Astronomia

Dove finisce il Sistema Solare?

Dove finisce il Sistema Solare?

Questa è una domanda che ho sentito molte volte in passato e una rapida ricerca sul sito dice che non è stata posta qui, quindi ho pensato che potrei anche chiederla (e rispondere). So che è raro che qualcuno chieda e risponda alla propria domanda, ma penso che potrebbe funzionare qui e accolgo con favore gli input (comprese altre risposte) da chiunque sia qui.

Il Sole è a circa 4 anni luce di distanza dal sistema stellare più vicino, il sistema Alpha Centauri. I pianeti del nostro Sistema Solare, tuttavia, non sono nemmeno così lontani dal Sole. Dove finisce il nostro Sistema Solare? Il bordo è considerato l'orbita di Nettuno, la fascia di Kuiper, la nuvola di Oort o qualcos'altro?

Nota: questa domanda su Physics SE è simile, ma le risposte pubblicate qui vanno in direzioni diverse.


Secondo la pagina web della Case Western Reserve University The Edge of the Solar System (2006) una considerazione importante è che

L'intero concetto di "bordo" è in qualche modo impreciso per quanto riguarda il sistema solare, perché non c'è confine fisico ad esso - non c'è muro oltre il quale c'è un cartello che dice: "Il sistema solare finisce qui". Esistono, tuttavia, regioni specifiche dello spazio che includono membri periferici del nostro sistema solare e una regione oltre la quale il Sole non può più esercitare alcuna influenza.

L'ultima parte di quella definizione sembra essere una valida definizione del confine del sistema solare. Nello specifico,

regione di confine valida per il "bordo" del sistema solare è l'eliopausa. Questa è la regione dello spazio dove il vento solare del sole incontra quello di altre stelle. È un confine fluttuante che si stima sia a circa 17,6 miliardi di miglia (120 UA) di distanza. Nota che questo è all'interno di Oort Cloud.

Sebbene l'articolo sopra sia un po' datato, la nozione di eliopausa è stata ancora di interesse per gli scienziati, in particolare quanto sia lontana - da qui, l'interesse per le continue missioni Voyager, che afferma sul sito web, che ha 3 fasi :

  • Shock di terminazione

Il passaggio attraverso lo shock di terminazione ha concluso la fase di shock di terminazione e ha iniziato la fase di esplorazione dell'elioguaina. Voyager 1 ha attraversato lo shock di terminazione a 94 AU nel dicembre 2004 e Voyager 2 ha attraversato a 84 AU nell'agosto 2007.

(AU = Unità Astronomica = distanza media Terra-Sole = 150.000.000 km)

  • Heliosheath

la navicella ha operato nell'ambiente dell'elioguaina che è ancora dominato dal campo magnetico del Sole e dalle particelle contenute nel vento solare.

A settembre 2013, Voyager 1 si trovava a una distanza di 18,7 miliardi di chilometri (125,3 UA) dal sole e Voyager 2 a una distanza di 15,3 miliardi di chilometri (102,6 UA).

Una cosa molto importante da notare dalla pagina Voyager è che

Lo spessore dell'elioguaina è incerto e potrebbe essere spesso decine di AU impiegando diversi anni per essere attraversato.

  • Spazio interstellare, che la pagina Voyager della NASA ha definito come

Il passaggio attraverso l'eliopausa inizia la fase di esplorazione interstellare con la navicella operante in un ambiente interstellare dominato dal vento.

La pagina della missione Voyager fornisce il seguente diagramma dei parametri sopra elencati

È un po' complicato in quanto non conosciamo la piena portata di come siano le dinamiche là fuori, una recente osservazione riportata nell'articolo Una grande sorpresa dal confine del Sistema Solare, rivela che il confine potrebbe essere sfocato da

uno strano regno di spumose bolle magnetiche,

Ciò che viene suggerito nell'articolo potrebbe essere una miscela di venti solari e interstellari e campi magnetici, affermando:

Da un lato, le bolle sembrerebbero essere uno scudo molto poroso, che consente a molti raggi cosmici di attraversare gli interstizi. D'altra parte, i raggi cosmici potrebbero rimanere intrappolati all'interno delle bolle, il che renderebbe la schiuma davvero un ottimo scudo.


Ecco la mia risposta. Cercherò di renderlo il più completo possibile.

È piuttosto difficile definire il confine del Sistema Solare. La maggior parte delle persone probabilmente lo definirebbe come un luogo in cui gli oggetti non sono più legati gravitazionalmente al Sole. Questo sposta un po' la domanda, però: dov'è quella linea di demarcazione? Per cercare di rispondere a questa domanda, esaminerò le regioni del Sistema Solare.

La prima regione è il dominio dei pianeti interni, praticamente tutto, dalla cintura di asteroidi verso l'interno. È composto da Marte, Terra, Venere, Mercurio, le loro lune e tutti gli oggetti più piccoli che li circondano. Il Sistema Solare interno è molto roccioso, come si può immaginare. I pianeti terrestri sono fatti principalmente di roccia, così come gli asteroidi e le lune dei pianeti interni.

