Quả địa cầu là mô hình thu nhỏ của hành tinh nào trong hệ Mặt Trời

"Solar" đổi hướng tới đây. Đối với tên của ca sĩ, xem Solar [ca sĩ]. Đối với bài về nhóm nhạc, xem Lunarsolar.

Hệ Mặt Trời [hay Thái Dương Hệ][a] là một hệ hành tinh có Mặt Trời ở trung tâm và các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời, tất cả chúng được hình thành từ sự suy sụp của một đám mây phân tử khổng lồ cách đây gần 4,6 tỷ năm. Đa phần các thiên thể quay quanh Mặt Trời, và khối lượng tập trung chủ yếu vào 8 hành tinh[e] có quỹ đạo gần tròn và mặt phẳng quỹ đạo gần trùng khít với nhau gọi là mặt phẳng hoàng đạo. 4 hành tinh nhỏ vòng trong gồm: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa - người ta cũng còn gọi chúng là các hành tinh đá do chúng có thành phần chủ yếu từ đá và kim loại. 4 hành tinh khí khổng lồ vòng ngoài có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với 4 hành tinh vòng trong. Hai hành tinh lớn nhất, Sao Mộc và Sao Thổ có thành phần chủ yếu từ heli và hiđrô; và hai hành tinh nằm ngoài cùng, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có thành phần chính từ băng, như nước, amonia và methan, và đôi khi người ta lại phân loại chúng thành các hành tinh băng khổng lồ. Có 6 hành tinh và 3 hành tinh lùn có các vệ tinh tự nhiên quay quanh.[b] Các vệ tinh này được gọi là "Mặt Trăng" theo tên gọi của Mặt Trăng của Trái Đất. Mỗi hành tinh vòng ngoài còn có các vành đai hành tinh chứa bụi, hạt và vật thể nhỏ quay xung quanh.

• [Ceres
• Pluto
• Haumea
• Makemake
• Eris]

Hệ Mặt Trời cũng chứa 2 vùng tập trung các thiên thể nhỏ hơn. Vành đai tiểu hành tinh nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, có thành phần tương tự như các hành tinh đá với đa phần là đá và kim loại. Bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương là các vật thể ngoài Sao Hải Vương có thành phần chủ yếu từ băng như nước, amonia, methan. Giữa 2 vùng này, có 5 thiên thể điển hình về kích cỡ, Ceres, Pluto, Haumea, Makemake và Eris, được coi là đủ lớn đủ để có dạng hình cầu dưới ảnh hưởng của chính lực hấp dẫn của chúng, và được các nhà thiên văn phân loại thành hành tinh lùn.[e] Ngoài ra có hàng nghìn thiên thể nhỏ nằm giữa 2 vùng này, có kích thước thay đổi, như sao chổi, centaurs và bụi liên hành tinh, chúng di chuyển tự do giữa 2 vùng này.

Mặt Trời phát ra các dòng vật chất plasma, được gọi là gió Mặt Trời, dòng vật chất này tạo ra một bong bóng gió sao trong môi trường liên sao gọi là nhật quyển, nó mở rộng ra đến tận biên giới của đĩa phân tán. Đám mây Oort giả thuyết, được coi là nguồn cho các sao chổi chu kỳ dài, có thể tồn tại ở khoảng cách gần 1.000 lần xa hơn nhật quyển.

Chuyển động theo quỹ đạo elip của các hành tinh.

Thiên thể chính trong hệ Mặt Trời là Mặt Trời, 1 ngôi sao kiểu G2 thuộc dãy chính chứa 99,86% khối lượng của cả hệ và vượt trội về lực hấp dẫn.[10] 4 hành tinh khí khổng lồ của hệ chiếm 99% khối lượng còn lại, và khối lượng Sao Mộc kết hợp với khối lượng Sao Thổ thì chiếm >90% so với khối lượng tất cả các thiên thể khác.[c]

Hầu hết các thiên thể lớn có mặt phẳng quỹ đạo gần trùng mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất, gọi là mặt phẳng hoàng đạo. Mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh nằm rất gần với mặt phẳng hoàng đạo, trong khi các sao chổi và vật thể trong vành đai Kuiper thường có mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 1 góc lớn so với mặt phẳng hoàng đạo.[11][12] Mọi hành tinh và phần lớn các thiên thể khác quay quanh Mặt Trời theo chiều tự quay của Mặt Trời [ngược chiều kim đồng hồ, khi nhìn từ trên cực Bắc của Mặt Trời]. Nhưng cũng có một số ngoại lệ, như sao chổi Halley lại quay theo chiều ngược lại.

