Где заканчивается Солнечная система?

Согласно веб-странице Университета Кейс Вестерн Резерв Край Солнечной системы (2006 г.), важным соображением является то, что

Вся концепция «края» несколько неточна, когда речь идет о Солнечной системе, поскольку у нее нет физической границы — нет стены, за которой есть знак, гласящий: «Здесь заканчивается Солнечная система». Однако есть определенные регионы космоса, которые включают отдаленные части нашей Солнечной системы, и регион, за пределами которого Солнце больше не может оказывать никакого влияния.

Последняя часть этого определения представляется жизнеспособным определением границы Солнечной системы. Конкретно,

допустимой пограничной областью для «края» Солнечной системы является гелиопауза. Это область пространства, где солнечный ветер встречается с ветром других звезд. Это колеблющаяся граница, которая, по оценкам, находится на расстоянии примерно 17,6 миллиардов миль (120 а.е.). Обратите внимание, что это внутри облака Оорта.

Хотя приведенная выше статья немного устарела, понятие гелиопаузы по-прежнему представляет интерес для ученых, в частности, насколько далеко она находится — отсюда и интерес к продолжающимся миссиям «Вояджера» , в котором говорится на веб-сайте, что она состоит из 3 фаз. :

• Прекращение Шок

Прохождение через скачок окончания завершило фазу скачка окончания и начало фазу исследования гелиооболочки. «Вояджер-1» пересек конечный скачок на 94 а.е. в декабре 2004 г., а «Вояджер-2» пересек на 84 а.е. в августе 2007 г.

(AU = астрономическая единица = среднее расстояние от Земли до Солнца = 150 000 000 км)

• гелиооболочка

космический корабль работал в среде гелиооболочки, в которой до сих пор преобладают магнитное поле Солнца и частицы, содержащиеся в солнечном ветре.

По состоянию на сентябрь 2013 года «Вояджер-1» находился на расстоянии 18,7 миллиарда километров (125,3 а.е.) от Солнца, а «Вояджер-2» — на расстоянии 15,3 миллиарда километров (102,6 а.е.).

Очень важная вещь, которую следует отметить на странице «Вояджера», заключается в том, что

Толщина гелиооболочки неизвестна и может составлять десятки а.е., чтобы пройти ее через несколько лет.

• Межзвездное пространство, которое на странице НАСА «Вояджер» определено как

Прохождение через гелиопаузу начинает фазу межзвездных исследований, когда космический корабль работает в среде с преобладанием межзвездного ветра.

На странице миссии "Вояджер" представлена ​​следующая диаграмма параметров, перечисленных выше.

Это немного сложно, так как мы не знаем в полной мере, на что похожа динамика там, недавнее наблюдение, описанное в статье Большой сюрприз с края Солнечной системы , показывает, что край может быть размыт

странное царство пенистых магнитных пузырей,

Что предполагается в статье, может быть смешением солнечных и межзвездных ветров и магнитных полей, заявляя:

С одной стороны, пузыри кажутся очень пористым щитом, пропускающим через щели множество космических лучей. С другой стороны, космические лучи могут попасть внутрь пузырьков, что сделает пену действительно очень хорошим щитом.

Вот мой ответ. Я постараюсь сделать его максимально полным.

Определить границу Солнечной системы довольно сложно . Большинство людей, вероятно, определили бы это как место, где объекты больше не связаны гравитацией с Солнцем. Однако это лишь немного смещает вопрос: где проходит эта разделительная линия? Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, я пройдусь по регионам Солнечной системы.

Первый регион — область внутренних планет — в основном все, начиная с пояса астероидов и внутрь. Он состоит из Марса, Земли, Венеры, Меркурия, их лун и всех меньших объектов, которые их окружают. Внутренняя часть Солнечной системы, как можно себе представить, очень каменистая. Планеты земной группы в основном состоят из камня, как и астероиды и спутники внутренних планет.

Вторая область — область газовых гигантов . Он состоит из Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, их спутников, систем колец и различных меньших тел, таких как троянские астероиды. Газовые гиганты оказали большое влияние на Солнечную систему, когда она только сформировалась, притягивая куски горных пород, захватывая луны и, возможно, стабилизируя или дестабилизируя орбиты. Некоторые, возможно, мигрировали наружу (согласно модели Ниццы ), но их орбиты в настоящее время стабильны. Газовые гиганты состоят в основном из газов, но считается, что у них есть твердые или расплавленные ядра. Состав их лун знаком — они больше похожи на объекты внутренней части Солнечной системы.

