Hành tinh lùn Makemake - "Vị thần sáng tạo" trong Hệ Mặt Trời

Makemake, một trong những hành tinh lùn bí ẩn và hấp dẫn nhất trong Hệ Mặt Trời, luôn thu hút sự quan tâm của các nhà thiên văn học và những người yêu thích khám phá không gian. Nằm xa xôi trong vành đai Kuiper, Makemake không chỉ là một đối tượng nghiên cứu thú vị mà còn giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự hình thành và tiến hóa của các thiên thể trong Hệ Mặt Trời.

Trong bài viết này trên thienvanhoc.edu.vn, chúng ta sẽ khám phá hành tinh lùn Makemake, từ đặc điểm vật lý đến những phát hiện khoa học quan trọng. Hãy cùng chúng tôi bắt đầu hành trình tìm hiểu về hành tinh lùn đầy bí ẩn này!

Tóm tắt thông tin chính về hành tinh lùn Makemake

Makemake được phát hiện vào ngày 31 tháng 3 năm 2005 bởi một nhóm các nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Palomar, cùng nhóm đã phát hiện ra hành tinh lùn Eris. Việc phát hiện Makemake, cùng với Eris và Haumea, đã góp phần vào việc phân loại lại Sao Diêm Vương. Makemake là hành tinh lùn thứ tư được phát hiện, bao gồm cả Sao Diêm Vương đã được phân loại lại.

• Vệ tinh: Makemake có một vệ tinh, một mặt trăng mờ được đặt tên là MK 2.
• Quan sát: Makemake đủ lớn và đủ sáng để có thể nghiên cứu bằng kính viễn vọng nghiệp dư cao cấp.
• Độ sáng: Makemake sáng khoảng 1/5 so với Sao Diêm Vương, mờ hơn Sao Diêm Vương nhưng sáng hơn Eris.
• Kích thước: Makemake có bán kính khoảng 444 dặm (715 km), bằng 1/9 bán kính Trái Đất.
• Quỹ đạo: Giống như các hành tinh lùn khác, Makemake di chuyển qua Vành đai Kuiper.
• Thời gian quay: Một ngày trên Makemake kéo dài khoảng 22,5 giờ.
• Khoảng cách: Makemake cách Mặt Trời khoảng 45,8 AU và cách Trái Đất khoảng 53,2 AU. Các giá trị này thay đổi liên tục, để có thông tin chính xác, có thể kiểm tra vị trí của nó trực tuyến vì Makemake được theo dõi liên tục.
• Thời gian ánh sáng: Mất khoảng 7 giờ 22 phút để ánh sáng từ Makemake đến được Trái Đất.
• Vị trí: Đây là hành tinh lùn xa Mặt Trời thứ hai và là hành tinh lùn lớn thứ ba được biết đến trong Hệ Mặt Trời.

Lịch sử và sự kiện liên quan đến Makemake

Makemake được phát hiện bởi nhóm các nhà thiên văn học do Michael E. Brown dẫn đầu tại Đài thiên văn Palomar ở San Diego. Phát hiện này được công bố rộng rãi vào ngày 29 tháng 7 năm 2005.

Sau khi được công bố, Makemake nhận mã định danh tạm thời vào năm tài chính 2005. Trước đó, nhóm khám phá sử dụng mật danh “Thỏ Phục Sinh” do hành tinh lùn này được phát hiện ngay sau Lễ Phục Sinh.

Đến tháng 7 năm 2008, theo quy định của Liên đoàn Thiên văn Quốc tế (IAU) về các vật thể cổ điển trong vành đai Kuiper, hành tinh lùn này được đặt tên là Makemake. Tên này lấy từ vị thần nhân loại và khả năng sinh sản trong thần thoại của người Rapa Nui, dân tộc bản địa trên Đảo Phục Sinh. Do đó, tên gọi này duy trì mối liên hệ với Lễ Phục Sinh.

Sự hình thành của Makemake

Makemake có một vị trí may mắn hơn so với Ceres vì nó nằm cùng với các hành tinh lùn khác như Eris, Pluto và Haumea trong Vành đai Kuiper. Vành đai Kuiper là một khu vực rộng lớn nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương, chứa nhiều vật thể băng giá nhỏ. Makemake là vật thể sáng thứ hai trong khu vực này, chỉ sau Sao Diêm Vương.

