Trái Đất lớn thứ mây trong hệ Mặt Trời
|
Đã bao giờ bạn tự hỏi Hệ Mặt Trời, nơi Trái Đất của chúng ta tồn tại, có bao nhiêu hành tinh, kích thước và khối lượng của các hành tinh như thế nào hay hành tinh nào lớn nhất? Chúng tôi sẽ giúp các bạn trả lời những câu hỏi trên qua bài viết này. Show
Hành tinh là gì?Hành tinh là một thiên thể quay xung quanh một ngôi sao hay các tàn tích sao, có đủ khối lượng để tạo thành hình cầu do chính lực hấp dẫn của nó và khối lượng không quá lớn để tạo ra phản ứng nhiệt hạch. Hay nói theo cách dễ hiểu hơn, hành tinh là các thiên thể có hình cầu và khối lượng nhỏ hơn sao rất nhiều lần. Khối lượng của chúng không đủ để tạo ra các phản ứng nhiệt hạch để phát sáng được như các ngôi sao. Trước đây, các hành tinh có thể chuyển động theo quỹ đạo xung quanh một ngôi sao, hệ sao, tàn dư sao (được gọi là sao mẹ hoặc sao chủ) hoặc trôi tự do trong không gian. Tuy nhiên, thiên văn học hiện đại đã quy ước lại định nghĩa về hành tinh như trên. Ngoài ra, Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU) cũng đã công bố quy ước về hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời, cụ thể: - Có quỹ đạo chuyển động quanh sao chủ là Mặt Trời. - Có khối lượng đủ lớn để lực hấp dẫn mạnh hơn độ rắn của vật chất và tạo nên trạng thái cân bằng thuỷ tĩnh (đây là nguyên nhân khiến các hành tinh có dạng cầu hay thực ra là gần cầu). - Chiếm ưu thế tuyệt đối về khối lượng trong quỹ đạo của chính mình. Tức là các vật thể khác cùng quỹ đạo có khối lượng không đáng kể, trừ các vệ tinh của chính nó. Như vậy theo quy ước trên, Hệ Mặt Trời của chúng ta gồm có 8 hành tinh. Thứ tự của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời lần lượt là: Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hoả, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương. Trước đó, còn một thiên thể nữa cũng được coi là hành tinh trong Hệ Mặt Trời là Sao Diêm Vương. Tuy nhiên sau khi quy ước trên được đưa ra, Sao Diêm Vương đã bị “giáng cấp” trở thành hành tinh lùn. Đến năm 2016, các nhà thiên văn học đã xác nhận sự tồn tại về mặt lý thuyết của một hành tinh nữa trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên cho tới nay chúng ta vẫn chưa thể quan sát trực tiếp được hành tinh này. Có thể bạn chưa biết: Lý do vì sao Sao Diêm Vương bị loại ra khỏi các hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời
Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời được chia thành hai nhóm: - Hành tinh nhóm trong gồm Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hoả. Các hành tinh này là hành tinh đá, có bề mặt rắn. - Hành tinh nhóm ngoài gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương. Các hành tinh này là hành tinh khí, riêng Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương còn được gọi là hành tinh băng (một nhánh của hành tinh khí). Các hành tinh nhóm ngoài có kích thước và khối lượng khá lớn so với các hành tinh nhóm trong. Kích thước các hành tinh trong Hệ Mặt TrờiSao Thuỷ: Đường kính 4.878 km, khối lượng 3,3 x 10^23 kg. Sao Kim: Đường kính 12.104 km, khối lượng 4,87 x 10^24 kg. Trái Đất: Đường kính 12.756 km, khối lượng 5,98 x 10^24 kg. Sao Hoả: Đường kính 6.787 km, khối lượng 6,42 x 10^23 kg. Sao Mộc: Đường kính 142.796 km, khối lượng 1,9 x 10^27 kg. Sao Thổ: Đường kính 120.660 km, khối lượng 5,69 x 10^23 kg. Sao Thiên Vương: Đường kính 51.118 km, khối lượng 8,68 x 10^25 kg. Sao Hải Vương: Đường kính 48.600 km, khối lượng 1,02 x 10^26 kg.
Như vậy, theo các thông số trên Sao Mộc chính là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Hành tinh này nắm giữ kỷ lục cả về kích thước lẫn khối lượng. Sao Mộc có đường kính xấp xỉ 11 lần, khối lượng lớn hơn 318 lần và thể tích lớn hơn 1.321 lần thể tích của Trái Đất. Bán kính Sao Mộc bằng khoảng 0,1 lần bán kính Mặt Trời và khối lượng thì bằng 0,001 lần (Khối lượng của Mặt Trời xấp xỉ 1,99 x 10^30 kg với bán kính 695.700km). Kể từ khi phát hiện ra sao Diêm Vương vào năm 1930, trẻ em đến tuổi đi học sẽ được học về 9 hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta. Từ cuối những năm 1990, tất cả đã bắt đầu thay đổi, các nhà thiên văn học tranh luận về việc "Liệu rằng Pluto có phải là một hành tinh hay không?" Trong một quyết định gây nhiều tranh cãi, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (International Astronomical Union) cuối cùng đã đưa ra quyết định vào năm 2006, họ gọi sao Diêm Vương (Pluto) là "hành tinh lùn", loại bỏ nó ra khỏi danh sách các "hành tinh thực" có trong hệ thống năng lượng mặt trời của chúng ta. Vì vậy, chỉ còn 8 hành tinh trong hệ Mặt trời.  Các hành tinh trong hệ mặt trời được mô tả bởi một hình minh hoạ trên máy tính NASA, không hiển thị quỹ đạo và kích thước. (Nguồn ảnh: NASA) Tuy nhiên, ngày nay các nhà thiên văn học đang tìm kiếm một hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta, là một "hành tinh thứ 9 thực sự", sau khi bằng chứng về sự tồn tại của hành tinh này được công bố vào ngày 20 tháng Một năm 2016. Các nhà khoa học gọi là "Hành tinh thứ 9", gấp khoảng 10 lần khối lượng của Trái đất và 5.000 lần khối lượng của sao Diêm Vương. Dưới đây là thứ tự của 8 (hoặc 9) hành tinh, bắt đầu từ hành tinh nằm gần nhất với Mặt trời và hoạt động bên ngoài thông qua hệ Mặt trời: sao Thủy, sao Kim, Trái đất, sao Hỏa, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương - và "hành tinh thứ 9" (Planet Nine). Thứ tự các hành tinhDưới đây là một tổng quan ngắn gọn về 8 hành tinh chính trong hệ Mặt trời của chúng ta, theo thứ tự từ trong ra ngoài: Sao Thủy ( Mercury)Sao Thủy là hành tinh nằm gần nhất với Mặt trời, chỉ lớn hơn so với Mặt trăng của Trái đất một chút. Mặt ban ngày của nó bị hơ nóng bởi ánh nắng mặt trời, có thể đạt 450 độ C (840 độ F), nhưng vào ban đêm, nhiệt độ hạ xuống âm đến hàng trăm độ, dưới mức đóng băng. Sao Thủy hầu như không có không khí để hấp thụ các tác động của thiên thạch, vì vậy bề mặt của nó bị "rỗ" với nhiều hố lớn, giống như mặt trăng. Trải qua nhiệm vụ bốn năm, tàu vũ trụ MESSENGER của NASA đã tiết lộ quang cảnh của các hành tinh đó đã thách thức những kỳ vọng của các nhà thiên văn học.
Sao Kim (Venus)Hành tinh thứ hai tính từ Mặt trời, sao Kim là hành tinh cực kỳ nóng, thậm chí còn nóng hơn cả sao Thủy. Bầu không khí của hành tinh này rất độc hại. Áp suất trên bề mặt sao Thủy sẽ nghiền nát và giết chết bạn. Các nhà khoa học mô tả vị trí của sao Kim như là một hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát (runaway greenhouse effect). Kích thước và cấu trúc của sao Kim tương tự giống với Trái đất, bầu khí quyển dày đặc, độc hại giữ nhiệt trong "hiệu ứng nhà kính" mất kiểm soát. Nhưng điều kỳ lạ, sao Kim lại quay chậm theo hướng ngược lại với hầu hết các hành tinh khác. Người Hy Lạp cho rằng sao Kim gồm hai vật thể khác nhau - một là bầu trời vào buổi sáng và hai là vào buổi tối. Bởi vì nó là thường sáng hơn bất kỳ vật thể nào khác trên bầu trời - ngoại trừ mặt trời và mặt trăng - sao Kim đã gây ra nhiều báo cáo về vật thể bay không xác định (unidentified flying object - UFO).
Trái đấtHành tinh thứ ba tính từ Mặt trời, Trái đất là một hành tinh nước (Waterworld), với hai phần ba hành tinh được bao phủ bởi đại dương và là hành tinh duy nhất được biết đến có tồn tại sự sống. Bầu khí quyển của Trái đất là giàu nitơ và oxy để duy trì sự sống. Bề mặt của Trái Đất quay quanh trục của nó với vận tốc 467 mét mỗi giây - khoảng hơn 1.000 mph (1.600 kph) - tại đường xích đạo. Hành tinh quay một vòng quanh Mặt trời với vận tốc 29 km mỗi giây.
Sao Hỏa (Mars)Hành tinh thứ tư tính từ Mặt trời, sao Hỏa là một hành tinh đất đá và lạnh. Bụi bẩn là một oxit sắt, có mặt rất nhiều trên bề mặt hành tinh làm cho bề mặt nó hiện lên với màu đỏ đặc trưng. Hành tinh sao Hỏa có những điểm tương đồng với Trái đất: bề mặt đất đá, có núi và thung lũng, và hệ thống bão trải dài từ vị trí những cơn bão lốc xoáy - giống như cơn gió xoáy mang bụi - đến những cơn bão bụi nhấn chìm hành tinh. Bụi phủ kín bề mặt sao Hỏa và hành tinh sao Hỏa ngập tràn nước đóng băng. Các nhà khoa học cho rằng hành tinh sao Hỏa sẽ ngập tràn nước lỏng ngay khi nhiệt độ nóng lên, mặc dù hiện nay nó đang là một hành tinh lạnh và giống sa mạc. Bầu khí quyển của sao Hỏa quá mỏng để nước lỏng tồn tại được trên bề mặt hành tinh trong bất kể thời gian nào. Các nhà khoa học cho rằng hành tinh sao Hỏa cổ đại có điều kiện tồn tại sự sống và hy vọng rằng các dấu hiệu về sự sống trong quá khứ - thậm chí có trong sinh học ở hiện tại - có thể tồn tại được ở Hành tinh Đỏ.
Sao Mộc (Jupiter)Hành tinh thứ 5 tính từ Mặt trời, sao Mộc (Jupiter) là một hành tinh rất lớn, lớn nhất trong hệ Mặt trời của chúng ta. Mộc tinh là một hành tinh khí khổng lồ, chứa chủ yếu là khí hiđrô và heli. Lớp khí quyển ngoài cùng hiện lên với nhiều dải mây ở những độ cao khác nhau, do kết quả của hiện tượng nhiễu loạn khí động và tương tác với những cơn bão tại biên. Một đặc điểm nổi bật là Vết đỏ lớn (Great Red Spot), một cơn bão khổng lồ được biết đến tồn tại ít nhất từ hàng trăm năm trước. Sao Mộc có từ trường mạnh, với hàng tá mặt trăng xung quanh, trông nó giống như hệ Mặt trời thu nhỏ.
Sao Thổ (Saturn)Sao Thổ là hành tinh thứ 6 tính theo khoảng cách trung bình từ Mặt trời, được biết nhiều nhất là vành đai của nó. Khi Galileo Galilei lần đầu tiên nghiên cứu về sao Thổ, vào đầu những năm 1600, ông nghĩ rằng sao Thổ là một vật thể gồm có ba phần. Vì không biết Galileo Galilei đã nhìn thấy một hành tinh có vành đai, các nhà thiên văn học đã bối rối khi nhìn vào bản vẽ thu nhỏ - hành tinh có một vệ tinh lớn và hai vệ tinh nhỏ - trong ghi chú của Galileo Galilei, như một danh từ trong câu dùng để mô tả về khám phá. Hơn 40 năm sau, Christiaan Huygens sử dụng kính thiên văn với độ phóng đại lớn hơn thì ông phát hiện ra đây là vành đai chứ không phải vệ tinh như Galileo từng nghĩ. Những vành đai được tạo ra từ đá và băng đá. Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn được rằng sao Thổ được hình thành như thế nào. Hành tinh khí khổng lồ này chứa chủ yếu là hydro và heli. Ngoài ra, Thổ tinh còn có nhiều mặt trăng.