Cấu trúc tổng thể của những vùng trong hệ Mặt Trời được vẽ ở hình bên chứa Mặt Trời, 4 hành tinh vòng trong tương đối nhỏ được bao xung quanh bởi 1 vành đai các tiểu hành tinh đá, 4 hành tinh khí khổng lồ được bao xung quanh bởi vành đai Kuiper chứa các thiên thể băng đá. Các nhà thiên văn học đôi khi không chính thức chia cấu trúc hệ Mặt Trời thành các vùng tách biệt. Hệ Mặt Trời bên trong bao gồm 4 hành tinh đá và vành đai tiểu hành tinh chính. Hệ Mặt Trời bên ngoài nằm bên ngoài vành đai tiểu hành tinh chính, bao gồm 4 hành tinh khí khổng lồ.[13] Từ khi khám phá ra vành đai Kuiper, phần bên ngoài của hệ Mặt Trời được coi là một vùng riêng biệt chứa các vật thể nằm bên ngoài Sao Hải Vương.[14]

Những định luật của Kepler về chuyển động thiên thể miêu tả quỹ đạo của các vật thể quay quanh Mặt Trời. Theo định luật Kepler, mỗi vật thể chuyển động theo quỹ đạo hình elip với Mặt Trời là 1 tiêu điểm. Các vật thể gần Mặt Trời hơn [với bán trục lớn nhỏ hơn] sẽ chuyển động nhanh hơn, do chúng chịu nhiều ảnh hưởng của trường hấp dẫn Mặt Trời hơn. Trên quỹ đạo elip, khoảng cách từ thiên thể tới Mặt Trời thay đổi trong 1 chu kỳ quỹ đạo. Vị trí thiên thể gần nhất với Mặt Trời gọi là cận điểm quỹ đạo, trong khi điểm trên quỹ đạo xa nhất so với Mặt Trời gọi là viễn điểm quỹ đạo. Trong hệ Mặt Trời, quỹ đạo của các hành tinh gần tròn, trong khi nhiều sao chổi, tiểu hành tinh và các vật thể thuộc vành đai Kuiper có quỹ đạo hình elip rất dẹt.

Khoảng cách thực tế giữa các hành tinh là rất lớn, tuy nhiên nhiều minh họa về hệ Mặt Trời vẽ khoảng cách quỹ đạo của các hành tinh đều nhau. Thực tế, đối với các hành tinh hay vành đai nằm càng xa Mặt Trời, thì khoảng cách giữa quỹ đạo của chúng càng lớn. Ví dụ, Sao Kim có khoảng cách đến Mặt Trời lớn hơn 0,33 đơn vị thiên văn [AU][d] so với khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời, trong khi của Sao Thổ cách xa 4,3 AU so với Sao Mộc, và Sao Hải Vương cách xa 10,5 AU so với Sao Thiên Vương. Nhiều nỗ lực đã thực hiện nhằm xác định tương quan khoảng cách giữa quỹ đạo của các hành tinh [ví dụ, quy luật Titius-Bode],[15] nhưng chưa có 1 lý thuyết nào được chấp nhận.

Đa phần các hành tinh trong hệ Mặt Trời sở hữu 1 hệ thứ cấp của chúng, có các vệ tinh tự nhiên hoặc vành đai hành tinh quay quanh hành tinh. Các vệ tinh này còn được gọi là Mặt Trăng. 2 vệ tinh tự nhiên Ganymede của Sao Mộc và Titan của Sao Thổ còn lớn hơn cả Sao Thủy]. Các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, thậm chí cả 1 vệ tinh của Sao Thổ còn có các vành đai hành tinh là những dải mỏng chứa các hạt vật chất nhỏ quay quanh chúng. Hầu hết các vệ tinh tự nhiên lớn nhất đều quay đồng bộ với một mặt bán cầu luôn hướng về phía hành tinh.

