Theo như các nhà khoa học tính toán, sự hình thành các hành tinh trong hệ mặt trời bắt đầu từ cách đây khoảng 4,6 tỷ năm với sự suy sụp hấp dẫn của phần nhỏ thuộc một đám mây phân tử khổng lồ. Hầu hết khối lượng suy sụp tích tụ ở trung tâm, tạo nên Mặt Trời, trong khi phần còn lại dẹt ra hình thành một đĩa đám mây bụi tiền hành tinh tiến hóa dần thành các hành tinh, mặt trăng, tiểu hành tinh và các tiểu thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời.
Sự hình thành của Mặt Trời được chia làm hai giai đoạn:
Giai đoạn: Tiền Mặt Trời[ Tinh Vân Mặt Trời]
Ước tính khoảng 4,6 tỷ năm trước một đám mây được kết hợp giữa bụi và khí giữa các vì sao bắt đầu co lại. Khi nhân của đám mây này trở nên đậm đặc hơn và sẽ chặn toàn bộ các nguồn ánh sáng truyền qua.
Quá trình thu nhỏ thể tích được diễn ra liên tục tới khi đám khí bị nén tới mức nhiệt độ bề mặt của nó được tăng lên 1000 Kelvin. Lúc ấy đám mây bụi sẽ sáng rực trong vũ trụ giống như một ngôi sao. Tại thời điểm này các nhà khoa học nói rằng khu vực này đã bước vào giai đoạn tiền Mặt Trời.
Giai đoạn: Mặt Trời
Nối tiếp của giai đoạn tiền Mặt Trời, khi bán kính tiền Mặt Trời co lại bằng bán kính Mặt Trời và độ sáng của nó phát ra bằng 0,8 lần độ sáng Mặt Trời ngày nay thì các phản ứng tổng hợp các hạt nhân Hydro với nhau bắt đầu diễn ra. Tiền Mặt Trời đã phát triển trở thành Mặt Trời như chúng ta biết hiện nay.
Lúc này, Mặt Trời sẽ đạt được sự ổn định tương đối và không suy sụp nữa. Đây được gọi là giai đoạn quan trọng nhất trong cuộc đời của nó. Giai đoạn này sẽ kéo dài trong khoảng 10 tỷ năm trước khi Mặt Trời được chuyển qua thời kỳ tuổi già.
Trong thời gian ở giai đoạn chính quan trọng, ngoài việc cân bằng thủy tĩnh, nó còn đạt được sự cân bằng nhiệt năng: năng lượng phát ra từ tâm Mặt Trời được truyền ra bên ngoài bề mặt và bức xạ bay hoàn toàn vào vũ trụ.
So với thời kỳ tiền Mặt Trời độ sáng của nó đã tăng thêm 30% như chúng ta thấy hiện nay. Chính nhờ điều đó đã đảm bảo quá trình tiến hóa, phát triển và duy trì sự sống trên Trái Đất. Nếu con số này có biên độ lớn hơn hoặc nhỏ hơn, chúng ta có đã có thể không tồn tại hoặc thế giới sẽ rơi vào kỷ băng hà.
Quá trình thành các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời
Các hành tinh khác nhau trong thái dương hệ được tạo ra từ tinh vân Mặt Trời.Nguyên nhân là do đám mây bụi khí dạng đĩa còn sót lại sau khi Mặt Trời hình thành. Phương thức phát triển hình thành các hành tinh được giới khoa học chấp nhận hiện nay là sự bồi tụ [accretion]. Trong đó, các hành tinh có sự khởi đầu từ những hạt bụi được quay xung quanh tiền sao.
Nhờ sự va đập vào nhau, các hạt bụi này gắn kết với nhau tạo thành những khối có đường kính lên đến 200 mét, và đến lượt khi các khối này va đập với nhau sau đó tạo thành những vật thể lớn hơn [planetesimal tức vi thể hành tinh] có kích thước chừng 10 km. Các vật thể này tiếp tục lớn dần lên thông qua va chạm, với tốc độ tăng trưởng cỡ vài cm mỗi năm trong thời gian khoảng vài triệu năm sau đó.
Phía bên trong Hệ Mặt Trời, khu vực trong vòng 4 AU tính từ tâm hệ, nhiệt độ tại đây quá ấm cho những phân tử dễ bay hơi như nước và methanol có thể ngưng tụ. Do đó các vi thể hành tinh sinh ra tại đây chỉ có thể tạo ra từ những hợp chất có độ nóng chảy cao, như các kim loại sắt, niken, và nhôm cùng những dạng đá silicate. Những vật thể rắn này cuối cùng sẽ trở thành các hành tinh đất đá gồm có Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, và Sao Hỏa.
Các vật thể phôi thai [tức tiền hành tinh] của các hành tinh đất đá lớn dần lên có kích cỡ bằng 0.05 khối lượng của Trái Đất và sẽ ngừng tích tụ vật chất trong khoảng 100 000 năm sau khi Mặt Trời được hình thành. Những sự va chạm và kết hợp sau này giữa các vật thể có kích thước hành tinh tạo điều kiện cho chúng lớn lên thành kích thước hiện tại.
