¿Dónde termina el Sistema Solar?

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Esta es una pregunta que he escuchado muchas veces en el pasado, y una búsqueda rápida del sitio dice que no se ha preguntado aquí, así que pensé que también podría preguntar (y responder). Sé que es raro que alguien pregunte y responda su propia pregunta, pero creo que podría funcionar aquí, y agradezco los comentarios (incluidas otras respuestas) de cualquiera y de todos los presentes.

El Sol está aproximadamente a 4 años luz del sistema estelar más cercano, el sistema Alpha Centauri. Los planetas de nuestro Sistema Solar, sin embargo, ni siquiera están tan lejos del Sol. ¿Dónde termina nuestro Sistema Solar? ¿Se considera que el borde es la órbita de Neptuno, el Cinturón de Kuiper, la Nube de Oort u otra cosa?

Nota: esta pregunta sobre Física SE es similar, pero las respuestas publicadas aquí van en diferentes direcciones.

HDE 226868
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Pregunta brillante: algo que me ha intrigado (y muchos otros) durante mucho tiempo
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Obligatorio xkcd .
Sparhawk
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No estoy seguro acerca de los votos, pero recibe un +1 de mí. Gran pregunta
fantasia
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Si pudiéramos estimar la frecuencia de encuentros cercanos de distancia por estrellas de masa M y la probabilidad de que tal encuentro expulse un objeto de radio orbital R , podríamos promediar durante miles de millones de años una declaración como: "Objetos en R > R L tiene un 80 % de posibilidades de ser expulsado, mientras que los objetos en R < R L tienen un 80 % de posibilidades de no ser expulsado. ¿Se ha hecho algo así?reMETRORR>RL80R<RL80
Keith McClary

Respuestas:

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Según la página web de la Universidad Case Western Reserve The Edge of the Solar System (2006), una consideración importante es que

Todo el concepto de un "borde" es algo impreciso en lo que respecta al sistema solar, ya que no tiene un límite físico, no hay un muro más allá del cual hay una señal que dice: "El sistema solar termina aquí". Sin embargo, hay regiones específicas del espacio que incluyen miembros periféricos de nuestro sistema solar, y una región más allá de la cual el Sol ya no puede tener ninguna influencia.

La última parte de esa definición parece ser una definición viable del borde del sistema solar. Específicamente,

La región límite válida para el "borde" del sistema solar es la heliopausa. Esta es la región del espacio donde el viento solar del sol se encuentra con el de otras estrellas. Es un límite fluctuante que se estima en aproximadamente 17.6 mil millones de millas (120 UA) de distancia. Tenga en cuenta que esto está dentro de la nube de Oort.

Aunque el artículo anterior está un poco anticuado, la noción de la heliopausa aún ha sido de interés para los científicos, particularmente lo lejos que está, por lo tanto, el interés en las continuas misiones Voyager , que dice en el sitio web, que tiene 3 fases :

  • Choque de terminación

El paso a través del choque de terminación finalizó la fase de choque de terminación y comenzó la fase de exploración de heliosheath. La Voyager 1 cruzó el choque de terminación a 94 UA en diciembre de 2004 y la Voyager 2 cruzó a 84 UA en agosto de 2007.

(AU = Unidad Astronómica = distancia media Tierra-Sol = 150,000,000km)

  • Heliosheath

la nave espacial ha estado operando en el entorno de heliosheath que todavía está dominado por el campo magnético del Sol y las partículas contenidas en el viento solar.

A partir de septiembre de 2013, la Voyager 1 estaba a una distancia de 18.7 mil millones de kilómetros (125.3 UA) del sol y la Voyager 2 a una distancia de 15.3 mil millones de kilómetros (102.6 UA).

Una cosa muy importante a tener en cuenta en la página de Voyager es que

El grosor de la vaina heliótica es incierto y podría tener decenas de UA de espesor, lo que llevaría varios años atravesarlo.

  • Espacio interestelar, que la página Voyager de la NASA ha definido como

El paso a través de la heliopausa comienza la fase de exploración interestelar con la nave espacial operando en un entorno dominado por el viento interestelar.

La página de la misión Voyager proporciona el siguiente diagrama de los parámetros enumerados anteriormente

ingrese la descripción de la imagen aquí

Es un poco complicado ya que no sabemos el alcance completo de cómo es la dinámica, una observación reciente informada en el artículo Una gran sorpresa desde el borde del Sistema Solar , revela que el borde puede estar borroso por

un extraño reino de espumosas burbujas magnéticas,

Lo que se sugiere en el artículo podría ser una mezcla de vientos solares e interestelares y campos magnéticos, indicando:

Por un lado, las burbujas parecerían ser un escudo muy poroso, permitiendo que muchos rayos cósmicos atraviesen los huecos. Por otro lado, los rayos cósmicos podrían quedar atrapados dentro de las burbujas, lo que haría de la espuma un muy buen escudo.


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Me gusta, +1. ¿De dónde sacaste la foto?
HDE 226868
@ HDE226868 - ¡gracias! Obtuve la imagen de la página de misiones Voyager, el segundo enlace de esta respuesta.
Guay. Buen enlace
HDE 226868
Lo siento, me tomó tanto tiempo aceptarlo, pero quería esperar un poco y ver qué otras respuestas (¡ninguna!) Me llegaron. Gran respuesta.
HDE 226868
@ HDE226868 no se necesitan disculpas, es una buena estrategia esperar y ver por un tiempo.
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Aquí está mi respuesta. Intentaré hacerlo lo más completo posible.

