Де кордон Сонячної системи? Закінчується вона одразу за орбітою Нептуна чи за орбітою найвіддаленішої з карликових планет поясу Койпера? Чи на геліопаузі? Або взагалі тягнеться до середини відстані до сусідньої зорі?
Вісім великих планет
Як ви собі уявляєте Сонячну систему? Мабуть, як Сонце і вісім планет, що обертаються навколо нього. Саме такого характеру картинки видає пошуковик при такому запиті. Але чи це справді так? Відповідь залежить від того, наскільки точною ви її хочете бачити та як саме визначаєте саме поняття «Сонячна система».
Бо, наприклад, якщо іти від розподілу мас, то практично 100 % маси Сонячної системи припадає на Сонце та ці вісім планет. Якщо бути точнішим, то приблизно 99,99945 %. Ще приблизно 0,00005 % — це Головний пояс астероїдів і всі дрібні тіла, афелії яких розташовані всередині орбіти Нептуна.
Тому твердження, що зовнішня межа Сонячної системи розташована на відстані приблизно 4,498 млрд км, або 30,07 а. о., не можна вважати цілком хибним, адже всередині цієї межі зосереджено 99,9995 % усієї речовини, що обертається навколо Сонця.
Пояс Койпера
Однак якщо ми так відповімо, то вийде, що Плутон розташований за межами Сонячної системи, хоча він, а також Ерида, Макемаке та інші карликові планети Занептуння теж обертаються навколо Сонця. Насправді сумарно вони приблизно вдесятеро масивніші за Головний пояс астероїдів, хоча все одно становлять дуже невелику частку від маси великих планет.
Проте тут виникає непросте запитання: а де ж тоді провести зовнішню межу Сонячної системи? Річ у тім, що у багатьох об’єктів поясу Койпера орбіти достатньо близькі до кругових, і тому вони знаходяться не дуже далеко за орбітою Нептуна. Проте частина карликових планет має достатньо далекі афелії (найвіддаленіші точки орбіт): Седна — 76 а.о., Лелеакухонуа — 65 а.о., 2012 VP 113 — 80 а.о. І всі вони теж є частиною Сонячної системи.
Проте зі встановленням кордону Сонячної системи по їхнім афеліям теж є серйозна проблема. З одного боку, виявиться, що ми зарахували до складу Сонячної системи величезні об’єми практично порожнього простору тільки через те, що там обертаються кілька відносно невеликих тіл.
З іншого боку, ми насправді можемо досі не бачити найвіддаленіших тіл поясу Койпера. Якщо вони розташовані десь у районі власних афеліїв за сотні астрономічних одиниць від нас, то помітимо ми їх ще дуже нескоро, і тоді доведеться межі Сонячної системи ще раз переносити.
Хмара Оорта
Проте й пояс Койпера насправді не є найвіддаленішою від Сонця частиною нашої зоряної системи. Ще далі лежить хмара Оорта. Вважається, що саме в ній містяться мільйони комет, які час від часу залітають у центр Сонячної системи та які ми сприймаємо як дуже довгоперіодичні.
Але тут варто пояснити, що жодної комети всередині самої хмари Оорта ніхто не спостерігав. І навіть якщо вони там справді є, то середня концентрація матерії на одиницю об’єму має бути навіть нижче, ніж у поясі Койпера.
Зовнішній діаметр хмари Оорта досі залишається дискусійним. Хтось говорить про 50 тис. а.о., хтось — про світловий рік, хтось про 100 тис. а.о. І все це насправді тільки більше заплутує людей.
Адже на всіх моделях, які враховують існування цієї структури, вона справді постає як гігантська хмара. Хоча насправді навіть за максимальної оцінки кількості об’єктів у ній вона залишається майже суцільною порожнечею, де лише зрідка трапляються крихітні у порівнянні із Землею тіла.
Геліосфера
Проте, крім оцінки маси чи самих тіл, які обертаються навколо Сонця, можливий і геть інший підхід. Наше світило є джерелом високоенергетичних частинок, що прямують у напрямку від нього вусібіч. Їх ми називаємо сонячним вітром.
Своєю чергою, з космосу до нас летять частинки від інших зір. Їхній тиск значно слабший за сонячний вітер, але сила останнього при віддаленні від Сонця слабне, і на якійсь відстані вони врівноважуються.
Ця точка називається геліосферою. Оскільки наше світило рухається у просторі, то насправді вона не є сферою, а стиснута у передньому напрямку і видовжена у задньому. У 2004 році апарати Voyager досягли її на відстані близько 90 а.о. проте обидва вони рухалися в напрямку головної ударно хвилі, там, де ця дистанція найменша.
Загалом же вважається, що діаметр геліосфери в середньому складає 100 а.о. Її також цілком можна вважати межею Сонячної системи.
