מסלולם של כוכבי הלכת במערכת השמש נמצא בקירוב עלמישור אחד – "מישור המילקה", המוגדר כמישור שעליו נמצא מסלול כדור הארץ סביב השמש. לעומת זאת, מסלולם של שביטים וגופים בחגורת קויפר נמצא לעיתים בזווית משמעותית יחסית למישור זה. כל כוכבי הלכת, כוכבי הלכת הננסיים ומרבית הגופים הקטנים במערכת השמש סובבים את השמש באותו כיוון – נגדכיוון השעון, אם מתבוננים מנקודה מעל הקוטב הצפוני של השמש.
בהתאם לחוק הראשון של קפלר, מסלולם של הגופים סביב השמש הואאליפטי, כאשר השמש נמצאת באחד המוקדים של האליפסה, ולכן המרחק מהשמש משתנה במהלך ההקפה. המרחק הקטן ביותר בין כוכב לכת לשמש קרוי "פריהליון", והמרחק הגדול ביותר קרוי "אפהליון". לכוכבי הלכת מסלולים בעליאקסצנטריות נמוכה, כלומר הם כמעטמעגליים. לעומת זאת,שביטים וחלק מהגופים הטרנס־נפטוניים נמצאים במסלולים אליפטיים בעלי אקסצנטריות גבוהה. החוק השני של קפלר והחוק השלישי שלו קובעים את הקשר בין המרחק מהשמש ומהירות התנועה של העצם שסביבה. לדוגמה, כוכב חמה, הקרוב ביותר לשמש, נע במהירות הגבוהה ביותר מבין כוכבי הלכת (47.4 ק"מ לשנייה בממוצע) – ואילו נפטון, כוכב הלכת המרוחק ביותר מהשמש, נע לאט מכל יתר כוכבי הלכת (5.4 ק"מ לשנייה בממוצע).
חוקי קפלר נובעים מכוח הכבידה הפועל בין השמש ובין העצמים הנוספים במערכת השמש, אולם העצמים השונים במערכת השמש מפעיליםכוח כבידה גם זה על זה. על כן, תנועתם המדויקת של גופים אלו סביב השמש ותנועת הירחים סביבם דורשת הסבר מדויק ומורכב יותר משימוש בחוקי קפלר ותו לא. בפועל מתקיימתתהודה מסלולית בין גופים שונים במערכת השמש. זו יכולה להיות תהודת מסלול־מסלול, למשל התהודה ביןאיו,אירופה וגנימד, שלושה מירחיו של צדק, או התהודה בין מסלולו של נפטון למסלולו של פלוטו ולמסלולם של גופים נוספים בחגורת קויפר. התהודה יכולה להתבטא גם כתהודת סיבוב־מסלול, כמו התהודה בין פלוטו לכארון, בין כדור הארץ לירח, או בין סיבובו של כוכב חמה סביב צירו לסיבובו סביב השמש.
אסטרונומים מודדים מרחקים במערכת השמש ביחידות אסטרונומיות (AU). יחידה אסטרונומית אחת שווה למרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, וגודלה 149,597,870ק"מ. כך למשל, פלוטו נמצא במרחק של 49.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש באפהליון ו־29.7 יחידות אסטרונומיות בפריהליון, ואילו צדק נמצא במרחק של 4.95 עד 5.46 יחידות אסטרונומיות במהלך ההקפה.
השמש, כוכבי הלכת וכוכבי הלכת הננסיים. הגדלים הם בקנה מידה, אך לא המרחקים
מערכת השמש מורכבת מגופים רבים, ומדי שנהמתגלים בה גופים חדשים. עד שנת 2006 היה מקובל לסווג תשעה מהגופים הגדולים שסובבים את השמש ככוכבי לכת. מסלולו החריג וגודלו הזעיר של פלוטו, כמו גם גילוי גופים דומים לו שחלקם גדולים ממנו הרחק מעבר למסלולו של נפטון הביאו להבנה שמדובר במחלקה נפרדת של עצמים – טרנס נפטוניים, "מעבר לנפטון". באוגוסט 2006 החליטהאיגוד האסטרונומי הבינלאומי לשנות את ההגדרה שלכוכב לכת ולהוסיף סוג נפרד של גופים, הקרויכוכבי לכת ננסיים. שאר הגופים במערכת השמש קרוייםגופים קטנים במערכת השמש. לכל כוכבי הלכת במערכת השמש, מלבד כוכב חמה ונוגה, יש ירחים משלהם הסובבים אותם. נכון לספטמבר 2008, 335 גופים מסווגים כירחים, מתוכם 167 ירחים הסובבים את שמונת כוכבי הלכת, 6 ירחים הסובבים כוכבי לכת ננסיים, והשאר סובבים אסטרואידים וגופים אחרים במערכת השמש.
ארבעת כוכבי הלכת צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון מכוניםענקי הגז. הם שונים משאר כוכבי הלכת בגודלם ובהרכבם. מסתם 0.133% מכלל מסת מערכת השמש, כך שיחד עם מסת השמש עצמה הם מרכיבים יותר מ־99.99% ממסת מערכת השמש.
כוכב לכת ננסי מוגדר כגוף העומד בשני הקריטריונים הראשונים של כוכב לכת, אבל אינו צריך לעמוד בקריטריון השלישי. כמו כן, אסור לכוכב לכת ננסי להיות ירח של עצם אחר. המניע הלא רשמי להוצאתפלוטו מרשימת כוכבי הלכת ופתיחת הקטגוריה החדשה היה כפול: זה עשרות שנים מאז התגלה מסלולו של פלוטו, הוא נחשב לחריג. הוא אינו מקיף את השמש במישור המילקה, והאקסצנטריות של מסלולו גדולה עד כדי כך שלעיתים הוא קרוב לשמש יותר מאשר נפטון. על כך נוספו תגליות של גופים בעלי גודל דומה לזה של פלוטו במערכת השמש החיצונית. כך למשל, בשנת 2003 התגלה העצםאריס, וחשבוהו לגדול מפלוטו (דבר זה הוכח כשגוי ב־2015).
אסטרונומים רבים טענו כי יש להגדיל את מספר כוכבי הלכת ל־10, ולעומתם טענו אחרים כי יש לשלול מפלוטו את מעמדו ולהותיר את מערכת השמש עם שמונה כוכבי לכת בלבד. הדבר עורר ויכוח על הגדרתו המדויקת של כוכב לכת, ולבסוף תוצאתו הייתה שלילת הסטטוס כוכב לכת מפלוטו ופתיחת קטגוריה חדשה של כוכבי לכת ננסיים.
