Mỗi hệ mặt trời là một ngôi sao và tất cả các thiên thạch di chuyển xung quanh nó - các hành tinh, mặt trăng, sao chổi và thiên thạch. Phần lớn các ngôi sao đều phục vụ chủ nhân riêng là các hành tinh vì thế chắc chắn là có hàng chục tỷ các hệ mặt trời khác trong dải ngân hà Milky Way đơn độc. Các hệ mặt trời có thể có nhiều hơn một ngôi sao. Những hệ này gọi là hệ sao đôi nếu chúng có 2 sao hoặc hệ đa sao nếu chúng cứ từ 3 sao trở lên.
Hệ mặt trời chúng ta gọi là nhà nằm trong một nhánh xoắn ốc bên ngoài của ngân hà Milky Way rộng lớn. Nó gồm có Mặt Trời (ngôi sao của chúng ta) và mọi thứ có quỹ đạo quay quanh nó. Hệ này gồm 8 hành tinh và các vệ tinh tự nhiên (như mặt trăng của chúng ta chẳng hạn), các hành tinh lùn và các mặt trăng (vệ tinh) của nó cũng như các thiên thạch và vô số các phần tử nhỏ hơn mảnh vụn.
Kích thước và khoảng cách
Hệ mặt trời của chúng ta trải dài xa hơn 8 hành tinh có quỹ đạo quay quanh Mặt trời. Hệ mặt trời còn có cả Vành Đai Kuiper chạy qua quỹ đạo của Sao Hải Vương. Nó là một vòng các thiên thể lạnh giá trú ngụ rải rác, phần đa đều nhỏ hơn thiên thạch nổi tiếng nhất của Vành Đai Kuiper, hành tinh lùn Sao Diêm Vương.
Hành tinh lùn Sao Diêm Vương.
Ở bên ngoài các tua của Vành đai Kuiper là Đám Mây Oort. Chiếc vỏ hình cầu khổng lồ này bao quanh hệ mặt trời của chúng ta. Nó chưa bao giờ được trông thấy trực tiếp nhưng sự tồn tại của nó được tiên đoán dựa trên các mô hình hóa chuẩn xác và những theo dõi các sao chổi chắc chắn hình thành từ đó.
Đám Mây Oort được hình thành từ các mảnh băng của các mảnh vụn vũ trụ có kích thước bằng các quả núi và đôi khi còn lớn hơn, quay quanh Mặt Trời của chúng ta với khoảng cách 1,6 năm ánh sáng. Chiếc vỏ vật chất này dày, trải rộng từ 5.000 đến 100.000 đơn vị thiên văn. Mỗi đơn vị thiên văn (viết tắt là AU) là khoảng cách từ Mặt Trời tới Trái Đất, hay vào khoảng 150 triệu km. Đám mây Oort là ranh giới tác dụng lực hút của Mặt Trời, nơi mà các thiên thạch có thể xoay quanh và trở về gần với Mặt Trời của chúng ta hơn.
Bầu khí quyển giàu khí heli của Mặt Trời hoàn toàn không trải rộng. Bầu khí quyển sủi tăm này được tạo thành bởi gió mặt trời - một luồng khí tích điện thổi từ Mặt Trời ra phía ngoài theo mọi hướng. Ranh giới nơi gió mặt trời này bất ngờ bị làm chậm lại bởi áp suất của các luồng khí từ giữa các vì sao được gọi là đường giới hạn xung đột. Tình trạng này xảy ra ở khoảng cách 80 đến 100 đơn vị thiên văn.
Hai tàu vũ trụ của NASA được phóng đi năm 1977 đã bay qua đường va chạm kết thúc. Tàu Voyager 1 năm 2004 và tàu Voyager 2 năm 2007. Nhưng, sẽ còn mất nhiều nghìn năm trước khi hai con tàu này rời khỏi Đám Mây Oort.
Sự hình thành
Hệ mặt trời của chúng ta hình thành cách đây khoảng 4,5 triệu năm từ một khối khí và bụi dày đặc giữa các vì sao. Đám bụi này vỡ tung, có lẽ vì áp suất không khí lớn gây ra bởi một vụ nổ của một ngôi sao gần đó, gọi là siêu tân sinh. Khi đám bụi này vỡ tung, nó hình thành nên một tinh vân mặt trời - một đĩa vật chất hình xoắn ốc, xoay tròn.
