Hệ mặt trời của chúng ta là nơi duy nhất mà chúng ta biết đến là có sự sống, nhưng đó có thể không phải là điều ngạc nhiên duy nhất.
Hệ mặt trời - một khái niệm chỉ phạm vi vô cùng rộng lớn cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng. Những kiến thức của chúng ta về hệ mặt trời có thể chỉ giống như hạt cát trong vũ trụ này, từ các nhà thiên văn cổ đại nhất, những người biết rất ít về vũ trụ ngoài những gì mặt trời, đến những nhà khoa học hiện đại.
Khi quan điểm của chúng ta về vũ trụ ngày càng lớn hơn qua nhiều thiên niên kỷ, quan điểm về hệ mặt trời của chúng ta ngày càng nhỏ hơn. Tuy nhiên, theo nhiều cách, chúng ta vẫn thực sự biết ít hơn về hệ mặt trời giống như chúng ta biết ngày nay so với tổ tiên của chúng ta với tầm nhìn hạn chế hơn của họ về các ngôi sao và hành tinh. Một điều mà chúng ta vẫn phải công nhận, đó là ngành thiên văn học đã đạt được rất nhiều thành tựu từ thời cổ đại của thiên văn học Hy Lạp, Babylon và Trung Quốc, nó đã truyền cảm hứng cho các nhà thiên văn học hiện đại tìm hiểu thêm về ngôi nhà của chúng ta giữa các vì sao.
Hệ mặt trời hình thành như thế nào?
Hệ mặt trời là một vùng không gian, trong đó, tất cả các vật thể chứa bên trong đều bị liên kết hấp dẫn với mặt trời. Tất cả những vật thể này gồm các hành tinh và mặt trăng, tất cả các tiểu hành tinh và sao chổi, và mọi bụi không gian ở giữa, xoay quanh mặt trời. Hệ mặt trời hình thành cách đây khoảng 4,6 tỷ năm từ một túi khí khổng lồ, bụi và các mảnh vụn khác được gọi là đám mây phân tử theo cách mà cho đến nay các nhà khoa học vẫn đang tranh luận.
Về cơ bản, có thể là một siêu tân tinh đã phá vỡ đám mây đủ để hình thành sự mất cân bằng mật độ, sau đó tạo ra một trọng tâm đủ mạnh để nó tích tụ nhiều đám mây hơn vào chính nó, cuối cùng hình thành mặt trời. Mặt trời được ước tính là chứa khoảng 99% vật chất từ đám mây phân tử ban đầu đó, 1% còn lại gồm tất cả các hành tinh, tiểu hành tinh và mọi thứ khác.
Có bao nhiêu hành tinh trong hệ mặt trời?
8 hành tinh của hệ mặt trời, sao Diêm Vương không phải là một trong số chúng
Tính cho đến thời điểm hiện tại, có khoảng 8 hành tinh trong hệ mặt trời (sao Diêm Vương bị loại khỏi danh sách năm 2006), và số lượng chưa xác định các hành tinh lùn hầu như chỉ nằm trong một vành đai ngoài bằng vật chất đá được gọi là Vành đai Kuiper. Các hành tinh theo thứ tự xa dần tính từ mặt trời là Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.
Một hành tinh được định nghĩa là một vật thể khổng lồ có quỹ đạo chính đều đặn xung quanh mặt trời, có lực hấp dẫn đủ mạnh để nó vượt qua các lực cứng của vật thể để tạo thành hình cầu và (quan trọng là) phải dọn sạch vùng lân cận xung quanh quỹ đạo của nó. Còn hành tinh lùn cũng có những đặc điểm giống như hành tinh bình thường nhưng vẫn chưa xóa quỹ đạo vật chất của chúng.
Tám hành tinh của hệ mặt trời. Sao Diêm Vương không phải là một trong số họ.