Những thiên thể vòng trong có thành phần chủ yếu là đá,[16] tên gọi chung cho các hợp chất có điểm nóng chảy cao, như silicat, sắt hay nikel, tất cả vẫn duy trì ở trạng thái rắn từ khi trong giai đoạn tinh vân tiền hành tinh.[17] Sao Mộc và Sao Thổ có thành phần chủ yếu là khí, thuật ngữ thiên văn học cho những vật liệu có điểm nóng chảy cực thấp và áp suất hơi cao như hiđrô, heli, và neon, chúng luôn luôn ở pha khí trong các tinh vân.[17] Băng, như nước, methan, ammoniac, hiđrô sulfide và cacbon dioxide,[16] có điểm nóng chảy lên tới vài trăm Kelvin, trong khi pha của chúng lại phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ môi trường xung quanh.[17] Chúng có thể tìm thấy dưới dạng băng, chất lỏng, hay khí trong nhiều nơi thuộc hệ Mặt Trời, trong khi trong các tinh vân chúng chỉ ở trạng thái băng [rắn] hoặc khí.[17] Các chất băng đá là thành phần chủ yếu trên các Mặt Trăng của các hành tinh khí khổng lồ, cũng như chiếm phần lớn trong thành phần của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương [gọi là các "hành tinh băng đá khổng lồ"] và trong rất nhiều các vật thể nhỏ nằm bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương.[16][18] Các chất khí và băng trong thiên văn học cùng được gọi là chất dễ bay hơi [volatiles].[19]

Bài chi tiết: Mặt Trời

Mặt Trời là ngôi sao ở trung tâm và nổi bật nhất trong Thái Dương Hệ. Khối lượng khổng lồ của nó [332.900 lần khối lượng Trái Đất][20] tạo ra nhiệt độ và mật độ đủ lớn tại lõi để xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân,[21] làm giải phóng 1 lượng năng lượng khổng lồ, phần lớn phát xạ vào không gian dưới dạng bức xạ điện từ, với cực đại trong dải quang phổ 400-700 nm mà chúng ta gọi là ánh sáng khả kiến.[22]

Mặt Trời được phân loại thành sao lùn vàng kiểu G2, nhưng tên gọi này hay gây ra sự hiểu nhầm khi so sánh nó với đại đa số các sao trong Ngân Hà, Mặt Trời lại là 1 ngôi sao lớn và sáng.[23] Các ngôi sao được phân loại theo biểu đồ Hertzsprung-Russell, biểu đồ thể hiện độ sáng của sao với nhiệt độ bề mặt của nó. Nói chung, các sao sáng hơn thì nóng hơn. Mặt Trời nằm ở bên phải của đoạn giữa 1 dải gọi là dải chính trên biểu đồ. Tuy nhiên, số lượng các sao sáng hơn và nóng hơn Mặt Trời là hiếm, trong khi đa phần là các sao mờ hơn và lạnh hơn, gọi là sao lùn đỏ, chúng chiếm tới 85% số lượng sao trong dải thiên hà.[23][24]

Người ta tin rằng với vị trí của Mặt Trời trên dải chính như vậy thì đây là một ngôi sao đang trong "cuộc sống mãnh liệt", nó vẫn chưa bị cạn kiệt nguồn nhiên liệu hiđrô cho các phản ứng tổng hợp hạt nhân. Mặt Trời đang sáng hơn; trong buổi đầu của sự tiến hóa nó chỉ sáng bằng 70% so với độ sáng ngày nay.[25]

Mặt Trời còn là sao loại I về đặc tính kim loại; do nó sinh ra trong giai đoạn muộn của sự tiến hóa vũ trụ, và nó chứa nhiều nguyên tố nặng hơn hiđrô và heli [trong thiên văn học, những nguyên tố nặng hơn hiđrô và heli được gọi là nguyên tố "kim loại"] so với các ngôi sao già loại II.[26] Các nguyên tố nặng hơn hiđrô và heli được hình thành tại lõi của các sao già và sao nổ tung, do vậy thế hệ sao đầu tiên đã phải chết trước khi vũ trụ được làm giàu bởi những nguyên tố nặng này. Những sao già nhất chứa rất ít kim loại, trong khi những sao sinh muộn hơn có nhiều hơn. Tính kim loại cao được cho là yếu tố quan trọng cho sự phát triển thành một hệ hành tinh quay quanh Mặt Trời, do các hành tinh hình thành từ sự bồi tụ các nguyên tố "kim loại".[27]

