Sistema solar

O Sistema Solar é o sistema gravitacionalmente ligado ao Sol e aos objetos que o orbitam. O maior desses objetos são os oito planetas, em ordem a partir do Sol: quatro planetas terrestres, chamados Mercúrio, Vênus, Terra e Marte; e quatro planetas gigantes, incluindo dois gigantes gasosos, Júpiter e Saturno, e dois gigantes de gelo, chamados Urano e Netuno. Os planetas terrestres têm uma superfície definida e são feitos principalmente de rocha e metal. Os gigantes gasosos são feitos principalmente de hidrogênio e hélio, enquanto os gigantes gelados são feitos principalmente de substâncias voláteis, como água, amônia e metano. Em alguns textos, esses planetas terrestres e gigantes são chamados de planetas do Sistema Solar interno e do Sistema Solar externo, respectivamente.

O Sistema Solar foi formado há 4,6 bilhões de anos a partir do colapso gravitacional de uma nuvem molecular interestelar gigante. Com o tempo, a nuvem formou o Sol e um disco protoplanetário que gradualmente se uniu para formar planetas e outros objetos. Essa é a razão pela qual todos os oito planetas têm uma órbita próxima ao mesmo plano. Atualmente, 99,86% da massa do Sistema Solar está no Sol e a maior parte da massa restante está contida no planeta Júpiter. Seis planetas, os seis maiores planetas anões possíveis e muitos outros corpos têm satélites naturais ou luas orbitando ao seu redor. Todos os planetas gigantes e alguns corpos menores são rodeados por anéis planetários, compostos de gelo, poeira e, às vezes, pequenas luas.

Há um número desconhecido de planetas anões menores e inúmeros corpos pequenos orbitando o Sol. Esses objetos estão distribuídos no cinturão de asteróides que fica entre as órbitas de Marte e Júpiter, o cinturão de Kuiper, o disco disperso que fica além da órbita de Netuno e em partes ainda mais distantes do Sistema Solar (nesse caso, eles são classificados como objetos transnetunianos extremos). Há consenso entre os astrônomos sobre a classificação dos seguintes nove objetos como planetas anões: o asteróide Ceres, os objetos do cinturão de Kuiper Plutão, Orcus, Haumea, Quaoar e Makemake, e os objetos de disco disperso Gonggong, Eris e Sedna. Muitas populações de corpos pequenos, incluindo cometas, centauros e nuvens de poeira interplanetária, viajam livremente entre as regiões do Sistema Solar.

O vento solar, um fluxo de partículas carregadas que flui do Sol para fora, cria uma região semelhante a uma bolha conhecida como heliosfera. A heliopausa é o ponto em que a pressão do vento solar é igual à pressão oposta do meio interestelar; estende-se até a borda do disco disperso. A nuvem de Oort, que se pensa ser a fonte dos cometas de longo período, também pode existir a uma distância cerca de mil vezes superior à da heliosfera. Além destes está o fim do Sistema Solar. O Sistema Solar pertence à Via Láctea, e a estrela mais próxima do Sistema Solar (exceto o Sol) é chamada Proxima Centauri, a uma distância de 4,24 anos-luz.

Formação e evolução

O Sistema Solar se formou há 4,568 bilhões de anos a partir do colapso gravitacional de uma região dentro de uma grande nuvem molecular. Esta nuvem inicial provavelmente tinha vários anos-luz de diâmetro e provavelmente deu origem a várias estrelas. Como é típico das nuvens moleculares, esta consistia principalmente de hidrogénio, com algum hélio, e pequenas quantidades de elementos mais pesados fundidos por gerações anteriores de estrelas. À medida que a região que se tornaria o Sistema Solar, conhecida como nebulosa pré-solar, entrou em colapso, a conservação do momento angular fez com que ela girasse mais rapidamente. O centro, onde a maior parte da massa foi acumulada, tornou-se cada vez mais quente que o disco circundante. À medida que a nebulosa em contração girava mais rápido, ela começou a se achatar em um disco protoplanetário com um diâmetro de aproximadamente 200 UA (30 bilhões de km; 19 bilhões de milhas) e uma protoestrela quente e densa no centro. Os planetas formaram-se pela acreção deste disco, no qual a poeira e o gás se atraíram gravitacionalmente, unindo-se para formar corpos cada vez maiores. Centenas de protoplanetas podem ter existido no início do Sistema Solar, mas eles se fundiram ou foram destruídos ou ejetados, deixando os planetas, planetas anões e restos de corpos menores.

Devido aos seus pontos de ebulição mais elevados, apenas metais e silicatos poderiam existir na forma sólida no interior quente do Sistema Solar, perto do Sol, e estes acabariam por formar os planetas rochosos de Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. Como os elementos metálicos constituíam apenas uma fração muito pequena da nebulosa solar, os planetas terrestres não poderiam crescer muito. Os planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) formaram-se mais além, além da linha de gelo, o ponto entre as órbitas de Marte e Júpiter onde o material é frio o suficiente para que os compostos gelados voláteis permanecessem sólidos. Os gelos que formaram estes planetas eram mais abundantes do que os metais e silicatos que formaram os planetas interiores terrestres, permitindo-lhes crescer suficientemente massivos para capturar grandes atmosferas de hidrogénio e hélio, os elementos mais leves e abundantes. Restos de detritos que nunca se tornaram planetas reuniram-se em regiões como o cinturão de asteróides, o cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort. O modelo de Nice é uma explicação para a criação destas regiões e como os planetas exteriores poderiam ter-se formado em diferentes posições e migrado para as suas órbitas actuais através de várias interacções gravitacionais.

Dentro de 50 milhões de anos, a pressão e a densidade do hidrogênio no centro da protoestrela tornaram-se grandes o suficiente para iniciar a fusão termonuclear. A temperatura, a taxa de reação, a pressão e a densidade aumentaram até que o equilíbrio hidrostático fosse alcançado: a pressão térmica contrabalançava a força da gravidade. Neste ponto, o Sol tornou-se uma estrela da sequência principal. A fase da sequência principal, do início ao fim, durará cerca de 10 mil milhões de anos para o Sol, em comparação com cerca de dois mil milhões de anos para todas as outras fases da vida pré-remanescente do Sol combinadas. O vento solar do Sol criou a heliosfera e varreu o gás e a poeira restantes do disco protoplanetário para o espaço interestelar. À medida que o hélio se acumula no seu núcleo, o Sol fica mais brilhante; no início de sua vida na sequência principal, seu brilho era 70% maior do que é hoje.

O Sistema Solar permanecerá aproximadamente como é conhecido hoje até que o hidrogênio no núcleo do Sol seja totalmente convertido em hélio, o que ocorrerá aproximadamente daqui a 5 bilhões de anos. Isto marcará o fim da vida da sequência principal do Sol. Nessa altura, o núcleo do Sol irá contrair-se com a fusão do hidrogénio ocorrendo ao longo de uma camada que rodeia o hélio inerte, e a produção de energia será maior do que actualmente. As camadas externas do Sol se expandirão para cerca de 260 vezes o seu diâmetro atual, e o Sol se tornará uma gigante vermelha. Devido à sua área de superfície aumentada, a superfície do Sol será mais fria (2.600 K (2.330 °C; 4.220 °F) no seu ponto mais frio) do que na sequência principal.

Espera-se que a expansão do Sol vaporize Mercúrio e Vênus, e torne a Terra inabitável (possivelmente destruindo-a também). Eventualmente, o núcleo estará quente o suficiente para a fusão do hélio; o Sol queimará hélio por uma fração do tempo que queimou hidrogênio no núcleo. O Sol não é massivo o suficiente para iniciar a fusão de elementos mais pesados, e as reações nucleares no núcleo diminuirão. Suas camadas externas serão ejetadas para o espaço, deixando para trás uma anã branca densa, com metade da massa original do Sol, mas apenas do tamanho da Terra. As camadas externas ejetadas formarão o que é conhecido como nebulosa planetária, devolvendo parte do material que formou o Sol – mas agora enriquecido com elementos mais pesados como o carbono – ao meio interestelar.