Ở trung tâm, lực hút kéo càng ngày càng nhiều vật chất vào trong. Dần dần áp suất trong phần lõi trở nên mạnh đến mức các phân tử hydro bắt đầu kết hợp lại tạo thành khí heli, giải phóng ra nguồn năng lượng khủng khiếp. Nhờ đó, Mặt Trời của chúng ta được sinh ra và dần dà tích lũy hơn 99% vật chất sẵn có.
Vật chất ở xa bên ngoài hệ này hơn cũng kết khối lại. Những khối vật chất này va chạm với các khối khác, tạo nên các thiên thạch lớn hơn. Một vài trong số chúng đủ lớn để có thể giữ được lực hút vào bên trong tạo thành hình cầu, trở thành các hành tinh, các hành tinh lùn và các mặt trăng lớn. Những vật chất khác, không hình thành các hành tinh: vành đai thiên thạch được tạo bởi các miếng và viên thiên thạch trong thời kỳ đầu của hệ mặt trời không bao giờ sáp nhập hoàn toàn lại với nhau để tạo thành một hành tinh. Các mảnh vỡ nhỏ hơn sót lại trở thành các thiên thạch, sao chổi, tiểu hành tinh và các mặt trăng nhỏ, hình dạng bất định.
Cấu tạo
Thứ tự sắp xếp các hành tinh và các thiên thạch khác trong hệ mặt trời phụ thuộc vào cách hệ mặt trời được hình thành. Gần nhất là Mặt Trời, khối vật chất cứng duy nhất có thể chịu được sức nóng khi hệ mặt trời còn trẻ. Vì lý do này, hành tinh đầu tiên trong 4 hành tinh - Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa - là các địa tinh. Chúng có kích thước nhỏ với bề mặt rắn chắc.
Trong khi đó, các vật chất chúng ta vẫn thường thấy như băng, nước lỏng hoặc khí đã tồn tại trong những vùng bên ngoài hệ mặt trời trẻ này. Lực hút kéo những vật chất này lại với nhau và đó là nơi chúng ta tìm thấy các hành tinh khí Sao Mộc và Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.
Khả năng có sự sống
Hệ mặt trời của chúng ta là nơi duy nhất mà chúng ta biết có sự sống nhưng càng khám phá ra xa hơn, chúng ta càng nhận thấy sự sống có thể tồn tại trên các hành tinh khác. Cả mặt trăng của Sao Mộc và mặt trăng Enceladus của Sao Thổ đề có toàn bộ những đại dương nước mặn dưới những lớp vỏ dày, đóng băng.
Mặt trăng
Có hơn 150 mặt trăng được biết đến trong hệ mặt trời của chúng ta và còn một vài mặt trăng nữa đang chờ công nhận. Trong số 8 hành tinh, Sao Thủy và Sao Kim là những hành tinh duy nhất không có mặt trăng. Các hành tinh khổng lồ chiếm phần lớn các mặt trăng. Sao Mộc và Sao Thổ từ lâu đã dẫn đầu hệ mặt trời của chúng ta về số lượng mặt trăng. Về một vài phương diện, đám mặt trăng quay quanh những hành tinh này giống những phiên bản hệ mặt trời thu nhỏ. Sao Diêm Vương, nhỏ hơn mặt trăng của chúng ta, có 5 mặt trăng quay theo quỹ đạo của nó, trong đó có Charon, mặt trăng lớn đến nỗi làm cho Sao Diêm Vương bị lắc lưu. Ngay đến các thiên thạch nhỏ cũng có những mặt trăng. Năm 2007, các nhà khoa học tìm thấy thiên thạch 3122 Florence có hai mặt trăng nhỏ.
6 bức ảnh màu góc hẹp được tạo thành từ bức "chân dung" đầu tiên của hệ mặt trời được chụp bởi tàu vũ trụ Voyager 1 của NAS, bay cách Trái Đất 4 tỷ dặm và nghiêng 32 độ trên vùng nguyệt thực.
