ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางระบบสุริยะจักรวาลหรือไม่ ?
ระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง
แนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง หรือ (เอกภพ)มีสุริยะเป็นแกน เป็นทฤษฎีที่ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ ภาษาอังกฤษเรียกว่า Heliocentrism มีที่มาจากรากศัพท์ภาษากรีกว่า ήλιος Helios = ดวงอาทิตย์ และ κέντρον kentron = ศูนย์กลาง แนวคิดนี้เป็นแนวคิดตรงกันข้ามกับแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลางจักรวาล เริ่มขึ้นตั้งแต่ 300 ปีก่อนคริสตกาล นักคิดคนแรกคือชาวกรีกชื่อ Aristarchus แห่ง Samos ได้ริเริ่มแนวคิดที่ว่า โลกและดวงดาวต่างๆ เดินทางไปรอบๆ ดวงอาทิตย์ที่อยู่นิ่ง แต่เวลาล่วงเลยไปจนกระทั่งถึงคริสต์ศตวรรษที่ 16 นักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวโปแลนด์ชื่อ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส จึงได้นำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยมีหลักฐานการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอ กาลิเลอีช่วยสนับสนุน
โลก (ดาวเคราะห์)
ในสมัยปัจจุบัน จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของโลกเกิดขึ้นประมาณวันที่ 3 มกราคม และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดเกิดขึ้นประมาณวันที่ 4 กรกฎาคม สองวันนี้เปลี่ยนแปลงตลอดอันเนื่องมาจากการหมุนควงและปัจจัยของวงโคจรอย่างอื่น ซึ่งเป็นไปตามแบบแผนเป็นรอบ ๆ เรียก วัฏจักรมิลานโควิตช์ การเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ทำให้พลังงานจากดวงอาทิตย์มาถึงโลกเพิ่มขึ้น ณ จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเทียบกับจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดประมาณร้อยละ 6.9[n 15] เพราะซีกโลกใต้มีการเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ในเวลาใกล้เคียงกันกับตำแหน่งที่โลกเดินทางเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ซีกโลกใต้จึงได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากกว่าที่ซีกโลกเหนือได้รับเล็กน้อยตลอดช่วงเวลาของปี ผลที่เป็นอยู่นี้มีนัยสำคัญน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานอันเนื่องมาจากความเอียงของแกนอยู่มาก และส่วนใหญ่ของพลังงานส่วนเกินที่ได้รับมาจะถูกดูดซับไปโดยน้ำอันเป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ของซีกโลกใต้[166] ดาวพฤหัสบดี
โดยทั่วไป ดาวพฤหัสบดีเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดเป็นอันดับที่ 4 ในท้องฟ้า (รองจากดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวศุกร์ อย่างไรก็ตาม บางครั้งดาวอังคารก็ปรากฏสว่างกว่าดาวพฤหัสบดี) จึงเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ การค้นพบดาวบริวารขนาดใหญ่ 4 ดวง ได้แก่ ไอโอ, ยูโรปา, แกนีมีด และคัลลิสโต โดยกาลิเลโอ กาลิเลอี เมื่อ ค.ศ. 1610 เป็นการค้นพบวัตถุที่ไม่ได้โคจรรอบโลกเป็นครั้งแรก นับเป็นจุดที่สนับสนุนทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางที่เสนอโดยโคเปอร์นิคัส การออกมาสนับสนุนทฤษฎีนี้ทำให้กาลิเลโอต้องเผชิญกับการไต่สวน ดาวพฤหัสบดี หมุนรอบตัวเองใช้เวลา 10 ชั่วโมง ดวงอาทิตย์
ส่วนแกนของดวงอาทิตย์สันนิษฐานว่ามีรัศมีเป็น 0.2 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ ความหนาแน่นประมาณ 150,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร หรือ 150 เท่าของความหนาแน่นของน้ำบนโลก อุณหภูมิประมาณ 13,600,000 เคลวิน ตลอดชีวิตส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ ภายในแกนจะมีปฏิกิริยาฟิวชันลูกโซ่ โปรตอน-โปรตอน ซึ่งเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม พลังงานที่ได้นี้ทำให้ส่วนที่เหลือของดวงอาทิตย์สุกสว่างและเปล่งแสง ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ คือวัตถุท้องฟ้าที่เป็นก้อนพลาสมาสว่างขนาดใหญ่ที่คงอยู่ได้ด้วยแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด คือ ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของโลก เราสามารถมองเห็นดาวฤกษ์อื่น ๆ ได้บนท้องฟ้ายามราตรี หากไม่มีแสงจากดวงอาทิตย์บดบัง ในประวัติศาสตร์ ดาวฤกษ์ที่โดดเด่นที่สุดบนทรงกลมท้องฟ้าจะถูกจัดเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มดาว และดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดจะได้รับการตั้งชื่อโดยเฉพาะ นักดาราศาสตร์ได้จัดทำบัญชีรายชื่อดาวฤกษ์เพิ่มเติมขึ้นมากมาย เพื่อใช้เป็นมาตรฐานในการตั้งชื่อดาวฤกษ์ ระบบสุริยะ
ดาวเสาร์ (9.5 AU) เป็นดาวเคราะห์ที่โดดเด่นเนื่องจากระบบวงแหวนขนาดใหญ่ที่เห็นได้ชัด ลักษณะของดาวรวมถึงสภาพบรรยากาศคล้ายคลึงกับดาวพฤหัสบดี แต่มีมวลน้อยกว่ามาก โดยมีมวลโดยประมาณ 95 เท่าของมวลโลก ดาวเสาร์มีดวงจันทร์บริวารที่รู้จักแล้ว 63 ดวง ในจำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดมีอยู่ 2 ดวงคือ ไททันและเอนเซลาดัส แสดงให้เห็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา แม้ว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่จะเป็นน้ำแข็งก็ตาม[64] ดวงจันทร์ไททันมีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ และเป็นดวงจันทร์บริวารเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีชั้นบรรยากาศ ระบบสุริยะ
ในอีกประมาณ 5,400 ล้านปีข้างหน้า ไฮโดรเจนในแกนกลางของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไปเป็นฮีเลียมทั้งหมด ซึ่งเป็นอันจบกระบวนการวิวัฒนาการบนแถบลำดับหลัก ในเวลานั้น ชั้นผิวรอบนอกของดวงอาทิตย์จะขยายใหญ่ขึ้นประมาณ 260 เท่าของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในปัจจุบัน ดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดง การที่พื้นผิวของดวงอาทิตย์ขยายตัวขึ้นอย่างมหาศาล ทำให้อุณหภูมิที่พื้นผิวของมันเย็นลงยิ่งกว่าที่เคยเป็นเมื่ออยู่บนแถบลำดับหลัก (ตำแหน่งเย็นที่สุดคือ 2600 K) [26] พระอาทิตย์
พระอาทิตย์ (เทวนาครี: सूर्य "สูรฺย") เป็นเทวดานพเคราะห์องค์หนึ่ง มีอำนาจเหนือกว่าเทวดานพเคราะห์ทั้งหลาย ในคติไทย พระอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นมาจากราชสีห์ ๖ ตัว บดป่นเป็นผง ห่อผ้าสีแดง แล้วเสก ได้เป็นพระอาทิตย์ มีสีวรกายแดง ทรงราชสีห์เป็นพาหนะ ประจำอยู่ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ และแสดงถึงสระทั้งหมดในภาษาบาลี (อะ อา อิ อี อุ อู เอ โอ) ระบบสุริยะ
ดาวยูเรนัส (19.6 AU) มีขนาดประมาณ 14 เท่าของมวลโลก เป็นดาวเคราะห์มวลน้อยที่สุดในระบบสุริยะชั้นนอก ลักษณะการโคจรของดาวยูเรนัสไม่เหมือนดาวเคราะห์ดวงอื่น มันจะโคจรรอบดวงอาทิตย์แบบตะแคงข้าง โดยมีความเอียงของแกนมากกว่า 90 องศาเมื่อเทียบกับระนาบสุริยวิถี ทำให้ดูเหมือนดาวยูเรนัสกลิ้งไปบนทางโคจร แกนกลางของดาวค่อนข้างเย็นกว่าดาวแก๊สยักษ์ดวงอื่น ๆ และแผ่ความร้อนออกมาสู่อวกาศภายนอกเพียงน้อยนิด[65] ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์บริวารที่รู้จักแล้ว 27 ดวง กลุ่มของดวงจันทร์ขนาดใหญ่ได้แก่ ไททาเนีย โอบิรอน อัมเบรียล เอเรียล และมิรันดา ระบบสุริยะ
วัตถุใหญ่ๆ ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่อยู่บนระนาบใกล้เคียงกับระนาบโคจรของโลก ที่เรียกว่า ระนาบสุริยวิถี ดาวเคราะห์ทั้งหมดจะเคลื่อนที่ใกล้เคียงกับระนาบนี้ ขณะที่ดาวหางและวัตถุในแถบไคเปอร์มักเคลื่อนที่ทำมุมกับระนาบค่อนข้างมาก กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
สมมุติฐานเนบิวลาระบุไว้ว่าระบบสุริยะก่อตัวขึ้นจากการแตกสลายของแรงโน้มถ่วงภายในของพื้นที่ส่วนหนึ่งในเมฆโมเลกุลยักษ์ เมฆนี้มีขนาดประมาณ 20 พาร์เซก (65 ปีแสง) ขณะที่พื้นที่ส่วนหนึ่งมีขนาดแค่ 1 พาร์เซก (3.25 ปีแสง) การแตกสลายหลังจากนั้นได้นำไปสู่การสร้างแกนกลาง ซึ่งมีขนาด 0.01–0.1 พาร์เซก (2,000–20,000 หน่วยดาราศาสตร์) ส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนจากการแตกสลาย (หรือเรียกกันว่า เนบิวลาก่อนสุริยะ) ได้ก่อตัวกันเป็นระบบสุริยะ มวลในบริเวณนั้นมีค่าใกล้เคียงกับมวลของดวงอาทิตย์ในปัจจุบัน และในบริเวณนั้นประกอบไปด้วย ไฮโดรเจน ฮีเลียม และลิเทียมจำนวนเล็กน้อย ผลผลิตจากบิกแบงนิวคลีโอซินทีสิส เป็นมวลรวมกัน 98% ของมวลโดยรวมทั้งหมด มวลที่เหลืออีก 2% เป็นมวลของธาตุที่หนักกว่าที่ถูกสร้างขึ้นจากการสังเคราะห์นิวเคลียส ในช่วงแรกๆของการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ เมื่อเวลาผ่านไป ดาวฤกษ์นั้นจะปล่อยธาตุหนักเหล่านั้นออกมาสู่อวกาศระหว่างดวงดาว