Estrutura e composição

A palavra solar significa “pertencente ao Sol”, que é derivada da palavra latina sol, que significa Sol. O Sol é o membro gravitacional dominante do Sistema Solar, e seu sistema planetário é mantido em um estado relativamente estável e de evolução lenta, seguindo órbitas isoladas e ligadas gravitacionalmente ao redor do Sol.

Órbitas

Animações dos planetas interiores do Sistema Solar e planetas exteriores orbitando; a última animação é 100 vezes mais rápida do que a anterior. Júpiter está três vezes mais longe do Sol como Marte.

Os planetas e outros objetos grandes em órbita ao redor do Sol ficam próximos ao plano da órbita da Terra, conhecido como eclíptica. Objetos gelados menores, como cometas, frequentemente orbitam em ângulos significativamente maiores em relação a este plano. A maioria dos planetas do Sistema Solar possui sistemas secundários próprios, sendo orbitados por satélites naturais chamados luas. Muitos dos maiores satélites naturais estão em rotação síncrona, com uma face permanentemente voltada para o seu progenitor. Os quatro planetas gigantes têm anéis planetários, finas faixas de pequenas partículas que os orbitam em uníssono.

Como resultado da formação do Sistema Solar, os planetas e a maioria dos outros objetos orbitam o Sol na mesma direção em que o Sol gira. Isto é, no sentido anti-horário, visto de cima do pólo norte da Terra. Há exceções, como o cometa Halley. A maioria das luas maiores orbitam seus planetas na direção progressiva, correspondendo à rotação planetária; A lua de Netuno, Tritão, é a maior a orbitar de maneira oposta e retrógrada. A maioria dos objetos maiores gira em torno de seus próprios eixos na direção progressiva em relação à sua órbita, embora a rotação de Vênus seja retrógrada.

Para uma boa primeira aproximação, as leis do movimento planetário de Kepler descrevem as órbitas dos objetos ao redor do Sol. Essas leis estipulam que cada objeto viaja ao longo de uma elipse com o Sol em um foco, o que faz com que a distância do corpo ao Sol varie ao longo do ano. A aproximação mais próxima de um corpo ao Sol é chamada de periélio, enquanto seu ponto mais distante do Sol é chamado de afélio. As órbitas dos planetas são quase circulares, mas muitos cometas, asteróides e objetos do cinturão de Kuiper seguem órbitas altamente elípticas. As leis de Kepler consideram apenas a influência da gravidade do Sol sobre um corpo em órbita, e não a atração gravitacional de diferentes corpos uns sobre os outros. Numa escala de tempo humana, estas perturbações adicionais podem ser explicadas através da utilização de modelos numéricos, mas o sistema planetário pode mudar caoticamente ao longo de milhares de milhões de anos.

O momento angular do Sistema Solar é uma medida da quantidade total de momento orbital e rotacional possuído por todos os seus componentes móveis. Embora o Sol domine o sistema em massa, ele representa apenas cerca de 2% do momento angular. Os planetas, dominados por Júpiter, respondem pela maior parte do restante do momento angular devido à combinação de sua massa, órbita e distância do Sol, com uma contribuição possivelmente significativa dos cometas.

Composição

A estrutura geral das regiões cartografadas do Sistema Solar consiste no Sol, quatro planetas interiores mais pequenos rodeados por uma cintura de asteróides maioritariamente rochosos e quatro planetas gigantes rodeados pela cintura de Kuiper composta maioritariamente por objectos gelados. Os astrónomos por vezes dividem informalmente esta estrutura em regiões separadas. O Sistema Solar interno inclui os quatro planetas terrestres e o cinturão de asteróides. O Sistema Solar exterior está além dos asteróides, incluindo os quatro planetas gigantes. Desde a descoberta do cinturão de Kuiper, as partes mais externas do Sistema Solar são consideradas uma região distinta que consiste nos objetos além de Netuno.

O principal componente do Sistema Solar é o Sol, uma estrela de baixa massa que contém 99,86% da massa conhecida do sistema e o domina gravitacionalmente. Os quatro maiores corpos em órbita do Sol, os planetas gigantes, representam 99% da massa restante, com Júpiter e Saturno juntos compreendendo mais de 90%. Os restantes objetos do Sistema Solar (incluindo os quatro planetas terrestres, os planetas anões, luas, asteróides e cometas) juntos compreendem menos de 0,002% da massa total do Sistema Solar.

O Sol é composto por aproximadamente 98% de hidrogênio e hélio, assim como Júpiter e Saturno. Existe um gradiente de composição no Sistema Solar, criado pelo calor e pela pressão luminosa do Sol primitivo; os objetos mais próximos do Sol, que são mais afetados pelo calor e pela pressão luminosa, são compostos por elementos com altos pontos de fusão. Objetos mais distantes do Sol são compostos em grande parte por materiais com pontos de fusão mais baixos. O limite no Sistema Solar além do qual essas substâncias voláteis poderiam coalescer é conhecido como linha de gelo e fica a cerca de cinco vezes a distância da Terra ao Sol.

Os objetos do Sistema Solar interno são compostos principalmente de materiais rochosos, como silicatos, ferro ou níquel. Júpiter e Saturno são compostos principalmente de gases com pontos de fusão extremamente baixos e alta pressão de vapor, como hidrogênio, hélio e néon. Gelos, como água, metano, amônia, sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono, têm pontos de fusão de até algumas centenas de Kelvin. Eles podem ser encontrados como gelos, líquidos ou gases em vários lugares do Sistema Solar. As substâncias geladas compreendem a maioria dos satélites dos planetas gigantes, bem como a maior parte de Urano e Netuno (os chamados “gigantes de gelo”) e os numerosos pequenos objetos que ficam além da órbita de Netuno.. Juntos, gases e gelos são chamados de voláteis.

Distâncias e escalas

A unidade astronômica [UA] (150.000.000 km; 93.000.000 mi) seria a distância da Terra ao Sol se a órbita do planeta fosse perfeitamente circular. Para efeito de comparação, o raio do Sol é 0,0047 UA (700.000 km; 400.000 mi). Assim, o Sol ocupa 0,00001% (10⁻⁵ %) do volume de uma esfera com um raio do tamanho da órbita da Terra, enquanto o volume da Terra é aproximadamente um milionésimo (10⁻⁶) o do Sol. Júpiter, o maior planeta, está a 5,2 unidades astronômicas (780.000.000 km; 480.000.000 mi) do Sol e tem um raio de 71.000 km (0,00047 UA; 44.000 mi), enquanto o planeta mais distante, Netuno, está a 30 UA (4,5×10⁹ km; 2,8×10 ⁹ mi) do Sol.

Com algumas exceções, quanto mais longe um planeta ou cinturão estiver do Sol, maior será a distância entre sua órbita e a órbita do próximo objeto mais próximo do Sol. Por exemplo, Vênus está aproximadamente 0,33 UA mais distante do Sol do que Mercúrio, enquanto Saturno está 4,3 UA longe de Júpiter e Netuno fica 10,5 UA longe de Urano. Foram feitas tentativas para determinar uma relação entre essas distâncias orbitais, como a lei de Titius-Bode e o modelo de Johannes Kepler baseado nos sólidos platônicos, mas as descobertas em andamento invalidaram essas hipóteses.

