planetsystem bestående av solen, planetene og deres måner, samt andre himmellegemer i det indre og ytre solsystem From Wikipedia, the free encyclopedia
Solsystemet er det sol-planetsystemet som består av solen, jorden og månen, og andre kjente himmellegemer i det nærmeste verdensrommet. I dette systemet er solen i sentrum med de himmellegemer som den binder til seg gjennom gravitasjon, og har sin opprinnelse i en gravitasjonskollaps av en gigantisk gass- og støvsky for 4,6 milliarder år siden. Solsystemet befinner seg i Orion-armen i galaksen Melkeveien.
Rundt solen kretser en rekke himmellegemer i en nærmest flat skive i ekvatorbaneplanet som kalles ekliptikken. Utenfor solen finnes det meste av solsystemets masse i de åtte planetene, som har tilnærmet sirkulære omløpsbaner. De fire indre planetene Merkur, Venus, jorden og Mars består i stor grad av stein og metall og kalles steinplanetene. De fire ytre planetene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun består i stor grad av hydrogen og helium. De kalles ofte gasskjempene, da de har en mye tykkere atmosfære bestående av ulike gasser, og de er i tillegg mye tyngre og større enn steinplanetene.
Det finnes to områder med mindre himmellegemer. Asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter består av mindre legemer av metall og stein slik som steinplanetene. Kuiperbeltet utenfor Neptuns omløpsbane består hovedsakelig av himmellegemer av frossent vann, ammoniakk og metan. Innenfor disse beltene er det kjent ti større objekter, Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, Eris, Orcus, Quaoar, Varuna, Sedna og (225088) 2007 OR 10. De kalles dvergplaneter siden de er store nok til å ha blitt runde som en følge av sin gravitasjon. I en avstand av 0,8–1,6 lysår fra solen antar man at det finnes en Oorts sky, som kan være opprinnelsen til de langperiodiske kometene.
Talløse mindre legemer som kometer, kentaurer, damokloider og interplanetariske støvpartikler følger sine egne baner gjennom solsystemet. Solvinden, en strøm av plasma fra solen, skaper en boble i den interplanetariske materien som også kalles heliosfæren. Den strekker seg ut til midten av det området som kalles den spredte skiven, et område i tilknytting til Kuiperbeltet.
Seks planeter og tre dvergplaneter har naturlige satellitter (måner) i omløpsbane rundt seg. De fire ytre planetene har ringer av støv og andre partikler rundt seg.
Utdypende artikkel: Solsystemets oppdagelse og utforskning
Helt fra antikken av var det en vanlig antakelse at jorden var stasjonær i sentrum av universet. Stjerner, og særlig planeter, ble ansett som guddommelige eller åndelige objekter som beveget seg over himmelen, og derved vesensforskjellig fra jorden. Noen få mente imidlertid at jorda ikke nødvendigvis var verdens sentrum. Den indiske astronomen Aryabhata og den greske filosofen Aristarkhos hadde et heliosentrisk verdensbilde, med solen i sentrum og jorden i bane rundt denne.
På 1500-tallet utviklet astronomen Nikolaus Kopernikus en matematisk modell som forutsa himmellegemenes bevegelser i solsystemet. På 1600-tallet kunne astronomene Galileo Galilei, Johannes Kepler og Isaac Newton fortsette å bygge på hans modell, noe som senere førte til en generell aksept for at jorden beveger seg rundt solen og at planetene er underlagt de samme naturlovene som styrer jorden.
Forbedringer av de første primitive teleskopene førte til et akselererende tempo av funn av både større og mindre himmellegemer i solsystemet, deriblant planetene Uranus og Neptun og utallige asteroider. I den senere tid har bedre utstyr gitt detaljerte studier av solsystemets himmellegemer som fjell, daler og krater samt værfenomen som skydannelse på Venus og sandstormer på Mars.
Solen er en hovedseriestjerne av spektralklasse G2 som inneholder 99,86 % av solsystemets kjente masse og dominerer solsystemets gravitasjonelt.[s 1] Jupiter og Saturn, de to største legemene i bane rundt solen, står tilsammen for over 90 % av solsystemets resterende masse.
De fleste av de større objektene i bane rundt solen ligger nær ekliptikken, det vil si et plan definert av jordens omløpsbane. Kometer og objekter i Kuiperbeltet har ofte betydelige vinkler mot denne.[1][2] Samtlige planeter og de fleste øvrige objekter i solsystemet har en bane rundt solen i samme retning som solens rotasjon; mot klokken sett fra solens nordpol. Det finnes unntak, som for eksempel Halleys komet.
Keplers lover beskriver ulike objekters omløpsbaner rundt solen. Ifølge disse ferdes hvert objekt langs en ellipse med solen i det ene brennpunktet. Objekt nær solen (med kortere store halvakse) har kortere år enn objekt lengre bort. På en elliptisk omløpsbane varierer avstanden fra solen over objektets år. Det nærmeste punktet fra solen kalles for perihelium mens punktet lengst bort kalles aphelium. Hvert objekt beveger seg raskest ved dets perihelium og langsomst ved dets aphelium. Planetenes omløpsbaner er nesten sirkelrunde, mens mange kometer, asteroider og kuiperbelteobjekter følger svært elliptiske baner.
For å illustrere solsystemet i samme bilde, vises ofte planetenes baner med lik avstand fra hverandre. I virkeligheten øker generelt sett avstanden jo lengre ut i solsystemet man beveger seg. For eksempel befinner Venus seg cirka 0,33 Astronomisk enhet (AU) fra Merkur, mens Saturn befinner seg 4,3 AU lengre ut enn Jupiter og Neptun 10,5 AU fra Uranus. Forsøk har blitt gjort for å bestemme en sammenheng mellom avstandene (se Titius–Bodes lov), men ingen modell har blitt akseptert.
De fleste planetene har egne system med måner, og for kjempeplanetene kan det minne om solsystem i miniatyr. Enkelte av månene er nesten like store eller til og med større enn den minste planeten Merkur. De fleste befinner seg i en synkron rotasjon, der den ene siden hele tiden er vendt mot planeten. Vår egen måne er et eksempel. De fire største planetene har også planetariske ringer som i hovedsak består av små finkornede partikler som beveger seg rundt planeten.[3]
Uformelt deles solsystemet inn i separate områder. Det indre solsystemet består av de fire steinplanetene og asteroidebeltet. Det ytre solsystemet ligger utenfor asteroidebeltet, med de fire gasskjempene.[4] Siden oppdagelsen av Kuiperbeltet regnes de ytterste delene, utenfor Neptun, som et eget område.[5]
Dynamisk og fysisk klassifiseres objekter som kretser rundt solen i planeter, dvergplaneter, småplaneter og kometer. En planet er et himmellegeme som kretser rundt solen og som har tilstrekkelig masse for å ha blitt sfærisk og har renset sin egen omløpsbane for mindre objekt. Gjennom denne definisjonen har solsystemet åtte kjente planeter; Merkur, Venus, jorden (Tellus), Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, og Neptun. Pluto når ikke opp til denne definisjonen da den ikke har renset det omgivende Kuiperbeltet fra andre mindre himmellegemer.[6]
En dvergplanet er et himmellegeme i omløpsbane rundt solen som er stor nok til å ha blitt sfærisk gjennom sin egen gravitasjon, men som ikke har renset sin omgivelse fra planetesimaler og ikke er en satellitt.[6] Gjennom denne definisjonen har solsystemet fem kjente dvergplaneter; Ceres, Pluto, Haumea, Makemake og Eris.[7] Andre objekt som kan bli klassifisert som dvergplaneter er Sedna, Orcus og Quaoar. Dvergplaneter med omløpsbaner utenfor Neptun blir kalt for «plutoider».[8]
I planetarisk astronomi brukes termene gass, is og stein for å betegne ulike typer av materialer i solsystemet. Stein brukes for å beskrive materialer med høyt smeltepunkt, høyere enn 500 Kelvin (K), slik som silikater. Slike materialer er dominerende i det indre solsystemet blant steinplanetene og asteroidene. Med gass menes materialer med lavt smeltepunkt, for eksempel molekylær hydrogen, helium og edelgass. Disse materialer dominerer mellomregionen der Jupiter og Saturn for det meste består av slikt materiale. Med is menes vann, metan, ammoniakk og karbondioksid[9] som har smeltepunkter på opp til noen få hundre Kelvin. De fleste gasskjempenes satellitter, planetene Uranus og Neptun samt det store antallet mindre objekter utenfor Neptuns omløpsbane består for det meste av slikt materiale.[s 2] «Flyktige materialer» er alt materiale med lavt smeltepunkt (mindre enn noen hundre Kelvin), inkludert både gass og is som i ulike former kan finnes en rekke steder i solsystemet.