อุกกาบาตที่เก่าแก่ที่สุดได้พาไปสู่หลักฐานที่ชี้ถึงการเกิดของวัตถุของแข็งในช่วงเนบิวลาก่อนสุริยะ ซึ่งมีอายุ 4568.2 ล้านปี โดยอายุนี้ยังเป็นนิยามหนึ่งของอายุระบบสุริยะ การศึกษาอุกกาบาตเก่าแก่ได้บ่งชี้ถึงร่องรอยไอโซโทปอายุสั้นเช่น เหล็ก-60 ซึ่งจะเกิดขึ้นได้จากการระเบิดของดาวฤกษ์อายุน้อยเท่านั้น หลักฐานนี้จึงบ่งชี้ว่าเคยมีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นใกล้ดวงอาทิตย์ขณะที่มันกำลังก่อตัว คลื่นกระแทกจากซูเปอร์โนวาเหล่านี้อาจช่วยจุดชนวนการก่อตัวของดวงอาทิตย์ขึ้นโดยทำให้เกิดย่านความหนาแน่นสูงภายในเมฆโมเลกุล และทำให้ย่านนั้นแตกสลายลง และเนื่องจากซูเปอร์โนวาจะเกิดขึ้นได้จากดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีมวลมาก ดังนั้นดวงอาทิตย์จะต้องก่อตัวจากย่านกำเนิดดาวขนาดใหญ่ซึ่งสามารถสร้างดาวฤกษ์มวลมากได้ บางทีย่านนั้นอาจจะมีหน้าตาคล้ายคลึงกับเนบิวลานายพรานก็ได้ การศึกษาโครงสร้างของแถบไคเปอร์ และวัตถุอื่นๆที่บ่งบอกว่าดวงอาทิตย์เกิดในกระจุกดาวขนาด 1,000 และ 10,000 ดวงด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 6.5 และ 19.5 ปีแสง และมวลรวมทั้งหมด 3,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ กระจุกนี้เริ่มแตกตัวเมื่อผ่านไปในช่วงเวลาระหว่าง 135 ล้าน ถึง 535 ล้านปีหลังจากการก่อตัว แบบจำลองบางแบบของดวงอาทิตย์เยาว์ มีความเกี่ยวข้องกับดาวที่ผ่านมาในระยะใกล้ในช่วง 100 ล้านปีแรกของช่วงชีวิตดวงอาทิตย์ ซึ่งก่อวัตถุที่มีวงโคจรไม่เสถียรบริเวณนอกระบบสุริยะ เช่น วัตถุที่ไกลออกไป ดาวฤกษ์
พ้นจากโคโรนา เป็นอนุภาคพลาสมาที่เป็นต้นกำเนิดลมสุริยะแผ่กระจายออกไปจากดาวฤกษ์ กว้างไกลออกไปจนกระทั่งมันปะทะกับมวลสารระหว่างดาว สำหรับดวงอาทิตย์ อาณาบริเวณที่ลมสุริยะมีอิทธิพลกว้างไกลออกไปเป็นรูปทรงคล้ายลูกโป่ง เรียกชื่อย่านภายใต้อิทธิพลของลมสุริยะนี้ว่า เฮลิโอสเฟียร์[134] เนบิวลาปู
เนบิวลาปูอยู่ห่างจากสุริยวิถี 1½ ° ซึ่งเป็นระนาบของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่า ดวงจันทร์ และโลกในบางครั้ง สามารถเคลื่อนผ่านหรือบดบังเนบิวลาได้ และถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะไม่เคลื่อนผ่านเนบิวลา แต่ชั้นโคโรน่าของดวงอาทิตย์ได้ผ่านด้านหน้าเนบิวลา การเคลื่อนผ่านและการผ่านหน้าสามารถใช้วิเคราะห์ทั้งเนบิวลาและวัตถุที่ผ่านหน้ามันได้ โดยการสังเกตลักษณะการเปลี่ยนแปลงของรังสีจากเนบิวลาที่เกิดขึ้นจากวัตถุที่เคลื่อนผ่าน โซลาร์แม็กซิมัม
โซลาร์แม็กซิมัม () หรือ โซลาร์แม็กซ์ () เป็นช่วงเวลาที่มีปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์สูงที่สุดในวัฏจักรสุริยะ ระหว่างโซลาร์แม็กซิมัม จุดดับบนดวงอาทิตย์จะปรากฏ กาลิเลโอ กาลิเลอี
นับแต่เดือนกันยายน ค.ศ. 1610 กาลิเลโอสังเกตเห็นคาบการปรากฏของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายคลึงกันกับคาบปรากฏของดวงจันทร์ แบบจำลองแบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของนิโคลัส โคเปอร์นิคัสเคยทำนายคาบปรากฏเหล่านี้ไว้ว่า ถ้าดาวศุกร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซีกดาวด้านที่ได้รับแสงจะหันหน้ามาสู่โลกยามที่มันอยู่ฝั่งตรงกันข้ามของดวงอาทิตย์กับโลก และจะหันหนีไปจากโลกยามที่มันอยู่ฝั่งเดียวกันกับโลก ตรงกันข้ามกับแบบจำลองแบบโลกเป็นศูนย์กลางของทอเลมี ซึ่งทำนายว่า เราจะสามารถมองเห็นได้แต่เพียงเสี้ยวดาวเท่านั้น จากความเชื่อว่าดาวศุกร์โคจรอยู่ใกล้โลกมากกว่าดวงอาทิตย์ ผลการสังเกตการณ์คาบปรากฏของดาวศุกร์ของกาลิเลโอพิสูจน์ว่ามันโคจรรอบดวงอาทิตย์จริง และยังสนับสนุนแบบจำลองแบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางด้วย (แม้จะยังพิสูจน์ไม่ได้) อย่างไรก็ดี เมื่อผลสังเกตการณ์นี้ล้มล้างแนวคิดแบบจำลองจักรวาลของทอเลมีลง มันจึงกลายเป็นผลสังเกตการณ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง และพลิกแนวคิดแบบจำลองระหว่างโลก-ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง เช่นแบบจำลองของไทโค บราเฮ และแบบจำลองของมาร์เทียนัส คาเพลลา ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ผลงานชิ้นนี้เป็นงานสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
ในช่วงประมาณ 5 พันล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์จะเย็นลง และผิวนอกจะขยายตัวออกไปหลายเท่าจากเส้นผ่านศูนย์กลางเดิม (กลายเป็นดาวยักษ์แดง) หลังจากนั้นดาวยักษ์แดงก็จะสลายผิวนอกกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ และเหลือแกนกลางไว้ ซึ่งรู้จักกันว่าเป็น ดาวแคระขาว ในอนาคตอันไกลโพ้น ความโน้มถ่วงระหว่างดาวฤกษ์จะลดลง ดาวเคราะห์บางดวงอาจจะถูกทำลาย บางส่วนอาจจะหลุดออกไปสู่อวกาศระหว่างดวงดาว ยิ่งไปกว่านั้น ในช่วงประมาณหมื่นล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวฤกษ์ที่ไม่มีวัตถุใดโคจรรอบๆเลย การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
ทางช้างเผือกกำลังหมุนรอบศูนย์กลางความหนาแน่นของกาแล็กซี ดังนั้นดวงอาทิตย์กำลังเคลื่อนที่เป็นวงกลมภายใต้แรงโน้มถ่วงของกาแล็กซี ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางออกมาทางขอบด้านนอก โดยความเร็วโดยรวมของดาวฤกษ์อยู่ระหว่าง 210 ถึง 240 กิโลเมตรต่อวินาทีซึ่งดาวเคราะห์และดวงจันทร์ก็กำลังเคลื่อนที่ไปกับดวงอาทิตย์ด้วย นั้นหมายความว่าระบบสุริยะกำลังเคลื่อนที่อยู่ไปด้วยทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาคบอกเราว่าทวีปลอยอยู่บนกระแสการพาความร้อนภายในเนื้อโลก ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไปบนผิวของดาวเคราะห์ ด้วยความเร็วประมาณ 1 นิ้ว (2.54 เซนติเมตร) ต่อปีอย่างไรก็ตามความเร็วของการเคลื่อนที่กำลังเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยแผ่นที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดคือแผ่นมหาสมุทรแผ่นโคโคสที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 75 มิลลิเมตรต่อปี (3 นิ้วต่อปี) และแผ่นแปซิฟิกที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 52 - 69 มิลลิเมตรต่อปี (2.1 - 2.7 นิ้วต่อปี) ส่วนแผ่นที่เคลื่อนที่ช้าที่สุดคือ แผ่นยูเรเชีย ที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 21 มิลลิเมตรต่อปี (0.8 นิ้วต่อปี)เซลล์ของร่างกายมนุษย์มีโครงสร้างมากมายที่เคลื่อนที่ไปทั่วทั้งร่างกาย ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์รุ่นที่ 3 ซึ่งสันนิษฐานกันว่า ก่อตัวขึ้นโดยอิทธิพลของมหานวดาราที่อยู่ใกล้ ๆ 
เพราะมีการค้นพบธาตุหนัก เช่น ทองคำและยูเรเนียมในปริมาณมาก ซึ่งธาตุเหล่านี้อาจเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดดูดความร้อนขณะที่เกิดมหานวดารา หรือการดูดซับนิวตรอนในดาวฤกษ์รุ่นที่สองซึ่งมีมวลมาก  ดวงจันทร์
มีระยะห่างจากโลกเฉลี่ยนับจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางประมาณ 384,403 กิโลเมตร เทียบเท่ากับ 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก จุดศูนย์กลางมวลร่วมของระบบตั้งอยู่ที่ตำแหน่ง 1700 กิโลเมตรใต้ผิวโลก หรือประมาณ 1 ใน 4 ของรัศมีของโลก ดวงจันทร์โคจรรอบโลกในเวลาประมาณ 27.3 วัน[nb 1] เมื่อเปรียบเทียบการแปรคาบโคจรตามมาตรภูมิศาสตร์ระหว่างโลก-ดวงจันทร์-ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดเป็นเฟสของดวงจันทร์ ซึ่งจะซ้ำรอบทุกๆ ช่วง 29.5 วัน[nb 2] (เรียกว่า คาบไซโนดิก) สุริยวิถี
สุริยวิถีกับเส้นศูนย์สูตรฟ้าตัดกันที่จุด 2 จุด ซึ่งอยู่ตรงข้ามกัน คือ จุดวสันตวิษุวัตและจุดศารทวิษุวัต เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนมาถึง 2 ตำแหน่งนี้ กลางวันกับกลางคืนจะยาวนานเท่ากันสำหรับผู้สังเกตบนผิวโลก (อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี เพราะมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลต่อความยาวนานของกลางวัน-กลางคืน เช่น บรรยากาศโลก) กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
ระบบสุริยะได้เริ่มวิวัฒนาการอย่างมากนับตั้งแต่มันเริ่มกำเนิดขึ้น ดาวบริวารหลายดวงกำเนิดขึ้นจากจานของแก๊สและฝุ่นรอบๆดาวเคราะห์แม่ของมัน ขณะที่มีดาวบริวารบางดวงที่เกิดในบริเวณอื่น แล้วถูกดึงดูดให้กลายเป็นดาวบริวารในภายหลัง นอกจากนั้น เช่น ดวงจันทร์ ซึ่งอาจจะกำเนิดหลังจากการปะทะครั้งใหญ่ การปะทะระหว่างวัตถุสองวัตถุ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน และเคยเป็นหัวใจสำคัญของการวิวัฒนาการของระบบสุริยะ ตำแหน่งของดาวเคราะห์มักจะเลื่อนจากตำแหน่งเดิม เนื่องด้วยแรงโน้มถ่วง การย้ายตำแหน่งของดาวเคราะห์นี้คาดว่าจะเกิดขึ้นมากขณะในช่วงต้นของการวิวัฒนาการ ระบบสุริยะ
ทิศทางที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนไปในอวกาศระหว่างดาวเรียกว่า โซลาร์เอเพกซ์ (solar apex) อยู่ใกล้กับกลุ่มดาวเฮอร์คิวลีสในทิศทางเดียวกับตำแหน่งปัจจุบันของดาวเวกา[100] ระบบสุริยะ
ดาวเคราะห์น้อยในแถบหลักจะแบ่งออกเป็นกลุ่มและตระกูลต่าง ๆ โดยพิจารณาจากคุณลักษณะการโคจรของพวกมัน ดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อย คือดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นที่ใหญ่กว่า มันไม่ได้ถูกจัดประเภทให้เป็นดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ เพราะบางครั้งมันมีขนาดใหญ่เกือบเท่าดาวเคราะห์น้อยดวงแม่ของมันด้วยซ้ำ ในบริเวณแถบดาวเคราะห์น้อยยังมีดาวหางในแถบหลักซึ่งอาจเป็นต้นกำเนิดของน้ำมหาศาลบนโลกก็ได้[61] ระบบสุริยะ