Alguns modelos do Sistema Solar tentam transmitir as escalas relativas envolvidas no Sistema Solar em termos humanos. Alguns são de pequena escala (e podem ser mecânicos – chamados planetários) – enquanto outros se estendem por cidades ou áreas regionais. O maior modelo em escala, o Sistema Solar da Suécia, usa a Arena Avicii de 110 metros (361 pés) em Estocolmo como seu Sol substituto e, seguindo a escala, Júpiter é uma esfera de 7,5 metros (25 pés) em Estocolmo Arlanda Aeroporto, a 40 km (25 mi) de distância, enquanto o objeto atual mais distante, Sedna, é uma esfera de 10 cm (4 in) em Luleå, a 912 km (567 mi) de distância.

Se a distância Sol-Netuno for dimensionada para 100 metros (330 pés), então o Sol teria cerca de 3 cm (1,2 pol.) de diâmetro (cerca de dois terços do diâmetro de uma bola de golfe), os planetas gigantes teriam seriam todos menores que cerca de 3 mm (0,12 pol.), E o diâmetro da Terra, juntamente com o dos outros planetas terrestres, seria menor que uma pulga (0,3 mm ou 0,012 pol.) nesta escala.

Ambiente interplanetário

A camada mais externa da atmosfera solar é a heliosfera, que permeia grande parte do sistema planetário solar. Junto com a luz, o Sol irradia um fluxo contínuo de partículas carregadas (um plasma) chamado vento solar. Esse fluxo de partículas se espalha a velocidades de 900.000 quilômetros por hora (560.000 mph) a 2.880.000 quilômetros por hora (1.790.000 mph), preenchendo o vácuo entre os corpos do Sistema Solar. O resultado é uma atmosfera fina e empoeirada, chamada de meio interplanetário, que se estende por pelo menos 100 UA (15 bilhões de km; 9,3 bilhões de milhas). Além da heliosfera, objetos grandes permanecem gravitacionalmente ligados ao Sol, mas o fluxo de matéria no meio interestelar homogeneiza a distribuição de objetos em microescala (consulte § Regiões mais distantes).

O meio interplanetário abriga pelo menos duas regiões de poeira cósmica semelhantes a discos. A primeira, a nuvem de poeira zodiacal, encontra-se no interior do Sistema Solar e causa a luz zodiacal. Pode ter sido formado por colisões dentro do cinturão de asteróides provocadas por interações gravitacionais com os planetas; uma origem proposta mais recente é o planeta Marte. A segunda nuvem de poeira se estende de cerca de 10 UA (1,5 bilhões de km; 930 milhões de milhas) a cerca de 40 UA (6,0 bilhões de km; 3,7 bilhões de milhas) e foi provavelmente criada por colisões dentro do cinturão de Kuiper.

A atividade na superfície do Sol, como erupções solares e ejeções de massa coronal, perturba a heliosfera, criando clima espacial e causando tempestades geomagnéticas. Ejeções de massa coronal e eventos semelhantes expelem um campo magnético e enormes quantidades de material da superfície do Sol. A interação deste campo magnético e material com o campo magnético da Terra canaliza partículas carregadas para a atmosfera superior da Terra, onde as suas interações criam auroras vistas perto dos pólos magnéticos. A maior estrutura estável dentro da heliosfera é a camada de corrente heliosférica, uma forma espiral criada pelas ações do campo magnético rotativo do Sol no meio interplanetário.

Habitabilidade de vida

A principal característica do Sistema Solar que permite a presença de vida é a heliosfera e os campos magnéticos planetários (para os planetas que os possuem). Esses campos magnéticos protegem parcialmente o Sistema Solar de partículas interestelares de alta energia chamadas raios cósmicos. A densidade dos raios cósmicos no meio interestelar e a força do campo magnético do Sol mudam em escalas de tempo muito longas, de modo que o nível de penetração dos raios cósmicos no Sistema Solar varia, embora não se saiba em quanto.

O campo magnético da Terra também impede que a sua atmosfera seja destruída pelo vento solar. Vénus e Marte não têm campos magnéticos e, como resultado, o vento solar faz com que as suas atmosferas se desloquem gradualmente para o espaço.

A zona de habitabilidade do Sistema Solar está convencionalmente localizada no interior do Sistema Solar, onde a superfície planetária ou as temperaturas atmosféricas admitem a possibilidade de água líquida. A habitabilidade também pode ser possível em oceanos subterrâneos de várias luas exteriores do Sistema Solar.

Sol

O Sol é a estrela do Sistema Solar e, de longe, o seu componente mais massivo. A sua grande massa (332.900 massas terrestres), que compreende 99,86% de toda a massa do Sistema Solar, produz temperaturas e densidades no seu núcleo suficientemente altas para sustentar a fusão nuclear do hidrogénio em hélio. Isso libera uma enorme quantidade de energia, principalmente irradiada para o espaço como radiação eletromagnética com pico na luz visível.

Como o Sol funde hidrogênio em hélio em seu núcleo, ela é uma estrela da sequência principal. Mais especificamente, é uma estrela da sequência principal do tipo G2, onde a designação do tipo se refere à sua temperatura efetiva. Estrelas mais quentes da sequência principal são mais luminosas. A temperatura do Sol é intermediária entre a das estrelas mais quentes e a das estrelas mais frias. Estrelas mais brilhantes e mais quentes que o Sol são raras, enquanto estrelas substancialmente mais escuras e mais frias, conhecidas como anãs vermelhas, constituem cerca de 75% das estrelas da Via Láctea.

O Sol é uma população que eu estrelo; tem uma abundância maior de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio ('metais' no jargão astronômico) do que as estrelas mais antigas da população II. Elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio formaram-se nos núcleos de estrelas antigas e em explosão, pelo que a primeira geração de estrelas teve de morrer antes que o Universo pudesse ser enriquecido com estes átomos. As estrelas mais antigas contêm poucos metais, enquanto as estrelas nascidas mais tarde contêm mais. Acredita-se que esta maior metalicidade tenha sido crucial para o desenvolvimento de um sistema planetário no Sol, porque os planetas se formam a partir do acréscimo de “metais”.

Sistema Solar Interno

O Sistema Solar interno é a região que compreende os planetas terrestres e o cinturão de asteroides. Compostos principalmente por silicatos e metais, os objetos do Sistema Solar interno estão relativamente próximos do Sol; o raio de toda esta região é menor que a distância entre as órbitas de Júpiter e Saturno. Esta região também está dentro da linha de gelo, que fica a pouco menos de 5 UA (750 milhões de km; 460 milhões de milhas) do Sol.

Planetas internos

Os quatro planetas terrestres ou internos têm composições rochosas densas, poucas ou nenhuma lua e nenhum sistema de anéis. Eles são compostos em grande parte por minerais refratários, como silicatos – que formam suas crostas e mantos – e metais como ferro e níquel, que formam seus núcleos. Três dos quatro planetas internos (Vênus, Terra e Marte) têm atmosferas suficientemente substanciais para gerar clima; todos têm crateras de impacto e características de superfície tectônica, como vales em fendas e vulcões. O termo planeta interior não deve ser confundido com planeta inferior, que designa os planetas que estão mais próximos do Sol do que da Terra (ou seja, Mercúrio e Vénus).

Mercúrio

Mercúrio (0,307–0,588 UA (45,9–88,0 milhões km; 28,5–54,7 milhões mi) do Sol) é o planeta mais próximo do Sol. O menor planeta do Sistema Solar (0,055 M🜨), Mercúrio não possui satélites naturais. As características geológicas dominantes são crateras de impacto ou bacias com mantas de material ejetado, os restos da atividade vulcânica inicial, incluindo fluxos de magma, e cristas lobadas ou rupas que provavelmente foram produzidas por um período de contração no início da história do planeta. A atmosfera muito tênue de Mercúrio consiste em partículas do vento solar presas pelo campo magnético de Mercúrio, bem como em átomos expelidos de sua superfície pelo vento solar. Seu núcleo de ferro relativamente grande e seu manto fino ainda não foram adequadamente explicados. As hipóteses incluem que as suas camadas exteriores foram arrancadas por um impacto gigante, ou que foi impedida de se acumular totalmente pela energia do jovem Sol. Houve pesquisas por “vulcanóides”, asteroides em órbitas estáveis entre Mercúrio e o Sol, mas nenhum foi descoberto.

