Dans notre système solaire, quelle est la sixième planète en partant du soleil ?
Saturne
La majuscule du nom du système solaire varie. L'IAU, l'organisme faisant autorité en matière de nomenclature astronomique, précise la mise en majuscule des noms de tous les objets astronomiques individuels, mais utilise un mélange de « Système solaire » et de « système solaire » dans leur [http://www.iau.org/public/themes/naming / document sur les directives de dénomination]. Le nom est généralement rendu en minuscules (« système solaire »), comme, par exemple, dans l'Oxford English Dictionary et [http://www.m-w.com/dictionary/solar%20system Merriam-Webster's 11th Collegiate Dictionary]. est le système lié gravitationnellement comprenant le Soleil et les objets qui gravitent autour de lui, directement ou indirectement. Les lunes en orbite autour des planètes du système solaire en sont un exemple. Parmi les objets qui gravitent directement autour du Soleil, les huit plus grands sont les planètes. Historiquement, plusieurs autres corps étaient autrefois considérés comme des planètes, notamment, depuis sa découverte en 1930 jusqu'en 2006, Pluton. Voir Anciennes planètes. le reste étant constitué d'objets nettement plus petits, tels que des planètes naines et de petits corps du système solaire. Parmi les objets qui gravitent indirectement autour du Soleil, les lunes, deux sont plus grandes que la plus petite planète, Mercure. Les deux lunes plus grandes que Mercure sont Ganymède qui orbite autour de Jupiter et Titan qui orbite autour de Saturne. Bien que plus grosses que Mercure, chacune de ces deux lunes a moins de la moitié de la masse de Mercure. Le système solaire s'est formé il y a 4,6 milliards d'années à la suite de l'effondrement gravitationnel d'un nuage moléculaire interstellaire géant. La grande majorité de la masse du système se trouve dans le Soleil, la majeure partie de la masse restante étant contenue dans Jupiter. Les quatre plus petites planètes intérieures, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, sont des planètes telluriques composées principalement de roche et de métal. Les quatre planètes extérieures sont des planètes géantes, nettement plus massives que les planètes terrestres. Les deux plus grandes, Jupiter et Saturne, sont des géantes gazeuses, composées principalement d'hydrogène et d'hélium ; les deux planètes les plus éloignées, Uranus et Neptune, sont des géantes de glace, composées principalement de substances ayant des points de fusion relativement élevés par rapport à l'hydrogène et à l'hélium, appelées glaces, comme l'eau, l'ammoniac et le méthane. Toutes les planètes ont des orbites presque circulaires situées à l’intérieur d’un disque presque plat appelé écliptique. Le composant principal du système solaire est le Soleil, une étoile de séquence principale G2 qui contient 99,86 % de la masse connue du système et qui le domine gravitationnellement. Les quatre plus grands corps en orbite autour du Soleil, les planètes géantes, représentent 99 % de la masse restante, Jupiter et Saturne en représentant ensemble plus de 90 %. Les objets restants du système solaire (y compris les quatre planètes telluriques, les planètes naines, les lunes, les astéroïdes et les comètes) représentent ensemble moins de 0,002 % de la masse totale du système solaire. Le Soleil, qui constitue la quasi-totalité de la matière du système solaire, est composé d’environ 98 % d’hydrogène et d’hélium. Jupiter et Saturne, qui constituent la quasi-totalité de la matière restante, sont également principalement composés d'hydrogène et d'hélium. Il existe un gradient de composition dans le système solaire, créé par la chaleur et la pression lumineuse du Soleil ; les objets plus proches du Soleil, qui sont plus affectés par la chaleur et la pression lumineuse, sont composés d'éléments à points de fusion élevés. Les objets plus éloignés du Soleil sont composés en grande partie de matériaux ayant des points de fusion plus bas. La limite du système solaire au-delà de laquelle ces substances volatiles pourraient se condenser est connue sous le nom de ligne de gel et se situe à environ 5 UA du Soleil. Les objets du système solaire interne sont principalement composés de roches, nom collectif désignant des composés à points de fusion élevés, tels que les silicates, le fer ou le nickel, qui sont restés solides dans presque toutes les conditions dans la nébuleuse protoplanétaire. Jupiter et Saturne sont composés principalement de gaz, terme astronomique désignant des matériaux ayant des points de fusion extrêmement bas et une pression de vapeur élevée, comme l'hydrogène, l'hélium et le néon, qui étaient toujours en phase gazeuse dans la nébuleuse. Les glaces, comme l'eau, le méthane, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de carbone, ont des points de fusion pouvant atteindre quelques centaines de kelvins. Ils peuvent être trouvés sous forme de glace, de liquide ou de gaz à divers endroits du système solaire, alors que dans la nébuleuse, ils étaient soit en phase solide, soit en phase gazeuse. Les substances glacées constituent la majorité des satellites des planètes géantes, ainsi que la plupart d'Uranus et de Neptune (les soi-disant « géantes de glace ») et les nombreux petits objets qui se trouvent au-delà de l'orbite de Neptune. Ensemble, les gaz et les glaces sont appelés volatils. À quelques exceptions près, plus une planète ou une ceinture est éloignée du Soleil, plus la distance entre son orbite et celle de l'objet le plus proche du Soleil est grande. Par exemple, Vénus est à environ 0,33 UA plus éloignée du Soleil que Mercure, tandis que Saturne est à 4,3 UA de Jupiter et Neptune à 10,5 UA d'Uranus. Des tentatives ont été faites pour déterminer une relation entre ces distances orbitales (par exemple, la loi de Titius-Bode), mais aucune théorie de ce type n'a été acceptée. Les images au début de cette section montrent les orbites des