Es bastante difícil definir el borde del Sistema Solar . La mayoría de las personas probablemente lo definirían como donde los objetos ya no están gravitacionalmente unidos al Sol. Sin embargo, eso solo cambia un poco la pregunta: ¿dónde está esa línea divisoria? Para intentar responder a esto, repasaré las regiones del Sistema Solar.

La primera región es el dominio de los planetas internos , básicamente todo, desde el cinturón de asteroides hacia adentro. Está compuesto por Marte, la Tierra, Venus, Mercurio, sus lunas y todos los objetos más pequeños que los rodean. El Sistema Solar interior es muy rocoso, como uno puede imaginar. Los planetas terrestres están hechos principalmente de roca, al igual que los asteroides y las lunas de los planetas interiores.

La segunda región es el dominio de los gigantes gaseosos . Se compone de Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, sus lunas, sistemas de anillos y una variedad de cuerpos más pequeños, como los asteroides troyanos. Los gigantes gaseosos tuvieron una gran influencia en el Sistema Solar cuando se formó por primera vez, arrastrando trozos de rocas, agarrando lunas y posiblemente estabilizando o desestabilizando órbitas. Algunos pueden haber migrado hacia afuera (según el modelo de Nice ), pero sus órbitas son actualmente estables. Los gigantes gaseosos están compuestos principalmente de gases, pero se cree que tienen núcleos sólidos o fundidos. La composición de sus lunas es familiar, más bien como objetos en el Sistema Solar interior.

El siguiente es el cinturón de Kuiper . A veces se presenta como un primo del cinturón de asteroides, pero eso no es exacto. Los cuerpos que componen el Cinturón de Kuiper son trozos de roca y hielo. Ejemplos notables de cuerpos del Cinturón de Kuiper y / u objetos transneptunianos son los planetas enanos Plutón, Sedna, Makemake y Haumea. También hay muchos objetos más pequeños, incluidos algunos cometas de período corto (aunque estos son más adecuadamente parte del "disco disperso" menos conocido). Si bien ha habido teorías durante años sobre otro planeta, no se considera probable. El cinturón se extiende de 30 a 50 UA.

Más lejos todavía está la Nube de Oort , que lleva el nombre de Jan Oort. Las observaciones de objetos en la Nube de Oort son extremadamente difíciles, si no imposibles, por lo que su existencia aún no se ha verificado. Está poblada por cometas de período largo y objetos más pequeños. Estos también están compuestos de roca y hielo. Se cree que la Nube de Oort se extiende hasta unas increíbles 50,000 UA. Mientras que las otras regiones mencionadas hasta ahora están más o menos en planos, la Nube de Oort es esférica.

Algunos consideran que el borde lejano de la Nube de Oort es el borde del Sistema Solar, porque la mayoría de la masa del Sistema Solar está dentro de él, pero el límite entre el Sistema Solar y el espacio interestelar se cree que está dentro de sus alcances internos: la heliopausa Esto generalmente se acepta como el límite del Sistema Solar porque es donde el viento solar se encuentra con el medio interestelar. Esto a menudo se coloca en 121 UA, que es donde pasó la Voyager 1 en 2013. La heliopausa es el límite más alejado de la heliosfera , más allá del cual el medio interestelar toma el control. Las "capas" internas están limitadas por el choque de terminación y la cubierta de helios.

En resumen, aunque el Sistema Solar está formado por muchas regiones, la heliopausa se considera su límite exterior.

Una vez más, agradezco cualquier aporte con respecto a esta pregunta y respuesta.

HDE 226868
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Cada vez que veo esta pregunta discutida, parece que la heliopausa, o alguna variación de la misma, se da como respuesta, y luego se menciona que la Nube de Oort se extiende más allá.

Una respuesta más correcta, por lo tanto, debería ser que termina a esa distancia a la que los objetos, para todos los fines prácticos, ya no están unidos al baricentro del sistema solar. Esto generalmente se define por la Esfera Hill , que se aproxima a la esfera de influencia gravitacional.

Una vista simple de la extensión del Sistema Solar es la esfera Hill del Sol con respecto a las estrellas locales y el núcleo galáctico. (1)

Esto se extiende a doscientos treinta mil UA, aproximadamente 3.6 años luz. De nuevo, no un muro. Según (1) Cherbatov (1965) , los radios de las esferas gravitacionales del sol se pueden subdividir en:

  • Esfera de atracción a 4500 UA (atracción del sol> atracción del centro galáctico),

  • Esfera de acción 60,000 UA (más conveniente para usar el sol como cuerpo central y centro galáctico como cuerpo pertubador en cálculos orbitales), y finalmente

  • Esfera de colina 230,000 UA (el objeto debe orbitar dentro de este límite para ser retenido por el Sol).

Jerard Puckett
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Creo que la NASA está afirmando que no es solo cuando el viento solar sino el tirón gravitacional cambia ... Eso no quiere decir que el sol no tenga tirón o viento solar, sino que la influencia del sol ahora es menor que el entorno circundante. En pocas palabras, cuando el sol ya no está ganando el tira y afloja.

R. Tachoir
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