Chào mừng quý vị đến với Website Vật lý - thiên văn.

Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.
Gốc > Các khái niệm cơ bản > Một số khái niệm, thuật ngữ thường dùng >

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 nó có hình cầu do chính lực hấp dẫn của nó gây lên, có khối lượng dưới khối lượng giới hạn để có thể diễn ra phản ứng hợp hạch (phản ứng nhiệt hạch) của deuterium,[1] và đã hút sạch miền lân cận quanh nó như các vật thể hành tinh (planetesimal).[a][2][3]

Chữ "hành tinh" là một chữ Hán-Việt có nghĩa là một "tinh cầu di động", không đứng yên một chỗ. Sở dĩ có tên gọi này là để phân biệt hành tinh với các ngôi sao khác trên trời. Do thời xưa người Trung Hoa nhìn lên bầu trời thấy các ngôi sao và các hành tinh đều là các đốm sáng như nhau nên đều gọi là "sao" (tinh). Nhưng do các hành tinh có thể di chuyển vị trí tương đối với Trái Đất khá rõ nên nếu để ý sẽ thấy vị trí của các hành tinh này trên bầu trời qua mỗi đêm là khác nhau. Vì vậy người xưa nghĩ rằng có những ngôi sao có thể di chuyển gọi là "hành tinh" (hành là đi, di chuyển, tinh là ngôi sao), còn những ngôi sao khác có vị trí cố định gọi là "định tinh". "Hành tinh" ở các ngôn ngữ Âu châu như tiếng Anh, tiếng Pháp, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Ý, tiếng Đức... đều có nguồn gốc từ chữ planetes (Πλανήτης) của tiếng Hy Lạp. Planetes có nghĩa là "dân du mục".

Tên của các hành tinh trong hệ Mặt Trời, xét theo sự tăng dần khoảng cách từ Mặt Trời: gồm bốn hành tinh đá Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, và Sao Hỏa, bốn hành tinh khí khổng lồ Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, và Sao Hải Vương (Sao Diêm Vương đã từng được xếp vào nhóm này nhưng hiện tại bị loại ra do không đáp ứng được tiêu chí ba trong định nghĩa của IAU 2006). Những tên này được chọn dựa theo hệ thống Ngũ Hành (kim, mộc, thủy, hỏa, thổ) và thêm vào đó là trời (thiên), biển (hải) và địa ngục (diêm hay diêm la). Hành tinh của chúng ta có một tên đặc biệt (Trái Đất) không thuộc vào hệ thống tên vừa kể trên nhưng thường được gọi là Quả Đất hay Trái Đất hoặc Địa Cầu.

Từ năm 1992, hàng trăm hành tinh quay xung quanh ngôi sao khác ("hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời" hay "hành tinh ngoại hệ") trong Ngân Hà đã được khám phá. Đến 30 tháng 7 năm 2010, đã phát hiện được 473 hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, có kích thước từ các hành tinh khí khổng lồ lớn hơn Sao Mộc cho đến kích thước của các hành tinh đá.

 

Lịch sử

Bài chi tiết: Lịch sử thiên văn học và Định nghĩa hành tinh
Xem thêm: Các mốc thời gian trong thiên văn hệ Mặt Trời


Bản in của mô hình thuyết Địa tâm từ Cosmographia, Antwerp, 1539

Ý niệm về các hành tinh đã gắn liền với lịch sử của nó, từ những ngôi sao lang thang tượng trưng cho các vị thần của người xưa cho đến các thiên thể giống Trái Đất của thời đại khoa học. Khái niệm hành tinh đã được mở rộng cho các thiên thể không chỉ ở trong hệ Mặt Trời, mà cho hàng trăm hành tinh khác nằm ngoài hệ Mặt Trời. Nhiều sự mơ hồ xuất phát từ việc định nghĩa hành tinh đã gây ra rất nhiều tranh cãi khoa học.

Trong thời kì cổ đại, các nhà thiên văn học đã chú ý tới những điểm sáng xác định di chuyển băng qua bầu trời như thế nào so với các ngôi sao khác. Người Hy Lạp cổ đại gọi những đốm sáng này là "πλάνητες ἀστέρες" (planetes asteres: những ngôi sao lang thang) hay đơn giản là "πλανήτοι" (planētoi: những người đi lang thang),[5] do đó mà có từ "planet" được sử dụng ngày nay. [6][7] Thời Hy Lạp cổ đại, Trung Hoa cổ đại, Babylon và hầu hết các nền văn minh trung cổ,[8][9] đều tin tưởng một cách tuyệt đối rằng Trái Đất là trung tâm của vũ trụ và mọi "hành tinh" quay xung quanh Trái Đất. Lý do cho sự nhận thức này là các ngôi sao và các hành tinh hiện lên và di chuyển quanh một vòng tròn quanh Trái Đất mỗi ngày,[10] và sự nhận thức này dựa trên cảm nhận chung là Trái Đất là một vật thể rắn và ổn định, nó không di chuyển mà đứng im.

Babylon


Nền văn minh đầu tiên được biết đến rằng có một lý thuyết về các hành tinh là nền văn minh Babylon, thuộc vùng Mesopotamia ở thiên niên kỷ một và hai trước Công nguyên. Tài liệu thiên văn học hành tinh cổ nhất được tìm thấy của người Babylon là Bản ghi Kim Tinh của Ammisaduqa, một bản sao chép ở thế kỷ 7 trước Công nguyên về các quan sát của chuyển động của Sao Kim có lẽ đã được ghi lại từ đầu thiên niên kỷ thứ hai trước Công nguyên.[11] Các nhà chiêm tinh học Babylon cũng là những người đặt nền tảng cho sự hình thành chiêm tinh học phương Tây.[12] Các bản ghi Enuma anu enlil được viết trong thời Tân Assyria ở thế kỷ 7 trước Công nguyên,[13] kết hợp một danh sách các điềm và sự liên hệ của chúng với nhiều hiện tượng thiên văn bao gồm chuyển động của các hành tinh.[14]

Người Sumer, tổ tiên của người Babylon, được coi là một trong những nền văn minh đầu tiên và được công nhận là đã phát minh ra chữ viết, ít nhất cũng đã nhận ra Sao Kim vào khoảng năm 1500 TCN.[15] Ngay sau đó, hành tinh bên trong khác là Sao Thủy và các hành tinh bên ngoài như Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ đã được các nhà thiên văn Babylon nhận ra. Chúng là những hành tinh được biết đến trước khi phát minh ra kính viễn vọng.[16]

Thế giới Hy Lạp cổ đại


"Các hành tinh cầu" của Ptolemy
Hiện đại Mặt Trăng Sao Thủy Sao Kim Mặt Trời Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ
Châu Âu
trung cổ
[17]
☾ LVNA ☿ MERCVRIVS ♀VENVS ☉ SOL ♂ MARS ♃ IVPITER ♄ SATVRNVS

Thuật ngữ "planet" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp πλανήτης, có nghĩa là "kẻ đi lang thang", ám chỉ các thiên thể có vị trí thay đổi so với các ngôi sao. Bởi vì chúng không có vai trò trong sự tiên tri của người Babylon, ban đầu người Hy Lạp đã không gắn các sự linh thiêng cho chúng. Trường phái Pytagor, ở thế kỷ 5 và 6 TCN đã tự phát triển một lý thuyết hành tinh riêng của họ, theo đó Trái Đất, Mặt Trời, Mặt Trăng và các hành tinh quay quanh một "Ngọn lửa Trung tâm" tại tâm vũ trụ. Pythagoras hoặc Parmenides đã lần đầu tiên đồng nhất sao hôm và sao mai (Sao Kim) với nhau.[18]

Trong thế kỷ 3 trước Công nguyên, Aristarchus của Samos đề xuất một hệ nhật tâm, theo đó Trái Đất và các hành tinh khác quanh xung quanh Mặt Trời. Tuy nhiên, thuyết địa tâm vẫn thống trị cho đến tận cuộc Cách mạng Khoa học. "Cơ chế Antikythera" là một dạng máy tính tương tự được đưa ra để tính toán vị trí tương đối của Mặt Trời, Mặt Trăng, và các hành tinh khác khi cho một ngày xác định.