différents constituants du système solaire à différentes échelles. En raison de leurs points d’ébullition plus élevés, seuls les métaux et les silicates pourraient exister sous forme solide dans le système solaire interne chaud, proche du Soleil, et ceux-ci formeraient éventuellement les planètes rocheuses de Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Étant donné que les éléments métalliques ne représentaient qu’une très petite fraction de la nébuleuse solaire, les planètes telluriques ne pouvaient pas devenir très grandes. Les planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) se sont formées plus loin, au-delà de la ligne de gel, le point entre les orbites de Mars et de Jupiter où la matière est suffisamment froide pour que les composés volatils de glace restent solides. Les glaces qui ont formé ces planètes étaient plus abondantes que les métaux et les silicates qui formaient les planètes intérieures telluriques, leur permettant de devenir suffisamment massives pour capturer de grandes atmosphères d'hydrogène et d'hélium, les éléments les plus légers et les plus abondants. Les débris restants qui ne sont jamais devenus des planètes se sont rassemblés dans des régions telles que la ceinture d'astéroïdes, la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort. Le modèle de Nice explique la création de ces régions et comment les planètes extérieures auraient pu se former dans différentes positions et migrer vers leurs orbites actuelles à travers diverses interactions gravitationnelles. Le système solaire interne est la région comprenant les planètes telluriques et la ceinture d'astéroïdes. Composés principalement de silicates et de métaux, les objets du système solaire interne sont relativement proches du Soleil ; le rayon de toute cette région est inférieur à la distance entre les orbites de Jupiter et de Saturne. Cette région se trouve également dans la ligne de gel, qui se trouve à un peu moins de 5 UA (environ 700 millions de km) du Soleil. Les quatre planètes extérieures, ou planètes géantes (parfois appelées planètes joviennes), représentent collectivement 99 % de la masse connue pour orbiter autour du Soleil. Jupiter et Saturne représentent ensemble plus de 400 fois la masse de la Terre et sont majoritairement constitués d'hydrogène et d'hélium ; Uranus et Neptune sont beaucoup moins massifs ( Les ​​anneaux de Saturne sont constitués de petites particules de glace et de roches. Saturne compte 62 satellites confirmés composés en grande partie de glace. Deux d'entre eux, Titan et Encelade, montrent des signes d'activité géologique. Titan, le deuxième -la plus grande lune du système solaire, est plus grande que Mercure et le seul satellite du système solaire doté d'une atmosphère substantielle. Neptune (30,1 UA), bien que légèrement plus petite qu'Uranus, est plus massive (équivalent à 17 Terres) et donc plus dense. Il rayonne plus de chaleur interne, mais pas autant que Jupiter ou Saturne. Neptune possède 14 satellites connus. Le plus grand, Triton, est géologiquement actif, avec des geysers d'azote liquide. Triton est le seul grand satellite à orbite rétrograde. Neptune est accompagnée sur son orbite par plusieurs planètes mineures, appelées chevaux de Troie Neptune, qui sont en résonance 1:1 avec elle.
La majuscule du nom du système solaire varie. L'IAU, l'organisme faisant autorité en matière de nomenclature astronomique, précise la mise en majuscule des noms de tous les objets astronomiques individuels, mais utilise un mélange de « Système solaire » et de « système solaire » dans leur [http://www.iau.org/public/themes/naming / document sur les directives de dénomination]. Le nom est généralement rendu en minuscules (« système solaire »), comme, par exemple, dans l'Oxford English Dictionary et [http://www.m-w.com/dictionary/solar%20system Merriam-Webster's 11th Collegiate Dictionary]. est le système lié gravitationnellement comprenant le Soleil et les objets qui gravitent autour de lui, directement ou indirectement. Les lunes en orbite autour des planètes du système solaire en sont un exemple. Parmi les objets qui gravitent directement autour du Soleil, les huit plus grands sont les planètes. Historiquement, plusieurs autres corps étaient autrefois considérés comme des planètes, notamment, depuis sa découverte en 1930 jusqu'en 2006, Pluton. Voir Anciennes planètes. le reste étant constitué d'objets nettement plus petits, tels que des planètes naines et de petits corps du système solaire. Parmi les objets qui gravitent indirectement autour du Soleil, les lunes, deux sont plus grandes que la plus petite planète, Mercure. Les deux lunes plus grandes que Mercure sont Ganymède qui orbite autour de Jupiter et Titan qui orbite autour de Saturne. Bien que plus grosses que Mercure, chacune de ces deux lunes a moins de la moitié de la masse de Mercure.
Le système solaire s'est formé il y a 4,6 milliards d'années à la suite de l'effondrement gravitationnel d'un nuage moléculaire interstellaire géant. La grande majorité de la masse du système se trouve dans le Soleil, la majeure partie de la masse restante étant contenue dans Jupiter. Les quatre plus petites planètes intérieures, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, sont des planètes telluriques composées principalement de roche et de métal. Les quatre planètes extérieures sont des planètes géantes, nettement plus massives que les planètes terrestres. Les deux plus grandes, Jupiter et Saturne, sont des géantes gazeuses, composées principalement d'hydrogène et d'hélium ; les deux planètes les plus éloignées, Uranus et Neptune, sont des géantes de glace, composées principalement de substances ayant des points de fusion relativement élevés par rapport à l'hydrogène et à l'hélium, appelées glaces, comme l'eau, l'ammoniac et le méthane. Toutes les planètes ont des orbites presque circulaires situées à l’intérieur d’un disque presque plat appelé écliptique.
