – Bopp ، نشأت في سحابة أورت. تشكلت العديد من مجموعات المذنبات ، مثل Kreutz Sungrazers ، من تفكك أحد الوالدين. [113] قد تنشأ بعض المذنبات ذات المدارات القطعية خارج النظام الشمسي ، لكن تحديد مداراتها الدقيقة أمر صعب. [114] غالبًا ما يتم تصنيف المذنبات القديمة التي تم طرد موادها المتطايرة بسبب الاحترار الشمسي على أنها كويكبات. [115]

ما وراء مدار نبتون تقع منطقة "منطقة عبر نبتون" ، مع حزام كويبر على شكل دونات ، موطن بلوتو والعديد من الكواكب القزمة الأخرى ، وقرص متداخل من الأجسام المتناثرة ، والتي تميل نحو مستوى سطح الأرض. النظام الشمسي ويصل إلى أبعد بكثير من حزام كويبر. المنطقة بأكملها لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير. يبدو أنها تتكون بشكل كبير من عدة آلاف من العوالم الصغيرة - أكبرها يبلغ قطره خُمس قطر الأرض فقط وكتلة أصغر بكثير من كتلة القمر - تتكون أساسًا من الصخور والجليد. توصف هذه المنطقة أحيانًا بأنها "المنطقة الثالثة من النظام الشمسي" ، وتضم النظام الشمسي الداخلي والخارجي. [116]

حزام كويبر

  • شمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • الكواكب العملاقة
  • حزام كويبر
  • قرص مبعثر
  • نبتون طروادة

حزام كويبر عبارة عن حلقة كبيرة من الحطام تشبه حزام الكويكبات ، ولكنها تتكون أساسًا من أجسام تتكون أساسًا من الجليد. [117] يمتد من الشمس بين 30 و 50 وحدة فلكية. على الرغم من أنه يُقدر أنها تحتوي على أي شيء يتراوح بين عشرات إلى آلاف الكواكب القزمة ، إلا أنها تتكون أساسًا من أجسام صغيرة من النظام الشمسي. قد يثبت أن العديد من أجسام حزام كويبر الأكبر حجمًا ، مثل Quaoar و Varuna و Orcus ، هي كواكب قزمة تحتوي على مزيد من البيانات. تشير التقديرات إلى أن هناك أكثر من 100000 جسم في حزام كويبر يبلغ قطرها أكثر من 50 كيلومترًا ، ولكن يُعتقد أن الكتلة الإجمالية لحزام كويبر لا تزيد عن عُشر أو حتى جزء من المائة من كتلة الأرض. [20] العديد من أجسام حزام كويبر لها أقمار صناعية متعددة ، [118] ومعظمها لها مدارات تأخذها خارج مستوى مسير الشمس. [119]

يمكن تقسيم حزام كويبر تقريبًا إلى الحزام "الكلاسيكي" والرنين. [117] الرنين هو مدارات مرتبطة بمدارات نبتون (على سبيل المثال مرتين لكل ثلاثة مدارات نبتون ، أو مرة واحدة لكل اثنين). يبدأ الرنين الأول في مدار نبتون نفسه. يتكون الحزام الكلاسيكي من أجسام ليس لها صدى مع نبتون ، ويمتد من 39.4 AU تقريبًا إلى 47.7 AU. [120] تم تصنيف أعضاء حزام كويبر الكلاسيكي على أنهم cubewanos ، بعد أن تم اكتشاف الأول من نوعه ، 15760 ألبيون (التي كانت تحمل التصنيف المؤقت في السابق 1992 QB1) ، ولا تزال في مدارات شبه بدائية منخفضة الانحراف. [121]