ดาวพุธ (0.4 AU) คือดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด และเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุด (0.055 เท่าของมวลโลก) ดาวพุธไม่มีดาวบริวารของตัวเอง สภาพพื้นผิวที่มีนอกเหนือจากหลุมบ่อจากการปะทะ ก็จะเป็นสันเขาสูงชัน ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นในช่วงยุคการก่อตัวในช่วงเริ่มแรกของประวัติศาสตร์[48] ชั้นบรรยากาศของดาวพุธเบาบางมากจนแทบจะเรียกได้ว่าไม่มีบรรยากาศ ประกอบด้วยอะตอมที่ถูกลมสุริยะพัดพาขับไล่ไปจนเกือบหมด[49] แกนกลางของดาวเป็นเหล็กที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่มาก ต่อมาเป็นชั้นเปลือกบาง ๆ ที่ยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจน ทฤษฎีเกี่ยวกับชั้นเปลือกของดาวจำนวนหนึ่งอธิบายถึงชั้นผิวรอบนอกที่ถูกฉีกออกด้วยการปะทะครั้งใหญ่ บ้างก็ว่ามันถูกกีดกันจากการพอกรวมของชั้นผิวเนื่องจากพลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์อันเยาว์[50][51] ระบบสุริยะ
บริเวณรอบนอกของระบบสุริยะเป็นถิ่นที่อยู่ของดาวแก๊สยักษ์และบรรดาดาวบริวารของมันที่มีขนาดใหญ่พอจะเป็นดาวเคราะห์ได้ นอกจากนี้ยังมีดาวหางคาบสั้น และเซนทอร์ ที่โคจรอยู่ในย่านนี้เช่นกัน วัตถุตันที่อยู่ในย่านนี้จะมีองค์ประกอบของสสารที่ระเหยง่าย (เช่น น้ำ แอมโมเนีย มีเทน ในทางวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จะเรียกว่าเป็น น้ำแข็ง) ไม่ค่อยมีส่วนประกอบของสสารประเภทหินเหมือนอย่างเทหวัตถุในระบบสุริยะชั้นใน ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ ณ ใจกลางระบบสุริยะ เป็นพลาสมาร้อนทรงเกือบกลมสมบูรณ์ โดยมีการเคลื่อนที่พาซึ่งผลิตสนามแม่เหล็กผ่านกระบวนการไดนาโม ปัจจุบันเป็นแหล่งพลังงานสำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.39 ล้านกิโลเมตร ใหญ่กว่าโลก 109 เท่า และมีมวลประมาณ 330,000 เท่าของโลก คิดเป็นประมาณ 99.86% ของมวลทั้งหมดของระบบสุริยะ มวลประมาณสามในสี่ของดวงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจน ส่วนที่เหลือเป็นฮีเลียมเป็นหลัก โดยมีปริมาณธาตุหนักกว่าเล็กน้อย รวมทั้งออกซิเจน คาร์บอน นีออนและเหล็ก ทางช้างเผือก
ทางช้างเผือก (English: Milky Way) คือดาราจักรที่เป็นที่ตั้งของระบบสุริยะและโลกของเรา[9][10][11] ชื่อภาษาอังกฤษของทางช้างเผือก (Milky Way) มาจากคำภาษากรีกว่า γαλαξίας κύκλος (กาลาซิอัส คูคลอส, "วงกลมสีน้ำนม") โดยเมื่อมองบนท้องฟ้าจะปรากฏเป็นแถบขมุกขมัวคล้ายเมฆของแสงสว่างสีขาว ซึ่งเกิดจากดาวฤกษ์จำนวนมากภายในดาราจักรที่มีรูปร่างเป็นแผ่นจาน แต่เดิมนั้นนักดาราศาสตร์คิดว่าดาราจักรทางช้างเผือกมีลักษณะเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยธรรมดา แต่หลังจากผ่านการประเมินครั้งใหม่ในปี พ.ศ. 2548 พบว่าทางช้างเผือกน่าจะเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยมีคานเสียมากกว่า. เส้นผ่าศูนย์กลางของดาราจักรทางช้างเผือกมีระยะทางระหว่าง 150,000 ถึง 200,000 ปีแสง[12][13][14] และมีจำนวนดาวฤกษ์ประมาณ 1 แสนล้าน ถึง 4 แสนล้านดวง[15][16] ส่วนที่สว่างที่สุดของทางช้างเผือกอยู่บริเวณกลุ่มดาวคนยิงธนู ซึ่งเป็นทิศทางไปสู่ใจกลางดาราจักร ณ จุดศุนย์กลางของดาราจักรทางช้างเผือกเป็นแหล่งคลื่นวิทยุที่มีความเข้มข้นสูง เรียกว่า ซากิตทาเรียส A โดยจุดที่สัญญาณเข้มข้นที่สุดเรียกว่า ซากิตทาเรียส A* ซึ่งคาดว่าจะเป็นหลุมดำมวลยิ่งยวด ที่มีขนาดมวลราว 4.100 (± 0.034) ล้านเท่าของมวลสุริยะ หลักการตั้งชื่อทางดาราศาสตร์
ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับโลกที่สุด คือดวงอาทิตย์ของเรา มักถูกเรียกขานกันโดยทั่วไปอย่างย่อว่า "ดวงอาทิตย์" (Sun หรือชื่ออื่นตามแต่ละภาษา เช่นภาษาฝรั่งเศสจะเรียกว่า "le Soleil") แต่บางครั้งก็จะเรียกด้วยชื่อภาษาละตินว่า โซล (Sol) ดวงอาทิตย์
มนุษย์ทราบความสำคัญของดวงอาทิตย์ที่มีโลกมาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ และบางวัฒนธรรมถือดวงอาทิตย์เป็นเทวดา การหมุนของโลกและวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลกเป็นรากฐานของปฏิทินสุริยคติ ซึ่งเป็นปฏิทินที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน สุริยุปราคา
การที่ขนาดของดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์เกือบจะเท่ากันถือเป็นเหตุบังเอิญ ดวงอาทิตย์มีระยะห่างเฉลี่ยจากโลกไกลกว่าดวงจันทร์ประมาณ 390 เท่า และเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ก็ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์ประมาณ 400 เท่า ตัวเลขทั้งสองนี้ซึ่งไม่ต่างกันมาก ทำให้ดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์มีขนาดใกล้เคียงกันเมื่อมองจากโลก คือปรากฏด้วยขนาดเชิงมุมราว 0.5 องศา ดวงอาทิตย์
องค์การนาซาได้เคยปล่อยยานสำรวจดวงอาทิตย์ในโครงการไพโอเนียร์ ซึ่งปล่อยช่วงปี พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2511 โดยทำการตรวจวัดสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ต่อมาก็ได้ส่งยานสกายแล็บเมื่อปี พ.ศ. 2516 ทำการศึกษาโคโรนาของดวงอาทิตย์ และการพ่นมวลของโคโรนา ในปี พ.ศ. 2534 ญี่ปุ่นได้ส่งยานโยะโกะ (阳光) เพื่อศึกษาเพลิงสุริยะในช่วงรังสีเอกซ์ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า โคโรนาจะยุบลงในช่วงที่มีกิจกรรมบนผิวดวงอาทิตย์มาก ยานโยะโกะถูกปลดระวางเมื่อ พ.ศ. 2548  ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะถือกำเนิดขึ้นจากการแตกสลายด้วยแรงโน้มถ่วงภายในของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์เมื่อกว่า 4,600 ล้านปีมาแล้ว เมฆต้นกำเนิดนี้มีความกว้างหลายปีแสง และอาจเป็นต้นกำเนิดของดาวฤกษ์อื่นอีกจำนวนมาก[17] ระบบดาวเคราะห์
ระบบดาวเคราะห์ () คือระบบที่ประกอบด้วยวัตถุหลายชนิดที่ไม่ใช่ดาวฤกษ์ โคจรไปรอบๆ ดาวฤกษ์ เช่น ดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์น้อย สะเก็ดดาว ดาวหาง และ ฝุ่นคอสมิก ดวงอาทิตย์กับระบบดาวเคราะห์ของมันซึ่งมีโลกเป็นดาวสมาชิกอยู่ มีชื่อเรียกเฉพาะว่า ระบบสุริยะ ดาราศาสตร์
ระบบสุริยะของเราโคจรอยู่ภายในดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยมีคาน และเป็นดาราจักรสมาชิกแห่งหนึ่งในกลุ่มท้องถิ่น ดาราจักรนี้เป็นกลุ่มแก๊ส ฝุ่น ดาวฤกษ์ และวัตถุอื่น ๆ อีกจำนวนมากที่หมุนวนไปรอบกัน โดยมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อกันทำให้ดึงดูดกันไว้ ตำแหน่งของโลกอยู่ที่แขนฝุ่นกังหันด้านนอกข้างหนึ่งของดาราจักร ดังนั้นจึงมีบางส่วนของทางช้างเผือกที่ถูกบังไว้และไม่สามารถมองเห็นได้ ระบบสุริยะ
ตำแหน่งของระบบสุริยะในดาราจักรน่าจะเป็นองค์ประกอบสำคัญต่อวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก เพราะวงโคจรของมันจะค่อนข้างเป็นวงกลม และมีระดับความเร็วพอกันกับแขนก้นหอยของดาราจักร ซึ่งแสดงว่ามันไม่ได้เคลื่อนผ่านไปในดาราจักรมากนัก แขนก้นหอยนี้เป็นถิ่นที่อยู่ของเทหวัตถุที่กว่าจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาก็ต้องใช้เวลาอีกนาน ทำให้โลกมีเวลาอันยาวนานที่จะสร้างสภาวะเสถียรภาพมากพอสำหรับการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต[97] นอกจากนี้ระบบสุริยะยังตั้งอยู่นอกเขตแดนอันหนาแน่นของดาวฤกษ์ในใจกลางดาราจักร ที่บริเวณใจกลางนั้นจะมีแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงสูงมาก ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อวัตถุในเขตเมฆออร์ต อันจะทำให้เกิดดาวหางมากมายพุ่งเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นในได้ ทำให้เกิดการปะทะที่อาจสร้างสภาวะอันไม่เหมาะสมต่อชีวิต ปริมาณรังสีเข้มข้นที่ใจกลางดาราจักรก็อาจส่งผลรบกวนต่อวิวัฒนาการของชีวิตอันซับซ้อนด้วย[97] ถึงกระนั้นในตำแหน่งของระบบสุริยะปัจจุบัน ก็มีนักวิทยาศาสตร์บางส่วนตั้งทฤษฎีว่าเคยเกิดซูเปอร์โนวามาก่อน และส่งผลกระทบในทางกลับกันกับข้อสมมุติฐานก่อนหน้านั้น คือในช่วง 35,000 ปีสุดท้ายมานี้แรงระเบิดจากซูเปอร์โนวาได้แพร่กระจายสสารในแกนกลางของมันออกมายังดวงอาทิตย์ในรูปของฝุ่นกัมมันตรังสี รวมถึงชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่คล้ายดาวหาง[98] โลก (ดาวเคราะห์)
ดวงจันทร์เป็นดาวบริวารขนาดค่อนข้างใหญ่ มีพื้นผิวแข็ง คล้ายดาวเคราะห์โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งในสี่ของโลก เป็นดาวบริวารขนาดใหญ่สุดในระบบสุริยะเมื่อเทียบสัดส่วนกับดาวเคราะห์ แม้ว่าแครอนมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อเทียบสัดส่วนกับดาวเคราะห์แคระพลูโต ดาวบริวารที่โคจรรอบดาวเคราะห์อื่น ๆ ก็เรียก "ดวงจันทร์" ตามดวงจันทร์ของโลก สุริยวิถี
สุริยวิถี () คือ ระนาบทางเรขาคณิตที่เป็นระนาบวงโคจรของโลก ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบสุริยะมีระนาบวงโคจรใกล้เคียงกับระนาบนี้ เมื่อมองจากโลก สุริยวิถีเป็นวงกลมใหญ่บนทรงกลมฟ้าที่แทนเส้นทางการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งปีท่ามกลางดาวฤกษ์ที่เป็นฉากหลัง ระนาบนี้ทำมุมเอียงกับเส้นศูนย์สูตรฟ้าเป็นมุมประมาณ 23.5° ซึ่งเป็นผลจากความเอียงของแกนหมุนของโลก ระนาบวงโคจรของดวงจันทร์เอียงกับระนาบสุริยวิถีเป็นมุมประมาณ 5° จักรราศี
จักรราศี ( มาจากภาษากรีก "ζῳδιακός" หมายถึง "สัตว์") เป็นแถบสมมติบนท้องฟ้าที่มีขอบเขตประมาณ 8 องศา ค่อนไปทางเหนือและใต้ของแนวเส้นทางที่ดวงอาทิตย์ปรากฏเคลื่อนผ่าน (สุริยวิถี) ซึ่งครอบคลุมแนวเส้นทางปรากฏของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ในระบบสุริยจักรวาลอีก 7 ดวง คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ส่วนดาวพลูโตนั้น ความเอียงของวงโคจรมีค่ามาก ดาวพลูโตจึงมีเส้นทางปรากฏห่างจากสุริยวิถี วงโคจร