Utdypende artikkel: Solen
Solen er stjernen i solsystemet, som de øvrige delene av solsystemet kretser rundt. Dens store masse på omtrent 333 000 jordmasser gir dens indre en tetthet som er høy nok til kontinuerlig fusjon av hydrogen til helium.[s 3] Fusjonen avgir enorme mengder energi til rommet gjennom elektromagnetisk stråling, slik som synlig lys.
Solen klassifiseres som en moderat stor gul dverg.[10] Den er imidlertid relativt stor og lyssterk, og solen er større enn 85 % av stjernene i Melkeveien.[11]
Gjennom klassifisering i Hertzsprung-Russell-diagramet, en graf som bestemmer lysstyrken til stjerner mot deres overflatetemperatur, fremgår det at solen ligger nøyaktig i midten av den såkalte hovedserien. Stjerner som er varmere og lyssterkere er uvanlige mens kjøligere og lyssvakere er vanligere.[12]
Fordi solen befinner seg midt i hovedserien, antas det at den befinner seg i sin beste alder for en stjerne siden den enda ikke har brukt opp lageret av hydrogen som brukes ved fusjonen. Solen lyser nå sterkere, mot tidligere i dens historie hvor den lyste med 70 % av den styrken den har i dag.[13]
Solen er en populasjon I-stjerne og ble dannet i de senere stadier av universets vekst. Den inneholder derfor flere elementer som er tyngre enn hydrogen og helium («metaller» i astronomisk språkbruk) enn populasjon II-stjerner.[14]
De elementene som er tyngre enn hydrogen og helium dannes i kjernene i urgamle eksploderte stjerner, noe som gjør at den første generasjonen av stjerner måtte dø før universet ble anriket med disse atomene. De eldste stjernene inneholder få metaller, mens nyere stjerner har flere. Denne høye metallisiteten antas å ha vært avgjørende for at solen utviklet et planetsystem, siden planeter formes gjennom akkresjon av metaller.[15]
Utdypende artikkel: Interplanetarisk materie
Sammen med lys stråler det også ut en kontinuerlig strøm av ladete partikler (plasma) som kalles solvind. Denne strømmen spres ut fra solen i en hastighet av cirka 1,5 millioner km/t,[16] og skaper en tynn atmosfære (heliosfæren) som trenger gjennom solsystemet og ut til minst 100 AU (se heliopause).[17] Dette er kjent som den interplanetariske materie. Geomagnetiske stormer på solens overflate, for eksempel solfakler og koronamasse-utbrudd, forstyrrer heliosfæren og skaper romvær.
Den første strukturen innenfor heliosfæren er det heliosfæriske strømningssjiktet, en spiralform som dannes når solens roterende magnetfelt virker sammen med den interplanetariske materien.[18][19]
Jordens magnetfelt forhindrer dens atmosfære fra å blåse bort på grunn av solvinden. Venus og Mars har ikke magnetfelt, og solvinden får deres atmosfære til å suksessivt forsvinne ut i rommet.[20] Ladde partikler fra solen (solvinden) akselererer når de fanges inn av jordens magnetfelt. Når de kolliderer med partikler i jordens atmosfære dannes det polarlys. Ettersom slike akselerasjoner kun skjer i visse områder av magnetosfæren forekommer polarlys hovedsakelig i ringformede områder rundt jordens to magnetiske poler (nordlys og sørlys).
Kosmisk stråling har sin opprinnelse utenfor solsystemet. Heliosfæren beskytter delvis solsystemet, og planetene som har magnetfelt får også en viss beskyttelse av dette. Tettheten av kosmisk stråling i det interstellare materiet og styrken til solens magnetfelt endres over svært lange tidsskalaer, slik at nivået av kosmisk stråling i solsystemet varierer. Hvor mye er imidlertid ukjent.[21]
I den interplanetare materien finnes minst to skiveformede områder med kosmisk støv. Den første, det interplanetare støvskyen, ligger i den indre delen av solsystemet og forårsaker zodiakallys på stjernehimmelen på grunn av at solens stråler reflekteres av støvet. Støvskyen ble trolig dannet gjennom kollisjoner i asteroidebeltet siden banene deres forstyrres av de nærliggende planetene.[22]
Det andre området med støv strekker seg fra omkring 10 AU til omkring 40 AU og ble sannsynligvis dannet av lignende kollisjoner innen Kuiperbeltet.[23][24]
Det indre solsystemet er den tradisjonelle benevnelsen for den regionen som består av steinplanetene og asteroidene. Objektene i det indre solsystemet ligger nær solen og består først og fremst av silikater og metaller. Radien av hele regionen er mindre enn avstanden mellom Jupiter og Saturn.
De fire indre planetene (steinplanetene) har høy tetthet med en sammensetning som domineres av stein og metaller, få eller ingen måner og ingen ringsystemer. De består hovedsakelig av mineraler med høyt smeltepunkt, for eksempel silikater som dominerer i planetenes skorper og mantler, og metaller som jern og nikkel, som først og fremst samles i kjernene. Tre av fire indre planeter har en betydelig atmosfære, og samtlige har en rik og varierende geologi med flere fremtredende fenomener som nedslagskrater og vulkaner.
Utdypende artikkel: Merkur
Merkur (0,4 AU) er den planeten som ligger nærmest solen og er den minste planeten (0,055 jordmasser). Den er også mindre enn to av solsystemets måner – Titan (Saturns største måne) og Ganymede (Jupiters største måne).[s 4] Merkur har ingen naturlige satellitter og den eneste kjente geologiske strukturen foruten nedslagskrater er åser, klipper og daler, som trolig ble dannet i løpet av dens tidlige historie.[25] Merkurs nesten ubetydelige atmosfære består av atomer som har blitt blåst fra solen av solvinden.[26] Den relativt store jernkjernen og tynne mantelen har ikke kunnet forklares, men den fremste hypotesen er at de ytre lagene forsvant fra planeten etter en enorm kollisjon med et annet planetarisk objekt.[s 4][s 5][s 6]
Merkur er en av de fire terrestriske planetene. Den har en ekvatordiameter på 4 879 kilometer, som er omtrent 40 % av jordens. Merkur består av omtrent 70 % metallisk materiale og 30 % silikater. Massetettheten er den nest høyeste i solsystemet med 5,427 g/cm³, noe som er marginalt mindre enn jordens 5,515 g/cm³.[27]
Merkur er også alltid varm på en side og kald på den andre. den kalde siden er i gjennomsnitt -163 *C.