Đến thế kỷ 1 trước Công nguyên, trong thời kỳ đỉnh cao của Hy Lạp cổ đại, những người Hy Lạp đã tự phát triển cho họ các sơ đồ toán học để tiên đoán vị trí của các hành tinh. Những sơ đồ này, trên cơ sở hình học hơn là các thuật toán của người Babylon, thậm chí đã trội hơn hẳn những lý thuyết của người Babylon về sự phức tạp và tính hoàn thiện, đã tính đến hầu hết các quan sát về chuyển động thiên văn từ Trái Đất bằng mắt thường. Các lý thuyết này đạt đến sự miêu tả đầy đủ nhất trong tác phẩm Almagest (Sưu tập lớn) do Ptolemy viết vào thế kỷ 2. Sự hoàn thiện của mô hình Ptolemy đã thay thế mọi nghiên cứu thiên văn học trước đó và đã thống trị trong các văn bản thiên văn của phương Tây trong 13 thế kỷ sau.[11][19] Đối với người Hy Lạp và La Mã, có bảy hành tinh được biết đến, và mỗi hành tinh phải quay quanh Trái Đất tuân theo những định luật tổ hợp dựa trên mô hình của Ptolemy. Xếp theo thứ tự tăng dần từ Trái Đất (thứ tự Ptolemy): Mặt Trăng, Sao Thủy, Sao Kim, Mặt Trời, Sao Hỏa, Sao Mộc, và Sao Thổ[7][19][20]

Ấn Độ cổ đại


Năm 499, nhà thiên văn Ấn Độ Aryabhata đã đề xuất một mô hình hành tinh trong đó chuyển động của các hành tinh tuân theo quỹ đạo elip hơn là quỹ đạo tròn. Mô hình của Aryabhata cũng kết hợp miêu tả rõ ràng sự quay của Trái Đất quanh trục của nó, và dựa vào điều này ông đã giải thích sự nhìn thấy các ngôi sao di chuyển về phía tây trên bầu trời.[21] Mô hình này đã được các nhà thiên văn học Ấn Độ thế hệ sau chấp nhận rộng rãi. Những người đi theo tư tưởng của Aryabhata tập trung rất nhiều ở miền nam Ấn Độ, tại đây các nguyên lý của ông về hiện tượng ngày và đêm trên Trái Đất, đã được nối tiếp và phát triển thành các mô hình thứ cấp về Trái Đất.[22]

Năm 1500, Nilakantha Somayaji ở trường toán học và thiên văn học Kerala, đã sửa đổi mô hình của Aryabhata trong tác phẩm Tantrasangraha của ông.[23] Trong một tác phẩm khác của ông, Aryabhatiyabhasya, một bài bình luận về tác phẩm Aryabhatiya của Aryabhata, ông đã phát triển một mô hình hệ hành tinh theo đó Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ quay quanh Mặt Trời, và Mặt Trời lại quanh quay Trái Đất, tương tự như hệ thống Tycho được Tycho Brahe đề xuất sau đó vào cuối thế kỷ 16. Mọi nhà thiên văn học ở trường Kerala đã đi theo mô hình hệ hành tinh của Nilakantha Somayaji.[23][24]