بلوتو وشارون

الكوكب القزم بلوتو (بمتوسط ​​مدار يبلغ 39 AU) هو أكبر جسم معروف في حزام كويبر. عند اكتشافه في عام 1930 ، كان يعتبر الكوكب التاسع الذي تغير في عام 2006 مع اعتماد تعريف رسمي للكوكب. يمتلك بلوتو مدارًا غريب الأطوار نسبيًا يميل 17 درجة إلى مستوى مسير الشمس ويتراوح من 29.7 AU من الشمس عند الحضيض (داخل مدار نبتون) إلى 49.5 AU عند الأوج. يمتلك بلوتو صدى بنسبة 3: 2 مع نبتون ، مما يعني أن بلوتو يدور مرتين حول الشمس لكل ثلاثة مدارات نبتون. تسمى أجسام حزام كايبر التي تشترك مداراتها في هذا الرنين بالبلوتينات. [122]

يُوصف شارون ، وهو أكبر أقمار بلوتو ، أحيانًا بأنه جزء من نظام ثنائي مع بلوتو ، حيث يدور الجسمان حول مركز ثقل الجاذبية فوق أسطحهما (أي يبدو أنهما "يدوران حول بعضهما البعض"). وراء شارون ، أربعة أقمار أصغر بكثير ، Styx و Nix و Kerberos و Hydra ، تدور داخل النظام.

Makemake و Haumea

Makemake (متوسط ​​45.79 AU) ، على الرغم من أنه أصغر من بلوتو ، هو أكبر كائن معروف في كلاسيكي حزام كايبر (أي جسم حزام كويبر ليس له صدى مؤكد مع نبتون). Makemake هو ألمع جسم في حزام كويبر بعد بلوتو. تم تكليفه بلجنة تسمية في ظل توقع أنه سيثبت أنه كوكب قزم في عام 2008. [6] مداره أكثر ميلًا من مدار بلوتو عند 29 درجة. [123]

يقع Haumea (متوسط ​​43.13 AU) في مدار مشابه لماكيماكي ، باستثناء أنه في صدى مداري مؤقت 7:12 مع نبتون. [124] تمت تسميته بنفس التوقع بأنه سيثبت أنه كوكب قزم ، على الرغم من أن الملاحظات اللاحقة أشارت إلى أنه قد لا يكون كوكبًا قزمًا على الإطلاق. [125]

قرص مبعثر

يُعتقد أن القرص المبعثر ، الذي يتداخل مع حزام كايبر ولكنه يمتد إلى حوالي 200 وحدة فلكية ، هو مصدر المذنبات قصيرة المدى. يُعتقد أن أجسام الأقراص المتناثرة قد قُذفت في مدارات غير منتظمة بسبب تأثير الجاذبية لهجرة نبتون المبكرة إلى الخارج. تحتوي معظم كائنات القرص المتناثرة (SDOs) على الحضيض داخل حزام كايبر ولكن الأفيليا أبعد منه (بعض أكثر من 150 وحدة فلكية من الشمس). تميل مدارات SDO أيضًا إلى مستوى مسير الشمس وغالبًا ما تكون متعامدة معها. يعتبر بعض علماء الفلك أن القرص المبعثر هو مجرد منطقة أخرى من حزام كويبر ويصفون أجسام القرص المتناثرة بأنها "أجسام حزام كويبر المتناثرة". [126] يصنف بعض علماء الفلك أيضًا القنطور على أنها أجسام مبعثرة إلى الداخل في حزام كويبر جنبًا إلى جنب مع السكان المنتشرين في الخارج للقرص المتناثر. [127]

إيريس (بمتوسط ​​مدار يبلغ 68 وحدة فلكية) هو أكبر جسم قرص مبعثر معروف ، وقد تسبب في جدل حول ماهية الكوكب ، لأنه أكبر بنسبة 25٪ من بلوتو [128] ونفس القطر تقريبًا. إنه أضخم الكواكب القزمة المعروفة. لديها قمر واحد معروف ، Dysnomia. مثل بلوتو ، فإن مداره غريب الأطوار للغاية ، حيث يبلغ الحضيض 38.2 AU (تقريبًا مسافة بلوتو من الشمس) وجوج يبلغ 97.6 AU ، ويميل بشدة إلى مستوى مسير الشمس.

