ระบบสุริยะจักรวาลจะสิ้นสุดที่ไหน?

ขึ้นอยู่กับว่าระบบสุริยะถูกกำหนดไว้อย่างไร ขอบเขตของระบบสุริยะอาจเป็นแถบไคเปอร์ เฮลิโอพอส หรือเมฆออร์ต

ระบบสุริยะประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ภาพ: NASA/JPL — ระบบสุริยะประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ภาพ: *NASA/JPL*

ระบบสุริยะมีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ดาวเคราะห์แคระ 5 ดวง ดวงจันทร์หลายร้อยดวง ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางนับล้านดวง ดาวเคราะห์เหล่านี้โคจรรอบดวงอาทิตย์ และในหลายๆ กรณี โคจรรอบกันและกันด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง แล้วระบบสุริยะจะสิ้นสุดลงที่ใด คำตอบขึ้นอยู่กับว่าคุณนิยามระบบดาวเคราะห์อย่างไร

ตามที่องค์การ NASA ระบุ ระบบสุริยะมีขอบเขตที่เป็นไปได้ 3 ประการ ได้แก่ แถบไคเปอร์ (แถบที่เต็มไปด้วยวัตถุหินที่อยู่นอกวงโคจรของดาวเนปจูน) เฮลิโอชีธ (ขอบสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์) และเมฆออร์ต (บริเวณห่างไกลที่มีดาวหางอยู่และแทบมองไม่เห็นจากโลก)

แถบไคเปอร์

แถบไคเปอร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 30 ถึง 50 หน่วยดาราศาสตร์ (1 AU) (ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์คือ 1 AU) บริเวณนี้เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์แคระ เช่น ดาวพลูโต ซึ่งหลุดออกจากระบบสุริยะชั้นในเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่พุ่งชนดาวเคราะห์

นักดาราศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าแถบไคเปอร์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ เนื่องจากแถบไคเปอร์เป็นตัวแทนของขอบของจานดาวเคราะห์น้อยของดวงอาทิตย์ จานดาวเคราะห์น้อยเป็นแถบก๊าซและฝุ่นที่ต่อมาพัฒนาเป็นดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย

“หากเราจำกัดความระบบสุริยะอย่างแคบๆ ว่ามีเพียงดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์เท่านั้น ขอบของแถบไคเปอร์ก็อาจถือได้ว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ” แดน ไรเซนเฟลด์ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสในนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา กล่าว

แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบระบบสุริยะ ภาพ: BBC — แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบระบบสุริยะ ภาพ: *BBC*

นักดาราศาสตร์บางคนมองว่าคำจำกัดความนี้เรียบง่ายเกินไป “ไม่เป็นความจริงเลย สิ่งต่างๆ เคลื่อนตัวไปมาก – ส่วนใหญ่เคลื่อนออกด้านนอก – นับตั้งแต่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น” ไมค์ บราวน์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) อธิบาย

ดังนั้นแถบไคเปอร์จึงไม่ได้ประกอบด้วยทุกสิ่งทุกอย่างในระบบสุริยะ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566 การค้นพบวัตถุใหม่ชุดหนึ่งนอกแถบไคเปอร์ทำให้คาดเดาได้ว่าอาจมี "แถบไคเปอร์ที่สอง" อยู่ไกลออกไป นักวิจัยบางคนเชื่อว่าความไม่แน่นอนเกี่ยวกับขอบนอกของภูมิภาคนี้ทำให้ไม่สามารถเป็นขอบเขตที่เชื่อถือได้ของระบบสุริยะได้

ญี่ปุ่นเต็ม

เฮลิโอพอสเป็นขอบนอกของเฮลิโอสเฟียร์ ซึ่งเป็นบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ เมื่อถึงเฮลิโอพอส ลมสุริยะหรือกระแสอนุภาคมีประจุที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์จะมีกำลังอ่อนเกินกว่าจะต้านทานรังสีที่เข้ามาจากดวงดาวดวงอื่นและสิ่งมีชีวิตในจักรวาลในทางช้างเผือกได้

“เนื่องจากพลาสมาภายในเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์ และพลาสมาภายนอกเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากบริเวณระหว่างดวงดาว บางคนจึงถือว่าเฮลิโอชีธเป็นขอบเขตของระบบสุริยะ” ไรเซนเฟลด์กล่าว อวกาศภายนอกเฮลิโอชีธมักเรียกอีกอย่างว่า “อวกาศระหว่างดวงดาว” (อวกาศระหว่างดวงดาว)

ยานอวกาศ 2 ลำได้บินผ่านเขตเฮลิโอพอส ได้แก่ ยานโวเอเจอร์ 1 ในปี 2012 และยานโวเอเจอร์ 2 ในปี 2018 ขณะที่ยานทั้งสองบินผ่านเขตเฮลิโอพอส ยานโวเอเจอร์ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในประเภทและระดับของสนามแม่เหล็กและรังสีที่พุ่งเข้าหาได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งบราวน์กล่าวว่าสิ่งนี้บ่งชี้ว่ายานทั้งสองได้บินผ่านขอบเขตบางอย่าง

อย่างไรก็ตาม เฮลิโอสเฟียร์ไม่ได้เป็นทรงกลมแต่เป็นมวลที่ยาว ดังนั้น การใช้เฮลิโอพอสเพื่อกำหนดระบบสุริยะจึงทำให้เกิดระบบที่บิดเบี้ยว ซึ่งขัดกับมุมมองของนักวิจัยบางคนเกี่ยวกับระบบดาวเคราะห์

การจำลองการบินของยานโวเอเจอร์ 1 และโวเอเจอร์ 2 ในอวกาศ ภาพ: NASA/JPL-Caltech — การจำลองการบินของยานโวเอเจอร์ 1 และโวเอเจอร์ 2 ในอวกาศ ภาพ: *NASA/JPL-Caltech*

เมฆออร์ต

ตามข้อมูลของ NASA เมฆออร์ตเป็นขอบเขตศักยภาพที่ไกลและกว้างที่สุดของระบบสุริยะ โดยอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ประมาณ 100,000 หน่วยดาราศาสตร์ "ผู้ที่นิยามระบบสุริยะว่าเป็นสิ่งที่มีแรงโน้มถ่วงเชื่อมโยงกับดวงอาทิตย์ ถือว่าขอบของเมฆออร์ตคือขอบของระบบสุริยะ" ไรเซนเฟลด์กล่าว

สำหรับนักวิจัยบางคน นี่ถือเป็นทางเลือกในอุดมคติสำหรับขอบเขตของระบบสุริยะ เพราะตามทฤษฎีแล้ว ระบบดาวเคราะห์ประกอบด้วยวัตถุทั้งหมดที่โคจรรอบดาวฤกษ์ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคนอื่นๆ โต้แย้งว่าเมฆออร์ตตั้งอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาวและอยู่นอกระบบสุริยะ แม้ว่าจะเชื่อมติดกับดวงอาทิตย์ก็ตาม นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ ยังไม่แน่ใจว่าเมฆออร์ตสิ้นสุดที่ใด ทำให้เป็นขอบเขตที่เชื่อถือได้น้อยกว่าแถบไคเปอร์

ขอบเขตที่พบมากที่สุด

จากขอบเขตศักยภาพทั้งสามนี้ เฮลิโอชีธเป็นขอบเขตที่นักวิจัยและ NASA มักใช้เพื่อกำหนดระบบสุริยะมากที่สุด เหตุผลก็คือ เฮลิโอชีธเป็นขอบเขตที่ค้นหาได้ง่ายที่สุด และลักษณะทางแม่เหล็กของทั้งสองด้านก็แตกต่างกันอย่างมาก

แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่เหนือชั้นเฮลิโอชีธจะต้องเป็นวัตถุในอวกาศ เช่น หินอวกาศขนาดยักษ์ 'โอมูอามูอา' ไรเซนเฟลด์กล่าว "เมฆออร์ตก็เป็นส่วนหนึ่งของสสารที่ประกอบเป็นดาวเคราะห์ ดังนั้นจึงเป็นสสารของระบบสุริยะ ไม่ใช่สสารในอวกาศ" เขากล่าว

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา