צ'אט משותף הַדגָמָה

מַעֲרֶכֶת הַשֶׁמֶשׁ

מערכת השמש היא המערכת הקשורה כבידתית של השמש והעצמים המקיפים אותה. היא נוצרה לפני 4.6 מיליארד שנים מקריסה כבידתית של ענן מולקולרי בין-כוכבי ענק. הרוב המכריע (99.86%) של מסת המערכת נמצאת בשמש, כאשר רוב המסה הנותרת נמצאת בכוכב הלכת צדק. מערכת הפלנטרית סביב השמש מכילה שמונה כוכבי לכת. ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים - מרקורי, נוגה, כדור הארץ ומאדים - הם כוכבי לכת יבשתיים, המורכבים בעיקר מסלע ומתכת. ארבעת כוכבי הלכת הענקיים של המערכת החיצונית גדולים וגדולים משמעותית מהכוכבים היבשתיים. שני הגדולים ביותר, צדק ושבתאי, הם ענקי גז, המורכבים בעיקר ממימן והליום; שני הבאים, אורנוס ונפטון, הם ענקי קרח, המורכבים בעיקר מחומרים נדיפים בעלי נקודות התכה גבוהות יחסית בהשוואה למימן והליום, כגון מים, אמוניה ומתאן. לכל שמונת כוכבי הלכת יש מסלולים כמעט מעגליים הנמצאים בסמוך למישור מסלול כדור הארץ, הנקרא המילקה.

יש מספר לא ידוע של כוכבי לכת ננסיים קטנים יותר וגופים קטנים רבים במערכת השמש המקיפים את השמש. שישה מכוכבי הלכת העיקריים, ששת כוכבי הלכת הננסיים הגדולים ביותר האפשריים, ורבים מהגופים הקטנים יותר, מקיפים לוויינים טבעיים, המכונים בדרך כלל "ירחים" על שם ירח כדור הארץ. שני לוויינים טבעיים, ירח צדק גנימד וירח שבתאי טיטאן, גדולים יותר ממרקורי, כוכב הלכת היבשתי הקטן ביותר, אם כי פחות מסה, וירח צדק קליסטו גדול כמעט באותה מידה. כל אחד מכוכבי הלכת הענקיים וכמה גופים קטנים יותר מוקפים בטבעות פלנטריות של קרח, אבק וירחים קטנים. חגורת האסטרואידים, הנמצאת בין מסלוליהם של מאדים לצדק, מכילה עצמים המורכבים מסלע, מתכת וקרח. מעבר למסלולו של נפטון נמצאים חגורת קויפר ודיסקת הפזורה, שהם אוכלוסיות של עצמים המורכבים בעיקר מקרח וסלע.

בקצה של מערכת השמש שוכנת קבוצה של כוכבי לכת קטנים הנקראים עצמים מנותקים. קיים ויכוח ניכר לגבי מספר העצמים הללו שיהיו. חלק מהעצמים הללו גדולים מספיק כדי להתעגל תחת כוח הכבידה שלהם ולכן להיות מסווגים ככוכבי לכת ננסיים. אסטרונומים מקבלים בדרך כלל כתשעה עצמים ככוכבי לכת ננסיים: האסטרואיד קרס, עצמים בחגורת קויפר פלוטו, אורקוס, האומאה, קוואואר ומאקמאקה, ועצמי הדיסקה המפוזרים גונגגונג, אריס וסדנה. אוכלוסיות שונות של גופים קטנים, כולל שביטים, קנטאורים וענני אבק בין-כוכביים, נעות בחופשיות בין אזורי מערכת השמש.