Vành đai Kuiper là một vùng giống như đĩa bao quanh Hệ Mặt Trời, chứa các vật thể băng giá và mảnh vỡ từ thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời, khoảng 4,5 tỷ năm trước. Những vật thể này bao gồm cả các hành tinh lùn và nhiều tiểu hành tinh nhỏ. Sự hình thành của Makemake và các hành tinh lùn khác trong Vành đai Kuiper có thể được lý giải như sau:

• Sự tụ hợp vật chất:Khi Hệ Mặt Trời mới hình thành, các hạt bụi và băng trong đĩa nguyên thủy của nó bắt đầu tụ lại với nhau do lực hấp dẫn. Quá trình này diễn ra hàng triệu năm, tạo ra các vật thể nhỏ hơn như hành tinh lùn.
• Khí hậu lạnh:Vành đai Kuiper nằm rất xa Mặt Trời, nơi nhiệt độ cực kỳ thấp. Điều này làm cho các vật chất băng giá tồn tại lâu dài và không bị tan chảy. Chính điều kiện lạnh giá này giúp bảo tồn các vật thể như Makemake.
• Va chạm và hợp nhất:Trong quá trình hình thành, các vật thể trong Vành đai Kuiper thường xuyên va chạm và hợp nhất với nhau, tạo ra những vật thể lớn hơn. Một số vật thể lớn này đã trở thành các hành tinh lùn như Makemake.
• Lực hấp dẫn của Sao Hải Vương:Sao Hải Vương, hành tinh gần nhất ngoài Vành đai Kuiper, có lực hấp dẫn mạnh, ảnh hưởng đến quỹ đạo của các vật thể trong vành đai. Lực này giúp duy trì sự ổn định của Vành đai Kuiper và các hành tinh lùn bên trong nó.
• Sự phát hiện và nghiên cứu:Sự phát hiện của Makemake và các hành tinh lùn khác đã mở ra nhiều nghiên cứu mới về sự hình thành và tiến hóa của Hệ Mặt Trời. Các nhà khoa học sử dụng dữ liệu từ các kính viễn vọng và tàu vũ trụ để hiểu rõ hơn về các quá trình đã diễn ra trong Vành đai Kuiper.

Makemake và các hành tinh lùn khác trong Vành đai Kuiper cung cấp những cái nhìn quan trọng về lịch sử sớm của Hệ Mặt Trời và quá trình hình thành các hành tinh. Sự hiện diện của chúng cho thấy rằng còn rất nhiều điều chúng ta cần khám phá về vùng không gian này.

Khoảng cách, kích thước và khối lượng của Makemake

Makemake, một trong những hành tinh lùn nổi bật trong Vành đai Kuiper, có những đặc điểm về khoảng cách, kích thước và khối lượng đáng chú ý:

Kích thước

• Bán kính: Makemake có bán kính khoảng 444 dặm (715 km), tương đương 1/9 bán kính của Trái đất.
• Đường kính: Với đường kính khoảng 1.430 km, kích thước của Makemake có thể được so sánh như một hạt cải so với đồng xu nếu so với Trái đất.

Khoảng cách

• Khoảng cách đến Mặt Trời: Makemake nằm ở khoảng cách trung bình khoảng 45,8 đơn vị thiên văn (AU) từ Mặt Trời. Một đơn vị thiên văn (AU) tương đương khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt Trời, khoảng 93 triệu dặm (150 triệu km).
• Khoảng cách đến Trái Đất: Makemake cách Trái đất khoảng 53,2 AU, một khoảng cách rất lớn nếu so với các hành tinh gần hơn trong Hệ Mặt Trời.

So sánh kích thước

• So với Sao Diêm Vương: Makemake có kích thước bằng khoảng hai phần ba kích thước của Sao Diêm Vương, hành tinh lùn lớn nhất trong Vành đai Kuiper.
• So với Grand Canyon: Makemake có chiều dài gấp khoảng ba lần chiều dài của hẻm núi Grand Canyon, hẻm núi dài 277 dặm (446 km).

Khối lượng

• Ước tính khối lượng: Khối lượng của Makemake được ước tính vào khoảng 4 x 10²¹ kg, tương đương với 4.000.000.000 nghìn tỷ kg.
• So với Trái Đất: Khối lượng này bằng khoảng 0,00067 lần khối lượng của Trái đất, cho thấy Makemake nhỏ hơn rất nhiều so với hành tinh chúng ta.