Sao Thiên Vương (Uranus)Hành tinh thứ bảy tính từ Mặt trời, sao Thiên Vương là một hành tinh độc nhất. Nó là hành tinh khí khổng lồ duy nhất có đường xích đạo vuông góc với quỹ đạo của nó và gần như song song với mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh. Các nhà thiên văn cho rằng hành tinh va chạm với một số vật thể khác có kích thước giống hành tinh trước kia, gây nghiêng. Độ nghiêng gây ra các mùa khắc nghiệt kéo dài hơn 20 năm và chu kỳ quỹ đạo của sao Thiên Vương bằng 84 năm Trái Đất. Thiên Vương tinh có kích thước giống với Hải Vương tinh. Khí metan trong khí quyển khiến cho sao Thiên Vương có màu lục – lam và có nhiều mặt trăng, vành đai mờ.
Sao Hải Vương (Neptune)Hành tinh thứ 8 tính từ Mặt trời, Hải Vương tinh được biết đến nhờ những cơn gió mạnh nhất - đôi khi còn nhanh hơn tốc độ âm thanh. Sao Hải Vương nằm ở xa và lạnh. Hành tinh này nằm xa gấp 30 lần so với khoảng cách Trái đất tính từ Mặt trời. Hải Vương tinh là hành tinh đầu tiên được dự đoán sự tồn tại bằng cách sử dụng toán học, trước khi nó được phát hiện. Sự bất thường trong quỹ đạo của sao Hải Vương dẫn đến việc nhà thiên văn học người Pháp - Alexis Bouvard đã đề nghị một số nhà thiên văn học khác có thể gây một lực hút hấp dẫn. Nhà thiên văn học người Đức - Johann Galle sử dụng các phép tính để hỗ trợ xác định Hải Vương tinh bằng kính thiên văn. Sao Hải Vương lớn hơn khoảng 17 lần so với Trái Đất.
Sao Diêm Vương (Hành tinh lùn - Dwarf Planet)Sao Diêm Vương là hành tinh thứ 9 tính từ Mặt trời, nó không giống với các hành tinh khác ở nhiều đặc điểm. Diêm Vương tinh nhỏ hơn Mặt Trăng của hành tinh Trái Đất. Quỹ đạo của sao Diêm Vương nằm trong quỹ đạo của sao Hải Vương và sau đó, tách ra khỏi quỹ đạo đó. Từ năm 1979 đến đầu năm 1999, Diêm Vương tinh chính thức được cho là hành tinh thứ 8 tính từ Mặt trời. Nhưng sau đó, vào ngày 11 tháng Hai năm 1999, nó đi theo con đường của sao Hải Vương rồi quay trở lại thành hành tinh nằm xa nhất trong hệ Mặt trời - đến tận khi nó bị "giáng xuống" là hành tinh lùn. Hành tinh lùn Pluto nằm cách Hải Vương tinh 228 năm. Quỹ đạo của Pluto bị nghiêng so với mặt phẳng chính của hệ Mặt trời - nơi mà các hành tinh khác quay quanh - khoảng 17,1 độ. Nó là một hành tinh đá, lạnh cùng một bầu không khí rất phù du. Nhiệm vụ New Horizons của NASA đã thực hiện chuyến tàu bay vũ tụ đầu tiên trong lịch sử lên sao Diêm Vương vào ngày 14 tháng 7 năm 2015.