La seconda regione è il dominio dei giganti gassosi. Consiste di Giove, Saturno, Urano, Nettuno, le loro lune, sistemi di anelli e corpi più piccoli assortiti, come gli asteroidi troiani. I giganti gassosi hanno avuto una grande influenza sul Sistema Solare quando si è formato per la prima volta, trascinando pezzi di rocce, afferrando lune e possibilmente stabilizzando o destabilizzando le orbite. Alcuni potrebbero essere migrati verso l'esterno (come per il modello Nice), ma le loro orbite sono attualmente stabili. I giganti gassosi sono fatti in gran parte di gas, ma si pensa che abbiano nuclei solidi o fusi. La composizione delle loro lune è familiare, più simili a oggetti nel Sistema Solare interno.

Il prossimo è la fascia di Kuiper. A volte viene presentato come un cugino della cintura di asteroidi, ma non è esatto. I corpi che compongono la fascia di Kuiper sono pezzi di roccia e ghiaccio. Esempi notevoli di corpi della fascia di Kuiper e/o oggetti transnettuniani sono i pianeti nani Plutone, Sedna, Makemake e Haumea. Ci sono anche molti oggetti più piccoli, incluse alcune comete di breve periodo (sebbene queste facciano più propriamente parte del meno noto "disco disperso"). Sebbene ci siano state teorie per anni su un altro pianeta là fuori, non è considerato probabile. La cintura si estende da 30 a 50 AU.

Ancora più lontano c'è la nuvola di Oort, che prende il nome da Jan Oort. Le osservazioni di oggetti nella nuvola di Oort sono estremamente difficili, se non impossibili, quindi la sua esistenza non è stata ancora verificata. È popolato da comete di lungo periodo e oggetti più piccoli. Anche questi sono composti da roccia e ghiaccio. Si pensa che la nuvola di Oort si estenda fino a un incredibile 50.000 AU. Mentre le altre regioni finora menzionate sono all'incirca nei piani, la nuvola di Oort è sferica.

Alcuni considerano il limite estremo della nuvola di Oort come il confine del Sistema Solare, perché la maggior parte della massa del Sistema Solare si trova al suo interno, ma si pensa che il confine tra il Sistema Solare e lo spazio interstellare sia effettivamente all'interno dei suoi confini: l'eliopausa. Questo è generalmente accettato come confine del Sistema Solare perché è dove il vento solare incontra il mezzo interstellare. Questo è spesso posto a 121 AU, che è il punto in cui è passata la Voyager 1 nel 2013. L'eliopausa è il confine estremo dell'eliosfera, oltre il quale il mezzo interstellare prende il controllo. Gli "strati" interni sono delimitati dallo shock di terminazione e dall'elioguaina.

In sintesi, mentre il Sistema Solare è composto da molte regioni, l'eliopausa è considerata il suo confine esterno.

Ancora una volta, accolgo con favore qualsiasi input riguardante questa domanda e risposta.


Ogni volta che vedo questa domanda discussa, sembra che l'eliopausa, o qualche sua variazione, sia data come risposta - e poi viene detto che la nuvola di Oort si estende oltre.

Una risposta più corretta, quindi, dovrebbe essere che finisce a quella distanza alla quale gli oggetti non sono più, a tutti gli effetti pratici, legati al baricentro del sistema solare. Questo è solitamente definito dalla Hill Sphere, che si avvicina alla sfera di influenza gravitazionale.

Una semplice visione dell'estensione del Sistema Solare è la sfera di Hill del Sole rispetto alle stelle locali e al nucleo galattico.(1)

Questo si estende a duecentotrentamila AU, circa 3,6 anni luce. Di nuovo, non un muro. Secondo (1) Chebatov (1965), i raggi delle sfere gravitazionali del sole possono essere suddivisi in:

  • Sfera di attrazione fino a 4500 AU (attrazione del sole > attrazione del centro galattico),

  • Sfera d'azione 60.000 AU (più conveniente usare il sole come corpo centrale e centro galattico come corpo pertubante nei calcoli orbitali), e infine

  • Sfera di collina 230.000 AU (l'oggetto deve orbitare entro questo limite per essere trattenuto dal Sole).


Credo che la NASA stia affermando che non è solo quando il vento solare ma l'attrazione gravitazionale si sposta... Questo non vuol dire che il sole non ha attrazione o vento solare, ma che l'influenza del sole è ora inferiore a quella dell'ambiente circostante. Per dirla semplicemente, quando il sole non vince più il tiro alla fune.


Considero il bordo di qualunque sistema solare la distanza oltre la quale la stella o le stelle centrali non forniscono luce sufficiente per creare un "giorno" ragionevole sul lato rivolto verso la stella. In altre parole, se sei su un corpo celeste che ha la notte su tutti i lati (ad esempio su un oggetto nuvola di Oort), potresti non considerare più di essere nel quel sistema solare, sei solo su un corpo che è attratto/influenzato gravitazionalmente da una certa stella. Quel confine sarebbe intorno a una magnitudine apparente di meno 12 causata dalla stella centrale.

Per quanto riguarda questo sistema, il bordo sarebbe di circa 1000 a.u. dal Sole, è qui che ho fissato il suo confine, che è appena oltre l'afelio del pianeta più esterno Sedna. Oltre 1000 u.a. è spazio interstellare.


Guarda il video: Dove Finisce il Sistema Solare? La Voyager 1 ne è Fuori? (Gennaio 2022).