Le système solaire contient également des objets plus petits. La ceinture d'astéroïdes, située entre les orbites de Mars et de Jupiter, contient majoritairement des objets composés, comme les planètes telluriques, de roche et de métal. Au-delà de l'orbite de Neptune se trouvent la ceinture de Kuiper et le disque dispersé, qui sont des populations d'objets transneptuniens composés principalement de glaces, et au-delà d'eux une population de sédnoïdes récemment découverte. Au sein de ces populations se trouvent plusieurs dizaines, voire dizaines de milliers d'objets suffisamment grands pour avoir été arrondis par leur propre gravité. « Aujourd'hui, nous connaissons plus d'une douzaine de planètes naines dans le système solaire ». [http://pluto.jhuapl .edu/overview/piPerspective.php?page
piPerspective_08_24_2012 Le point de vue du PI] De tels objets sont classés comme planètes naines. Les planètes naines identifiées comprennent l'astéroïde Cérès et les objets trans-neptuniens Pluton et Éris. En plus de ces deux régions, diverses autres populations de petits corps, notamment des comètes, des centaures et des poussières interplanétaires, voyagent librement entre les régions. Six des planètes, au moins quatre des planètes naines et de nombreux corps plus petits sont orbités par des satellites naturels. Voir la Liste des satellites naturels du système solaire pour la liste complète des satellites naturels des huit planètes et des cinq premières planètes naines. généralement appelés « lunes » après la Lune. Chacune des planètes extérieures est entourée d’anneaux planétaires de poussière et d’autres petits objets.
Le vent solaire, un flux de particules chargées s'échappant du Soleil, crée une région semblable à une bulle dans le milieu interstellaire connue sous le nom d'héliosphère. L'héliopause est le point auquel la pression du vent solaire est égale à la pression opposée du vent interstellaire ; il s'étend jusqu'au bord du disque dispersé. Le nuage d'Oort, que l'on pense être la source des comètes à longue période, pourrait également exister à une distance environ mille fois supérieure à celle de l'héliosphère. Le système solaire est situé dans le bras d'Orion, à 26 000 années-lumière du centre de la Voie lactée.
Découverte et exploration
Pendant des milliers d’années, l’humanité, à quelques exceptions près, n’a pas reconnu ni compris le concept du système solaire. Jusqu'à la fin du Moyen Âge et la Renaissance, la plupart des gens croyaient que la Terre était stationnaire au centre de l'univers et catégoriquement différente des objets divins ou éthérés qui se déplaçaient dans le ciel. Bien que le philosophe grec Aristarque de Samos ait spéculé sur une réorganisation héliocentrique du cosmos, Nicolas Copernic fut le premier à développer un système héliocentrique mathématiquement prédictif. Au XVIIe siècle, Galileo Galilei, Johannes Kepler et Isaac Newton ont développé une compréhension de la physique qui a conduit à l'acceptation progressive de l'idée que la Terre se déplace autour du Soleil et que les planètes sont régies par les mêmes lois physiques que celles qui régissaient la Terre. L'invention du télescope a conduit à la découverte d'autres planètes et lunes. Les améliorations apportées au télescope et l'utilisation d'engins spatiaux sans pilote ont permis d'étudier des phénomènes géologiques, tels que les montagnes, les cratères, ainsi que des phénomènes météorologiques saisonniers, tels que les nuages, les tempêtes de poussière et les calottes glaciaires sur d'autres planètes.
Structure et composition
Le composant principal du système solaire est le Soleil, une étoile de séquence principale G2 qui contient 99,86 % de la masse connue du système et qui le domine gravitationnellement. Les quatre plus grands corps en orbite autour du Soleil, les planètes géantes, représentent 99 % de la masse restante, Jupiter et Saturne en représentant ensemble plus de 90 %. Les objets restants du système solaire (y compris les quatre planètes telluriques, les planètes naines, les lunes, les astéroïdes et les comètes) représentent ensemble moins de 0,002 % de la masse totale du système solaire.
La plupart des gros objets en orbite autour du Soleil se trouvent près du plan de l’orbite terrestre, appelé écliptique. Les planètes sont très proches de l’écliptique, alors que les comètes et les objets de la ceinture de Kuiper sont souvent à des angles nettement plus grands par rapport à celle-ci. Toutes les planètes et la plupart des autres objets tournent autour du Soleil dans le même sens que celui-ci (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, vu du dessus du pôle nord de la Terre). Il existe des exceptions, comme la comète de Halley.
La structure globale des régions cartographiées du système solaire se compose du Soleil, de quatre planètes intérieures relativement petites entourées d'une ceinture d'astéroïdes principalement rocheux et de quatre planètes géantes entourées par la ceinture de Kuiper composée principalement d'objets glacés. Les astronomes divisent parfois de manière informelle cette structure en régions distinctes. Le système solaire interne comprend les quatre planètes telluriques et la ceinture d'astéroïdes. Le système solaire externe s’étend au-delà des astéroïdes, y compris des quatre planètes géantes. Depuis la découverte de la ceinture de Kuiper, les parties les plus éloignées du système solaire sont considérées comme une région distincte constituée des objets situés au-delà de Neptune.
La plupart des planètes du système solaire possèdent leurs propres systèmes secondaires, autour desquels gravitent des objets planétaires appelés satellites naturels, ou lunes (dont deux sont plus grandes que la planète Mercure), et, dans le cas des quatre planètes géantes, par anneaux planétaires, fines bandes de minuscules particules qui gravitent autour d’elles à l’unisson. La plupart des plus gros satellites naturels sont en rotation synchrone, avec une face tournée en permanence vers leur parent.