Môi trường liên hành tinh

Bài chi tiết: Môi trường liên hành tinh

Cùng với ánh sáng, Mặt Trời phát ra 1 dòng liên tục các hạt tích điện [plasma] gọi là gió Mặt Trời. Dòng hạt này trải rộng ra bên ngoài với vận tốc gần 1,5 triệu km/h,[28] tạo ra vùng khí quyển loãng [Nhật quyển] thấm vào toàn bộ Hệ Mặt Trời đến khoảng cách ít nhất 100 AU.[29] Đây chính là môi trường liên hành tinh. Các bão từ trên bề mặt Mặt Trời, như bùng nổ Mặt Trời [solar flare] và sự giải phóng vật chất ở vành nhật hoa [coronal mass ejection], gây nhiễu loạn nhật quyển, tạo ra thời tiết không gian.[30] Cấu trúc lớn nhất bên trong nhật quyển là dải dòng điện nhật quyển [heliospheric current sheet], 1 dạng xoắn ốc được tạo ra do hoạt động của từ trường quay của Mặt Trời lên môi trường liên hành tinh.[31][32]

Từ trường Trái Đất bảo vệ bầu khí quyển của nó không bị gió Mặt Trời tước đi. Sao Kim và Sao Hỏa có từ trường rất nhỏ hoặc không tồn tại, do vậy gió Mặt Trời dần dần đã thổi bay bầu khí quyển của các hành tinh này.[33] Sự kiện đại giải phóng vật chất ở vành nhật hoa và những sự kiện tương tự đẩy một lượng lớn vật chất từ bề mặt Mặt Trời vào không gian. Tương tác của dải dòng điện nhật quyển và gió Mặt Trời với từ trường của Trái Đất tạo ra những va chạm của dòng các hạt tích điện với phía trên của bầu khí quyển Trái Đất, tạo ra hiện tượng cực quang ở những vùng gần các cực từ địa lý.

Tia vũ trụ có nguồn gốc từ bên ngoài hệ Mặt Trời. Nhật quyển là lá chắn bảo vệ một phần cho hệ Mặt Trời, và từ trường của các hành tinh cũng ngăn chặn bớt các tia vũ trụ cho hành tinh. Mật độ của tia vũ trụ trong môi trường liên hành tinh và cường độ của từ trường Mặt Trời thay đổi theo thời gian, do vậy mức độ các tia vũ trụ trong hệ Mặt Trời cũng thay đổi mặc dù người ta không biết rõ lượng thay đổi là bao nhiêu.[34]

Môi trường liên hành tinh cũng chứa ít nhất 2 vùng bụi vũ trụ có hình đĩa. Đĩa thứ nhất, đám mây bụi liên hành tinh nằm ở hệ Mặt Trời bên trong và gây ra ánh sáng hoàng đạo. Đĩa này có khả năng hình thành bên trong vành đai tiểu hành tinh gây ra bởi sự va chạm với các hành tinh.[35] Đĩa thứ 2 nằm trong khoảng từ 10-40 AU, và có lẽ được tạo ra từ sự va chạm tương tự với bên trong vành đai Kuiper.[36][37]

Vòng trong Hệ Mặt Trời bên trong bao gồm các hành tinh đất đá và vành đai tiểu hành tinh.[38], có thành phần chủ yếu từ silicat và các kim loại. Các thiên thể thuộc vùng này nằm khá gần Mặt Trời; bán kính của vùng này nhỏ hơn khoảng cách giữa Sao Mộc và Sao Thổ.