لم يتم تحديد النقطة التي ينتهي عندها النظام الشمسي ويبدأ الفضاء بين النجوم بدقة لأن حدوده الخارجية تتشكل بواسطة قوتين ، الرياح الشمسية وجاذبية الشمس. يبلغ حد تأثير الرياح الشمسية أربعة أضعاف مسافة بلوتو عن الشمس تقريبًا الشمس، الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، تعتبر بداية الوسط النجمي. [66] يُعتقد أن مجال تلة الشمس ، النطاق الفعال لهيمنة جاذبيتها ، يمتد إلى أبعد ألف مرة ويشمل سحابة أورت الافتراضية. [129]

الغلاف الشمسي

الغلاف الشمسي عبارة عن فقاعة رياح نجمية ، وهي منطقة من الفضاء تهيمن عليها الشمس ، حيث تشع رياحها الشمسية بسرعة 400 كم / ثانية تقريبًا ، وهو تيار من الجسيمات المشحونة ، حتى تصطدم برياح الوسط النجمي.

يحدث التصادم في صدمة الإنهاء، وهو ما يقرب من 80-100 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس للوسط النجمي وحوالي 200 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس. [130] هنا تتباطأ الرياح بشكل كبير ، وتتكثف وتصبح أكثر اضطرابًا ، [130] وتشكل بنية بيضاوية كبيرة تُعرف باسم غلاف الشمس. يُعتقد أن هذا الهيكل يشبه إلى حد كبير ويتصرف مثل ذيل المذنب ، ويمتد إلى الخارج لمسافة 40 وحدة فلكية إضافية على جانب الريح ، ولكنه يتأرجح عدة مرات تلك المسافة في اتجاه الريح من كاسيني وقد اقترحت المركبة الفضائية Interstellar Boundary Explorer أنها تُجبر على شكل فقاعة بفعل تقييد المجال المغناطيسي بين النجوم. [131]

الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، و الشمس، هي النقطة التي تنتهي عندها الرياح الشمسية أخيرًا وهي بداية الفضاء بين النجوم. [66] فوييجر 1 و فوييجر 2 تم الإبلاغ عن اجتياز صدمة الإنهاء ودخلت الغلاف الشمسي ، عند 94 و 84 وحدة فلكية من الشمس ، على التوالي. [132] [133] فوييجر 1 ورد أنه عبرت منطقة الغلاف الشمسي في أغسطس 2012. [134]

من المحتمل أن يتأثر شكل وشكل الحافة الخارجية للغلاف الشمسي بديناميات السوائل للتفاعلات مع الوسط النجمي وكذلك الحقول المغناطيسية الشمسية السائدة في الجنوب ، على سبيل المثال تم تشكيلها بشكل صريح حيث يمتد نصف الكرة الشمالي بمقدار 9 وحدات فلكية أبعد من نصف الكرة الجنوبي. [130] ما وراء الغلاف الشمسي ، عند حوالي 230 وحدة فلكية ، تكمن صدمة القوس ، "يقظة" البلازما التي خلفتها الشمس أثناء مرورها عبر مجرة ​​درب التبانة. [135]

  • النظام الشمسي الداخلي والمشتري
  • النظام الشمسي الخارجي وبلوتو
  • مدار سيدنا (جسم منفصل)
  • الجزء الداخلي من سحابة أورت

بسبب نقص البيانات ، فإن الظروف في الفضاء بين النجوم المحلي غير معروفة على وجه اليقين. من المتوقع أن تنقل المركبة الفضائية فوييجر التابعة لناسا ، أثناء مرورها فوق الغلاف الشمسي ، بيانات قيمة عن مستويات الإشعاع والرياح الشمسية إلى الأرض. [136] من غير المفهوم جيدًا مدى حماية الغلاف الشمسي للنظام الشمسي من الأشعة الكونية. طور فريق ممول من وكالة ناسا مفهوم "مهمة الرؤية" المخصصة لإرسال مسبار إلى الغلاف الشمسي. [137] [138]

