منظومه شمسی کجا تمام می‌شود؟

بسته به نحوه تعریف، مرز منظومه شمسی می‌تواند کمربند کویپر، هلیوپوز یا ابر اورت باشد.

منظومه شمسی از ۸ سیاره تشکیل شده است. عکس: ناسا/JPL — منظومه شمسی از ۸ سیاره تشکیل شده است. عکس: *ناسا/JPL*

منظومه شمسی بسیار وسیع است و شامل هشت سیاره، پنج سیاره کوتوله، صدها قمر و میلیون‌ها سیارک و دنباله‌دار می‌شود. همه آنها با سرعت هزاران کیلومتر در ساعت به دور خورشید و در بسیاری از موارد به دور یکدیگر می‌چرخند. پس منظومه شمسی کجا تمام می‌شود؟ پاسخ به این بستگی دارد که منظومه شمسی را چگونه تعریف کنید.

طبق گفته ناسا، منظومه شمسی سه مرز بالقوه دارد: کمربند کویپر (کمربندی از اجرام سنگی فراتر از مدار نپتون)، هلیوپوز (لبه میدان مغناطیسی خورشید) و ابر اورت (منطقه‌ای دوردست حاوی دنباله‌دار که تقریباً از زمین نامرئی است).

کمربند کویپر

کمربند کویپر از فاصله 30 تا 50 واحد نجومی (AU) از خورشید امتداد دارد (1 AU فاصله بین زمین و خورشید است). این منطقه مملو از سیارک‌ها و سیارات کوتوله‌ای مانند پلوتو است که در اثر درگیری‌های گرانشی با سیارات، از منظومه شمسی داخلی به بیرون پرتاب شده‌اند.

برخی از ستاره‌شناسان معتقدند که کمربند کویپر باید لبه منظومه شمسی در نظر گرفته شود، زیرا نمایانگر لبه دیسک پیش‌سیاره‌ای خورشید است. دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای حلقه‌هایی از گاز و غبار هستند که بعدها به سیارات، قمرها و سیارک‌ها تبدیل شدند.

دن ریسنفلد، محقق آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو، ایالات متحده، گفت: «اگر منظومه شمسی را به طور محدود فقط به خورشید و سیارات تعریف کنیم، آنگاه لبه کمربند کویپر را می‌توان لبه منظومه شمسی در نظر گرفت.»

کمربند کویپر پر از سیارک‌هایی است که منظومه شمسی را احاطه کرده‌اند. عکس: بی‌بی‌سی — کمربند کویپر پر از سیارک‌هایی است که منظومه شمسی را احاطه کرده‌اند. عکس: *بی‌بی‌سی*

اما برخی از ستاره‌شناسان این تعریف را بیش از حد ساده‌انگارانه می‌دانند. مایک براون از موسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) توضیح می‌دهد: «این واقعاً درست نیست. از زمان تشکیل سیارات، اجسام بسیار جابجا شده‌اند - عمدتاً به سمت بیرون».

بر این اساس، کمربند کویپر شامل همه چیز در منظومه شمسی نیست. در اکتبر ۲۰۲۳، کشف مجموعه‌ای از اجرام جدید در خارج از کمربند کویپر نشان داد که ممکن است "کمربند کویپر دوم" در فاصله دورتری وجود داشته باشد. برخی از محققان معتقدند که عدم قطعیت در مورد لبه بیرونی این منطقه، تعیین مرز قابل اعتمادی برای منظومه شمسی را غیرممکن می‌کند.

ژاپن پر

هلیوپوز لبه بیرونی هلیوسفر است - منطقه‌ای که تحت تأثیر میدان مغناطیسی خورشید قرار دارد. در هلیوپوز، باد خورشیدی یا جریان ذرات باردار ساطع شده از خورشید، برای دفع تابش‌های دریافتی از سایر ستارگان و موجودات کیهانی در کهکشان راه شیری بسیار ضعیف می‌شود.

ریزنفلد گفت: «از آنجا که پلاسمای درون هلیوسهت از خورشید و پلاسمای بیرون هلیوسهت از ناحیه‌ی میان‌ستاره‌ای سرچشمه می‌گیرد، برخی هلیوسهت را مرز منظومه‌ی شمسی می‌دانند.» فضای بیرون هلیوسهت نیز اغلب «فضای میان‌ستاره‌ای» (فضای بین ستارگان) نامیده می‌شود.

دو فضاپیما از هلیوپوز عبور کرده‌اند: وویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ و وویجر ۲ در سال ۲۰۱۸. همانطور که آنها فراتر از هلیوپوز پرواز می‌کردند، وویجرها به سرعت تغییراتی را در نوع و شدت مغناطیس و تابشی که به سمت آنها می‌آمد، تشخیص دادند. براون گفت، این نشان می‌دهد که آنها از نوعی مرز عبور کرده‌اند.

با این حال، هلیوسفر کروی نیست، بلکه یک توده کشیده است. بنابراین، استفاده از هلیوپوز برای تعریف منظومه شمسی، یک سیستم تحریف شده ایجاد می‌کند که برخلاف دیدگاه برخی از محققان سیستم‌های سیاره‌ای است.

شبیه‌سازی پرواز فضاپیماهای وویجر ۱ و وویجر ۲ در فضا. عکس: NASA/JPL-Caltech — شبیه‌سازی پرواز وویجر ۱ و وویجر ۲ در فضا. عکس: *NASA/JPL-Caltech*

ابر اورت

طبق گفته ناسا، ابر اورت دورترین و وسیع‌ترین مرز بالقوه منظومه شمسی است که تا حدود ۱۰۰۰۰۰ واحد نجومی از ستاره امتداد دارد. ریزنفلد گفت: «افرادی که منظومه شمسی را به عنوان هر چیزی که از نظر گرانشی به خورشید وابسته است تعریف می‌کنند، لبه ابر اورت را لبه منظومه شمسی می‌دانند.»

برای برخی از محققان، این یک انتخاب ایده‌آل برای مرز منظومه شمسی است زیرا، در تئوری، یک منظومه سیاره‌ای از تمام اجرامی که به دور یک ستاره می‌چرخند تشکیل شده است. با این حال، محققان دیگر استدلال می‌کنند که ابر اورت در فضای بین ستاره‌ای و بنابراین خارج از منظومه شمسی قرار دارد، حتی اگر به خورشید متصل باشد. علاوه بر این، دانشمندان در مورد محل واقعی پایان ابر اورت مطمئن نیستند، و این باعث می‌شود مرز آن نسبت به کمربند کویپر کمتر قابل اعتماد باشد.

رایج‌ترین مرزها

از بین این سه مرز بالقوه، هلیوشیت (heliosheath) مرزی است که اغلب توسط محققان و ناسا برای تعریف منظومه شمسی استفاده می‌شود. دلیل آن این است که مکان‌یابی آن آسان‌تر است و ویژگی‌های مغناطیسی در دو طرف آن به طور قابل توجهی متفاوت است.

اما ریسنفلد می‌گوید این بدان معنا نیست که هر چیزی فراتر از پوشش خورشیدی باید یک جرم میان‌ستاره‌ای، مانند سنگ فضایی غول‌پیکر «اوموآموا» باشد. او می‌گوید: «ابر اورت بخشی از موادی است که سیارات را تشکیل می‌دهد، بنابراین حاوی مواد منظومه شمسی است، نه مواد میان‌ستاره‌ای.»

پنجشنبه تائو (طبق گفته Live Science )

لینک منبع