Thế giới Hồi Giáo


Ở thế kỷ 11, sự kiện Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời đã được Avicenna quan sát, và ông khẳng định rằng: ít nhất một vài lần Sao Kim ở phía dưới Mặt Trời.[25] Vào thế kỷ 12, Ibn Bajjah đã quan sát thấy "hai hành tinh như là hai điểm đen trên bề mặt Mặt Trời", mà sau đó vào thế kỷ 13 được nhà thiên văn Qotb al-Din Shirazi ở đài quan sát Maragheh vùng Maragha nhận ra là Sao Thủy và Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời.[26]

Thời kỳ Phục Hưng

Các hành tinh thời Phục Hưng
Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ

Năm hành tinh có từ thời cổ đại, được nhìn thấy bằng mắt thường, đã có một tác động quan trọng trong thần thoại, vũ trụ tôn giáo, và thiên văn học cổ. Tuy nhiên, theo tiến trình về sự hiểu biết khoa học, việc hiểu thuật ngữ "hành tinh" đã thay đổi từ một vật gì đó di chuyển trên bầu trời (so với các ngôi sao cố định); đến một thiên thể quay quanh Trái Đất (hoặc được tin là như vậy tại thời điểm đó); và vào thế kỷ 16 là những thiên thể quay quanh Mặt Trời khi thuyết Nhật tâm của Copernicus, cùng những người ủng hộ Galileo và Kepler đã có những ảnh hưởng lớn.

Từ đó Trái Đất được liệt kê vào danh sách các hành tinh,[27] Trong khi Mặt Trời và Mặt Trăng bị loại ra. Ban đầu, khi các vệ tinh đầu tiên của Sao Mộc và Sao Thổ được khám phá ra vào thế kỷ 17, các thuật ngữ "hành tinh" và "vệ tinh" đã được sử dụng thay thế lẫn nhau được - nhưng sau đó việc sử dụng thuật ngữ thứ hai (để chỉ chúng) đã trở nên thịnh hành ở những thế kỷ sau.[28] Cho đến tận giữa thế kỷ 19, số lượng các "hành tinh" tăng lên nhanh chóng do việc khám phá ra một thiên thể bất kì quay quanh Mặt Trời đã được cộng đồng các nhà khoa học thêm vào danh sách các hành tinh.

Thế kỷ 19

Các hành tinh đầu thế kỷ 19
Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Vesta Juno Ceres Pallas Sao Mộc Sao Thổ Sao
Thiên Vương

Trong thế kỷ 19 các nhà thiên văn bắt đầu nhận ra rằng các thiên thể được khám phá thời đó đã được phân loại như là các hành tinh trong hơn một nửa thế kỷ (như Ceres, Pallas, và Vesta), chúng rất khác so với các hành tinh truyền thống khác. Những thiên thể này nằm trong cùng một vùng không gian giữa Sao Hỏa và Sao Mộc (vành đai tiểu hành tinh), và có khối lượng rất nhỏ; do đó chúng được phân loại lại thành "các tiểu hành tinh". Cũng do thiếu những định nghĩa chính thức về hành tinh, một "hành tinh" có thể hiểu là bất kì một thiên thể "lớn" nào quay quanh Mặt Trời. Mặt khác có một khoảng cách kích thước kinh ngạc giữa các tiểu hành tinh và các hành tinh, và sự gia tăng số lượng các "hành tinh mới" dường như đã kết thúc khi Herschel khám phá ra Sao Thiên Vương vào năm 1846, và các nhà thiên văn cảm thấy cần một định nghĩa rõ ràng hình thức về hành tinh.[29]

Thế kỷ 20

Các hành tinh từ cuối thế kỷ thứ 19 đến 1930
Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ Sao
Thiên Vương
Sao
Hải Vương

