Sólkerfið

Sólkerfið er heiti á sólkerfi því sem sólin og jörðin tilheyra. Til sólkerfisins heyra reikistjörnurnar ásamt tunglum þeirra, dvergreikistjörnur, smástirni, loftsteinar, halastjörnur og aðrir litlir sólkerfishlutir. Tveir fylgihnettir sólkerfisins eru stærri en minnsta reikistjarnan, Merkúríus.

Sólkerfið myndaðist fyrir 4,6 milljörðum ára við þyngdarhrun risastórs sameindaskýs. Megnið af massa sólkerfisins er í sólinni og megnið af því sem eftir er í reikistjörnunni Júpíter. Innri reikistjörnurnar fjórar, Merkúríus, Venus, Jörðin og Mars eru jarðstjörnur, aðallega gerðar úr bergi og málmum. Ytri reikistjörnurnar fjórar eru risareikistjörnur, miklu stærri en innri reikistjörnurnar. Tvær þeirra, Júpíter og Satúrnus, eru gasrisar, aðallega gerðar úr vetni og helíni. Ystu reikistjörnurnar tvær, Úranus og Neptúnus, eru ísrisar gerðir úr efnum með tiltölulega hátt bræðslumark, eins og vatni, ammóníaki og metani. Reikistjörnurnar átta ganga umhverfis sólina á sporöskjulaga sporbrautum sem liggja nokkurn veginn á sama fleti sem nefnist sólbaugur.

Í sólkerfinu eru margir hlutir sem eru minni en reikistjörnur. Loftsteinabeltið liggur á milli brauta Mars og Júpíters og inniheldur aðallega hluti úr svipuðu efni og innri reikistjörnurnar, bergi og málmum. Utan við sporbaug Neptúnusar liggja Kuiper-beltið og dreifða skífan sem aðallega innihalda útstirni úr ís. Handan við þau hafa nýlega uppgötvast sednusstirni. Meðal þessara hluta eru nokkrir nógu massamiklir til að hafa rúnnast vegna eigin þyngdarafls, þótt enn sé deilt um hversu margir þeir geti verið. Slíkir hlutir eru þekktir sem dvergreikistjörnur. Eina dvergreikistjarnan sem fullvissa ríkir um er Plútó, en talið er að Eris sé það líklega og hugsanlega líka Seres. Auk þessara tveggja svæða eru ýmis önnur smáhlutaský, halastjörnur, kentárar og nærgeimsrykský, sem ferðast milli þeirra. Sex af reikistjörnunum, sex stærstu dvergreikistjörnurnar og margir minni hlutir eru með fylgihnetti sem ganga á braut umhverfis þær. Allar ytri reikistjörnurnar eru með plánetuhringi úr ryki og öðrum hlutum.

Sólvindur, stöðugur straumur af öreindum sem flæðir frá sólinni, myndar sólvindshvolf utan um sólkerfið, sem er eins og loftbóla í miðgeimsefninu. Mörk sólvindshvolfsins eru við sólvindshvörf, þar sem þrýstingur sólvindsins verður jafnmikill og þrýstingur miðgeimsefnisins. Sólvindshvörfin liggja við ytri brún dreifðu skífunnar. Utan við þau er Oort-skýið þar sem talið er að langferðahalastjörnur eigi upptök sín. Oort-skýið gæti náð þúsund sinnum lengra frá sólinni en sólvindshvörfin. Sólkerfið er 26.000 ljósárum frá miðju Vetrarbrautarinnar, í Óríonsarmi þar sem flestar stjörnurnar sem sjást á næturhimninum eru staðsettar. Næstu stjörnukerfi eru innan staðarbólunnar í Óríonsarminum. Næsta stjarna við sólina er Proxima Centauri í 4,25 ljósára fjarlægð.

Könnunarsaga.

Lengst af í mannkynssögunni höfðu menn enga hugmynd um sólkerfið sem slíkt. Fram til Endurreisnartímabilsins töldu flestir að jörðin væri stöðug í miðju alheimsins og væri eðlisólík þeim fyrirbærum sem sáust á himni. Gríski heimspekingurinn Aristarkos frá Samos hafði að vísu velt fyrir sér sólmiðjukenningu, en það var ekki fyrr en á 16. öld að Nikulás Kópernikus setti fram sólmiðjukenningu sína.

Á 17. öld uppgötvaði Galileo Galilei sólbletti og að fjögur tungl gengu umhverfis Júpíter. Christiaan Huygens fylgdi þessum rannsóknum eftir og uppgötvaði tungl Satúrnusar, Títan, og komst að lögun hringja Satúrnusar. Um árið 1677 fylgdist Edmond Halley með þvergöngu Merkúríusar fyrir sólina og áttaði sig á því hægt væri að nota hliðrun sólar (enn nákvæmar með þvergöngu Venusar) til að reikna út með hornafræði fjarlægðir milli jarðarinnar, Venusar og sólarinnar. Árið 1705 áttaði Halley sig á að halastjarna sem sést hafði mörgum sinnum væri í raun sama halastjarnan sem færi framhjá á 75 til 76 ára fresti. Þetta var fyrsta vísbendingin um að fleiri hlutir en reikistjörnurnar gengju kringum sólina, en Seneca yngri hafði getið sér þess til með halastjörnur á 1. öld. Árið 1835 birtist íslenska orðið „sólkerfi“ fyrst á prenti í tímaritinu "Fjölni". Árið 1838 tókst Friedrich Bessel að mæla stjörnuhliðrun sem stafar af hreyfingu jarðar umhverfis sólina, sem var fyrsta beina athugunin sem sannaði sólmiðjukenninguna. Framfarir í stjörnufræði og könnun geimsins með ómönnuðum geimförum hafa síðan þá aukið miklu við þekkingu okkar á öðrum hlutum á braut um sólina.

Samsetning.

Miðja sólkerfisins er sólin, G2-meginraðarstjarna sem inniheldur 99,86% af þekktum massa sólkerfisins og myndar þyngdarsvið þess. Fjórir stærstu hlutirnir á braut um sólina eru risapláneturnar sem innihalda 99% af öðrum massa sólkerfisins. Júpíter og Satúrnus eru samanlagt með yfir 90%. Allir aðrir hlutir sólkerfisins (meðal annars jarðstjörnurnar fjórar, dvergreikistjörnurnar, fylgitungl, loftsteinar og halastjörnur) innihalda innan við 0,002% af heildarmassa sólkerfisins.

Flestir stórir hlutir sem ganga um sólina eru nálægt fletinum sem braut jarðar liggur á, sólbaugnum. Reikistjörnurnar eru mjög nálægt sólbaugnum, en halastjörnur og Kuiper-beltið eru oft á meiri skjön við hann. Vegna þeirra krafta sem mynduðu sólkerfið, ganga reikistjörnur (og flestir aðrir hlutir) í kringum sólina eins og sólin sjálf snýst (rangsælis, séð frá stað yfir norðurpól jarðar). Á þessu eru nokkrar undantekningar, eins og halastjarna Halleys. Flest stærri fylgitungl ganga umhverfis sínar reikistjörnur í sömu átt (Tríton er stærsta undantekningin) og flestir stærri hlutir snúast um sjálfa sig í sömu átt (en Venus er undantekning).