Utdypende artikkel: Venus
Venus (0,7 AU) er den andre planeten i solsystemet fra solen, og den har nesten samme størrelse som jorden (0,815 jordmasser). Venus er også lik jorden på mange andre måter da den har en tykk silikatmantel rundt en jernkjerne, en betydelig atmosfære og en sannsynlig geologisk aktivitet. Men det finnes også store forskjeller; Venus er mye tørrere enn jorden og dens atmosfære er nesten 90 ganger så tett. Venus har ingen naturlige satellitter og er den varmeste planeten i solsystemet med en overflatetemperatur på over 400 °C. Den høye temperaturen kommer hovedsakelig av mengden drivhusgasser, først og fremst karbondioksid, i atmosfæren.[28]
Det finnes ingen definitive bevis på at Venus fremdeles er geologisk aktiv i dag, men den har ikke noe magnetfelt som hindrer atmosfæren fra å forsvinne ut i verdensrommet. Dette skulle kunne bety at atmosfæren regelmessig fylles av vulkanutbrudd.[29] Med unntak av solen og månen, er Venus det mest lyssterke objektet på vår himmel. Siden Venus går i bane innenfor jordbanen, vil den sett fra jorden alltid holde seg innenfor en viss avstand (elongasjon) fra solen. Dette gjør at Venus bare kan sees i øst i demringen eller i vest i skumringen, avhengig av om den er vest eller øst for solen. Når den er synlig i demringen, kalles den Morgenstjernen, og når den er synlig i skumringen, kalles den Aftenstjernen.[30]
Utdypende artikkel: Jorden
Jorden (1 AU) er den tredje planeten i solsystemet regnet fra solen, og har den største diameteren, massen og massetettheten av steinplanetene. Jorden er en av planetene som har konstatert geologisk aktivitet, og som hjemsted for millioner av arter,[31] herunder mennesket, er den også den eneste planeten der med sikkerhet er liv.
Planeten ble dannet for 4,54 milliarder år siden,[s 7][s 8] og de første spor av liv kom i løpet av de første milliard årene.[s 9] Siden da har jordens biosfære i betydelig grad endret atmosfæren og andre abiotiske betingelser på planeten slik at aerobiske organismer har kunnet utbrede seg. Derfor har også et ozonlag blitt dannet, som sammen med jordens magnetfelt blokkerer skadelig stråling og tillater liv på landjorden.[s 9][s 10]
Dens flytende hydrosfære er unik blant steinplanetene og jorden er også den eneste planeten hvor platetektonikk er observert. Jordens atmosfære skiller seg markant fra de andre planetene siden nærværet av levende organismer har forandret atmosfæren til å inneholde 21 % fritt oksygen.[s 9] Jordens fysiske egenskaper, dens geologiske utvikling og dens omløpsbane har således gjort liv mulig i denne lange perioden, og de naturlige betingelsene for liv forventes å vedvare i ytterligere 500 millioner til 1 milliard år, hvorpå biosfæren vil gå til grunne som følge av solens økende stråling, og livet på jorden vil opphøre.[32]
Utdypende artikkel: Månen
Månen er jordens eneste naturlige satellitt og den eneste større månen hos steinplanetene i solsystemet. Den har ikke noe annet formelt navn enn månen, selv om den noen ganger betegnes som Luna (latin for måne) for å skille den fra typebetegnelsen måne. Ordet måned kommer av måne. Månen har en diameter som er omtrent en tredjedel av jordens. Middelavstand fra månen til jorden er 384 403 km, og månens diameter er 3 476 km. Månen er det eneste himmellegemet som mennesker har reist til og landet på. Det skjedde i det amerikanske Apollo-programmet. 21. juli 1969 (norsk tid) var Neil Armstrong og Edwin (Buzz) Aldrin de første menneskene som satte sine føtter på månen etter den første suksessfulle bemannede månelanding.
Den 24. september 2009 rapporterte India at NASAs radar Mini-SAR ombord i landets første månefartøy Chandrayaan-1 hadde påvist store mengder vann i form av is i området rundt månens nordpol, og at is fortsatt blir dannet.[33][34][35] Forskere som har undersøkt dataene fra radarmålingene, anslår at det kan være mer enn 600 millioner tonn is på månen.[36]
Utdypende artikkel: Mars
Mars (1,5 AU) er den fjerde planeten fra solen i solsystemet. Den er mindre enn både jorden og Venus (0,107 jordmasser). Den har en tynn atmosfære som hovedsakelig består av karbondioksid. Overflaten er dekket med vulkaner (for eksempel Olympus Mons) og forkastningssenkninger (som for eksempel Valles Marineris), og viser en geologisk aktivitet som kan ha pågått inntil ganske nylig. Overflatearealet er bare en fjerdedel av jordens, men hvis en bare ser på landarealet (over vann) på jorden er det omtrent det samme som arealet på Mars. Massen er kun 10 % av jordens. Atmosfæren er svært tynn, og trykket på overflaten er bare om lag 750 Pa, ca. 0,75 % av jordens. Atmosfæren er 95,3 % karbondioksid, 2,7 % nitrogen, 1,6 % argon og 0,4 % oksygen, karbonmonoksid og sporgasser.[s 11] I 2003 ble også metan oppdaget fra jordbaserte teleskop, bekreftet i mars 2004 av ESAs romsonde Mars Express.
En stor del av overflaten dekkes av et dypt lag av fint støv som blant annet inneholder mye jern(III)oksid som gir Mars den rødaktige fargen.[37] På grunn av denne fargen har den fått navn etter den romerske krigsguden Mars. Mars har to små naturlige satellitter, Deimos (skrekk) og Phobos (frykt). De er sannsynligvis asteroider, som har blitt fanget opp av Mars' gravitasjon.[38][39] Begge er små og med ujevn fasong. Den utdødde vulkanen Olympus Mons er med sine 24 000 m det høyeste fjellet i solsystemet. Kløften/riftdalen Valles Marineris er solsystemets største. Dalen er 4 000 km lang og opp mot sju km dyp, og kan sammenlignes med riftdalen i Afrika.
Utdypende artikkel: Asteroidebeltet
Asteroider er hovedsakelig mindre legemer som består av ikke-flyktige materialer som stein og metall.[s 12]
Medlemmene av asteroidebeltet ligger i omløpsbaner mellom Mars og Jupiter, fra 2,3 til 3,3 AU fra solen. Disse antas å være rester fra tiden da solsystemet ble dannet, og materialet er trolig deler av restene etter en steinplanet som aldri ble dannet. Denne ville etter beregningene vært omtrent fem ganger så masserik som jorden, men påvirkningen fra Jupiters gravitasjon har gjort at materialet i beltet aldri har kunnet samles for å vokse til en vanlig planet.[s 12]
Asteroider kan være fra flere hundre kilometer i diameter til å ha en mikroskopisk størrelse. Alle asteroider er klassifiserte som småplaneter, men bare Ceres har samtidig status som dvergplanet. Vesta og Hygiea kan imidlertid klassifiseres som dvergplaneter om man kan vise at de har oppnådd hydrostatisk likevekt, det vil si at deres form (nesten sfærisk) er et resultat av småplanetenes egen gravitasjon.[40]
Asteroidebeltet inneholder trolig millioner av objekter med en størrelse på over en kilometer i diameter.[41] Den totale massen er likevel sannsynligvis bare en brøkdel av jordens.[42] Til tross for det store antall objekter er beltet tynt befolket. Romsonder passerer gjennom det regelmessig uten at noen hendelser har inntruffet. Legemer med en diameter på mindre enn ti meter regnes vanligvis som meteoroider.[43]
_(cropped).jpg)
Utdypende artikkel: Ceres
Ceres (2,77 AU) er det største legemet i asteroidebeltet. Den har en diameter på rett under 1 000 kilometer, tilstrekkelig for at dens egen gravitasjon har gitt den en rund form som en dvergplanet. Da Ceres ble oppdaget i 1801 ble den regnet som en planet. Den ble omklassifisert til asteroide på 1850-tallet, etter at en rekke andre asteroider hadde blitt oppdaget.[44] I 2006 ble den klassifisert som dvergplanet.