Les lois de Kepler sur le mouvement planétaire décrivent les orbites des objets autour du Soleil. Suivant les lois de Kepler, chaque objet se déplace le long d'une ellipse avec le Soleil à un foyer. Les objets plus proches du Soleil (avec des demi-grands axes plus petits) se déplacent plus rapidement car ils sont plus affectés par la gravité du Soleil. Sur une orbite elliptique, la distance d'un corps au Soleil varie au cours de son année. Le point le plus proche d'un corps par rapport au Soleil est appelé son périhélie, tandis que son point le plus éloigné du Soleil est appelé son aphélie. Les orbites des planètes sont presque circulaires, mais de nombreuses comètes, astéroïdes et objets de la ceinture de Kuiper suivent des orbites très elliptiques. Les positions des corps dans le système solaire peuvent être prédites à l'aide de modèles numériques.
Bien que le Soleil domine le système en masse, il ne représente qu'environ 2 % du moment cinétique. Les planètes, dominées par Jupiter, représentent la majeure partie du reste du moment cinétique en raison de la combinaison de leur masse, de leur orbite et de leur distance au Soleil, avec une contribution éventuellement significative des comètes.
Le Soleil, qui constitue la quasi-totalité de la matière du système solaire, est composé d’environ 98 % d’hydrogène et d’hélium. Jupiter et Saturne, qui constituent la quasi-totalité de la matière restante, sont également principalement composés d'hydrogène et d'hélium. Il existe un gradient de composition dans le système solaire, créé par la chaleur et la pression lumineuse du Soleil ; les objets plus proches du Soleil, qui sont plus affectés par la chaleur et la pression lumineuse, sont composés d'éléments à points de fusion élevés. Les objets plus éloignés du Soleil sont composés en grande partie de matériaux ayant des points de fusion plus bas. La limite du système solaire au-delà de laquelle ces substances volatiles pourraient se condenser est connue sous le nom de ligne de gel et se situe à environ 5 UA du Soleil.
Les objets du système solaire interne sont principalement composés de roches, nom collectif désignant des composés à points de fusion élevés, tels que les silicates, le fer ou le nickel, qui sont restés solides dans presque toutes les conditions dans la nébuleuse protoplanétaire. Jupiter et Saturne sont composés principalement de gaz, terme astronomique désignant des matériaux ayant des points de fusion extrêmement bas et une pression de vapeur élevée, comme l'hydrogène, l'hélium et le néon, qui étaient toujours en phase gazeuse dans la nébuleuse. Les glaces, comme l'eau, le méthane, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de carbone, ont des points de fusion pouvant atteindre quelques centaines de kelvins. Ils peuvent être trouvés sous forme de glace, de liquide ou de gaz à divers endroits du système solaire, alors que dans la nébuleuse, ils étaient soit en phase solide, soit en phase gazeuse. Les substances glacées constituent la majorité des satellites des planètes géantes, ainsi que la plupart d'Uranus et de Neptune (les soi-disant « géantes de glace ») et les nombreux petits objets qui se trouvent au-delà de l'orbite de Neptune. Ensemble, les gaz et les glaces sont appelés volatils.
Distances et échelles
La distance entre la Terre et le Soleil est de 1 UA, ou UA. A titre de comparaison, le rayon du Soleil est de . Ainsi, le Soleil occupe 0,00001 % (10−5 %) du volume d'une sphère dont le rayon est égal à celui de l'orbite terrestre, alors que le volume de la Terre est d'environ un millionième (10−6) celui du Soleil. Jupiter, la plus grande planète, vient du Soleil et a un rayon de 71 000 km, tandis que la planète la plus éloignée, Neptune, est à 30 UA du Soleil.
À quelques exceptions près, plus une planète ou une ceinture est éloignée du Soleil, plus la distance entre son orbite et celle de l'objet le plus proche du Soleil est grande. Par exemple, Vénus est à environ 0,33 UA plus éloignée du Soleil que Mercure, tandis que Saturne est à 4,3 UA de Jupiter et Neptune à 10,5 UA d'Uranus. Des tentatives ont été faites pour déterminer une relation entre ces distances orbitales (par exemple, la loi de Titius-Bode), mais aucune théorie de ce type n'a été acceptée. Les images au début de cette section montrent les orbites des différents constituants du système solaire à différentes échelles.
Certains modèles du système solaire tentent de transmettre les échelles relatives impliquées dans le système solaire en termes humains. Certains sont de petite taille (et peuvent être mécaniques – appelés planétaires) – tandis que d’autres s’étendent à travers les villes ou les zones régionales. Le plus grand modèle de ce type, le système solaire suédois, utilise le globe Ericsson de 110 mètres (361 pieds) à Stockholm comme soleil de remplacement et, selon l'échelle, Jupiter est une sphère de 7,5 mètres (25 pieds) à Arlanda. L'aéroport international, à 40 km (25 mi), tandis que l'objet actuel le plus éloigné, Sedna, est une sphère de 10 cm (4 pouces) à Luleå, à 912 km (567 mi).
Si la distance Soleil-Neptune est ramenée à 100 mètres, le Soleil aurait un diamètre d'environ 3 cm (environ les deux tiers du diamètre d'une balle de golf), les planètes géantes seraient toutes plus petites qu'environ 3 mm et le diamètre de la Terre ainsi que celui des autres planètes telluriques serait plus petit qu'une puce (0,3 mm) à cette échelle.
