Hệ Mặt Trời: Một số điều cần biết về không gian vũ trụ nơi chúng ta đang sinh sống

Bình luận Ánh Dương • 23:15, 06/09/20

Khoảng không gian từ Mặt Trời đến vùng xa xôi lạnh lẽo băng giá xa Mặt Trời nhất của Đám mây Oort gọi là vùng không gian thuộc hệ mặt trời của chúng ta. Mặt trời là một trong hàng trăm tỷ các ngôi sao của Dải Ngân hà hình xoắn ốc và nằm trong Cánh cong Orion của Dải Ngân hà - một trong tầng tầng lớp lớp các thiên hà trong vũ trụ bao la rộng lớn này.

Khoảng 4,6 tỷ năm trước, một đám mây bụi và khí khổng lồ được gọi là tinh vân mặt trời tự sụp đổ và bắt đầu hình thành thứ mà cuối cùng sẽ trở thành mặt trời và các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta. Hệ mặt trời của chúng ta bao gồm mặt trời ở trung tâm - một ngôi sao lớn đến mức lực hấp dẫn của nó giữ được nhiều hành tinh, hành tinh lùn (chẳng hạn như sao Diêm Vương), sao chổi và thiên thạch quay xung quanh nó.

Hệ mặt trời của chúng ta bao nhiêu tuổi?

Các thiên thạch, hoặc các mảnh đá không gian rơi xuống Trái đất, đã giúp các nhà khoa học tìm ra tuổi của hệ mặt trời. Một số mảnh đá không gian nhỏ, hoặc thiên thạch, đã phá vỡ các bề mặt của mặt trăng hoặc hành tinh, và có thể mang lại thông tin khoa học thú vị về hóa học và lịch sử của những vật thể từ thiên thể của chúng; những vật thể khác đã từng quay xung quanh hệ mặt trời của chúng ta kể từ khi đám mây bụi nguyên thủy sụp đổ, khi những hành tinh đó thậm chí còn tồn tại cũng đã rơi xuống Trái Đất của chúng ta. Thiên thạch Allende, rơi xuống Trái đất năm 1969 và rải rác trên Mexico, là thiên thạch lâu đời nhất được biết đến với niên đại 4,55 tỷ năm tuổi.

Hệ mặt trời của chúng ta hình thành như thế nào?

Các nhà khoa học tin rằng một ngôi sao đang nổ gần khu vực không gian của hệ mặt trời, được gọi là siêu tân tinh, có thể đã kích hoạt sự sụp đổ của tinh vân Mặt trời của chúng ta. Theo lý thuyết này, vụ nổ của siêu tân tinh đã gửi sóng xung kích qua không gian và những sóng xung kích đó đã đẩy các phần của tinh vân lại gần nhau hơn, dẫn đến sụp đổ. Siêu tân tinh thậm chí có thể đã làm bắn cả các vật chất của nó vào tinh vân, và vật chất này sẽ hút nhiều vật chất hơn nữa về phía khối lượng đang phát triển của tinh vân.

Mặt trời nằm ở trung tâm của hệ mặt trời và là vật thể lớn nhất của nó, chiếm 99,8% khối lượng của hệ mặt trời. Mặt trời của chúng ta là một quả cầu lửa khổng lồ, dữ dội được cung cấp năng lượng từ các phản ứng hạt nhân và nó cung cấp năng lượng duy trì sự sống trên Trái đất. Theo NASA, ngôi sao mang lại sự sống là một ngôi sao lùn màu vàng được tạo thành từ khí: khoảng 91% hydro và 8,9% heli. So với các ngôi sao khác, kích thước của mặt trời tương đối nhỏ và nó chỉ là một trong hàng trăm tỷ ngôi sao trong thiên hà của chúng ta, Dải Ngân hà.

Mặt trời là một ngôi sao trong Dải Ngân hà

Mặt trời cách lỗ đen siêu lớn từ 25.000 đến 30.000 năm ánh sáng, hình thành nên trung tâm thiên hà của chúng ta. Dải Ngân hà là một thiên hà xoắn ốc, với những cánh cong là các ngôi sao phát ra từ trung tâm của nó. Hệ mặt trời của chúng ta tạo thành một trong những cánh cong nhỏ hơn, được gọi là Cánh cong Orion-Cygnus, hoặc đơn giản là Cánh cong Orion.

Nếu hệ mặt trời của chúng ta có kích thước bằng bàn tay của bạn, Dải Ngân hà sẽ tương đương với toàn bộ Bắc Mỹ, theo Mạng lưới Bầu trời Đêm của Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực NASA. Ranh giới ảnh hưởng hấp dẫn của mặt trời kéo dài khoảng 122 đơn vị thiên văn (AU), một AU là khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời, hoặc là khoảng 93 triệu dặm (150 triệu km).

