ดวงอาทิตย์มีมวลเท่าไหร่?
มวลดวงอาทิตย์
มวลดวงอาทิตย์ เป็นวิธีพื้นฐานในการบรรยายค่ามวลในทางดาราศาสตร์ สำหรับใช้อธิบายถึงมวลดาวฤกษ์หรือมวลดาราจักร มีค่าเท่ากับมวลของดวงอาทิตย์ คือประมาณ 2 โนนิลเลียนกิโลกรัม หรือเท่ากับ 332,950 เท่าของมวลของโลก หรือ 1,048 เท่าของมวลของดาวพฤหัสบดี สัญลักษณ์และค่าพื้นฐานของมวลดวงอาทิตย์แสดงได้ดังนี้
ดวงจันทร์
จากภาพที่ถ่ายไว้โดยปฏิบัติการคลีเมนไทน์ (Clementine mission) เมื่อปี ค.ศ. 1994 ทำให้พบว่าบริเวณเทือกเขา 4 แห่งตามขอบของแอ่งเพียรี (Peary crater) ซึ่งกว้าง 73 กิโลเมตร ใกล้ขั้วเหนือของดวงจันทร์ น่าจะถูกแสงอาทิตย์ตลอดช่วงวันอันยาวนานบนดวงจันทร์ เหตุที่ยอดเขาแห่งแสงนิรันดร์ (Peak of Eternal Light) นี้ถูกแสงอาทิตย์ตลอดเวลาน่าจะเป็นไปได้เพราะดวงจันทร์มีความเอียงของแกนเมื่อเทียบกับระนาบสุริยวิถีน้อยมาก ไม่พบว่ามีบริเวณที่ต้องแสงอย่างนิรันดร์ลักษณะเดียวกันนี้ที่บริเวณขั้วใต้ของดาว แม้ว่าจะมีบริเวณขอบของแอ่งแชคเคิลตัน (Shackleton crater) ที่สะท้อนแสงราว 80% ของวันของดวงจันทร์ ผลสืบเนื่องอีกประการหนึ่งจากการที่แกนเอียงของดวงจันทร์มีค่าน้อยมาก คือมีย่านที่อยู่ในเขตมืดนิรันดร์ที่บริเวณก้นแอ่งมากมายใกล้ขั้วดาว[7] ดวงอาทิตย์
หลังจากที่ดวงอาทิตย์ได้ผ่านสภาพการเป็นดาวยักษ์แดงแล้ว อุณหภูมิจากปฏิกิริยาการหลอมฮีเลียมที่เพิ่มสลับกับลงภายในแกน ก็จะเป็นตัวการให้ผิวดวงอาทิตย์ด้านนอกผละตัวออกจากแกน เกิดเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ แล้วอันตรธานไปในความมืดมิดของอวกาศ และเป็นวัสดุสำหรับสร้างดาวฤกษ์และระบบสุริยะรุ่นถัดไป ส่วนแกนที่เหลืออยู่ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาวที่ร้อนจัดและมีแสงจางมาก ก่อนจะดับลงกลายเป็นดาวแคระดำ จากทั้งหมดที่กล่าวมานี้คือชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยถึงปานกลาง จุดมืดดวงอาทิตย์
จุดมืดดวงอาทิตย์ หรือ จุดดับบนดวงอาทิตย์ () คือ พื้นที่ส่วนหนึ่งบนชั้นโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณโดยรอบ และมีสนามแม่เหล็กที่มีปั่นป่วนสูงมาก ซึ่งได้ทำให้เกิดการขัดขวางกระบวนการพาความร้อนบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ เกิดเป็นพื้นที่ที่มีความเข้มของแสงต่ำกว่าบริเวณโดยรอบ อย่างไรก็ตาม มันยังคงมีอุณหภูมิสูงถึง 3700-4000 เคลวิน เทียบกับบริเวณปกติโดยรอบที่มีอุณหภูมิประมาณ 5800 เคลวิน ถ้าเรานำจุดมืดออกมาจากดวงอาทิตย์มันจะสามารถเปล่งแสงสว่างได้มากกว่าแสงจากการเชื่อมเหล็ก เสียอีก จุดมืดยังเป็นสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์บนดวงอาทิตย์อีกมาก เช่น บ่วงโคโรนา (Coronal loop) และ การเชื่อมกันของสนามแม่เหล็ก (Magnetic reconnection) นอกจากนี้การระเบิดใหญ่บนดวงอาทิตย์ (Solar flare) และ การพ่นมวลโคโรนา (Coronal Mass Ejection) ก็ยังเกิดขึ้นในบริเวณสนามแม่เหล็กรอบๆ จุดมืดอีกด้วย ดวงอาทิตย์
มนุษย์ทราบความสำคัญของดวงอาทิตย์ที่มีโลกมาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ และบางวัฒนธรรมถือดวงอาทิตย์เป็นเทวดา การหมุนของโลกและวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลกเป็นรากฐานของปฏิทินสุริยคติ ซึ่งเป็นปฏิทินที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน ระบบสุริยะ
เมื่อย่านเนบิวลาก่อนสุริยะ ซึ่งน่าจะเป็นจุดกำเนิดของระบบสุริยะ[18]เกิดแตกสลายลง โมเมนตัมเชิงมุมที่มีอยู่ทำให้มันหมุนตัวไปเร็วยิ่งขึ้น ที่ใจกลางของย่านซึ่งเป็นศูนย์รวมมวลอันหนาแน่นมีอุณหภูมิเพิ่มสูงมากขึ้นกว่าแผ่นจานที่หมุนอยู่รอบ ๆ[17] ขณะที่เนบิวลานี้หดตัวลง มันก็เริ่มมีทรงแบนยิ่งขึ้นและค่อย ๆ ม้วนตัวจนกลายเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 200 AU[17] พร้อมกับมีดาวฤกษ์ก่อนเกิดที่หนาแน่นและร้อนจัดอยู่ ณ ใจกลาง[19][20] เมื่อการวิวัฒนาการดำเนินมาถึงจุดนี้ เชื่อว่าดวงอาทิตย์ได้มีสภาพเป็นดาวฤกษ์ชนิด T Tauri ผลจากการศึกษาดาวฤกษ์ชนิด T Tauri พบว่ามันมักมีแผ่นจานของมวลสารดาวเคราะห์ก่อนเกิดที่มีมวลประมาณ 0.001-0.1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ กับมวลของเนบิวลาในตัวดาวฤกษ์เองอีกเป็นส่วนใหญ่จำนวนมหาศาล[21] ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากแผ่นจานรวมมวลเหล่านี้[22] รายชื่อดาวเคราะห์นอกระบบ
รายชื่อดาวเคราะห์นอกระบบในปัจจุบันมีทั้งสิ้น 355 ชื่อ ขนาดมวลโดยประมาณจะแสดงเป็นจำนวนเท่าของมวลดาวพฤหัสบดี (M = 1.8986 × 10 kg) หรือจำนวนเท่าของมวลโลก (M = 5.9736 × 10 kg) ระยะห่างจากดาวเคราะห์ถึงดาวฤกษ์แม่จะแสดงเป็น หน่วยดาราศาสตร์ (1 AU = 1.496 × 10 km คือระยะห่างจากโลกไปถึงดวงอาทิตย์) ดาวยักษ์แดง
ดาวยักษ์แดง () เป็นดาวฤกษ์มวลน้อยหรือมวลปานกลางขนาดยักษ์ที่ส่องสว่างมาก (มวลโดยประมาณ 0.5-10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) ซึ่งอยู่ในช่วงเวลาท้ายๆ ของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ บรรยากาศรอบนอกของดาวจะลอยตัวและบางมาก ทำให้รัศมีของดาวขยายใหญ่ขึ้นมาก และอุณหภูมิพื้นผิวก็ต่ำ อาจอยู่ที่ประมาณ 5000 เคลวินหรือน้อยกว่านั้น ภาพปรากฏของดาวยักษ์แดงจะมีสีตั้งแต่เหลืองส้มออกไปจนถึงแดง ครอบคลุมระดับสเปกตรัมในชั้น K และ M อาจบางทีรวมถึงชั้น S และดาวคาร์บอนจำนวนมากด้วย เอนเซลาดัส
ค่ามวลของดวงจันทร์ที่คำนวณได้ในสมัยของยานวอยเอจเจอร์ ทำให้เราคาดว่าเอนเซลาดัสประกอบด้วยน้ำแข็งล้วน แต่เมื่อมาถึงสมัยของยานแคสซีนี ซึ่งเราคำนวณค่ามวลจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อตัวยานเมื่อยานโคจรเข้าใกล้ ทำให้เราทราบว่ามวลที่แท้จริงนั้นมีค่ามากกว่าที่เคยคำนวณไว้มาก ผลที่ได้คือดวงจันทร์มีความหนาแน่น 1.61 กรัมต่อตารางเซนติเมตร ทำให้เอนเซลาดัสมีความหนาแน่นมากกว่าดวงจันทร์น้ำแข็งขนาดกลางดวงอื่น ๆ ของดาวเสาร์ และค่าความหนาแน่นยังบ่งชี้ว่าเอนเซลาดัสประกอบด้วยซิลิเกตและเหล็กในปริมาณมหาศาล ซึ่งเป็นไปได้ที่ภายในดวงจันทร์ดวงนี้อาจเคยร้อน (กว่าในปัจจุบัน) อันเป็นผลมาจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี 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 ดาวฤกษ์
ดาว AB Doradus C ซึ่งเป็นดาวคู่ของ AB Doradus A มีมวลประมาณ 93 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี จัดว่าเป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดเท่าที่รู้จักซึ่งยังคงมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นดำเนินอยู่ภายในแกนกลาง[98] ด้วยลักษณะของดาวที่มีค่าความเป็นโลหะคล้ายคลึงกับดวงอาทิตย์ ตามทฤษฎีแล้ว มวลน้อยที่สุดของดาวฤกษ์ที่ยังสามารถดำรงสภาวะนิวเคลียร์ฟิวชั่นในแกนกลางได้ คือประมาณ 75 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี[99][100] ทว่ามันจะมีค่าความเป็นโลหะต่ำมาก ผลการศึกษาดาวฤกษ์ที่จางแสงที่สุดเมื่อไม่นานมานี้ พบว่าขนาดที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ของดาวฤกษ์อยู่ที่ประมาณ 8.3% ของมวลดวงอาทิตย์ หรือประมาณ 87 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี[100][101] วัตถุที่เล็กกว่านี้จะเรียกว่า ดาวแคระน้ำตาล ซึ่งเป็นดาวที่มีลักษณะเทาอันขุ่นมัว อยู่กึ่งกลางระหว่างดาวฤกษ์กับดาวแก๊สยักษ์ เนบิวลาปู
ในคลื่นที่ตามองเห็น เนบิวลาประกอบด้วยมวลของเส้นใยทรงรีกว้าง ยาว 6 ลิปดาและกว้าง 4 ลิปดา(เทียบกับจันทร์เพ็ญที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ลิปดา) ล้อมรอบบริเวณใจกลางสีน้ำเงินที่กระจายตัวออก ส่วนในสามมิติคาดว่าเนบิวลาปูจะมีรูปร่างคล้ายทรงคล้ายทรงกลมแบนข้าง[3] เส้นใยที่เห็นเป็นซากที่เหลือจากชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวา ส่วนใหญ่ประกอบด้วยฮีเลียมและไฮโดรเจนไอออน ตลอดจนคาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน เหล็ก นีออน และซัลเฟอร์ อุณหภูมิของเส้นใยอยู่ที่ระหว่าง 11,000-18,000 เคลวิน และความหนาแน่นของมันอยู่ที่ 1,300 อนุภาคต่อตารางเซนติเมตร[10] 3C 273
มันเป็นควาซาร์ที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า (ความส่องสว่างปรากฏ ~ 12.9) นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในควาซาร์ที่ส่องสว่างมากที่สุดซึ่งมีความส่องสว่างสัมบูรณ์เท่ากับ 26.7 หมายความว่าหากอยู่ห่างจากพอลลักซ์เพียงประมาณ 10 พาร์เซกมันก็จะสว่างบนท้องฟ้าเกือบเท่ากับดวงอาทิตย์ เนื่องจากความส่องสว่างสัมบูรณ์ของดวงอาทิตย์คือ 4.83 หมายความว่าควาซาร์นั้นมีความส่องสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ 4 ล้านล้านเท่า มวลของหลุมดำใจกลางวัดได้เป็น 886 ± 187 ล้านมวลดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะ
ระบบสุริยะตั้งอยู่ในดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยมีคาน มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง มีดาวฤกษ์สมาชิกประมาณ 200,000 ล้านดวง[94] ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวฤกษ์สมาชิกดวงหนึ่งที่ตั้งอยู่ทางแขนก้นหอยด้านนอกของทางช้างเผือก ในส่วนที่เรียกกันว่า แขนโอไรออน หรือสเปอร์ท้องถิ่น[95] ห่างจากบริเวณศูนย์กลางของดาราจักรประมาณ 25,000 ถึง 28,000 ปีแสง ความเร็วที่เคลื่อนที่ภายในดาราจักรอยู่ที่ประมาณ 220 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นมันจะเคลื่อนที่วนครบหนึ่งรอบในเวลา 225-250 ล้านปี การวนครบรอบนี้เรียกกันว่าเป็น ปีดาราจักร ของระบบสุริยะ[96] สุพรหมัณยัน จันทรเศขร
ดาวแคระขาวนั้นเป็นดาวฤกษ์ (อย่างดวงอาทิตย์ของเรา) ที่มีวิวัฒนาการขั้นสูงสุด โดยอาจมีรัศมีมากกว่าเดิมนับร้อย ๆ เท่า ในขั้นนี้อะตอมบนผิวหน้าจะไม่มีความถ่วงที่สูงพอจะยึดเอาไว้ แต่ยังมีแรงดันที่เข้มแผ่ออกมาจากภายใน อะตอมบางส่วน โดยเฉพาะไฮโดรเจนจะพุ่งออกมา และมวลของดาวดวงนั้นจะค่อย ๆ ลดลง จากทฤษฎีแสดงว่าดาวที่มีมวลถึง 8 เท่าของดวงอาทิตย์จะสูญเสียมวลไปในลักษณะเช่นนี้ และลดลงต่ำกว่าขีดจำกัดจันทรเศขร 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 ดาวเคราะห์
เป็นดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ (ซึ่งในที่นี้หมายถึงดวงอาทิตย์) แต่ไม่ใช่ดาวฤกษ์ และไม่ใช่ดาวบริวาร มีมวลมากพอที่จะมีแรงโน้มถ่วงดึงดูดตัวเองให้อยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต หรือรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม มีวงโคจรที่ชัดเจนและสอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 500 ไมล์ (804.63 กิโลเมตร) ระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์จัดว่าเป็นดาวแคระเหลืองขนาดใหญ่ปานกลาง ทว่าเมื่อเปรียบเทียบกับดาวฤกษ์อื่น ๆ ที่อยู่ในดาราจักรของเรา ถือได้ว่าดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่และสว่างมาก การจัดประเภทของดาวฤกษ์นี้เป็นไปตามไดอะแกรมของเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ ซึ่งเป็นแผนภูมิของกราฟระหว่างความสว่างของดาวฤกษ์เทียบกับอุณหภูมิพื้นผิว โดยทั่วไปดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่ามักจะสว่างกว่า ซึ่งดาวฤกษ์ใด ๆ ที่มีคุณสมบัติเป็นไปดังที่ว่ามานี้ก็จะเรียกว่าเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ในแถบลำดับหลัก ดวงอาทิตย์ของเราก็อยู่บนแถบลำดับหลักโดยอยู่ในช่วงกึ่งกลางทางด้านขวา แต่มีดาวฤกษ์จำนวนไม่มากนักที่จะสว่างกว่าและมีอุณหภูมิสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ส่วนมากจะอ่อนแสงกว่าและมีอุณหภูมิต่ำกว่าทั้งนั้น[36] 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] ดวงอาทิตย์
ช่วงแรก ๆ ของยุคใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ปัญหาที่คาใจนักวิทยาศาสตร์ก็คือดวงอาทิตย์เอาพลังงานมาจากที่ใด ลอร์ดเคลวิน (วิลเลียม ทอมสัน) และแฮร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลตซ์ (Hermann von Helmholtz) ได้เสนอกลไกเคลวิน-เฮล์มโฮลตซ์ (Kelvin-Helmholtz mechanism) ในการอธิบายการพาความร้อนขึ้นสู่ผิวดวงอาทิตย์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2447 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เสนอว่าพลังงานในดวงอาทิตย์มาจากปฏิกิริยาการคายพลังงานจากอนุภาคที่ถูกกระตุ้น แต่ก็คงอธิบายไม่ละเอียดเท่าของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นเจ้าของสมการสมมูลมวล-พลังงาน E=mc ดาวฤกษ์
เมื่อนิวเคลียสอะตอมถูกหลอมเหลวที่ในใจกลางดาว มันจะแผ่พลังงานออกมาในรูปของรังสีแกมมา โฟตอนเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับพลาสมาที่อยู่รอบ ๆ และเพิ่มพูนพลังงานความร้อนให้กับแกนกลางมากยิ่งขึ้น ดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักที่กำลังแปลงไฮโดรเจนไปเป็นฮีเลียม จะค่อย ๆ เพิ่มปริมาณฮีเลียมในแกนกลางขึ้นอย่างช้า ๆ ในอัตราเร็วค่อนข้างคงที่ ครั้นเมื่อปริมาณฮีเลียมมีเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนการสร้างพลังงานที่แกนกลางหยุดชะงักไป ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 0.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะมีพื้นผิวรอบนอกขยายตัวใหญ่ขึ้นห่อหุ้มฮีเลียมในแกนกลางเอาไว้[131] การก่อตัวของดาวฤกษ์
เมฆแก๊สระหว่างดาวจะดำรงสภาวะสมดุลอุทกสถิตเอาไว้ได้ตราบที่พลังงานจลน์ของแรงดันแก๊สภายในยังสมดุลกับพลังงานศักย์ของแรงโน้มถ่วงภายใน ถ้าเมฆมีมวลมากพอจนกระทั่งแรงดันแก๊สไม่สามารถจะรองรับเอาไว้ได้อีก กลุ่มเมฆก็จะยุบตัวลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง มวลสูงสุดที่กลุ่มเมฆจะยุบตัวลงนี้เรียกว่า มวลของฌ็อง (Jeans mass) ซึ่งมีค่าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความหนาแน่นของเมฆ โดยทั่วไปมีค่าหลายพันถึงหลายแสนเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ค่านี้สอดคล้องกับค่าเฉลี่ยมวลของกระจุกดาวเปิด ซึ่งเป็นผลลัพธ์สุดท้ายจากกลุ่มเมฆที่ยุบตัวนี้ มวลดวงอาทิตย์
M ⊙ = 4 π 2 × ( 1 A U ) 3 G × ( 1 y r ) 2 {\displaystyle M_{\odot }={\frac {4\pi ^{2}\times (1{\rm {AU}})^{3}}{G\times (1{\rm {yr}})^{2}}}} . ดาวศุกร์
ดาวศุกร์ () เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 2 ดาวศุกร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเป็น 3 เท่าของดวงจันทร์ และ มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธและดาวอังคาร 2 เท่าตัว ชื่อละตินของดาวศุกร์ (Venus) มาจากเทพีแห่งความรักของโรมัน ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์หิน มีขนาดใกล้เคียงกับโลก บางครั้งเรียกว่า "น้องสาว" ของโลก แม้ว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ทุกดวงจะเป็นวงรี วงโคจรของดาวศุกร์จัดว่าเกือบเป็นวงกลม มีความเยื้องศูนย์กลาง (ความรี) น้อยที่สุด มหานวดารา
แต่สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 8 เท่าของดวงอาทิตย์ไม่เป็นเช่นนั้น ดาวจะมีแรงโน้มถ่วงสูงมากจนความดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอนไม่มีบทบาทเข้ามาขัดขวางการยุบตัวของดาวเลย เมื่อฮีเลียมที่แกนกลางหมดลง ดาวมวลมากจะยุบตัวจนแกนกลางมีอุณหภูมิสูงถึง 600 ล้านเคลวิน เพื่อจุดฟิวชันคาร์บอนได้อย่างง่ายดายในเวลาไม่เกิน 500 ปี คาร์บอนในแกนกลางก็จะถูกแทนที่ด้วยออกซิเจนที่เป็นขี้เถ้าของฟิวชันคาร์บอนไปจนหมดสิ้น ฟิวชันคาร์บอนที่แกนกลางหยุดลง ดาวจะยุบอัดตัวลงอีกจนมีอุณหภูมิสูงถึง 1,500 ล้านเคลวิน และจุดฟิวชันของนีออนและออกซิเจนต่อไปอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ฟิวชันออกซิเจถูกจุดขึ้นที่แกนกลาง ฟิวชันเปลือกคาร์บอน ฟิวชันเปลือกฮีเลียม และฟิวชันเปลือกไฮโดรเจนก็กำลังดำเนินต่อไปเช่นกัน จึงเรียกว่า การเกิดปฏิกิริยาฟิวชันเปลือกหลายชั้น (Multiple Shell Burning) พร็อกซิมาคนครึ่งม้า บี
หากดาวเคราะห์ดวงนี้มีองค์ประกอบเป็นหินและมีความหนาแน่นเท่ากับของโลก จะได้ค่ารัศมีของดาวอย่างต่ำคือ 1.1 เท่าของรัศมีโลก (R⊕) แต่ถ้าหากดาวเคราะห์มีความหนาแน่นน้อยกว่าโลกหรือมีมวลมากกว่ามวลอย่างต่ำที่วัดได้ครั้งแรกนั้น ขนาดของดาวที่คำนวณได้ก็จะใหญ่ขึ้น[15] ดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า บี มีอุณหภูมิสมดุลดาวเคราะห์ 234 K (−39 °C) [5] ทำให้ทราบว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ตั้งอยู่ในเขตอาศัยได้ของดาวฤกษ์แม่ ลมดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ประเภท G เช่นดวงอาทิตย์ของโลกเรามีลมดาวฤกษ์ที่ขับเคลื่อนด้วยโคโรนาแม่เหล็กที่ร้อนมาก มีชื่อเรียกว่า ลมสุริยะ ลมนี้มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นอิเล็กตรอนและโปรตอนพลังงานสูง (ประมาณ 1 keV) ซึ่งมีความสามารถพอจะหนีพ้นจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ได้เพราะอุณหภูมิของโคโรนาที่สูงมาก 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) แถบดาวเคราะห์น้อย
มวลรวมทั้งหมดของแถบดาวเคราะห์น้อยประมาณว่ามีค่าเท่ากับ 3.0×10–3.6×10 กิโลกรัม เทียบเท่ากับ 4% ของมวลของดวงจันทร์ของโลกเรา ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่สุดสี่ดวงคือ 1 ซีรีส, 4 เวสต้า, 2 พัลลัส และ 10 ไฮเจีย มีมวลรวมกันประมาณครึ่งหนึ่งของมวลทั้งหมดของแถบหลัก เฉพาะ ซีรีส ดวงเดียว ก็มีมวลนับเป็น 1 ใน 3 ของมวลทั้งหมด ระยะห่างของวงโคจรของซีรีส ที่ 2.8 หน่วยดาราศาสตร์ ถือเป็นตำแหน่งที่เป็นจุดศูนย์กลางมวลของแถบดาวเคราะห์น้อยด้วย 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] ดวงอาทิตย์
นับตั้งแต่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ความร้อน (thermonuclear reaction) ในใจกลางดวงอาทิตย์ แผ่พลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานที่สะสมภายในอนุภาค ใช้เวลาเดินทางนับหมื่นนับแสนปีจนกระทั่งถึงผิวดวงอาทิตย์ และต่อด้วยการเดินทาง 8 นาทีมายังโลกของเรา ในรูปของแสงที่มองเห็น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ และรังสีอื่น ๆ ต้องขอบคุณชั้นบรรยากาศโลกที่ได้กรองเอาสิ่งที่เป็นอันตรายเหล่านี้ออกไป ไม่นานนักพลังงานก็ถึงยังพื้นโลก ทั้งให้ความอบอุ่นน่าอยู่ในเขตหนาว หรือแม้แต่ให้ความรู้สึกรำคาญในเขตร้อน ทว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ก็ได้ถูกดูดซับเข้าไปในพืชและโพรทิสต์ จากนั้นพืชก็สามารถตรึงเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศได้เป็นน้ำตาล ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำตาลที่ได้นั้นพืชก็จะนำไปแปรรูปเป็นทั้งผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ออแกเนลล์ภายในเซลล์ ฯลฯ นอกเหนือจากธาตุอาหารที่ดูดขึ้นมาจากดิน ยูโรปา (ดาวบริวาร)
ยูโรปามีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกเล็กน้อย คือมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3,100 กิโลเมตร (1,900 ไมล์) มันเป็นดาวบริวารที่ใหญ่เป็นอันดับที่หกและวัตถุที่ใหญ่เป็นอันดับที่สิบห้าของระบบสุริยะ แม้ว่ายูโรปาจะมีมวลน้อยที่สุดในบรรดาดาวบริวารของดาวพฤหัส แต่ก็มีมวลมากกว่าดาวบริวารอื่นๆในระบบสุริยะที่เล็กกว่ามันรวมกัน ความหนาแน่นของยูโรปาบ่งบอกถึงองค์ประกอบพื้นฐานที่เป็นหินซิลิเกต คล้ายกันกับองค์ประกอบพื้นฐานของดาวเคราะห์ชั้นใน  ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ
ความผันผวนวงโคจรของดวงจันทร์ชี้ให้เห็นว่าความหนาแน่นของดวงจันทร์จะลดลงตามระยะทางจากดาวพฤหัสบดีที่เพิ่มขึ้น คาลลิสโตซึ่งโคจรอยู่ด้านนอกสุดและมีความหนาแน่นน้อยที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวง โดยมีความหนาแน่นอยู่ระหว่างน้ำแข็งและหิน ในขณะที่ไอโอซึ่งโคจรอยู่ด้านในที่สุดและมีความหนาแน่นมากที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวง โดยมีความหนาแน่นอยู่ระหว่างหินและเหล็ก คาลลิสโตมีพื้นผิวเก่าแก่และมีร่องรอยการชนของอุกกาบาตอย่างหนักและพื้นผิวน้ำแข็งที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาและรูปแบบการหมุนของมันชี้ให้เห็นว่าคาลิสโตไม่มีแกนกลางที่เป็นหินหรือโลหะแต่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของหินและน้ำแข็งซึ่งอาจเป็นไปได้ที่จะเป็นโครงสร้างแรกเริ่มของดวงจันทร์ทั้งหมด ในทางตรงข้ามการหมุนของดวงจันทร์ด้านในทั้งสามชี้ให้เห็นความแตกต่างของส่วนประกอบภายในที่หนักกว่าและส่วนที่เบากว่าอยู่ด้านบน มันยังเปิดเผยการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญของพื้นผิว แกนิมิดเผยถึงการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาของผิวน้ำแข็งซึ่งเกิดจากชั้นที่อยู่ใต้ลงไปซึ่งบางส่วนละลายเป็นของเหลว ยูโรปาเผยถึงการเคลื่อนไหวของเปลือกน้ำแข็งที่มากกว่าและเกิดขึ้นเร็วๆนี้ซึ่งชี้ให้เห็นว่ายูโรปามีเปลือกน้ำแข็งที่บางกว่า สุดท้าย ไอโอดวงจันทร์ด้านในสุดมีผิวที่ปกคลุมด้วยกำมะถัน ภูเขาไฟซึ่งยังไม่ดับและไม่มีสัญญาณของน้ำแข็งบนพื้นผิว หลักฐานเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าดวงจันทร์ที่อยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดีมากขึ้นเท่าไรจะมีความร้อนภายในดวงจันทร์มากขึ้นเท่านั้น แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์ได้รับพลังงานความร้อนจากแรงน้ำขึ้นน้ำลงซึ่งเป็นผลมาจากสนามความโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี โดยเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะทางจากดวงจันทร์ถึงดาวพฤหัสบดี ซึ่งเกิดกับดวงจันทร์ทั้งหมด ยกเว้น คาลลิสโต ปรากฏการณ์นี้จะหลอมละลายน้ำแข็งภายในและทำให้หินและเหล็กจมลงสู่ภายในของดวงจันทร์ส่วนน้ำจะปกคลุมพื้นผิว ในแกนิมิดเปลือกน้ำแข็งหนาและหนัก ส่วนยูโรปาซึ่งอุ่นกว่ามีเปลือกที่บางกว่าและแตกง่ายกว่า ส่วนไอโอซึ่งมีความร้อนสูงมากจนหินหลอมละลายและน้ำได้ระเหยออกสู่อวกาศไปเมื่อนานมาแล้ว ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ยุคแรกที่มีมวลน้อยกว่า 2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จะเรียกว่าเป็นดาวประเภท T Tauri ส่วนพวกที่มีมวลมากกว่านั้นจะเรียกว่าเป็น ดาวเฮอร์บิก Ae/Be ดาวฤกษ์เกิดใหม่เหล่านี้จะแผ่ลำพลังงานของแก๊สออกมาตามแนวแกนการหมุน ซึ่งอาจช่วยลดโมเมนตัมเชิงมุมของดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวลงและทำให้กลุ่มเมฆเรืองแสงเป็นหย่อม ๆ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ วัตถุเฮอร์บิก-ฮาโร[50][51] ลำแก๊สเหล่านี้ เมื่อประกอบกับการแผ่รังสีจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้เคียง อาจช่วยขับกลุ่มเมฆซึ่งปกคลุมอยู่รอบดาวฤกษ์ที่ดาวนั้นก่อตั้งอยู่ออกไป[52] ดาวอาร์136เอ1
ดาวอาร์136เอ1 เป็นดาววูล์ฟ-ราเยท์ ที่มวลมากที่สุดเท่าที่ทราบ เป็นประมาณ 265 มวลดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดเท่าที่ทราบเป็นประมาณ 8,700,000 เท่า ของความสว่างของดวงอาทิตย์ สสารระหว่างดาวเคราะห์
สำหรับในระบบสุริยะ ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์เหล่านี้ทำให้แสงอาทิตย์เกิดการกระเจิง เรียกกันว่า "แสงจักรราศี" ซึ่งจะเกิดขึ้นในแนวสุริยวิถี นอกจากนี้มันยังแผ่รังสีความร้อนออกมาที่ครอบคลุมไปทั่วท้องฟ้ายามราตรีในช่วงคลื่นประมาณ 5-50 ไมโครเมตร ฝุ่นที่ทำให้เกิดการแผ่รังสีอินฟราเรดบริเวณใกล้เส้นทางโคจรของโลกจะมีขนาดโดยประมาณ 10-100 ไมโครเมตร มวลรวมทั้งหมดของฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์มีประมาณเท่ากับมวลของดาวเคราะห์น้อยที่มีรัศมีประมาณ 15 กิโลเมตร (ที่ความหนาแน่นราว 2.5 กรัม/ลบ.ซม.) 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] ระบบสุริยะ
ดาวอังคาร (1.5 AU) มีขนาดเล็กกว่าโลกและดาวศุกร์ (0.107 เท่าของมวลโลก) มีชั้นบรรยากาศเจือจางที่เต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ พื้นผิวของดาวอังคารระเกะระกะด้วยภูเขาไฟจำนวนมาก เช่น ภูเขาไฟโอลิมปัส และหุบเขาลึกชันมากมายเช่น Valles Marineris แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่เคยเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ สีของดาวอังคารที่เราเห็นเป็นสีแดง เป็นเพราะสนิมที่มีอยู่ในพื้นดินอันเต็มไปด้วยเหล็ก[55] ดาวอังคารมีดวงจันทร์บริวารขนาดเล็กสองดวง (คือ ไดมอส กับ โฟบอส) ซึ่งคาดว่าน่าจะเป็นดาวเคราะห์น้อยที่บังเอิญถูกแรงดึงดูดของดาวอังคารจับตัวเอาไว้[56] เมฆออร์ต
แต่ภายในช่วงครึ่งศตวรรษล่าสุดนี้ ได้มีจำนวนดาวหางที่ผ่านการตรวจสอบข้อมูลและวิเคราะห์วงโคจรเพิ่มขึ้น ทำให้มีการปรับปรุงแนวคิดเรื่องเมฆออร์ตเสียใหม่ ซึ่งในระยะหลังมานี้ นักดาราศาสตร์พบว่าค่าระยะห่างจากดวงอาทิตย์ของตำแหน่งที่ห่างดวงอาทิตย์มาก ที่สุดในวงโคจร มีค่าประมาณ 0.69 ปีแสง ซึ่งเป็นระยะที่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าที่ Oort เคยเสนอไว้ 
และต่อมาก็มีการปรับค่าระยะห่างจากดวงอาทิตย์ของขอบนอกของเมฆออร์ตใหม่ คือราวๆ 3.1 ปีแสง เนื่องจากนักดาราศาสตร์พบว่าแรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์ดึงดูดดาวหางที่อยู่ห่างกว่าระยะดังกล่าว จะมีค่าค่อนข้างน้อย ดวงจันทร์
คาดว่าดวงจันทร์ก่อกำเนิดประมาณ 4.51 พันล้านปีก่อน ไม่นานหลังจากโลก คำอธิบายที่ได้รับการยอมรับกว้างขวางที่สุดคือดวงจันทร์ก่อกำเนิดจากเศษที่เหลือจากการชนขนาดยักษ์ระหว่างโลกกับเทห์ขนาดประมาณดาวอังคารชื่อเธียอา ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์รุ่นที่ 3 ซึ่งสันนิษฐานกันว่า ก่อตัวขึ้นโดยอิทธิพลของมหานวดาราที่อยู่ใกล้ ๆ 
เพราะมีการค้นพบธาตุหนัก เช่น ทองคำและยูเรเนียมในปริมาณมาก ซึ่งธาตุเหล่านี้อาจเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดดูดความร้อนขณะที่เกิดมหานวดารา หรือการดูดซับนิวตรอนในดาวฤกษ์รุ่นที่สองซึ่งมีมวลมาก  น้ำหนัก
ในทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ น้ำหนัก หมายถึงแรงบนวัตถุอันเนื่องมาจากความโน้มถ่วง 
ขนาดของน้ำหนักในปริมาณสเกลาร์ มักเขียนแทนด้วย "W" แบบตัวเอน คือผลคูณของมวลของวัตถุ "m" กับขนาดของความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วง "g" 
นั่นคือ ถ้าหากพิจารณาน้ำหนักว่าเป็นเวกเตอร์ จะเขียนแทนด้วย W แบบตัวหนา หน่วยวัดของน้ำหนักใช้อย่างเดียวกันกับหน่วยวัดของแรง ซึ่งหน่วยเอสไอก็คือนิวตัน ยกตัวอย่าง วัตถุหนึ่งมีมวลเท่ากับ 1 กิโลกรัม มีน้ำหนักประมาณ 9.8 นิวตันบนพื้นผิวโลก มีน้ำหนักประมาณหนึ่งในหกเท่าบนพื้นผิวดวงจันทร์ และมีน้ำหนักที่เกือบจะเป็นศูนย์ในห้วงอวกาศที่ไกลออกไปจากเทหวัตถุอันจะส่งผลให้เกิดความโน้มถ่วง ดาวฤกษ์
ตัวอย่างข้างล่างนี้ แสดงระยะเวลาที่ดาวฤกษ์ขนาด 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้ในการเผาผลาญพลังงานนิวเคลียร์ภายในตัวจนหมด ดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักประเภท O จะมีรัศมี 8 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ และมีความส่องสว่าง 62,000 เท่าของความส่องสว่างของดวงอาทิตย์[138] มวลดวงอาทิตย์
จนกระทั่งปัจจุบันยังไม่สามารถบอกตัวเลขที่แท้จริงของหน่วยดาราศาสตร์หรือค่าคงที่แรงโน้มถ่วงได้อย่างถูกต้อง อย่างไรก็ดี การอธิบายถึงมวลสัมพันธ์ของดาวเคราะห์อื่นในระบบสุริยะหรือในระบบดาวคู่ด้วยหน่วยของมวลดวงอาทิตย์ มิได้มีความจำเป็นต้องทราบถึงค่าแท้จริงเหล่านั้น ดังนั้นการบรรยายถึงมวลต่าง ๆ ด้วยหน่วยของมวลดวงอาทิตย์จึงเป็นวิธีที่มีประโยชน์ที่สุด ดาวแคระขาว
ดาวแคระขาว (English: White dwarf) หรือบางครั้งเรียกว่า ดาวแคระเสื่อม (Degenerate dwarf) เป็นดาวขนาดเล็กที่ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยอิเล็กตรอนที่เป็นสสารเสื่อม เนื่องจากดาวแคระขาวที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์จะมีปริมาตรใกล้เคียงกับโลก ทำให้มันมีความหนาแน่นสูงและมีกำลังส่องสว่างน้อยมาจากความร้อนที่สะสมไว้[1] ดาราศาสตร์
ดวงอาทิตย์ เป็นเป้าหมายการศึกษาทางดาราศาสตร์ยอดนิยมแห่งหนึ่ง อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 8 นาทีแสง เป็นดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ในแถบลำดับหลักโดยเป็นดาวแคระประเภท G2 V มีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี ดวงอาทิตย์ของเรานี้ไม่นับว่าเป็นดาวแปรแสง แต่มีความเปลี่ยนแปลงในการส่องสว่างอยู่เป็นระยะอันเนื่องจากจากรอบปรากฏของจุดดับบนดวงอาทิตย์ อันเป็นบริเวณที่พื้นผิวดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นผิวอื่น ๆ อันเนื่องมาจากผลของความเข้มข้นสนามแม่เหล็ก[21] ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์มวลมากในแถบลำดับหลักอาจมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึง 50,000 เคลวิน ดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กลงมาเช่นดวงอาทิตย์ จะมีอุณหภูมิพื้นผิวเพียงไม่กี่พันเคลวิน ดาวยักษ์แดงจะมีอุณหภูมิพื้นผิวค่อนข้างต่ำ ประมาณ 3,600 เคลวินเท่านั้น แต่จะมีความส่องสว่างมากกว่าเนื่องจากมีพื้นที่ผิวชั้นนอกที่ใหญ่กว่ามาก[109] หลุมดำ
หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ที่มีมวล 5 เท่าของดวงอาทิตย์นั้นมีอุณหภูมิฮอว์คิงประมาณ 12 นาโนเคลวิน ซึ่งน้อยกว่า 2.7 เคลวินมาก และเกิดจากรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล มวลดาวฤกษ์และที่ใหญ่กว่านั้นทำให้หลุมดำได้รับมวลมากกว่าที่มันจะแผ่ออกมาผ่านรังสีฮอว์คิงจากไมโครเวฟพื้นหลัง และจากเพิ่มขึ้นแทนที่จะลดลง เพื่อที่จะให้มีอุณหภูมิมากกว่า 2.7 K (และที่อุณหภูมินี้ก็สามารถที่จะระเหยได้) หลุมดำต้องการที่จะเบากว่าดวงจันทร์ (ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่าสิบเท่าของหน่วยมิลลิเมตร) ดาววูล์ฟ-ราเยท์
ดาวโวล์ฟ-ราเย ( หรือ ดาว WR) คือดาวฤกษ์มวลมาก (สูงกว่า 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) ที่วิวัฒนาการแล้ว และสูญเสียมวลอย่างรวดเร็วโดยกลายเป็นลมดาวฤกษ์ที่แรงมาก ความเร็วสูงกว่า 2000 กม./วินาที ดวงอาทิตย์ของเราสูญเสียมวลโดยประมาณ 10 มวลดวงอาทิตย์ต่อปี ขณะที่ดาวโวล์ฟ-ราเย สูญเสียมวลโดยเฉลี่ย 10 มวลดวงอาทิตย์ต่อปี ดาวพลูโต
ดาวพลูโตมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,372 กิโลเมตร[99] และมีมวล 1.31 × 1022 กิโลกรัม ซึ่งน้อยกว่ามวลของดวงจันทร์ 17.82 % (น้อยกว่าโลก 24 %)[100] ดาวพลูโตมีพื้นที่ผิว 1.665 × 107 ตารางกิโลเมตร หรือเทียบได้กับพื้นที่ประเทศรัสเซีย มีแรงโน้มถ่วงที่ผิวดาวเท่ากับ 0.063 g (เทียบกับโลกที่ 1 g) มวลอะตอม
มวลอะตอม ("m") (อังกฤษ: Atomic mass) คือมวลของอนุภาคของอะตอมหรืออนุภาคย่อยของอะตอมหรือโมเลกุลของธาตุใด ๆ มีหน่วยเป็น หน่วยมวลอะตอมหรือเอเอ็มยู (unified Atomic Mass Unit - UAMU) หรือแค่ "u" โดย 1 u มีค่าเท่ากับ 1/12 ของมวลของหนึ่งอะตอมนิ่งของคาร์บอน-12 หรือ 1.66 x 10 กรัม โดยน้ำหนักนี้เทียบมาจาก 1 อะตอมของไฮโดรเจน หรือ 1/16 ของ 1 อะตอมของออกซิเจน สำหรับอะตอมทั่วไป มวลของโปรตอนและนิวตรอนเกือบจะเป็นมวลทั้งหมดของอะตอม และมวลอะตอมที่มีค่าเป็น u เกือบจะเป็นค่าเดียวกับเลขมวล ระบบสุริยะ
สิ่งที่เกิดขึ้นตามมาก็คือ ชั้นผิวนอกของดวงอาทิตย์จะแตกสลาย กลายไปเป็นดาวแคระขาว คือวัตถุที่มีความหนาแน่นอย่างยิ่งยวด มวลประมาณครึ่งหนึ่งของมวลดั้งเดิมของดวงอาทิตย์จะอัดแน่นอยู่ในพื้นที่ของวัตถุขนาดประมาณเท่ากับโลก[27] การแตกสลายของชั้นผิวรอบนอกของดวงอาทิตย์จะทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า เนบิวลาดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นการส่งคืนสสารต่าง ๆ อันประกอบขึ้นเป็นดวงอาทิตย์กลับคืนให้แก่สสารระหว่างดาว ดวงจันทร์
ดวงจันทร์</b>เป็นดาราศาสตร์วัตถุที่โคจรรอบโลก เป็นดาวบริวารถาวรดวงเดียวของโลก เป็นดาวบริวารใหญ่ที่สุดอันดับที่ 5 ในระบบสุริยะ และเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่สุดเมื่อเทียบกับขนาดของดาวเคราะห์ที่โคจร ดวงจันทร์เป็นดาวบริวารที่มีความหนาแน่นที่สุดเป็นอันดับที่ 2 รองจากไอโอของดาวพฤหัสบดี ซึ่งบางส่วนไม่ทราบความหนาแน่นมากหรือน้อย ดาวพลูโต
การประเมินขนาดของดาวพลูโตซับซ้อน เนื่องด้วยชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต[96] และหมอกไฮโดรคาร์บอน[94] ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2557 เลลลอช, เด เบอร์ก และคณะ ตีพิมพ์การค้นพบสารผสมมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต ซึ่งทำให้ประเมินได้ว่า ดาวพลูโตควรมีขนาดใหญ่กว่า 2,360 กิโลเมตร ด้วย "การคาดเดาที่ดีที่สุด" คือ 2,368 กิโลเมตร[98] ในวันที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2558 ภาพถ่ายและข้อมูลต่างๆ จากยานนิวฮอไรซันส์ ได้ประเมินเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพลูโตไว้ที่ 2,370 กิโลเมตร (1,470 ไมล์)[102][103] ซึ่งภายหลังเปลี่ยนเป็น 2,372 กิโลเมตร (1,474 ไมล์) ในวันที่ 24 กรกฎาคม[99] ดาวไฮเปอร์ไจแอนท์
ดาวฤกษ์ชนิดไฮเปอร์ไจแอนท์มีระดับความสว่างสูงยิ่งยวด ถึงหลายล้านเท่าของความส่องสว่างดวงอาทิตย์ทีเดียว และมีอุณหภูมิสูงมากระหว่าง 3,500 K ถึง 35,000 K มวลของดาวไฮเปอร์ไจแอนท์มีมหาศาล ทำให้ช่วงอายุของดาวนี้สั้นมากเมื่อพิจารณาในเส้นเวลาทางดาราศาสตร์ คือเพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น เมื่อเทียบกับอายุของดาวฤกษ์อื่น เช่น ดวงอาทิตย์ของเรา ซึ่งมีอายุราวหมื่นล้านปี ด้วยเหตุนี้ ดาวไฮเปอร์ไจแอนท์จึงมีอยู่น้อยมาก ที่รู้จักกันในปัจจุบันนี้ก็มีเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้น ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ
ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ () คือดวงจันทร์บริวารทั้ง 4 ดวงของดาวพฤหัสบดีซึ่งถูกค้นพบโดยกาลิเลโอ กาลิเลอีช่วงเดือนมกราคม พ.ศ. 2153 ดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวงเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีชื่อของดวงจันทร์ทั้ง 4 ได้รับการตั้งชื่อคนรักของซูสได้แก่ "ไอโอ" "ยูโรปา" "แกนิมิด"และ "คาลลิสโต" ดวงจันทร์ทั้ง 4 เป็นวัตถุที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะนอกเหนือจากดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ทั้งแปดดวง มันมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าดาวเคราะห์แคระใดๆ ดวงจันทร์สามดวงด้านใน ได้แก่ ไอโอ ยูโรปา แกนิมิด มีการสั่นพ้องของวงโคจรที่ 1:2:4 สุริยุปราคา
วงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเป็นวงรีเช่นเดียวกันกับวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์จึงไม่คงที่ อัตราส่วนระหว่างขนาดปรากฏของดวงจันทร์ต่อดวงอาทิตย์ขณะเกิดคราสเป็นสิ่งที่บ่งบอกได้ว่าสุริยุปราคาอาจเป็นชนิดใด ถ้าคราสเกิดขึ้นระหว่างที่ดวงจันทร์อยู่บริเวณจุดใกล้โลกที่สุด (perigee) อาจทำให้เป็นสุริยุปราคาเต็มดวง เพราะดวงจันทร์จะมีขนาดปรากฏใหญ่มากพอที่จะบดบังผิวสว่างของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าโฟโตสเฟียร์ได้ทั้งหมด ตัวเลขอัตราส่วนนี้จึงมากกว่า 1 แต่ในทางกลับกัน หากเกิดคราสขณะที่ดวงจันทร์อยู่บริเวณจุดไกลโลกที่สุด (apogee) คราสครั้งนั้นอาจเป็นสุริยุปราคาวงแหวน เพราะดวงจันทร์จะมีขนาดปรากฏเล็กกว่าดวงอาทิตย์ อัตราส่วนนี้จึงมีค่าน้อยกว่า 1 สุริยุปราคาวงแหวนเกิดได้บ่อยกว่าสุริยุปราคาเต็มดวง เพราะโดยเฉลี่ยแล้วดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกมากเกินกว่าจะบดบังดวงอาทิตย์ได้ทั้งหมด อุณหภูมิยังผล
อุณหภูมิยังผลของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 5780 K ดาวฤกษ์จริง ๆ แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับระยะทางจากใจกลางถึงชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ประมาณ 15 000 000 K ดาวแคระเหลือง
ดาวแคระเหลือง () หรือชื่ออย่างเป็นทางการว่า ดาว G-V คือดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักซึ่งมีชนิดสเปกตรัมเป็นแบบ G และความส่องสว่างในระดับ V ดาวแคระเหลืองมักมีขนาดเล็ก (ประมาณ 0.8 - 1.0 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) และมีอุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 5,300-6,000 เคลวิน ดาว G-V กำลังอยู่ในกระบวนการเปลี่ยนแปลงไฮโดรเจนในแกนกลางให้เป็นฮีเลียมด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เช่นเดียวกับดาวฤกษ์อื่นในแถบลำดับหลัก ดวงอาทิตย์ของเราถือเป็นตัวอย่างดาว G-V ที่รู้จักกันมากที่สุด (และสังเกตได้ง่ายที่สุด) ดาวฤกษ์ประเภทนี้เผาผลาญไฮโดรเจนราว 600 ล้านตันต่อวินาที และเปลี่ยนแปลงสสารประมาณ 4 ล้านตันให้กลายเป็นพลังงาน สำหรับดาว G-V อื่น ๆ ได้แก่ แอลฟาคนครึ่งม้า เอ เทาวาฬ และ 51 ม้าปีก มหานวดารา
มหานวดาราจะทำลายดาวลงโดยสิ้นเชิง เหลือเพียงแต่ซากแกนกลางของดาว คือ ดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นดาวที่มีความหนาแน่นสูงมากเพราะเต็มไปด้วยนิวตรอนอัดแน่น ดาวนิวตรอนมักมีขนาดประมาณ 20 – 30 กิโลเมตรเท่านั้น แต่ถึงกระนั้นก้มีมวลเทียบได้กับดวงอาทิตย์ของเรา นอกจากดาวนิวตรอนแล้ว รอบๆ มหานวดาราก็จะเต็มไปด้วยเศษซากของดาว เรียกว่า ซากมหานวดารา (Supernova Remnant) แล้วก็เป็นต้นกำเนิดของเนบิวลาด้วยเช่นกัน รายชื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่ทราบ
! style="background-color:#EFEFEF; white-space: nobr;" | ชื่อดาว
! style="background-color:#FFDEAD;" | รัศมีดวงอาทิตย์(ดวงอาทิตย์ = 1)
! หมายเหตุ ดวงอาทิตย์
ในปี พ.ศ. 2463 อาร์เทอร์ เอดดิงตัน เสนอว่าความร้อนและความดันภายในแกนเป็นตัวการที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน และก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมวลและพลังงาน สิบปีต่อมาทฤษฎีนี้เริ่มเป็นรูปเป็นร่าง โดยสุพราห์มันยัน จันทรเสกขา (Subrahmanyan Chandrasekar) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันเชื้อสายอินเดีย และฮันส์ เบเทอ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันเชื้อสายเยอรมัน  ดาวพลูโต
ดาวพลูโตมีค่าความส่องสว่างปรากฏอยู่ที่เฉลี่ย 15.1 และสว่างขึ้นถึง 13.65 ที่ตำแหน่งใกล้ดวงอาทิตย์[42] เพื่อที่จะสังเกต จำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดประมาณ 30 เซนติเมตร (12 นิ้ว) และมีขนาดรูรับแสงพอประมาณ[136] มันจะดูเหมือนดาวฤกษ์และไม่มีจานที่มองเห็นได้ แม้ว่าจะเป็นกล้องโทรทรรศนขนาดใหญ่ก็ตาม เพราะว่าดาวพลูโตมีขนาดเชิงมุมเพียงแค่ 0.11" มวลดวงอาทิตย์
27 068 510 มวลดวงจันทร์ (ML) 332 946 มวลโลก (M⊕) 1047.56 มวลดาวพฤหัสบดี (MJ) ดาราจักร
ดาราจักรของเราเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ จัดอยู่ในชนิดก้นหอยมีคาน มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 30 กิโลพาร์เซก และหนาประมาณ 1 กิโลพาร์เซก มีดาวฤกษ์อยู่ประมาณ 200,000 ล้านดวง และมีมวลรวมประมาณ 600,000 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ โลก (ดาวเคราะห์)
เมื่อมองจากโลก ดวงจันทร์อยู่ห่างออกไปพอให้ขนาดปรากฏของดวงจันทร์เกือบเท่ากับขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์ ขนาดเชิงมุม (หรือมุมตัน) ของวัตถุทั้งสองเสมอกันเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์แม้จะมากกว่าของดวงจันทร์ร่วม 400 เท่า แต่ระยะทางมาถึงโลกก็ไกลกว่า 400 เท่าด้วยเช่นกัน[159] สภาพดังกล่าวเป็นสาเหตุให้สุริยุปราคาทั้งแบบเต็มดวงและแบบวงแหวนปรากฏบนโลกได้ ดาวพลูโต
นักดาราศาสตร์คำนวณมวลของดาวพลูโตในขั้นต้น โดยประมาณจากผลกระทบของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ในปี พ.ศ. 2474 มวลดาวพลูโตถูกคำนวณออกมาว่ามีค่าใกล้เคียงกับมวลโลก การคำนวณในปี พ.ศ. 2491 ได้ลดค่ามวลของดาวพลูโตลงไปอยู่ที่ใกล้เคียงกับมวลของดาวอังคาร[36][38] ในปี พ.ศ. 2519 เดล ครูกชังค์ คาร์ล ฟลิชเชอร์ และเดวิด มอร์ริสันของมหาวิทยาลัยฮาวายคำนวณค่าความสะท้อนแสงของดาวพลูโตเป็นครั้งแรก และพบว่าค่าที่ได้ไปตรงกับค่าของน้ำแข็งมีเทน หมายความว่าดาวพลูโตจะต้องสว่างเป็นพิเศษสำหรับขนาดของมัน ดังนั้นดาวพลูโตจึงควรมีมวลน้อยกว่า 1% ของโลก[39] (ความสะท้อนแสงของดาวพลูโตอยู่ที่ 1.3–2.0 เท่าของโลก[42]) 51 ม้าบิน
ดาวฤกษ์นี้มีความส่องสว่างปรากฏ เท่ากับ 5.49 ดังนั้นจึงสามารถมองเห็นจากโลกได้โดยอาศัยเพียงกล้องสองตา หรืออาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในคืนเดือนมืดที่ฟ้าเปิด 51 ม้าบินดาวแคระสีเหลือง อายุประมาณ 7,500 ล้านปี ซึ่งแก่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ราว 4-6% และมีค่าความเป็นโลหะสูงกว่า มีไฮโดรเจนน้อยกว่า จากค่าสเปกตรัมของดาวจัดว่าเป็นดาวฤกษ์ประเภท G2.5V หรือ G4-5Va ดาวพลูโต
ดาวพลูโต (English: Pluto; ดัชนีดาวเคราะห์น้อย: 134340 พลูโต) เป็นดาวเคราะห์แคระในแถบไคเปอร์ วงแหวนของวัตถุพ้นดาวเนปจูน[1] โดยเป็นวัตถุแถบไคเปอร์ชิ้นแรกที่ถูกค้นพบ มันมีขนาดใหญ่ที่สุดและมีมวลมากที่สุดเป็นอันดับสองในบรรดาดาวเคราะห์แคระที่รู้จักในระบบสุริยะ และยังเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 9 และมวลมากเป็นอันดับที่ 10 ในระบบสุริยะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวพลูโตเป็นวัตถุแถบไคเปอร์ที่ใหญ่ที่สุดโดยปริมาตร แต่มีมวลน้อยกว่าอีริส ซึ่งเป็นวัตถุในแถบหินกระจาย ดาวพลูโตมีลักษณะเหมือนกับวัตถุอื่น ๆ ในบริเวณเดียวกัน กล่าวคือ ประกอบไปด้วยหินและน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่[2] มีมวลและปริมาตรประมาณ 1 ใน 6 และ 1 ใน 3 ของดวงจันทร์ตามลำดับ วงโคจรของดาวพลูโตมีความเยื้องศูนย์กลางมาก อยู่ที่ 30 ถึง 49 หน่วยดาราศาสตร์ (4.4 – 7.4 พันล้านกิโลเมตร) จากดวงอาทิตย์ หมายความว่าเมื่อดาวพลูโตอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด มันจะอยู่ใกล้กว่าวงโคจรของดาวเนปจูนเสียอีก แต่เนื่องด้วยการสั่นพ้องของวงโคจร ทำให้ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงไม่สามารถโคจรมาชนกันได้ ในปี พ.ศ. 2557 ดาวพลูโตมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 32.6 หน่วยดาราศาสตร์ แสงจากดวงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 5.5 ชั่วโมง ถึงจะไปถึงดาวพลูโตที่ระยะทางเฉลี่ย (39.5 หน่วยดาราศาสตร์) การก่อตัวของดาวฤกษ์
ภายในเนบิวลาที่หนาแน่นมากๆ นี้เองเป็นที่ซึ่งดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้น ไฮโดรเจนจำนวนมากอยู่ในรูปแบบโมเลกุล (H) ดังนั้นเมฆเนบิวลาเหล่านี้จึงถูกเรียกว่า เมฆโมเลกุล เมฆที่ใหญ่มากๆ เรียกว่า เมฆโมเลกุลยักษ์ ซึ่งมีความหนาแน่นประมาณ 100 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางราว 100 ปีแสง มวลขนาด 6 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ มวลประมารครึ่งหนึ่งของมวลในดาราจักรทั้งหมดพบอยู่ในเมฆโมเลกุลเหล่านี้ ในทางช้างเผือกมีเมฆโมเลกุลอยู่ประมาณ 6,000 กลุ่ม มวลรวมมากกว่า 100,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เนบิวลาที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ของเราที่สุดซึ่งมีดาวฤกษ์ขนาดใหญ่กำลังก่อตัวอยู่ คือเนบิวลานายพราน โลก (ดาวเคราะห์)
ดวงอาทิตย์จะวิวัฒนาการเป็นดาวยักษ์แดงในราว 5พันล้านปีข้างหน้า แบบจำลองทำนายว่าดวงอาทิตย์จะขยายตัวออกประมาณ 1 หน่วยดาราศาสตร์ 150000000กิโลเมตร หรือประมาณ 250 เท่าของรัศมีปัจจุบัน[64][70] ชะตาของโลกนั้นยังไม่ชัดเจนนัก เมื่อเป็นดาวยักษ์แดงแล้วดวงอาทิตย์จะสูญเสียมวลไปประมาณร้อยละ 30 ดังนั้นหากปราศจากผลจากฤทธิ์ไทด์ โลกจะเคลื่อนไปโคจรห่างจากดวงอาทิตย์ 1.7 หน่วยดาราศาสตร์ (250000000กิโลเมตร) เมื่อดาวมีรัศมีมากที่สุด สิ่งมีชีวิตที่ยังเหลืออยู่เกือบทั้งหมดหรือทั้งหมดก็จะถูกทำลายจากความสว่างที่เพิ่มขึ้นของดวงอาทิตย์ (เพิ่มขึ้นสูงสุดที่ประมาณ 5,000 เท่าจากระดับปัจจุบัน)[64] การจำลองในปี 2008 ชี้ว่า สุดท้ายวงโคจรของโลกจะเสื่อมสลายอันเนื่องมาจากผลจากแรงไทด์ และลากเอาโลกให้ตกเข้าสู่บรรยากาศของดวงอาทิตย์ที่เป็นยักษ์แดงนั้นแล้วก็ระเหยไปจนหมดสิ้น[70] ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีมวลคิดเป็นร้อยละ 99 ของระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีรูปทรงเกือบเป็นทรงกลม โดยมีความแบนที่ขั้วเพียงหนึ่งในเก้าล้าน ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ขั้วกับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เส้นศูนย์สูตรมีเพียง 10 กิโลเมตร จากการที่ดวงอาทิตย์มีเฉพาะส่วนที่เป็นพลาสมา ไม่มีส่วนที่เป็นของแข็ง ทำให้อัตราเร็วของการหมุนรอบตัวเองในแต่ละส่วนมีความต่างกัน เช่นที่เส้นศูนย์สูตรจะหมุนเร็วกว่าที่ขั้ว ที่เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์มีคาบการหมุนรอบตัวเอง 25 วัน ส่วนที่ขั้วมีคาบ 35 วัน แต่เมื่อสังเกตบนโลกแล้วจะพบว่าคาบของการหมุนรอบตัวเองที่เส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์คือ 28 วัน ดาวพลูโต
ด้วยมวลที่น้อยกว่ามวลดวงจันทร์อยู่ 0.2 เท่า ทำให้ดาวพลูโตมีมวลน้อยกว่าดาวเคราะห์หินทั้งหมด แม้กระทั่งดาวบริวารเจ็ดดวง ได้แก่ แกนีมีด ไททัน คัลลิสโต ไอโอ ดวงจันทร์ ยูโรปา และไทรทัน แต่เดิมมวลของดาวพลูโตถูกคาดไว้มาก จนกระทั่งการค้นพบแครอน ระบบสุริยะ
โลก (1 AU) เป็นดาวเคราะห์ที่ค่อนข้างใหญ่และมีความหนาแน่นมากที่สุดในกลุ่มดาวเคราะห์ชั้นใน เป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่พบว่ายังมีปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาอยู่ และเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวเท่าที่ทราบว่ามีสิ่งมีชีวิต โลกเป็นดาวเคราะห์ที่มีน้ำมาก เป็นเอกลักษณ์ที่แตกต่างจากกลุ่มดาวเคราะห์ใกล้โลกทั้งหมด และยังเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่ยังมีการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกอยู่ ชั้นบรรยากาศของโลกค่อนข้างจะแตกต่างกับดาวเคราะห์ดวงอื่น เนื่องจากการที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ในบรรยากาศจึงมีออกซิเจนอิสระอยู่ถึง 21%[54] โลกมีดาวเคราะห์บริวารหนึ่งดวง คือ ดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์บริวารขนาดใหญ่เพียงดวงเดียวในเขตระบบสุริยะชั้นใน เนบิวลา
ซากที่เหลืออยู่ของแกนกลางจะประกอบไปด้วยนิวตรอนทั้งดวง เรียกว่า ดาวนิวตรอน ซึ่งมีความหนาแน่นสูงมาก ดาวนิวตรอนทั่วไปมีขนาดราว 10-20 กิโลเมตร แต่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ทั้งดวง เนื้อสารของดาวนิวตรอน 1 ช้อนชา มีมวลถึง 120 ล้านตัน แกนกลางนี้เข้าสู่สมดุลใหม่ จากแรงดันดีเจนเนอเรซีของนิวตรอน 
แต่ในบางกรณีที่ดาวฤกษ์มีมวลสูงมาก คือมากกว่า 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เศษซากจากซูเปอร์โนวาจะตกกลับลงไปบนดาวนิวตรอน จนดาวนิวตรอนมีมวลเกินกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งเกินขีดจำกัดของดาวนิวตรอน ทำให้ดาวนิวตรอนยุบตัวลงกลายเป็น หลุมดำ ดาวยักษ์ใหญ่เหลือง
ดาวยักษ์ใหญ่เหลือง () เป็นดาวยักษ์ใหญ่ของชนิดสเปกตรัม F หรือ G ดาวฤกษ์เหล่านี้มีมวลเริ่มต้นระหว่างประมาณ 10 และ 40 เท่าของดวงอาทิตย์ แม้จะมีบางดาวยักษ์ใหญ่เหลืองจะมีการสูญเสียมากกว่าครึ่งหนึ่งนั้น ดาวฤกษ์มวลที่สูงขึ้นไม่ได้ขยายเกินดาวยักษ์ใหญ่น้ำเงิน ดาวพุธ
ดาวพุธมีแก่นที่ประกอบด้วยเหล็กในสัดส่วนที่สูง (แม้เมื่อเปรียบเทียบกับโลก) เป็นโลหะประมาณ 70% ที่เหลืออีก 30% เป็นซิลิเกต ความหนาแน่นเฉลี่ยมีค่า 5,430 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของโลกอยู่เพียงเล็กน้อย. สาเหตุที่ดาวพุธมีเหล็กอยู่มากแต่มีความหนาแน่นต่ำกว่าโลก เป็นเพราะโลกมีการอัดตัวจากแรงโน้มถ่วงแน่นกว่าดาวพุธ โดยเฉพาะการอัดตัวบริเวณแก่น ทั้งนี้เพราะดาวพุธมีขนาดเล็กกว่า (ดาวพุธมีมวลเพียง 5.5% ของมวลโลก). ด้วยเหตุนี้จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าการที่ดาวพุธมีความหนาแน่นสูงทั้งๆที่มีขนาดเล็ก เป็นเพราะว่าดาวพุธมีแกนที่ใหญ่และอุดมไปด้วยเหล็ก. แก่นของดาวพุธมีขนาดใหญ่ และมีสัดส่วนของเหล็กอยู่มากกว่าแก่นของดาวเคราะห์ใหญ่ๆดวงอื่นของระบบสุริยะทั้งหมด โดยปริมาตรของแก่นที่เป็นเหล็กนี้มีสัดส่วนสูงถึง 55% ของปริมาตรดาวพุธทั้งดวง (แก่นโลกมีสัดส่วนเพียง 17%) ล้อมรอบด้วยเนื้อดาวหรือแมนเทิลหนา 600 กิโลเมตร ดวงอาทิตย์
ในส่วนของโฟโตสเฟียร์ (photosphere) แปลว่า ทรงกลมแห่งแสง ซึ่งเป็นส่วนที่เรามองเห็นดวงอาทิตย์ แสงสว่างที่เปล่งในดวงอาทิตย์นั้นเกิดจากอิเล็กตรอนชนกับอะตอมไฮโดรเจนเกิดเป็น H
เหนือชั้นนี้ แสงอาทิตย์ก็จะถูกปลดปล่อยออกมา และมีอุณหภูมิต่ำลงตามความสูงที่มากขึ้น จนทำให้สังเกตเห็นรอยมัวตรงขอบดวงอาทิตย์ในภาพถ่าย (ดังภาพถ่ายด้านบน) โลก (ดาวเคราะห์)
ดวงจันทร์กำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.53พันล้านปีก่อน[35] การกำเนิดของดวงจันทร์ยังเป็นหัวข้อการวิจัยในปัจจุบัน สมมติฐานนำกล่าวว่าดวงจันทร์ถือกำเนิดขึ้นโดยการพอกพูนจากวัตถุที่หลุดออกจากโลกหลังจากโลกถูกวัตถุขนาดใหญ่เท่าดาวอังคารชื่อว่า เธีย (Theia) พุ่งเข้าชน[36] แบบจำลองนี้กะว่ามวลของเธียคิดเป็นประมาณร้อยละ 10 ของมวลโลก[37] พุ่งเข้าชนโลกในลักษณะแฉลบและมวลบางส่วนรวมเข้ากับโลก[38] ในระหว่างเวลาประมาณ 4.1 และ 3.8 พันล้านปีก่อน ดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากพุ่งชนระหว่างการระดมชนหนักครั้งสุดท้าย ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างใหญ่หลวงกับบริเวณพื้นที่ผิวส่วนใหญ่ของดวงจันทร์รวมทั้งโลก ระบบสุริยะ
ในอีกประมาณ 5,400 ล้านปีข้างหน้า ไฮโดรเจนในแกนกลางของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไปเป็นฮีเลียมทั้งหมด ซึ่งเป็นอันจบกระบวนการวิวัฒนาการบนแถบลำดับหลัก ในเวลานั้น ชั้นผิวรอบนอกของดวงอาทิตย์จะขยายใหญ่ขึ้นประมาณ 260 เท่าของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในปัจจุบัน ดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดง การที่พื้นผิวของดวงอาทิตย์ขยายตัวขึ้นอย่างมหาศาล ทำให้อุณหภูมิที่พื้นผิวของมันเย็นลงยิ่งกว่าที่เคยเป็นเมื่ออยู่บนแถบลำดับหลัก (ตำแหน่งเย็นที่สุดคือ 2600 K) [26] 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 ดวงอาทิตย์
ภารกิจสำรวจดวงอาทิตย์ที่เรารู้จักกันมักหนีไม่พ้นหอสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์และสุริยมณฑล หรือโซโฮ (Solar and Heliospheric Observatory; SOHO) อันเป็นความร่วมมือระหว่างสหรัฐอเมริกา และสหภาพยุโรป ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2538 เดิมทีกำหนดให้ปฏิบัติงานสองปี แต่กลับปฏิบัติงานมากกว่า 10 ปี ยานโซโฮเป็นยานสังเกตการณ์ที่ทำให้เรารู้หลายอย่างเกี่ยวกับดวงอาทิตย์มากขึ้นในหลาย ๆ ช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และยังสังเกตเห็นดาวหางที่พุ่งชนดวงอาทิตย์ด้วย ส่วนอีกโครงการหนึ่งที่มีแผนจะปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศในเดือนสิงหาคม ปี พ.ศ. 2551 คือโครงการหอสังเกตการณ์สุริยพลวัต (Solar Dynamic Observatory) ซึ่งจะนำไปไว้ยังจุดลากรองจ์ (Lagrangian point) หรือจุดสะเทินแรงดึงดูด ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์
คุณลักษณะของดาวฤกษ์โดยมากจะระบุโดยใช้มาตราเอสไอ หรืออาจมีที่ใช้มาตราซีจีเอสบ้างจำนวนหนึ่ง (ตัวอย่างเช่น การระบุค่าความส่องสว่างเป็น เออร์กต่อวินาที) ค่าของมวล ความส่องสว่าง และรัศมี มักระบุในหน่วยของดวงอาทิตย์ โดยอ้างอิงจากคุณลักษณะของดวงอาทิตย์ ดังนี้ ดวงอาทิตย์
เมื่อไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงของดวงอาทิตย์หมดลง วาระสุดท้ายของดวงอาทิตย์ก็มาถึง (คือการพ้นไปจากลำดับหลัก) โดยดวงอาทิตย์จะเริ่มพบกับจุดจบคือการแปรเปลี่ยนไปเป็นดาวยักษ์แดงภายใน 4-5 พันล้านปี ผิวนอกของดวงอาทิตย์ขยายตัวออกไป ส่วนแกนนั้นยุบตัวลงและร้อนขึ้นสลับกับเย็นลง มีการหลอมฮีเลียมเป็นคาร์บอนและออกซิเจนที่อุณหภูมิราว 100 ล้านเคลวิน จากสถานการณ์ข้างต้นดูเหมือนว่าดวงอาทิตย์จะกลืนกินโลกให้หลอมลงไปเป็นเนื้อเดียวกัน แต่จากรายงานวิจัยฉบับหนึ่งได้ศึกษาพบว่าวงโคจรของโลกจะตีตัวออกห่างดวงอาทิตย์เพราะมวลของดวงอาทิตย์ได้สูญเสียไป จนแรงดึงดูดระหว่างมวลมีค่าลดลง แต่ถึงกระนั้น น้ำทะเลก็ถูกความร้อนจากดวงอาทิตย์เผาผลาญจนระเหยสิ้นไปในอวกาศ และบรรยากาศโลกก็อันตรธานไปจนไม่เอื้อแก่ชีวิตต่อมาได้มีการค้นพบ ว่าดวงอาทิตย์นั้นจะสว่างขึ้น 10 เปอร์เซนต์ ทุก ๆ 1000 ล้านปี ถึงตอนนั้นโลกก็ไม่อาจจะเอื้อ ต่อสิ่งมีชีวิตไปก่อนแล้ว เวลาของสิ่งมีชีวิตบนโลก จึงเหลือแค่ 500 ล้านปีเท่านั้น แสงอาทิตย์
แสงอาทิตย์ เป็นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกจากดวงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงในช่วงอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น และอัลตราไวโอเล็ต บนโลก แสงอาทิตย์ถูกกรองผ่านชั้นบรรยากาศโลก และเห็นชัดเป็นแสงกลางวันเมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือเส้นขอบฟ้า แสงอาทิตย์มีสีขาว เกิดจากแสงทั้ง7สีมารวมกัน โดยแสงอาทิตย์จะมีความยาวคลื่นประมาณ
400-700nm แสงที่ความยาวคลื่นต่ำสุดคือสีม่วง สีน้ำเงิน จนมาถึงสีแดง ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 700nm ธงชาติอาร์เจนตินา
ถึงปี พ.ศ. 2521 มีการกำหนดอย่างชัดเจนว่าสีของดวงอาทิตย์นั้นใช้ดวงอาทิตย์เป็นสีเหลืองทอง ("amarillo oro") โดยวงกลมตอนในนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร ตอนนอกมีเส้นผ่านศูนย์กลางเป็น 25 เซนติเมตร (โดยรวมแล้ว รัศมีของรูปดวงอาทิตย์ทั้งหมดเป็น formula_1 เท่าของความกว้างแถบสีขาว ส่วนใบหน้าของดวงอาทิตย์นั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางเป็น formula_2 ของรูปดวงอาทิตย์นั้น) ส่วนรัศมีของดวงอาทิตย์ที่เปล่งออกมามี 32 แฉก โดยยังคงลักษณะเป็นเส้นรัศมีตรงและคดอย่างละ 16 แฉก รูปดังกล่าวนี้จะถูกปักไว้ในธงชาติสำหรับพิธีการ ระบบสุริยะ
ดาวเคราะห์ชั้นนอก 4 ดวง หรือดาวแก๊สยักษ์ (บางครั้งเรียกว่า ดาวเคราะห์โจเวียน) มีมวลรวมกันถึงกว่า 99% ของมวลสารทั้งหมดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีกับดาวเสาร์มีองค์ประกอบเต็มไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม ดาวยูเรนัสกับดาวเนปจูนมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง นักดาราศาสตร์จำนวนหนึ่งเห็นว่าดาวสองดวงหลังนี้ควรจัดเป็นประเภทเฉพาะของมันเอง คือ "ดาวน้ำแข็งยักษ์"[62] ดาวแก๊สยักษ์ทั้งสี่มีวงแหวนอยู่รอบตัว แม้เมื่อมองจากโลกจะเห็นได้ชัดแต่เพียงวงแหวนของดาวเสาร์เท่านั้น ดาวนิวตรอน
ดาวนิวตรอนมีมวลประมาณ 1.35 ถึง 2.1 เท่ามวลดวงอาทิตย์ และมีรัศมี 20 ถึง 10 กิโลเมตรตามลำดับ (เมื่อดาวนิวตรอนมีมวลเพิ่มขึ้น รัศมีของดาวจะลดลง) ดาวนิวตรอนจึงมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ 30,000 ถึง 70,000 เท่า ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงมีความหนาแน่นที่ 8*10 ถึง 2*10 กรัมต่อลูกบากศ์เซนติเมตร ซึ่งเป็นช่วงของความหนาแน่นของนิวเคลียสอะตอม ต้องใช้ความเร็วหลุดพ้นประมาณ 150,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง โดยทั่วไปแล้ว ดาวที่มีมวลน้อยกว่า 1.44 เท่ามวลดวงอาทิตย์ จะเป็นดาวแคระขาวตามขีดจำกัดของจันทรสิกขาร์ ถ้าอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 เท่ามวลดวงอาทิตย์อาจจะเป็นดาวควาร์ก (แต่ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่) ส่วนดาวที่มีมวลมากกว่านี้จะกลายเป็นหลุมดำ ดาวแคระขาว
เป็นที่ทราบดีว่า ดาวแคระขาวสามารถมีมวลสารต่ำสุดถึง 0.17 เท่า[21] และสูงสุดราว 1.33 เท่า[22]ของมวลดวงอาทิตย์ แต่โดยมากแล้วเราจะพบดาวแคระขาวที่มีมวลประมาณ 0.6 เท่าของมวลดวงอาทิตย์มากที่สุด และส่วนใหญ่จะมีมวลอยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 0.7 เท่าของมวลดวงอาทิตย์[22] ส่วนรัศมีของดาวแคระขาวที่สำรวจได้ประมาณว่าอยู่ระหว่าง 0.008 ถึง 0.02 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์[23] หากเปรียบเทียบกับโลกซึ่งมีรัศมีประมาณ 0.009 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ หมายความว่าดาวแคระขาวที่มีมวลเทียบได้กับดวงอาทิตย์ต้องถูกอัดอยู่ในปริมาตรที่น้อยกว่าดวงอาทิตย์ถึงหนึ่งล้านเท่า ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวแคระขาวจึงอยู่ที่ประมาณ 106 กรัม (1 ตัน) ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร[1] นับได้ว่า ดาวแคระขาวเป็นหนึ่งในบรรดาสสารที่หนาแน่นที่สุดเท่าที่เรารู้จัก เป็นรองแต่เพียงดาวฤกษ์หนาแน่นสูงบางจำพวก เช่น ดาวนิวตรอน หลุมดำ และดาวควาร์กซึ่งเป็นดาวในทฤษฎี ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ลำดับหลักระดับจี (G2V) ตามการจัดประเภทดาวฤกษ์ตามระดับสเปกตรัม โดยมักถูกเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "ดาวแคระเหลือง" ดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน จากการยุบของแรงโน้มถ่วง (gravitational collapse) ของสสารภายในบริเวณกลุ่มเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่ สสารนี้ส่วนใหญ่รวมอัดแน่นอยู่ที่ใจกลาง ส่วนที่เหลือบีบตัวลงลงเป็นแผ่นโคจรซึ่งกลายมาเป็นระบบสุริยะ มวลใจกลางร้อนและหนาแน่นมากจนเริ่มเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ณ แก่นดาว ซึ่งเชื่อว่าเป็นกระบวนการเกิดดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ 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 กระจุกดาวลูกไก่
ในกระจุกดาวมีดาวแคระน้ำตาลอยู่หลายดวง ซึ่งเป็นวัตถุที่มีมวลน้อยกว่า 8% ของมวลของดวงอาทิตย์ ไม่มีน้ำหนักมากพอจะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในแกนกลางเพื่อกลายเป็นดาวฤกษ์ตามปกติได้ จำนวนดาวแบบนี้อาจมีอยู่ประมาณ 25% ของจำนวนสมาชิกทั้งหมดในกระจุก แม้จะมีมวลรวมเพียงไม่ถึง 2% ของมวลรวมของกระจุกดาว นักดาราศาสตร์ทุ่มเทในการค้นหาและวิเคราะห์ดาวแคระน้ำตาลในกระจุกดาวลูกไก่ รวมถึงกระจุกดาวอายุน้อยอื่นๆ เพราะมันจะยังค่อนข้างสว่างและสามารถสังเกตได้ ขณะที่ดาวแคระน้ำตาลในกระจุกดาวที่มีอายุมากจะจางลงไปมากแล้วและทำการศึกษาได้ยากกว่ามาก การหลอมนิวเคลียส
