השמש היא מערכת הקשורה לכבידה המורכבת מהשמש ומכוכבי הלכת וחפצים אחרים המקיפים אותה. הוא נוצר באמצעות קריסת כבידה של ענן מולקולרי בין כוכבי ענק. השמש מכילה את הרוב המכריע של מסת מערכת השמש, בעוד כוכבי הלכת ועצמים אחרים מהווים את השארית.
שביטים
שביטים הם עצמים המקיפים את השמש. הם לרוב בלתי נראים עד שהם קרובים לשמש. אחר כך הם מתחילים להמיס ולשחרר כמויות גדולות של אבק, גז ומים. חומרים אלה נפלטים לאחר מכן כזנבותיהם. אורכם של זנבות השביטים יכול להיות יותר ממיליון קילומטרים.
השביט המפורסם ביותר היה השביט של האלי. זה היה השביט הראשון שנצפה אי פעם, אבל זה לא היה היחיד. שביטים מאוחרים יותר, כמו אנקה וסנדלר–לוי, הופיעו בתדירות גבוהה יותר. בשנת 1992, אחד מהשביטים הללו נצפה במערכת השמש הפנימית. חשבו שייתכן שחלק מהפסולת מהשביט ירדה לכדור הארץ באמצעות שיבוש שביט.
גרעין כוכב שביט עשוי מחומרים פחמיים ומינרלים סיליקטים מוחים. הוא מכיל גם מים וקרחונים אחרים. זנבו של השביט הוא שאריות החומר הזה, העוקב אחר מסלולו של השביט סביב השמש.
כוכבי
הלכת במערכת השמש שלנו הם עצמים המקיפים את השמש. לכל כוכב לכת יש נתיב נפרד וכוח משיכה עצמי שמושך אותו לצורה מעוגלת. כל עצם שמתקרב לכוכב הלכת יתנגש בו או ייפלט למסלול אחר.
רבים מכוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו קטנים יותר מכדור הארץ. כמה מהם היו כל כך קטנים עד שהם נפלו לשמש לפני מיליארדי שנים. תיאוריה אחרת טוענת שכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו נוצרו במרווחים ולא בבת אחת. עם זאת, תיאוריה זו עדיין לא מאושרת על ידי שום ראיה.
בנוסף לכוכבי לכת, מערכת השמש שלנו מוקפת במדיום של חומר המורכב מפרוטונים ואלקטרונים. המדיום הבין–פלנטרי הזה מלא בפסולת, חלקיקי אבק ושאריות של גופים קפואים. הוא מאופיין גם בנוכחות של התלקחויות שמש ענקיות, התפרצויות קצרות על פני השמש, המוציאות חומר וקרינה באנרגיה גבוהה.
אסטרואידים
אסטרואידים הם גופים קטנים וסלעיים המקיפים את השמש. הם בעלי צורה לא סדירה ולעיתים קרובות יש להם מכתשים ובורות. רובם מקיפים את השמש במסלול אליפטי ומסתובבים בצורה לא סדירה. לחלק מהאסטרואידים יש ירחים נלווים. אלה ידועים בתור אסטרואידים בינאריים. ישנן גם מערכות אסטרואידים משולשות, המורכבות משלושה אסטרואידים.
במערכת השמש החיצונית, אזור של חומר שמעולם לא יצר כוכב לכת נקרא חגורת אסטרואידים. מגופים אלו נמנעו מלהתלכד לכוכבי לכת מכיוון שכוח הכבידה של צדק מנע מהם לצבור חומר נוסף וגרם להתנגשויות ביניהם. אזורי אסטרואידים שונים בהרכבם ומשקפים אור בצורה שונה. חלקם מתכתיים, בעוד שאחרים אבנים, ואחרים פחמניים. הצבע השחור של אסטרואידים פחמניים אומר שהם משקפים רק כמות זעירה של אור שמש.
לאחר גילוי, אסטרואיד חדש נקרא רשמית וקיבל קוד אלפאנומרי. קיימת מוסכמה רשמית של שמות הכוללת שימוש בסוגריים סביב המספר. האדם הראשון שמצא את האסטרואיד עם מסלול מחושב מוכרז כמגלה. הוא או היא זוכים בכבוד לתת לו שם.
מסלולי שביט סביב השמש
מסלול של כוכב שביט סביב השמש נשלט על ידי שני מנגנונים עיקריים. ראשית, שביט חווה דחיפה חזקה מהשמש. כוח זה חזק בהרבה מהלחץ מרוח השמש, המורכבת מחלקיקים טעונים. לאחר מכן השביט משחרר את האבק שלו בזנב שמצביע לאחור אל מיקומו המקורי. שנית, שביטים נעים במסלולים אליפטיים מאוד, כאשר קצה אחד ממוקד סביב השמש והשני במרחק מרוחק באזורים החיצוניים הקרים של מערכת השמש שלנו. כאשר שביטים פוגעים בשמש, הם משאירים זנב, או "כדור שלג", מאחוריהם.
שביטים הם גופים קטנים המורכבים מאבק וקרח. ההקפה שלהם סביב השמש נמשכת מיליוני שנים. יש להם גם זנבות, שמצביעים הרחק מהשמש.