พื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจในยุคสมัยใหม่เกี่ยวกับวงโคจรเป็นสูตรแรกที่คิดขึ้นโดยโยฮันเนส เคปเลอร์ที่มีผลการสรุปในสามกฎของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ประการแรกเขาพบว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราเป็นวงรี ไม่ได้เป็นวงกลม (หรือ epicyclic) ดังเช่นที่เคยเชื่อกัน และยังกล่าวว่าดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ที่ศูนย์กลางของวงโคจร แต่อยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่ง ประการที่สอง เขาพบว่าความเร็วของการโคจรของดาวเคราะห์แต่ละดวงไม่คงที่ดังที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้ว่าเวลาที่ดาวเคราะห์ใช้โคจรรอบดวงอาทิตย์ คาบเวลาเท่ากันจะกวาดได้พื้นที่เท่ากัน แต่พบว่าความเร็วขึ้นอยู่กับระยะห่างของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์ ประการที่สามเคปเลอร์พบความสัมพันธ์สากลระหว่างสมบัติการโคจรของดาวเคราะห์ทั้งหมดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ สำหรับดาวเคราะห์, กำลังสามของระยะทางจากดวงอาทิตย์เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของคาบการโคจรของมัน ยกตัวอย่างเช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวศุกร์จะมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 5.2 และ 0.723 หน่วยดาราศาสตร์ (AU), มีคาบการโคจรประมาณ 11.86 ปี และ 0.615 ปี ตามลำดับ ความเป็นสัดส่วนกันนั้นจะเห็นได้โดยข้อเท็จจริงที่อัตราส่วนดังกล่าวสำหรับดาวพฤหัสบดีเป็น 5.2/11.86, สำหรับดาวศุกร์เป็น 0.723/0.615 สอดคล้องกับความสัมพันธ์กันตามกฏดังกล่าว ไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ดวงใดก็ตามประการที่ 3 นี้เรียกว่า “กฎฮาร์มอนิก” (Harmonic Law)
ไอแซก นิวตัน ได้แสดงให้เห็นว่ากฎของเคปเลอร์เป็นสิ่งที่สืบเนื่องมาจากทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเขาและกล่าวอีกว่า, โดยทั่วไปแล้ว วงโคจรของวัตถุอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงคือภาคตัดกรวยถ้าแรงโน้มถ่วงถูกแพร่กระจายออกอย่างทันทีทันใด นิวตันแสดงให้เห็นว่าคู่ของวัตถุ, ขนาดวงโคจร, จะเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของมันเอง, วัตถุนั้นจะโคจรไปรอบๆของ ศูนย์กลางมวล (center of mass) ร่วมกัน เมื่อวัตถุหนึ่งที่มีขนาดของมวลมากกว่าขนาดของมวลอื่น ๆ มันจะเป็นการประมาณการที่สะดวกในการที่จะใช้เป็นศูนย์กลางของมวลนั้นที่มีความสอดคล้องต้องกันกับศูนย์กลางมวลของวัตถุที่มีขนาดมวลที่มีขนาดมากกว่า ระบบสุริยะ
คารอน เป็นดวงจันทร์บริวารขนาดใหญ่ที่สุดของดาวพลูโต แต่ยังไม่มีการยืนยันชัดเจนว่ามันจะยังสามารถจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระได้หรือไม่ ทั้งพลูโตและคารอนมีจุดศูนย์รวมแรงโน้มถ่วงในการโคจรอยู่ระหว่างกันและกัน ทำให้ดูเหมือนว่า พลูโตกับคารอนเป็นระบบดาวคู่ ยังมีดวงจันทร์ขนาดย่อมกว่าอีก 2 ดวงคือ นิกซ์ และ ไฮดรา โคจรรอบพลูโตกับคารอน ดาวอังคาร
ดาวอังคารมีความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรค่อนข้างเด่นชัดที่ประมาณ 0.09 เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์อื่นอีกเจ็ดดวงในระบบสุริยะแล้ว มีเพียงดาวพุธเท่านั้นที่มีความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรมากกว่า เป็นที่ทราบว่าในอดีตดาวอังคารมีวงโคจรที่กลมมากกว่าในปัจจุบันมาก ที่ขณะหนึ่งเมื่อ 1.35 ล้านปีก่อน ดาวอังคารมีความเยื้องศูนย์กลางที่ราว 0.002 ซึ่งน้อยยิ่งกว่าโลกในตอนนี้ วัฏจักรความเยื้องศูนย์กลางของดาวอังคารอยู่ที่ 96,000 ปีโลก เทียบกับโลกที่วัฏจักรเดียวกันอยู่ที่ 100,000 ปี ดาวอังคารยังมีวัฏจักรความเยื้องศูนย์กลางอีกแบบหนึ่งที่กินเวลายาวนานกว่านี้ด้วยคาบราว 2.2 ล้านปีโลก ซึ่งมีความสำคัญบดบังกราฟวัฏจักร 96,000 ปี นับจาก 35,000 ปีที่ผ่านมา วงโคจรของดาวอังคารมีความเยื้องศูนย์กลางเพิ่มขึ้นทีละน้อยเพราะผลกระทบเชิงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ระยะที่ใกล้ที่สุดระหว่างโลกและดาวอังคารจะลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปต่อเนื่องตลอดระยะเวลา 25,000 ปีข้างหน้า ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะชั้นใน เป็นชื่อดั้งเดิมของย่านอวกาศที่ประกอบด้วยกลุ่มดาวเคราะห์ใกล้โลกและแถบดาวเคราะห์น้อย มีส่วนประกอบหลักเป็นซิลิเกตกับโลหะ เทหวัตถุในระบบสุริยะชั้นในจะเกาะกลุ่มอยู่ด้วยกันและใกล้กับดวงอาทิตย์มาก รัศมีของย่านระบบสุริยะชั้นในนี้ยังสั้นกว่าระยะห่างจากดาวพฤหัสบดีไปดาวเสาร์เสียอีก กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
ความคิดเกี่ยวกับกำเนิดและชะตาของโลกเกิดขึ้นตั้งแต่เริ่มมีงานเขียนในยุคแรก ๆ ถึงอย่างนั้น ตลอดเวลาในขณะนั้น ยังไม่มีการเชื่อมโยงทฤษฎีเหล่านี้เข้ากับ "ระบบสุริยะ" เพราะขณะนั้นยังไม่มีความคิดว่าระบบสุริยะอย่างที่เราเข้าใจกันทุกวันนี้มีอยู่จริง ก้าวแรกเกี่ยวกับทฤษฎีกำเนิดและวิวัฒนาการระบบสุริยะคือการยอมรับโดยทั่วไปว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ เชื่อกันว่าดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ ณ ใจกลางของระบบสุริยะและมีโลกโคจรรอบมัน มีการพัฒนาแนวคิดนี้มาหลายพันปี (อริตาคัสแห่งซามอสเคยเสนอความคิดนี้ในช่วงต้น 250 ปีก่อนคริสตกาล) แต่ไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจนถึงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 17 มีการบันทึกว่ามีการใช้คำว่า "ระบบสุริยะ" ครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2247 กระจุกดาวทรงกลม
การตรวจวัดของแชปลีย์ยังบ่งชี้ว่า ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากใจกลางดาราจักรมาก ตรงข้ามกับความเชื่อก่อนหน้านั้นทั้งเรื่องตำแหน่งปรากฏและการกระจายตัวของดาวฤกษ์ปกติ ในความเป็นจริงแล้ว ดาวฤกษ์ปกติทั่วไปตั้งอยู่ภายในแผ่นจานดาราจักรและส่วนใหญ่ถูกบังด้วยแก๊สและฝุ่น ขณะที่กระจุกดาวทรงกลมตั้งอยู่ภายนอกแผ่นจานและสามารถมองเห็นได้จากระยะทางไกล ๆ ระบบสุริยะ
นับถึงกลางปี ค.ศ. 2008 วัตถุขนาดย่อมกว่าดาวเคราะห์จำนวน 5 ดวง ได้รับการจัดระดับให้เป็นดาวเคราะห์แคระ ได้แก่ ซีรีสในแถบดาวเคราะห์น้อย กับวัตถุอีก 4 ดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ในย่านพ้นดาวเนปจูน คือ ดาวพลูโต (ซึ่งเดิมเคยถูกจัดระดับไว้เป็นดาวเคราะห์) เฮาเมอา มาคีมาคี และ อีรีส แกมมา (อุปราคา)
แกมมา (แทนความหมายด้วย γ) ของอุปราคา อธิบายว่าศูนย์กลางเงาของดวงจันทร์หรือโลกปะทะกับสิ่งอื่นเช่นไร ระยะห่าง เมื่อแกนของเงาทรงกรวยผ่านเข้าใกล้ศูนย์กลางโลกหรือดวงจันทร์มากที่สุด คือ สภาพขณะส่วนของรัศมีระนาบศูนย์สูตรของโลก สัญลักษณ์ของแกมมา หมายความว่า สำหรับสุริยุปราคา ถ้าแกนของเงาเคลื่อนผ่านทางเหนือหรือทางใต้ของจุดศูนย์กลางโลก ค่าทางบวกจะหมายถึงทางเหนือ สำหรับจันทรุปราคา มันหมายถึงแกนของเงาของโลกผ่านทางเหนือหรือทางใต้ของดวงจันทร์ ค่าทางบวกจะหมายถึงทางใต้ สำหรับสุริยุปราคา โลก ให้คำจำกัดความว่าครึ่งหนึ่งอันซึ่งมีการสัมผัสกับดวงอาทิตย์ (การเปลี่ยนแปลงนี้ร่วมกับฤดูกาล และไม่สัมพันธ์โดยตรงกับขั้วโลกหรือศูนย์สูตร ดังนั้น จุดศูนย์กลางของโลก คือ ดวงอาทิตย์อยู่ ณ กลางศรีษะโดยตรงไม่ว่าที่ไหนก็ตาม) สุริยุปราคา 20 มีนาคม พ.ศ. 2558
เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 2558 สุริยุปราคาเกิดเมื่อดวงจันทร์ผ่านระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ฉะนั้นจึงขวางภาพดวงอาทิตย์ทั้งหมดหรือบางส่วนแก่ผู้สังเกตบนโลก สุริยุปราคาเต็มดวงเกิดเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดวงจันทร์ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดวงอาทิตย์ จึงสกัดแสงอาทิตย์โดยตรงทั้งหมด แล้วทำให้ความมืดปกคลุม คราสเต็มดวง (totality) เกิดในวิถีแคบผ่านพื้นผิวโลกโดยสามารถเห็นสุริยุปราคาบางส่วนได้เหนือภูมิภาคโดยรอบกว้างหลายพันกิโลเมตร ระบบสุริยะ
ดาวเนปจูน (30 AU) แม้จะมีขนาดเล็กกว่าดาวยูเรนัส แต่มีมวลมากกว่า คือประมาณ 17 เท่าของมวลโลก ดังนั้นมันจึงเป็นดาวที่มีความหนาแน่นมาก ดาวเนปจูนแผ่รังสีความร้อนจากแกนกลางออกมามาก แต่ก็ยังน้อยกว่าดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์[66] เนปจูนมีดวงจันทร์บริวารที่รู้จักแล้ว 13 ดวง ดวงที่ใหญ่ที่สุดคือ ไทรทัน มีสภาพการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาอยู่ เช่นมีน้ำพุร้อนไนโตรเจนเหลว[67] และเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่เพียงดวงเดียวที่มีวงโคจรย้อนถอยหลัง ดาวเนปจูนยังส่งดาวเคราะห์เล็ก ๆ จำนวนหนึ่งหรือเนปจูนโทรจัน เข้าไปในวงโคจรของดวงจันทร์ไทรทันด้วย โดยมีการสั่นพ้องของวงโคจรแบบ 1:1 กับดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์
ชั้นแรก ชั้นอุณหภูมิต่ำสุด มีอุณหภูมิประมาณ 4,000 เคลวิน และหนา 500 กิโลเมตร ชั้นถัดไปคือโครโมสเฟียร์ ซึ่งแปลว่ารงคมณฑล หรือทรงกลมแห่งสี เหตุที่เรียกชื่อนี้ก็เพราะเห็นเป็นแสงสีแวบขณะเกิดสุริยุปราคา ชั้นนี้หนา 2,000 กิโลเมตร ชั้นต่อไปเป็นเขตเปลี่ยนผ่านซึ่งอุณหภูมิอาจติดลบถึงล้านเคลวิน และยิ่งต่ำขึ้นไปอีกในชั้นโคโรนา ทำให้สิ่งนี้เป็นปัญหาคาใจนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งก็สันนิษฐานว่าอาจเกิดจากการต่อเชื่อมทางแม่เหล็ก (magnetic connection) ชั้นที่เหลือชั้นสุดท้ายคือ เฮลิโอสเฟียร์ หรือสุริยมณฑล คือชั้นที่อำนาจของลมสุริยะสามารถไปถึง ซึ่งอาจมากกว่า 20 หน่วยดาราศาสตร์ (20 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) สุริยุปราคา 23 ตุลาคม พ.ศ. 2557