Vênus

Vênus (0,718–0,728 UA (107,4–108,9 milhões km; 66,7–67,7 milhões mi) do Sol) tem tamanho próximo ao da Terra (0,815 M_🜨) e, como a Terra, tem um manto espesso de silicato em torno de um núcleo de ferro, uma atmosfera substancial e evidências de atividade geológica interna. É muito mais seco que a Terra e sua atmosfera é noventa vezes mais densa. Vênus não tem satélites naturais. É o planeta mais quente, com temperaturas de superfície superiores a 400 °C (752 °F), principalmente devido à quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera. O planeta não tem nenhum campo magnético que impeça o esgotamento da sua atmosfera substancial, o que sugere que a sua atmosfera está a ser reabastecida por erupções vulcânicas. Uma superfície planetária relativamente jovem apresenta extensas evidências de atividade vulcânica, mas é desprovida de placas tectônicas. Pode passar por episódios de ressurgimento em uma escala de tempo de 700 milhões de anos.

Terra

A Terra (0,983–1,017 UA (147,1–152,1 milhões km; 91,4–94,5 milhões mi) do Sol) é o maior e mais denso dos planetas internos, o único conhecido por ter atividade geológica atual e o único lugar no universo onde se sabe que existe vida. Sua hidrosfera líquida é única entre os planetas terrestres e é o único planeta onde placas tectônicas foram observadas. A atmosfera da Terra é radicalmente diferente da dos outros planetas, tendo sido alterada pela presença de vida para conter 21% de oxigénio livre. A magnetosfera planetária protege a superfície da radiação solar e cósmica, limitando a destruição atmosférica e mantendo a habitabilidade. Possui um satélite natural, a Lua, o único grande satélite de um planeta terrestre no Sistema Solar.

Marte

Marte (1,382–1,666 UA (206,7–249,2 milhões km; 128,5–154,9 milhões mi) do Sol) é menor que a Terra e Vênus (0,107 M_🜨). Tem uma atmosfera composta principalmente de dióxido de carbono com uma pressão superficial de 6,1 milibares (0,088 psi; 0,18 inHg); cerca de 0,6% do da Terra, mas suficiente para suportar fenômenos climáticos. A sua superfície, salpicada de vulcões, como o Olympus Mons, e vales em fendas, como o Valles Marineris, mostra atividade geológica que pode ter persistido até há 2 milhões de anos. Sua cor vermelha vem do óxido de ferro (ferrugem) presente no solo. Marte tem dois pequenos satélites naturais (Deimos e Fobos) que se pensa serem asteróides capturados ou detritos ejectados de um impacto massivo no início da história de Marte.

Cinturão de asteróides

Os asteroides, exceto o maior, Ceres, são classificados como pequenos corpos do Sistema Solar e são compostos principalmente de minerais rochosos e metálicos refratários, com algum gelo. Eles variam de alguns metros a centenas de quilômetros de tamanho. Asteróides menores que um metro são geralmente chamados de meteoróides e micrometeoróides (do tamanho de grãos), sendo a divisão exata entre as duas categorias debatida ao longo dos anos. A partir de 2017, a IAU designa asteróides com um diâmetro entre cerca de 30 micrômetros e 1 metro como micrometeoróides e denomina partículas menores de “poeira”.

O cinturão de asteroides ocupa a órbita entre Marte e Júpiter, entre 2,3 e 3,3 UA (340 e 490 milhões de km; 210 e 310 milhões de mi) do Sol. Pensa-se que sejam remanescentes da formação do Sistema Solar que não conseguiram coalescer devido à interferência gravitacional de Júpiter. O cinturão de asteróides contém dezenas de milhares, possivelmente milhões, de objetos com mais de um quilômetro de diâmetro. Apesar disso, é improvável que a massa total do cinturão de asteróides seja superior a um milésimo da massa da Terra. O cinturão de asteróides é pouco povoado; naves espaciais passam rotineiramente sem incidentes.

Ceres

Ceres (2,77 UA (414 milhões de km; 257 milhões de milhas) do Sol) é o maior asteróide, um protoplaneta e um planeta anão. Tem um diâmetro de pouco menos de 1.000 km (620 milhas) e uma massa grande o suficiente para que sua própria gravidade o transforme em uma forma esférica. Ceres era considerado um planeta quando foi descoberto em 1801, mas à medida que observações posteriores revelaram asteróides adicionais, tornou-se comum considerá-lo um dos planetas menores, em vez de um planeta maior. Foi então reclassificado novamente como planeta anão em 2006, quando a definição de planeta da IAU foi estabelecida.

Pallas e Vesta

Pallas (2,77 UA do Sol) e Vesta (2,36 UA do Sol) são os maiores asteroides no cinturão de asteroides, depois de Ceres. São os outros dois protoplanetas que sobrevivem mais ou menos intactos. Com cerca de 520 km (320 milhas) de diâmetro, eles eram grandes o suficiente para terem desenvolvido a geologia planetária no passado, mas ambos sofreram grandes impactos e foram destruídos até ficarem redondos. Fragmentos de impactos sobre esses dois corpos sobreviveram em outras partes do cinturão de asteróides, como a família Pallas e a família Vesta. Ambos foram considerados planetas quando foram descobertos em 1802 e 1807, respectivamente, e, como Ceres, acabaram sendo considerados planetas menores com a descoberta de mais asteróides. Alguns autores hoje começaram a considerar Pallas e Vesta como planetas novamente, juntamente com Ceres, nas definições geofísicas do termo.

Grupos de asteróides

Os asteróides no cinturão de asteróides são divididos em grupos e famílias de asteróides com base em suas características orbitais. As lacunas de Kirkwood são quedas acentuadas na distribuição das órbitas dos asteróides que correspondem às ressonâncias orbitais com Júpiter. Luas de asteróides são asteróides que orbitam asteróides maiores. Eles não são tão claramente distinguidos como as luas planetárias, às vezes sendo quase tão grandes quanto os seus parceiros (por exemplo, o de 90 Antíope). O cinturão de asteróides inclui cometas do cinturão principal, que podem ter sido a fonte da água da Terra.

Os trojans de Júpiter estão localizados em qualquer um dos pontos L4 ou L5 de Júpiter (regiões gravitacionalmente estáveis que conduzem e seguem um planeta em sua órbita); o termo trojan também é usado para pequenos corpos em qualquer outro ponto de Lagrange planetário ou satélite. Os asteróides Hilda estão em ressonância 2:3 com Júpiter; isto é, eles giram em torno do Sol três vezes para cada duas órbitas de Júpiter. O Sistema Solar interno contém asteróides próximos à Terra, muitos dos quais cruzam as órbitas dos planetas internos. Alguns deles são objetos potencialmente perigosos.

Sistema Solar Exterior

A região externa do Sistema Solar abriga os planetas gigantes e suas grandes luas. Os centauros e muitos cometas de curto período também orbitam nesta região. Devido à sua maior distância do Sol, os objetos sólidos no Sistema Solar externo contêm uma proporção maior de voláteis, como água, amônia e metano, do que os do Sistema Solar interno, porque as temperaturas mais baixas permitem que esses compostos permaneçam sólidos.