Tuy nhiên, vào thế kỷ 20, Sao Diêm Vương (Pluto) đã được khám phá ra. Sau những quan sát ban đầu dẫn đến sự tin tưởng nó lớn hơn Trái Đất,[30] thiên thể này ngay lập tức được coi là hành tinh thứ chín. Những quan sát kĩ lưỡng về sau cho thấy nó có kích thước thực sự là nhỏ hơn: năm 1936, Raymond Lyttleton đề xuất là Sao Diêm Vương có thể là một vệ tinh đã thoát ra từ Sao Hải Vương,[31] và Fred Whipple đã đề xuất vào năm 1964 rằng Sao Diêm Vương là một sao chổi.[32] Tuy thế, Sao Diêm Vương vẫn lớn hơn mọi tiểu hành tinh đã được biết đến và dường như không tồn tại một thiên thể nào lớn hơn nó nữa,[33] nên Sao Diêm Vương vẫn được coi là một hành tinh cho đến tận năm 2006.

Các hành tinh trong hệ Mặt Trời từ 1930 đến 2006
Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ Sao
Thiên Vương
Sao
Hải Vương
Sao
Diêm Vương

Năm 1992, các nhà thiên văn học Aleksander Wolszczan và Dale Frail loan báo đã tìm thấy hai hành tinh quay xung quanh một sao xung, đó là PSR B1257+12 BC.[34] Khám phá này được công nhận rộng rãi về sự xác định chính xác đầu tiên về một hệ hành tinh quay xung quanh một ngôi sao khác. Sau đó, vào ngày 6 tháng 10 năm 1995, Michel Mayor và Didier Queloz ở đại học Geneva công bố xác định được một hành tinh ngoài hệ Mặt Trời quay quanh một ngôi sao thông thường ở dải chính (51 Pegasi).[35]

Sự khám phá ra các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời đã dẫn đến sự nhập nhằng trong việc định nghĩa một hành tinh, ở điểm mà một hành tinh có thể trở thành một ngôi sao. Rất nhiều hành tinh ngoài hệ Mặt Trời có khối lượng gấp nhiều lần khối lượng Sao Mộc, gần bằng với một thiên thể sao gọi là "sao lùn lâu".[36] Các sao lùn nâu được công nhận rộng rãi là các ngôi sao do có khả năng đốt cháy nhiên liệu deuterium, một đồng vị nặng hơn của hidro. Trong khi các ngôi sao nặng hơn 75 lần Sao Mộc có thế đốt cháy hidro, thì các ngôi sao chỉ bằng 13 lần khối lượng Sao Mộc có thể đốt cháy deuterium. Tuy nhiên, deuterium khá hiếm, và mọi sao lùn nâu có thể đã đốt hết deuterium từ rất lâu trước khi chúng được phát hiện ra, làm cho chúng khó có thể phân biệt được với các hành tinh siêu nặng.[37]

Thế kỷ 21

Các hành tinh từ năm 2006 đến bây giờ
Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ Sao
Thiên Vương
Sao
Hải Vương

Trong suốt nửa cuối thế kỷ 20, sự khám phá ra nhiều thiên thể bên trong Hệ Mặt Trời và các thiên thể lớn khác xung quanh các ngôi sao khác, đã nảy sinh tranh cãi về bản chất của một hành tinh. Đã có sự bác bỏ đặc biệt về việc liệu một thiên thể có thể xem là một hành tinh nếu nó là một thành viên phân biệt được trong số khác của vành đai tiểu hành tinh, hoặc nếu nó đủ lớn để tạo ra năng lượng nhờ phản ứng đốt cháy nhiệt hạt nhân của deuterium.

Số lượng các nhà thiên văn đề nghị rút Sao Diêm Vương ra khỏi danh sách hành tinh đã tăng lên đáng kể, từ khi có rất nhiều thiên thể có kích thước gần bằng với nó được tìm thấy trong cùng một vùng của Hệ Mặt Trời (vành đai Kuiper) từ thập niên 1990 đến đầu thập niên 2000. Sao Diêm Vương chỉ là một thiên thể nhỏ trong tập hợp hàng nghìn thiên thể trong vành đai này.