רוח השמש, זרם של חלקיקים טעונים הזורמים החוצה מהשמש, יוצרת אזור דמוי בועה של תווך בין-כוכבי בתווך הבין-כוכבי המכונה ההליוספירה. ההליופאוזה היא הנקודה שבה הלחץ מרוח השמש שווה ללחץ הנגדי של התווך הבין-כוכבי; היא משתרעת עד לקצה הדיסקה המפוזרת. ענן אורט, הנחשב למקור לשביטים ארוכי-מחזור, עשוי להתקיים גם במרחק של פי אלף בערך מההליוספירה. מערכת השמש ממוקמת במרחק של 26,000 שנות אור ממרכז גלקסיית שביל החלב בזרוע אוריון, המכילה את רוב הכוכבים הנראים בשמי הלילה. הכוכבים הקרובים ביותר נמצאים בתוך מה שנקרא הבועה המקומית, כאשר הקרוב ביותר, פרוקסימה קנטאורי, נמצא במרחק של 4.2441 שנות אור.

מבנה והרכב

פירוש המילה solar הוא "התייחס לשמש", נגזר מהמילה הלטינית sol, שמשמעותה שמש. השמש היא הרכיב הכבידתי הדומיננטי במערכת השמש, ומערכת הפלנטרית שלה נשמרת במצב יציב יחסית ומתפתח באיטיות על ידי מסלולים מבודדים הקשורים לכבידה סביב השמש.

מסלולים

כוכבי הלכת ועצמים גדולים אחרים במסלול סביב השמש נמצאים ליד מישור מסלול כדור הארץ, המכונה המילקה. עצמים קפואים קטנים יותר, כמו שביטים, מקיפים לעתים קרובות בזוויות גדולות משמעותית ממישור זה. לרוב כוכבי הלכת במערכת השמש יש מערכות משניות משלהם, המקיפים לוויינים טבעיים הנקראים ירחים. רבים מהלוויינים הטבעיים הגדולים ביותר נמצאים בסיבוב סינכרוני, כאשר פאה אחת פונה לצמיתות כלפי האם. לארבעת כוכבי הלכת הענקיים יש טבעות פלנטריות, רצועות דקות של חלקיקים זעירים המקיפים אותם יחד.

כתוצאה מהיווצרות מערכת השמש, כוכבי לכת ורוב העצמים האחרים מקיפים את השמש באותו כיוון שבו השמש מסתובבת. כלומר, נגד כיוון השעון, כפי שנצפה מעל הקוטב הצפוני של כדור הארץ. ישנם יוצאים מן הכלל, כמו שביט האלי. רוב הירחים הגדולים יותר מקיפים את כוכבי הלכת שלהם בכיוון פרוגרדי, התואם את סיבוב כוכבי הלכת; ירח נפטון, טריטון, הוא הגדול ביותר שמקיף בכיוון ההפוך, בנסיגה. רוב העצמים הגדולים יותר מסתובבים סביב צירם בכיוון פרוגרדי יחסית למסלולם, אם כי סיבובו של נוגה הוא בנסיגה.

בקירוב ראשון טוב, חוקי קפלר לתנועה פלנטרית מתארים את מסלולי העצמים סביב השמש. חוקים אלה קובעים שכל גוף נע לאורך אליפסה כאשר השמש נמצאת במוקד אחד, מה שגורם למרחק הגוף מהשמש להשתנות במהלך השנה שלו. הגישה הקרובה ביותר של גוף לשמש נקראת פריהליון שלו, בעוד שהנקודה הרחוקה ביותר שלו מהשמש נקראת אפליון שלו.: 9-6 מסלולי כוכבי הלכת כמעט מעגליים, אך שביטים, אסטרואידים ועצמים רבים בחגורת קויפר עוקבים אחר מסלולים אליפטיים מאוד. חוקי קפלר מתחשבים רק בהשפעת כוח המשיכה של השמש על גוף מקיף, ולא בכוח המשיכה של גופים שונים זה על זה. בסולם זמן אנושי, ניתן להסביר הפרעות נוספות אלו באמצעות מודלים מספריים: 9-6 אך מערכת כוכבי הלכת יכולה להשתנות באופן כאוטי במשך מיליארדי שנים.