Planetas exteriores

Os quatro planetas exteriores, também chamados de planetas gigantes ou planetas jovianos, representam coletivamente 99% da massa conhecida que orbita o Sol. Júpiter e Saturno têm juntos mais de 400 vezes a massa da Terra e consistem predominantemente nos gases hidrogênio e hélio, daí sua designação como gigantes gasosos. Urano e Netuno são muito menos massivos – menos de 20 massas terrestres (M_🜨) cada – e são compostos principalmente de gelo. Por estas razões, alguns astrónomos sugerem que pertencem à sua própria categoria, os gigantes de gelo. Todos os quatro planetas gigantes têm anéis, embora apenas o sistema de anéis de Saturno seja facilmente observado da Terra. O termo planeta superior designa planetas fora da órbita da Terra e, portanto, inclui os planetas exteriores e Marte.

Os sistemas de luas anelares de Júpiter, Saturno e Urano são como versões em miniatura do Sistema Solar; a de Netuno é significativamente diferente, tendo sido interrompida pela captura de sua maior lua, Tritão.

Júpiter

Júpiter (4,951–5,457 UA (740,7–816,4 milhões km; 460,2–507,3 milhões mi) do Sol), a 318 M_🜨, é 2,5 vezes maior massa de todos os outros planetas juntos. É composto principalmente de hidrogênio e hélio. O forte calor interno de Júpiter cria características semipermanentes na sua atmosfera, como faixas de nuvens e a Grande Mancha Vermelha. O planeta possui uma magnetosfera com força de 4,2–14 Gauss que se estende por 22–29 milhões de km, tornando-o, em certos aspectos, o maior objeto do Sistema Solar. Júpiter tem 95 satélites conhecidos. As quatro maiores, Ganimedes, Calisto, Io e Europa, são chamadas de luas galileanas: apresentam semelhanças com os planetas terrestres, como vulcanismo e aquecimento interno. Ganimedes, o maior satélite do Sistema Solar, é maior que Mercúrio; Calisto é quase tão grande.

Saturno

Saturno (9,075–10,07 UA (1,3576–1,5065 bilhões km; 843,6–936,1 milhões mi) do Sol), distinguido por seu extenso sistema de anéis, tem várias semelhanças com Júpiter, como sua composição atmosférica e magnetosfera. Embora Saturno tenha 60% do volume de Júpiter, ele tem menos de um terço da massa, com 95 M_🜨. Saturno é o único planeta do Sistema Solar menos denso que a água. Os anéis de Saturno são compostos de pequenas partículas de gelo e rocha. Saturno tem 145 satélites confirmados compostos em grande parte por gelo. Dois deles, Titã e Encélado, mostram sinais de atividade geológica; elas, assim como cinco outras luas de Saturno (Jápeto, Reia, Dione, Tétis e Mimas), são grandes o suficiente para serem redondas. Titã, a segunda maior lua do Sistema Solar, é maior que Mercúrio e o único satélite do Sistema Solar a ter uma atmosfera substancial.

Urano

Urano (18,27–20,06 UA (2,733–3,001 bilhões km; 1,698–1,865 bilhões mi) do Sol), a 14 M_🜨, tem a massa mais baixa dos planetas exteriores. Único entre os planetas, ele orbita o Sol de lado; sua inclinação axial é superior a noventa graus em relação à eclíptica. Isto dá ao planeta uma variação sazonal extrema à medida que cada pólo aponta para perto e depois para longe do Sol. Tem um núcleo muito mais frio do que os outros planetas gigantes e irradia muito pouco calor para o espaço. Como consequência, tem a atmosfera planetária mais fria do Sistema Solar. Urano tem 27 satélites conhecidos, sendo os maiores Titânia, Oberon, Umbriel, Ariel e Miranda. Como os outros planetas gigantes, possui um sistema de anéis e uma magnetosfera.

Netuno

Netuno (29,89–30,47 UA (4,471–4,558 bilhões km; 2,778–2,832 bilhões mi) do Sol), embora um pouco menor que Urano, é mais massivo (17 M_🜨 ) e, portanto, mais denso. Irradia mais calor interno que Urano, mas não tanto quanto Júpiter ou Saturno. Netuno tem 14 satélites conhecidos. O maior, Tritão, é geologicamente ativo, com gêiseres de nitrogênio líquido. Tritão é o único grande satélite com órbita retrógrada, o que indica que não se formou com Netuno, mas provavelmente foi capturado no cinturão de Kuiper. Netuno é acompanhado em sua órbita por vários planetas menores, chamados troianos de Netuno, que lideram ou seguem o planeta por cerca de um sexto do caminho ao redor do Sol, posições conhecidas como pontos de Lagrange.

Centauros

Os centauros são corpos gelados semelhantes a cometas cujas órbitas têm semi-eixos maiores maiores que os de Júpiter (5,5 UA (820 milhões km; 510 milhões mi)) e menores que os de Netuno (30 UA (4,5 bilhões de km; 2,8 bilhões de milhas)). Estes são objetos do antigo cinturão de Kuiper e discos dispersos que foram perturbados gravitacionalmente mais perto do Sol pelos planetas exteriores, e espera-se que se tornem cometas ou sejam ejetados para fora do Sistema Solar. Embora a maioria dos centauros sejam inativos e semelhantes a asteróides, alguns exibem uma atividade cometária clara, como o primeiro centauro descoberto, 2060 Chiron, que foi classificado como um cometa (95P) porque desenvolve um coma assim como os cometas quando se aproximam do Sol.. O maior centauro conhecido, 10199 Chariklo, tem um diâmetro de cerca de 250 km (160 mi) e é um dos poucos planetas menores conhecidos por possuir um sistema de anéis.

Cometas

Os cometas são pequenos corpos do Sistema Solar, normalmente com apenas alguns quilómetros de diâmetro, compostos em grande parte por gelos voláteis. Eles têm órbitas altamente excêntricas, geralmente um periélio dentro das órbitas dos planetas internos e um afélio muito além de Plutão. Quando um cometa entra no interior do Sistema Solar, a sua proximidade com o Sol faz com que a sua superfície gelada se sublime e ionize, criando um coma: uma longa cauda de gás e poeira, muitas vezes visível a olho nu.

Os cometas de curto período têm órbitas que duram menos de duzentos anos. Os cometas de longo período têm órbitas que duram milhares de anos. Pensa-se que os cometas de curto período se originam no cinturão de Kuiper, enquanto os cometas de longo período, como Hale-Bopp, se originam na nuvem de Oort. Muitos grupos de cometas, como os Kreutz sungrazers, formaram-se a partir da separação de um único progenitor. Alguns cometas com órbitas hiperbólicas podem ter origem fora do Sistema Solar, mas é difícil determinar as suas órbitas precisas. Cometas antigos cujos voláteis foram em sua maioria eliminados pelo aquecimento solar são frequentemente classificados como asteróides.

Região Transnetuniana

Dentro da órbita de Netuno está a região planetária do Sistema Solar. Além da órbita de Netuno fica a área da “região transnetuniana”, com o cinturão de Kuiper em forma de donut, lar de Plutão e de vários outros planetas anões, e um disco sobreposto de objetos dispersos, que é inclinado em direção ao plano do Sistema Solar e se estende muito além do cinturão de Kuiper. Toda a região ainda está em grande parte inexplorada. Parece consistir esmagadoramente em muitos milhares de pequenos mundos – o maior tendo um diâmetro de apenas um quinto do da Terra e uma massa muito menor que a da Lua – compostos principalmente de rocha e gelo. Esta região é por vezes descrita como a “terceira zona do Sistema Solar”, abrangendo o Sistema Solar interior e exterior.

Cinturão de Kuiper

O cinturão de Kuiper é um grande anel de detritos semelhante ao cinturão de asteróides, mas consistindo principalmente de objetos compostos principalmente de gelo. Estende-se entre 30 e 50 UA (4,5 e 7,5 bilhões de km; 2,8 e 4,6 bilhões de milhas) do Sol. É composto principalmente por pequenos corpos do Sistema Solar, embora os maiores sejam provavelmente grandes o suficiente para serem planetas anões. Estima-se que existam mais de 100.000 objetos do cinturão de Kuiper com um diâmetro superior a 50 km (30 mi), mas acredita-se que a massa total do cinturão de Kuiper seja apenas um décimo ou mesmo um centésimo da massa da Terra. Muitos objetos do cinturão de Kuiper possuem satélites, e a maioria possui órbitas que os levam para fora do plano da eclíptica.

