Ηλιακό Σύστημα

Το Ηλιακό μας Σύστημα

Σύνθεση

Το ηλιακό πλανητικό μας σύστημα απαρτίζεται από τα εξής σώματα:

1. Τον Ήλιο.

Το αστέρι κιτρινωπού χρώματος που βρίσκεται στο κέντρο του συστήματος μας και αποτελείται από αέριο υδρογόνο (H) και ήλιο (He) και στο οποίο είναι συγκεντρωμένο το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του πλανητικού μας συστήματος.

2. Τους Πλανήτες.

Η σειρά των πλανητών από τον ήλιο προς το εξωτερικό του συστήματος είναι η εξής: Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης, Δίας, Κρόνος, Ουρανός, Ποσειδώνας. Οι πλανήτες κατατάσσονται σε δύο κατηγορίες, τους βραχώδεις και τους αέριους ή δίιους πλανήτες.

3. Τους Πλανήτες-Νάνους

Όπου σύμφωνα με τη συνέλευση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης το 2006, κατατάσσονται οι: Δήμητρα, Πλούτωνας και η Έριδα της ζώνης Kuiper.

4. Τους Δορυφόρους των πλανητών.

5. Τους Αστεροειδείς

6. Τους Κομήτες

Όρια του Ηλιακού Συστήματος

Ηλιόπαυση

Τελικό σύνορο του Συστήματος είναι το Νέφος του Oort. Είναι παρόμοιο με τη Ζώνη Kuiper όσον αφορά τα σώματα που το αποτελούν, βρίσκεται όπως πολύ πιο μακριά (στις 50.000-100.000 AU) και σχηματίζει σφαίρα που περικλείει το Ηλιακό Σύστημα. Από εκεί προέρχονται οι κομήτες με μεγάλες περιόδους, όπως ο Κομήτης του Halley.

Τυπικά, το όριο του Ηλιακού Συστήματος είναι εκεί που η βαρύτητα του Ήλιου παίζει μικρότερο ρόλο από τη βαρύτητα άλλων σωμάτων ή του Γαλαξία, δηλαδή περίπου στα μισά της απόστασης μέχρι το πιο κοντινό άστρο. Εναλλακτικά, το Ηλιακό Σύστημα τελειώνει εκεί που το μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία γίνεται ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο του Ηλίου, και δημιουργείται κρουστικό κύμα του ηλιακού ανέμου (Ηλιόπαυση).

Ηλικία

Από τη μελέτη γήινων, σεληνιακών και μετεωριτικών δειγμάτων είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε σήμερα ότι η ηλικία του ηλιακού μας συστήματος είναι περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Γενικά χαρακτηριστικά

1. Η κατανομή της μάζας και της στροφορμής.

To 99% της μάζας του συστήματος είναι συγκεντρωμένο στον ήλιο, ενώ το 97% της στροφορμής είναι κατανεμημένο στους πλανήτες του συστήματος.

2. Η περιφορά των πλανητών γύρω από τον Ήλιο.

Η περιφορά των πλανητών γίνεται σε σχεδόν κυκλικές τροχιές (μικρής εκκεντρότητας) τα επίπεδα των οποίων σχεδόν συμπίπτουν (ομοεπίπεδες τροχιές). Χρησιμοποιώντας σαν επίπεδο αναφοράς το επίπεδο της τροχιάς της Γης (εκλειπτική), παρατηρούμε ότι η κλίση των επιπέδων των τροχιών των άλλων πλανητών είναι μικρότερη των 10 μοιρών. Ακόμα, όλοι οι πλανήτες περιφέρονται κατά την ορθή φορά γύρω από τον Ήλιο (κατά την ανάδρομο δηλαδή φορά των δεικτών του ρολογιού). Κατά την ίδια φορά περιστρέφεται και ο Ήλιος γύρω απ’ τον άξονά του.

3. Η περιστροφή των πλανητών γύρω απ’ τoν άξονά τους.

Η περιστροφή των πλανητών γύρω απ’ των άξονά τους ο οποίος παρουσιάζει λόξωση ολίγων μοιρών, σχηματίζει δηλαδή γωνία με τη κάθετο στο επίπεδο της τροχιάς του κάθε πλανήτη. Εξαίρεση στη μικρή γενικά λόξωση του άξονα περιστροφής (3 έως 28 μοίρες) αποτελεί ο πλανήτης Ουρανός του οποίου ο άξονας περιστροφής είναι τόσο κεκλιμένος (98 μοίρες) ώστε να συμπίπτει σχεδόν με το επίπεδο της τροχιάς του. Οι περισσότεροι πλανήτες με εξαίρεση την Αφροδίτη και τον Ουρανό περιστρέφονται γύρω απ’ τον άξονά τους κατά την ορθή φορά (όμοια δηλαδή με τον Ήλιο), ενώ η περίοδος περιστροφής τους (με εξαίρεση τον Ερμή και την Αφροδίτη) κυμαίνεται μεταξύ 10 και 25 ωρών.

