太陽系はどこで終わりますか?


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これは私が過去に何度も聞いたことがある質問であり、サイトをすばやく検索すると、ここでは尋ねられていないと言われているので、尋ねる(そして答える)ことも考えました。誰かが自分の質問をしたり答えたりすることはめったにないことは知っていますが、ここでうまくいくと思います。だれでも、ここにいるすべての人からの入力(他の答えを含む)を歓迎します。

太陽は、最も近い恒星系であるアルファケンタウリ系からおよそ4光年離れています。しかし、私たちの太陽系の惑星は、太陽から遠く離れた惑星にさえ近くありません。太陽系はどこで終わりますか?エッジは、海王星、カイパーベルト、オールトクラウドなどの軌道と見なされますか?

注:Physics SEに関するこの質問は似ていますが、ここに投稿された回答は異なる方向に進みます。


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ブリリアント質問-長い間、私(および他の多くの)興味をそそらた何か

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必須のxkcd
Sparhawk

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投票についてはわかりませんが、私から+1を受け取ります。いい質問ですね。
ファンタジア

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質量Mの星による距離接近遭遇の頻度と、そのような遭遇が軌道半径Rの物体を放出する確率を推定できた場合、平均で数十億年にわたって「Objects at R > R L80%の確率で排出されますが、R < R Lのオブジェクトは80%の確率で排出されません。そのようなことが行われましたか?DMRR>RL80R<RL80
キース・マクラリー

回答:


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ケースウェスタンリザーブ大学のウェブページThe Edge of the Solar System(2006)によると、重要な考慮事項は

太陽系に関する限り、「エッジ」の概念全体はやや不正確です。物理的な境界はなく、「太陽系はここで終わります」というサインがある壁越しにはありません。しかし、私たちの太陽系の外側のメンバーを含む空間の特定の領域と、太陽がもはや影響を保持できない領域があります。

その定義の最後の部分は、太陽系の端の実行可能な定義のようです。具体的には、

太陽系の「エッジ」の有効な境界領域はヘリオポーズです。これは、太陽の太陽風が他の星の太陽風と出会う宇宙の領域です。約176億マイル(120 AU)離れていると推定される変動境界です。これはOort Cloud内にあることに注意してください。

記事は、上記のビットは日付されているが、ヘリオポーズの概念は、まだ科学者に注目されている、特にそれがどれだけ離れているか-それゆえ、継続的に関心ボイジャーミッション、それは3段階があることを、ウェブサイト上で述べて、 :

  • 終了ショック

終了ショックを通過すると、終了ショック段階が終了し、ヘリオシース探査段階が開始されました。ボイジャー1は2004年12月に94 AUで終了ショックを通過し、ボイジャー2は2007年8月に84 AUで終了しました。

(AU =天文単位=地球と太陽の平均距離= 150,000,000km)

  • ヘリオシース

宇宙船は、太陽風に含まれる太陽の磁場と粒子がまだ支配的なヘリオシース環境で動作しています。

2013年9月現在、ボイジャー1は太陽から187億キロメートル(125.3 AU)の距離にあり、ボイジャー2は153億キロメートル(102.6 AU)の距離にありました。

Voyagerページで注意すべき非常に重要なことは、

ヘリオシースの厚さは不確かであり、横断するのに数年かかると数十AUの厚さになる可能性があります。

  • NASAのVoyagerページで定義されている星間空間

ヘリオポーズを通過すると、宇宙船が星間風が支配的な環境で動作し、星間探査段階が始まります。

Voyagerミッションページには、上記のパラメーターの次の図が表示されます。

ここに画像の説明を入力してください

最近の観測記事で報告され、我々はダイナミクスがそこに似ているかの完全な範囲を知らないような複雑なビットされ、太陽系の端から大きな驚きを、エッジがぼやけによってできることが明らかになりました

泡状の磁気バブルの奇妙な領域、

この記事で提案されているのは、太陽風と星間風と磁場の混合であり、次のように述べられます。

一方では、気泡は非常に多孔質のシールドのように見え、多くの宇宙線が隙間を通過できるようになります。一方、宇宙線は泡の中に閉じ込められる可能性があり、それは泡を実際に非常に良いシールドにします。


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いいね、+ 1。どこで写真を入手しましたか?
HDE 226868

@ HDE226868-ありがとう!この回答の2番目のリンクであるVoyagerミッションページから写真を入手しました。

クール。良いリンク。
HDE 226868

申し訳ありませんが、受け入れるのに非常に時間がかかりましたが、しばらく待って、他にどんな回答(どれも!)素晴らしい答え。
HDE 226868

@ HDE226868謝罪は必要ありません-しばらく待って見るのは良い戦略です。

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これが私の答えです。できるだけ包括的にするようにします。

