منظومهی شمسی یکی از میلیاردها منظومهی ستاره‌ای در کهکشان راه شیری محسوب می‌شود که از ستاره‌ی مرکزی متوسط خورشید تشکیل شده است. ترتیب قرارگیری سیاره‌ها در این منظومه از نزدیک‌ترین جرم به خورشید عبارت‌اند از: عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون و احتمالاً سیاره نهم.
منظومهی شمسی از خورشید آغاز شده و تا کمربند کویپر ادامه پیدا می‌کند و در نهایت به مرز هلیوپاس می‌رسد. بر اساس تخمین دانشمندان، لبه‌ی منظومهی شمسی تقریباً ۱۵ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد. در آن سوی هلیوپاس هم ابری بیضی شکل و عظیم موسوم به ابر اورت قرار دارد که منظومهی شمسی ما را احاطه کرده است.
منظومه شمسی چیست؟
منظومهی شمسی به مجموعه‌ای از سیاره‌ها، قمرها، سیارک‌ها، دنباله‌دارها و گاز و غباری گفته می‌شود که حول محور ستاره‌ی خورشید می‌چرخند. این منظومه از سیاره‌های سنگی شامل عطارد، زهره، زمین و مریخ، غول‌های گازی شامل مشتری و زحل و غول‌های یخی شامل اورانوس و نپتون تشکیل شده است.
بین مریخ و مشتری مجموعه‌ای از سیارک‌ها موسوم به کمربند سیارکی قرار دارند و در آن سوی نپتون هم مجموعه‌ای از اجرام یخی کوچک موسوم به کمربند کویپر به دور خورشید می‌چرخند. اجرامی مثل سیاره کوتوله پلوتو نیز جزو کمربند کویپر محسوب می‌شوند.
نحوه پیدایش منظومه شمسی
نزدیک به ۴٫۶ میلیارد سال پیش، ابری تاریک از گاز و غبار دچار فروریزش گرانشی شد. این ابر فشرده و به دیسکی چرخان موسوم به سحابی خورشیدی تبدیل شد. گرما و فشار در نهایت به قدری زیاد بود که اتم‌های هیدروژن با یکدیگر ترکیب شدند و هلیوم را تشکیل دادند. برهم‌کنش‌های هسته‌ای مقادیر زیادی انرژی آزاد کردند و خورشید شکل گرفت.
خورشید تقریبا ۹۹ درصد از مواد موجود در سحابی خورشید را جمع کرد و باقی‌مانده‌ی مواد توده‌های مشابهی را داخل دیسک چرخان شکل دادند. برخی از این مواد به جرم کافی و گرانش رسیدند و به توده‌های کروی یا سیاره‌ها، سیاره‌های کوتوله و قمرها تبدیل شدند. دیگر قطعات باقی‌مانده شهاب‌سنگ‌ها، دنباله‌دارها و دیگر قمرهای تشکیل‌دهنده‌ی منظومهی شمسی را شکل دادند.
شهاب‌سنگ‌ها یا سنگ‌های آسمانی که روی زمین سقوط کردند به دانشمندان در تخمین سن منظومهی شمسی کمک کردند. برخی از این قطعات کوچک از قمرها یا سیاره‌هایی سرچشمه گرفتند که می‌توانند اطلاعات علمی جذابی را درباره‌ی ويژگی‌های شیمیایی و تاریخچه‌ی جرم والد خود بدهند. برخی دیگر هم از همان ابتدا و پیش از شکل‌گیری سیاره‌ها در منظومهی شمسی گردش می‌کردند. شهاب‌سنگ آلنده که در سال ۱۹۶۹ روی زمین سقوط کرد شناخته‌شده‌ترین شهاب‌سنگ با قدمت ۴٫۵۵ میلیارد سال است.
به عقیده‌ی دانشمندان، منظومهی شمسی در زمان انفجار ستاره‌ی مجاور یا فرایند ابرنواختر به وجود آمد. بر اساس این نظریه انفجار باعث ارسال موج‌های ضربه‌ای به داخل فضا شد و این موج‌ها سحابی خورشیدی را به یکدیگر فشرده کردند و در نهایت به فروریزش آن انجامیدند. ابرنواختر احتمالاً مواد را به داخل سحابی هدایت کرد.
مراحل پیدایش منظومه شمسی
اندازه و فاصله در منظومه شمسی
منظومهی شمسی به قدری بزرگ است که تصور اندازه‌ی آن با استفاده از واحدهایی مثل کیلومتر تقریبا غیرممکن است. فاصله‌ی زمین تا خورشید تقریبا ۱۵۰ میلیون کیلومتر است اما فاصله‌ی خورشید تا دورترین سیاره‌ی منظومهی شمسی یعنی نپتون به ۴٫۵ میلیارد کیلومتر می‌رسد. حالا این فاصله را با متوسط مسافتی که یک انسان سالم می‌تواند بدون وقفه در یک روز بپیماید (۳۲ کیلومتر) یا فاصله تا ایستگاه فضایی بین‌المللی (۴۰۰ کیلومتر) مقایسه کنید.