עם כניסת ההחלטה לתוקף, שני הגופים הטרנס־נפטוניים פלוטו ואריס, יחד עם האסטרואידקרס, היו הגופים הראשונים שהוגדרו ככוכבי לכת ננסיים. בשנת 2008 קיבלו גם הגופים הטרנס־נפטונייםמאקה־מאקה והאומיה מעמד זהה. גופים נוספים עשויים להתווסף לרשימה בעתיד, עם גילוי עצמים חדשים או סיווג מחודש של גופים מוכרים.
גופים קטנים במערכת השמש הם גופים שאינם מתאימים להגדרת כוכב לכת, להגדרת כוכב לכת ננסי, וכן הם אינם ירחים של עצם אחר במערכת השמש. כל אותם גופים קטנים נותרים מסווגים על פי מיקומם במערכת השמש, והם מחולקים לשלוש קבוצות עיקריות:
אסטרואידים – גופים קטנים במערכת השמש הפנימית, בעיקר בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק. בין האסטרואידים יש גם כאלו שחגים במסלול פנימי יותר, קרוב לכדור הארץ, למשלאפופיס.
קנטאורים – גופים קטנים במערכת השמש התיכונה, בין צדק לנפטון.
שביטים – גופים קטנים, שלפחות בחלק ממסלולם יש להםהילה (מעטפת עשויה מקרח ואבק) או "זנב". המסלול שלהם אליפטי ובעל אקסצנטריות גבוהה,פרבולי אוהיפרבולי.
מבין הגופים הקטנים במערכת השמש ניתן להזכיר את האסטרואידיםפאלאס,יונו ווסטה, את הקנטאורכיירון, את כוכבי הלכת הננסייםסדנה,אורקוס וקוואוואר והגוף הטרנס-נפטוניורונה, הנמצאים בחגורת קויפר, בדיסק המפוזר ובעננת אורט. כל אלה כוכבי לכת מינוריים.
איור של מערכת השמש בראשית היווצרותההדמיית אמן שלהבועה המקומית ובה שלושת הכוכבים:אנטארס,השמש ומירזםמבנה גלקסיית שביל החלב – מערכת השמש מסומנת בנקודה הצהובה וניתן לראות את מיקומה על זרוע אוריון, במרכז הקואורדינטות
בשלב מסוים, הפרעה כלשהי, כנראהגל הלם מסופרנובה קרובה, גרמה ללחץ חזק על הערפילית הסולארית, והוא דחף את החומר כלפי פנים. כאשר הכבידה שפעלה על החומר כלפי המרכז התגברה על לחץ הגזים שפעל כלפי חוץ, החלה הערפילית לקרוס במהירות. הערפילית התחממה בתהליך הקריסה בשל הגידול בצפיפות, ובעקבותשימור התנע הזוויתי היא החלה להסתובב במהירות גדולה[3]. מאחר שהקריסה הכבידתית יעילה יותר בכיוון ציר הסיבוב, הערפילית הפכה לשטוחה יותר ויותר. במרכז הערפילית, שם התרכז רוב החומר, החלה להיווצר השמש.
מענן זה של אבק וגזים נוצרו גם כוכבי הלכת. מקורם של כוכבי הלכת בגופים קטנים יותר, הקרוייםפלנטסימלים, וגודלם קילומטרים אחדים. גופים אלו תפחו וגדלו בעקבות התאחדות וספיחת אבק במשך מיליוני שנה. מערכת השמש הפנימית הייתה חמה, ולכןתרכובות מימן (כמומתאן) לא יכלו להתעבות בה. כוכבי הלכת שנוצרו שם היו קטנים יחסית (הם מכילים כ־0.6% מהחומר של הדיסקה הפלנטרית), והיו מורכבים בעיקר מחומרים בעלינקודת התכה גבוהה כמוסיליקטים ומתכות. גופים סלעיים אלה הפכו בסופו של דבר לכוכבי הלכת הארציים.
רחוק יותר מהשמש, נוצרה חגורת האסטרואידים שנמצאת על הגבול הכבידתי שבין השמש לכוכב הלכת הענק צדק. החומר בחגורה זו לא הצליח להתמזג לכדי כוכב לכת בשל ההשפעה הכבידתית החזקה של צדק. רחוק עוד יותר מהשמש, מעבר לקו הכפור, התפתחו ענקי הגזים, שהיו מסיביים מספיק כדי לשמור על "האטמוספירה הראשונית" של מימן והליום. מנגד, כוכבי הלכת הארציים, שהיו קרובים יותר לשמש, איבדו עם הזמן את המימן וההליום שלהם, ויצרו "אטמוספירות משניות", בעקבותתהליכים וולקניים, פגיעת אסטרואידים, או במקרה של כדור הארץ, גם בעקבות הופעתבעלי חיים וצמחים.
כ־100 מיליון שנה לאחר שהחל התהליך, העלייה בלחץ המימן במרכז הערפילית שקרסה והעלייה בצפיפותו גרמו לטמפרטורת הליבה לעלות, והכוכב החל לבצעהיתוך גרעיני. מאז, ההיתוך הגרעיני שמתרחש בליבת השמש הוא מקור האנרגיה הראשי של מערכת השמש כולה. פעולת ההיתוך יצרהחום רב והפסיקה את תהליך הקריסה של השמש, עקב מצב שיווי המשקל שנוצר בין לחץ הגזים כלפי חוץ וכוח הכבידה כלפי פנים. למעשה, ההיתוך הגרעיני בליבת השמש השפיע על מערכת השמש כולה. בשלב זה נוצר הדף מתמשך, והוא היה האחראי לסילוק שאריות הגזים מהערפילית, ולהרס "האטמוספירה הראשונית" של כוכבי הלכת הארציים. סילוק שאריות החומר, שלא היו קשורות חזק לגופים הגדולים יחסית במערכת השמש, גרם להפסקת גדילתם של גופים אלו, ולהתייצבות המבנה של מערכת השמש בצורתמערכת כוכבי הלכת הדומה מאוד למערכת הנוכחית.
השמש () היאכוכב האם של מערכת השמש. רוב רובה של המסה במערכת השמש מרוכזת בשמש עצמה. השמש מסווגת ככוכב הסדרה הראשית מסוג G (ראודיאגרמת הרצשפרונג־ראסל), והיא בעלתסיווג ספקטרלי G2V. השמש נמצאת במחצית חייה לערך והיא מייצרתאנרגיה באמצעות היתוך גרעיני של מימן. בעוד כ־5 מיליארד שנה צפויה השמש לתפוח ולהפוך לענק אדום. גודלה יהיה כה גדול, עד שהיא עשויה לבלוע את כדור הארץ (אי הוודאות בסוגיה נובע מכך שייתכן כי מסלול כדור הארץ יתרחק מהשמש. במסלול הנוכחי כדור הארץ ייבלע). לאחר שתכלה את מקורות האנרגיה שלה, תפלוט השמש את השכבות החיצוניות, הן ייהפכו לערפילית פלנטרית, ואילו השמש עצמה תהפוך לננס לבן, בלי לעבור פיצוץסופרנובה. כעבור עשרות מיליארדי שנה נוספים צפוי הננס הלבן להתקרר ולהפוך לננס שחור – כוכב קטן ואפל.