Formation et évolution
Le système solaire s'est formé il y a 4,568 milliards d'années à partir de l'effondrement gravitationnel d'une région au sein d'un grand nuage moléculaire. La date est basée sur les inclusions les plus anciennes trouvées à ce jour dans les météorites, des millions d'années, et on pense qu'elle est la date de la formation du système solaire. premier matériau solide dans la nébuleuse en train de s'effondrer.A. Bouvier et M. Wadhwa. "L'âge du système solaire redéfini par l'âge Pb-Pb le plus ancien d'une inclusion météoritique". Nature Geoscience, 3, 637-641, 2010. Ce nuage initial mesurait probablement plusieurs années-lumière et a probablement donné naissance à plusieurs étoiles. Comme c'est le cas pour les nuages ​​moléculaires, celui-ci était principalement constitué d'hydrogène, avec un peu d'hélium et de petites quantités d'éléments plus lourds fusionnés par les générations précédentes d'étoiles. Lorsque la région qui allait devenir le système solaire, connue sous le nom de nébuleuse présolaire, s'est effondrée, la conservation du moment cinétique l'a fait tourner plus rapidement. Le centre, où la majeure partie de la masse était collectée, est devenu de plus en plus chaud que le disque environnant. À mesure que la nébuleuse en contraction tournait plus rapidement, elle a commencé à s'aplatir pour former un disque protoplanétaire d'un diamètre d'environ 200 UA et une protoétoile chaude et dense au centre. Les planètes se sont formées par accrétion à partir de ce disque, dans lequel la poussière et le gaz s'attirent gravitationnellement, fusionnant pour former des corps toujours plus grands. Des centaines de protoplanètes ont peut-être existé au début du système solaire, mais elles ont fusionné ou ont été détruites, laissant les planètes, les planètes naines et les corps mineurs restants.
En raison de leurs points d’ébullition plus élevés, seuls les métaux et les silicates pourraient exister sous forme solide dans le système solaire interne chaud, proche du Soleil, et ceux-ci formeraient éventuellement les planètes rocheuses de Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Étant donné que les éléments métalliques ne représentaient qu’une très petite fraction de la nébuleuse solaire, les planètes telluriques ne pouvaient pas devenir très grandes. Les planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) se sont formées plus loin, au-delà de la ligne de gel, le point entre les orbites de Mars et de Jupiter où la matière est suffisamment froide pour que les composés volatils de glace restent solides. Les glaces qui ont formé ces planètes étaient plus abondantes que les métaux et les silicates qui formaient les planètes intérieures telluriques, leur permettant de devenir suffisamment massives pour capturer de grandes atmosphères d'hydrogène et d'hélium, les éléments les plus légers et les plus abondants. Les débris restants qui ne sont jamais devenus des planètes se sont rassemblés dans des régions telles que la ceinture d'astéroïdes, la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort. Le modèle de Nice explique la création de ces régions et comment les planètes extérieures auraient pu se former dans différentes positions et migrer vers leurs orbites actuelles à travers diverses interactions gravitationnelles.
En 50 millions d’années, la pression et la densité de l’hydrogène au centre de la protoétoile sont devenues suffisamment élevées pour qu’elle puisse commencer la fusion thermonucléaire. La température, la vitesse de réaction, la pression et la densité ont augmenté jusqu'à ce que l'équilibre hydrostatique soit atteint : la pression thermique était égale à la force de gravité. À ce stade, le Soleil est devenu une étoile de la séquence principale. La phase de la séquence principale, du début à la fin, durera environ 10 milliards d'années pour le Soleil, contre environ deux milliards d'années pour toutes les autres phases de la vie pré-restante du Soleil réunies. Le vent solaire du Soleil a créé l’héliosphère et a balayé le gaz et la poussière restants du disque protoplanétaire vers l’espace interstellaire, mettant ainsi fin au processus de formation planétaire. Le Soleil devient de plus en plus brillant ; au début de sa vie de séquence principale, sa luminosité était de 70 % supérieure à celle d'aujourd'hui.
Le système solaire restera à peu près tel que nous le connaissons aujourd’hui jusqu’à ce que l’hydrogène présent au cœur du Soleil soit entièrement converti en hélium, ce qui se produira dans environ 5 milliards d’années. Cela marquera la fin de la vie de la séquence principale du Soleil. À ce moment-là, le noyau du Soleil s’effondrera et la production d’énergie sera bien supérieure à celle actuelle. Les couches externes du Soleil s’étendront jusqu’à atteindre environ 260 fois son diamètre actuel et le Soleil deviendra une géante rouge. En raison de sa superficie considérablement accrue, la surface du Soleil sera considérablement plus froide (2 600 K à son point le plus froid) que sur la séquence principale. L’expansion du Soleil devrait vaporiser Mercure et Vénus et rendre la Terre inhabitable à mesure que la zone habitable se déplace vers l’orbite de Mars. Finalement, le noyau sera suffisamment chaud pour la fusion de l’hélium ; le Soleil brûlera de l'hélium pendant une fraction du temps où il a brûlé de l'hydrogène dans son noyau. Le Soleil n’est pas assez massif pour commencer la fusion d’éléments plus lourds et les réactions nucléaires dans le noyau vont diminuer. Ses couches externes s'éloigneront dans l'espace, laissant une naine blanche, un objet extraordinairement dense, représentant la moitié de la masse originale du Soleil mais seulement de la taille de la Terre. Les couches externes éjectées formeront ce que l’on appelle une nébuleuse planétaire, renvoyant une partie de la matière qui a formé le Soleil – mais désormais enrichie d’éléments plus lourds comme le carbone – vers le milieu interstellaire.
Soleil
Le Soleil est l’étoile du système solaire et de loin son composant le plus massif. Sa grande masse (332 900 masses terrestres) produit des températures et des densités dans son noyau suffisamment élevées pour soutenir la fusion nucléaire de l'hydrogène en hélium, ce qui en fait une étoile de la séquence principale. Cela libère une énorme quantité d’énergie, principalement rayonnée dans l’espace sous forme de rayonnement électromagnétique culminant dans la lumière visible.
Le Soleil est une étoile de la séquence principale de type G2. Les étoiles les plus chaudes de la séquence principale sont plus lumineuses. La température du Soleil est intermédiaire entre celle des étoiles les plus chaudes et celle des étoiles les plus froides. Les étoiles plus brillantes et plus chaudes que le Soleil sont rares, tandis que les étoiles sensiblement plus sombres et plus froides, appelées naines rouges, représentent 85 % des étoiles de la Voie lactée.