太陽系の端を定義するのはかなり難しいです。ほとんどの人はおそらく、オブジェクトが太陽に重力的に拘束されなくなる場所としてそれを定義するでしょう。しかし、それは質問を少しずらすだけです:その境界線はどこですか?これに答えるために、太陽系の領域を調べます。

最初の領域は、内側の惑星の領域です-基本的には、小惑星帯の内側からすべてのものです。それは、火星、地球、金星、水星、それらの月、およびそれらを囲むすべての小さな物体で構成されています。想像できるように、内側の太陽系は非常に岩だらけです。地球型惑星は主に岩でできており、小惑星や内惑星の衛星も同様です。

第2の領域はガス巨人のドメインです。木星、土星、天王星、海王星、それらの衛星、リングシステム、およびトロイの木馬の小惑星などの小さな体で構成されています。ガス巨人は、太陽系が最初に形成されたとき、太陽系に大きな影響を与え、岩の塊を引き込み、月をつかみ、軌道を安定化または不安定化させました。ナイスモデルによると)外側に移動したものもありますが、軌道は現在安定しています。ガス巨人は、大部分がガスでできていますが、固体または溶融コアを持っていると考えられています。彼らの月の構成はおなじみです-より内側の太陽系のオブジェクトのようです。

次はカイパーベルトです。小惑星帯のいとことして時々紹介されますが、それは正確ではありません。カイパーベルトを構成する物体は、岩と氷の塊です。カイパーベルトボディやネプチューン天体の顕著な例は、Pl王星、Pl王星、セドナ、メイクメイク、ハウメアです。いくつかの短周期彗星を含む多くの小さなオブジェクトもあります(ただし、これらはあまり適切ではないが、あまり知られていない「散乱ディスク」の一部です)。他の惑星について何年もの間理論がありましたが、可能性が高いとは考えられていません。ベルトの長さは30から50 AUです。

さらに外には、Jort Oortにちなんで名付けられたOort Cloudがあります。Oort Cloud内のオブジェクトの観測は不可能ではないにしても非常に困難であるため、その存在はまだ確認されていません。長い周期の彗星と小さな物体が存在します。これらも岩と氷で構成されています。Oort Cloudは、信じられないほどの50,000 AUまで拡張すると考えられています。これまでに述べた他の領域はほぼ平面ですが、オールトクラウドは球状です。

太陽系の質量の大部分は太陽系内にあるが、太陽系と星間空間との境界は実際にはその内側にあると考えられているため、遠方のオールト雲は太陽系の端であると考える人もいます。ヘリオポーズ。太陽風が星間物質と出会う場所であるため、これは一般に太陽系の境界として受け入れられます。これはしばしばボイジャー1が2013年に通過した121 AUに配置されます。ヘリオポーズは太陽圏の遠方の境界であり、それを超えて星間媒体が制御します。内部の「レイヤー」は、終了ショックとヘリオシースに囲まれています。

要約すると、太陽系は多くの地域で構成されていますが、ヘリオポーズはその外側の境界と見なされます。

繰り返しになりますが、この質問と回答に関するすべての情報を歓迎します。


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この質問が議論されるたびに、ヘリオポーズまたはそのバリエーションが答えとして与えられているようです。そして、Oort Cloudはそれを超えて広がっていると述べられています。

したがって、より正しい答えは、すべての実用的な目的のために、物体が太陽系の重心にもはやバインドされていない距離で終わることです。これは通常、重力の影響範囲を近似するHill Sphereによって定義されます。

太陽系の範囲の簡単な見方の1つは、局所星と銀河核に関する太陽の丘球です。(1)

これは、23.6万AU、約3.6光年に及びます。繰り返しますが、壁ではありません。(1)Cherbatov(1965)によると、太陽の重力球の半径は次のように細分される可能性があります。

  • 4500 AUまでの魅力の範囲(太陽の魅力>銀河中心の魅力)

  • 動作範囲60,000 AU(軌道計算で太陽を中心体として使用し、銀河中心を摂動体として使用する方が便利)、最後に

  • ヒルスフィア230,000 AU(オブジェクトはこの制限内で軌道に乗って太陽に保持されなければなりません)。


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NASAは、太陽風だけでなく重力による引力がシフトするときだと言っていると思います...それは、太陽に引力も太陽風もないということではなく、太陽の影響が周囲の環境よりも少なくなっているということです。簡単に言えば、太陽が綱引きに勝てなくなったときです。


これにはどのようなソースがありますか?
HDE 226868
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