Sao Diêm Vương được phát hiện vào năm 1930, được coi là hành tinh thứ 9 trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng cho đến năm 2006 khi nó được phân loại lại là hành tinh lùn. Rất nhiều người đã trưởng thành trong một hiểu biết rằng Sao Diêm Vương là một hành tinh trong hệ mặt trời trong gần 2 thập kỷ, khiến địa vị hành tinh của Sao Diêm Vương trở thành một tấm nền văn hóa đối với nhiều người.
Có bao nhiêu hành tinh lùn trong hệ mặt trời?
Hiện có 6 hành tinh lùn được công nhận: Pluto, Ceres, Eris, Makemake, Haumea và 2015 RR 245 (chưa có "tên" chính thức, tính đến năm 2022). Nếu tính thêm 6 hành tinh lùn bổ sung trong hệ mặt trời, bạn có thể đặt ra trường hợp rằng thực sự có tổng cộng có 14 hành tinh, thay vì 8 hành tinh chính thức. Có hơn 20 ứng cử viên hành tinh lùn mà chúng ta biết và có nhiều khả năng chúng ta vẫn chưa phát hiện ra, điều này làm cho các hành tinh lùn trở nên phổ biến hơn nhiều so với các hành tinh truyền thống, và chắc chắn nó cũng có một thứ gì đó khác với các hành tinh như chúng ta biết.
Hành tinh lùn được xem là hành tinh trung gian giữa một tiền hành tinh và một hành tinh chính thức, chẳng hạn như sao Thủy và giống với 8 hành tinh chính hơn như những ngày đầu hình thành hành tinh sau khi hệ mặt trời ra đời.
Hành tinh thứ 9 - Planet Nine là gì?
Hành tinh thứ 9 (theo giả thuyết) có thể quay quanh mặt trời xa hơn khoảng 20 lần so với quỹ đạo của Sao Hải Vương
Hành tinh thứ 9, đôi lúc còn được gọi là Hành tinh giả thuyết X, các nhà khoa học nghĩ nó không phải là một hành tinh lùn mà có thể là một vật thể có quỹ đạo rất dài vượt xa quỹ đạo của ngay cả Sao Diêm Vương. Sự tồn tại của nó được gợi ý bởi các mô hình toán học giải thích chuyển động bất thường của các vật thể nhỏ hơn trong Vành đai Kuiper, tuy nhiên vẫn chưa có bất cứ một sự quan sát nào được thực hiện, vì vậy, không có sự xác nhận về sự tồn tại của một hành tinh như vậy.
Jim Green, Giám đốc Bộ phận Khoa học Hành tinh của NASA, cho biết: “Khả năng có một hành tinh mới chắc chắn là một điều thú vị đối với tôi với tư cách là một nhà khoa học hành tinh và đối với tất cả chúng ta. Tuy nhiên, đây có thể không phải là sự phát hiện hoặc khám phá một hành tinh mới. Và còn quá sớm để nói một cách chắc chắn rằng có một cái gọi là Hành tinh X. Những gì chúng ta đang được thấy là một dự đoán ban đầu dựa trên mô hình từ những quan sát hạn chế. Đó là sự khởi đầu của một quá trình có thể dẫn đến một kết quả thú vị."
Nếu có khả năng tồn tại một hành tinh như vậy, nó sẽ có khối lượng gấp khoảng 10 lần Trái đất và có kích thước tương tự như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Nó cũng quay xung quanh mặt trời với quỹ đạo xa gấp khoảng 20 lần so với sao Hải Vương, có nghĩa là nó có thể có chu kỳ quỹ đạo từ 10.000 đến 20.000 năm.
Hành tinh nào nhỏ nhất trong hệ mặt trời?