Asteroider blir delt inn etter sine baneelement eller etter sitt opphav. De jordnære asteroidene bruker man å dele inn i fire grupper: Apohele-astereoidene som har hele sin omløpsbane innenfor jordens. Aten-asteroidene og Apollo-asteroidene som krysser jordens omløpsbane. De førstnevnte har sin middelavstand innenfor jordens omløpsbane mens de siste har sin middelavstand utenfor. Amor-asteroidene har hele sin omløpsbane utenfor jordens, men deres perihelium finnes like utenfor. Objekt hvis omløpsbane tar dem nærmere jorden enn 0,05 AU bruker betegnes som potensielle farlige objekt (PFO).
I asteroidebeltet bruker man ofte å dele inn asteroidene i asteroidefamilier. Medlemmene i disse familiene antas å ha et felles opphav i en kollisjon lengre tilbake i asteroidebeltets historie, og har visse likheter i kjemisk og geologisk sammensetning.[45] Man bruker ofte også å dele visse grupper av legemer i asteroidebeltet etter deres baneelement. Et eksempel er Hilda-asteroidene som befinner seg 2:3 baneresonans med Jupiter. Det betyr at de gjør tre runder rundt solen på samme tid som Jupiter gjør to. Det finnes flere slike grupper. Mens Hilda-gruppen har stabile omløpsbaner som en konsekvens av baneresonansen, så forstyrres for eksempel Griqua-asteroidene slik at de risikerer å bli kastet ut av sine omløpsbaner.[46][47] I asteroidebeltet finnes også nyoppdagete asteroidebeltekometer som har befunnet seg på omtrent samme sted i rundt fire milliarder år, men som fremdeles fremstår som kometer med typiske koma og hale. Det er mulig at tilsvarende kometer fra solsystemets barndom er opphavet til det vannet som finnes på jorden i dag.[48]
De trojanske asteroidene befinner seg i planetenes lagrange-punkt, 60° før og etter planetene i samme omløpsbane. De første trojanerne finnes i Jupiters omløpsbane, men man har også funnet fire trojanske asteroider i to av Mars' lagrange-punkter[49] og seks stykker i en av Neptuns.[50] Neptun har kanskje tusenvis av trojanske asteroider som enda ikke er oppdaget. Teoretisk kan det finnes trojanske asteroider til alle planeter, men man regner med at en trojansk asteroide til Uranus og Saturn ikke skulle kunne opprettholde en stabil omløpsbane over lengre tidsperioder.[51]
Den ytre regionen i solsystemet er hjemmet til gasskjempene og deres satellitter som iblant er like store som de mindre planetene. Mange kortperiodiske kometer og kentaurer har sine omløpsbaner her. De faste objektene her består ofte av en større andel flyktig materiale (som vann, ammoniakk og metan) enn det de steinete himmellegemet i det indre solsystemet gjør.
Utdypende artikkel: Gasskjempe
De fire ytre planetene (gasskjempene) utgjør 99 % av all masse som finnes i omløpsbane rundt solen. Jupiter og Saturn består hovedsakelig av hydrogen og helium, mens Uranus og Neptun har større andel is. Det har blitt antydet at de to sistnevnte tilhører en egen kategori, «iskjemper», men det er ennå ikke en allmenn definisjon.[52] Alle fire har ringer, men det er bare Saturns ringer som er lette å observere fra jorden.
Utdypende artikkel: Jupiter
Jupiter (5,2 AU) er den femte planeten fra solen, og er den største planeten i solsystemet. Med sine 318 jordmasser har den 2,5 ganger så mye masse som alle de andre planetene til sammen. Jupiter består hovedsakelig av hydrogen og helium. Jupiters høye indre varme skaper en rekker halv-permanente innslag i dens turbulente atmosfære som for eksempel den store røde flekken. Jupiter har 67 kjente måner. De fire største, Ganymedes, Callisto, Io og Europa, viser klare fellestrekk med steinplanetene, for eksempel vulkanisme og en varm kjerne.[53] Ganymedes, den største av solsystemets måner, er større enn Merkur.
Jupiter har en relativt liten steinkjerne, omgitt av metallisk hydrogen, flytende hydrogen, og til slutt hydrogen i gassform. Det er ingen tydelig grense mellom de forskjellige hydrogenfasene, overgangen er helt jevn. Kjernetemperaturen er på ca. 20 000 °C. Atmosfæren inneholder derimot cirka 75 % hydrogen og 24 % helium hvis man ser på massen, der 1 % er andre gasser. Atmosfæren inneholder spor av metan, vanndamp, ammoniakk, og steindamp eller -støv. Det finnes mindre mengder av karbon, etan, hydrogensulfid, neon, oksygen og svovel. I den ytterste delen av atmosfæren finnes det krystaller av frossen ammoniakk.
Utdypende artikkel: Saturn
Saturn (9,5 AU) er den sjette planeten fra solen, og er lett å kjenne igjen på sitt karakteristiske ringsystem. Den likner i stor grad på Jupiter, særlig i sammensetningen av atmosfæren og dens magnetosfære. Selv om Saturn har 60 % av Jupiters volum så er dens 95 jordmasser mindre enn en tredjedel av Jupiters masse, noe som gjør Saturn til den planeten i solsystemet med lavest tetthet. Saturn har 62 kjente måner (og tre som ennå er ubekreftet). To av månene: Titan og Enceladus viser tegn på geologisk aktivitet, selv om de hovedsakelig består av is.[54] Titan er større enn Merkur og er den eneste månen i solsystemet med en betydelig atmosfære.
Saturn er tydelig flatere ved polene enn ved ekvator; denne fasongen kalles en flattrykt sfæroide. De ekvatoriale og polare diametrene varierer med nesten 10 % (120 536 km mot 108 728 km), dette skyldes den raske rotasjonen og den relativt lette sammensetningen. Saturn er den eneste planeten i solsystemet som har mindre gjennomsnittstetthet enn vann.
Saturns ringer kan være rester av en eller flere måner som har gått i oppløsning. Ringene består også mye av gasser. Man tror at mange meteorioder kommer fra beltet, når deler av det går i oppløsning. Ringsystemet består av minst 5 ringer – Ring A, B, C, D og F. Ringene kommer i rekkefølgen DCBAF.
Utdypende artikkel: Uranus
Uranus (19,6 AU) er den syvende planeten fra solen, og er med sine 14 jordmasser den letteste av de ytre planetene. Ulikt de andre gasskjempene kretser den rundt solen liggende på siden. Planetens aksehelling er over 90 grader mot ekliptikken, slik at den «ruller» rundt solen. Den har en mye kaldere kjerne enn de øvrige gasskjempene og gir fra seg svært lite varmestråling.[55] Uranus har 27 kjente måner hvorav Titania, Oberon, Umbriel, Ariel og Miranda er de største.