كائنات منفصلة

90377 Sedna (بمتوسط ​​مدار قدره 520 AU) هو جسم كبير ضارب إلى الحمرة مع مدار عملاق بيضاوي الشكل يأخذه من حوالي 76 AU عند الحضيض إلى 940 AU عند aphelion ويستغرق 11400 سنة لإكماله. يؤكد مايك براون ، الذي اكتشف الجسم في عام 2003 ، أنه لا يمكن أن يكون جزءًا من القرص المتناثر أو حزام كويبر لأن الحضيض بعيد جدًا عن التأثر بهجرة نبتون. يعتبره هو وعلماء الفلك الآخرون أنه الأول من مجموعة سكانية جديدة تمامًا ، يطلق عليها أحيانًا "الأجسام المنفصلة البعيدة" (DDOs) ، والتي قد تتضمن أيضًا الجسم 2000 CR105 ، الذي يبلغ الحضيض فيه 45 وحدة فلكية ، وجناح 415 وحدة فلكية ، وفترة مدارية تبلغ 3420 عامًا. [139] يطلق براون على هذه المجموعة اسم "سحابة أورت الداخلية" لأنها ربما تكونت من خلال عملية مماثلة ، على الرغم من أنها أقرب بكثير إلى الشمس. [140] من المحتمل جدًا أن يكون سيدنا كوكبًا قزمًا ، على الرغم من أن شكله لم يتحدد بعد. الكائن الثاني المنفصل بشكل لا لبس فيه ، مع الحضيض الشمسي أبعد من Sedna عند حوالي 81 وحدة فلكية ، هو 2012 VP 113 ، المكتشف في عام 2012. وجناحه هو نصف فقط من Sedna ، عند 400-500 AU. [141] [142]

سحابة أورت

سحابة أورت عبارة عن سحابة كروية افتراضية تضم ما يصل إلى تريليون جسم جليدي يُعتقد أنها مصدر جميع المذنبات طويلة الأمد وتحيط بالنظام الشمسي عند حوالي 50000 وحدة فلكية (حوالي سنة ضوئية واحدة (لي)) ، و ربما تصل إلى 100000 AU (1.87 لي). يُعتقد أنه يتكون من مذنبات تم طردها من النظام الشمسي الداخلي عن طريق تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الخارجية. تتحرك أجسام سحابة أورت ببطء شديد ، ويمكن أن تتأثر بأحداث غير متكررة ، مثل الاصطدامات ، وتأثيرات الجاذبية لنجم عابر ، أو المد المجري ، أو قوة المد والجزر التي تمارسها درب التبانة. [143] [144]

حدود

لا يزال جزء كبير من النظام الشمسي غير معروف. يقدر مجال جاذبية الشمس للسيطرة على قوى الجاذبية للنجوم المحيطة بحوالي سنتين ضوئيتين (125000 وحدة فلكية). وعلى النقيض من ذلك ، فإن التقديرات المنخفضة لنصف قطر سحابة أورت لا تضعها في مكان أبعد من 50000 وحدة فلكية. [145] على الرغم من الاكتشافات مثل Sedna ، فإن المنطقة الواقعة بين حزام كويبر وسحابة أورت ، وهي منطقة نصف قطرها عشرات الآلاف من الاتحاد الأفريقي ، لا تزال غير محددة فعليًا. هناك أيضًا دراسات جارية للمنطقة الواقعة بين عطارد والشمس. [146] قد يتم اكتشاف الأجسام في مناطق النظام الشمسي المجهولة.

حاليًا ، تمتلك الأجسام الأبعد المعروفة ، مثل Comet West ، aphelia حوالي 70000 وحدة فلكية من الشمس ، ولكن عندما تصبح سحابة Oort معروفة بشكل أفضل ، قد يتغير هذا.

يقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة ، وهي مجرة ​​لولبية ضيقة يبلغ قطرها حوالي 100000 سنة ضوئية وتحتوي على أكثر من 100 مليار نجم. [147] توجد الشمس في أحد الأذرع الحلزونية الخارجية لمجرة درب التبانة ، والمعروفة باسم Orion – Cygnus Arm أو Local Spur. [148] تقع الشمس على بعد حوالي 26660 سنة ضوئية من مركز المجرة ، [149] وتبلغ سرعتها حول مركز مجرة ​​درب التبانة حوالي 247 كم / ثانية ، بحيث تكمل دورة واحدة كل 210 مليون سنة. تُعرف هذه الثورة بالسنة المجرية للنظام الشمسي. [150] قمة الشمس ، اتجاه مسار الشمس عبر الفضاء بين النجوم ، تقع بالقرب من كوكبة هرقل في اتجاه الموقع الحالي للنجم الساطع فيغا. [151] يقع مستوى مسير الشمس بزاوية 60 درجة تقريبًا على مستوى المجرة. [أنا]

يعد موقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة عاملاً في التاريخ التطوري للحياة على الأرض. مداره قريب من دائري ، والمدارات القريبة من الشمس بنفس سرعة الأذرع الحلزونية تقريبًا. [153] [154] لذلك ، نادرًا ما تمر الشمس عبر الذراعين. نظرًا لأن الأذرع الحلزونية هي موطن لتركيز أكبر بكثير من المستعرات الأعظمية ، وعدم استقرار الجاذبية ، والإشعاع الذي يمكن أن يعطل النظام الشمسي ، فقد أعطى هذا الأرض فترات طويلة من الاستقرار لتتطور الحياة. [153] ومع ذلك ، يمكن أن يفسر الوضع المتغير للنظام الشمسي بالنسبة لأجزاء أخرى من درب التبانة أحداث الانقراض الدورية على الأرض ، وفقًا لفرضية شيفا أو النظريات ذات الصلة. يقع النظام الشمسي خارج المناطق المزدحمة بالنجوم لمركز المجرة. بالقرب من المركز ، يمكن أن تزعج قاطرات الجاذبية من النجوم القريبة أجسام سحابة أورت وترسل العديد من المذنبات إلى النظام الشمسي الداخلي ، مما ينتج عنه تصادمات ذات آثار كارثية محتملة على الحياة على الأرض. يمكن أن يتداخل الإشعاع المكثف لمركز المجرة أيضًا مع تطور الحياة المعقدة. [153] حتى في الموقع الحالي للنظام الشمسي ، توقع بعض العلماء أن المستعرات الأعظمية الأخيرة ربما أثرت سلبًا على الحياة في الـ 35000 سنة الماضية ، عن طريق قذف أجزاء من النواة النجمية نحو الشمس ، كحبيبات غبار مشعة وأكبر تشبه المذنبات جثث. [155]

حي

النظام الشمسي موجود في السحابة البينجمية المحلية أو الزغب المحلي. يُعتقد أنه قريب من G-Cloud المجاورة ولكن من غير المعروف ما إذا كان النظام الشمسي مضمنًا في السحابة المحلية بين النجوم ، أو إذا كان في المنطقة التي تتفاعل فيها السحابة بين النجوم المحلية و G-Cloud. [156] [157] السحابة بين النجوم المحلية هي منطقة من السحابة الأكثر كثافة في منطقة متفرقة تُعرف بالفقاعة المحلية ، وهي تجويف على شكل ساعة رملية في الوسط النجمي يبلغ عرضه 300 سنة ضوئية تقريبًا. الفقاعة مليئة بالبلازما ذات درجة الحرارة العالية ، مما يشير إلى أنها نتاج العديد من المستعرات الأعظمية الحديثة. [158]

يوجد عدد قليل نسبيًا من النجوم في غضون عشر سنوات ضوئية من الشمس. الأقرب هو نظام النجم الثلاثي Alpha Centauri ، والذي يبعد حوالي 4.4 سنة ضوئية. Alpha Centauri A و B هما زوجان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا من النجوم الشبيهة بالشمس ، في حين أن القزم الأحمر الصغير ، Proxima Centauri ، يدور حول الزوج على مسافة 0.2 سنة ضوئية. في عام 2016 ، تم التأكد من أن كوكبًا خارجيًا يحتمل أن يكون صالحًا للسكن يدور حول كوكب Proxima Centauri ، المسمى Proxima Centauri b ، وهو أقرب كوكب خارجي مؤكد إلى الشمس. [159] النجوم الأقرب للشمس هي الأقزام الحمراء نجمة بارنارد (عند 5.9 لي) ، وولف 359 (7.8 ليي) ، و لالاند 21185 (8.3 ليي).