Những thông số này cho thấy Makemake là một trong những hành tinh lùn lớn trong Vành đai Kuiper, với khoảng cách xa và khối lượng đáng kể, mặc dù vẫn nhỏ hơn nhiều so với Trái đất và các hành tinh lớn khác trong Hệ Mặt Trời.

Quỹ đạo và vòng xoay của Makemake

Makemake có chu kỳ quỹ đạo khoảng 310 năm. Hành tinh lùn này nằm ở vị trí đủ xa so với Sao Hải Vương, cho phép nó duy trì sự ổn định ở rìa Hệ Mặt Trời. Quỹ đạo của Makemake hơi lệch tâm, với khoảng cách từ Mặt Trời dao động từ 38,5 AU tại điểm cận nhật đến 52,8 AU tại điểm viễn nhật.

Chu kỳ quay của Makemake được ước tính là 22,83 giờ, một con số tương đối dài đối với một hành tinh lùn. Điều này có nghĩa là khoảng 7,77 giờ Trái Đất để Makemake hoàn thành một vòng quay thiên văn. Những thống kê này cho thấy một ngày trên Makemake kéo dài ít hơn 8 giờ.

Trong khi đó, một năm trên Makemake, tương đương với một chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời, kéo dài khoảng 112,897 ngày Trái Đất.

Có hai giả thuyết chính để giải thích cho vòng quay dài bất thường của Makemake. Thứ nhất, có thể là do gia tốc thủy triều từ vệ tinh của Makemake tác động lên hành tinh lùn này. Thứ hai, có khả năng Makemake có một vệ tinh thứ hai chưa được khám phá, và sự hiện diện của vệ tinh này có thể góp phần vào sự kéo dài chu kỳ quay của Makemake.

Địa chất và khí quyển của Makemake

Giống như Sao Diêm Vương, Makemake có màu đỏ trong quang phổ khả kiến, và sắc đỏ của nó thậm chí còn đậm hơn bề mặt của Eris. Các dấu hiệu quang phổ của khí mê-tan trên Makemake mạnh hơn nhiều so với trên Sao Diêm Vương và Eris. Phân tích cho thấy khí mê-tan tồn tại dưới dạng hạt lớn, ít nhất là một cm.

Ngoài khí mê-tan, Makemake còn chứa một lượng lớn etan tholin và một lượng nhỏ ethylene, acetylene, và các ankan có khối lượng lớn như propan. Những hợp chất này có thể được tạo ra bởi quá trình quang phân mê-tan dưới tác động của bức xạ mặt trời.

Tholins có thể chịu trách nhiệm cho màu đỏ trong quang phổ khả kiến của Makemake. Một số dữ liệu cho thấy có lượng băng nitơ thấp, sự thiếu hụt này có thể do sự suy giảm theo thời gian của Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, ngay cả ở mức độ thấp, băng mê-tan cũng có thể chuyển sang màu đỏ nếu tiếp xúc với bức xạ mặt trời trong thời gian dài.

Theo nghiên cứu của nhà thiên văn học Javier Licandro và các cộng sự, bề mặt của Makemake sáng với suất phản chiếu ước tính là 0,81, tương tự như Sao Diêm Vương.

Khí quyển của Makemake là một bí ẩn trong thời gian dài. Năm 2011, một hiện tượng che khuất giữa Makemake và một ngôi sao có độ sáng 18 đã xảy ra, khiến toàn bộ ánh sáng của ngôi sao bị Makemake chặn lại. Kết quả này cho thấy hành tinh lùn này thiếu một bầu khí quyển đáng kể, mâu thuẫn với những giả định trước đó rằng khí quyển của nó giống với Sao Diêm Vương.

Tuy nhiên, sự hiện diện của khí mê-tan và có thể là nitơ cho thấy Makemake có thể có bầu khí quyển thoáng qua giống như Sao Diêm Vương khi nó đạt điểm cận nhật. Khi đó, nitơ và các loại băng khác sẽ thăng hoa, tạo thành một bầu khí quyển loãng bao gồm khí nitơ và hydrocarbon. Điều này cũng có thể giải thích cho sự cạn kiệt nitơ, do nó có thể đã thoát ra khỏi khí quyển của Makemake.