O cinturão de Kuiper pode ser dividido em cinturão "clássico" cinturão e os objetos transnetunianos ressonantes. Estes últimos têm órbitas cujos períodos estão em uma proporção simples com a de Netuno: por exemplo, girando ao redor do Sol duas vezes para cada três vezes que Netuno dá, ou uma vez para cada duas. O cinturão clássico consiste em objetos que não têm ressonância com Netuno e se estende de aproximadamente 39,4 a 47,7 UA (5,89 a 7,14 bilhões de km; 3,66 a 4,43 bilhões de milhas). Os membros do cinturão de Kuiper clássico são às vezes chamados de "cubewanos", em homenagem ao primeiro de seu tipo a ser descoberto, originalmente designado 1992 QB1; eles ainda estão em órbitas quase primordiais e de baixa excentricidade.

Plutão e Caronte

O planeta anão Plutão (com uma órbita média de 39 UA (5,8 bilhões de km; 3,6 bilhões de milhas) do Sol) é o maior objeto conhecido no cinturão de Kuiper. Quando descoberto em 1930, foi considerado o nono planeta; isto mudou em 2006 com a adopção de uma definição formal de planeta. Plutão tem uma órbita relativamente excêntrica inclinada 17 graus em relação ao plano da eclíptica e variando de 29,7 UA (4,44 bilhões de km; 2,76 bilhões de milhas) do Sol no periélio (dentro da órbita de Netuno) a 49,5 UA (7,41 bilhões de km; 4,60 bilhões de milhas).) no afélio. Plutão tem uma ressonância 2:3 com Netuno, o que significa que Plutão orbita duas vezes ao redor do Sol para cada três órbitas netunianas. Os objetos do cinturão de Kuiper cujas órbitas compartilham essa ressonância são chamados de plutinos.

Caronte, a maior das luas de Plutão, às vezes é descrita como parte de um sistema binário com Plutão, já que os dois corpos orbitam um baricentro de gravidade acima de suas superfícies (ou seja, eles parecem “orbitar um ao outro”). outro"). Além de Caronte, quatro luas muito menores, Styx, Nix, Kerberos e Hydra, orbitam Plutão.

Outros

Além de Plutão, os astrônomos geralmente concordam que pelo menos quatro outros objetos do cinturão de Kuiper são planetas anões, e corpos adicionais também foram propostos:

• Makemake (45,79 UA média do Sol), embora menor que Plutão, é o maior objeto conhecido no clássico Cinto de Kuiper (isto é, um objeto de cinto Kuiper não em uma ressonância confirmada com Neptune). Makemake é o objeto mais brilhante no cinto Kuiper após Plutão. Descoberto em 2005, foi oficialmente nomeado em 2009. Sua órbita é muito mais inclinada do que a de Plutão, a 29°. Tem uma lua conhecida.
• Haumea (43.13 AU média do Sol) está em uma órbita semelhante a Makemake, exceto que está em uma ressonância orbital temporária de 7:12 com Neptuno. Como Makemake, foi descoberto em 2005. Exclusivamente entre os planetas anões, Haumea possui um sistema de anéis, duas luas conhecidas chamadas Hi'iaka e Namaka, e gira tão rapidamente (uma vez a cada 3,9 horas) que é esticado em um elipsóide. Faz parte de uma família de colisões de objetos de cinta Kuiper que compartilham órbitas semelhantes, o que sugere que uma colisão gigante ocorreu em Haumea e ejetou seus fragmentos no espaço há bilhões de anos.
• Quaoar (43,69 AU média do Sol) é o segundo maior objeto conhecido no cinturão clássico Kuiper, após Makemake. Sua órbita é significativamente menos excêntrica e inclinada do que as de Makemake ou Haumea. Possui um sistema de anéis e uma lua conhecida, Weywot.
• Orcus (39,40 UA média do Sol) está na mesma ressonância orbital 2:3 com Netuno como Plutão, e é o maior objeto após Plutão em si. Sua excentricidade e inclinação são semelhantes aos de Plutão, mas seu periélio está a cerca de 120° do de Plutão. Assim, a fase da órbita de Orcus é oposta à de Plutão: Orcus está em afélio (mais recentemente em 2019) em torno de quando Plutão está em periélio (mais recentemente em 1989) e vice-versa. Por esta razão, foi chamado de anti-Pluto. Tem uma lua conhecida, Vanth.

Disco disperso

Pensa-se que o disco disperso, que se sobrepõe à cintura de Kuiper mas se estende até cerca de 500 UA, seja a fonte de cometas de curto período. Acredita-se que os objetos de disco disperso tenham sido perturbados em órbitas erráticas pela influência gravitacional da migração inicial de Netuno. A maioria dos objetos de disco dispersos (SDOs) tem periélios dentro do cinturão de Kuiper, mas afélios muito além dele (alguns a mais de 150 UA do Sol). SDOs' as órbitas também podem ser inclinadas até 46,8° em relação ao plano da eclíptica. Alguns astrônomos consideram o disco disperso como apenas outra região do cinturão de Kuiper e descrevem os objetos do disco disperso como “objetos dispersos do cinturão de Kuiper”. Alguns astrônomos também classificam os centauros como objetos do cinturão de Kuiper dispersos para dentro, juntamente com os residentes dispersos para fora do disco disperso.

Éris e Gonggong

Éris (média de 67,78 UA do Sol) é o maior objeto de disco disperso conhecido e causou um debate sobre o que constitui um planeta, porque é 25% mais massivo que Plutão e tem aproximadamente o mesmo diâmetro. É o mais massivo dos planetas anões conhecidos. Tem uma lua conhecida, Disnomia. Tal como Plutão, a sua órbita é altamente excêntrica, com um periélio de 38,2 UA (aproximadamente a distância de Plutão ao Sol) e um afélio de 97,6 UA, e fortemente inclinada em relação ao plano da eclíptica num ângulo de 44°.

Gonggong (média de 67,38 UA do Sol) é outro planeta anão em uma órbita comparável a Eris, exceto que está em ressonância de 3:10 com Netuno. Tem uma lua conhecida, Xiangliu.

Regiões mais distantes

O ponto em que o Sistema Solar termina e o espaço interestelar começa não está definido com precisão porque os seus limites exteriores são moldados por duas forças, o vento solar e a gravidade do Sol. O limite da influência do vento solar é aproximadamente quatro vezes a distância de Plutão ao Sol; esta heliopausa, o limite externo da heliosfera, é considerada o início do meio interestelar. Pensa-se que a esfera da Colina do Sol, o alcance efetivo da sua dominância gravitacional, se estende até mil vezes mais longe e abrange a hipotética nuvem de Oort.

Borda da heliosfera

A bolha de vento estelar do Sol, a heliosfera, uma região do espaço dominada pelo Sol, tem seu limite no choque de terminação, que fica a aproximadamente 80–100 UA do Sol contra o vento do meio interestelar e aproximadamente 200 UA do Sol a favor do vento. Aqui, o vento solar colide com o meio interestelar e diminui dramaticamente a velocidade, condensa-se e torna-se mais turbulento, formando uma grande estrutura oval conhecida como heliosheath. Esta estrutura foi teorizada para se parecer e se comportar muito como a cauda de um cometa, estendendo-se para fora por mais 40 UA no lado contra o vento, mas seguindo muitas vezes essa distância na direção do vento. Evidências da sonda Cassini e da Interstellar Boundary Explorer sugerem que ela é forçada a assumir a forma de uma bolha pela ação restritiva do campo magnético interestelar, mas a forma real permanece desconhecida.

