Солнечная система – это Солнце и все, что вращается вокруг него. Вращающиеся вокруг Солнца тела можно поделить на три группы – планеты, карликовые планеты и малые тела вроде комет и астероидов. У некоторых из них есть спутники. Кроме небесных тел существует еще солнечный ветер, магнитные поля и гравитация.
Центр Солнечной системы – это Солнце. Мы расположены к нему достаточно близко – всего каких-то 150 000 000 километров! Это означает, что между нами и Солнцем может вместиться почти 12 000 планет размером с Землю. На машине такое расстояние можно преодолеть примерно за 200 лет непрерывной езды (возможно, на Земле даже не хватит для этого топлива), а на самолете – всего за 24 года. Свет долетает до нас за 8 минут. В астрономии расстояние от Земли до Солнца называют гордо и просто – одна астрономическая единица. Именно в астрономических единицах (а.е.) принято измерять расстояние внутри Солнечной системы.
Давай попробуем сделать линейку для измерений. Найди какую-нибудь длинную нитку и сделай в самом начале узелок. Это будет Солнце. Отметь на расстоянии в 1 сантиметр от него точку – это Земля (можно отметить ее ручкой или фломастером). Сантиметр будет нашей астрономической единицей.
Если нас будет интересовать самая далекая от Солнца планета – это Нептун, то до него от Солнца 30 а.е. (или 30 см на нашей нитке). Все, что вращается вокруг Солнца дальше называется транснепту́новыми объектами (приставка «транс» обозначает, что они находятся за Нептуном). Во-первых, это астероидный пояс Ко́йпера (здесь находится Плутон). Пояс начинается сразу за орбитой Нептуна и заканчивается примерно в 60 а.е. от Солнца (60 см на нитке). Во-вторых, за поясом Койпера должно быть еще и облако Оорта. Его нельзя наблюдать в телескоп, так мало в нем объектов и настолько они малы. Однако должны же откуда-то прилетать к нам долгопериодические кометы, которые в теории и составляют облако. Их орбиты настолько сильно вытянуты, что им требуются десятки тысяч лет, чтобы подлететь к Солнцу и снова улететь в облако Оорта. Поэтому они и долгопериодические – период оборота и правда очень долгий.
Где-то внутри облака Оорта солнечный ветер встречается и смешивается с межзвездной средой. Это означает, что до этого момента в пространстве можно ловить частицы, которые летят от Солнца, а потом – уже и от других звезд. Близко к Солнцу звездного ветра почти нет, его едва ли не полностью выдувает солнечным. Это место находится на расстоянии в 130–150 а.е. от Солнца (нужно отмерить полтора метра на нитке) и называется гелиопа́узой. Именно гелиопаузу сейчас пересекают космические корабли «Во́яджер-1» и «Во́яджер-2». Многие ученые считают, что граница Солнечной системы пролегает именно здесь, потому что космическая среда уже похожа на обычную межзвездную. Но кроме солнечного ветра у Солнца есть еще и гравитация.
Облако Оорта должно закончиться на границе сферы Хи́лла. Эта сфера – огромный шар, внутри которого солнечная гравитация еще способна удерживать хоть что-то. То есть граница солнечной сферы Хилла – место, где заканчивается власть солнечной гравитации.
Сейчас один из самых далеких известных нам объектов Солнечной системы – астероид Седна. Его орбита – это очень сильно вытянутый овал. Ближе всего он может подлететь к Солнцу на расстояние 76 а.е., а дальше всего – на 1000 а.е. (на целых 10 метров от нашего узла, обозначающего Солнце). Однако гравитация нашей звезды расходится гораздо дальше, поэтому конец облака Оорта может оказаться на расстоянии почти в полтора световых года или 100 000 а.е. Для обозначения этого расстояния нам потребовался бы километр нитки.
Кстати, на нашей линейке до ближайшей к Солнцу звезды будет почти 3 километра (2700 метров, если точнее), а расстояние от Земли до Луны – одна пятидесятая миллиметра.
Самый далекий от Солнца рукотворный объект – космический корабль «Вояджер-1». В начале 2024 года расстояние до него составляло 162 а.е. Чтобы преодолеть это расстояние ему потребовалось почти 50 лет. «Вояджер-2» был запущен почти одновременно с первым и расстояние до него – 136 а.е.
Отметь на своей нитке другие планеты. Расстояние от планет до Солнца можно найти в интернете.