Khi các hành tinh đất đá được hình thành, chúng vẫn ngập chìm trong đĩa khí bụi. Chất khí chịu sự ảnh hưởng của áp suất và tốc độ quay quanh Mặt Trời không nhanh bằng các hành tinh. Sức cản sinh ra giữa chúng đã tạo nên một sự truyền mô men động lượng, khiến cho các hành tinh dần dần dịch chuyển vào các quỹ đạo mới.
Các mô hình cho thấy sự thay đổi nhiệt độ trong đĩa chi phối tốc độ dịch chuyển, với xu hướng tổng thể là các hành tinh phía trong dịch chuyển về phía trong khi các đĩa tiêu tán đi cho tới khi hình thành quỹ đạo ổn định như ngày nay.
Các hành tinh khí khổng lồ [Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, và Sao Hải Vương] hình thành phía bên ngoài "đường đóng băng" [frost line], điểm giữa quỹ đạo của Sao Hỏa cùng Sao Mộc là nơi vật chất có nhiệt độ đủ thấp để khiến các hợp chất dễ bay hơi cấu tạo ở thể rắn. 4 hành tinh khí nằm tại vòng ngoài có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với 4 hành tinh nằm tại vòng trong. Có 6 hành tinh và 3 hành tinh lùn có các vệ tinh tự nhiên quay quanh. Các loại hành tinh “vệ tinh” này được gọi là Mặt Trăng theo tên gọi của Mặt Trăng xoay quanh Trái Đất. Mỗi hành tinh vòng ngoài còn có các vành đai hành tinh chứa bụi, hạt và vật thể nhỏ quay xung quanh theo một quỹ đạo riêng.
Tổng quan về các hành tinh chính trong hệ Mặt trời
Sao Thủy [Mercury]
Là hành tinh nhỏ nhất trong Hệ Mặt Trời, quỹ đạo xoay quanh mặt trời hình elip, có kích thước chỉ lớn hơn Mặt Trăng một chút. Đây cũng là hành tinh nhiều có Sắt chiếm lượng lớn trong cấu tạo của nó. Sao Thuỷ không có vệ tinh tự nhiên. Bề mặt Sao Thủy trải qua sự biến đổi nhiệt độ lớn nhất trong số các hành tinh, thay đổi từ 100 K [−173 °C; −280 °F] vào ban đêm tới 700 K [427°C; 800°F] vào ban ngày.
Cự ly từ Sao Thuỷ đến Mặt Trời khoảng: 57,91 triệu km
Bán kính Sao Thuỷ là: 2.439,7 km
Diện tích bề mặt Sao Thuỷ : 74.800.000 km²
Biên độ nhiệt ngày đêm khoảng 600 độ C
Thời gian hoàn thành một chu kỳ quỹ đạo Sao Thuỷ: 88 ngày
Sao Kim [Venus]
Sao Kim hay có tên khác là Sao Thái Bạch, Thái Bạch Kim Tinh. Là hành tinh xếp thứ hai trong hệ mặt trời [ tính từ trong]. Mật độ không khí trong khí quyển của nó lớn nhất trong số bốn hành tinh đất đá, thành phần chủ yếu là cacbon đioxit. Áp suất khí quyển tại bề mặt hành tinh cao gấp 92 lần so với của Trái Đất. Với nhiệt độ bề mặt trung bình bằng 735 K [462 °C], Sao Kim là hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt Trời. Điều đặc biệt là Sao Kim cũng giống Sao Thuỷ ở một điểm là chúng không có vệ tinh tự nhiên
Cự ly Sao Kim đến Mặt Trời trung bình khoảng : 108.000.000 km; 67.000.000 mi
Bán kính Sao Kim: 6.051,8 km
Diện tích bề mặt Sao Kim: 460.200.000 km²
Thời gian hoàn thành một chu kì quỹ đạo Sao Kim: 225 ngày
Trái Đất[Earth]
Là hành tinh thứ 3 trong Hệ Mặt Trời, đồng thời cũng là hành tinh lớn nhất trong các hành tinh đất đá của hệ Mặt Trời xét về bán kính, khối lượng và mật độ vật chất. Trái Đất còn được biết tên với các tên gọi "hành tinh xanh"hay "Địa Cầu", là nhà của hàng triệu loài sinh vật, trong đó có con người và cho đến nay đây là nơi duy nhất trong vũ trụ được biết đến là có sự sống. Hành tinh này được hình thành cách đây 4,55 tỷ
Cự ly từ trái đất đến mặt trời có khoảng cách khoảng 149.6 triệu km
Bán kính Trái Đất là: 6.371 km
Đường kính trái đất: 12.742 km
Diện tích bề mặt Trái Đất: 510.100.000 km²
Chu kì quỹ đạo Trái Đất: 365 ngày
Sao Hoả[Mars]
Hay còn gọi là Hỏa tinh là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Thái Dương Hệ. Nó thường được gọi với tên khác là "Hành tinh Đỏ", do sắt oxit có mặt rất nhiều trên bề mặt hành tinh làm cho bề mặt nó hiện lên với màu đỏ đặc trưng.
Cự ly trung bình từ Sao Hỏa đến Mặt Trời có khoảng cách khoảng 230 triệu km
Bán kính Sao Hỏa: 3.389,5 km
Nhiệt độ bề mặt Sao Hỏa có thể lên tới khoảng 20°C [293 K, 68°F] vào buổi trưa, ở đường xích đạo, và có thể xuống tới khoảng -153°C [120 K, -243 °F] ở các cực.
Diện tích bề mặt Sao Hỏa: 144.800.000 km2
Chu kì quỹ đạo Sao Hỏa: 687 ngày.
Sao Mộc[Jupiter]
Sao Mộc còn được gọi với cái tên Mộc tinh là hành tinh thứ năm tính từ Mặt Trời và là hành tinh có kích thước lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Ngoài ra nó còn được mệnh danh là “ Hành Tinh Lộng Gió”, nó là hành tinh khí khổng lồ với khối lượng bằng một phần nghìn của Mặt Trời. Tuy nhiên tổng khối lượng của nó lại bằng hai lần rưỡi tổng khối lượng của tất cả các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời cộng lại.
Cự ly trung bình từ Sao Mộc đến Mặt Trời: 778 triệu km
Bán kính Sao Mộc: 69.911 km
Nhiệt độ trên những đám mây của sao Mộc là -145 độ C nhưng nhiệt độ trong lõi của nó có thể lên tới 24.000 độ C.
Chu kỳ quỹ đạo Sao Mộc: 4.335,355 ngày hay 11,87 năm
Sao Thổ [Saturn]
Sao Thổ tức Thổ tinh là hành tinh xếp thứ sáu tính theo cự ly trung bình từ Mặt Trời. Cùng với đó Sao Thổ là hành tinh lớn thứ hai về đường kính và khối lượng sau Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời. Sao Thổ có cấu tạo là hành tinh khí khổng lồ với bán kính trung bình gấp 9 lần của Trái Đất. Saturn có thể tích hơn hơn trái đất 763 lần tuy nhiên khối lượng chỉ gấp 95 lần trái đất. Có thể thấy được khối lượng riêng trung bình của Sao Thổ chỉ bằng 1/8 so với Trái Đất.
Cự ly của Sao Thổ đến Mặt Trời: 1,4 tỷ km
Bán kính Sao Thổ: 58.232 km
Diện tích bề mặt Sao Thổ: 4,27E10 km²
Nhiệt độ trung bình trong bầu khí quyển Sao Thổ khoảng −185 °C và nhiệt độ tại xoáy khí quyển này có đo được là cao nhất tại đây khi chỉ có −122 °C
Chu kì quỹ đạo Sao Thổ: 10.757,737 ngày hay 29,45 năm
Sao Thiên Vương[Uranus]
Sao Thiên Vương là hành tinh thứ bảy tính cự ly từ Mặt Trời. Đây là hành tinh có bán kính đứng thứ 3 trong hệ mặt trời và có khối lượng lớn thứ tư trong hệ. Sao Thiên Vương có thành phần cấu tạo tương tự như Sao Hải Vương. cả hai có thành phần hóa học khác so với hai hành tinh khí khác trong hệ là Sao Mộc và Sao Thổ. Khí quyển của Sao Thiên Vương mặc dù giống như của Sao Mộc và Sao Thổ về những thành phần cơ bản bên trong như hiđrô và heli, nhưng Uranus chứa nhiều "hợp chất dễ bay hơi" như nước, amoniac, và metan, cùng với đó là một lượng nhỏ các hidrocacbon. Chúng có bầu khí quyển được đánh giá là lạnh nhất Hệ Mặt Trời.
Khoảng cách từ sao Thiên Vương đến Mặt Trời: khoảng 3 tỷ km
Bán kính: 25.362 km
Diện tích bề mặt: 8,083E9 km²
Chu kì quỹ đạo: 30.708,160 ngày hay 84,07 năm
Sao Hải Vương[Neptune]
Sao Hải Vương còn được gọi với cái tên Hải Vương tinh là hành tinh thứ tám và có cự ly xa nhất tính từ Mặt Trời trong thái dương hệ. Nó là hành tinh đứng thứ tư về đường kính và đứng thứ ba về khối lượng. Sao Hải Vương là hành tinh có khối lượng riêng lớn nhất trong số các ngôi sao dạng khí trong thái dương hệ
Khoảng cách từ Sao Hải Vương đến Mặt Trời: khoảng 4,5 tỷ km
Bán kính: 24.622 km
Nhiệt độ của những đám mây trên cao khoảng 55 K [-218 °C] trong khi nhiệt độ tại lõi hành tinh xấp xỉ 5.400 K [5.000 °C].
Chu kì quỹ đạo: 60.224,904 ngày hay 164,89 năm.
nguồn tham khảo: //en.wikipedia.org/wiki/Solar_System