Какой размер у Солнечной системы и чем он ограничен?

Может показаться, что вопрос про размер Солнечной системы имеет простой ответ, однако не существует общепринятого определения того, где заканчивается Солнечная система.

Есть три возможных варианта определения того, где находится граница Солнечной системы: гелиопауза, край Облака Оорта и гравитационное влияние Солнца. Насколько велика наша Солнечная система согласно каждому из этих определений?

Гелиопауза

Солнце постоянно испускает поток излучения, называемый солнечным ветром. Гелиопауза — это область нашей Солнечной системы, где солнечный ветер уступает место излучению межзвездного пространства.

Это означает, что гелиопауза — место, где излучение снаружи Солнечной системы становится сильнее, чем излучение внутри Солнечной системы.

Гелиопауза, пожалуй, наиболее общепринятое определение того, где заканчивается Солнечная система. Если мы определим конец Солнечной системы как гелиопаузу, ее размер будет в среднем находится на расстоянии 18 миллиардов километров от Солнца до гелиопаузы.

Однако одна проблема с этим определением заключается в том, что гелиопауза постоянно колеблется. Количество излучения, выделяемого Солнцем, не является постоянным, и движение Солнца через Млечный Путь также влияет на размер гелиопаузы.

Если использовать гелиопаузу как границу Солнечной системы, то можно утверждать, что человечество успешно отправило в межзвездное пространство два космических аппарата, «Вояджер-1» и «Вояджер-2».

Следующие два определения того, насколько велика Солнечная система, касаются больших расстояний, поэтому важно определить, что такое астрономическая единица (а.е). Одна астрономическая единица равна среднему расстоянию между Землей и Солнцем. Земля в среднем находится на 150 миллионов километров от Солнца, поэтому одна астрономическая единица равна этому числу.

Для справки: Солнце занимает 0,00001% (10^-5 %) объема сферы с радиусом, равным размеру орбиты Земли, тогда как объем Земли составляет примерно одну миллионную (10^-6) объема Солнца.

Облако Оорта

Другое определение того, где заканчивается Солнечная система, — это край облака Оорта.

Облако Оорта представляет собой оболочку из комет и других объектов (преимущественно ледяных планетезималей), которые окружают всю Солнечную систему.

Облако Оорта — самая дальняя область нашей Солнечной системы, простирающаяся от 2 000 до 100 000 астрономических единиц (1,87 св. года) от Солнца. Поскольку Облако Оорта считается частью Солнечной системы, имеет смысл определить Облако Оорта как край Солнечной системы.

Однако и у этого определения есть свои проблемы. Во-первых, в настоящее время астрономы не могут точно определить истинный размер облака Оорта.

Поскольку мы существуем внутри Облака Оорта, чрезвычайно трудно точно понять, где оно начинается и где заканчивается.

Во-вторых, внешние области Облака Оорта могут содержать больше материала из межзвездного пространства, чем из нашей Солнечной системы, что ставит под вопрос, является ли оно частью нашей Солнечной системы.

Космические зонды еще не достигли области облака Оорта. «Вояджер-1», самый быстрый и самый дальний из межпланетных космических зондов, в настоящее время покидающих Солнечную систему, достигнет облака Оорта примерно через 300 лет, и ему потребуется около 30 000 лет, чтобы пройти через него. Однако примерно к 2025 году радиоизотопные термоэлектрические генераторы на «Вояджере-1» перестанут обеспечивать достаточную мощность для работы любого из его научных приборов, что помешает дальнейшим исследованиям «Вояджера-1». Остальные четыре зонда, в настоящее время покидающие Солнечную систему, либо уже не работают, либо, по прогнозам, будут неработоспособны, когда достигнут облака Оорта.

Гравитационное влияние Солнца

Третье определение — гравитационное влияние Солнца. Это определение утверждает, что Солнечная система должна заканчиваться в точке, где гравитация Солнца уже недостаточно сильна, чтобы удерживать объекты на своей орбите.

Хотя ученые не знают точно, как далеко может находиться объект и все еще вращаться вокруг Солнца, оценки варьируются от чуть менее одного светового года до более одного светового года и вплоть до двух световых лет (125 000 а.е).

Согласно этому определению, Солнечная система действительно гигантская. Один световой год равен 9,46 триллионов километров, поэтому согласно такому определению Солнечная система будет иметь размеры в триллионы километров.

В итоге можно сказать, что размер Солнечной системы зависит от того, какое определение вы используете, и может варьироваться от 18 миллиардов километров до более чем 10 триллионов.

Предыдущая версия этой статьи была опубликована в ноябре 2022 года.