עקב פעילותהיתוך גרעיני פולטת השמש באופן קבוע זרם של חלקיקים טעונים (פלזמה), הידוע כרוח השמש, במהירויות של בין 300 ל־600 קילומטרים בשנייה. הדבר יוצר מעיןאטמוספירה הנקראתהליוספירה, והיא מגיעה למרחק של עד 100 יחידות אסטרונומיות מהשמש. סביבה זו נקראת בשםהתווך הבין־כוכבי. הסיבוביות של השמש משפיעה במקביל עםהשדה המגנטי שלה על התווך הבין־כוכבי ויוצרת אתהשדה המגנטי הבין־כוכבי. שני הכוחות המנוגדים של הרוח הסולארית, שדוחפת חומר החוצה, וכוחות הכבידה המגנטיים של השמש, שמושכים את החומר פנימה, יוצרים מערכת יציבה של כוכבי לכת.
השמש עשירה בחומר, דבר המרמז על כך שהיא עצם גלקטי חדש יחסית, שנולד בשלבים המאוחרים של אבולוציית היקום. הואיל וכך, היא מכילה חומרים כבדים מהליום וממימן (משמע "מתכות" בניב האסטרונומי) בכמות רבה יותר, יחסית לכוכבים ותיקים יותר הנמצאים למשל בצבירים כדוריים. מאחר שההליום והמימן נוצרו בתהליך הפיצוץ של הכוכבים העתיקים, הדור ההוא של הכוכבים היה צריך למות כדי שהיקום יעשיר את עצמו בחומרים כבדים. זו הסיבה אפוא לכך שכוכבים עתיקים מכילים מעט מתכות, ואילו הכוכבים החדשים יותר מכילים חומרים כבדים בכמות רבה יותר. בזמן היווצרות מערכת השמש, קיומם של החומרים הכבדים היה מרכיב מפתח בהתפתחותמערכת כוכבי הלכת, מאחר שהכוכבים צמחו בעזרת החומרים האלה.
מערכת השמש הפנימית מכילה ארבעה כוכבי לכת המסווגים בקבוצתכוכבי הלכת הארציים, והם ארבעת כוכבי הלכת הראשונים במערכת השמש שנמצאים קרוב לשמש –כוכב חמה,נוגה,כדור הארץ ומאדים. הם מאופיינים בדחיסותם ובהרכבם הסלעי, ובניגוד לענקי הגז יש להם בוודאות קרקע מוצקה. כוכבי הלכת הארציים מתאפיינים בהיעדר מערכתטבעות פלנטריות ומספר מועט של ירחים (או ללא ירחים כלל).
ארבעת כוכבי הלכת הם בעלימכתשים שנוצרו בשל פגיעת מטאורים, ולכולם פרט לאחד יש מאפיינים של תנועתלוחות טקטוניים ופעילותהרי געש. מכנה משותף נוסף הוא האטמוספירה שלהם – לכולם יש "אטמוספירה משנית", שנוצרה לאחר שהוצתה השמש ושרפה את "האטמוספירה הראשונית".
כוכב חמה () הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. הוא נמצא במרחק ממוצע של 0.38709893 יחידות אסטרונומיות ממנה, והוא כוכב הלכת בעל המסה הנמוכה ביותר במערכת השמש – מסתו היא רק 5.5% ממסת כדור הארץ, וקוטרו 4,878± ק"מ לעומת 12,756 ק"מ של כדור־הארץ. הוא חסר ירחים. שמו בלועזית הואמרקורי, על שמו של האל הרומימרקוריוס, שהיה אל המסחר והרווח ופטרונם של הסוחרים והמטיילים.
לכוכב חמה יש ליבת ברזל והוא מורכב מכ־30%סיליקט וכ־70%ברזל. ליבת המתכת תופסת 42% מנפח כוכב הלכת (בהשוואה לליבת כדור הארץ, התופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. לכוכב חמה ישאטמוספירה דקה מאוד ובין שני צדדיו יש הבדלי טמפרטורה גבוהים, זאת מפאת קרבתו לשמש וסיבובו האטי סביב צירו (יממה כוכבית = 58.6462 ימי ארץ). יממתו השמשית היא 176 ימי ארץ, והקפת השמש אורכת 87.9691 ימי ארץ.
נוגה () הוא כוכב הלכת השני מהשמש, ונמצא במרחק ממוצע של 0.7 יחידות אסטרונומיות ממנה. נוגה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ ולשניהם דמיון בממדיהם, במסה שלהם ובצפיפותם. קוטרו של כוכב הלכת נוגה הוא 12,100 ק"מ, לעומת קוטרו של כדור הארץ, שהוא 12,800 ק"מ, ומסתו כ־81.5% ממסת כדור הארץ. כמו כוכב חמה, גם לנוגה אין ירחים. שמו בלועזית הואונוס, על שמה של האלה הרומיתונוס, שהייתה אלת היופי והאהבה, שם המרמז על יופיו וזוהרו של כוכב הלכת.
לנוגה ליבה של מתכת הכוללתניקל וברזל. הרדיוס של ליבה זו הוא כ־3,000 ק"מ. ליבה זו מוקפת במעטפת סלעית ובקרום סלעי. קרוב ל־90% מפני השטח של נוגה נראים כמכיליםלבה בזלתית ממוצקת חדשה יחסית ומעט מאוד מכתשים, שנוצרו על ידימטאורים. רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויותגעשיות וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים.
האטמוספירה של נוגה צפופה מאוד, והיא למעשה מסך כבד של עננים, העוטף את פני השטח ויוצר אטמוספירה של כבשן לוהט המורכב בעיקר מפחמן דו־חמצני ומכמויות קטנות שלחנקן. הלחץ בפני השטח הוא פי 90 מבכדור הארץ. הכמות העצומה של CO2 באטמוספירה גורמת לאפקט חממה חזק, והוא מעלה את טמפרטורת פני השטח ביותר מ־C° 400 וגורם לה להגיע לטמפרטורת גבוהות של C° 500 במקומות נמוכים סמוך לקו המשווה. כך פני השטח של נוגה לוהטים אף יותר משל כוכב חמה, אף שנוגה רחוק כמעט פי שניים מהשמש ומקבל רק 25% מהקרינה הסולרית.