4. Η χημική σύσταση των πλανητών.

Η χημική σύσταση των πλανητών που αποτελείται σε γενικές γραμμές από υλικά τριών ειδών:

• Πετρώδη όπως Fe και διάφορα οξείδια του σιδήρου, Si, Mg, Al, Ca κ.α.
• Πάγοι από H2O, ΗΝ3, CH4
• Αέρια, κυρίως Η και Ηe

5. Τα δορυφορικά συστήματα των πλανητών.

Που αποτελούν μικρογραφίες του ηλιακού μας συστήματος, ιδιαίτερα στην περίπτωση των μεγάλων πλανητών, με ορθές και ανάδρομες φορές κλπ.

6. Οι αστεροειδείς και οι κομήτες.

Οι οποίοι αριθμούν εκατομμύρια (χαρακτηριστική τάξη μεγέθους 1km) και οι οποίοι αποτελούνται από πετρώδη υλικά (αστεροειδείς) ή πάγους (κομήτες), που βρίσκονται συγκεντρωμένοι στην Κύρια Ζώνη των Αστεροειδών (μεταξύ Άρη και Δία), στην ζώνη Kuiper και στο Νέφος του Oort. Οι αστεροειδείς αφθονούσαν κατά τα πρώτα στάδια της δημιουργίας του ηλιακού συστήματος όπως προκύπτει από τη μελέτη των κρατήρων στην Γη, την Σελήνη, τον Ερμή, τον Άρη και σε δορυφόρους άλλων πλανητών.

Είναι λοιπόν εμφανές πως κάθε θεωρία δημιουργίας του πλανητικού μας συστήματος θα πρέπει, για να είναι επιτυχής και αποδεκτή, να ερμηνεύει όλες τις παραπάνω χαρακτηριστικές του ιδιότητες.

Εξέλιξη και τέλος του ηλιακού συστήματος

Γνωρίζουμε ότι αστέρια τύπου σαν τον Ήλιο μας μένουν στην Κύρια Ακολουθία συνολικά 10 δισεκατομμύρια έτη. Αυτό σημαίνει ότι θα παραμείνει σε αυτήν για ακόμα 5.5 δισεκατομμύρια έτη, αφότου γνωρίζουμε την τωρινή του ηλικία. Μετά από περίπου 5 δισεκατομμύρια έτη ο ήλιος θα "κάψει" όλο το υδρογόνο του πυρήνα του και αρχίσει η καύση του ηλίου (Ηe), που έχει προκύψει από την προηγούμενη αντίδραση, το άστρο θα συνεχίζει να ζει αλλά θα "αλλάξει". Τα εξωτερικά του στρώματα θα διασταλούν, η θερμοκρασία θα μειωθεί (οπότε το άστρο θα αλλάξει χρώμα) και θα συνεχίσει σαν ένας ερυθρός γίγαντας που θα «καταπιεί» τους τρεις πρώτους πλανήτες του πλανητικού μας συστήματος καθώς θα διαστέλλεται. Έτσι θα συνεχιστεί η αλυσίδα στον πυρήνα, όταν καεί όλο το ήλιο θα καεί το επόμενο κατάλοιπο, το επόμενο.. έως να φτάσει στον σίδηρο (Fe) ο οποίος χρειάζεται ενέργεια για να αντιδράσει. Τότε ο ήλιος μας θα φτάσει στο τέλος του. Οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις θα σταματήσουν. Από τη στιγμή που δεν γίνονται αντιδράσεις στον πυρήνα ώστε να έχουμε παραγωγή ενέργειας η οποία θα αντισταθμίζει την πίεση των εξωτερικών στρωμάτων του άστρου, ο ήλιος θα αρχίσει να καταρρέει από την ίδια του την βαρύτητα. Δεν υπάρχει πια υδροστατική ισορροπία. Τα εξωτερικά στρώματα θα αρχίσουν να κινούνται προς το κέντρο με τρομακτικές ταχύτητες και θα αρχίσουν να ασκούν τεράστια πίεση προς τον πυρήνα μέχρι να προσπέσουν πάνω του και να έχουμε μια τεράστια έκρηξη/εκσφενδόνιση των εξωτερικών τοιχωμάτων του ήλιου στο διάστημα. Για τη περίπτωση του ήλιου μας, όπως ξέρουμε σήμερα με την βοήθεια της κβαντομηχανικής, θα έχουμε δημιουργία ενός λευκού νάνου (αστέρα ηλεκτρονίων) στην θέση του πυρήνα και την δημιουργία γύρω του ενός πλανητικού νεφελώματος το οποίο θα δώσει στο διαστρικό χώρο βαρύτερα υλικά για την συνέχιση της αέναης διαδικασίας της γέννησης και του θανάτου στο Γαλαξία μας.