Uranus har en kjemisk sammensetning som likner Neptuns. De to skiller seg fra sammensetningen til de langt større gasskjempene Jupiter og Saturn. Som en følge av denne forskjellen plasserer astronomer i visse tilfeller de to førstnevnte i en egen kategori, «iskjempene». Mens Jupiters og Saturns atmosfære hovedsakelig består av hydrogen og helium, har Uranus en større mengde isdannende stoffer som blant annet vann, ammoniakk og metan i sin atmosfære. I tillegg har man funnet spor etter hydrokarboner i planeten.[56] Uranus har den kaldeste planetariske atmosfæren i hele solsystemet med en minimumstemperatur på −224 °C (49 K). Den har en sammensatt og lagdelt oppbygning av skyer, det antas at vann danner de laveste skyene og metan de øvre skylagene.[56] Uranus’ indre står i kontrast til atmosfæren ettersom det for det meste består av is og stein.[57]
Utdypende artikkel: Neptun
Neptun (30 AU) er den åttende planeten fra solen. Til tross for at den er noe mindre enn Uranus veier den mer med sine 17 jordmasser og har en markant høyere tetthet. Den gir også fra seg mer stråling fra sitt indre, dog ikke like mye som Saturn og Jupiter.[58] Neptun har 14 kjente måner. Den største, Triton, er geologisk aktiv med geysirer som spruter flytende nitrogen i stedet for vann som, på jorda.[59] Triton er den eneste større månen med en retrograd bevegelse. Neptun er fulgt av flere småplaneter i samme omløpsbane, såkalte trojanske asteroider, i 1:1 resonans med planeten.
Neptun er svært lik Uranus i atmosfære og kjemisk sammensetning – begge består hovedsakelig av hydrogen, helium og metan. Neptun tar imot mindre enn halvparten så mye sollys som Uranus. Varmen som stammer fra dens indre gjør likevel at Neptun er noe varmere enn Uranus.[60] Neptun ligger lengre unna solen enn Uranus, men har likevel en mye livligere atmosfære. Vindene kan komme opp i 2 500 kilometer i timen, som er den høyeste vindhastigheten i solsystemet. Den «store mørke flekken» på Neptun hadde en diameter på omtrent 16 000 kilometer[s 13] da den ble oppdaget i 1989. I 1994 var den forsvunnet, men er erstattet av en ny flekk på den nordlige halvkule. Flekkene ligner veldig på Jupiters store røde flekk.[61]
Utdypende artikkel: Komet
Kometer er mindre legemer i solsystemet, vanligvis bare noen kilometer i diameter. De består hovedsakelig av is av vann og forskjellige gasser. Der har ofte kraftig eksentriske omløpsbaner med et perihelium blant de indre planetene og et aphelium utenfor Pluto. Når kometen når det indre av solsystemet så gjør nærheten til solen at den isete overflaten sublimeres og ioniseres, noe som gir opphav til en kometkoma og en lang hale som ofte er synlig fra jorden med det blotte øyet.
Kortperiodiske kometer som har omløpstider på mindre enn 200 år antas å ha sin opprinnelse i Kuiperbeltet. Langperiodiske kometer som har omløpstider på flere tusen år, for eksempel Hale-Bopp, antas å ha sin opprinnelse i Oorts sky. Mange grupper av kometer som Kreutz-gruppen har blitt dannet ved at et større objekt har brutt sammen.[62] Enkelte kometer med hyperbolisk, ikke-periodisk, omløpsbane kan ha sin opprinnelse utenfor solsystemet, men det er vanskelig å bestemme deres eksakte omløpsbane.[63] Eldre kometer som har mistet det meste av sitt flyktige materie, fordi solen har varmet dem opp, blir ofte kategorisert som asteroider.[64]
Utdypende artikkel: Kentaurer
Kentaurene er isete, kometlignende legemer med en gjennomsnittlig avstand mellom Jupiter (5,5 AU) og Neptun (30 AU). Den største kjente kentauren, 10199 Chariklo, har en diameter på rundt 250 km.[65] Den første kentauren som ble oppdaget, var 2060 Chiron den 18. oktober 1977. Den har også blitt klassifisert som en komet (95P/Chiron) ettersom den viser en koma på samme måte som kometer gjør når de nærmer seg solen.[66] Deres omløpsbaner tar dem ofte nær de store planetene, noe som på lengre sikt gjør at deres omløpsbaner blir ustabile og de faller nærmere mot solen eller kastes ut av solsystemet.[67]
Utdypende artikkel: Damokloider
Damokloider er en kategori av asteroider som har omløpsbaner som ligner de som Halleys komet eller andre langperiodiske kometer har. Deres omløpsbaner heller kraftig eller er retrograde og er kraftig eksentriske. De betraktes derfor ofte som gamle kometer hvor alt flyktig materiale som gir en koma og hale har dunstet bort. Damokloider er noen av de mørkeste objektene i solsystemet.[68] 5335 Damocles var den første damokloiden som ble oppdaget.
Det «transneptunske området» utenfor Neptun er fremdeles lite utforsket. Det ser ut til stort sett å bestå av små planeter, som er sammensatt av stein og is. Det største kjente objektet har en diameter som er en femtedel av jordens, og en masse som er mindre enn månens. Området blir noen ganger referert til som det «ytre solsystemet», mens andre bruker denne benevnelsen om området utenfor asteroidebeltet.
Utdypende artikkel: Kuiperbeltet
Kuiperbeltet, områdets første del, består av en ring av fragmenter som ligner asteroidebeltet. En forskjell er imidlertid at objektene hovedsakelig består av is. Det strekker seg fra 30 til 50 AU fra solen. De fleste objektene er små, men flere som Quaoar, Varuna og Orcus er store nok til å kunne klassifiseres som dvergplaneter. Det antas at det finnes over 100 000 objekter som er større enn 50 km, men de har samlet en masse som er mindre enn en tiendedel av jordens.[69] Mange av objektene har en eller flere måner.
Ofte deles Kuiperbeltet inn i cubewanoer og baneresonante objekt.
I Kuiperbeltet kjennetegnes de baneresonante objektene med sin gravitasjonelle kobling til Neptun. Et objekt i 3:2-baneresonans gjør to runder rundt solen på samme tid som Neptun gjør tre. Flere av disse objektene krysser Neptuns omløpsbane, men forstyrres aldri av den store planetens ettersom de befinner seg i perihelium når Neptun er langt borte. Et typisk eksempel på dette er Pluto.
Utdypende artikkel: Cubewano
Cubewanos, også kalt «de klassiske kuiperbelteobjektene», er oppkalt etter det første oppdagede objektet 1992 QB1 (que-bee-one på engelsk). De befinner seg mellom 39,5–48 AU fra solen og er uten baneresonans med Neptun. Som oftest har deres omløpsbane lav eksentrisitet og banehelling. Det finnes imidlertid objekter med kraftigere banehelling.[69][70] Et typisk objekt er dvergplaneten Makemake.
Pluto (39 AU gjennomsnittlig) er en dvergplanet i Kuiperbeltet. Da den ble oppdaget i 1930 ble den betraktet som den niende planeten, en betegnelse den beholdt frem til 2006. Da ble det gitt en ny definisjon av planetbegrepet, blant annet fordi man oppdaget Eris, en dvergplanet i Kuiperbeltet som er større enn Pluto.[71] Plutos omløpsbane er noe eksentrisk og heller 17° mot ekliptikken.