כדור הארץ () הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש, והוא נמצא במרחק יחידה אסטרונומית אחת ממנה. כדור הארץ הוא הכוכב הגדול ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (קוטרו 12,756 ק"מ), הוא היחיד המראה פעילות געשית ודאית, היחיד שעדיין מקיים מערכת פועלת שללוחות טקטוניים, וחשוב מכל – הוא כוכב הלכת הוודאי היחיד בכל מערכת השמש המקייםחיים.
אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי, ומורכבת מכ־78%חנקן, 21%חמצן, 1%ארגון וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשםפחמן דו־חמצני. ההידרוספירה הנוזלית שלו ייחודית מבין כוכבי הלכת הארציים, והיא מאפשרת תהליך שלמחזור המים בתהליך מחזורהידרולוגי. האטמוספירה של כוכב הלכת שונה גם כן משאר כוכבי הלכת הארציים, מאחר שהיא היחידה ששונתה על ידי החיים בו. בגובה של כ־20 ק"מ שוכנתשכבת האוזון של כדור הארץ, והיא מגינה עליו מפני הקרינה העל־סגולה המגיעה מהשמש.
לכדור הארץ אין מערכתטבעות פלנטריות, אך יש לו לוויין טבעי גדול –הירח, הנמצא במרחק ממוצע של כ־384,405± ק"מ ממנו.
מאדים () הוא כוכב הלכת הרביעי מהשמש, והוא נמצא במרחק ממוצע של 1.5 יחידות אסטרונומיות ממנה. מבין ארבעת הכוכבים הארציים, מאדים הוא השלישי בגודלו, מסתו כעשירית (10.7%) ממסת כדור הארץ וקוטרו 6,721 ק"מ, לעומת 12,756 ק"מ של כדור הארץ.
אטמוספירת מאדים דקה מאוד ומורכבת מ־95%פחמן דו־חמצני, 3%חנקן, 1.6%ארגון ומעטחמצן ומים. במאדים איןמשקעים כבכדור הארץ, ולכןסופות החול המשתוללות על פניו עתירות אבק – דבר המקנה לו את צבעו האדום. פני שטחו מורכבים בעיקר מבזלת, הנוצרת מהתקררות מהירה שללבה, ולכן חוקרים משערים כי בעברו הלא רחוק כוכב הלכת היה פעיל מבחינהגאולוגית.
שמו של הכוכב בלועזית הואמרס, על שמו של האל הרומימרס שהיה אל המלחמה, וניתן לו בשל מראהו האדום בשמי הלילה, מאחר שהצבע האדום מתקשר לדם ולמלחמה. צבעו הקנה לו גם את הכינוי "כוכב הלכת האדום".
חגורת האסטרואידים נמצאת במסלול ביןמאדים לביןצדק במרחק של 2.3 עד 3.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והיא מפרידה בין כוכבי הלכת הפנימיים לבין כוכבי הלכת החיצוניים. האמונה הרווחת היא כי החגורה מורכבת משאריות של כוכב ארצי שקרס בגלל ההשפעות הכבידתיות המנוגדות של השמש ושל צדק. מנגד קיימת תאוריה נוספת, האומרת כי האסטרואידים הם שאריות של הענן ההתחלתי של מערכת השמש שלא התמזגו לכדי גוף אחד, בגלל השפעת כוח הכבידה של צדק.
גודלן של שאריות אלו משתנה ונע בין גודל שלאבק כוכבי ואבנים קטנות, ומגיע עד למאות קילומטרים. מספרם המדויק של האסטרואידים בחגורה אינו ידוע, אך משערים שהוא עומד על כ־50,000. בשל הגודל העצום של החגורה, המרחק בין האסטרואידים השונים גדול מאוד וחגורת האסטראודים דלילה מאוד. יתרה מזאת, מספרם הרב אינו מעיד על מסה גבוהה – מסת כדור הארץ גדולה פי אלף מהמסה של כל האסטרואידים יחדיו.
אף על פי שהאסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש, הגדולים שבהם, כמווסטה ו־היגאה, עשויים לעלות בדרגה לכוכב לכת ננסי אם יוכח כי הם כדוריים. בימינו נחשב קרס לכוכב הלכת הננסי היחיד בחגורת האסטרואידים. בניגוד לגופים קרובי ארץ, הגופים בחגורת האסטרואידים אינם מסכנים את כדור הארץ.
קרס ( ) הוא כוכב הלכת הלוויני הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים, נמצא במרחק ממוצע של 2.77 יחידות אסטרונומיות מהשמש וקרוי על שמה של האלה הרומיתקרס. הגודל העצום של האסטרואיד מכיל 40% מהמסה הכוללת של כל האסטרואידים באזור זה של מערכת השמש. קוטרו עומד על 975 ק"מ, בהשוואה ל־12,756 ק"מ של כדור־הארץ.
האסטרואיד נתגלה ב־1 בינואר 1801 על ידי האסטרונום האיטלקיג'וזפה פיאצי, כאשר חיפש הלה כוכב לכת אחר, אך בשל טעות בקואורדינטות זיהה גוף דמוי כוכב לכת אך קטן בהרבה. תחילה חשבו שהוא "כוכב הלכת החסר" שבין מאדים לצדק, ובשנת 1807 אף נרשם ככוכב לכת בפועל (יחד עםפאלאס,יונו ו-וסטה) והופיע בתואר זה בספרות המקצועית במשך חצי מאה – עד שהבינו החוקרים כי האזור כולו מכיל אלפי גופים קטנים. בשנת 1852 הם סווגו מחדש כ"אסטרואידים".
ייחודו של קרס הוא, שמאז שנת 2006 הוא אינו מסווג עוד כגוף קטן במערכת השמש, אלא בדרגה אחת גבוה יותר –כוכב לכת ננסי. זאת משום שמסתו גדולה דיה כדי שכבידתו תהפוך את צורתו לכדורית. בשל ייחודו של הגוף ומבנהו הכדורי, שסיקרן מדענים במשך עשורים, שיגרה נאס"א בשנת 2007 את הגשושית שחר (Dawn). היא נכנסה למסלול סביבו ב־2015 והחלה לחקור את סביבתו.
ענקי הגזים במערכת השמש התיכונה. מימין לשמאל:נפטון,אורנוס,שבתאי וצדק ביחס גדלים אמיתי ובהשוואה לגודלהשמש
מערכת השמש התיכונה מכילה את ארבעת כוכבי הלכת הנותרים של מערכת השמש, והם הנמצאים מעבר לחגורת האסטרואידים. אותם כוכבי לכת מסווגים כענקי גזים. ענקי הגזים כה גדולים, עד כי הם מרכיבים כ־99% מהמסה שנמצאת במסלול סביב השמש.