Далее идет пояс Койпера . Иногда его представляют как двоюродного брата пояса астероидов, но это не совсем так. Тела, составляющие пояс Койпера, представляют собой куски камня и льда. Известными примерами тел пояса Койпера и/или транснептуновых объектов являются карликовые планеты Плутон, Седна, Макемаке и Хаумеа. Есть также много более мелких объектов, в том числе несколько короткопериодических комет (хотя более правильно они являются частью менее известного «рассеянного диска»). Хотя в течение многих лет существовали теории о другой планете, это маловероятно. Пояс простирается от 30 до 50 а.е.

Еще дальше находится Облако Оорта , названное в честь Яна Оорта. Наблюдение за объектами в Облаке Оорта крайне затруднено, если не невозможно, поэтому его существование до сих пор не подтверждено. Он населен долгопериодическими кометами и более мелкими объектами. Они также состоят из камня и льда. Считается, что Облако Оорта простирается до невероятных 50 000 а.е. В то время как другие регионы, упомянутые до сих пор, расположены примерно в плоскостях, Облако Оорта имеет сферическую форму.

Некоторые считают дальний край Облака Оорта краем Солнечной системы, потому что большая часть массы Солнечной системы находится внутри него, но на самом деле считается, что граница между Солнечной системой и межзвездным пространством находится в пределах ее внутренних пределов: гелиопауза. Это обычно считается границей Солнечной системы, потому что именно здесь солнечный ветер встречается с межзвездной средой. Его часто помещают на 121 а.е., через который «Вояджер-1» прошел в 2013 году. Гелиопауза — это дальняя граница гелиосферы , за которой межзвездная среда берет на себя управление. Внутренние «слои» ограничены концевым скачком уплотнения и гелиооболочкой.

Таким образом, хотя Солнечная система состоит из многих регионов, гелиопауза считается ее внешней границей.

Еще раз, я приветствую любой вклад в этот вопрос и ответ.

Всякий раз, когда я вижу обсуждение этого вопроса, кажется, что в качестве ответа дается гелиопауза или какой-то ее вариант, а затем упоминается, что Облако Оорта простирается за его пределы.

Поэтому более правильным ответом должно быть то, что он заканчивается на том расстоянии, на котором объекты для всех практических целей больше не связаны с барицентром Солнечной системы. Это обычно определяется Сферой Хилла , которая аппроксимирует гравитационную сферу влияния.

Одним из простых представлений о размерах Солнечной системы является сфера Хилла Солнца по отношению к местным звездам и галактическому ядру. (1)

Это простирается на двести тридцать тысяч а.е., около 3,6 световых лет. Опять же, не стена. Согласно (1) Чербатову (1965) , радиусы гравитационных сфер Солнца можно разделить на:

• Сфера притяжения до 4500 а.е. (притяжение солнца > притяжение галактического центра),

• Сфера действия 60 000 а.

• Сфера холма 230 000 а.е. (объект должен вращаться в пределах этого предела, чтобы его удержало Солнце).

Я полагаю, НАСА заявляет, что это происходит не только тогда, когда меняется солнечный ветер, но и гравитационное притяжение... Это не означает, что у солнца нет притяжения или солнечного ветра, но что влияние солнца теперь меньше, чем влияние окружающей среды. Проще говоря, когда солнце больше не побеждает в перетягивании каната.

Я считаю краем любой Солнечной системы расстояние, за которым центральная звезда (звезды) не дает достаточно света, чтобы создать разумный «день» на стороне, обращенной к звездам. Другими словами, если вы находитесь на небесном теле, со всех сторон которого ночь (например, на объекте облака Оорта), вы можете больше не думать о том, что находитесь в этой солнечной системе, вы просто находитесь на теле, которое гравитационно притягивается. под влиянием определенной звезды. Эта граница будет иметь видимую величину минус 12, вызванную центральной звездой.

Что касается этой системы, край будет примерно в 1000 а.е. от Солнца, именно здесь я установил ее границу, которая находится сразу за афелием самой дальней планеты Седны. За 1000 а.е. это межзвездное пространство.