Dải Ngân hà được tổ chức như các nhánh xoắn ốc của các ngôi sao khổng lồ chiếu sáng khí và bụi giữa các vì sao. Mặt trời nằm trong một cánh cong nhỏ được gọi là Cánh cong Orion.
Dải Ngân hà được tổ chức như các nhánh xoắn ốc của các ngôi sao khổng lồ chiếu sáng khí và bụi giữa các vì sao. Mặt trời nằm trong một cánh cong nhỏ được gọi là Cánh cong Orion. (Ảnh: Kính viễn vọng không gian Hubble)

Các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta

Tám hành tinh được xác nhận và ít nhất năm hành tinh lùn quay quanh mặt trời của chúng ta. Theo NASA, "trật tự và sắp xếp của các hành tinh và các thiên thể khác trong hệ mặt trời của chúng ta là do cách hệ mặt trời hình thành". Vật liệu đá có thể chịu được sức nóng khủng khiếp của mặt trời mới được hình thành, và vì vậy bốn hành tinh đầu tiên - Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa - đều nhỏ và có lớp bề mặt bằng đá. Ở phía ngoài 4 hành tinh này, là "các vật chất mà chúng ta quen nhìn thấy như băng, chất lỏng hoặc khí lắng đọng ở các vùng bên ngoài của hệ Mặt trời mới hình thành", NASA cho biết, cụ thể các khối khí khổng lồ là các Sao Mộc và Sao Thổ, và những gã băng khổng lồ là Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Tám hành tinh được xác nhận và ít nhất năm hành tinh lùn quay quanh mặt trời của chúng ta.
Tám hành tinh được xác nhận và ít nhất năm hành tinh lùn quay quanh mặt trời của chúng ta. (Ảnh: Wikipedia)

Sao Thủy

Sao Thủy là hành tinh gần mặt trời nhất, và nó cũng là hành tinh nhỏ nhất trong hệ mặt trời, chỉ lớn hơn mặt trăng của Trái đất một chút. Sao Thủy không có bầu khí quyển để bảo vệ nó khỏi bức xạ không ngừng của mặt trời và nhiệt độ bề mặt ban ngày có thể đạt mức cao 800 độ F (430 độ C) trước khi giảm mạnh xuống mức âm 290 độ F (âm 180 độ C) vào ban đêm. Sao Thủy được đặt theo tên của vị thần sứ giả của La Mã bởi tốc độ quay quanh mặt trời của nó. Hành tinh nhỏ này không có mặt trăng.

Sao Kim

Sao Kim được đặt theo tên của nữ thần tình yêu La Mã, sao Kim là hành tinh nóng nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Bầu khí quyển của nó là một lớp dày chứa chủ yếu là khí carbon dioxide giữ nhiệt, cho phép nhiệt độ bề mặt hành tinh đạt tới 880 F (471 C). Sao Kim nhỏ hơn một chút so với Trái đất và giống như lõi bên ngoài của Trái đất, nó cũng có một lõi bằng sắt nóng chảy. NASA cho biết: “Hầu hết tất cả các đặc điểm bề mặt của sao Kim đều được đặt tên cho những phụ nữ đáng chú ý trên Trái đất - cả trong thần thoại và thực tế”. "Một miệng núi lửa được đặt tên cho Sacajawea, người phụ nữ Mỹ bản địa đã hướng dẫn chuyến thám hiểm của Lewis và Clark. Một hẻm núi sâu được đặt tên là Diana, một nữ thần thợ săn của La Mã’’. Tương tự như sao Thủy, không có mặt trăng nào quay quanh sao Kim.

Trái đất

Hàng tinh có bề mặt bằng đá thứ ba từ mặt trời, Trái đất là hành tinh duy nhất được biết đến là nơi có sự sống trong vũ trụ. Khả năng sinh sống của nó có liên quan đến sự hiện diện của nước lỏng. Trái đất nằm trong khu vực được gọi là "Goldilocks Zone", quay quanh ở khoảng cách lý tưởng từ mặt trời để có nước lỏng - nếu nó ở gần hơn nữa, nước sẽ bốc hơi thành khí và nếu Trái đất ở xa hơn, nước sẽ đóng băng. Khoảng 71% bề mặt hành tinh của chúng ta được bao phủ trong nước; và bầu khí quyển của Trái đất bảo vệ hành tinh khỏi bức xạ mặt trời. Trái đất là hành tinh duy nhất không được đặt theo tên của một vị thần. Earth có thể lấy tên từ các từ tiếng Anh và tiếng Đức cho "mặt đất". Hành tinh xanh của chúng ta là hành tinh lớn nhất trong số bốn hành tinh đá trong hệ mặt trời của chúng ta, và nó có một mặt trăng. Các nhà khoa học cho rằng mặt trăng của Trái đất được hình thành từ một mảnh Trái đất bị vỡ ra khi một vật thể khổng lồ đâm vào Trái đất khi mới hình thành.