أكبر نجم قريب هو Sirius ، وهو نجم لامع في التسلسل الرئيسي يبعد حوالي 8.6 سنة ضوئية وحوالي ضعف كتلة الشمس ويدور حوله قزم أبيض ، Sirius B. أقرب الأقزام البنية هو نظام Luhman 16 الثنائي عند 6.6 ضوء. -سنوات. الأنظمة الأخرى في غضون عشر سنوات ضوئية هي نظام القزم الأحمر الثنائي Luyten 726-8 (8.7 لي) والقزم الأحمر الانفرادي روس 154 (9.7 لي). [160] أقرب نجم منفردة شبيهة بالشمس إلى النظام الشمسي هو تاو سيتي عند 11.9 سنة ضوئية. لديها ما يقرب من 80 ٪ من كتلة الشمس ولكن فقط 60 ٪ من لمعانها. [161] أقرب جسم ذي كتلة كوكبية حرة عائمة للشمس هو WISE 0855−0714 ، [162] جسم كتلته أقل من 10 من كوكب المشتري على بعد 7 سنوات ضوئية تقريبًا.

مقارنة مع أنظمة خارج المجموعة الشمسية

مقارنة بالعديد من أنظمة الكواكب الأخرى ، يبرز النظام الشمسي في افتقاره إلى الكواكب الداخلية لمدار عطارد. [163] [164] يفتقر النظام الشمسي المعروف أيضًا إلى الكواكب الأرضية الفائقة (يمكن أن يكون الكوكب التاسع أرضًا خارقة خارج النظام الشمسي المعروف). [163] من غير المألوف ، أن لديها فقط كواكب صخرية صغيرة وكواكب غازية كبيرة في أماكن أخرى من الكواكب ذات الحجم المتوسط ​​- الصخرية والغازية على حد سواء - لذلك لا توجد "فجوة" كما رأينا بين حجم الأرض ونبتون (بنصف قطر 3.8 مرات كبيرة). أيضًا ، هذه الكواكب الأرضية الفائقة لها مدارات أقرب من عطارد. [163] أدى ذلك إلى فرضية مفادها أن جميع أنظمة الكواكب تبدأ بالعديد من الكواكب القريبة ، وأن تسلسل تصادماتها يؤدي عادةً إلى توحيد الكتلة في عدد قليل من الكواكب الكبيرة ، ولكن في حالة النظام الشمسي ، تسببت الاصطدامات في تدميرها و طرد. [165] [166]

مدارات كواكب النظام الشمسي دائرية تقريبًا. بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى ، لديهم انحراف مداري أصغر. [163] على الرغم من وجود محاولات لشرح ذلك جزئيًا بالتحيز في طريقة اكتشاف السرعة الشعاعية وجزئيًا مع التفاعلات الطويلة لعدد كبير جدًا من الكواكب ، تظل الأسباب الدقيقة غير محددة. [163] [167]

هذا القسم عبارة عن عينة من أجسام النظام الشمسي ، تم اختيارها لحجم وجودة الصور ، ومرتبة حسب الحجم. تم حذف بعض العناصر الكبيرة هنا (لا سيما Eris و Haumea و Makemake و Nereid) لأنه لم يتم تصويرها بجودة عالية.