ศูนย์กลางเงาของดวงจันทร์พลาดหรือไม่ได้ทอดลงบนโลก โดยศูนย์กลางเงาผ่านอยู่เหนือขั้วโลกเหนือ แต่สุริยุปราคาบางส่วนสามารถมองเห็นได้ขณะดวงอาทิตย์ขึ้น (วันที่ 24 ตุลาคม ตามเวลาท้องถิ่น) ในตะวันออกไกลของรัสเซียและญี่ปุ่น และขณะดวงอาทิตย์ตก (วันที่ 23 ตุลาคม) ผ่านส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือ กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะดำเนินมาตั้งแต่ประมาณ 4,600 ล้านปีก่อน โดยเริ่มจากการแตกสลายด้วยแรงโน้มถ่วงภายในของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ มวลส่วนมากในการแตกสลายครั้งนั้นได้กระจุกรวมกันอยู่บริเวณศูนย์กลาง และกลายมาเป็นดวงอาทิตย์ มวลส่วนที่เหลือวนเวียนโดยรอบมีรูปร่างแบนลง กลายเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ ดาวบริวาร ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ในระบบสุริยะ มวลดวงอาทิตย์
มวลดวงอาทิตย์ เป็นวิธีพื้นฐานในการบรรยายค่ามวลในทางดาราศาสตร์ สำหรับใช้อธิบายถึงมวลดาวฤกษ์หรือมวลดาราจักร มีค่าเท่ากับมวลของดวงอาทิตย์ คือประมาณ 2 โนนิลเลียนกิโลกรัม หรือเท่ากับ 332,950 เท่าของมวลของโลก หรือ 1,048 เท่าของมวลของดาวพฤหัสบดี สัญลักษณ์และค่าพื้นฐานของมวลดวงอาทิตย์แสดงได้ดังนี้ ระบบสุริยะ
เมื่อพิจารณาจากทั้งแง่กายภาพและการเคลื่อนที่ วัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภทคือ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ และ วัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ไม่ว่าจะมีขนาดใดก็ตามที่โคจรรอบดวงอาทิตย์จะมีมวลมากพอจะสร้างตัวเองให้มีรูปร่างเป็นสัณฐานกลม และขับไล่ชิ้นส่วนเล็กๆ ที่อยู่รอบตัวเองให้ออกไปให้พ้นระยะ จากคำจำกัดความนี้ ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจึงมี 8 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ดาวพลูโตถูกปลดออกจากตำแหน่งดาวเคราะห์เนื่องจากมันไม่สามารถขับไล่วัตถุเล็กๆ อื่นๆ ในบริเวณแถบไคเปอร์ออกไปพ้นวงโคจรของมันได้[31] นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส
ในเวลานั้นโคเปอร์นิคัสได้เสนอให้ดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลางของจักรวาลแทนโลกในแนวความคิดเดิม โดยให้ดาวเคราะห์ต่างๆ เช่น โลก ดาวศุกร์ หรือ ดาวพุธ โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลม (ในเวลาต่อมาโยฮันเนส เคปเลอร์ได้เสนอว่าควรเป็นวงรีดั่งโมเดลในปัจจุบัน) ถึงแม้ว่าความแม่นยำในการทำนายด้วยทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสนั้น"ไม่ได้ดีกว่า"ทฤษฎีเก่าของอริสโตเติลและทอเลมีเลย (ไม่ได้ให้ผลการทำนายตำแหน่งของดวงดาวต่างๆ แม่นยำกว่าทฤษฎีเก่า) แต่ว่าทฤษฎีนี้ ถูกใจนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังในยุคนั้นหลายคน เช่น เดส์การตส์ กาลิเลโอ และเคปเลอร์ เนื่องจากว่าทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสนั้นเข้าใจง่ายและซับซ้อนน้อยกว่ามาก โดยกาลิเลโอกล่าวว่าเขาเชื่อว่ากฎต่างๆ ในธรรมชาติน่าจะเป็นอะไรที่สวยงามและเรียบง่าย ทฤษฎีโลกเป็นศูนย์กลางดูซับซ้อนมากเกินไปจนไม่น่าเป็นไปได้ (ดูทฤษฎีความอลวนเพิ่มเติม) แนวคิดของกาลิเลโอนี้ ตรงกับหลักการของออคแคม (Ockham's/Occam's razor) ในปรัชญาวิทยาศาสตร์ ซึ่งถูกนำมาประยุกต์ใช้ในงานวิจัยด้านการเรียนรู้ของเครื่อง เฮลิโอสเฟียร์
ลมสุริยะ ประกอบด้วยอนุภาคเล็กๆ อะตอมที่มีประจุจากโคโรนาของดวงอาทิตย์ และสนามแม่เหล็ก ลักษณะของสนามแม่เหล็กที่ส่งออกมาจากดวงอาทิตย์ผ่านลมสุริยะมีลักษณะเป็นเกลียว ทั้งนี้เนื่องจากดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเองทุกๆ ระยะ 27 วัน ลมสุริยะนำพาเอาความเปลี่ยนแปรของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ไปกับมันด้วย และทำให้เกิดพายุแม่เหล็กขึ้นในแม็กนีโตสเฟียร์ของโลก ระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์จัดว่าเป็นดาวแคระเหลืองขนาดใหญ่ปานกลาง ทว่าเมื่อเปรียบเทียบกับดาวฤกษ์อื่น ๆ ที่อยู่ในดาราจักรของเรา ถือได้ว่าดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่และสว่างมาก การจัดประเภทของดาวฤกษ์นี้เป็นไปตามไดอะแกรมของเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ ซึ่งเป็นแผนภูมิของกราฟระหว่างความสว่างของดาวฤกษ์เทียบกับอุณหภูมิพื้นผิว โดยทั่วไปดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่ามักจะสว่างกว่า ซึ่งดาวฤกษ์ใด ๆ ที่มีคุณสมบัติเป็นไปดังที่ว่ามานี้ก็จะเรียกว่าเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ในแถบลำดับหลัก ดวงอาทิตย์ของเราก็อยู่บนแถบลำดับหลักโดยอยู่ในช่วงกึ่งกลางทางด้านขวา แต่มีดาวฤกษ์จำนวนไม่มากนักที่จะสว่างกว่าและมีอุณหภูมิสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ส่วนมากจะอ่อนแสงกว่าและมีอุณหภูมิต่ำกว่าทั้งนั้น[36] ระบบสุริยะ
ย่านอวกาศที่อยู่เลยดาวเนปจูนออกไป หรือ "ย่านพ้นดาวเนปจูน" ยังเป็นพื้นที่ที่ไม่ค่อยได้รับการสำรวจมากนัก เท่าที่ทราบดูเหมือนจะเป็นบริเวณที่เต็มไปด้วยโลกเล็ก ๆ (วัตถุขนาดใหญ่ที่สุดในย่านนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางราวหนึ่งในห้าของโลก และมีมวลน้อยกว่ามวลของดวงจันทร์) ที่ประกอบขึ้นด้วยหินกับน้ำแข็ง บางครั้งก็เรียกย่านนี้ว่า "ย่านระบบสุริยะรอบนอก" ซึ่งจะคล้ายกับความหมายของวัตถุที่อยู่เลยจากแถบดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์
ดวงจันทร์</b>เป็นดาราศาสตร์วัตถุที่โคจรรอบโลก เป็นดาวบริวารถาวรดวงเดียวของโลก เป็นดาวบริวารใหญ่ที่สุดอันดับที่ 5 ในระบบสุริยะ และเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่สุดเมื่อเทียบกับขนาดของดาวเคราะห์ที่โคจร ดวงจันทร์เป็นดาวบริวารที่มีความหนาแน่นที่สุดเป็นอันดับที่ 2 รองจากไอโอของดาวพฤหัสบดี ซึ่งบางส่วนไม่ทราบความหนาแน่นมากหรือน้อย ดาราศาสตร์
ใจกลางของดวงอาทิตย์เรียกว่าย่านแกนกลาง เป็นเขตที่มีอุณหภูมิและความดันมากพอจะทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เหนือจากย่านแกนกลางเรียกว่าย่านแผ่รังสี (radiation zone) เป็นที่ซึ่งพลาสมาแผ่คลื่นพลังงานออกมาในรูปของรังสี ชั้นนอกออกมาเป็นย่านพาความร้อน (convection zone) ซึ่งสสารแก๊สจะเปลี่ยนพลังงานกลายไปเป็นแก๊ส เชื่อว่าย่านพาความร้อนนี้เป็นกำเนิดของสนามแม่เหล็กที่ทำให้เกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์[21] ระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์ คือดาวฤกษ์ดวงแม่ที่เป็นหัวใจของระบบสุริยะ มีขนาดประมาณ 332,830 เท่าของมวลของโลก ด้วยปริมาณมวลที่มีอยู่มหาศาลทำให้ดวงอาทิตย์มีความหนาแน่นภายในที่สูงมากพอจะทำให้เกิดปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียสอย่างต่อเนื่อง และปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา โดยมากเป็นพลังงานที่แผ่ออกไปในลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แสง สุริยุปราคา
วงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเป็นวงรีเช่นเดียวกันกับวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์จึงไม่คงที่ อัตราส่วนระหว่างขนาดปรากฏของดวงจันทร์ต่อดวงอาทิตย์ขณะเกิดคราสเป็นสิ่งที่บ่งบอกได้ว่าสุริยุปราคาอาจเป็นชนิดใด ถ้าคราสเกิดขึ้นระหว่างที่ดวงจันทร์อยู่บริเวณจุดใกล้โลกที่สุด (perigee) อาจทำให้เป็นสุริยุปราคาเต็มดวง เพราะดวงจันทร์จะมีขนาดปรากฏใหญ่มากพอที่จะบดบังผิวสว่างของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าโฟโตสเฟียร์ได้ทั้งหมด ตัวเลขอัตราส่วนนี้จึงมากกว่า 1 แต่ในทางกลับกัน หากเกิดคราสขณะที่ดวงจันทร์อยู่บริเวณจุดไกลโลกที่สุด (apogee) คราสครั้งนั้นอาจเป็นสุริยุปราคาวงแหวน เพราะดวงจันทร์จะมีขนาดปรากฏเล็กกว่าดวงอาทิตย์ อัตราส่วนนี้จึงมีค่าน้อยกว่า 1 สุริยุปราคาวงแหวนเกิดได้บ่อยกว่าสุริยุปราคาเต็มดวง เพราะโดยเฉลี่ยแล้วดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกมากเกินกว่าจะบดบังดวงอาทิตย์ได้ทั้งหมด รัศมีดวงอาทิตย์
รัศมีดวงอาทิตย์ เป็นหน่วยวัดระยะทางซึ่งถูกใช้เพื่อแสดงถึงขนาดของดาวฤกษ์ในทางดาราศาสตร์ โดยมีค่าเท่ากับรัศมีในปัจจุบันของดวงอาทิตย์: วงโคจร