Le Soleil est une population que j’étoile ; elle contient une plus grande abondance d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium (« métaux » dans le langage astronomique) que les étoiles plus anciennes de la population II. Des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium se sont formés dans le noyau des étoiles anciennes et en explosion, de sorte que la première génération d’étoiles a dû mourir avant que l’Univers puisse s’enrichir de ces atomes. Les étoiles les plus anciennes contiennent peu de métaux, tandis que les étoiles nées plus tard en contiennent davantage. On pense que cette métallicité élevée a été cruciale pour le développement d'un système planétaire par le Soleil, car les planètes se forment à partir de l'accrétion de « métaux ».
Milieu interplanétaire
La grande majorité du système solaire est constituée d’un quasi-vide appelé milieu interplanétaire. Parallèlement à la lumière, le Soleil émet un flux continu de particules chargées (un plasma) appelé vent solaire. Ce flux de particules se propage vers l'extérieur à une vitesse d'environ 1,5 million de kilomètres par heure, créant une atmosphère ténue qui imprègne le milieu interplanétaire jusqu'à au moins 100 UA (voir ). L'activité à la surface du Soleil, telle que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale, perturbe l'héliosphère, créant une météo spatiale et provoquant des tempêtes géomagnétiques. La plus grande structure de l'héliosphère est la nappe de courant héliosphérique, une forme en spirale créée par les actions du champ magnétique tournant du Soleil sur le milieu interplanétaire.
Le champ magnétique terrestre empêche l’atmosphère d’être détruite par le vent solaire. Vénus et Mars n'ont pas de champs magnétiques et, par conséquent, le vent solaire fait progressivement disparaître leur atmosphère dans l'espace. Les éjections de masse coronale et les événements similaires projettent un champ magnétique et d'énormes quantités de matière à la surface du Soleil. L'interaction de ce champ magnétique et de ce matériau avec le champ magnétique terrestre canalise les particules chargées dans la haute atmosphère terrestre, où leurs interactions créent des aurores observées près des pôles magnétiques.
L'héliosphère et les champs magnétiques planétaires (pour les planètes qui en possèdent) protègent partiellement le système solaire des particules interstellaires de haute énergie appelées rayons cosmiques. La densité des rayons cosmiques dans le milieu interstellaire et la force du champ magnétique solaire changent sur de très longues périodes, de sorte que le niveau de pénétration des rayons cosmiques dans le système solaire varie, même si l'on ignore dans quelle mesure.
Le milieu interplanétaire abrite au moins deux régions de poussière cosmique en forme de disque. Le premier, le nuage de poussière zodiacal, se trouve dans le système solaire interne et provoque la lumière zodiacale. Il s’est probablement formé à la suite de collisions au sein de la ceinture d’astéroïdes provoquées par des interactions gravitationnelles avec les planètes. Le deuxième nuage de poussière s'étend d'environ 10 UA à environ 40 UA et a probablement été créé par des collisions similaires au sein de la ceinture de Kuiper.
Système solaire interne
Le système solaire interne est la région comprenant les planètes telluriques et la ceinture d'astéroïdes. Composés principalement de silicates et de métaux, les objets du système solaire interne sont relativement proches du Soleil ; le rayon de toute cette région est inférieur à la distance entre les orbites de Jupiter et de Saturne. Cette région se trouve également dans la ligne de gel, qui se trouve à un peu moins de 5 UA (environ 700 millions de km) du Soleil.
 Planètes intérieures
Les quatre planètes telluriques ou intérieures ont des compositions rocheuses denses, peu ou pas de lunes et aucun système d'anneaux. Ils sont composés en grande partie de minéraux réfractaires, tels que les silicates, qui forment leurs croûtes et leurs manteaux, et de métaux, tels que le fer et le nickel, qui forment leur noyau. Trois des quatre planètes intérieures (Vénus, Terre et Mars) ont une atmosphère suffisamment importante pour générer du temps ; tous ont des cratères d'impact et des caractéristiques de surface tectoniques, telles que des vallées de rift et des volcans. Le terme planète intérieure ne doit pas être confondu avec planète inférieure, qui désigne les planètes plus proches du Soleil que la Terre (c'est-à-dire Mercure et Vénus).
Mercure
Mercure (0,4 UA du Soleil) est la planète la plus proche du Soleil et la plus petite planète du système solaire (0,055 masse terrestre). Mercure n'a pas de satellites naturels ; Outre les cratères d'impact, ses seules caractéristiques géologiques connues sont des crêtes lobées ou des rupes qui ont probablement été produites par une période de contraction au début de son histoire. L'atmosphère très ténue de Mercure est constituée d'atomes projetés par le vent solaire. Son noyau de fer relativement gros et son mince manteau n’ont pas encore été correctement expliqués. Les hypothèses incluent que ses couches externes ont été arrachées par un impact géant ; ou, qu'il a été empêché de s'accumuler complètement à cause de l'énergie du jeune Soleil.
Vénus
Vénus (0,7 UA du Soleil) est de taille proche de la Terre (0,815 masse terrestre) et, comme la Terre, possède un épais manteau de silicate autour d'un noyau de fer, une atmosphère substantielle et des preuves d'activité géologique interne. Elle est beaucoup plus sèche que la Terre et son atmosphère est quatre-vingt-dix fois plus dense. Vénus n'a pas de satellites naturels. C'est la planète la plus chaude, avec des températures de surface supérieures à 400 °C (752 °F), probablement en raison de la quantité de gaz à effet de serre présente dans l'atmosphère. Aucune preuve définitive de l'activité géologique actuelle n'a été détectée sur Vénus, mais elle ne possède pas de champ magnétique qui empêcherait l'épuisement de son atmosphère substantielle, ce qui suggère que son atmosphère est en train d'être reconstituée par des éruptions volcaniques.