שני הענקים הראשיים –צדק ושבתאי – גדולים במיוחד.המסה של צדק גדולה פי 318 מזו של כדור הארץ, והמסה של שבתאי גדולה פי 95 מזו של כדור הארץ. הם מורכבים בעיקר ממימן ומהליום.
אורנוס ונפטון קטנים יותר: המסה של אורנוס גדולה פי 14 ממסת כדור הארץ, והמסה של נפטון גדולה פי 17 ממסת כדור הארץ. האטמוספירות שלהם מכילות כמות קטנה של מימן והליום, ואחוז גבוה של "קרח" המורכב ממים,אמוניה ומתאן. על כן, יש המכנים אותםענקי קרח.
סביב ארבעת כוכבי הלכת הללו יש מערכות שלטבעות פלנטריות, המורכבות משברי סלעים ומקרח, ואולם רק בטבעות של שבתאי ניתן להבחין בקלות יחסית מכדור הארץ (עד לשנות ה־70 של המאה ה־20 לא ידעו על קיומן של טבעות פלנטריות סביב כוכבי הלכת האחרים). כמו כן מאופיינים ארבעתם במספר גדול יחסית שלירחים – לגדולים שבהם עשרות רבות של ירחים.
צדק () הוא כוכב הלכת החמישי מהשמש והוא ענק הגזים הראשי. צדק נמצא במרחק ממוצע של 5.2 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת המסיבי ביותר במערכת השמש – מסתו גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ ופי 2.5 מהמסה הכוללת של שאר כוכבי הלכת. קוטרו של צדק הוא 142,990 ק"מ, לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. גודלו והמסה שלו זיכו אותו בכינוי "שואב אבק קוסמי", עקב כוח המשיכה הרב שלו. שמו בלועזית הואיופיטר, על שמו שלהאל הרומייופיטר, שהיה ראש האלים והיה ממונה על החוק, הצדק, שמירת הסדר הציבורי וכן על השמים, האור והרעם. מקבילובמיתולוגיה היוונית הוא האלזאוס.
לצדק כמהטבעות פלנטריות המחוברות על ידי חלקיקי אבק, כאשר הטבעת החיצונית רחוקה ודלילה מאוד ומקיפה את צדק במהופך. לצדק יש עשרות ירחים, ועד עתה זוהו בוודאות 79 (נכון ל-2018) כאלה, חלקם אסטרואידים שנלכדו בכוח המשיכה הרב שלו. ארבעת הירחים העיקריים, והגדולים ביותר –איו,אירופה,גנימד וקליסטו – מכוניםהירחים הגליליאניים. קוטרו של גנימד גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש,כוכב חמה – 5,262 ק"מ, לעומת 5,140 ק"מ.
שבתאי () הוא כוכב הלכת השישי מהשמש והוא ענק הגזים השני (אחרי צדק). שבתאי נמצא במרחק ממוצע של 9.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת המסיבי השני במערכת השמש כולה, אחרי צדק; מסתו גדולה פי 95 מהמסה של כדור הארץ, וצפיפותו הכוללת נמוכה מהצפיפות של מים. קוטרו של שבתאי 120,500 ק"מ, לעומת 142,990 ק"מ של צדק ו־12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. שמו בלועזית הואסטורן, על שמו שלהאל הרומיסטורן, שהיה אל הזמן, המקביל שלקרונוסבמיתולוגיה היוונית.
שבתאי בעל ליבה מברזל וסלע, ומסביבה מצוי אזור של מימן מתכתי המשתרע עד למחצית הרדיוס של שבתאי. מעבר לו מתחילה האטמוספירה, שמורכבת מ־93%מימן ו־5%הליום. שבתאי מפורסם בזכות מערכתהטבעות הפלנטריות שמקיפה אותה. הטבעות, בעובי ק"מ, מורכבות מגושיקרח ונטויות בזווית של 6.73 מעלות ביחסית למישור ההקפה סביב השמש. כבר מתחילת התצפיות בשבתאי התגלה רווח המפריד בין טבעת פנימית לחיצונית – רווח קאסיני. עם שיפור התצפיות וקבלת מידע מגשושיות שמקיפות את שבתאי התגלה כי מדובר במערכת בת מאות טבעות, מהפנימיות ביותר ועד החיצוניות.
לשבתאי כמה עשרות ירחים, ומתוכם זוהו בוודאות 60. הירח הגדול ביותר,טיטאן, והירחיםאנסלדוס ודיוני מראים סימנים של פעילותגאולוגית, אף שהם מורכבים בעיקר מקרח, והקרח שנפלט מהם משמש לפחות כחלק מחומר הטבעות. כמו כן, לטיטאןאטמוספירה סמיכה, המכילה בעיקרמתאן וחנקן, והוא הירח היחיד במערכת השמש שיש לו אטמוספירה משמעותית משלו. כמוגנימד, הירח של צדק, גם קוטרו של טיטאן גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש,כוכב חמה – 5,150 ק"מ לעומת 5,140 ק"מ.
אורנוס () הוא כוכב הלכת השביעי מהשמש והוא אחד משני ענקי הקרח (יחד עם נפטון). אורנוס נמצא במרחק ממוצע של 19.6 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 14 מהמסה של כדור הארץ, וקוטרו עומד על 51,118 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. שמו של כוכב הלכת קרוי על שמו של השליט הראשון של היקום על פיהמיתולוגיה היוונית –אורנוס – שהיה סמל היצירה והבריאה. שמו בעבריתאורון, על שם האור החיוור הנראה ממנו (שם זה הוא חדש).
אורנוס הוא ענק גזים המורכב גם מסוגים שונים שלקרח, ולכן הוא עולם קפוא עםטמפרטורה שלC° 218-. יש לו ליבה מותכת שלברזל וסיליקטים, המוקפת בשכבה עבה של "קרח"מתאן ואמוניה. מעבר לשכבות המוצקות משתרעת האטמוספירה העבה, המורכבת מ־83%מימן, 15%הליום ו־2% מתאן. צבעו הכחלחל נובע מהספיגה של הצבע האדום על ידי המתאן באטמוספירה. כמונוגה, הוא סובב סביב צירו בכיוון ההפוך לכיוון שבו סובבים יתר כוכבי הלכת סביב צירם. הוא נטוי על צירו בזווית של 97.86 מעלות יחסית למישור הקפתו את השמש.
לאורנוס, כמו לשאר כוכבי הלכת במערכת השמש התיכונה, יש מערכתטבעות פלנטריות, והיא מורכבת מ־11 טבעות שונות. בגלל הנטייה המוזרה שלו, הטבעות סובבות אותו מלמעלה למטה. את כוכב הלכת סובבים גם כמה ירחים, ועד היום זוהו בוודאות 27 ירחים. הגדולים והמפורסמים שבהם הםטיטניה ואוברון.
