Рідна Сонячна система: наскільки вона велика і де вона закінчується

Астрономи визначають розмір Сонячної системи обсягом простору, де вплив Сонця більший, ніж вплив інших близьких зірок галактики Чумацький Шлях. Цей вплив походить від двох головних сил природи — гравітації та магнетизму, одного з проявів електромагнітної взаємодії, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Гравітація і Сонячна система

Для початку потрібно розібратися з гравітацією. На кожен об'єкт у Сонячній системі має гравітаційний вплив Сонце. Що далі від зірки розташований об'єкт, то вплив менший. Тобто Сонце не так сильно притягує до себе такі об'єкти. Якщо гравітаційний вплив Сонця більший, ніж вплив будь-якої іншої зірки, то рух об'єкта зазнає прискорення, яке притягує його до Сонця.

Для вимірювання відстаней у Сонячній системі астрономи використовують астрономічні одиниці (а.о.). Одна а.о. відповідає відстані від нашої планети до Сонця, а це приблизно 150 млн км. Усі планети, астероїди та комети пов'язані гравітацією із Сонцем і обертаються навколо нього. Але об'єкти, які розташовані далі від Сонця, відчувають менше гравітаційне тяжіння зірки, а отже вони мають більший орбітальний період.

Земля робить повний оберт навколо Сонця за 1 рік. Юпітер знаходиться на відстані 5 а.о., а тому його орбітальний період становить майже 12 земних років. Карликова планета Плутон, яка знаходиться за останньою планетою Сонячної системи Нептуном, віддалена від Сонця на відстань приблизно 40 а.о. таким чином для повного оберту навколо Сонця Плутону потрібно 248 земних років. Але за Плутоном є ще багато інших об'єктів.

Найдальшими об'єктами, які пов'язані гравітацією із Сонцем, є довгоперіодичні комети. Їхній орбітальний період, тобто час, за який вони роблять один оберт навколо Сонця, становить десятки тисяч земних років. Багато з цих комет за всю історію людства здійснили всього одне зближення з нашою зіркою.

Астрономи вважають, що довгоперіодичні комети прилітають у внутрішню частину Сонячної системи з Хмари Оорта. Це приблизно сферична хмара, яка складається з мільярдів крижаних об'єктів. Вони знаходяться в найхолодніших куточках Сонячної системи на відстані до 200 000 а.о., а це приблизно 3 світлових роки.

Деяким об'єктам у Хмарі Оорта потрібні мільйони земних років, щоб здійснити одне обертання навколо Сонця. Є об'єкти, які відчувають більший гравітаційний вплив інших зірок, а тому прискорюються до них.

Магнетизм і Сонячна система

Із гравітацією розібралися, але як щодо іншої сили, тобто магнетизму? Це один із проявів такої ж фундаментальної сили природи, як і гравітація, під назвою електромагнітна взаємодія. Окрім найсильнішої гравітації серед усіх об'єктів Сонячної системи, Сонце має дуже потужне магнітне поле. Воно формує об'єм простору під назвою геліосфера, усередині якого знаходяться всі планети та розширена атмосфера Сонця або сонячний вітер. Цей безперервний надзвуковий викид плазми від Сонця в міжпланетний простір.

Сонячний вітер виходить із Сонця, з часом його швидкість сповільнюється і стає меншою за швидкість звуку, коли вітер досягає геліопаузи. Це своєрідна межа, де сонячний вітер зустрічається з міжзоряними вітрами.

Геліопауза розташована набагато ближче до Сонця, ніж Хмара Оорта. Вона знаходиться на відстані приблизно 121 а.о., і першим зондом, який перетнув цю межу в 2012 році став "Вояджер-1". Для цього йому довелося летіти в космосі цілих 35 років. У результаті зонд став першим, який потрапив у міжзоряний простір.

Якби "Вояджер-1" відправили наші предки кілька мільйонів років тому, то політ до геліопаузи міг би зайняти не так багато часу. Простір між зірками заповнений хмарами газу і пилу, і це називається міжзоряним середовищем. Іноді зірки, що обертаються навколо центру Чумацького Шляху, можуть проходити через дуже щільні хмари.

Нещодавно вчені з'ясували, що існує висока ймовірність того, що 2-3 млн років тому Сонце і вся Сонячна система пройшли через щільну хмару холодного міжзоряного газу. Учені вважають, що ця хмара могла стиснути геліосферу до розміру всього 0,2 а.о.

Як уже писав Фокус, вчені вважають, що в надрах Меркурія ховається шар алмазів завтовшки 15 км, але з їхнім видобутком виникнуть проблеми.

Також Фокус писав про те, що NASA збирається боротися зі сміттям на Місяці. У зв'язку з поверненням людини на Місяць у найближчому майбутньому в рамках програми "Артеміда" NASA шукає рішення з управління відходами на супутнику Землі.