กระบวนการหลอมที่สำคัญที่สุดในธรรมชาติเป็นสิ่งที่ให้พลังงานกับดวงดาว ในศตวรรษที่ 20 มีการตระหนักว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาการหลอมนิวเคลียสเป็นตัวกำหนดอายุขัยของดวงอาทิตย์และดาวอื่น ๆ โดยเป็นแหล่งที่มาของความร้อนและแสงสว่าง การหลอมของนิวเคลียสทั้งหลายในดาวดวงหนึ่งเริ่มต้นจากความอุดมสมบูรณ์ของไฮโดรเจนและฮีเลียมในช่วงแรก เกิดเป็นพลังงานและการสังเคราะห์นิวเคลียสขึ้นใหม่เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการหลอมนั้น ผู้ผลิตพลังงานหลักในดวงอาทิตย์เป็นการหลอมของไฮโดรเจนก่อตัวเป็นก๊าซฮีเลียมซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิแกนกลางของดวงอาทิตย์ที่ 14 ล้านเคลวิน ผลสุทธิคือการหลอมรวมของสี่โปรตอนกลายเป็นหนึ่งอนุภาคแอลฟาพร้อมกับการปลดปล่อยโพสิตรอนสองตัวและนิวตริโนสองตัว (ซึ่งเปลี่ยนสองโปรตอนไปเป็นนิวตรอน) และพลังงาน ห่วงโซ่ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเข้ามามีส่วนร่วม ขึ้นอยู่กับมวลของดาว สำหรับดาวขนาดดวงอาทิตย์หรือเล็กกว่าห่วงโซ่โปรตอน-โปรตอนจะเป็นปฏิกิริยาหลัก ในดาวที่หนักกว่า วัฏจักร CNO () มีความสำคัญมากกว่า มวลดาวพฤหัสบดี
มวลดาวพฤหัสบดี (; M หรือ M) คือหน่วยวัดมวลโดยมีค่าเท่ากับมวลรวมทั้งหมดของดาวพฤหัสบดี คือ 1.8986×10 กิโลกรัม หรือ 317.83 เท่าของมวลโลก (1 มวลโลกเท่ากับ 0.00315 มวลดาวพฤหัสบดี) เราใช้มวลดาวพฤหัสบดีในการบรรยายถึงมวลของดาวแก๊สยักษ์ เช่น ดาวเคราะห์รอบนอกของระบบสุริยะ และดาวเคราะห์นอกระบบ รวมถึงใช้บรรยายถึงมวลของดาวแคระน้ำตาลด้วย ดวงจันทร์
เกิดจากแรงดึงดูดตามกฎแรงดึงดูดระหว่างของนิวตันที่กล่าวไว้ว่า "วัตถุทุกชนิดในเอกภพ จะส่งแรงดึงดูดระหว่างกัน โดยขนาดของแรงดึงดูด จะแปรผันตรงกับผลคูณของมวลทั้งสอง และแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างมวลยกกำลังสอง" ดังนั้นเมื่อพิจารณาโลกแล้วพบว่าโลกได้รับแรงดึงดูดจากดาวสองดวง คือ ดวงอาทิตย์ที่แม้อยู่ไกลแต่มีขนาดใหญ่ และดวงจันทร์ที่แม้ขนาดเล็กแต่อยู่ใกล้ โดยแต่ละตำแหน่งที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่เปลี่ยนไปทำให้ทิศทางของแรงกระทำเปลี่ยนด้วย ส่งผลให้ของไหล(น้ำและแก๊ส)บนโลก เคลื่อนที่ตามทิศทางของแรงดึงดูดที่มากระทำต่อโลกเกิดเป็นปรากฏการ์ณคือ น้ำขึ้นและน้ำลง ซึ่งนอกจากน้ำบนผิวโลกแล้ว ดวงจันทร์ยังมีผลีต่อน้ำในร่างกายมนุษย์ กล่าวคือ มีผลต่อเลือดและของเหลวในสมอง ซึ่งเป็นคำอธิบายการคลุ้มคลั่งของผู้มีอาการทางจิตในช่วงพระจันทร์เต็มดวง ดาวฤกษ์ชนิด ที วัว
ดาวฤกษ์ชนิด ที วัว เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ในสภาวะก่อนเข้าสู่แถบลำดับหลัก คือดาวฤกษ์อายุน้อยที่สุดที่มองเห็นได้ ในระดับสเปกตรัมเอฟ จี เค และเอ็ม (มีมวลน้อยกว่า 2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) อุณหภูมิพื้นผิวมีค่าใกล้เคียงกับดาวฤกษ์บนแถบลำดับหลักที่มีมวลใกล้เคียงกัน แต่มีความส่องสว่างมากกว่าอย่างมากเพราะรัศมีของมันใหญ่กว่า อุณหภูมิในใจกลางยังค่อนข้างต่ำสำหรับฟิวชั่นของไฮโดรเจน พลังงานของมันมาจากการปลดปล่อยพลังงานแรงโน้มถ่วงเพื่อเข้าสู่แถบลำดับหลัก ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 100 ล้านปี โดยทั่วไปดาวฤกษ์กลุ่มนี้มักหมุนรอบตัวเองในเวลาระหว่าง 1-12 วัน ขณะที่ดวงอาทิตย์ของเราใช้เวลาหมุนรอบตัวเองราว 1 เดือน ดาวเคราะห์นอกระบบ
ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบส่วนมากจะมีมวลมาก ดังเช่นเดือนสิงหาคม 2008 ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบเกือบทั้งหมดมีมวลมากกว่าโลกหลายสิบเท่า (ยกเว้นเพียง 12 ดวง) [2] มีอยู่หลายดวงที่คาดว่ามีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะเสียด้วย อย่างไรก็ตามการค้นพบดาวเคราะห์ที่มีมวลมากนี้เป็นผลอย่างหนึ่งที่เกิดจากปรากฏการณ์การเลือก เพราะวิธีการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบทุกวิธีที่ใช้ล้วนแต่นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์มวลมากทั้งนั้น ความโน้มเอียงดังกล่าวนี้ทำให้การวิเคราะห์ทางสถิติผิดพลาดไป แต่ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์มวลน้อยน่าจะสามารถพบได้มากกว่าดาวเคราะห์มวลมาก โดยสังเกตจากช่วงการกระจายมวลของดาวซึ่งนับรวมดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งหมด นอกจากนี้ นักดาราศาสตร์ยังได้ค้นพบดาวเคราะห์จำนวนมากที่มีมวลมากกว่าโลกเพียงไม่กี่เท่า ทั้งที่สามารถตรวจจับได้ยากมาก นี่บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ในลักษณะดังกล่าวนี้ย่อมเป็นดาวเคราะห์ที่พบได้ทั่วไป[4] ข้อมูลจากอุปกรณ์ตรวจวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ความแม่นยำสูงนับถึงปี 2008 เครื่องมือวัดสเปกตรัมในหอดูดาวลาซียา ในประเทศชิลี ประมาณหนึ่งในสิบสี่จะเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ขณะที่หนึ่งในสามเป็นดาวเคราะห์หินที่มีมวลต่ำกว่าสามสิบเท่าของมวลโลก[27] ดาวฤกษ์
ลักษณะการพาความร้อนที่เกิดขึ้นบนชั้นผิวรอบนอกของดาวฤกษ์บนแถบลำดับหลักขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์นั้น ๆ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลาย ๆ เท่าจะมีเขตพาความร้อนลึกลงไปภายในดาวมากและมีเขตแผ่รังสีที่ชั้นเปลือกนอก ขณะที่ดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นดวงอาทิตย์จะมีลักษณะตรงกันข้าม โดยมีเขตพาความร้อนอยู่ที่ชั้นเปลือกนอกแทน[132] ดาวแคระแดงที่มีมวลน้อยกว่า 0.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะมีเขตพาความร้อนแทบทั้งดวง ซึ่งทำให้มันไม่สามารถสะสมฮีเลียมที่แกนกลางได้[2] สำหรับดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จะมีเขตพาความร้อนที่เปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ตามอายุของดาว และตามองค์ประกอบภายในของดาวที่เปลี่ยนแปลงไป[130] ความสว่างดวงอาทิตย์
ความสว่างดวงอาทิตย์มีความเกี่ยวข้องกับความรับอาบรังสี ซึ่งถูกตรวจวัดที่โลกหรือดาวเทียมที่โคจรรอบโลก ค่ากลางของความรับอาบรังสีที่ระดับบนสุดของชั้นบรรยากาศของโลก บางครั้งเรียกว่า ค่าคงที่สุริยะ (formula_1) ความรับอาบรังสีจำกัดความว่าเป็นพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ ดังนั้น ความสว่างดวงอาทิตย์ (พลังงานทั้งหมดที่ปลดปล่อยจากดวงอาทิตย์) จึงมีค่าเท่ากับความรับอาบรังสีที่โลกได้รับ (ค่าคงที่สุริยะ) คูณกับพื้นที่ของทรงกลมซึ่งมีรัศมีเท่ากับระยะห่างโดยเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์: พร็อกซิมาคนครึ่งม้า บี
ปัจจุบันยังไม่มีการวัดความเอียงปรากฏของวงโคจรของดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า บี ทำให้ยังไม่สามารถระบุมวลที่แน่นอนของดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ ค่ามวลอย่างต่ำที่คำนวณได้โดยทางอ้อมจากการวัดค่าการเคลื่อนดอปเพลอร์มีค่า 1.27 เท่าของมวลโลก (M⊕) ซึ่งถ้ามองจากโลกเห็นวงโคจรของดาวดวงนี้เป็นระนาบด้านข้างแล้ว ความเคลื่อนดอปเพลอร์จะมีค่าสูงสุด ทำให้มวลอย่างต่ำคือมวลที่แท้จริงของดาวเคราะห์[5] ดังนั้นหากทราบค่าความเอียงของวงโคจรก็จะสามารถคำนวณมวลที่แน่นอนได้ ความเอียงที่มีค่ามากขึ้นจะให้ค่ามวลมากขึ้น จากการคำนวณมีโอกาส 90% ที่ดาวเคราะห์ดวงนี้มีมวลสูงสุด 3 M⊕ (2.3 เท่าของมวลต่ำสุด)[14][หมายเหตุ 2] เนบิวลาปู
ปัญหาที่สำคัญของการศึกษาเนบิวลาปู คือ มวลรวมกันของเนบิวลาและพัลซาร์ยังถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับมวลของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาเท่าที่ประมาณกันไว้ และคำถามที่ว่า "มวลที่หายไป" อยู่ที่ใดนั้นยังคงหาคำตอบไม่ได้[18] มวลของเนบิวลาสามารถประมาณได้จากการวัดปริมาณแสงที่ปลดปล่อยออกมาทั้งหมด คำนวณมวลที่จำเป็นต้องใช้ และให้ค่าเป็นอุณหภูมิและความหนาแน่นของเนบิวลา ค่าที่ประมาณนั้นอยู่ระหว่าง 1-5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ โดยค่าที่เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปนั้นอยู่ระหว่าง 2-3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์[30] ส่วนมวลของดาวนิวตรอนนั้นประมาณว่าอยู่ระหว่าง 1.4-2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์