O limite externo da heliosfera, a heliopausa, é o ponto em que o vento solar finalmente termina e é o início do espaço interestelar. A Voyager 1 e a Voyager 2 passaram pelo choque final e entraram na heliosfera a 94 e 84 UA do Sol, respectivamente. Foi relatado que a Voyager 1 cruzou a heliopausa em agosto de 2012, e a Voyager 2 em dezembro de 2018.

A forma da borda externa da heliosfera é provavelmente afetada pela dinâmica dos fluidos das interações com o meio interestelar, bem como pelos campos magnéticos solares predominantes ao sul, por ex. tem um formato rombudo, com o hemisfério norte estendendo-se 9 UA além do hemisfério sul. Além da heliopausa, por volta de 230 UA, encontra-se o choque em arco, um “despertar” de plasma. deixado pelo Sol enquanto ele viaja pela Via Láctea.

Objetos desanexados

Sedna (com uma órbita média de 520 UA do Sol) é um objeto grande e avermelhado com uma órbita gigantesca e altamente elíptica que o leva de cerca de 76 UA no periélio a 940 UA no afélio e leva 11.400 anos para ser concluído. Mike Brown, que descobriu o objecto em 2003, afirma que não pode fazer parte do disco disperso ou da cintura de Kuiper porque o seu periélio está demasiado distante para ter sido afectado pela migração de Neptuno. Ele e outros astrônomos consideram que é o primeiro de uma população inteiramente nova, às vezes chamada de “objetos distantes destacados”. (DDOs), que também pode incluir o objeto 2000 CR105, que tem um periélio de 45 UA, um afélio de 415 UA e um período orbital de 3.420 anos. Brown chama essa população de “nuvem de Oort interna”. porque pode ter se formado através de um processo semelhante, embora esteja muito mais próximo do Sol. Sedna é muito provavelmente um planeta anão, embora a sua forma ainda não tenha sido determinada. O segundo objeto inequivocamente destacado, com um periélio mais distante do que o de Sedna, a aproximadamente 81 UA, é o 2012 VP113, descoberto em 2012. Seu afélio é apenas cerca de metade do de Sedna& #39;s, em 458 UA.

Nuvem de Oort

A nuvem de Oort é uma nuvem esférica hipotética de até um trilhão de objetos gelados que se acredita ser a fonte de todos os cometas de longo período e que circunda o Sistema Solar a aproximadamente 50.000 UA (cerca de 1 ano-luz (ano)).) do Sol, e possivelmente até 100.000 UA (1,87 ano). Pensa-se que seja composto por cometas que foram ejetados do interior do Sistema Solar por interações gravitacionais com os planetas exteriores. Os objetos da nuvem de Oort movem-se muito lentamente e podem ser perturbados por eventos pouco frequentes, como colisões, os efeitos gravitacionais de uma estrela que passa, ou a maré galáctica, a força de maré exercida pela Via Láctea.

Limites

Grande parte do Sistema Solar ainda é desconhecida. Estima-se que o campo gravitacional do Sol domine as forças gravitacionais das estrelas circundantes até cerca de dois anos-luz (125.000 UA). Estimativas mais baixas para o raio da nuvem de Oort, por outro lado, não o situam além de 50.000 UA. A maior parte da massa está orbitando na região entre 3.000 e 100.000 UA. Apesar de descobertas como a de Sedna, a região entre o cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort, uma área com dezenas de milhares de UA de raio, ainda está praticamente não mapeada. Aprender sobre esta região do espaço é difícil, porque depende de inferências daqueles poucos objetos cujas órbitas foram perturbadas de tal forma que caem mais perto do Sol e, mesmo assim, a detecção desses objetos muitas vezes só foi possível quando eles se tornaram brilhantes o suficiente para serem registrados como cometas. Ainda podem ser descobertos objetos nas regiões desconhecidas do Sistema Solar. Os objetos mais distantes conhecidos, como o Cometa West, têm afélios a cerca de 70.000 UA do Sol.

Comparação com outros sistemas estelares

Comparado com muitos sistemas extrasolares, o Sistema Solar se destaca pela falta de planetas interiores à órbita de Mercúrio. O Sistema Solar conhecido também carece de super-Terras, planetas entre uma e dez vezes mais massivos que a Terra, embora o hipotético Planeta Nove, se existir, possa ser uma super-Terra além do Sistema Solar como o entendemos hoje. Raramente, possui apenas pequenos planetas rochosos e grandes gigantes gasosos; em outros lugares, planetas de tamanho intermediário são típicos - tanto rochosos quanto gasosos - então não há 'lacuna'; como visto entre o tamanho da Terra e de Netuno (com um raio 3,8 vezes maior). Como muitas dessas super-Terras estão mais próximas de suas respectivas estrelas do que Mercúrio está do Sol, surgiu a hipótese de que todos os sistemas planetários começam com muitos planetas próximos e que normalmente uma sequência de suas colisões causa a consolidação da massa em poucos. planetas maiores, mas no caso do Sistema Solar as colisões causaram sua destruição e ejeção.

As órbitas dos planetas do Sistema Solar são quase circulares. Comparados a outros sistemas, eles possuem menor excentricidade orbital. Embora existam tentativas de explicá-lo, em parte com um viés no método de detecção de velocidade radial e em parte com longas interações de um número bastante elevado de planetas, as causas exatas permanecem indeterminadas.

Localização

Bairro Celestial

O Sistema Solar está rodeado pela Nuvem Interestelar Local, embora não esteja claro se está incorporado na Nuvem Interestelar Local ou se fica fora da borda da nuvem. Várias outras nuvens interestelares também existem na região a 300 anos-luz do Sol, conhecida como Bolha Local. A última característica é uma cavidade ou superbolha em forma de ampulheta no meio interestelar com cerca de 300 anos-luz de diâmetro. A bolha está impregnada de plasma de alta temperatura, sugerindo que pode ser o produto de várias supernovas recentes.

A Bolha Local é uma superbolha pequena em comparação com as estruturas lineares vizinhas Radcliffe Wave e Split (anteriormente Cinturão de Gould), cada uma das quais com alguns milhares de anos-luz de comprimento. Todas estas estruturas fazem parte do Braço de Orion, que contém a maioria das estrelas da Via Láctea que são visíveis a olho nu. A densidade de toda a matéria na vizinhança local é 0,097±0,013 M☉·pc⁻³.

A menos de dez anos-luz do Sol existem relativamente poucas estrelas, sendo a mais próxima o sistema estelar triplo Alpha Centauri, que está a cerca de 4,4 anos-luz de distância e pode estar na G-Cloud da Bolha Local. Alpha Centauri A e B são um par intimamente ligado de estrelas semelhantes ao Sol, enquanto a estrela mais próxima da Terra, a pequena anã vermelha Proxima Centauri, orbita o par a uma distância de 0,2 anos-luz. Em 2016, descobriu-se que um exoplaneta potencialmente habitável orbitava Proxima Centauri, chamado Proxima Centauri b, o exoplaneta confirmado mais próximo do Sol.

Os próximos fusores conhecidos mais próximos do Sol são as anãs vermelhas Barnard's Star (com 5,9 anos), Wolf 359 (7,8 anos) e Lalande 21185 (8,3 anos). As anãs marrons mais próximas pertencem ao sistema binário Luhman 16 (6,6 anos), e o objeto de massa planetária desonesto ou flutuante mais próximo conhecido com menos de 10 massas de Júpiter é a anã submarrom WISE 0855-0714 (7,4 anos).

