היכן מסתיימת מערכת השמש?

[מודעה_1]

בהתאם לאופן הגדרתה, גבול מערכת השמש יכול להיות חגורת קויפר, ההליופאוזה או ענן אורט.

מערכת השמש מורכבת מ-8 כוכבי לכת. צילום: נאס — מערכת השמש מורכבת מ-8 כוכבי לכת. צילום: *נאס"א/JPL*

מערכת השמש היא עצומה, וכוללת שמונה כוכבי לכת, חמישה כוכבי לכת ננסיים, מאות ירחים ומיליוני אסטרואידים ושביטים. כולם מקיפים את השמש, ובמקרים רבים זה את זה, במהירויות של אלפי קילומטרים לשעה. אז היכן מסתיימת מערכת השמש? התשובה תלויה באופן שבו מגדירים את מערכת הפלנטריות.

על פי נאס"א, למערכת השמש שלושה גבולות פוטנציאליים: חגורת קויפר (חגורה של גופים סלעיים מעבר למסלולו של נפטון), ההליופאוזה (קצה השדה המגנטי של השמש), וענן אורט (אזור מרוחק המכיל שביטים, כמעט בלתי נראה מכדור הארץ).

חגורת קויפר

חגורת קויפר משתרעת במרחק של 30 עד 50 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש (1 AU הוא המרחק בין כדור הארץ לשמש). אזור זה מלא באסטרואידים ובכוכבי לכת ננסיים, כמו פלוטו, שנפלטו ממערכת השמש הפנימית עקב מאבקים כבידתיים עם כוכבי הלכת.

ישנם אסטרונומים הטוענים כי יש להתייחס לחגורת קויפר כקצה מערכת השמש משום שהיא מייצגת את מה שהיה אמור להיות קצה הדיסקה הפרוטופלנטרית של השמש. דיסקות פרוטופלנטריות הן טבעות של גז ואבק שהתפתחו מאוחר יותר לכוכבי לכת, ירחים ואסטרואידים.

"אם נגדיר באופן צר את מערכת השמש רק כשמש וכוכבי הלכת, אזי קצה חגורת קויפר יכול להיחשב כקצה מערכת השמש", אמר דן רייזנפלד, חוקר במעבדה הלאומית לוס אלמוס בניו מקסיקו, ארה"ב.

חגורת קויפר מלאה באסטרואידים המקיפים את מערכת השמש. צילום: BBC — חגורת קויפר מלאה באסטרואידים המקיפים את מערכת השמש. צילום: *BBC*

אבל יש אסטרונומים שרואים בהגדרה הזו פשטנית מדי. "זה לא באמת נכון. דברים זזו הרבה - בעיקר החוצה - מאז שנוצרו כוכבי הלכת", מסביר מייק בראון מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech).

בהתאם לכך, חגורת קויפר אינה מכילה את כל מה שנמצא במערכת השמש. באוקטובר 2023, גילוי סדרה של עצמים חדשים מחוץ לחגורת קויפר הצביע על כך שייתכן שיש "חגורת קויפר שנייה" רחוק יותר. ישנם חוקרים הסבורים כי חוסר הוודאות לגבי הקצה החיצוני של אזור זה אינו מאפשר לקבוע גבול אמין של מערכת השמש.

יפן מלאה

ההליופאוזה היא הקצה החיצוני של ההליוספירה - האזור המושפע מהשדה המגנטי של השמש. בהליופאוזה, רוח השמש, או זרם החלקיקים הטעונים הנפלטים מהשמש, הופכת חלשה מדי מכדי לדחות את הקרינה המתקרבת מכוכבים וישויות קוסמיות אחרות בשביל החלב.

"מכיוון שהפלזמה בתוך מעטפת ההליוס מקורה בשמש והפלזמה מחוץ למעטפת ההליוס מקורה באזור הבין-כוכבי, יש אנשים הרואים בהליוסאת' את גבול מערכת השמש", אמר רייזנפלד. החלל מחוץ למעטפת ההליוסאת' נקרא לעתים קרובות גם "החלל הבין-כוכבי" (ההחלל שבין כוכבים).

שתי חלליות חצו את תקופת ההליופאוזה: וויאג'ר 1 בשנת 2012 וויאג'ר 2 בשנת 2018. כשהן טסו מעבר לתקופת ההליופאוזה, הוויאג'רים זיהו במהירות שינויים בסוג ובעוצמת המגנטיות והקרינה המתקרבות אליהן. דבר זה מצביע על כך שהן חצו סוג של גבול, אמר בראון.

עם זאת, ההליוספירה אינה כדורית אלא מסה מוארכת. לכן, שימוש בהליופאוזה כדי להגדיר את מערכת השמש ייצור מערכת מעוותת, דבר שסותר את השקפותיהם של חלק מחוקרי מערכת הפלנטריות.

סימולציה של חלליות וויאג'ר 1 וויאג'ר 2 טסות בחלל. צילום: נאס — סימולציה של וויאג'ר 1 וויאג'ר 2 טסים בחלל. צילום: *נאס"א/JPL-Caltech*

ענן אורט

על פי נאס"א, ענן אורט הוא הגבול הפוטנציאלי הרחוק והרחב ביותר של מערכת השמש, המשתרע עד כ-100,000 יחידות אסטרונומיות מהכוכב. "אנשים המגדירים את מערכת השמש ככל דבר הקשור לשמש מבחינה כבידה רואים בקצה ענן אורט את קצה מערכת השמש", אמר רייזנפלד.

עבור חלק מהחוקרים, זוהי בחירה אידיאלית לגבול מערכת השמש מכיוון שבתיאוריה, מערכת פלנטרית מורכבת מכל העצמים המקיפים כוכב. עם זאת, חוקרים אחרים טוענים שענן אורט ממוקם בחלל הבין-כוכבי ולכן מחוץ למערכת השמש, גם אם הוא קשור לשמש. בנוסף, מדענים אינם בטוחים היכן ענן אורט מסתיים בפועל, מה שהופך אותו לגבול פחות אמין מחגורת קויפר.

הגבולות הנפוצים ביותר

מבין שלושת הגבולות הפוטנציאליים, הליוסאת' הוא זה בו משתמשים לרוב חוקרים ונאס"א להגדרת מערכת השמש. הסיבה לכך היא שהוא הקל ביותר לאיתור והמאפיינים המגנטיים משני הצדדים שונים באופן משמעותי.

אבל זה לא אומר שכל מה שמעבר להליוסאת' חייב להיות עצם בין-כוכבי, כמו סלע החלל הענק 'אומואמואה', אומר רייזנפלד. "ענן אורט הוא חלק מהחומר שמרכיב את כוכבי הלכת, ולכן הוא מכיל חומר של מערכת השמש, לא חומר בין-כוכבי", הוא אומר.

ת'ו טאו (על פי Live Science )

[מודעה_2]
קישור למקור