מסלול כדור הארץ סביב השמש
כדור הארץ הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש והיחיד מבין שכניו הפלנטריים שידוע שיש לו מים על פני השטח נוזליים. בעוד שניתן למצוא כמויות גדולות של מים בכל מערכת השמש, רק האוקיינוסים של כדור הארץ גדולים מספיק כדי לקיים חיים. האוקיינוסים מכסים 71% משטח כדור הארץ, ומגמדים את הנפחים המשולבים של קרח קוטבי, אגמים ונהרות.
מדי שנה, כדור הארץ מסתובב סביב השמש בשתי נקודות, הנקראות אפליון ופריהליון. האפליון הוא הנקודה שבה כדור הארץ הכי קרוב לשמש, בעוד שהפריהליון הוא הנקודה שבה כדור הארץ נמצא הכי רחוק מהשמש. בשנת 2022, האפליון יתרחש ב-4 ביולי, בשעה 3:10 לפנות בוקר שעון מזרח, כלומר כדור הארץ יהיה במרחק של 91,406,842 מיילים מהשמש.
מחקרו של ז'אק לסקר על מסלול כדור הארץ ומסלולי כוכבי הלכת הפנימיים גילה שמסלול כדור הארץ יכול להיות מאוד כאוטי. הוא חישב ששגיאה של 15 מטר במדידת המיקום ההתחלתי של כדור הארץ לא תאפשר לחזות את מסלול כדור הארץ ל-100 מיליון השנים הבאות. בעיית ה–n–גוף היא גם נושא מחקר מרכזי במודלים של מערכת השמש.
מסלולו של פלוטו סביב השמש
פלוטו הוא כוכב לכת ננסי בחגורת קויפר, שהיא טבעת של גופים מעבר למסלולו של נפטון. הוא התגלה בשנת 1930 והכריז על כוכב הלכת התשיעי מהשמש. מכאן ואילך, פלוטו בלט כאובייקט לא במקום. הסיבה פשוטה: זה העצם היחיד שמקיף את השמש במרחק קבוע של פחות משנתיים אור.
מסלולו של פלוטו נוטה לערעור יציבות. עם זאת, הוא יכול להיות מושפע משכנו, נפטון, שמסלולו כפול מזה של פלוטו. כתוצאה מכך, תקופות המסלול של נפטון ופלוטו דומות, כלומר המסלולים שלהם נעולים בתהודה.
האטמוספירה של פלוטו מורכבת מחנקן, מתאן ופחמן חד חמצני. תרכובות אלו נוצרות על ידי סובלימציה של קרח על פני השטח.
מסלולי כוכבי לכת סביב השמש
תנועת כוכבי לכת במערכות שמש נקבעת על ידי כוח המשיכה של השמש. כוח המשיכה מאפשר לכוכבי הלכת להישאר במסלול קבוע סביב השמש. בנוסף, כוח המשיכה של השמש עוזר לכוכבי הלכת לנוע בכיוון לאחור.
חומר הערפילית הראשוני שיצר כוכבי לכת החל להסתובב תחת כוח המשיכה של השמש. שימור התנע הזוויתי הגביר את מהירות הסיבוב ושטח את הענן. עם זאת, כיוון הסיבוב הראשוני של ענן ערפילית השמש נמשך. כוכבי לכת שנוצרו בדרך זו נשארו בדרך כלל באותו מישור מסלולי, אבל לאורנוס ולנוגה הייתה יותר מערבולות.
ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים הם עצמים סלעיים קטנים, וארבעת כוכבי הלכת החיצוניים הם ענקי גזים. בנוסף להקפה נגד כיוון השעון סביב השמש, כוכבי לכת במערכות השמש נעים באותו כיוון. הם גם עוקבים אחר אותו מישור סביב השמש, הנקרא אקליפטיקה. מסלולי כוכבי הלכת הם כמעט מעגליים ויש להם אקסצנטריות של פחות מ-0.1.
עצמים במערכת השמש המקיפים את
השמש מערכת השמש מכילה מגוון עצמים קטנים יותר המקיפים את השמש. אלה כוללים אסטרואידים, שביטים וכוכבי לכת ננסיים. יש גם גופים קפואים בענן אורט, שהיה פעם ביתם של שביטים רבים. השמש היא העצם הגדול ביותר במערכת השמש, אך שאר מערכת השמש היא לרוב חלל ריק.
בני אדם שלחו חפצים רבים לחלל כדי לחקור חלקים שונים של מערכת השמש שלנו. העצם הראשון מעשה ידי אדם שהקיף את כדור הארץ היה הלוויין הסובייטי ספוטניק 1. מאז נשלחו חלליות רבות לחלקים שונים של מערכת השמש. אלה נשאו אסטרונאוטים לירח ושלחו ציוד מדעי לחלל. שלחנו גם לוויינים למאדים ולוונוס. נכון לעכשיו, גשושי חלל חוקרים את שבתאי.
תקופת ההקפה של עצם היא משך הזמן שלוקח לו להשלים מסלול שלם אחד סביב עצם אחר. מסלול כדור הארץ הוא כ-365 ימים, אך לכוכבי לכת גדולים יותר לוקח יותר זמן להקיף את השמש. לדוגמה, לנפטון לוקח בערך 165 שנים להקיף את השמש. לכל מסלול יש גם אקסצנטריות. אפס אומר שהמסלול מושלם, בעוד שהאקסצנטריות של כדור הארץ היא 0.0170.