Sao Hoả

Sao Hỏa được gọi là Hành tinh Đỏ, do lớp bụi giàu chất sắt bao phủ bề mặt của nó và khiến hành tinh này có màu gỉ sét. Màu đỏ này khiến người La Mã cổ đại đặt tên sao Hỏa theo tên vị thần chiến tranh của họ. Hành tinh Đỏ cũng là nơi có núi lửa lớn nhất trong hệ mặt trời, Olympus Mons. Hành tinh này có bầu khí quyển mỏng và không có lá chắn bảo vệ dày, nhiệt độ trên sao Hỏa trung bình vào khoảng âm 80 F (âm 60 C). Điều này khiến cho nước lỏng - và sự sống - khó có thể tồn tại trên bề mặt sao Hỏa, mặc dù các nhà khoa học nghĩ rằng đã từng có sự sống và nước ở đây. Sao Hỏa hiện là hành tinh duy nhất được biết đến là đã có robot được đưa lên đây, Quartz đưa tin. Sao Hỏa có hai mặt trăng là Phobos và Deimos.

Sao Mộc

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời. Không giống như bốn hành tinh láng giềng gần mặt trời hơn, Sao Mộc là một sao khí khổng lồ, chủ yếu được tạo thành từ heli và hydro. Nó được đặt tên theo vị vua của các vị thần La Mã, người còn được gọi là thần Zeus trong đền thờ Hy Lạp. Sao Mộc lớn gấp đôi tất cả các hành tinh khác trong hệ mặt trời cộng lại, và nó cũng có ngày ngắn nhất so với bất kỳ hành tinh nào, mất 10 giờ để quay quanh trục của nó. Sao Mộc được bao quanh bởi hàng chục mặt trăng, và các vòng của nó mờ nhạt và được tạo thành bởi các bụi khí. Theo NASA, áp suất và nhiệt độ cao trong bầu khí quyển của hành tinh đã nén khí hydro thành chất lỏng, tạo ra đại dương lớn nhất trong hệ Mặt Trời.

Sao Thổ

Sao Thổ, hành tinh thứ sáu tính từ mặt trời, là hành tinh lớn thứ hai trong hệ mặt trời. Hành tinh này được biết đến nhiều nhất với các vành đai nổi bật của nó. Giống như Sao Mộc, Sao Thổ cũng là một hành tinh khí khổng lồ bao gồm heli và hydro, và nó có mật độ thấp nhất trong các hành tinh. Các vành đai của hành tinh được tạo thành từ hàng tỷ hạt băng và đá, và vành đai lớn nhất của sao Thổ, Phoebe, trải dài trên diện tích gần 7.000 lần hành tinh này. Hành tinh có vành khuyên cũng có 82 mặt trăng, có kích thước từ kích thước của một sân thể thao đến kích thước của hành tinh Sao Thủy. Một trong những mặt trăng của Sao Thổ, Enceladus, được bao phủ trong một đại dương băng giá, theo các nhà thiên văn học, khiến mặt trăng này trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn cho sự sống ngoài Trái đất.

Sao Thiên Vương

Sao Thiên Vương là hành tinh đầu tiên được phát hiện bằng kính thiên văn. Nó cũng là hành tinh duy nhất được đặt theo tên của một vị thần Hy Lạp, thần bầu trời Ouranos, thay vì một vị thần La Mã. Hành tinh thứ bảy tính từ mặt trời là một hành tinh băng khổng lồ. Nó bao gồm các nguyên tố nặng hơn các hành tinh khí láng giềng khổng lồ của nó, là hỗn hợp của nước, băng mê-tan và amoniac. Cũng không giống như các hành tinh khác trong hệ mặt trời, sao Thiên Vương chỉ quay một phía xung quanh Mặt trời (với trục của nó gần như hướng về phía Mặt trời) và nó "lăn" như một quả bóng khi di chuyển quanh mặt trời. Khí mê-tan trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương làm cho hành tinh có màu xanh lục. Sao Thiên Vương cũng có 13 vành đai và 27 mặt trăng.