ในแบบจำลองซึ่งมีโลกเป็นจุดศูนย์กลางของระบบสุริยะ แบบจำลองทรงกลมท้องฟ้าถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะห์ในท้องฟ้าในแง่ของทรงกลมที่สมบูรณ์แบบหรือวงแหวน ยังสามารถบอกตำแหน่งวัตถุบนท้องฟ้าอย่างถูกต้อง แต่หลังจากที่การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ได้ถูกวัดได้อย่างแม่นยำมากขึ้น กลไกเชิงทฤษฎีเช่น deferent และ epicyclesได้ถูกเพิ่มเติมเข้าไป แม้ว่าจะมีความสามารถในการทำนายตำแหน่งดาวเคราะห์ในท้องฟ้าได้อย่างถูกต้อง, ทฏษฎี epicycles อย่างเช่น นิโคลัส โคเปอร์นิคัส นั้นมองว่ามันไม่สมเหตุสมผล เขาจึงริเริ่มแนวคิดเรื่องระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางHeliocentric ของอริสตาร์ชูส ขึ้นมาใหม่ ทฏษฎี epicycles นั้นจึงได้มีความจำเป็นเพิ่มมากยิ่งขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป, และแบบจำลองก็กลายเป็นความเทอะทะเพิ่มมากยิ่งขึ้น ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ต่าง ๆ อยู่ห่างจากโลกมาก ดังนั้นนอกจากดวงอาทิตย์แล้ว เราจึงมองเห็นดาวฤกษ์ต่าง ๆ เป็นเพียงจุดแสงเล็ก ๆ ในเวลากลางคืน ส่องแสงกะพริบวิบวับเนื่องมาจากผลจากชั้นบรรยากาศของโลก ดวงอาทิตย์ก็เป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง แต่อยู่ใกล้กับโลกมากพอจะปรากฏเห็นเป็นรูปวงกลม และให้แสงสว่างในเวลากลางวัน นอกเหนือจากดวงอาทิตย์แล้ว ดาวฤกษ์ที่มีขนาดปรากฏใหญ่ที่สุดคือ R Doradus ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมเพียง 0.057 พิลิปดา[86] สุริยยาตร์และมานัต
จากภาพที่วาดขึ้นตามหลักการวงรีหลวงวิศาลฯ จะเห็นว่าวงโคจรของดาวอาทิตย์เมื่อมองจากโลกนั้นเป็นรูปวงรี (Ellipse) ซึ่งหากมองในทางกลับกัน นี่คือวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งโคจรเป็นวงรีและมีดวงอาทิตย์เป็นจุดโฟกัสจุดหนึ่ง ตามกฎแห่งวงรีของ โยฮันเนส เคปเลอร์ โลก (ดาวเคราะห์)
โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะห่างเฉลี่ยประมาณ 150 ล้านกิโลเมตรในทุก ๆ 365.2564 วันสุริยะกลาง หรือหนึ่งปีดาวฤกษ์ ส่งผลให้การเคลื่อนที่ปรากฏของดวงอาทิตย์คล้อยไปทางตะวันออกเทียบกับดาวฤกษ์ฉากหลังในอัตราราวหนึ่งองศาต่อวัน หรือเทียบเท่าขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ในทุก ๆ 12 ชั่วโมง การเคลื่อนไปเช่นนี้ใช้เวลาเฉลี่ยราว 24 ชั่วโมงหรือหนึ่งวันสุริยะสำหรับการหมุนรอบตัวเองตามแกนครบหนึ่งรอบของโลกซึ่งดวงอาทิตย์กลับสู่เมอริเดียนอีกครั้ง ความเร็วของโลกในวงโคจรโดยเฉลี่ยประมาณ 29.8 กิโลเมตรต่อวินาที (107,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งเร็วมากพอที่จะเคลื่อนผ่านระยะทางเท่ากันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกที่ประมาณ 12,742 กิโลเมตรในเจ็ดนาที และผ่านระยะทางถึงดวงจันทร์ที่ประมาณ 384,000 กิโลเมตร ในเวลาราว 3.5 ชั่วโมง[121] โลก (ดาวเคราะห์)
เมื่อมองจากโลก ดวงจันทร์อยู่ห่างออกไปพอให้ขนาดปรากฏของดวงจันทร์เกือบเท่ากับขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์ ขนาดเชิงมุม (หรือมุมตัน) ของวัตถุทั้งสองเสมอกันเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์แม้จะมากกว่าของดวงจันทร์ร่วม 400 เท่า แต่ระยะทางมาถึงโลกก็ไกลกว่า 400 เท่าด้วยเช่นกัน[159] สภาพดังกล่าวเป็นสาเหตุให้สุริยุปราคาทั้งแบบเต็มดวงและแบบวงแหวนปรากฏบนโลกได้ โลก (ดาวเคราะห์)
โลกและดวงจันทร์โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมในทุก ๆ 27.32 วัน สัมพัทธ์กับดาวฤกษ์พื้นหลัง เมื่อประกอบกันเข้ากับวงโคจรร่วมโลก–ดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์แล้ว เกิดเป็นคาบของเดือนจันทรคตินับจากอมาวสีหนึ่งไปอีกอมาวสีหนึ่งราว 29.53 วัน เมื่อมองจากขั้วฟ้าเหนือ การเคลื่อนที่ของโลก ดวงจันทร์ และการหมุนรอบแกนดาวของทั้งคู่ล้วนเป็นไปในทิศทวนเข็มนาฬิกา เมื่อมองจากจุดสูงเหนือขั้วเหนือของทั้งดวงอาทิตย์และโลก วงโคจรของโลกจะมีทิศทางทวนเข็มนาฬิการอบดวงอาทิตย์ วงโคจรและระนาบแกนไม่ได้วางตัวอยู่ในแนวเดียวกันโดยแกนหมุนของโลกมีการเอียงประมาณ 23.4 องศาจากแนวตั้งฉากกับระนาบโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ (หรือสุริยวิถี) และระนาบโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเอียง ±5.1 องศาเทียบกับระนาบโลก–ดวงอาทิตย์ หากปราศจากการเอียงเช่นนี้ จะเกิดอุปราคาทุกสองสัปดาห์สลับกันระหว่างจันทรุปราคาและสุริยุปราคา[121][160] ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะสามารถแบ่งออกเป็นย่านต่างๆ ได้แบบไม่เป็นทางการ ระบบสุริยะส่วนในประกอบด้วยดาวเคราะห์ 4 ดวงกับแถบดาวเคราะห์น้อย ระบบสุริยะส่วนนอกคือส่วนที่อยู่พ้นแถบดาวเคราะห์น้อยออกไป ประกอบด้วยดาวแก๊สยักษ์ 4 ดวง[29] ต่อมาเมื่อมีการค้นพบแถบไคเปอร์ จึงจัดเป็นย่านไกลที่สุดของระบบสุริยะ เรียกรวมๆ ว่าเป็นวัตถุพ้นดาวเนปจูน[30] สุริยุปราคา 9 มีนาคม พ.ศ. 2559
เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงในวันที่ 9 มีนาคม พ.ศ. 2559 เกิดเมื่อดวงจันทร์ผ่านระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ฉะนั้นจึงขวางภาพดวงอาทิตย์ทั้งหมดหรือบางส่วนแก่ผู้สังเกตบนโลก สุริยุปราคาเต็มดวงเกิดเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดวงจันทร์ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดวงอาทิตย์ จึงสกัดแสงอาทิตย์โดยตรงทั้งหมด แล้วทำให้ความมืดปกคลุม คราสเต็มดวง (totality) เกิดในวิถีแคบผ่านพื้นผิวโลกโดยสามารถเห็นสุริยุปราคาบางส่วนได้เหนือภูมิภาคโดยรอบกว้างหลายพันกิโลเมตร ระบบสุริยะ
เซนทอร์ คือวัตถุน้ำแข็งคล้ายดาวหางที่มีค่ากึ่งแกนเอกมากกว่าดาวพฤหัสบดี (5.5 AU) แต่น้อยกว่าดาวเนปจูน (30 AU) เซนทอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จัก คือ 10199 ชาริโคล มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 กิโลเมตร[71] เซนทอร์ชิ้นแรกที่ค้นพบคือ 2060 ไครอน ซึ่งเมื่อแรกถูกจัดประเภทว่าเป็นดาวหาง (95P) เพราะมันมีหางโคมาเหมือนกับที่ดาวหางเป็นเมื่อเคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์.[72] นักดาราศาสตร์บางกลุ่มจัดประเภทเซนทอร์ให้เป็นวัตถุในแถบไคเปอร์ที่กระจายตัวอยู่รอบใน โดยมีวัตถุแถบไคเปอร์อีกจำนวนหนึ่งกระจายตัวทางรอบนอกออกไปจนถึงแถบหินกระจาย[73] ดาราศาสตร์
ปี ค.ศ. 2009 เป็นปีที่ครบรอบ 400 ปี นับจากกาลิเลโอได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ขึ้นเพื่อทำการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ และพบหลักฐานยืนยันแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาลที่นำเสนอโดย นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ไม่นานก่อนหน้านั้น การค้นพบนี้ถือเป็นการปฏิวัติแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับจักรวาล และเป็นการบุกเบิกการศึกษาดาราศาสตร์ยุคใหม่โดยอาศัยกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งมีความก้าวหน้ายิ่งขึ้นตามที่เทคโนโลยีของกล้องโทรทรรศน์พัฒนาขึ้น สิ่งมีชีวิตนอกโลก
ในสมัยยุคโบราณ, เป็นเรื่องธรรมดาที่จะเชื่อกันว่าจักรวาลนั้นประกอบด้วย "หลายโลก" ที่เป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาด ไม่ใช่รูปแบบของสิ่งมีชีวิตแบบมนุษย์อย่างเรา ๆ ท่าน ๆ แต่ "โลก" ทั้งหลายเหล่านั้นเป็นเรื่องซึ่งเกี่ยวกับตำนาน (mythological) ที่เล่าขานสืบต่อกันมาและยังไม่เป็นที่กระจ่างแจ้งต่อความเข้าใจของมนุษย์เราในยุคสมัยนั้น ที่ว่า จะมีระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ หรือว่า ดวงอาทิตย์จะเป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในท่ามกลางหมู่ดาวฤกษ์จำนวนนับไม่ถ้วนกันแน่ ตัวอย่างได้แก่ ตำนานเรื่อง สิบสี่โลกา (fourteen Loka) ในวิชาจักรวาลวิทยาในศาสนาฮินดูหรือ เก้าโลกของเทพนิยายนอร์ซอันเก่าแก่ (Nine Worlds of Old Norse) ฯลฯ ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์นั้นมักจะปรากฏว่าเป็นโลกที่อาศัยอยู่ของสิ่งมีชีวิตในบริบทดังกล่าวหรือเป็นดังยานพาหนะ (รถม้าศึก (chariot) หรือเรือ ฯลฯ ) ที่เทพเจ้า (god) ขับเคลื่อน นิทานพื้นบ้านของญี่ปุ่นเรื่องของ"ตำนานคนตัดไผ่" (The Tale of the Bamboo Cutter) (ศตวรรษที่ 10) เป็นตัวอย่างของเจ้าหญิงแห่งดวงจันทร์ที่ได้มาเยี่ยมชมโลก กาลิเลโอ กาลิเลอี
แต่กาลิเลโอสนับสนุนแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล เขาบอกว่าเรื่องนี้มิได้ขัดแย้งกับพระคัมภีร์เลย โดยยกถ้อยคำจากบันทึกของนักบุญออกัสติน และว่าไม่ควรแปลความจากพระคัมภีร์อย่างตรงตัว เพราะเนื้อหาในบันทึกส่วนใหญ่ค่อนข้างกำกวมด้วยเป็นหนังสือกวีนิพนธ์และบทเพลง ไม่ใช่หนังสือประวัติศาสตร์หรือคำแนะนำ ผู้เขียนบันทึกเขียนจากมุมมองที่เขามองจากโลก ในมุมนั้นดวงอาทิตย์จึงดูเหมือนขึ้นและตก กาลิเลโอได้ตั้งคำถามอย่างเปิดเผยต่อข้อเท็จจริงที่อยู่ในหนังสือโยชูวา (10:13) ที่กล่าวถึงดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ว่าได้หยุดนิ่งไม่เคลื่อนที่ถึงสามวันเพื่อชัยชนะของวงศ์วานอิสราเอล ดาราศาสตร์
เมื่อสังคมมีวิวัฒนาการขึ้นในดินแดนต่าง ๆ การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ก็ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เมโสโปเตเมีย กรีก จีน อียิปต์ อินเดีย และ มายา เริ่มมีแนวคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของธรรมชาติแห่งจักรวาลกว้างขวางขึ้น ผลการศึกษาดาราศาสตร์ในยุคแรก ๆ จะเป็นการบันทึกแผนที่ตำแหน่งของดวงดาวต่าง ๆ อันเป็นศาสตร์ที่ปัจจุบันเรียกกันว่า การวัดตำแหน่งดาว (astrometry) ผลจากการเฝ้าสังเกตการณ์ทำให้แนวคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดวงดาวต่าง ๆ เริ่มก่อตัวเป็นรูปร่างขึ้น ธรรมชาติการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก นำไปสู่แนวคิดเชิงปรัชญาเพื่อพยายามอธิบายปรากฏการณ์เหล่านั้น ความเชื่อดั้งเดิมคือโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวต่าง ๆ เคลื่อนที่ไปโดยรอบ แนวคิดนี้เรียกว่า แบบจำลองแบบโลกเป็นศูนย์กลางจักรวาล (geocentric model) ระบบสุริยะ
