Де закінчується Сонячна система?

Це питання, про яке я чув багато разів у минулому, і швидкий пошук на сайті каже, що його тут не запитували, тож я зрозумів, що міг би його також задати (і відповісти) на нього. Я знаю, що рідко хтось запитує і відповідає на власне запитання, але я думаю, що це може спрацювати тут, і я вітаю інформацію (включаючи інші відповіді) від усіх і всіх, хто тут.

Сонце знаходиться приблизно в 4 світлових роках від найближчої зіркової системи - системи Альфа Кентавра. Планети нашої Сонячної системи, однак, навіть не близькі до Сонця. Де закінчується наша Сонячна система? Чи вважається край орбітою Нептуна, поясом Койпера, Хмарою Оорта чи чимось іншим?

Примітка: це запитання щодо Physics SE схоже, але відповіді, розміщені тут, йдуть у різних напрямках.

Згідно з веб-сторінкою університету Case Western Reserve «Край Сонячної системи» (2006), важливим питанням є таке

Вся концепція "краю" є дещо неточною, що стосується Сонячної системи, тому що немає фізичної межі до неї - немає стіни повз, на якій є знак, який говорить: "Сонячна система закінчується тут". Однак існують певні регіони космосу, які включають сторонніх членів нашої Сонячної системи, і область, поза якою Сонце вже не може утримувати ніякого впливу.

Остання частина цього визначення представляється життєздатним визначенням краю Сонячної системи. Зокрема,

Дійсною граничною областю для «краю» Сонячної системи є геліопауза. Це область простору, де сонячний сонячний вітер зустрічається з іншими зірками. Це межа, що коливається, за оцінкою приблизно в 17,6 мільярда миль (120 АС). Зауважте, що це в межах Хмари Оорта.

Хоча вищенаведена стаття трохи датована, поняття геліопаузи все ще цікавить науковців, особливо, наскільки це далеко - отже, зацікавленість у постійних місіях Voyager , про які йдеться на веб-сайті, що вона має 3 етапи :

• Шок припинення

Проходження через термінаційний шок закінчило фазу шоку припинення і почало фазу дослідження геліосхези. Voyager 1 перетнув ударний термін при 94 АС у грудні 2004 року, а Вояджер 2 перейшов на 84 АС у серпні 2007 року.

(AU = Астрономічна одиниця = середня відстань Земля-Сонце = 150 000 000 км)

• Геліос

космічний апарат працює в середовищі геліосмуг, де досі переважають магнітне поле Сонця і частинки, що містяться в сонячному вітрі.

Станом на вересень 2013 року Voyager 1 знаходився на відстані 18,7 млрд кілометрів (125,3 АС) від сонця, а Voyager 2 - на відстані 15,3 мільярда кілометрів (102,6 АС).

Дуже важлива річ, яку слід зазначити на сторінці Voyager, це те, що

Товщина геліосфери невизначена і може становити десятки товщин АС, пройшовши кілька років, щоб пройти.

• Міжзоряний простір, який на сторінці NASA Voyager визначив як

Проходження крізь геліопаузу починає міжзоряну фазу дослідження з космічним кораблем, що працює в умовах міжзоряного вітру.

На сторінці місії Voyager представлена ​​наступна діаграма перелічених вище параметрів

Це трохи складніше, оскільки ми не знаємо, якою є динаміка там, як показало нещодавнє спостереження у статті Великий сюрприз від краю Сонячної системи , який показує, що край може бути розмитим

дивне царство пінистих магнітних бульбашок,

Що пропонується у статті, може бути змішування сонячного та міжзоряного вітрів та магнітних полів, зазначаючи:

З одного боку, бульбашки здаються дуже пористим щитом, що пропускає через прогалини багато космічних променів. З іншого боку, космічні промені могли потрапити в пастки всередині бульбашок, що зробить піну справді дуже хорошим щитом.

Ось моя відповідь. Я спробую зробити це максимально всебічним.

Досить важко визначити край Сонячної системи . Більшість людей, ймовірно, визначають це як те, де об'єкти більше не гравітаційно прив’язані до Сонця. Це лише трохи зміщує питання, де: де ця розділювальна лінія? Щоб спробувати відповісти на це, я перейду по областях Сонячної системи.