Hành tinh chính thức nhỏ nhất trong hệ mặt trời là Sao Thủy, với bán kính trung bình khoảng 2.439 km và khối lượng 3.3011 × 10 23 kg. Điều này đặt nó vào khoảng 5% trọng lượng của Trái đất và khoảng 38% kích thước của Trái đất. Sao Thủy trên thực tế chỉ lớn hơn một chút so với mặt trăng, vì mặt trăng có kích thước bằng khoảng 27% so với Trái đất và nặng bằng khoảng 2% so với hành tinh mà nó quay quanh.
Hành tinh nào lớn nhất?
Cho đến nay, hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời là sao Mộc - hành tinh khí khổng lồ. Sao Mộc có khối lượng nhỏ hơn mặt trời khoảng 1000 lần, nhưng nó vẫn đủ lớn để nó có tác dụng hấp dẫn đáng chú ý đối với mặt trời. Vì vậy, nó không quay quanh mặt trời một cách chính xác như các hành tinh còn lại nhưng cả Mặt Trời và Sao Mộc đều có quỹ đạo cùng trung tâm.
Sao Mộc cachs tâm mặt trời khoảng 1,07 lần bán kính của mặt trời. Chúng ta sẽ không nhận thấy sự "dao động" này ở vị trí của mặt trời bởi vì khối lượng của Trái đất không đáng kể so với mặt trời, vì vậy mặt trời không bao giờ di chuyển khỏi góc nhìn của chúng ta.
Hành tinh nào lạnh nhất trong hệ mặt trời?
Sao Hải Vương là hành tinh lạnh nhất trong hệ Mặt Trời, với nhiệt độ trung bình là -353 ° F (-214 ° C) , chỉ ấm hơn khoảng 60 độ Kelvin so với độ không tuyệt đối (0 Kelvin), nhiệt độ mà tất cả các phân tử ngừng chuyển động. Tuy nhiên, đó chỉ là nhiệt độ trung bình, nhiệt độ một số khu vực trong bầu khí quyển của Sao Hải Vương đã giảm xuống mức -392 ° F (-235 ° C, 38 ° K), lạnh hơn nhiệt độ trung bình của Sao Diêm Vương.
Còn hành tinh nóng nhất?
Có thể bạn sẽ nghĩ rằng khi ở vị trí gần mặt trời nhất thì sao Thủy sẽ là hành trình nóng nhất trong hệ mặt trời, nhưng bạn đã nhầm. Hành tinh nóng nhất trong hệ mặt trời thực sự là sao Kim, nó còn không gần mặt trời như sao Thủy. Nhiệt độ trung bình của sao Kim là là 867 ° F (464 ° C), không chỉ làm tan chảy Lithium mà còn cả Thiếc (450 ° F (232 ° C), Chì (621 ° F (327 ° C), và thậm chí là Kẽm (787 ° F (419,5 ° C).
Nguyên nhân tạo ra nhiệt độ cao của sao Kim được cho là do bầu khí quyển carbon dioxide dày của sao Kim tạo ra một điều kiện khí nhà kính chạy trốn, nơi sức nóng của mặt trời có thể truyền qua bầu khí quyển, nhưng nhiệt từ hành tinh này không thể thoát ra ngoài, làm tăng nhiệt độ bề mặt hành tinh lên gần gấp ba lần so với sao Thủy. Trong khi đó, sao Thủy hầu như không có bầu khí quyển, vì vậy không có gì để giữ nhiệt từ mặt trời.
Liệu có hành tinh nào khác ngoài Trái Đất có thể hỗ trợ sự sống?
Hiện trong tất cả các hành tinh trong hệ mặt trời, chỉ có Trái Đất là có thể hỗ trợ sự sống. Hành tinh tiếp theo có thể sẽ là sao Hỏa, nhưng bầu khí quyển của nó được cho là quá mỏng để giữ cho hành tinh này đủ ấm cũng như cho sự sống của chúng ta tồn tại, ngoài ra bầu khí quyển quá nghèo oxy để động vật có thể thở. Các nhà khoa học chưa xác định được chất lỏng trên bề mặt sao Hỏa, vì thế động thực vật nếu có ở sao Hỏa cũng không có gì để uống.
