Солнечная система — огромное место. Наше космическое окружение включает восемь планет, около полдюжины карликовых планет, несколько сотен лун и миллионы астероидов и комет, все они вращаются вокруг Солнца — а во многих случаях друг друга — со скоростью тысяч миль в час, как гигантский волчок. .
Но чем это заканчивается? Что ж, ответ может зависеть от того, кого вы спрашиваете и как они определяют Солнечная система.
По мнению ученых, существует не одна, а три потенциальных границы Солнечной системы. НАСА: пояс Койпера, кольцо скалистых тел за орбитой Земли. Нептун; гелиопауза, край магнитного поля Солнца; и Облако Оорта, отдаленный резервуар кометы которые едва видны с Земли.
Аргументы в пользу каждой границы «все имеют свои достоинства», что усложняет выбор между ними. Дэн Райзенфельдисследователь из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, рассказал Live Science по электронной почте.
Но есть один, с которым большинство астрономов чаще всего соглашаются.
Связанный: Все ли 8 планет когда-либо выстраивались в одну линию?
Пояс Койпера
Пояс Койпера простирается на расстоянии от 30 до 50 астрономических единиц (а.е.) от Земли. солнцев соответствии с НАСА. (Одна астрономическая единица равна расстоянию между Землей и Солнцем.)
Этот регион наполнен астероидами и карликовыми планетами, такими как Плутонкоторые были выброшены из внутренней части Солнечной системы в результате одностороннего гравитационного перетягивания каната с планетами.
Некоторые астрономы утверждают, что пояс Койпера следует считать краем Солнечной системы, поскольку он приблизительно представляет собой край того места, где должен был находиться протопланетный диск Солнца — вращающееся кольцо газа и пыли, которое позже стало планетами, лунами и астероидами.
«Если определить Солнечную систему как просто Солнце и его планетные тела, то край пояса Койпера можно считать краем Солнечной системы», — сказал Райзенфельд.
Но некоторые астрономы, например, ученые из Калифорнийского технологического института, считают это определение Солнечной системы слишком простым. Майк Браун.
«Это не совсем так», — сказал Браун Live Science по электронной почте. «С тех пор, как были сформированы планеты, многое изменилось — в основном наружу —». Это означает, что пояс Койпера не содержит всего «материала» Солнечной системы, такого как неуловимые гипотетические объекты. Планета Девятькоторый (если он существует) вероятно, находится далеко за пределами пояса Койпера..
В октябре 2023 года открытие дюжины новых объектов за пределами пояса Койпера также намекнул, что «второй пояс Койпера» может скрываться еще дальше.
Некоторые исследователи утверждают, что неопределенность вокруг внешнего края этого региона делает его ненадежной границей для Солнечной системы в целом.
Гелиопауза
Гелиопауза — это внешний край магнитного воздействия Солнца, известный как гелиосфера. В этот момент поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем, известный как солнечный ветер, становится слишком слабым, чтобы отразить надвигающийся поток излучения звезд и других космических объектов Млечного Пути.
«Поскольку плазма внутри гелиопаузы имеет солнечное происхождение, а плазма вне гелиопаузы — межзвездного происхождения, некоторые люди считают гелиопаузу границей Солнечной системы», — сказал Райзенфельд. В результате пространство за пределами гелиопаузы также часто называют «межзвездным пространством» или «межзвездным пространством». пространство между звездамидобавил он.
Два космических корабля вышли за пределы гелиопаузы: Вояджер-1совершивший пересечение в 2012 году, и «Вояджер-2», совершивший пересечение в 2018 году. Когда зонды «Вояджер» пересекли гелиопаузу, они быстро обнаружили изменения в типах и уровнях поражающего их магнетизма и радиации, что означало, что они пересекли какую-то гелиопаузу. граница, сказал Браун.
Однако, несмотря на свое название, гелиосфера это не идеальная сфера. Вместо этого это скорее продолговатая капля потому что большая часть межзвездной плазмы, бомбардирующей Солнечную систему, поражает нас с одного направления, что создает головную ударную волну — закругленную ударную волну, которая отклоняет поступающее излучение вокруг остальной части Солнечной системы. Головная ударная волна расположена примерно в 120 а.е. от Солнца и образует длинный хвост, который тянется как минимум на 350 а.е. от Солнца в противоположном направлении.
Таким образом, использование гелиопаузы для описания Солнечной системы оставляет нам однобокое соседство, что противоречит представлениям некоторых исследователей о планетных системах.
Облако Оорта
По данным ученых, Облако Оорта является самой дальней и обширной потенциальной границей Солнечной системы, простирающейся примерно на 100 000 а.е. от Солнца. НАСА.
«Люди, которые определяют Солнечную систему как все, что гравитационно связано с Солнцем, считают край облака Оорта краем Солнечной системы», — сказал Райзенфельд.
Для некоторых исследователей это очевидный выбор в качестве границы Солнечной системы, поскольку теоретически планетная система состоит из всех объектов, вращающихся вокруг звезды.
«Я не понимаю, как кто-то может считать краем Солнечной системы что-то кроме Облака Оорта». Шон Рэймонд, астроном из Астрофизической лаборатории Бордо во Франции, рассказал Live Science по электронной почте. «Любое другое определение кажется нелепым. Это буквально край того места, где что-то может вращаться вокруг Солнца».
Однако другие исследователи полагают, что, поскольку Облако Оорта расположено в межзвездном пространстве, оно находится за пределами Солнечной системы, даже если оно связано с нашей родной звездой.
Существует также большая неопределенность относительно того, где на самом деле заканчивается Облако Оорта, что, по мнению некоторых, делает его столь же ненадежной границей, как и пояс Койпера.
Какая граница лучше?
Из трех возможных границ гелиопауза чаще всего используется исследователями и НАСА для определения края Солнечной системы. Это связано с тем, что его легче всего определить, а также потому, что магнитные свойства по обе стороны от него существенно различаются.
«Я бы сказал, что гелиопауза является границей, потому что это действительно граница», — сказал Райзенфельд. «Как только ты пройдешь это, ты это узнаешь».
Но это не значит, что все, что находится за пределами гелиопаузы, следует считать межзвездным объектом, таким как огромная космическая скала. 'Оумуамуа, добавил Райзенфельд. «Облако Оорта изначально было частью того же материала, из которого образовались планеты, поэтому оно состоит из материала Солнечной системы, а не межзвездного материала», — сказал он.
Но хотя некоторые исследователи рады выбрать чью-либо сторону в этом споре, другие не видят причин, по которым Солнечная система не может иметь множественные границы.
«Я бы сказал, что реальных дебатов нет», — сказал Браун. «Есть разные способы определить это в зависимости от того, что важно для вопроса, на который вы пытаетесь ответить».