נפטון () הוא כוכב הלכת השמיני מהשמש והוא ענק הקרח השני (אחרי אורנוס). נפטון נמצא במרחק ממוצע של 30 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 17 מהמסה של כדור הארץ, קוטרו עומד על 49,538 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ, והוא הקטן והמרוחק ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים. נפטון קרוי על שמו שלנפטון – אל הים במיתולוגיה הרומית, ומקבילו שלפוסידון במיתולוגיה היוונית. שמו בעבריתרהב, על שם שר הים במיתולוגיה היהודית (שם זה הוא חדש).
במרכזו של נפטון ישנה ליבה שלברזל וסיליקטים, ומסביבה שכבת קרח המכילהמים,מתאן ואמוניה. סביבה משתרעת האטמוספירה, המכילה 80%מימן 19%הליום ו־1% מתאן. כמו אורנוס, גם נפטון מקבל גווןכחול בשל הימצאות מתאן באטמוספירה, הבולעת את הצבע האדום. גם בעולם קפוא זה הטמפרטורה הממוצעת עומדת על פחות מ־C° 218-, בגלל המרחק הרב מהשמש. על נפטון ישנן הרוחות החזקות ביותר במערכת השמש, במהירות של יותר מ־2,000 קמ"ש, וכמו בצדק, משתוללת על כוכב הלכת סופה ענקית, והיא מכונההכתם האפל הגדול.
לטבעות הפלנטריות של נפטון מבנה מיוחד. הסיבה לכך עדיין אינה מובנת לאשורה, אך ייתכן שהן מושפעות מכוח המשיכה של הירחים שנמצאים במסלול קרוב אליהם. לנפטון יש 13 ירחים ידועים, הגדול ביניהם הואטריטון – טריטון מקיים פעילות גאולוגית, והוא נצפה על ידי הגשושיתוויאג'ר 2 מעיףגייזרים שלחנקן נוזלי לגובה של 8 ק"מ. אף על פי שישנם כמה ירחים קפואים במערכת השמש, טריטון דומה בגודלו, בצפיפותו, ובהרכבו לפלוטו, וההערכה היא שטריטון היה גוף עצמאי עד שנלכד בכבידתו של נפטון. בעוד 1.4 עד 3.6 מיליארד שנה הוא יתפורר בשל כבידה זו.
חגורת קויפר הוא אזור שמעבר לנפטון, במערכת השמש החיצונית, ונמצא במרחק 30 עד 50 יחידות אסטרונומיות מהשמש. הגופים המאכלסים חגורה זו עשויים מסלעים ומקרח. רובם מסווגים כגופים קטנים במערכת השמש, ואילו הגדול שבהם, פלוטו, מסווג ככוכב לכת ננסי.שביטים בעלי זמן מחזור קצר, קטן מ־200 שנה, נמצאים בחגורת קויפר בחלק ממסלולם.
עד שנת 2006 התגלו בחגורת קויפר קרוב ל־1,000 גופים בעליקוטר גדול מ־50 קילומטר, אולם קרוב לוודאי שמספרם בפועל גדול הרבה יותר. ניתן לחלק אותם לשתי קבוצות בהתאם לאופי מסלולם: גופים שנמצאים בתהודה מסלולית עם נפטון, וכאלו שמסלולם עם כוכב הלכת אינו מסונכרן. פלוטו ושאר העצמים הקרוייםפלוטינו הם דוגמה לעצמים בתהודה מחזורית עם נפטון; הם מבצעים 3 הקפות של השמש על כל 2 הקפות של נפטון (יחס 2:3). רוב העצמים שהתגלו בחגורת קויפר אינם נמצאים בתהודה עם נפטון, והם קרוייםקובווינו. מסלולם נמצא בין המסלול של גופי הפלוטינו ובין המסלול של גופי הטווטינו, שנמצאים בתהודה של 1:2 עם נפטון.
פלוטו (), שנמצא במרחק ממוצע של 39.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש, הוא הגוף הגדול ביותר מכל הגופים המוכרים בחגורת קויפר. יחד עם הירח הגדול שלו,כארון, הם מרכיבים מערכת כפולה שבה שני הגופים "נעולים"נעילת גאות ומפנים באופן קבוע אותו צד זה כלפי זה. נוסף על פלוטו ולכארון, התגלו עוד ארבעה ירחים זעירים שסובבים אתמרכז המסה של המערכת, הנמצא מחוץ לפלוטו.
מקור שמם של פלוטו וכארון בדמויות מיתולוגיות הקשורות לשאול –פלוטו הוא אל השאול במיתולוגיה הרומית, ואילוכארון הוא משיט המעבורת אל השאול במיתולוגיה היוונית.
האומיה הוא כוכב לכת ננסי הנמצא בחגורת קויפר, במרחק ממוצע של 43 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך ב־1,150 ק"מ. מקור שמו של העצם בשמה של אלת הלידה והפריון במיתולוגיה ההוואית.
שני צוותים טענו כי היו הראשונים לגלות את האומיה. גילוי האומיה הוכרז באופן רשמי ב־27 ביולי 2005, לאחר שיומיים קודם לכן סיים צוותספרדי בראשותו שלחוסה לואיס אורטיס מורנו (José Luis Ortiz Moreno) לנתח נתונים שהתקבלו בשנת 2003. במקביל, גילה צוות אמריקאי בראשותו שלמייקל בראון את העצם ב־28 בדצמבר 2004, באמצעות תמונות שצילמו במאי 2004. האיגוד האסטרונומי הבינלאומי לא נתן רשמית קרדיט לאף צד ובפרוטוקולים לא צוין מי גילה את הגוף, אך צוין כי שנת הגילוי היא 2003 ומיקום הגילוי הואמצפה כוכבים סיירה נבאדה – של הצוות הספרדי; הזכות למתן שם, זכות השמורה למגלים, ניתנה לצוות האמריקאי. כך לא נקט האיגוד עמדה, שכן לא צוין מי גילה את האומיה, אך מנגד ניתן קרדיט לשני הצדדים, הואיל ושניהם קיבלו זכויות השמורות למגלים.
מאקה־מאקה הוא כוכב לכת ננסי הנמצא בחגורת קויפר, במרחק ממוצע של 52 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך ב־1,500 ק"מ. מקור שמו של העצם בשמו של האל שברא את העולם על פי המיתולוגיה של בניאי הפסחא.
אף על פי שהתגלה במרץ 2005, הוא קיבל את מעמדו ככוכב לכת ננסי רק ביוני 2008. למרות שיש לובהירות נראית של 16.7 לעומת 15 של פלוטו, מאקה־מאקה התגלה מאוחר יחסית לגופים דומים באותו אזור, וזאת כנראה בגלל הנטייה הגבוהה של מסלולו.