Các hành tinh vòng trong

Bài chi tiết: Hành tinh kiểu Trái Đất

4 hành tinh vòng trong là hành tinh đá có trong lượng riêng khá cao, với thành phần từ đá, có ít hoặc không có Mặt Trăng, và không có hệ vành đai quay quanh như các hành tinh vòng ngoài. Thành phần chính của chúng là các khoáng vật khó nóng chảy, như silicat tạo nên lớp vỏ và lớp phủ, và những kim loại như sắt và niken tạo nên lõi của chúng. 3 trong 4 hành tinh [Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa] có bầu khí quyển đủ dày để sinh ra các hiện tượng thời tiết; tất cả đều có những hố va chạm và sự kiến tạo bề mặt như thung lũng tách giãn và núi lửa. Thuật ngữ hành tinh vòng trong không nên nhầm lẫn với hành tinh bên trong, ám chỉ những hành tinh gần Mặt Trời hơn Trái Đất [như Kim Tinh và Thủy Tinh].

Sao Thủy [Mercury]

Sao Kim [Venus]

Trái Đất [Earth]

Sao Hỏa [Mars]

Vành đai tiểu hành tinh

Bài chi tiết: Vành đai tiểu hành tinh

Tiểu hành tinh hầu hết là những vật thể nhỏ trong hệ Mặt Trời [e] với thành phần chủ yếu là đá khó nóng chảy và khoáng vật kim loại.[51]

Vành đai tiểu hành tinh chính nằm giữa quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc, khoảng cách từ 2,3-3,3 AU tính từ Mặt Trời. Các nhà thiên văn cho rằng vành đai này là tàn dư từ sự hình thành hệ Mặt Trời mà chúng không thể hợp lại thành 1 thiên thể do sự giao thoa hấp dẫn với Sao Mộc.[52]

Các tiểu hành tinh có kích cỡ từ vài trăm kilômét đến kích cỡ vi mô. Mọi tiểu hành tinh, ngoại trừ Ceres, được phân loại thành các thiên thể nhỏ trong hệ Mặt Trời, nhưng một số tiểu hành tinh như Vesta và Hygieia có thể được phân loại lại thành hành tinh lùn nếu chúng có thể hiện đã trải qua trạng thái cân bằng thủy tĩnh.[53]

Vành đai tiểu hành tinh chứa vài chục nghìn, có thể tới vài triệu các vật thể có đường kính trên 1 kilômét.[54] Mặc dù thế, tổng khối lượng của vành chính chỉ hơi lớn hơn 1/1000 khối lượng của Trái Đất.[55] Vành đai chính có các tiểu hành tinh phân bố khá thưa thớt; các tàu thám hiểm không gian dễ vượt qua vành đai này mà không bị va chạm với các vật thể. Tiểu hành tinh với đường kính từ 10−4 - 10 m được phân loại thành thiên thạch.[56]

Ceres

Nhóm tiểu hành tinh

Những tiểu hành tinh trong vành đai chính được chia thành nhóm tiểu hành tinh và họ tiểu hành tinh dựa trên các đặc tính quỹ đạo của chúng. Mặt Trăng tiểu hành tinh là những tiểu hành tinh quay quanh tiểu hành tinh lớn hơn. Chúng không được phân biệt rõ ràng với Mặt Trăng của các hành tinh, thỉnh thoảng các Mặt Trăng tiểu hành tinh có kích cỡ lớn bằng tiểu hành tinh mà nó quay quanh. Vành đai tiểu hành tinh cũng chứa sao chổi mà có khả năng các sao chổi từ vành đai này là nguồn cung cấp nước cho Trái Đất.[58]

Các tiểu hành tinh Troia nằm ở vùng lân cận với các điểm Lagrange L4 và L5 của Sao Mộc [những vùng ổn định về hấp dẫn, có thể đi trước hoặc theo sau hành tinh trên quỹ đạo của nó]; thuật ngữ "thiên thể Troia" cũng sử dụng cho các vật thể nhỏ đối với các hành tinh khác hoặc cho các vệ tinh nhân tạo của Trái Đất. Các tiểu hành tinh Hilda có cộng hưởng quỹ đạo 2:3 với Sao Mộc; tức là chúng chuyển động quanh Mặt Trời được 3 vòng quỹ đạo thì Sao Mộc quay quanh Mặt Trời được 2 vòng quỹ đạo.[59]