Hành tinh thứ 9 (Planet Nine)Hành tinh thứ 9 quay xung quanh Mặt trời với khoảng cách xa gấp 20 lần so với quỹ đạo sao Hải Vương. Trong đó, quỹ đạo của sao Hải Vương là 49,530 km tính từ mặt trời đến điểm gần nhất. Quỹ đạo của hành tinh kỳ lạ xa hơn khoảng 600 lần so với quỹ đạo Mặt trời tính từ ngôi sao. Các nhà khoa học không thể quan sát trực tiếp hành tinh thứ 9. Sự tồn tại của hành tinh thứ 9 được quan sát bởi hiệu ứng hấp dẫn của nó đối với các hành tinh khác trong vành đai Kuiper, một khu vực nằm rìa hệ Mặt trời - nơi các vật thể đóng băng còn sót lại từ sự ra đời của mặt trời và các hành tinh. Nhà khoa học Mike Brown và Konstantin Batygin tại Viện Công nghệ California ở Pasadena mô tả bằng chứng về hành tinh 9 trong một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Thiên văn. Nghiên cứu này được dựa trên các mô hình toán học và mô phỏng máy tính dựa vào các quan sát trong sáu Thiên thể vành đai Kuiper Belt khác nhỏ hơn so với quỹ đạo phù hợp trong một vấn đề tương tự. Nếu nhấn mạnh vào việc có cả sao Diêm Vương thì hành tinh đó sẽ nằm sau sao Hải Vương (Neptune) trong danh sách. Diêm Vương tinh thực sự đã ra khỏi danh sách này vì "độ nghiêng quá lớn", có quỹ đạo hình elip (hai trong số những lý do khiến nó bị loại ra khỏi danh sách). Trên thực tế, điều thú vị là hành tinh Pluto từng là hành tinh thứ tám. Để hiểu rõ hơn, hãy đọc tiếp thông tin dưới đây: Các hành tinh trái đất (Terrestrial planets)Bốn hành tinh nằm bên trong được gọi là "các hành tinh trái đất", bởi giống như Trái đất, bề mặt của các hành tinh này toàn bộ là đá. Sao Diêm Vương cũng có một bề mặt rắn (và bề mặt này rất lạnh) nhưng không bao giờ được vào cùng nhóm với bốn hành tinh trái đất còn lại. Các hành tinh kiểu Sao Mộc (Jovian planets)Bốn hành tinh lớn nằm bên ngoài - sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương và sao Hải Vương - được biết đến như là "các hành tinh kiểu sao Mộc" (có nghĩa là "giống với sao Mộc" – Jupiter-like). Do bởi, tất cả các hành tinh này đều rất lớn so với các hành tinh trái đất và có khí trong tự nhiên, chứ không phải bề mặt đá ("Mặc dù một số hoặc tất cả trong số chúng có thể có lõi rắn", các nhà thiên văn tiết lộ.) Theo NASA cho biết, "hai trong số các hành tinh nằm bên ngoài quỹ đạo sao Hỏa - sao Mộc (Jupiter) và sao Thổ (Saturn) - được gọi là hành tinh khí khổng lồ, xa hơn là sao Thiên vương và sao Hải Vương được gọi là hành tinh nước đá khổng lồ". Điều này là bởi vì hai hành tinh đầu toàn bộ là khí, còn hai hành tinh cuối cùng là băng đá. Tất cả bốn hành tinh này chứa chủ yếu là khí hydro và heli. Các hành tinh lùnTheo định nghĩa của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) về chuyển động một hành tinh chính thức như thế này: Một hành tinh vòng quanh Mặt trời mà không phải là vệ tinh của hành tinh khác, đủ lớn để có thể làm tròn bằng trọng lực riêng (nhưng được không quá lớn khi bắt đầu trải qua phản ứng tổng hợp hạt nhân, như một ngôi sao chẳng hạn) và đã "dọn sạch các vùng lân cận" của hầu hết các vật thể quỹ đạo khác. Vâng, đó là một "miếng". Vấn đề đối với hành tinh lùn Pluto, bên cạnh kích thước nhỏ và quỹ đạo khác thường của nó, đó là việc nó chia sẻ không gian của mình với rất nhiều vật thể khác trong vành đai Kuiper, ngoài Hải Vương tinh. Tuy nhiên, việc "cách chức" sao Diêm Vương ra khỏi danh sách vẫn còn gây tranh cãi. Định nghĩa mà Hiệp hội Thiên văn Quốc tế IAU đưa ra đối với hành tinh tròn nhỏ khác trong các hành tinh lùn, bao gồm Thiên thể Vành đai Kuiper - Kuiper Belt objects, Eris, Haumea và Makemake (là các hành tinh đủ lớn). Ngoài ra vẫn còn một hành tinh lùn nữa là hành tinh Ceres, một vật thể tròn trong vành đai tiểu hành tinh nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc. Trên thực tế, hành tinh lùn Ceres chỉ được coi là một hành tinh khi được phát hiện ra vào năm 1801 và sau đó nó được gọi là một tiểu hành tinh. Một số nhà thiên văn học muốn cân nhắc hành tinh lùn Ceres là hành tinh thứ 10 (không nên nhầm lẫn với hành tinh Nibiru hoặc hành tinh X), nhưng nếu theo đánh giá này thì có khả năng hệ Mặt trời có 13 hành tinh, với nhiều bị ẩn để khám phá. |