תצפיות אינפרה־אדומות מרמזות על נוכחות מתאן, דבר המעיד על אטמוספירה. למאקה־מאקה אין ירחים ידועים, אף על פי שלעשרה עד עשרים אחוזים מהגופים הטרנס־נפטוניים צופים שיהיה ירח אחד או יותר. מאחר שנוכחות ירח מאפשרת למדוד ביתר דיוק את המסה של העצם, היעדר ירח מקשה על מדידת המסה של מאקה־מאקה.
הדיסק המפוזר הוא שם כולל לאזור רחב במערכת השמש החיצונית, הכולל את חגורת קויפר ומסתיים במרחק של מאות יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסלולי הגופים בדיסק אינם יציבים בהכרח, וייתכן שחלק מהגופים המרוחקים יותר נסחפו לשם מחגורת קויפר. בניגוד לעצמים שבחגורת קויפר או עצמים קרובים יותר לשמש, זווית הנטייה של העצמים בדיסק המפוזר יחסית למישור המילקה יכולה להיות גבוהה מאוד.
אריס הוא כוכב לכת ננסי, הנמצא במרחק ממוצע של 68 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך במעט יותר מ־2,300 ק"מ, כלומר הוא קטן מפלוטו במקצת. הוא מורכב בעיקר מסלעים ומקרח, והוא הגוף הידוע הגדול ביותר מבין הגופים בדיסק המפוזר. סביב אריס סובב ירח ושמודיסנומיה.
הגילוי של אריס ומדידת קוטרו היו ה"זרז" להגדרת כוכבי לכת ננסיים כסוג חדש של גופים במערכת השמש, ולהוצאת פלוטו מרשימת כוכבי הלכת. מקור שמו של העצם בשמה של אלת חוסר ההרמוניה במיתולוגיה היוונית –אריס. השם משקף את המהומה בקהילה האסטרונומית, שנוצרה בעקבות גילויו. ירחו של אריס מכונה דיסנומיה על שם בתה מפירת החוק של אריס.
הנקודה שבה מסתיימת מערכת השמש ומתחילהחלל הבין־כוכבי אינה מוגדרת במדויק, מאחר שהגבול מורכב משני כוחות מנוגדים:הרוח הסולארית, שמרחיבה את מערכת השמש ודוחפת את החומר החוצה, וכוח המשיכה של השמש, שמושך את החומר פנימה. יתרה מזאת, קיימות השפעות מחזוריות שלזרוע אוריון שלשביל החלב, וגם השפעתה הכבידתית של הגלקסיה מתחילה להיות דומיננטית.
בעוד הרוח הסולרית שלהשמש מגיעה עד 130 יחידות אסטרונומיות, מעריכים כי הרדיוס שלעננת אורט מגיע לכ־30,000 עד 50,000 יחידות אסטרונומיות – מרחק השווה לכרבע מהמרחק שבין השמש לכוכב הקרוב ביותר אלינו –פרוקסימה קנטאורי.
עננת אורט, שיש המעריכים כי היא מורכבת מעד אלף מיליארד גופי קרח, היא המקור שלשביטים ארוכי־המחזור בעלי הזנב המוכר. קיומה הוצע לראשונה בשנת1950 על ידי האסטרונום ההולנדייואן אורט, שחישב את מסלוליהם ההתחלתיים של כ־20 שביטים ארוכי־מחזור, לפני שמסלולם הופרע על ידי כוכבי הלכת. כיום מסווגים גופים שמקורם באזור זה כגופים בעננת אורט (OCO), והם נחשבים כגופים הטרנס־נפטוניים הרחוקים ביותר במערכת השמש.
סדנה הוא העצם הרחוק ביותר שהתגלה אי פעם במערכת השמש. מסלולו אליפטי ביותר, עםאפהליון שמוערך ב־942 יחידות אסטרונומיות ופריהליון של כ־76.1 יחידות אסטרונומיות. הקפתו את השמש אורכת 11,487 שנה.
מייקל בראון, החוקר שגילה את סדנה בשנת 2003, טוען כי מקורו של העצם אינו בחגורת קויפר וגם לא בדיסק המפוזר, בגלל הפריהליון שלו. יתרה מזאת, האפהליון הגדול מרמז כי סדנה חוצה את עננת אורט, ולכן הוא מוגדר כגוף טרנס־נפטוני בעננת אורט (OCO).
אף שגודלו וצורתו אינם ידועים במדויק, קוטרו של סדנה מוערך ב־1,180 עד 1,800 ק"מ, בהשוואה ל־12,756 ק"מ שלכדור הארץ ו־3,474 ק"מ שלהירח. מעריכים שבסופו של דבר יוגדר העצם ככוכב לכת ננסי, מאחר שהוא גדול יותר מכוכב הלכת הננסיקרס, בעל הקוטר של 975 ק"מ. סדנה כה רחוק מהשמש, עד שהטמפרטורות בו לעולם אינן עוברות אתC° 240-. תצפיות מראות כי זהו אחד העצמים האדומים ביותר במערכת השמש, אדום כמעט כמאדים.
ב־20 בינואר 2016 פרסמואסטרונומים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה מאמר, ובו טענו כי מצאו עדות לכוכב לכת תשיעי במערכת השמש. באמצעות מודלים מתמטיים ממוחשבים של מסלולי גופים טרנס־נפטוניים מרוחקים, בעלי מאפיינים מיוחדים, הם הסיקו שהסבירות הגבוהה ביותר לכך היא שמסה פלנטרית כלשהי השפיעה על המסלולים הללו. לפי המודל שבנו, הקפה אחת של כוכב הלכת המשוער אורכת כ־10–20 אלף שנים, והפריהליון שלו, הנקודה הקרובה ביותר לשמש במסלולו סביבה, הוא כ־200יחידות אסטרונומיות. המסלולאקסצנטרי מאוד, וכוכב הלכת המשוער נמצא רוב הזמן רחוק מהשמש הרבה יותר, במרחק של בין 600–1,200 יחידות אסטרונומיות. מסתו לפי המודל היא 5 עד 10מסות ארץ, והוא דומה בגודלו בערך לענק הגזיםנפטון[6].
השמש, הירח,כוכב חמה,נוגה,מאדים,צדק ושבתאי, שנראים בעין בלתי מזוינת, מוכרים לאנושות כבר אלפי שנים. האסטרונומים שליוון העתיקה היו הראשונים לחקור באופן שיטתי את הטבע הפיזיקלי של גרמי השמים. לפי התאוריות המקובלות אז, מקומו של כדור הארץ הוא במרכז היקום, ואילו כוכבי הלכת, השמש וכוכבי השבת סובבים סביבו. יוצא דופן היהאריסטרכוס מסמוס, שהציע אתהמודל ההליוצנטרי.