بهترین روش برای تخمین اندازه‌ی منظومهی شمسی ایجاد مدلی مقیاس‌دار است که فاصله‌ی سیاره‌ها از خورشید را نشان دهد. ستاره‌شناس‌ها از فاصله‌ی بین زمین و خورشید (۱۵۰ میلیون کیلومتر) به عنوان واحدی اندازه‌گیری موسوم به واحد نجومی استفاده می‌کنند. بنابراین ۱۵۰ میلیون کیلومتر برابر است با یک واحد نجومی یا به اختصار AU.
به این ترتیب فاصله‌ی عطارد تا خورشید (۰٫۴۳ AU)، زهره، ۰٫۷ واحد نجومی، زمین یک واحد نجومی و مریخ ۱٫۵ واحد نجومی است. سپس به کمربند سیارکی می‌رسیم که ۲٫۸ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. غول‌های گازی مشتری و زحل به ترتیب در فاصله‌های ۵٫۲ و ۹٫۵ واحد نجومی از خورشید قرار دارند و فاصله‌ی غول‌های یخی اورانوس و نپتون به ترتیب برابر است با ۱۹٫۸ و ۳۰ واحد نجومی.
کمربند کویپر، ۵۰ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد و در نهایت مرز منظومهی شمسی یا هلیوپاس ۱۲۳ واحد نجومی از خورشید دور است.
خورشید
تصویرسازی هنری از کاوشگر پارکر در حال بررسی خورشید
خورشید در مرکز منظومهی شمسی قرار دارد و تقریباً ۹۹٫۸ درصد از جرم منظومهی خود را تشکیل می‌دهد. خورشید انرژی لازم برای حیات کره‌ی زمین را فراهم می‌کند. این ستاره‌ی کوتوله‌ی زرد ترکیبی شامل ۹۱ درصد هیدروژن و ۸٫۹ درصد هلیوم است. خورشید در مقایسه با دیگر ستاره‌ها نسبتاً کوچک است و یکی از صدها میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری به شمار می‌رود.
سیاره‌های منظومه شمسی
چهار سیاره‌ی درونی منظومهی شمسی یعنی عطارد، زهره، زمین و مریخ، به‌دلیل داشتن سطح سنگی در گروه سیاره‌های زمین‌سان یا جهان‌های سنگی دسته‌بندی می‌شوند.
چهار دنیای بیرونی منظومهی شمسی یعنی مشتری، زحل، اورانوس و نپتون به دلیل اندازه‌ی بزرگ‌تر نسبت به سیاره‌های سنگی، سیاره‌های مشتری‌سان نامیده می‌شوند. بخش زیادی از این سیاره‌ها را گازهایی مثل هیدروژن و هلیوم تشکیل می‌دهند، گرچه به عقیده‌ی برخی سیاره‌شناس‌ها برخی از این سیاره‌ها هسته‌هایی جامد دارند.
سیاره‌های مشتری و زحل غول گازی نامیده می‌شوند، در حالی که اورانوس و نپتون، دو دنیای دورتر منظومهی شمسی در گروه غول‌های یخی دسته‌بندی می‌شوند، زیرا از عناصری سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم، مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن و گوگرد تشکیل شده‌اند و گوشته‌ای ضخیم از متان، آمونیاک و آب یخ‌زده دارند.
سیاره چیست؟
اما پیش از آنکه به معرفی سیاره‌های منظومهی شمسی بپردازیم لازم است با تعریف سیاره آشنا شویم. بر اساس تعریف استاندارد، سیاره جرمی با ابعاد کافی است که به دور خورشید و خود می‌چرخد. اما آنقدر بزرگ نیست که مانند ستاره عمل همجوشی هسته‌ای را انجام دهد. همچنین مجاورت خود را از تعداد زیادی از اجرام دیگر پاکسازی کرده است.
تعریف دقیق یادشده نشان می‌دهد چه چیزی را باید در دسته‌ی سیاره‌ها و چه چیزی را نباید در این گروه قرار دهیم. اما مشکل وقتی به وجود آمد که ستاره‌شناس‌ها تعداد زیادی جرم سیاره‌مانند در منظومهی شمسی کشف کردند. برای مثال پلوتو یکی از اجرامی بود که نتوانست تمامی شرایط فوق را احراز کند و به این ترتیب در گروه سیاره‌های کوتوله دسته‌بندی شد.
مشکل پلوتو ابعاد کوچک و مدار عجیبش است که نمی‌تواند اجرام مجاور را پاکسازی کند. همچنین فضای مشترک زیادی با کمربند کویپر دارد. بر اساس تعریف IAU، این سیاره و دیگر دنیاهای کوچک کروی از جمله اریس، هائومیا و ماکی‌ماکی، دیگر اجرام کمربند کویپر در گروه سیاره‌های کوتوله دسته‌بندی می‌شوند.
سرس جرم کروی دیگری در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری است که در گروه سیاره‌های کوتوله قرار می‌گیرد. وقتی سرس برای اولین بار در سال ۱۸۰۱ کشف شد در دسته‌ی سیاره‌ها قرار گرفت اما بعدها به عنوان یک سیارک شناخته شد. بااین‌حال این تعریف هم کافی نبود زیرا بسیار بزرگ‌تر و کروی‌تر از سیارک‌ها بود. بنابراین ستاره‌شناس‌ها این جرم را در سال ۲۰۰۶ در دسته‌بندی سیاره‌ی کوتوله قرار دادند.
منبع: زومیت