Terre
La Terre (à 1 UA du Soleil) est la plus grande et la plus dense des planètes intérieures, la seule connue pour avoir une activité géologique actuelle et le seul endroit où la vie est connue. Son hydrosphère liquide est unique parmi les planètes telluriques et c'est la seule planète sur laquelle la tectonique des plaques a été observée. L'atmosphère terrestre est radicalement différente de celle des autres planètes, ayant été modifiée par la présence de la vie pour contenir 21 % d'oxygène libre. Elle possède un satellite naturel, la Lune, le seul grand satellite d'une planète terrestre du système solaire.
Mars
Mars (1,5 UA du Soleil) est plus petite que la Terre et Vénus (0,107 masse terrestre). Son atmosphère est principalement composée de dioxyde de carbone avec une pression superficielle de 6,1 millibars (environ 0,6 % de celle de la Terre). Sa surface, parsemée de vastes volcans, comme l'Olympus Mons, et de vallées de rift, comme Valles Marineris, montre une activité géologique qui aurait pu persister jusqu'à il y a 2 millions d'années. Sa couleur rouge provient de l'oxyde de fer (rouille) présent dans son sol. Mars possède deux minuscules satellites naturels (Deimos et Phobos) que l'on pense être des astéroïdes capturés.
Ceinture d'astéroïdes
Les astéroïdes, à l'exception du plus gros, Cérès, sont classés parmi les petits corps du système solaire et sont composés principalement de minéraux rocheux et métalliques réfractaires, avec un peu de glace. Leur taille varie de quelques mètres à des centaines de kilomètres. Les astéroïdes de moins d'un mètre sont généralement appelés météoroïdes et micrométéoroïdes (de la taille d'un grain), selon des définitions différentes, quelque peu arbitraires.
La ceinture d'astéroïdes occupe l'orbite entre Mars et Jupiter, entre 2,3 et 3,3 UA du Soleil. On pense qu’il s’agit de restes de la formation du système solaire qui n’ont pas réussi à fusionner en raison de l’interférence gravitationnelle de Jupiter. La ceinture d'astéroïdes contient des dizaines de milliers, voire des millions, d'objets de plus d'un kilomètre de diamètre. Malgré cela, il est peu probable que la masse totale de la ceinture d’astéroïdes dépasse le millième de celle de la Terre. La ceinture d'astéroïdes est très peu peuplée ; les engins spatiaux passent régulièrement sans incident.
Cérès
Cérès (2,77 UA) est le plus gros astéroïde, une protoplanète et une planète naine. Il a un diamètre légèrement inférieur à 1 000 km et une masse suffisamment grande pour que sa propre gravité lui donne une forme sphérique. Cérès était considérée comme une planète lorsqu'elle a été découverte en 1801 et a été reclassée comme astéroïde dans les années 1850, alors que d'autres observations révélaient d'autres astéroïdes. Elle a été classée planète naine en 2006 lors de la création de la définition d’une planète.
Groupes d'astéroïdes
Les astéroïdes de la ceinture d'astéroïdes sont divisés en groupes et familles d'astéroïdes en fonction de leurs caractéristiques orbitales. Les lunes d'astéroïdes sont des astéroïdes qui gravitent autour d'astéroïdes plus gros. Elles ne se distinguent pas aussi clairement que les lunes planétaires, étant parfois presque aussi grandes que leurs partenaires. La ceinture d'astéroïdes contient également des comètes de la ceinture principale, qui pourraient être à l'origine de l'eau terrestre.
Les chevaux de Troie de Jupiter sont situés dans l'un des points L4 ou L5 de Jupiter (régions gravitationnellement stables menant et suivant une planète sur son orbite) ; le terme « cheval de Troie » est également utilisé pour désigner les petits corps situés dans tout autre point de Lagrange planétaire ou satellite. Les astéroïdes Hilda sont en résonance 2:3 avec Jupiter ; c'est-à-dire qu'ils font trois fois le tour du Soleil toutes les deux orbites de Jupiter.
Le système solaire interne contient également des astéroïdes géocroiseurs, dont beaucoup traversent les orbites des planètes intérieures. Certains d'entre eux sont des objets potentiellement dangereux.
Système solaire externe
La région externe du système solaire abrite les planètes géantes et leurs grandes lunes. Les centaures et de nombreuses comètes à courte période orbitent également dans cette région. En raison de leur plus grande distance du Soleil, les objets solides du système solaire externe contiennent une proportion plus élevée de substances volatiles, telles que l'eau, l'ammoniac et le méthane, que ceux du système solaire interne, car les températures plus basses permettent à ces composés de rester solides.
Planètes extérieures
Les quatre planètes extérieures, ou planètes géantes (parfois appelées planètes joviennes), représentent collectivement 99 % de la masse connue pour orbiter autour du Soleil. Jupiter et Saturne représentent ensemble plus de 400 fois la masse de la Terre et sont majoritairement constitués d'hydrogène et d'hélium ; Uranus et Neptune sont beaucoup moins massifs ( Les ​​anneaux de Saturne sont constitués de petites particules de glace et de roches. Saturne compte 62 satellites confirmés composés en grande partie de glace. Deux d'entre eux, Titan et Encelade, montrent des signes d'activité géologique. Titan, le deuxième -la plus grande lune du système solaire, est plus grande que Mercure et le seul satellite du système solaire doté d'une atmosphère substantielle.