Một số khả năng - theo các nhà khoa học dự đoán - một số sự sống vi sinh vật có thể tồn tại bên dưới bề mặt hành tinh, nơi có nhiệt độ ấm hơn và các tầng chứa nước lỏng không nhìn thấy được có thể tồn tại. Nhưng những điều này có thể hoàn toàn chỉ là suy đoán. Trong số tất cả các thiên thể của hệ mặt trời, có một số mặt trăng được biết là có một đại dương nước lỏng bên dưới bề mặt băng giá của chúng, vì vật sự sống như những gì chúng ta thấy ở trái đất đã có thể tồn tại và phát triển bên trong chúng, nhưng vẫn chưa có bất cứ bằng chứng rõ ràng nào.
Hệ mặt trời lớn bằng ngần nào?
Xác định ranh giới của hệ mặt trời là một nhiệm vụ đầy thách thức, tuy nhiên, ranh giới này sẽ được mở rộng ra khi ảnh hưởng hấp dẫn của nó mạnh hơn ảnh hưởng của các ngôi sao xung quanh chúng ta. Mặc dù đường ranh giới này khá mờ nhạt, nhưng nó có thể đạt khoảng 120 đơn vị thiên văn (AU), với 1 AU là khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời, hay khoảng 93 triệu dặm. Điều này có nghĩa, hệ mặt trời sẽ có đường kính khoảng 240 AU, nghĩa là chỉ rộng dưới 34 tỷ dặm (khoảng 55 tỷ km).
Con người đã bao giờ rời khỏi hệ mặt trời chưa?
Chỉ một số rất ít người trên Trái Đất từng được lên mặt trăng, ít hơn nhiều so với các hành tinh khác hoặc nằm ngoài hệ mặt trời. Các tàu thăm dò NASA Voyager 1 và Voyager 2 được phóng vào năm 1977 và đã di chuyển với tốc độ khoảng 3,5 AU một năm. Đến tháng 8 ăm 2012, Voyager 1 đã trở thành vật thể nhân tạo đầu tiên của con người thoát ra khỏi hệ mặt trời. Sau đó vài năm, Voyager 2 ra mắt vào tháng 11 năm 2018.
Chưa có bất cứ con tàu thăm dò nào khác ngoài tàu của NASA đã đi đến bất cứ nơi nào tương tự như vậy. Hiện New Horizons đang trên hành trình này nhưng có một điều không may có thể xảy ra là nguồn điện của nó có thể sẽ chết rất lâu trước khi nó đạt đến trạng thái bay trực thăng, vì vậy chúng ta không thể biết khi nào tàu thăm dò New Horizons rời khỏi hệ mặt trời.
Liệu còn có những Hệ mặt trời khác không?
Hiện chúng ta chỉ có một hệ mặt trời duy nhất là hệ mặt trời của chúng ta. Đối với các phần còn lại của thiên hà, chúng ta không gọi đó là các hệ mặt trời, mà gọi là các hệ sao hoặc hệ sao. Cách gọi này là để phân biệt mặt trời của chúng ta và các hành tinh của nó với các ngôi sao khác và hành tinh ngoài của chúng. Thiên hà của chúng ta có thể ó tới 400 tỷ ngôi sao, mỗi ngôi sao tồn tại như một hệ sao của riêng nó, với số lượng các hành tinh ngoài hành tinh có thể nằm trong khoảng vài nghìn tỷ.
Hệ mặt trời ở đâu trong thiên hà rộng lớn?
Hành tinh Giả thuyết Chín quay quanh mặt trời xa hơn khoảng 20 lần so với quỹ đạo của Sao Hải Vương
Hệ mặt trời nằm ở rìa bên trong của một nhanh ngoài của Dải Ngân hà được gọi là Cánh tay Orion-Cygnus. Vị trí của chúng ta trong Cánh tay Orion đưa chúng ta vào khoảng nửa giữa trung tâm của Dải Ngân hà và rìa của nó, một vị trí cách trung tâm thiên hà khoảng 27.000 năm ánh sáng. Cánh tay Orion cũng không hề bị lép vế, trong khi nó được phân loại là có tinh thần của một "ngọn lửa" với một tập hợp khí và bụi giữa các nhánh chính của thiên hà, nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng Cánh tay Orion lớn hơn nhiều so với những gì được tin tưởng trước đây.
Ye Xu, một nhà thiên văn học tại Học viện Khoa học Trung Quốc, người dẫn đầu một nhóm nghiên cứu lập bản đồ về các đặc điểm của Cánh tay Orion cho biết rằng: "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy Cánh tay cục bộ không chỉ là một điểm thúc đẩy nhỏ của Dải Ngân hà. Nó bao gồm một nhánh chính nổi bật gần như kéo dài đến Cánh tay Perseus và một nhánh dài giữa Cánh tay cục bộ và Nhân mã." Các đặc điểm của Cánh tay Orion mà các nhà nghiên cứu phát hiện "có thể so sánh với các đặc điểm của các nhánh xoắn ốc chính của Thiên hà như Nhân mã và Perseus."
Những công việc định vị hệ mặt trời chắc chắn sẽ là một thách thức, nó được ví như khi các nhà khoa học đang cố gắng vạch ra sơ đồ mặt bằng của một ngôi nhà dựa trên những gì họ nhìn thấy khi đứng trong phòng khách. "Xác định cấu trúc của Dải Ngân hà đã là một vấn đề lâu dài đối với các nhà thiên văn học vì chúng ta đang ở bên trong nó. Trong khi các nhà thiên văn học đồng ý rằng thiên hà của chúng ta có cấu trúc xoắn ốc, thì vẫn có những bất đồng về số lượng cánh tay và vị trí cụ thể của chúng."
Sẽ là cả một câu chuyện dài và nhiều tình tiết khi nói đến việc các nhà khoa học tìm ra vị trí của chúng ta trong vòng xoáy phức tạp của bụi và khí, nhưng chắc chắn một điều rằng nó sẽ cần rất nhiều quan sát và rất nhiều phép toán.
Vị trí của hệ mặt trời của chúng ta trong vũ trụ?
Chúng ta có thể dùng một số cách khác nhau khi muốn xem xét vị trí của hệ mặt trời trong vũ trụ. Thứ nhất là định vị chính mình trong thiên hà của chính mình, sau đó tiếp tục xác định các thiên hà lân cận của chúng ta trong Nhóm cục bộ, mở rộng điều này ra xa hơn nữa cho các siêu đám và hơn thế nữa để tạo bản đồ vũ trụ. Kính viễn vọng Không gian James Webb trực tuyến sẽ giúp chúng ta thực hiện các sứ mệnh vũ trụ dễ hơn nhiều, và nó sẽ giúp các nhà khoa học đưa ra một bản đồ tốt hơn và vị trí của chúng ta trong đó.
Còn một cachs khác đó là lùi lại một bước và nhìn vào bức tranh lớn, tất cả chúng ta đều đã biết, hệ mặt trời của chúng ta là duy nhất trong số các ngôi sao, bởi vì trên một hành tinh nhỏ bên trong hệ mặt trời, có những dạng sống có thể nhìn ra vũ trụ và vẽ những bản đồ đó và đặt tên cho những thứ chúng ta nhìn thấy.
Dường như chúng ta sẽ không đơn độc trong vũ trụ nhưng chúng ta ở hiện tại đang là những sinh vật duy nhất có thể nhìn ra ngoài và chiêm ngưỡng vẻ đẹp của vũ trụ, điều này làm cho góc vũ trụ nhỏ bé của chúng ta trở nên rất đặc biệt.
Nguồn interesting engineering