Vòng trong hệ Mặt Trời cũng có các tiểu hành tinh gần Trái Đất chuyển động hỗn loạn, rất nhiều trong số chúng có quỹ đạo cắt với quỹ đạo của các hành tinh vòng trong.[60][61]

Vùng bên ngoài của hệ Mặt Trời gồm các hành tinh khí khổng lồ và các vệ tinh tự nhiên của chúng. Nhiều sao chổi chu kỳ ngắn, bao gồm các tiểu hành tinh centaur, cũng nằm trong vùng này. Do khoảng cách đến Mặt Trời lớn, các thiên thể lớn trong vùng bên ngoài hệ Mặt Trời chứa tỉ lệ cao các chất dễ bay hơi như nước, amonia và methan so với các vật liệu đá của thành phần các hành tinh vòng trong hệ Mặt Trời, và khi nhiệt độ càng thấp cho phép các hợp chất dễ bay hơi tồn tại được dưới dạng rắn.

Hành tinh vòng ngoài

Bài chi tiết: Hành tinh khí khổng lồ

4 hành tinh vòng ngoài, hay 4 hành tinh khí khổng lồ [hoặc các hành tinh kiểu Mộc Tinh], chiếm tới 99% tổng khối lượng của các thiên thể quay quanh Mặt Trời.[c] Sao Mộc và Sao Thổ là 2 hành tinh lớn nhất và chứa đại đa số hiđrô và heli; Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có khối lượng nhỏ hơn [900 so với mặt phẳng hoàng đạo. Thiên Vương Tinh có lõi lạnh hơn nhiều so với các hành tinh khí khổng lồ khác và nhiệt lượng bức xạ vào không gian cũng nhỏ.[65] Sao Thiên Vương có 27 vệ tinh tự nhiên đã biết, lớn nhất theo thứ tự từ lớn đến nhỏ là Titania, Oberon, Umbriel, Ariel và Miranda.

Sao Hải Vương [Neptune]

Sao chổi [Comet]

Bài chi tiết: Sao chổi

Sao chổi là các vật thể nhỏ trong Thái Dương Hệ,[e] đường kính điển hình chỉ vài kilômét, thành phần chủ yếu là những hợp chất băng dễ bay hơi. Chúng có độ lệch tâm quỹ đạo khá lớn, đa phần có điểm cận nhật nằm bên trong quỹ đạo của các hành tinh vòng trong và điểm viễn nhật nằm bên ngoài Pluto. Khi 1 sao chổi đi vào vùng hệ Mặt Trời bên trong, do đến gần Mặt Trời hơn làm cho bề mặt băng của nó chuyển tới trạng thái thăng hoa và ion hóa, tạo ra một dải bụi và khí dài thoát ra từ nhân sao chổi, hay là đuôi sao chổi, và có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Sao chổi chu kỳ ngắn có chu kỳ nhỏ hơn 200 năm. Sao chổi chu kỳ dài có chu kỳ hàng nghìn năm. Sao chổi chu kỳ ngắn được tin là có nguồn gốc từ vành đai Kuiper trong khi các sao chổi chu kỳ dài như Hale-Bopp, nó được cho là có nguồn gốc từ đám mây Oort. Nhiều nhóm sao chổi, như nhóm sao chổi Kreutz, hình thành từ sự tách vỡ của sao chổi lớn hơn.[68] Một số sao chổi có quỹ đạo hyperbol có nguồn gốc từ ngoài Hệ Mặt Trời và vấn đề xác định chu kỳ quỹ đạo chính xác của chúng là việc khó khăn.[69] Một số sao chổi trước đây có các chất dễ bay hơi ở bề mặt bị thổi ra ngoài bởi gió Mặt Trời ấm được xếp loại vào tiểu hành tinh.[70]

Centaur

Bài chi tiết: Centaur [hành tinh vi hình]