Pluto har fem kjente måner: Charon, Nix, Hydra, Kerberos og Styx. Charon er så stor i forhold til Pluto at systemets massesentrum befinner seg ved en posisjon mellom legemene. Dette gjør at de kan betraktes som ett binært system. De seks legemene roterer rundt deres felles massesentrum mellom objektene i stedet for rundt Pluto. Pluto og dens måner befinner seg i en 3:2 baneresonans med Neptun og har gitt navn til plutinoene, som alle befinner seg i samme type omløpsbane.[72]
Utdypende artikkel: 90482 Orcus
Orcus (39,419 AU gjennomsnittlig) er oppkalt etter den romerske guddommen Orcus, og ble oppdaget 17. februar 2004. Etter oppdagelsen ble den funnet på bilder tatt allerede 8. november 1951. Orcus befinner seg mellom 30,53 og 48,31 AU fra solen og bruker 247 år på et omløp. Det er en typisk plutino og er i 2:3 baneresonans med Neptun. Dens estimerte diameter er 946,3+74,1-72,3 og den har en høy albedo på ~20%.
Orcus har en måne, Vanth, som ble oppdaget 13. november 2005. Orcus er en kandidat til statusen som dvergplanet.
Utdypende artikkel: 20000 Varuna
Varuna (42,904 AU) ble oppdaget 20. november 2000, og ble etterhvert gjenfunnet på eldre bilder tilbake til 1953. Den befinner seg mellom 40,494 og 45,313 U fra solen og bruker 281 år på et omløp. Den har et areal på rundt 1003 km og har en elliptisk form. Varuna har en moderat rødfarge, og små mengder av vannis er oppdaget på overflaten. Observasjoner foretatt i 2002 tyder på at objektet har en måne. Varuna er kandidat til statusen som dvergplanet.
Utdypende artikkel: 50000 Quaoar
Quaoar (43,405 AU gjennomsnittlig) ble oppdaget 4. juni 2002, og ble etterhvert gjenfunnet på eldre bilder tilbake til 25. mai 1954. Den befinner seg mellom 41,695 og 45,116 U fra solen og bruker 285 år på et omløp. Den har en diameter på 1170 km og var ved oppdagelsen det største objektet i solsystemet som hadde blitt funnet siden Pluto. Quaoar er større enn Plutos måne Charon.
Quaoar har en kjent måne, Weywot, som ble oppdaget 22. februar 2007. Quaoar er en kandidat til statusen som dvergplanet.
Utdypende artikkel: Haumea
Haumea (43,34 AU gjennomsnittlig) er i en 12:7-baneresonans med Neptun. Den har to kjente måner: Hiʻiaka og Namaka. Den har en mer utstrakt ellipsoideform sammenlignet med andre dvergplaneter. Den ble oppdaget i 2004, og fikk sitt navn da den ble klassifisert som en dvergplanet i 2008.[7]
Utdypende artikkel: Makemake
Makemake (45,79 AU gjennomsnittlig) er det største kjente objektet i det klassiske Kuiperbeltet. Etter Pluto så er den det lyssterkeste objektet i Kuiperbeltet. Den fikk sitt navn og sin status som dvergplanet bekreftet i 2008.[7]
Perihel er på 38,71 AE og aphel på 52,57 AE. Omløpstid om solen er 308 år. Diameteren er anslått til 1 600 – 2 000 km. Dette gjør den kanskje til den 3. største kloden som er observert til nå i denne delen av solsystemet, etter Eris og Pluto. Ingen måner er til nå observert i baner rundt Makemake.
Makemake ble oppdaget 31. mars 2005 av et team ledet av Mike Brown. Oppdagelsen ble offentliggjort 29. juli 2005, samme dag som oppdagelsen av Eris ble gjort kjent, og bare to dager etter at oppdagelsen av Haumea var gjort kjent.
Utdypende artikkel: Den spredte skiven
Den spredte skiven (engelsk Scattered disc) overlapper Kuiperbeltet, men strekker seg mye lengre utover. Dette området antas å være opprinnelsen til de kortperiodiske kometene. Legemene man finner her, benevnt Scattered disc objects (SDO), antas å ha havnet i sine omløpsbaner i forbindelse med at Uranus og Neptun begynte å vandre utover i solsystemet like etter at de var dannet i Solsystemets barndom. Deres perihelium finnes i det indre av Kuiperbeltet og deres aphelium finnes iblant så langt ut som 150 AU fra solen. Eksentrisiteten hos objektene er ofte høy, og banehellingen iblant vinkelrett mot ekliptikken. Visse astronomer betrakter kentauerer og objekt i den spredte skiven som en del av samme gruppe på hver sin side av Neptun.[73]
Utdypende artikkel: Eris
Eris (68 AU gjennomsnittlig) er det største kjente spredte skiveobjektet. Den skapte debatt om hva som kjennetegner en planet da det viste seg at den var minst 5 % større enn Pluto, med en anslått diameter på 2 400 km. Den er den største av de kjente dvergplanetene.[74] Som Pluto er dens omløpsbane kraftig eksentrisk med et perihelium på 38,2 AU og et aphelium på 97,6 AU, og har en kraftig banehelling.[75] Den har en måne, Dysnomia.
Diameteren er anslått til 2 700 km, klart større enn Pluto. Flere astronomer kunne etter hvert bekrefte at Eris faktisk er 3 000 km i diameter, eller 700 km større enn Pluto. Dette gjør Eris til den 9. største kloden i direkte omløp rundt solen kjent til nå (selv om den er mindre enn minst 6 av de 8 indre planetenes måner, inklusive månen). Nye data viser også at Eris er 27 % mer massiv enn Pluto.[76] De nye resultatene, skaffet av blant annet Hubble-teleskopet og Keck-observatoriet, indikerer at tettheten til materialet som danner Eris, er omtrent 2 gram pr cm³. Dette betyr at Eris mest sannsynlig er bygd opp av is og stein, noe som er meget likt sammensetningen til Pluto.[76]
Utdypende artikkel: E-SDO
Utenfor den spredte skiven finnes det ytterligere en gruppe objekter, Extended scattered disc (E-SDO), som har et perihelium fra 40 AU og utover. Disse antas ikke å ha kunnet fått sine omløpsbaner som en konsekvens av Neptuns utvandring ved solsystemets dannelse. I stedet finnes der teorier om at disse har havnet her i forbindelse med at en stjerne har passert gjennom solsystemets ytterkanter.[77]
Utdypende artikkel: Sedna
Sedna (525,86 AU gjennomsnittlig) er et stort rødaktig Plutolignende objekt med en enorm utstrakt omløpsbane som strekker seg fra 76 AU til 930 AU fra solen. Omløpstiden er 11 200 år.[78] Sedna er et av eksemplene på en ny type objekter som befinner seg i svært annerledes omløpsbaner. Mike Brown som oppdaget planeten i 2003 mener at den er et bevis for at det finnes en indre Oorts sky på samme måte som man lenge har antatt at det finnes et ytre 100 000 AU unna.[79] David C. Jewitt mener imidlertid at planeten er for stor til å ha kunne bli dannet så langt ut, at den ble dannet lengre inn i solsystemet og svært tidlig ble slynget ut i en fjern bane. Den lave banehellingen (12°) er med på å styrke antakelsen.[80] Noen forklaring til den rødaktige fargen, som er i samme klasse som Mars, har man ikke i dag.[79] Sedna er tilstrekkelig stor til å kunne klassifiseres som en dvergplanet, men man vet for lite om dens form.