התנע הזוויתי של מערכת השמש הוא מדד לכמות הכוללת של תנע מסלולי וסיבובי שיש לכל רכיביה הנעים. למרות שהשמש שולטת במערכת מבחינת מסה, היא אחראית רק לכ-2% מהתנע הזוויתי. כוכבי הלכת, הנשלטים על ידי צדק, אחראים לרוב שאר התנע הזוויתי עקב שילוב המסה, המסלול והמרחק שלהם מהשמש, עם תרומה משמעותית אפשרית משביטים.

הֶרכֵּב

המבנה הכללי של האזורים הממופים של מערכת השמש מורכב מהשמש, ארבעה כוכבי לכת פנימיים קטנים יותר המוקפים בחגורה של אסטרואידים סלעיים בעיקר, וארבעה כוכבי לכת ענקיים המוקפים בחגורת קויפר, המורכבת בעיקר מעצמים קרחוניים. אסטרונומים מחלקים לעיתים מבנה זה באופן לא רשמי לאזורים נפרדים. מערכת השמש הפנימית כוללת את ארבעת כוכבי הלכת הארציים ואת חגורת האסטרואידים. מערכת השמש החיצונית נמצאת מעבר לאסטרואידים, כולל ארבעת כוכבי הלכת הענקיים. מאז גילוי חגורת קויפר, החלקים החיצוניים ביותר של מערכת השמש נחשבים לאזור נפרד המורכב מהעצמים שמעבר לנפטון.

המרכיב העיקרי של מערכת השמש הוא השמש, כוכב בעל מסה נמוכה המכיל 99.86% מהמסה הידועה של המערכת ושולט בה מבחינה כבידתית. ארבעת הגופים הגדולים ביותר המקיפים את השמש, כוכבי הלכת הענקיים, מהווים 99% מהמסה הנותרת, כאשר צדק ושבתאי מהווים יחד יותר מ-90%. העצמים הנותרים של מערכת השמש (כולל ארבעת כוכבי הלכת הארציים, כוכבי הלכת הננסיים, ירחים, אסטרואידים ושביטים) מהווים יחד פחות מ-0.002% מהמסה הכוללת של מערכת השמש.

השמש מורכבת מכ-98% מימן והליום, וכך גם צדק ושבתאי. קיים גרדיאנט הרכב במערכת השמש, שנוצר על ידי חום ולחץ אור מהשמש הקדומה; אותם עצמים הקרובים יותר לשמש, המושפעים יותר מחום ולחץ אור, מורכבים מיסודות בעלי נקודות התכה גבוהות. עצמים רחוקים יותר מהשמש מורכבים בעיקר מחומרים בעלי נקודות התכה נמוכות יותר. הגבול במערכת השמש שמעבר לו חומרים נדיפים אלה יכולים להתלכד ידוע כקו הכפור, והוא נמצא בערך פי חמישה ממרחק כדור הארץ מהשמש.

העצמים במערכת השמש הפנימית מורכבים בעיקר מחומרים סלעיים, כגון סיליקטים, ברזל או ניקל. צדק ושבתאי מורכבים בעיקר מגזים בעלי נקודות התכה נמוכות במיוחד ולחץ אדים גבוה, כגון מימן, הליום וניאון. לקרחים, כמו מים, מתאן, אמוניה, מימן גופרתי ופחמן דו-חמצני, יש נקודות התכה של עד כמה מאות קלווין. ניתן למצוא אותם כקרח, נוזל או גז במקומות שונים במערכת השמש. חומרים קפואים מהווים את רוב הלוויינים של כוכבי הלכת הענקיים, כמו גם את רוב אורנוס ונפטון (המכונים "ענקי הקרח") ואת העצמים הקטנים הרבים הנמצאים מעבר למסלולו של נפטון. יחד, גזים וקרחים מכונים חומרים נדיפים.