Centaur là những vật thể băng đá có tính chất giống cả sao chổi và tiểu hành tinh, với bán trục lớn lớn hơn bán kính quỹ đạo của Sao Mộc [5,5 AU] và nhỏ hơn bán kính quỹ đạo Sao Thiên Vương [30 AU]. Centaur lớn nhất được biết đến, 10199 Chariklo, có đường kính khoảng 250 km.[71] Centaur đầu tiên được phát hiện, 2060 Chiron, cũng đã được xếp loại thành sao chổi [95P] do nó phát ra những dải bụi [đuôi bụi] khi nó đến gần Mặt Trời.[72]

Vùng bên ngoài Sao Hải Vương chứa các "vật thể ngoài Sao Hải Vương", và là 1 vùng còn chưa được thám hiểm nhiều. Nó bao gồm phần lớn các vật thể nhỏ [thiên thể lớn nhất có đường kính chỉ bằng 1/5 so với đường kính của Trái Đất và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với Mặt Trăng] thành phần chính là băng và đá. Vùng này thỉnh thoảng gọi là "hệ Mặt Trời phía ngoài", nhưng thuật ngữ này thường được hiểu là vùng bên ngoài vành đai tiểu hành tinh.

Vành đai Kuiper

Bài chi tiết: Vành đai Kuiper

Vành đai Kuiper, vùng hình thành đầu tiên, là 1 vành đai lớn chứa các mảnh vụn tương tự như vành đai tiểu hành tinh, nhưng nó chứa chủ yếu là băng.[73] Nó mở rộng từ 30-50 AU từ Mặt Trời. Trong vùng này có ít nhất 3 hành tinh lùn và còn lại là các vật thể nhỏ trong hệ Mặt Trời. Tuy thế nhiều vật thể lớn nhất trong vành đai Kuiper, như Quaoar, Varuna, và Orcus có thể sẽ được phân loại lại thành các hành tinh lùn. Các nhà thiên văn học ước lượng có trên 100.000 vật thể trong vành đai Kuiper có đường kính lớn >50 km, nhưng tổng khối lượng của vành đai này chỉ bằng khoảng 1/10 hoặc thậm chí 1/100 khối lượng của Trái Đất.[74] Nhiều vật thể thuộc vùng này có các vệ tinh quay quanh,[75] và nhiều vật thể có mặt phẳng quỹ đạo nằm bên ngoài mặt phẳng hoàng đạo.[76]

Vành đai Kuiper sơ bộ có thể chia thành vành đai "chính" và vành đai "cộng hưởng".[73] Vành đai cộng hưởng có quỹ đạo liên kết với Sao Hải Vương [ví dụ chúng quay trên quỹ đạo được 2 lần thì Sao Hải Vương đã quay trên quỹ đạo được 3 lần, hoặc 1 lần đối với 2 lần vòng quay của Sao Hải Vương]. Vành đai cộng hưởng đầu tiên nằm trong cùng quỹ đạo của Sao Hải Vương. Các vật thể trong vành đai "chính" không có quỹ đạo cộng hưởng với Sao Hải Vương, nằm trong phạm vi gần 39,4-47,7 AU.[77] Các vật thể trong vành đai "chính" còn được gọi là cubewanos, bắt nguồn từ vật thể đầu tiên trong vùng này được phát hiện, [15760] 1992 QB1, và nó vẫn còn ở trạng thái gần nguyên thủy với độ lệch tâm quỹ đạo nhỏ.[78]

Sao Diêm Vương và Charon

Pluto [khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 39 AU] là 1 hành tinh lùn, và là thiên thể lớn nhất đã từng được biết tới trong vành đai Kuiper. Khi nó được phát hiện ra vào năm 1930, nó đã được coi là hành tinh thứ 9 trong hệ Mặt Trời; nhưng điều này đã thay đổi vào năm 2006 với định nghĩa mới về hành tinh. Sao Diêm Vương có quỹ đạo với độ lệch tâm lớn và nghiêng 170 so với mặt phẳng hoàng đạo với điểm cận nhật cách Mặt Trời 29,7 AU [nằm bên trong quỹ đạo của Sao Hải Vương] và điểm viễn nhật cách Mặt Trời 49,5 AU. Sao Diêm Vương cộng hưởng quỹ đạo 3:2 với Sao Hải Vương. Các vật thể trong vành đai Kuiper mà quỹ đạo có cùng đặc điểm cộng hưởng này được gọi là các vật thể Plutino.[79]

Charon, vệ tinh lớn nhất của Pluto, đôi khi được miêu tả nó là một phần của hệ đôi với Pluto, do 2 thiên thể quay quanh 1 khối tâm hấp dẫn bên trên bề mặt của chúng [do vậy chúng hiện lên như là quay quanh nhau]. Xa hơn Charon, 2 vệ tinh nhỏ hơn rất nhiều là Nix và Hydra quay quanh hệ này.