Vệ tinh của Makemake

Makemake có một vệ tinh tự nhiên, được gọi là MK 2, phát hiện vào năm 2016 bởi Camera Trường Rộng 3 của kính viễn vọng không gian Hubble. Ngoài ra, có giả thuyết cho rằng Makemake có thể có một vệ tinh thứ hai chưa được khám phá, điều này có thể giải thích cho chu kỳ quay dài bất thường của nó.

MK 2 được ước tính có đường kính khoảng 175 km với suất phản chiếu chỉ 4%, và bán kính khoảng 90 km. Chu kỳ quỹ đạo của MK 2 xung quanh Makemake là khoảng 12 ngày. Trục bán chính của quỹ đạo vệ tinh này được cho là cách Makemake ít nhất 21.000 km, tuy nhiên độ lệch tâm quỹ đạo thực tế vẫn chưa được xác định.

Các phân tích sơ bộ cho thấy MK 2 có độ phản xạ tương tự như than củi, làm cho nó trở thành một vật thể cực kỳ tối. Điều này thật đáng ngạc nhiên, vì Makemake là vật thể sáng thứ hai được biết đến trong Vành đai Kuiper, trong khi vệ tinh của nó mờ hơn khoảng 1.300 lần. Vẫn còn nhiều điều chưa được hiểu rõ về Makemake và vệ tinh của nó, do đó các cuộc quan sát và nghiên cứu vẫn tiếp tục.

Những điều thú vị về Makemake

• Điểm viễn nhật: Makemake đang tiến tới điểm viễn nhật, ước tính sẽ đạt vào năm 2033.
• Vành đai Kuiper: Makemake là một vật thể trong vành đai Kuiper cổ điển, nghĩa là quỹ đạo của nó nằm đủ xa so với Sao Hải Vương để duy trì sự ổn định ở rìa Hệ Mặt Trời.
• Khám phá bị bỏ lỡ: Clyde Tombaugh, nhà thiên văn học đã phát hiện ra Sao Diêm Vương vào năm 1930, chỉ thiếu chút nữa là có thể tuyên bố phát hiện ra Makemake. Makemake đủ sáng để Clyde có thể phát hiện, nhưng vào thời điểm đó, hành tinh lùn này nằm ở vị trí không thể quan sát được từ Trái Đất.
• Tiếp cận gần nhất: Mặc dù hiện tại Makemake cách Trái Đất 53,2 AU, lần tiếp cận gần nhất của nó sẽ xảy ra vào năm 2100, khi nó cách Trái Đất khoảng 47 AU.
• Phát hiện công khai: Tuyên bố công khai về phát hiện Makemake được đẩy nhanh bởi một nhóm nhà thiên văn học khác ở Tây Ban Nha tuyên bố đã phát hiện ra hành tinh lùn Haumea, hành tinh mà nhóm ở San Diego đang theo dõi.
• Nguyên nhân Sao Diêm Vương bị tụt hạng: Việc phát hiện Makemake, Eris và Haumea đã dẫn đến việc Sao Diêm Vương bị tụt hạng từ hành tinh xuống hành tinh lùn. Năm 2006, Liên minh Thiên văn Quốc tế đã tạo ra loại vật thể mới gọi là “hành tinh lùn”. Theo định nghĩa này, một hành tinh phải quay quanh Mặt Trời nhưng không quay quanh bất kỳ vật thể nào khác, đủ lớn để có hình dạng tròn do lực hấp dẫn của chính nó và đã “dọn sạch” vùng lân cận của nó khỏi các vật thể quay quanh.

Makemake, với những đặc điểm độc đáo và vị trí xa xôi trong Hệ Mặt Trời, không chỉ là một hành tinh lùn đầy bí ẩn mà còn mở ra nhiều câu hỏi và khám phá mới về vũ trụ. Hiểu biết về Makemake giúp chúng ta mở rộng kiến thức về vành đai Kuiper và những thiên thể xa xôi khác, từ đó hiểu rõ hơn về sự phong phú và đa dạng của Hệ Mặt Trời.

Hãy tiếp tục theo dõi thienvanhoc.edu.vn để cập nhật thêm nhiều thông tin bổ ích và hấp dẫn về thiên văn học, giúp bạn thỏa mãn niềm đam mê khám phá không gian và những bí ẩn kỳ diệu của vũ trụ. Chúng tôi luôn đồng hành cùng bạn trên con đường chinh phục những bí ẩn của bầu trời đêm.