ภายในช่วงเวลา 50 ล้านปี ความดันและความหนาแน่นของไฮโดรเจนที่ใจกลางของดาวฤกษ์ก่อนเกิดก็มีมากพอจะทำให้เกิดปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียสขึ้นได้[23] ทั้งอุณหภูมิ อัตราการเกิดปฏิกิริยา ความดัน ตลอดจนความหนาแน่นต่างเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงสภาวะสมดุลอุทกสถิต โดยมีพลังงานความร้อนที่มากพอจะต้านทานกับการหดตัวของแรงโน้มถ่วงได้ ณ จุดนี้ดวงอาทิตย์จึงได้วิวัฒนาการเข้าสู่แถบลำดับหลักอย่างสมบูรณ์[24] โลก (ดาวเคราะห์)
แกนโลกเอียงประมาณ 23.439281° เทียบกับแกนของระนาบโคจร[154] โดยจะชี้ไปขั้วฟ้าเสมอ เนื่องจากความเอียงของแกนโลก ปริมาณแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบจุดใด ๆ บนพื้นผิวจึงผันแปรไปตามแต่ละช่วงของปี ก่อให้เกิดการเปลี่ยนฤดูกาลในแต่ละภูมิอากาศโดยฤดูร้อนในซีกโลกเหนือจะเกิดขึ้นเมื่อทรอปิกออฟแคนเซอร์หันเข้าหาดวงอาทิตย์ ส่วนฤดูหนาวเกิดเมื่อทรอปิกออฟแคปริคอนในซีกโลกใต้หันเข้าหาดวงอาทิตย์ ในระหว่างฤดูร้อน กลางวันจะยาวกว่าและดวงอาทิตย์จะมีตำแหน่งสูงขึ้นบนท้องฟ้า ส่วนในฤดูหนาว ภูมิอากาศจะเย็นลงและกลางวันจะสั้นลง ในละติจูดเขตอบอุ่นทางเหนือดวงอาทิตย์จะขึ้นเหนือกว่าทิศตะวันออกจริงระหว่างครีษมายันและลับฟ้าเหนือกว่าทิศตะวันตกจริง (กลับกันในฤดูหนาว) ในช่วงฤดูร้อนของเขตอบอุ่นในซีกโลกใต้ดวงอาทิตย์จะขึ้นใต้กว่าทิศตะวันออกจริงและลับฟ้าไปใต้กว่าทิศตะวันตกจริง กาลิเลโอ กาลิเลอี
การที่ผลงานของกาลิเลโอสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัสกลายเป็นต้นเหตุของการถกเถียงหลายต่อหลายครั้งในชีวิตของเขา เพราะแนวคิดเรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลนั้นเป็นแนวคิดหลักมานานแสนนานนับแต่ยุคของอาริสโตเติล การเปลี่ยนแนวคิดใหม่ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาลโดยมีข้อมูลสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างชัดเจนจากกาลิเลโอช่วยสนับสนุน ทำให้คริสตจักรโรมันคาทอลิกต้องออกกฎให้แนวคิดเช่นนั้นเป็นสิ่งต้องห้าม เพราะขัดแย้งกับการตีความตามพระคัมภีร์[4] กาลิเลโอถูกบังคับให้ปฏิเสธความเชื่อเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง และต้องใช้ชีวิตที่เหลืออยู่ในบ้านกักตัวในความควบคุมของศาลศาสนาโรมัน ดาวพฤหัสบดี
ดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 5 และเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ นอกจากดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์แก๊สดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะได้แก่ ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ชื่อละตินของดาวพฤหัสบดี (Jupiter) มาจากเทพเจ้าโรมัน สัญลักษณ์แทนดาวพฤหัสบดี คือ ♃ เป็นสายฟ้าของเทพเจ้าซุส ระบบสุริยะ
มีดาวฤกษ์อยู่ค่อนข้างน้อยในช่วงระยะ 10 ปีแสง (ประมาณ 95 ล้านล้านกิโลเมตร) จากดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดคือระบบดาวสามดวง แอลฟาคนครึ่งม้า ซึ่งอยู่ห่างออกไป 4.4 ปีแสง แอลฟาคนครึ่งม้า เอ และ บี เป็นดาวคู่ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ มีดาวแคระแดงขนาดเล็กชื่อ แอลฟาคนครึ่งม้า ซี (หรือดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า) โคจรรอบดาวคู่ทั้งสองนั้นที่ระยะห่าง 0.2 ปีแสง ดาวฤกษ์อื่นที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ในลำดับถัดออกไปได้แก่ดาวแคระแดงบาร์นาร์ด (5.9 ปีแสง) ดาววูลฟ์ 359 (7.8 ปีแสง) และ ดาวลาลังเดอ 21185 (8.3 ปีแสง) ดาวฤกษ์ดวงใหญ่ที่สุดในระยะ 10 ปีแสงจากดวงอาทิตย์ได้แก่ ดาวซิริอุส เป็นดาวฤกษ์สว่างบนแถบลำดับหลักที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ราว 2 เท่า มีดาวแคระขาวชื่อ ซิริอุส บี โคจรอยู่รอบ ๆ ห่างจากดวงอาทิตย์ของเราไป 8.6 ปีแสง ระบบอื่น ๆ ที่มีอยู่ในระยะ 10 ปีแสงได้แก่ ระบบดาวแคระแดงคู่ ลูยเทน 726-8 (8.7 ปีแสง) ดาวแคระแดงเดี่ยว รอส 154 (9.7 ปีแสง) [101] สำหรับดาวฤกษ์เดี่ยวที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับดวงอาทิตย์ที่อยู่ใกล้ที่สุดคือ เทาวาฬ อยู่ห่างออกไป 11.9 ปีแสง มันมีมวลประมาณ 80% ของมวลดวงอาทิตย์ แต่มีความส่องสว่างเพียง 60% ของดวงอาทิตย์เท่านั้น[102] ดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้ที่สุดเท่าที่รู้จัก เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ในระบบดาวของ เอปไซลอนแม่น้ำ ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างหรี่จางและมีสีแดงกว่าดวงอาทิตย์ อยู่ห่างออกไป 10.5 ปีแสง มีดาวเคราะห์ในระบบที่ได้รับการยืนยันแล้ว 1 ดวง คือ เอปไซลอนแม่น้ำ บี มีขนาดราว 1.5 เท่าของมวลของดาวพฤหัสบดี คาบโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมันใช้เวลา 6.9 ปี[103] ทีโค บรา
ทีโค บรา (, []) เป็นนักดาราศาสตร์ผู้หนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในการแสดงว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ เป็นอาจารย์ของโยฮันเนส เคปเลอร์ ผู้ซึ่งสร้าง กฎของเคปเลอร์ และได้จดบันทึกข้อมูลสำคัญๆ ทางดาราศาสตร์เอาไว้มากมายเช่น ซุปเปอร์โนวา ตำแหน่งดาวเคราะห์เป็นต้น ซึ่งข้อมูลส่วนหนึ่งนั้นเองที่เป็นรากฐานสำคัญให้ โยฮันเนส เคปเลอร์ สร้าง กฎของเคปเลอร์ต่อไป ดาวพลูโต
คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์ของดาวพลูโต คือ 248 ปีโลก วงโคจรของดาวพลูโตแตกต่างไปจากวงโคจรของดาวเคราะห์ดวงอื่น ซึ่งมีวงโคจรในลักษณะใกล้เคียงกับวงกลมและแบนราบไปกับระนาบสุริยวิถี แต่ดาวพลูโตมีค่าความเอียงของวงโคจรมาก (มากกว่า 17°) และความเยื้องศูนย์กลางก็มาก นั่นหมายความว่าในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ดาวพลูโตจะโคจรใกล้ดวงอาทิตย์กว่าดาวเนปจูน จุดศูนย์กลางมวลของระบบดาวพลูโต-แครอนอยู่ในตำแหน่งใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเมื่อวันที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2532[63][lower-alpha 2] และอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์กว่าดาวเนปจูนในวันที่ 7 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2522 และ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2542[64] ระบบสุริยะ
สำหรับคำว่า ระบบดาวเคราะห์ ใช้เมื่อกล่าวถึงระบบดาวโดยทั่วไปที่มีวัตถุต่าง ๆ โคจรรอบดาวฤกษ์ คำว่า "ระบบสุริยะ" ควรใช้เฉพาะกับระบบดาวเคราะห์ที่มีโลกเป็นสมาชิก และไม่ควรเรียกว่า "ระบบสุริยจักรวาล" อย่างที่เรียกกันติดปาก เนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกับคำว่า "จักรวาล" ตามนัยที่ใช้ในปัจจุบัน ระบบสุริยะ
ยังมีสิ่งต่าง ๆ อีกมากมายในระบบสุริยะที่เรายังไม่รู้จัก ประมาณว่า สนามแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์มีอิทธิพลครอบคลุมดาวฤกษ์ต่าง ๆ ในย่านใกล้เคียงเป็นระยะทางราว 2 ปีแสง (125,000 AU) รัศมีต่ำสุดของเมฆออร์ตที่ประมาณกันไว้น่าจะไม่ต่ำกว่า 50,000 AU[92] แม้จะมีการค้นพบที่น่าประหลาดใจเช่นการค้นพบเซดนา แต่ย่านอวกาศระหว่างแถบไคเปอร์กับเมฆออร์ตซึ่งกินเนื้อที่กว้างในรัศมีหลายหมื่นหน่วยดาราศาสตร์ก็ยังไม่สามารถสำรวจและจัดทำแผนผังออกมาได้ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาสำรวจเพิ่มเติมสำหรับดินแดนระหว่างดาวพุธกับดวงอาทิตย์[93] เราอาจจะได้ค้นพบวัตถุต่าง ๆ อีกมากในย่านต่าง ๆ ของระบบสุริยะที่ยังไม่ได้จัดทำแผนผังเอาไว้ ระบบสุริยะ
เราไม่อาจระบุได้แน่ชัดว่า ระบบสุริยะสิ้นสุดที่จุดไหน หรืออวกาศระหว่างดาวเริ่มต้นขึ้นที่จุดไหน เพราะขอบเขตรอบนอกของระบบเป็นไปด้วยอิทธิพลของแรง 2 ชนิดที่แตกต่างกัน คือ ลมสุริยะ และแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ อิทธิพลด้านนอกสุดของลมสุริยะกินเนื้อที่ออกไปประมาณ 4 เท่าของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต เรียกว่าขอบเขตเฮลิโอพอส ซึ่งอาจนับเป็นจุดเริ่มต้นของสสารระหว่างดาวก็ได้[81] อย่างไรก็ดี เชื่อว่าทรงกลมรอชของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นเนื้อที่ภายใต้อิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ กินพื้นที่ไกลออกไปมากกว่านั้นถึงกว่าหนึ่งพันเท่า ระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง
หมวดหมู่:ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์
ดวงอาทิตย์ เป็นเป้าหมายการศึกษาทางดาราศาสตร์ยอดนิยมแห่งหนึ่ง อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 8 นาทีแสง เป็นดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ในแถบลำดับหลักโดยเป็นดาวแคระประเภท G2 V มีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี ดวงอาทิตย์ของเรานี้ไม่นับว่าเป็นดาวแปรแสง แต่มีความเปลี่ยนแปลงในการส่องสว่างอยู่เป็นระยะอันเนื่องจากจากรอบปรากฏของจุดดับบนดวงอาทิตย์ อันเป็นบริเวณที่พื้นผิวดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นผิวอื่น ๆ อันเนื่องมาจากผลของความเข้มข้นสนามแม่เหล็ก[21] ระบบสุริยะ