Uranus
Uranus (19,2 UA), avec 14 masses terrestres, est la plus légère des planètes extérieures. Fait unique parmi les planètes, elle orbite autour du Soleil sur le côté ; son inclinaison axiale est supérieure à quatre-vingt-dix degrés par rapport à l'écliptique. Son noyau est beaucoup plus froid que celui des autres planètes géantes et elle rayonne très peu de chaleur dans l'espace. Uranus possède 27 satellites connus, les plus gros étant Titania, Obéron, Umbriel, Ariel et Miranda.
Neptune
Neptune (30,1 UA), bien que légèrement plus petite qu'Uranus, est plus massive (équivalent à 17 Terres) et donc plus dense. Il rayonne plus de chaleur interne, mais pas autant que Jupiter ou Saturne. Neptune possède 14 satellites connus. Le plus grand, Triton, est géologiquement actif, avec des geysers d'azote liquide. Triton est le seul grand satellite à orbite rétrograde. Neptune est accompagnée sur son orbite par plusieurs planètes mineures, appelées chevaux de Troie Neptune, qui sont en résonance 1:1 avec elle.
Centaures
Les centaures sont des corps glacés ressemblant à des comètes dont les orbites ont des demi-grands axes plus grands que ceux de Jupiter (5,5 UA) et inférieurs à ceux de Neptune (30 UA). Le plus grand centaure connu, 10199 Chariklo, a un diamètre d'environ 250 km. Le premier centaure découvert, 2060 Chiron, a également été classé comme comète (95P) car il développe une coma tout comme le font les comètes lorsqu'elles s'approchent du Soleil.
Comètes
Les comètes sont de petits corps du système solaire, mesurant généralement seulement quelques kilomètres de diamètre, composés en grande partie de glaces volatiles. Ils ont des orbites très excentriques, généralement un périhélie dans les orbites des planètes intérieures et un aphélie bien au-delà de Pluton. Lorsqu’une comète pénètre dans le système solaire interne, sa proximité avec le Soleil provoque la sublimation et l’ionisation de sa surface glacée, créant ainsi un coma : une longue queue de gaz et de poussière souvent visible à l’œil nu.
Les comètes à courte période ont des orbites qui durent moins de deux cents ans. Les comètes à longue période ont des orbites qui durent des milliers d'années. On pense que les comètes à courte période proviennent de la ceinture de Kuiper, tandis que les comètes à longue période, comme Hale-Bopp, proviennent du nuage d'Oort. De nombreux groupes de comètes, tels que les Kreutz Sungrazers, se sont formés à partir de la rupture d'un seul parent. Certaines comètes aux orbites hyperboliques peuvent provenir de l’extérieur du système solaire, mais il est difficile de déterminer leurs orbites précises. Les vieilles comètes dont la plupart de leurs substances volatiles ont été chassées par le réchauffement solaire sont souvent classées dans la catégorie des astéroïdes.
Région transneptunienne
Au-delà de l'orbite de Neptune se trouve la zone de la « région transneptunienne », avec la ceinture de Kuiper en forme de beignet, qui abrite Pluton et plusieurs autres planètes naines, et un disque superposé d'objets dispersés, incliné vers le plan de l'orbite de Neptune. Système solaire et s’étend bien plus loin que la ceinture de Kuiper. La région dans son ensemble est encore largement inexplorée. Il semble être constitué en grande majorité de plusieurs milliers de petits mondes – le plus grand ayant un diamètre seulement un cinquième de celui de la Terre et une masse bien plus petite que celle de la Lune – composés principalement de roches et de glace. Cette région est parfois décrite comme la « troisième zone du système solaire », renfermant le système solaire interne et externe.
Ceinture de Kuiper
La ceinture de Kuiper est un grand anneau de débris semblable à la ceinture d'astéroïdes, mais constitué principalement d'objets composés principalement de glace. Il s'étend entre 30 et 50 UA du Soleil. Bien qu’on estime qu’elle contienne des dizaines à des milliers de planètes naines, elle est principalement composée de petits corps du système solaire. De nombreux objets plus grands de la ceinture de Kuiper, tels que Quaoar, Varuna et Orcus, pourraient s'avérer être des planètes naines avec des données supplémentaires. On estime qu'il existe plus de 100 000 objets dans la ceinture de Kuiper d'un diamètre supérieur à 50 km, mais on estime que la masse totale de la ceinture de Kuiper ne représente qu'un dixième, voire un centième, de la masse de la Terre. De nombreux objets de la ceinture de Kuiper possèdent plusieurs satellites et la plupart ont des orbites qui les emmènent en dehors du plan de l'écliptique.
La ceinture de Kuiper peut être grossièrement divisée en ceinture « classique » et résonances. Les résonances sont des orbites liées à celle de Neptune (par exemple deux fois pour trois orbites de Neptune, ou une pour deux). La première résonance commence dans l’orbite même de Neptune. La ceinture classique est constituée d'objets n'ayant aucune résonance avec Neptune et s'étend d'environ 39,4 UA à 47,7 UA. Les membres de la ceinture classique de Kuiper sont classés comme cubewanos, après le premier du genre à être découvert, et sont toujours sur des orbites presque primordiales à faible excentricité.
Pluton et Charon
La planète naine Pluton (39 UA en moyenne) est le plus grand objet connu de la ceinture de Kuiper. Lors de sa découverte en 1930, elle était considérée comme la neuvième planète ; cela a changé en 2006 avec l’adoption d’une définition formelle de la planète. Pluton a une orbite relativement excentrique inclinée de 17 degrés par rapport au plan de l'écliptique et allant de 29,7 UA du Soleil au périhélie (dans l'orbite de Neptune) à 49,5 UA à l'aphélie. Pluton a une résonance de 3:2 avec Neptune, ce qui signifie que Pluton tourne deux fois autour du Soleil pendant chaque année.