Haumea và Makemake

Đĩa phân tán

Bài chi tiết: Đĩa phân tán

Đĩa phân tán chồng lên vành đai Kuiper và mở rộng ra khoảng cách xa hơn được cho là nơi xuất phát của nhiều sao chổi có chu kỳ ngắn. Các vật thể trong đĩa phân tán được cho là đã bị đẩy vào quỹ đạo bất thường do ảnh hưởng của lực hấp dẫn của sự di cư ra bên ngoài của Sao Hải Vương. Hầu hết các vật thể trong đĩa phân tán [SDOs] có điểm cận nhật nằm trong vành đai Kuiper nhưng điểm viễn nhật cách xa 150 AU so với Mặt Trời. Quỹ đạo của SDOs cũng có độ nghiêng lớn so với mặt phẳng hoàng đạo, và thường vuông góc với nó. Một số nhà thiên văn học coi đĩa phân tán chỉ là 1 vùng khác của vành đai Kuiper, và họ miêu tả các vật thể thuộc đĩa phân tán là "vật thể phân tán trong vành đai Kuiper."[82] Một số nhà thiên văn cũng phân loại các vật thể centaur như là các vật thể thuộc vành đai Kuiper phân tán bên trong cùng với các vật thể phân tán bên ngoài của đĩa phân tán.[83]

Eris

Eris [khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 68 AU] là vật thể lớn nhất từng được biết trong đĩa phân tán, với khối lượng lớn hơn của Sao Diêm Vương 25%[84] và đường kính bằng với đường kính của Pluto. Nó là hành tinh lùn có khối lượng lớn nhất trong số các hành tinh lùn đã biết. Eris có 1 vệ tinh là Dysnomia. Cũng như Pluto, quỹ đạo của nó có độ lệch tâm lớn với điểm cận nhật cách Mặt Trời 38,2 AU [gần bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Pluto] và điểm viễn nhật cách Mặt Trời 97,6 AU, đồng thời mặt phẳng quỹ đạo của nó nghiêng 1 góc lớn so với mặt phẳng hoàng đạo.

Điểm mà hệ Mặt Trời kết thúc và môi trường liên sao bắt đầu vẫn không được định nghĩa chính xác, biên giới này được cho là nơi áp suất đẩy ra của gió Mặt Trời cân bằng với trường hấp dẫn từ Mặt Trời. Giới hạn ảnh hưởng bên ngoài của gió Mặt Trời gần bằng bốn lần khoảng cách từ Sao Diêm Vương đến Mặt Trời; vùng nhật mãn này được coi là sự bắt đầu của môi trường liên sao.[29] Tuy nhiên, mặt cầu Roche của Mặt Trời, phạm vi ảnh hưởng của trường hấp dẫn của nó, được cho là mở rộng xa hơn hàng nghìn lần.[85]

Nhật quyển

Bài chi tiết: Nhật quyển

Nhật quyển được chia thành 2 vùng tách biệt. Vùng bên trong được giới hạn bởi biên giới kết thúc sốc [termination shock]. Vùng ngoài giới hạn bởi biên giới kết thúc sốc và nhật mãn gọi là nhật bao. Gió Mặt Trời chuyển động với vận tốc gần 400 km/s cho đến khi nó va chạm với gió liên sao hay chính là dòng plasma trong môi trường liên sao. Tại điểm mà gió Mặt Trời có vận tốc nhỏ hơn vận tốc của âm thanh được gọi là biên giới kết thúc sốc [termination shock], cách Mặt Trời gần 80-100 AU theo hướng ngược với hướng gió Mặt Trời [ngược với hướng chuyển động của Mặt Trời trong môi trường liên sao] và