Utdypende artikkel: (225088) 2007 OR10
.jpg)
Det transneptunske objektet (225088) 2007 OR10 ble oppdaget 17. juli 2007 av et team ledet av astronomen Michael E. Brown ved Palomar Observatory. Det er det største objektet i solsystemet som ennå ikke har fått et navn.[81] Det er estimert å ha en størrelse som ligger mellom dvergplanetene Haumea og Sedna. Dens diameter er mellom 1 200 og 1 500 km, og dens masse har ennå ikke blitt målt. Det er ennå ikke formelt anerkjent som en dvergplanet av Den internasjonale astronomiske union,[82] selv om enkelte astronomer kaller det en dvergplanet,[83][84] og andre betrakter det som en kandidat.[85] Det befinner seg 67,21 AE unna solen, og har en omløpshastighet rundt solen på 550,98 år. Eksentrisiteten er 0,500.
Utdypende artikkel: Planet ni
20. januar 2016 kunngjorde astronomer fra California Institute of Technology at det med 90 % sannsynlighet finnes en niende planet utenfor Plutos bane. De antyder at planeten har en masse opp til ti ganger jordens, befinner seg 20 ganger lenger unna enn Neptun, og at den har en omløpstid på 10 000–20 000 år.[86][87]
Hvor solsystemet slutter og det interstellare rommet begynner er vagt definert. De ytre grensene dannes av to ulike fenomener, nemlig solvinden og gravitasjon. Den ytterste grensen for solvindens påvirkning på omgivelsene ligger omtrent fire ganger lengre ut enn Plutos avstand til solen. Denne heliopausen anses å være grensen der det interstellare materie begynner.[88] Samtidig antas solens Hill-sfære, det området der solens gravitasjon dominerer over andre masser, å fortsette nærmere 1 000 ganger lengre ut.
Heliosfæren er delt i to separate regioner. Solvinden ferdes med cirka 400 km/s frem til den kolliderer med plasmastrømmen i det interstellare materie. Kollisjonene skjer ved endesjokket som ligger omtrent 80–100 AU fra solen motvinds, og cirka 200 AU medvinds.[89] Her bremses solvinden ned dramatisk, kondenseres og blir mer turbulent.[89] Den danner en stor oval form som heter helioskallet og som ser ut og oppfører seg omtrent som en komethale og strekker seg om lag 40 AU motvinds, men flere ganger dette i motsatt retning. De to romsondene Voyager 1 og Voyager 2 har nå passert endesjokket og er på vei inn i helioskallet, henholdsvis omtrent 94 og 84 AU fra solen.[90][91] Den ytre grensen i heliosfæren, heliopausen, er det punktet der solvinden til slutt avtar helt og der det interstellare rommet begynner.[88]
Bortenfor heliopausen, omtrent 230 AU fra solen, finnes baugsjokket, som er en form for «plasmakjølevann» som blir avgitt av solen når den beveger seg gjennom Melkeveien, ikke helt ulikt en båt som beveger seg gjennom vannet. Ingen romfarkoster har foreløpig passert bortenfor heliopausen, så det finnes ingen direkte målinger derfra. NASAs Voyagersonder forventes å passere heliospausen en gang i løpet av det kommende tiåret, og vil da sende tilbake verdifulle data om strålingsverdier og solvinden til jorden.[92] Hvor godt heliosfæren beskytter solsystemet mot kosmisk stråling er så langt et ubesvart spørsmål.
Utdypende artikkel: Oorts sky
Oorts sky er en stor hypotetisk masse lengst ut i solsystemet som antas å kunne bestå av opp til en billion (1012) isete objekter og anses å være kilden til alle langperiodiske kometer. Den skal ligge omtrent 50 000 AU fra solen (omtrent 1 lysår), muligens så langt ut som 100 000 AU (1,9 lysår). Oorts sky antas å bestå av objekt som ble kastet ut fra det indre solsystemet av en gravitasjonspåvirkning fra de ytre planetene.
Objektene i skyen beveger seg svært langsomt og kan forstyrres (perturberes) av sjeldne hendelser som kollisjoner mellom objekter, gravitasjonell påvirkning fra passerende stjerner eller fra hele galaksen ved såkalte galaktiske tidevannskrefter, tidevannskrefter som utøves av Melkeveien.[93][94] Slike hendelser kan forårsake at et større antall kometer begynner å bevege seg samtidig mot de sentrale delene av solsystemet.
Mye av solsystemet er fremdeles ikke kartlagt og hva som finnes i visse regioner er stort sett ukjent. Solens gravitasjonelle felt er anslått til å dominere omgivelsene ut til omkring to lysår (125 000 AU). Lavere anslag for radius av Oorts sky peker på at denne ikke ligger lengre ut en 50 000 AU.[s 14] Regionen mellom Kuiperbeltet og Oorts sky, et område på flere titusentalls AU i radius, er i praksis nesten helt ukjent. Det pågår også studier av regionen mellom Merkur og solen som også mistenkes å kunne inneholde ukjente legemer. Imidlertid er det kun snakk om mindre objekter i dette området.[95]
Solsystemet befinner seg i galaksen Melkeveien, en stavspiralgalakse som med en diameter på rundt 100 000 lysår inneholder rundt 200 milliarder stjerner.[96] Vår sol befinner seg i en av Melkeveiens ytre spiralarmer, som kalles for Orion-armen eller den lokale armen.[97] Vi befinner oss mellom 25 000 og 28 000 lysår fra galaksens sentrum og beveger oss med en hastighet på rundt 200 kilometer per sekund, noe som innebærer at det tar 225–250 millioner år for en runde rundt galaksen. Denne rotasjonstiden kalles for solsystemets galaktiske år.[98] Solapex, retningen av solens bevegelse gjennom det interstellare rommet, er omtrent mot stjernebildet Herkules og stjernen Vegas nåværende posisjon.[99]
Solsystemets posisjon i galaksen har høyst sannsynlig hatt en avgjørende påvirkning på livets utvikling på jorden. Omløpsbanen er nesten sirkulær og har omtrent samme hastighet som spiralarmene, noe som innebærer at vi passerer dem svært sjelden. Ettersom tettheten av potensielt farlige supernovaer er betydelig større i spiralarmene, har det gitt jorden lange perioder med interstellar stabilitet slik livet har kunnet utvikles.[100] Solsystemet befinner seg også på sikker avstand fra de kaotiske regionene i galaksens sentrum der nærliggende stjerner stadig ville sende inn kometer fra Oorts sky mot de indre delene av solsystemet, og i verste fall kanskje trekke planetene ut av sine baner. Den intensive strålingen i denne regionen ville også hatt en negativ påvirkning på utviklingen av komplekst liv.[100] Til og med i solsystemets nåværende posisjon har man spekulert i at nye supernovaer kan ha påvirket livet negativt i løpet av de siste 35 000 årene gjennom å slynge utkastede deler av stjerner mot solen i form av radioaktivt støv og større, kometlignende legemer.[101]