Um pouco além, a 8,6 ly, fica Sirius, a estrela mais brilhante do céu noturno da Terra, com aproximadamente o dobro da massa do Sol, orbitada pela anã branca mais próxima da Terra, Sirius B. Outras estrelas dentro de dez anos-luz são o sistema binário de anãs vermelhas Luyten 726-8 (8,7 anos) e a anã vermelha solitária Ross 154 (9,7 anos). A estrela solitária semelhante ao Sol mais próxima do Sistema Solar é Tau Ceti, com 11,9 anos-luz. Tem cerca de 80% da massa do Sol, mas apenas cerca de metade da sua luminosidade.

O grupo de estrelas mais próximo e visível sem ajuda, além da vizinhança celeste imediata, é o Grupo Móvel da Ursa Maior, a cerca de 80 anos-luz, que está dentro da Bolha Local, como o aglomerado estelar mais próximo e visível sem ajuda, as Híades., que ficam em sua borda. As regiões de formação estelar mais próximas são a Nuvem Molecular Corona Australis, o complexo de nuvens Rho Ophiuchi e a nuvem molecular Taurus; esta última fica logo além da Bolha Local e faz parte da onda Radcliffe.

Contexto galáctico

O Sistema Solar está localizado na Via Láctea, uma galáxia espiral barrada com um diâmetro de cerca de 100.000 anos-luz contendo mais de 100 bilhões de estrelas. O Sol reside em um dos braços espirais externos da Via Láctea, conhecido como braço Orion-Cygnus ou esporão local. O Sol fica a cerca de 26.660 anos-luz do Centro Galáctico (onde está localizado o buraco negro supermassivo Sagitário A*), e sua velocidade em torno do centro da Via Láctea é de cerca de 220 km/s, de modo que ele completa uma revolução a cada 240 milhões de anos. Esta revolução é conhecida como o ano galáctico do Sistema Solar. O ápice solar, a direção do caminho do Sol através do espaço interestelar, está próximo da constelação de Hércules, na direção da localização atual da estrela brilhante Vega. O plano da eclíptica forma um ângulo de cerca de 60° em relação ao plano galáctico.

A localização do Sistema Solar na Via Láctea é um fator na história evolutiva da vida na Terra. Sua órbita é quase circular e as órbitas próximas ao Sol têm aproximadamente a mesma velocidade dos braços espirais. Portanto, o Sol raramente passa pelos braços. Como os braços espirais abrigam uma concentração muito maior de supernovas, instabilidades gravitacionais e radiação que poderia perturbar o Sistema Solar, isso proporcionou à Terra longos períodos de estabilidade para a evolução da vida. No entanto, a mudança de posição do Sistema Solar em relação a outras partes da Via Láctea poderia explicar eventos periódicos de extinção na Terra, de acordo com a hipótese de Shiva ou teorias relacionadas, mas isto permanece controverso.

O Sistema Solar fica bem fora dos arredores repletos de estrelas do Centro Galáctico. Perto do centro, os puxões gravitacionais de estrelas próximas poderiam perturbar corpos na nuvem de Oort e enviar muitos cometas para o interior do Sistema Solar, produzindo colisões com implicações potencialmente catastróficas para a vida na Terra. A intensa radiação do Centro Galáctico também poderia interferir no desenvolvimento de vida complexa. Sobrevoos estelares que passam a uma distância de 0,8 anos-luz do Sol ocorrem aproximadamente uma vez a cada 100 mil anos. A abordagem mais próxima e bem medida foi a Star de Scholz, que se aproximou de 52+23
−14 kAU do Sol alguns 70+15
−10 kya, provavelmente passando pela nuvem externa de Oort.

Humanity 's perspective

O conhecimento da humanidade sobre o Sistema Solar tem crescido gradativamente ao longo dos séculos. Até o final da Idade Média – Renascença, astrônomos da Europa à Índia acreditavam que a Terra estava estacionária no centro do universo e categoricamente diferente dos objetos divinos ou etéreos que se moviam no céu. Embora o filósofo grego Aristarco de Samos tenha especulado sobre uma reordenação heliocêntrica do cosmos, Nicolau Copérnico foi a primeira pessoa conhecida por ter desenvolvido um sistema heliocêntrico matematicamente preditivo. O heliocentrismo não triunfou imediatamente sobre o geocentrismo, mas o trabalho de Copérnico teve os seus defensores, nomeadamente Johannes Kepler. Usando um modelo heliocêntrico que melhorou Copérnico, permitindo que as órbitas fossem elípticas e circulares, e os dados observacionais precisos de Tycho Brahe, Kepler produziu as Tabelas Rudolphine, que permitiram cálculos precisos das posições do planetas então conhecidos. Pierre Gassendi os usou para prever o trânsito de Mercúrio em 1631, e Jeremiah Horrocks fez o mesmo para o trânsito de Vênus em 1639. Isso forneceu uma forte justificativa do heliocentrismo e das órbitas elípticas de Kepler.

No século XVII, Galileu divulgou o uso do telescópio na astronomia; ele e Simon Marius descobriram independentemente que Júpiter tinha quatro satélites em órbita ao seu redor. Christiaan Huygens deu continuidade a essas observações descobrindo a lua de Saturno, Titã, e a forma dos anéis de Saturno. Em 1677, Edmond Halley observou um trânsito de Mercúrio através do Sol, levando-o a perceber que as observações da paralaxe solar de um planeta (mais idealmente usando o trânsito de Vênus) poderiam ser usadas para determinar trigonometricamente as distâncias entre a Terra, Vênus e o sol. O amigo de Halley, Isaac Newton, em seu magistral Principia Mathematica de 1687, demonstrou que os corpos celestes não são essencialmente diferentes dos terrestres: as mesmas leis do movimento e da gravidade se aplicam na Terra e no céus.

O termo "Sistema Solar" entrou na língua inglesa em 1704, quando John Locke o usou para se referir ao Sol, aos planetas e aos cometas. Em 1705, Halley percebeu que avistamentos repetidos de um cometa eram do mesmo objeto, retornando regularmente uma vez a cada 75-76 anos. Esta foi a primeira evidência de que algo diferente dos planetas orbitava repetidamente o Sol, embora Sêneca tivesse teorizado isso sobre cometas no século I. Observações cuidadosas do trânsito de Vênus em 1769 permitiram aos astrônomos calcular a distância média Terra-Sol como 93.726.900 milhas (150.838.800 km), apenas 0,8% maior que o valor moderno. Urano, tendo sido observado ocasionalmente desde a antiguidade, foi reconhecido como um planeta orbitando além de Saturno em 1783. Em 1838, Friedrich Bessel mediu com sucesso uma paralaxe estelar, uma aparente mudança na posição de uma estrela criada pelo movimento da Terra ao redor. o Sol, fornecendo a primeira prova experimental direta do heliocentrismo. Netuno foi identificado como planeta alguns anos depois, em 1846, graças à sua atração gravitacional causando uma ligeira mas detectável variação na órbita de Urano.

No século 20, os humanos iniciaram a exploração espacial em torno do Sistema Solar, começando com a colocação de telescópios no espaço. Desde então, os humanos pousaram na Lua durante o programa Apollo; a missão Apollo 13 marcou o ponto mais distante que um ser humano já esteve da Terra, 400.171 quilômetros (248.655 mi). Todos os oito planetas foram visitados por sondas espaciais. Isso começou com o encontro da Pioneer 10 com Júpiter e o encontro da Pioneer 11 com Saturno. Os restantes gigantes gasosos foram visitados pela primeira vez pela sonda Voyager, uma das quais (a Voyager 1) é o objecto mais distante feito pela humanidade e o primeiro no espaço interestelar. Além disso, as sondas também devolveram amostras de cometas e asteroides, bem como voaram através da coroa do Sol e fizeram sobrevôos de objetos do cinturão de Kuiper. Seis dos planetas (todos exceto Urano e Netuno) têm ou tiveram um orbitador dedicado.