  1. ^ أب اعتبارًا من 27 أغسطس 2019.
  2. ^تختلف الكتابة بالأحرف الكبيرة للاسم. يحدد الاتحاد الفلكي الدولي ، وهو الهيئة الرسمية فيما يتعلق بالتسميات الفلكية ، كتابة أسماء جميع الأجرام الفلكية بأحرف كبيرة ، ولكنه يستخدم هياكل مختلطة من "النظام الشمسي" و "النظام الشمسي" في وثيقة إرشادات التسمية الخاصة بهم. يتم تقديم الاسم بشكل شائع بأحرف صغيرة ("النظام الشمسي") ، على سبيل المثال ، في قاموس أوكسفورد الإنكليزية و قاموس ميريام وبستر الجامعي الحادي عشر.
  3. ^ الأقمار الصناعية الطبيعية (الأقمار) التي تدور حول كواكب المجموعة الشمسية هي مثال على هذا الأخير.
  4. ^ تاريخيًا ، اعتبرت عدة أجسام أخرى كواكب ، بما في ذلك ، منذ اكتشافها في عام 1930 حتى عام 2006 ، بلوتو. انظر الكواكب السابقة.
  5. ^ القمرين الأكبر من عطارد هما جانيميد ، الذي يدور حول كوكب المشتري ، وتيتان ، الذي يدور حول زحل.على الرغم من أن كلا القمرين أكبر من عطارد ، إلا أن كتلتهما تقل عن نصف كتلته. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نصف قطر قمر المشتري كاليستو يزيد عن 98٪ من قطر عطارد.
  6. ^ أبجده وفقًا لتعريفات IAU ، يتم تصنيف الكائنات التي تدور حول الشمس ديناميكيًا وجسديًا إلى ثلاث فئات: الكواكب, عالم الأقزام، و هيئات النظام الشمسي الصغيرة.
    • الكوكب هو أي جسم يدور حول الشمس تكون كتلته كافية لجذب الجاذبية إلى شكل كروي (قريب) وهذا قد طهر جواره المباشر من جميع الأجسام الأصغر. وفقًا لهذا التعريف ، يحتوي النظام الشمسي على ثمانية كواكب: عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون. نظرًا لأنه لم يزيل جواره من أجسام حزام كايبر الأخرى ، فإن بلوتو لا يتوافق مع هذا التعريف. [5]
    • الكوكب القزم هو جسم يدور حول الشمس وهو ضخم بما يكفي لجعله شبه كروي من خلال جاذبيته الخاصة ، لكن هذا لم يزيل الكواكب الصغيرة من جواره كما أنه ليس قمرًا صناعيًا. [5] بلوتو كوكب قزم وقد تعرف الاتحاد الفلكي الدولي على أربعة أجسام أخرى في النظام الشمسي أو أطلق عليها اسمًا تحت توقع أنها ستصبح كواكب قزمة: سيريس وهوميا وماكيماكي وإيريس. [6] من الأشياء الأخرى التي يُتوقع أن تكون كواكب قزمة ، Gonggong و Sedna و Orcus و Quaoar. [7] في إشارة إلى بلوتو ، تسمى أحيانًا الكواكب القزمة الأخرى التي تدور في المنطقة العابرة لنبتون "بلوتويدات" ، [8] على الرغم من أن هذا المصطلح نادرًا ما يستخدم.
    • تُعرف الأجسام المتبقية التي تدور حول الشمس باسم أجسام النظام الشمسي الصغيرة. [5]
  7. ^ أب يمكن تحديد كتلة النظام الشمسي باستثناء الشمس والمشتري وزحل عن طريق جمع كل الكتل المحسوبة لأكبر أجسامه معًا واستخدام الحسابات التقريبية لكتل ​​سحابة أورت (المقدرة بنحو 3 كتل أرضية) ، [19] حزام كويبر (المقدّر بحوالي 0.1 كتلة أرضية) [20] وحزام الكويكبات (المقدّر بـ 0.0005 من كتلة الأرض) [21] لإجمالي ، تقريبًا لأعلى ،

37 كتلة أرضية ، أو 8.1٪ من الكتلة في مدار حول الشمس. مع الجماهير المشتركة لأورانوس ونبتون (


شاهد الفيديو: فضيحة وله تسوي حركة حرام وعيب باصابعها! الله يهديها (قد 2022).