Chào mừng bạn đến với thienvanhoc.edu.vn! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá một chủ đề vô cùng thú vị trong lĩnh vực thiên văn học: Các hành tinh lùn. Dù không lớn ngang các hành tinh chính trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, những hành tinh lùn như Pluto, Eris hay Ceres lại chứa đựng những bí ẩn khoa học mà bất cứ ai yêu thích thiên văn cũng không thể bỏ qua.
Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm, nguồn gốc và tầm quan trọng của các hành tinh lùn trong nghiên cứu không gian vũ trụ. Hãy cùng tìm hiểu xem các nhà thiên văn học đã phân loại và khám phá chúng như thế nào qua những năm tháng.
Khái niệm về Hành tinh lùn
Hành tinh lùn, như cái tên gợi ý, là những thể thiên thể nhỏ hơn so với các hành tinh thông thường trong Hệ Mặt trời của chúng ta, thậm chí còn nhỏ hơn cả Mặt trăng. Tuy nhiên, kích thước không phải là yếu tố duy nhất để phân biệt hành tinh lùn. Theo tiêu chuẩn của Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU) đưa ra vào năm 2006, một thể thiên thể được xếp vào nhóm hành tinh lùn nếu nó:
- Ở trên quỹ đạo quanh Mặt Trời
- Không phải là vệ tinh của bất kỳ hành tinh nào
- Có hình dạng gần như hình tròn do trọng lực của chính nó tạo ra
- Các hành tinh thực sự không có bất kỳ vật thể nào trong số này trên đường quỹ đạo của chúng.
Điểm cuối cùng này cho thấy hành tinh lùn thường có khả năng hấp dẫn yếu hơn so với các hành tinh lớn, không đủ mạnh để loại bỏ hoặc thu hút các vật thể nhỏ gần đó vào quỹ đạo của mình.
Hiện nay, có năm hành tinh lùn được công nhận trong Hệ Mặt trời, bao gồm Ceres, Pluto và Charon (đôi khi được xem như một cặp), Haumea, Makemake và Eris. Ceres là thành viên duy nhất trong số này nằm trong vành đai tiểu hành tinh chính giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, trong khi bốn hành tinh lùn còn lại thuộc về Vành đai Kuiper, nơi chúng còn được gọi là các plutoid do đặc điểm tương đồng với Pluto.
Hệ Sao Diêm Vương và Charon: Từ hành tinh trở thành hành tinh lùn
Trước năm 2006, Sao Diêm Vương được công nhận là một trong chín hành tinh của Hệ Mặt trời chúng ta. Tuy nhiên, sự phát hiện của các vật thể lớn hơn trong Đám mây Oort đã khiến giới thiên văn học phải xem xét lại định nghĩa về một hành tinh thực sự.
Đặc biệt là sau khi phát hiện ra Eris vào năm 2003, đã có nhiều tranh luận về tiêu chuẩn định nghĩa hành tinh. Giới thiên văn học thậm chí còn cân nhắc việc mở rộng danh sách hành tinh trong Hệ Mặt trời. Tuy nhiên, việc thiết lập danh mục mới cho “hành tinh lùn” đã loại bỏ Sao Diêm Vương khỏi danh sách các hành tinh chính thống.
Sao Diêm Vương mất 90,530 ngày Trái Đất, tương đương hơn 248 năm, để hoàn thành một chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời. Khoảng cách từ Sao Diêm Vương đến Mặt Trời là 39 đơn vị thiên văn, trong đó một đơn vị thiên văn tương ứng với khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời.
Sao Diêm Vương có nhiều điểm khác biệt so với tám hành tinh còn lại. Quỹ đạo của nó hình bầu dục và có độ nghiêng đáng kể so với mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh khác. Một đầu của quỹ đạo của Sao Diêm Vương thậm chí còn tiến gần hơn đến Mặt Trời so với Sao Hải Vương.
Ngoài ra, Sao Diêm Vương và mặt trăng Charon của nó tạo thành một hệ thống nhị phân, trong đó cả hai vật thể quay quanh một trọng tâm chung do lực hấp dẫn giữa chúng tạo ra. Hệ thống nhị phân thường gặp ở các ngôi sao, nhưng cũng có thể bao gồm các hành tinh, thiên hà hoặc tiểu hành tinh.
Về thành phần, Sao Diêm Vương chủ yếu được cấu tạo từ các vật liệu băng giá giống như những gì tạo nên sao chổi, khác biệt so với sự giàu đá và quặng sắt của các hành tinh nội hệ. Mặc dù kích thước của nó chỉ khoảng 2/3 so với Mặt Trăng của Trái Đất, nhưng mật độ của nó lại chỉ bằng khoảng 1/6.
Khám phá 4 hành tinh lùn khác trong Hệ Mặt Trời
Sao Ceres
Sao Ceres, với đường kính khoảng 1.000 km, từng được biết đến như là tiểu hành tinh lớn nhất trong Vành Đai Tiểu Hành Tinh Chính, nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Tuy nhiên, vào năm 2006, Ceres đã được phân loại lại là một hành tinh lùn, cùng thời điểm với sự phân loại mới của Sao Diêm Vương. Khối lượng của Ceres chiếm khoảng một phần ba tổng khối lượng của tất cả các thiên thể trong Vành Đai Tiểu Hành Tinh.