האמונה הרווחת עד תחילתהמהפכה המדעית במהלך המאה ה־16 הייתה כי כדור הארץ נמצא במרכזהיקום (המודל הגאוצנטרי), וכי הוא שונה משאר העצמים השמימיים. תאוריה זאת התיישבה עם הנתונים האמפיריים על תנועת הכוכבים ועל מה שנראה כנייחות הארץ, והיא גם זכתה לתמיכתהכנסייה הקתולית. מחקר אסטרונומי, שהחל עם עבודתם שלניקולאוס קופרניקוס,גלילאו גליליי,טיכו ברהה,יוהאנס קפלר ואייזק ניוטון, הוביל בסופו של דבר לא רק לקבלת הרעיון שכדור הארץ סובב את השמש, אלא גם לדעה שכוכבי הלכת נשלטים על ידי אותם חוקים החלים על כדור הארץ, ולכן הם יכולים להיות דומים לו במובנים שונים.
חקר כוכבי הלכת קיבל תפנית בשנת 1781, כאשר בחןויליאם הרשל כמה כוכבים וגילה שאחד מהם נע במהירות גדולה בשמים. גרם שמיים זה קיבל את השםאורנוס בתוך זמן קצר. בשנת 1801, גילהג'וזפה פיאצי אתקרס, גוף קטן בין מאדים לצדק, והוא נחשב תחילה לכוכב לכת חדש. אולם, גילויים של אלפי גופים קטנים נוספים באותו אזור הוביל לסיווג של גופים אלו, וקרס בתוכם, כסוג חדש של עצמים, הקרוייםאסטרואידים. בשנת 1846, אי התאמות במסלולו של אורנוס הביאו כמה אסטרונומים לחשוד כי קיים כוכב לכת גדול נוסף ומרוחק יותר, ששדה הכבידה שלו משפיע על מסלולו של אורנוס. חישוביו שלאורבן לה ורייה הובילו בסופו של דבר לגילוי כוכב הלכתנפטון.
אי התאמות נוספות במסלולים של כוכבי הלכת הובילו אתפרסיוול לוול להסיק כי קיים גוף נוסף במערכת השמש, והוא כינה אותו "כוכב הלכת X". לוול עצמו לא מצא את כוכב הלכת הנוסף, אך החיפושים נמשכו גם אחרי מותו. בשנת 1930 גילהקלייד טומבו אתפלוטו במיקום הנכון על פי החישובים. ברם, פלוטו היה קטן מכדי להשפיע על מסלולם של כוכבי הלכת החיצוניים, ועל כן גילויו היה מקרי. לימים התברר כי מקור אי ההתאמות במסלולים בהערכה לא נכונה של מסת נפטון. בעשור הראשון של המאה ה־21 התגלו גופים נוספים הדומים לפלוטו, הן מבחינת מסלול והן מבחינת גודל, והעיקרי שבהם היהאריס, שהתגלה בשנת 2003 ונחשב תחילה לגדול במעט מפלוטו.
מאז תחילתו של עידן החלל,גשושיות מחקר משמשות לחקר מערכת השמש. גשושיות אלו, מצוידות במכשירי מדידה מגוונים, כמומצלמות ורובוטים לאיסוף דגימות, סיפקו את רוב המידע הידוע כיום לגבי פני השטח של הגופים השונים במערכת השמש. הגוף הנחקר ביותר במערכת השמש, מלבד כדור הארץ, הוא הירח, והוא גם הגוף היחיד שהגיעו אליובני אדם (במסגרתתוכנית אפולו).
הגשושית הראשונה שצילמה מקרוב וחקרה כוכבי לכת במערכת השמש התיכונה הייתהפיוניר 10, שחלפה על פני צדק בשנת 1973. אחריה,פיוניר 11 הייתה הראשונה שחלפה על פני שבתאי בשנת 1979. הגשושיות שלתוכנית וויאג'ר ביצעו סיור ארוך באזור כוכבי הלכת החיצוניים, כאשר גםוויאג'ר 1 וגםוויאג'ר 2 חלפו על פני צדק בשנת 1979 ועל פני שבתאי בשנים 1981–1980. בעת המעבר ליד שבתאי, הוסטה וויאג'ר 2 לעבר אורנוס ועברה לידו בשנת 1986 ומאוחר יותר ליד נפטון, בשנת 1989. שתי גשושיות פיוניר ושתי גשושיות וויאג'ר צפויות להפוך לגופים המלאכותיים הראשונים שיעברו את ההליופאוזה, ויֵצאו ממערכת השמש. בספטמבר 2013 הודיעה נאס"א כי "וויאג'ר 1" הגיעה להליופאוזה, שהיא קצה הגבול המגנטי של מערכת השמש, וכך, לראשונה בתולדות האנושות, הגיע חפץ מעשה ידי אדם אל מעבר למערכת השמש[7]. נכון ליוני 2016 נמצאת ווי'אגר 1 במרחב הבין־כוכבי, ואילו וויאג'ר 2 נמצאת בגבול העליון של ההליופאוזה.
הגשושית הראשונה שנחתה על פני גוף אחר במערכת השמש הייתהלונה 2 הסובייטית, שפגעה בפני הירח בשנת 1959. מאז, גופים מרוחקים יותר ויותר היו מטרה לגשושיות רובוטיות שונות. בין הנחיתות פורצות הדרך, ניתן לציין את הנחיתה בשנת 1966 של גשושית על פני נוגה (תוכנית ונרה). בשנות ה־70 של המאה ה־20 נחתו כמה גשושיות על פני מאדים (תוכנית מארס ותוכנית ויקינג), בשנת 2001 נחתה גשושית על פני האסטרואידארוס (NEAR Shoemaker), ובשנת 2005 נחתה גשושית (הויגנס) על פני טיטאן, אחד מירחיו של שבתאי.
גשושיות מחקר לא מאוישות כבר הגיעו לכל כוכבי הלכת במערכת השמש, והחלק היחיד שלה שטרם נחקר הוא האזור הטרנס־נפטוני. הגשושיתניו הוריזונס, ששוגרה בשנת 2006, היא הגשושית הראשונה שחקרה גופים במערכת השמש החיצונית. היא חלפה על פניפלוטו ב־14 ביולי 2015, וב־1 בינואר 2019 שלחה לראשונה תיעוד[8] של גוף מחגורת קויפר, שלימים נקרא486958 ארוקות'. היא צפויה לשדר עליו עוד מידע[9]. בסופו של דבר תעזוב הגשושית את מערכת השמש.
_mathilde.jpg)
.jpg)
.svg)
.png)