Solsystemets nærmeste galaktiske omgivelser kalles for den lokale interstellare skyen, et område med forholdsvis høy tetthet av gasspartikler i den ellers så ganske tomme regionen som benevnes som den lokale boblen. Den lokale boblen er et timeglassformet tomrom i den interstellare materien med en diameter på omtrent 300 lysår. Det har tetthet av nøytralt hydrogen på 0,05 atomer per kubikkcentimeter, en tidel av gjennomsnittet for det interstellare materet i Melkeveien som helhet. Boblen inneholder høytemperaturplasma som antyder at den kan være et resultat av flere nyere supernovaer.[102]
Det finnes relativt få stjerner innenfor 10 lysår (95 billioner km) fra solen. Den nærmeste er trippelstjernen Alpha Centauri som befinner seg rundt 4,4 lysår unna. Alpha Centauri A og B er et tett bundet par av sol-lignende stjerner, mens en liten rød dvergstjerne, Alpha Centauri C (også kjent som Proxima Centauri), beveger seg i en bane rundt de øvrige to i en avstand av omkring 0,2 lysår. De nærmeste stjernene utover disse er de røde dvergene Barnards stjerne (5,9 lysår), Wolf 359 (7,8 lysår) og Lalande 21185 (8,3 lysår). Den største stjernen innenfor 10 lysår er Sirius (8,6 lysår), en lys hovedseriestjerne som har omtrent dobbelt så stor masse som solen. I en bane rundt Sirius finnes en hvit dverg kalt Sirius B. De gjenstående stjernene innenfor 10 lysår er dobbeltstjernen Luyten 726-B (8,7 lysår) og den ensomme røde dvergen Ross 154 (9,7 lysår).[103]
Den nærmeste ensomme sollignende stjernen er Tau Ceti, som ligger omtrent 11,9 lysår unna. Den har omtrent 80 % av solens masse, og lyser med 60 % av luminositeten.[104] Den nærmeste kjente exoplaneten befinner seg rundt stjernern Epsilon Eridani, en stjerne noe lyssvakere og rødere enn solen, som befinner seg omkring 10,5 lysår unna. Dens eneste bekreftede planet, Epsilon Eridani b, har omtrent 1,5 ganger større masse enn Jupiter og beveger i en runde rundt sin moderstjerne på 6,9 år.[105]
Utdypende artikkel: Solsystemets opprinnelse og utvikling
Solsystemet ble dannet fra gravitasjonskollapsen av en gigantisk molekylsky for omtrent 4,6 milliarder år siden. Denne skyen var sannsynligvis flere lysår bred og ga trolig opphav til flere stjerner.[106]
Den delen av denne skyen som skulle bli solsystemet, begynte å kollapse og vedvarende drivmoment førte til en raskere rotasjon. Skyens sentrum, der størstedelen av massen var samlet, ble betydelig varmere enn den omkringliggende skiven.[106]
Etter hvert som denne sammentrukne stjernetåken roterte, begynte den å flate ut til en protoplanetarisk skive med en diameter på omkring 200 AU[106] og en varm, tett protostjerne ved dens sentrum.[107][108] Ved dette tidspunktet i solens utvikling anses den å ha vært en T Tauri-stjerne. Studier av slike stjerner viser at de ofte omgis av skiver av protoplanetar materie med masser på omtrent 0,001–0,1 solmasser, med hoveddelene av stjernetåkens masse samlet i selve stjernen.[109] Planetene ble dannet gjennom akkresjon fra denne skiven.[110]
I løpet av 50 millioner år ble trykket og tettheten av hydrogen i protostjernens kjerne tilstrekkelig stort for at en kjernefusjon kunne begynne.[111] Temperaturen, reaksjonshastigheten, trykket og tettheten økte frem til en tilstand av hydrostatisk likevekt ble nådd, der det termiske trykket utenfra tilsvarer den gravitasjonelle kraften som forsøker å dra sammen stjernen ytterligere. Ved dette tidspunktet ble solen en hovedseriestjerne.[112]
| Isotop | Antall per millioner atomkjerner |
|---|---|
| Hydrogen-1 | 705 700 |
| Helium-4 | 275 200 |
| Oksygen-16 | 5 920 |
| Karbon-12 | 3 032 |
| Neon-20 | 1 548 |
| Jern-56 | 1 169 |
| Nitrogen-14 | 1 105 |
| Silisium-28 | 653 |
| Magnesium-24 | 513 |
| Svovel-32 | 396 |
| Neon-22 | 208 |
| Magnesium-26 | 79 |
| Argon-36 | 77 |
| Jern-54 | 72 |
| Magnesium-25 | 69 |
| Kalsium-40 | 60 |
| Aluminium-27 | 58 |
| Nikkel-58 | 49 |
| Karbon-13 | 37 |
| Helium-3 | 35 |
| Silisium-29 | 34 |
| Natrium-23 | 33 |
| Jern-57 | 28 |
| Hydrogen-2 | 23 |
| Silisium-30 | 23 |
Til slutt kommer de ytre lagene av solen til å støtes bort, og det som gjenstår av solen, er en hvit dverg, et objekt med ekstrem tetthet der halvparten av solens masse er igjen, men objektet bare er like stort som jorden.[113] De avkastede ytre delene av solen danner en såkalt planetarisk tåke, som sender en del av materialet som dannet solen tilbake til det interstellare materiet.
Omkring 5,4 milliarder år frem i tid vil hydrogenet i solens kjerne nesten fullstendig ha blitt omdannet til helium, noe som avslutter hovedseriefasen i solens utvikling. Ved dette tidspunktet vil solens ytre lag ekspandere til omkring 260 ganger dens nåværende diameter, og solen blir dermed en rød kjempe. På grunn av det betydelig større overflatearealet, vil temperaturen på overflaten bli betraktelig lavere enn den er nå som hovedseriestjerne (omkring 2 600 K som lavest).[114]
Solsystemet kommer til å bestå som det er i dag, frem til solen begynner sin utvikling fra hovedserien i Hertzsprung-Russell-diagrammet. Etter hvert som solen brenner gjennom sitt lager av hydrogen, vil energiproduksjonen som hindrer kjernen fra å kollapse, avta, noe som får den til å minske i størrelse. Det økende trykket varmer opp kjernen, og forbrenningen av hydrogen økes. På grunn av dette blir solen langsomt lysere, og den sender allerede ut 40 % mer varme enn da den og solsystemet ble dannet.[115]
| Planet | Ekvators diameter | Masse | Banens radius | Omløpstid | Banens hellingsvinkel | Banens eksentrisitet | Døgnlengde | Måner |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Merkur | 0,382 | 0,06 | 0,387 | 0,241 | 7,00° | 0,206 | 58,6 | ingen |
| Venus | 0,949 | 0,82 | 0,72 | 0,615 | 3,39° | 0,0068 | 243 | ingen |
| Jorden* | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,00° | 0,0167 | 1,00 | 1 |
| Mars | 0,53 | 0,11 | 1,52 | 1,88 | 1,85° | 0,0934 | 1,03 | 2 |
| Jupiter | 11,2 | 318 | 5,20 | 11,86 | 1,31° | 0,0484 | 0,414 | 67 |
| Saturn | 9,41 | 95 | 9,54 | 29,46 | 2,48° | 0,0542 | 0,426 | 62 |
| Uranus | 3,98 | 14,6 | 19,22 | 84,01 | 0,77° | 0,0472 | 0,718 | 27 |
| Neptun | 3,81 | 17,2 | 30,06 | 164,8 | 1,77° | 0,0086 | 0,671 | 14 |
* Se jorden for absolutte verdier.
| Dvergplanet | Ekvators diameter (km) | Masse (kg) | Banens radius (AU) | Omløpstid (år) | Banens hellingsvinkel | Banens eksentrisitet | Døgnlengde (timer) | Måner |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ceres | 952 | 9,5×1020 | 2,7668 | 4,60 | 10,59° | 0,0795 | 9,075 | 0 |
| Pluto | 2 300 | 1,80×1022 | 39,45 | 247,7 | 17,09° | 0,250 | 153,3 | 5 |
| Haumea | 1 265 | 4,2×1021 | 43,13 | 283,3 | 28,22° | 0,1950 | 3,915 | 2 |
| Makemake | 1 500 | 4×1021 | 45,43 | 306,2 | 30,00° | 0,1612 | ? | 0 |
| Eris | 2 667 | 1,6×1022 | 67,90 | 559,6 | 44,02° | 0,4362 | 8? | 1 |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