Nhờ vị trí đặc biệt của mình, Ceres đã trở thành hành tinh lùn đầu tiên được tàu vũ trụ Dawn của NASA ghé thăm. Các nhà khoa học mô tả Ceres như một hành tinh “phôi thai”, có nghĩa là nó đã bắt đầu quá trình hình thành như một hành tinh thực thụ, nhưng chưa bao giờ đạt được trạng thái hoàn thiện của một hành tinh đầy đủ. Nguyên nhân chính được cho là do ảnh hưởng hấp dẫn mạnh mẽ từ Sao Mộc gần đó, đã ngăn cản quá trình phát triển của Ceres.
Sao Haumea
Sao Haumea, được phát âm là haw-may-ah, là hành tinh lùn duy nhất trong Hệ Mặt Trời không có hình dạng cầu. Thay vào đó, hành tinh này có hình elip, dài khoảng 2.000 km và rộng khoảng 1.000 km. Haumea sở hữu hai mặt trăng nhỏ và di chuyển trên một quỹ đạo không đều, với khoảng cách từ Mặt Trời dao động từ 5,1 đến 7,7 tỷ km.
Trong mỗi chu kỳ quay quanh Mặt Trời kéo dài 228 năm Trái Đất, có những thập kỷ mà Haumea lại gần Mặt Trời hơn cả Sao Diêm Vương. Một ngày trên Haumea chỉ kéo dài bốn giờ, khiến nó trở thành một trong những thiên thể quay nhanh nhất trong Hệ Mặt Trời của chúng ta. Một số nhà thiên văn học cho rằng tốc độ quay nhanh chóng này có thể là nguyên nhân giải thích cho hình dạng elip của nó.
Sao Makemake
Makemake, được phát âm là maw-kay-maw-kay, là một phát hiện quan trọng khác của nhà thiên văn học người Mỹ Mike Brown và đội nghiên cứu của ông vào năm 2005. Đây là đội đã phát hiện ra cả Haumea và Eris trong cùng một năm.
Sau Sao Diêm Vương, Makemake là thiên thể sáng nhất trong Vành đai Kuiper. Quỹ đạo của Makemake, kéo dài từ 5,8 đến 7,9 tỷ km so với Mặt Trời, đôi khi đưa nó vào bên trong quỹ đạo của Sao Diêm Vương, tạo nên một hành trình quỹ đạo phức tạp và thú vị trong Hệ Mặt Trời ngoài.
Sao Eris
Sao Eris, được phát âm là AIR-iss, là một trong những hành tinh lùn lớn nhất và xa xôi nhất trong Hệ Mặt Trời, có kích thước tương đương với Sao Diêm Vương. Điểm đặc biệt nhất của Eris không chỉ nằm ở kích thước mà còn ở quỹ đạo của nó, được coi là một trong những quỹ đạo bất thường nhất giữa các hành tinh lùn.
Quỹ đạo của Eris có biên độ dao động đáng kể, với khoảng cách từ Mặt Trời thay đổi từ 5,7 tỷ km đến 14,6 tỷ km. Sự biến thiên lớn này không chỉ khiến Eris cách xa Mặt Trời hơn các hành tinh lùn khác mà còn tạo nên một quỹ đạo cực kỳ elip và kéo dài.
Một vòng quay quanh Mặt Trời của Eris kéo dài tới 561 năm Trái Đất, phản ánh quỹ đạo rộng lớn và thời gian dài nó mất để hoàn thành một chu kỳ. Những đặc điểm này không chỉ làm cho Eris trở thành một đối tượng nghiên cứu quan trọng trong cộng đồng thiên văn mà còn góp phần làm sâu sắc thêm hiểu biết về cấu trúc và động lực của Hệ Mặt Trời xa xôi.
Công cuộc tìm kiếm các hành tinh lùn khác
Các nhà thiên văn học không ngừng sử dụng các kính thiên văn tiên tiến để khám phá những vùng xa xôi nhất của Hệ Mặt Trời. Một trong số đó là kính thiên văn vũ trụ James Webb, dự kiến phóng vào mùa thu năm 2021.
Kính thiên văn này sẽ hỗ trợ các nhà thiên văn trong việc tìm kiếm các đối tượng ngoài Sao Hải Vương, được gọi là các đối tượng thuộc vùng ngoài Neptunian (TNOs). Các nhà thiên văn ước tính có hơn 70.000 TNOs có thể tồn tại, và nhiều trong số đó có kích thước tối thiểu 100 km. Điều này có nghĩa là chúng có thể được xác định là các hành tinh lùn.
Như có thể thấy trong biểu đồ dưới đây, một số TNOs như Orcus và Quaoar thậm chí còn có các mặt trăng đi kèm. Ngoài ra, Sedna là một trong những đối tượng xa nhất được biết đến trong Hệ Mặt Trời. Nó được cho là có kích thước tương đương với Sao Diêm Vương và cách Mặt Trời khoảng 31 lần so với khoảng cách từ Mặt Trời đến Sao Hải Vương. Sedna hoàn thành một vòng quỹ đạo khoảng cứ 11.400 năm một lần.
Liệu trong quá trình khám phá không gian sắp tới, chúng ta có thể phát hiện thêm nhiều hành tinh lùn mới không? Rất có thể là vậy!
Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết về các hành tinh lùn tại thienvanhoc.edu.vn. Hy vọng rằng những thông tin chúng tôi cung cấp đã mở rộng kiến thức và niềm đam mê thiên văn của bạn. Các hành tinh lùn không chỉ là các thể thiên thể nhỏ bé mà chúng còn là những chìa khóa quan trọng giúp chúng ta hiểu hơn về cấu trúc và lịch sử phát triển của Hệ Mặt Trời.
Đừng quên truy cập website của chúng tôi thường xuyên để cập nhật thêm nhiều bài viết hấp dẫn và bổ ích khác về thiên văn học. Hẹn gặp lại bạn trong những chủ đề tiếp theo!