Перша область - це область внутрішніх планет - в основному все, починаючи з пояса астероїда всередину. До його складу входять Марс, Земля, Венера, Меркурій, їхні місяці та всі більш дрібні об'єкти, які їх оточують. Внутрішня Сонячна система дуже скеляста, як можна собі уявити. Земні планети в основному складаються з гірських порід, а також астероїди та внутрішні місяці планети.

Другий регіон - це область газових гігантів . До його складу входять Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, їхні місяці, кільцеві системи та різноманітні менші тіла, такі як троянські астероїди. Газові гіганти мали великий вплив на Сонячну систему, коли вона була сформована вперше, втягуючи шматки скель, захоплюючи луни і, можливо, стабілізуючи або дестабілізуючи орбіти. Деякі можуть мігрувати назовні (за моделлю Ніцци ), але їх орбіти наразі стабільні. Газові гіганти в основному складаються з газів, але вважається, що вони мають тверді або розплавлені сердечники. Склад їхніх лун знайомий - більше схожий на предмети у внутрішній Сонячній системі.

Далі - пояс Койпера . Іноді це представлено як кузена астероїдного пояса, але це не точно. Тіла, що складають пояс Койпера - це шматки скелі та льоду. Помітними прикладами тіл поясу Койпера та / або транснептунівських планет є карликові планети Плутон, Седна, Макемаке та Хаумея. Також є безліч менших об'єктів, включаючи деякі короткочасні комети (хоча вони є більш належними частиною маловідомого "розсіяного диска"). Хоча роками існують теорії про іншу планету, це не вважається ймовірним. Пояс простягається від 30 до 50 АС.

Далі все ще знаходиться Хмара Оорта , названа на честь Яна Оорта. Спостереження за об’єктами в Хмарі Оорта є надзвичайно важким, якщо не неможливим, тому його існування ще не перевірено. Він заселений кометами довгострокового періоду та меншими об'єктами. Вони також складаються з скелі та льоду. Вважається, що Хмара Оорта поширюється до неймовірних 50 000 АС. Хоча інші регіони, про які було сказано, приблизно в площинах, Хмара Оорта є сферичною.

Деякі вважають крайній хмар Оорта краєм Сонячної системи, тому що більшість маси Сонячної системи знаходиться всередині нього, але межа між Сонячною системою та міжзоряним простором насправді вважається в її внутрішніх межах: геліопауза. Це загальновизнано як межу Сонячної системи, оскільки саме там сонячний вітер зустрічається з міжзоряним середовищем. Це часто розміщується при 121 АС - через це пройшов Вояджер 1 у 2013 році. Геліопауза - це далека межа геліосфери , за якою міжзоряне середовище бере контроль. Всередині "шари" обмежені ударним завершенням і геліосфером.

Підсумовуючи це, хоча Сонячна система складається з багатьох регіонів, геліопауза вважається її зовнішньою межею.

Ще раз вітаю будь-яку інформацію стосовно цього питання та відповіді.

Кожного разу, коли я бачу це питання обговореним, здається, що геліопауза чи якась її зміна дається як відповідь - і тоді згадується, що Хмара Оорта виходить за її межі.

Отже, більш правильною відповіддю має бути те, що він закінчується на тій відстані, на якій об'єкти, з усіх практичних цілей, більше не пов'язані з барицентром Сонячної системи. Зазвичай це визначається сферою Хілла , яка наближає гравітаційну сферу впливу.

Одне просте уявлення про розмір Сонячної системи - сфера пагорба Сонця щодо місцевих зірок та галактичного ядра. (1)

Це поширюється на двісті тридцять тисяч АС, приблизно 3,6 світлових років. Знову ж таки, не стіною. Відповідно до (1) Чербатова (1965) , радіуси гравітаційних сфер Сонця можуть бути поділені на:

• Сфера залучення до 4500 АС (притягнення Сонця> притягнення галактичного центру),

• Сфера дії - 60 000 АС (зручніше використовувати сонце як центральне тіло та галактичний центр, як тіло для обертання в орбітальних обчисленнях), і нарешті

• Куля пагорба 230 000 АС (об'єкт повинен орбітувати в межах цієї межі, щоб утримувати Сонце).

Я вважаю, що НАСА заявляє, що це не тільки при зміні сонячного вітру, але і при гравітаційному зсуві ... Це не означає, що на сонце немає тяги або сонячного вітру, але в тому, що вплив сонця зараз менший, ніж навколишнє середовище. Простіше кажучи, коли сонце вже не виграє перетягування війни.