Sao Hải vương

Các nhà khoa học dự đoán sự tồn tại của Sao Hải Vương trước khi họ quan sát thấy nó lần đầu tiên vì ảnh hưởng của nó lên quỹ đạo của Sao Thiên Vương. Tàu vũ trụ Voyager 2 của NASA là sứ mệnh duy nhất đã đến thăm người khổng lồ băng. Sao Hải Vương, được đặt theo tên của vị thần biển La Mã, ở rất xa mặt trời nên mất 4 giờ để ánh sáng mặt trời chiếu tới hành tinh. (Mất khoảng tám phút để ánh sáng mặt trời đến Trái đất.) Khi ánh sáng đến Sao Hải Vương, nó mờ hơn 900 lần so với những gì chúng ta thấy trên Trái đất, theo NASA. Khoảng 80% khối lượng của Sao Hải Vương được tạo thành từ nước, mêtan và amoniac bao quanh một lõi đá nhỏ. Những cơn gió mạnh trên hành tinh này đẩy những đám mây metan đóng băng với tốc độ lên tới 1.200 dặm/giờ (2.000 km/h). Sao Hải Vương có 14 mặt trăng được biết đến, một trong số đó đã được phát hiện lại sau khi mất tích trong 20 năm.

Vì sao sao Diêm Vương không còn là hành tinh thứ 9?

Hệ mặt trời của chúng ta có ít nhất năm hành tinh lùn: Ceres, Pluto, Eris, Haumea và MakemakeLiên minh Thiên văn Quốc tế định nghĩa một hành tinh là một thiên thể quay quanh mặt trời, có đủ lực hấp dẫn để tự kéo nó thành một hình tròn hoặc gần như tròn, và không có vùng lân cận các đối tượng không gian xung quanh quỹ đạo của nó.

Sao Diêm Vương, từng là hành tinh thứ 9 trong hệ mặt trời và được đặt theo tên của vị thần âm phủ của La Mã, đã bị giáng cấp xuống trạng thái hành tinh lùn vào năm 2006 vì nó không thành công ở điểm thứ ba trong định nghĩa về một hành tinh: Nó chưa xóa sạch các đối tượng không gian trong vùng lân cận quỹ đạo của nó. Sao Diêm Vương nằm trong Vành đai Kuiper rộng lớn, một khu vực ngoài Hải Vương tinh chứa hàng nghìn tỷ vật thể.

Một số nhà thiên văn học tin rằng việc phân loại lại Sao Diêm Vương như một hành tinh lùn là không công bằng và nó nên được phục hồi làm hành tinh thứ chín trong hệ mặt trời của chúng ta.

Hành tinh X

Có một ứng cử viên khả thi để lấp chỗ trống của Sao Diêm Vương là hành tinh thứ chín: Hành tinh X, hoặc Hành tinh thứ Chín. Các nhà nghiên cứu Mike Brown và Konstantin Batygin của Viện Công nghệ California đã xuất bản một bài báo vào năm 2016 trên Tạp chí Thiên văn học, đưa ra giả thuyết rằng một hành tinh lớn gấp 10 lần Trái đất quay quanh Mặt trời cách xa hơn khoảng 20 lần so với Sao Hải Vương.

Brown nói vào thời điểm đó: “Tất cả những người phát điên vì sao Diêm Vương không còn là một hành tinh nữa có thể vui mừng khi biết rằng vẫn còn một hành tinh thực sự ở ngoài kia. Bây giờ, chúng ta có thể đi tìm hành tinh này và làm cho hệ mặt trời có chín hành tinh một lần nữa."

Tuy nhiên, theo NASA, sự tồn tại của Hành tinh thứ Chín là lý thuyết ở thời điểm này vì hành tinh này chưa được quan sát trực tiếp.

Vùng ngoài các hành tinh

Ngoài sao Hải Vương băng khổng lồ, hệ mặt trời mở rộng đến Vành đai Kuiper và Đám mây Oort. Vành đai Kuiper, chỉ được xác nhận vào năm 1992, rộng 30 đến 55 AU, theo NASA. Cư dân nổi tiếng nhất của vành đai là hành tinh lùn Pluto, nhưng nó cũng chứa hàng nghìn tỷ vật thể đông lạnh, nhiều trong số đó là tàn tích của hệ mặt trời sơ khai của chúng ta. Đám mây Oort nằm ở vùng ngoài băng giá của hệ mặt trời và mặc dù nó đã được đưa ra giả thuyết từ những năm 1950 nhưng nó chưa bao giờ được quan sát thấy.

Các nguồn tham khảo bổ sung:

Ánh Dương

Theo Livescience