ดาวเคราะห์ส่วนมากในระบบสุริยะจะมีระบบเล็กๆ ของตัวเองด้วย โดยจะมีวัตถุคล้ายดาวเคราะห์ขนาดเล็กโคจรไปรอบตัวเองเป็นดาวบริวาร หรือดวงจันทร์ ดวงจันทร์บางดวงมีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์เสียอีก ดาวบริวารขนาดใหญ่เหล่านี้จะมีวงโคจรที่สอดคล้องกันเป็นส่วนใหญ่ คือจะหันหน้าด้านหนึ่งของดาวเข้าหาดาวเคราะห์ดวงแม่ของมันเสมอ ดาวเคราะห์ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ 4 ดวงยังมีวงแหวนดาวเคราะห์อยู่รอบตัวด้วย เป็นแถบบางๆ ที่ประกอบด้วยเศษชิ้นส่วนเล็กๆ โคจรไปรอบๆ อย่างเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน 90377 เซดนา
เซดนาเป็นวัตถุที่มีคาบการโคจรที่ยาวที่สุดในระบบสุริยะ ซึ่งคำนวณแล้ว อยู่ที่ 11,400 ปี วงโคจรของมันมีความเยื้องสูงมาก ด้วยระยะห่างจากดวงอาทิตย์ไกลที่สุดอยู่ที่ 937 หน่วยดาราศาสตร์ และใกล้ที่สุดอยู่ที่ 76 หน่วยดาราศาสตร์ โดยตำแหน่งที่ใกล้ที่สุดของเซดนา อยู่ไกลกว่าของวัตถุอื่นๆในระบบสุริยะ จนกระทั่งการค้นพบ 2012 VP เมื่อเซดนาถูกค้นพบนั้น มันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 89.6 หน่วยดาราศาสตร์ และกำลังเคลื่อนที่เข้าใกล้จุดใกล้ดวงอาทิตย์ และกลายเป็นวัตถุที่ไกลที่สุดในระบบสุริยะเท่าที่สำรวจพบ ภายหลัง อีริสได้ถูกตรวจพบโดยวิธีเดียวกันที่ระยะห่าง 97 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ มีเพียงดาวหางคาบยาวบางดวงเท่านั้นที่มีคาบโคจรมากกว่าของเซดนา และยากต่อการค้นพบมาก เว้นแต่มันจะเคลื่อนเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ถึงแม้ว่าเซดนาจะอยู่ ณ ตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในช่วงกลางปี พ.ศ. 2619 ดวงอาทิตย์ที่ปรากฏบนเซดนานั้น ก็ยังคงมีขนาดเท่าปลายเข็ม ซึ่งสว่างกว่าดวงจันทร์ตอนเต็มดวง 100 เท่า (เมื่อเทียบกับโลกแล้ว ดวงอาทิตย์สว่างกว่าตอนดวงจันทร์เต็มดวง 400,000 เท่า) และดวงอาทิตย์ยังอยู่ไกลเกินกว่าที่จะเห็นรูปร่างได้ กาลิเลโอ กาลิเลอี
การโจมตีกาลิเลโอบรรลุถึงจุดสูงสุดในปี ค.ศ. 1616 เขาเดินทางไปกรุงโรมเพื่อเกลี้ยกล่อมไม่ให้คณะปกครองคริสตจักรสั่งแบนแนวคิดของเขา แต่สุดท้ายพระคาร์ดินัลโรแบร์โต เบลลาร์มีโน ผู้อำนวยการไต่สวน ได้มีคำสั่งมิให้เขา "สนับสนุน" แนวคิดว่าโลกเคลื่อนที่ไป ส่วนดวงอาทิตย์อยู่นิ่ง ณ ใจกลาง ทว่าคำสั่งนี้ไม่อาจยุติการแสดงความเห็นของกาลิเลโอเกี่ยวกับสมมุติฐานเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล (ทำให้วิทยาศาสตร์กับคริสตจักรแยกตัวออกจากกัน) เขาอยู่รอดปลอดภัยมาได้เป็นเวลาหลายปี และรื้อฟื้นโครงการจัดทำหนังสือเกี่ยวกับประเด็นนี้ขึ้นมาอีก หลังจากที่พระคาร์ดินัลบาร์เบรินี ได้รับเลือกให้เป็นสมเด็จพระสันตะปาปาเออร์บันที่ 8 ในปี ค.ศ. 1623 บาร์เบรินีเป็นสหายและเป็นผู้นิยมยกย่องกาลิเลโออย่างสูง เขาเป็นผู้หนึ่งที่คัดค้านการตัดสินโทษประหารแก่กาลิเลโอเมื่อปี 1616 หนังสือเรื่อง Dialogue Concerning the Two Chief World Systems (ว่าด้วยระบบจักรวาลสองระบบหลัก) ได้รับการตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1632 โดยได้รับอนุญาตอย่างเป็นทางการจากพระสันตปาปา โลก (ดาวเคราะห์)
ดวงจันทร์อาจมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตโดยการช่วยบรรเทาภูมิอากาศของโลกไม่ให้รุนแรงเกินไป หลักฐานบรรพชีวินวิทยาและแบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าความเอียงของแกนโลกมีเสถียรภาพอยู่ได้โดยอันตรกิริยาขึ้นลงกับดวงจันทร์[5] นักทฤษฎีบางส่วนเชื่อว่าหากปราศจากเสถียรภาพนี้เมื่อต้องเผชิญกับแรงบิดที่ส่งมาจากจากดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่กระทำต่อส่วนโป่งบริเวณศูนย์สูตรของโลกแล้ว แกนหมุนของโลกอาจไร้เสถียรภาพถึงขั้นโกลาหล โดยจะแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างสับสนอลหม่านในทุก ๆ หลายล้านปีดังในกรณีของดาวอังคาร[194] เซลล์แสงอาทิตย์
GOLD STONE ENERGY เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซลาร์เซลล์ (English: solar cell) หรือ เซลล์แสงสุริยะ หรือ GSENERGY เซลล์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic cell) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงหรือโฟตอนเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยตรงโดยปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก[1] นั่นก็คือ คุณสมบัติของสารเช่น ค่าความต้านทาน แรงดัน และกระแส จะเปลี่ยนไปเมื่อมีแสงตกกระทบโดยไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอก และเมื่อต่อหลอดไฟ จะทำให้เกิดกระแสไหลผ่านหลอดนั้นได้ โลก (ดาวเคราะห์)
โลก (English: Earth) เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่สามจากดวงอาทิตย์ และเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์เพียงหนึ่งเดียวที่ทราบว่ามีสิ่งมีชีวิต จากการวัดอายุด้วยกัมมันตรังสีและแหล่งหลักฐานอื่นได้ความว่าโลกกำเนิดเมื่อประมาณ 4,500 ล้านปีก่อน[1][2][3] โลกมีอันตรกิริยะเชิงโน้มถ่วงกับวัตถุอื่นในอวกาศโดยเฉพาะดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวบริวารถาวรหนึ่งเดียวของโลก โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลา 365.26 วัน เรียกว่า ปี ซึ่งระหว่างนั้นโลกโคจรรอบแกนตัวเองประมาณ 366.26 รอบ[n 1] โคเปอร์นิเซียม
โคเปอร์นิเซียม ตั้งชื่อตาม นิโคลัส โคเปอร์นิคัส ผู้เสนอทฤษฏีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ดวงจันทร์
เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์มีค่าประมาณ 3,474 กิโลเมตร[1] หรือประมาณหนึ่งในสี่ของโลก ดังนั้นพื้นผิวของดวงจันทร์มีน้อยกว่า 1 ใน 10 ของพื้นผิวของโลก (ประมาณ 1 ใน 4 ของผืนทวีปของโลกเท่านั้น คิดเป็นขนาดใหญ่ประมาณรัสเซีย แคนาดา กับสหรัฐอเมริกา รวมกัน) มวลรวมของดวงจันทร์คิดเป็นประมาณ 2% ของมวลของโลก และแรงโน้มถ่วงเป็น 17% ของโลก สุริยุปราคา 1 กันยายน พ.ศ. 2559
สุริยุปราคาวงแหวนเกิดขึ้นในวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2559 สุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์ โคจรผ่านระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ โดยวิธีนั้นจะเห็นสุริยุปราคาแบบเต็มดวงและแบบบางส่วนเมื่อมองจากโลก สุริยุปราคาวงแหวนเกิดขึ้นเมื่อขนาดเชิงมุมปรากฏของดวงจันทร์ มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ โดยจะบดบังแสงส่วนมากจากดวงอาทิตย์ ทำให้ดวงอาทิตย์มีลักษณะเหมือนแผ่นวงแหวน สุริยุปราคาวงแหวนจะปรากฏสุริยุปราคาบางส่วนสามารถมองเห็นได้เหนือบริเวณรอบ ๆ ภูมิภาคนั้นกว้างหลายพันกิโลเมตร ในครั้งนี้สุริยุปราคาสามารถมองเห็นได้จากกาบอง แทนซาเนีย สาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก คองโก โมซัมบิก มาดากัสการ์ และ เรอูนียง ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์มีความหนาแน่นมากที่สุดบริเวณแกน ซึ่งเป็นแหล่งผลิตพลังงาน และมีค่าน้อยลงเกือบเป็นรูปเอ็กโพเนนเชียลตามระยะทางที่ห่างออกมาจากแกน และแม้ว่าภายในดวงอาทิตย์นั้นจะไม่สามารถมองเห็นได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถศึกษาภายในได้ผ่านทางการใช้คลื่นสะเทือนในดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์ชนิดดารากร 1 ถือกำเนิดขึ้นในช่วงปลาย ๆ ของวิวัฒนาการของเอกภพ มีองค์ประกอบธาตุหนักที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม (ในภาษาดาราศาสตร์จะเรียกว่า "โลหะ") มากกว่าดาวฤกษ์ชนิดดารากร 2 ซึ่งมีอายุมากกว่า[38] ธาตุหนักเหล่านี้ก่อกำเนิดขึ้นจากแก่นกลางของดาวฤกษ์โบราณที่ระเบิดออก ดังนั้นดาวฤกษ์ในยุคแรกเริ่มจึงต้องแตกดับไปเสียก่อนจึงจะทำให้เอกภพเต็มไปด้วยอะตอมธาตุเหล่านี้ได้ ดาวฤกษ์ที่มีอายุเก่าแก่มาก ๆ จะไม่ค่อยมีองค์ประกอบโลหะมากนัก ขณะที่ดาวฤกษ์ที่เกิดในยุคหลังจะมีโลหะมากกว่า สันนิษฐานว่า การมีองค์ประกอบโลหะจำนวนมากนี้น่าจะเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ดวงอาทิตย์สามารถสร้างระบบดาวเคราะห์ของตัวเองขึ้นมาได้ เพราะดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นมาจากการรวมตัวกันของธาตุหนักเหล่านั้น[39] ระบบพิกัดดาราจักร
ระบบพิกัดดาราจักร เป็นระบบพิกัดท้องฟ้าซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่ดวงอาทิตย์และวางแกนตามแนวศูนย์กลางปรากฏของดาราจักรทางช้างเผือก โดยที่ "เส้นศูนย์สูตร" อยู่ที่ระนาบของดาราจักร และมีค่าละติจูด ลองจิจูด ในลักษณะใกล้เคียงกับระบบพิกัดภูมิศาสตร์  โซลาร์แม็กซิมัม
โซลาร์แม็กซิมัมเป็นช่วงเวลาที่เส้นสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์บิดเบี้ยวไปมากที่สุดเนื่องจากสนามแม่เหล็กบนเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์หมุนด้วยอัตราเร็วกว่าขั้วดวงอาทิตย์เล็กน้อย วัฏจักรสุริยะแต่ละวัฏจักรกินเวลาเฉลี่ย 11 ปี โดยผลที่ได้จากการสังเกตพบว่าอยู่ระหว่าง 9 ถึง 14 ปีในวัฏจักรสุริยะใด ๆ ดวงอาทิตย์
นอกเหนือจากนี้ ยังมีโครงการสังเกตระบบสุริยะจากมุมอื่น โดยมีการส่งยานยุลลิซิส (Ulysses) เมื่อ พ.ศ. 2533 โดยให้ไปยังดาวพฤหัสบดีเพื่อเหวี่ยงตัวขึ้นเหนือระนาบระบบสุริยะ ครานั้นยานสามารถสังเกตเห็นดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 ชนดาวพฤหัสบดีในปี พ.ศ. 2537 เมื่อยานยุลลิซิสถึงที่หมาย ก็จะทำการสำรวจลมสุริยะและสนามแม่เหล็กที่ละติจูดสูง ๆ และพบว่าอัตราเร็วลมสุริยะอยู่ที่ 750 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งช้ากว่าที่ได้คาดไว้ และยังมีสนามแม่เหล็กที่ทำให้รังสีคอสมิกกระเจิงด้วย