Aylar ve halkalar güneş sistemimizdeki en büyüleyici nesneler arasındadır. 1960'ların Uzay Yarışı'ndan önce, gökbilimciler Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ün ayları olduğunu biliyorlardı; o zaman sadece Satürn'ün halkaları olduğu biliniyordu. Bilim adamları, uzak dünyalara uçabilecek daha iyi teleskoplar ve uzay tabanlı probların ortaya çıkmasıyla, bilim adamları daha birçok uydu ve halka keşfetmeye başladılar. Aylar ve halkalar tipik olarak diğer dünyaların etrafında dönen "doğal uydular" olarak sınıflandırılır.
Çoğu insan için, gece (ve bazen gündüz) gökyüzünde Dünya'dan görülebilen nesne ayancak Dünya'nın ayı, güneş sistemindeki birçok uydudan sadece bir tanesidir. En büyüğü bile değil. Jüpiter'in uydusu Ganymede bu şerefi var. Ve gezegenlerin yörüngesindeki uydulara ek olarak, yaklaşık 300 asteroitin kendi uyduları olduğu bilinmektedir.
Geleneksel olarak, diğer gezegenlerin ve asteroitlerin etrafında dönen cisimlere "aylar" denir. Aylar zaten Güneş'in yörüngesinde dönen yörüngeler. Teknik terim, onları uzay ajansları tarafından uzaya fırlatılan insan yapımı uydulardan ayıran "doğal uydu" dur. Güneş sistemi boyunca bu doğal uydular düzinelerce var.
Farklı ayların farklı köken hikayeleri vardır. Örneğin, gökbilimciler, Dünya'nın ayının Dünya ile güneş sistemi tarihinin başlarında meydana gelen Theia adlı Mars boyutlu bir nesne arasındaki büyük bir çarpışmanın kalıntılarından yapıldığını biliyorlar. Ancak Mars'ın ayları asteroit olarak ele geçirilmiş gibi görünüyor.
Ay malzemeleri kayalık malzemeden buzlu cisimlere ve her ikisinin karışımlarına kadar değişir. Dünya'nın ayı kayadan yapılmıştır (çoğunlukla volkanik). Mars'ın uyduları kayalık asteroitlerle aynı malzemedir. Jüpiter'in uyduları büyük ölçüde buzludur, ancak kayalık çekirdeklere sahiptir. İstisna, tamamen kayalık, son derece volkanik bir dünya olan Io'dur.
Satürn'ün uyduları çoğunlukla kayalık çekirdekli buzlardır. En büyük ayı Titan, buzlu bir yüzeye sahip ağırlıklı olarak kayalıktır. Uranüs ve Neptün'ün uyduları büyük ölçüde buz gibi. Plüton'un ikili arkadaşı Charon, çoğunlukla buzlu bir örtü ile (Pluto gibi) kayalıktır. Muhtemelen bir çarpışmadan sonra yakalanan daha küçük uydularının kesin yapısı hala bilim adamları tarafından çalışılmaktadır.
Başka bir doğal uydu türü olan halkalar, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ün etrafında dönen kaya ve buz parçacıklarının koleksiyonlarıdır. Jüpiter'in halkaları Yolcu 1ve Uranüs ve Neptün'ün halkaları Voyager 2 tarafından araştırıldı.
Chariklo adında en az bir asteroidin de bir halkası var. Cariklo'nun yüzüğü yer tabanlı gözlemlerle keşfedildi. Satürn de dahil olmak üzere bazı gezegenlerde halka sistemlerinde yörüngede aylar vardır. Bu aylara bazen "çoban köpekleri" denir çünkü halka parçacıklarını yerinde tutmak için hareket ederler.
Halka sistemleri geniş ve iyi nüfuslu olabilir. Satürn en. Veya, Jüpiter, Uranüs, Neptün ve Chariklo'da olduğu gibi dağınık ve ince olabilirler. Satürn'ün halkalarının kalınlığı sadece birkaç kilometredir, ancak sistem Satürn'ün merkezinden yaklaşık 67.000 kilometreden en büyük ölçüde 13 milyon kilometreden fazladır. Satürn'ün halkaları çoğunlukla su, buz ve tozdan yapılır. Jüpiterin halkaları tozlu koyu renkli malzemeden oluşur. İnce ve gezegenin merkezinden 92.000 ila 226.000 kilometre uzağa uzanıyorlar.
Uranüs ve Neptün'ün halkaları da karanlık ve kurnazdır. Gezegenlerinden on binlerce kilometre uzanıyorlar. Neptün'ün sadece beş halkası vardır ve uzak asteroit Chariklo'nun etrafını saran iki dar, yoğun nüfuslu malzeme bandı vardır. Bu dünyaların ötesinde, gezegensel bilim adamları asteroit 2060 Chiron'un bir çift yüzüğe ve aynı zamanda cüce gezegen Haumea Kuşağı'nda. Varlıklarını ancak zaman ve gözlemler doğrular.
Halkaların yapı taşları olan halka parçacıkları genellikle moonletlerden çok daha küçüktür. Tozlar, kaya parçaları ve buz parçaları, hepsi ana dünyalarının etrafındaki dev halkalardan oluşuyor. Örneğin, Satürn'ün milyonlarca halka parçacığı var, ancak aylet gibi görünen sadece birkaç uydu var. Moonletler, halka parçacıkları üzerinde gezegenin yörüngesindeyken aynı çizgide kalmaları için bir miktar etki uygulamak için yeterli yerçekimi çekiciliğine sahiptir.
Artık gökbilimciler diğer yıldızların etrafında gezegenler buluyor. ötegezegen—En azından bazılarının ayları ve hatta belki de halkaları olması muhtemeldir. Bununla birlikte, gezegenlerin kendileri - potansiyel ayları ve halkaları olsun - yıldızlarının parlaması nedeniyle tespit edilmeleri zor olduğundan, bu egomoon ve ekso-ring sistemlerini bulmak zor olabilir. Bilim adamları uzak gezegenlerin halkalarını ve uydularını tespit etmek için bir teknik tasarlayana kadar, varlıklarının gizemini merak etmeye devam edeceğiz.