Một trong số chúng bao gồm Quaoar, Sedna, và Eris đã từng được công bố trước đại chúng như là hành tinh thứ mười, tuy vậy đã không nhận được sự công nhận rộng rãi của cộng đồng khoa học. Sự kiện khám phá ra Eris, một thiên thể nặng hơn 27 % so với khối lượng Sao Diêm Vương, là một ví dụ điển hình.

Đối mặt với vấn đề này, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đã có kế hoạch đặt ra định nghĩa hành tinh, và điều này đã được đưa ra năm 2006. Số lượng các hành tinh giảm xuống còn tám thiên thể rất lớn mà có quỹ đạo sạch (Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương), và một lớp mới các hành tinh lùn được đưa ra, ban đầu gồm ba thiên thể (Ceres, Pluto và Eris).[38]

[sửa] Định nghĩa hành tinh ngoài hệ Mặt Trời



So sánh Eris, Pluto, Makemake, Haumea, Sedna, Orcus, 2007 OR10, Quaoar, và Trái Đất (vẽ theo tỉ lệ).

Năm 2003, nhóm công tác về các Hành tinh ngoài hệ Mặt Trời của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đã công bố một định nghĩa về các hành tinh được kết hợp với định nghĩa sau, hầu hết tập trung vào các thiên thể có ranh giới nằm giữa các hành tinh và các sao lùn nâu:[39]

  1. Các thiên thể với khối lượng thật sự dưới khối lượng giới hạn để xảy ra phản ứng hợp hạch deuterium (tính toán hiện tại là với khối lượng 13 lần khối lượng Sao Mộc cho các thiên thể có cùng phổ biến đồng vị như Mặt Trời[40]) mà quay quanh một ngôi sao hay tàn tích của ngôi sao là "hành tinh" (cho dù chúng được hình thành như thế nào). Khối lượng và kích thước nhỏ nhất cho các thiên thể ngoài hệ Mặt Trời được coi là một hành tinh có thể giống như với các hành tinh trong Hệ Mặt Trời.
  2. Các thiên thể cận sao với khối lượng thật sự nằm trên khối lượng giới hạn cho phản ứng hợp hạch của deuterium là các "sao lùn nâu", không liên quan gì đến sự hình thành hay vị trí của chúng.
  3. Các thiên thể trôi tự do trong các cụm sao trẻ với khối lượng dưới khối lượng cho phản ứng hợp hạch của deuterium không là "các hành tinh", nhưng là các "sao cận lùn nâu" (hoặc một tên gọi gần giống nhất gì đó).

Định nghĩa này từ đó đã được các nhà thiên văn sử dụng rộng rãi khi công bố các khám phá ra các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời trong các tạp chí chuyên ngành.[41] Mặc dù mang tính tạm thời, nó vẫn là một định nghĩa có hiệu quả cho nghiên cứu cho đến khi có một định nghĩa lâu bền hơn được chính thức công nhận. Tuy nhiên, nó không giải quyết được các tranh cãi về giới hạn dưới cho khối lượng,[42] và do đó nó định hướng một cách rõ ràng cho những tranh luận về các thiên thể bên trong Hệ Mặt Trời. Định nghĩa này cũng không bình luận về trạng thái của các hành tinh quay quanh sao lùn nâu như 2M1207b. Một sao cận lùn nâu là một thiên thể với khối lượng hành tinh được hình thành thông qua sự suy sụp của đám mây hơn là sự bồi tụ. Sự phân biệt giữa một sao cận lùn nâu và một hành tinh là chưa rõ ràng; các nhà thiên văn được chia ra làm hai phe để xem xét liệu tiến trình hình thành của một hành tinh có liên quan đến sự phân loại và định nghĩa hành tinh hay không.[43][44]

Định nghĩa năm 2006

Các hành tinh lùn từ 2006 đến hiện nay
Ceres Pluto Makemake Haumea Eris
Bài chi tiết: Định nghĩa hành tinh năm 2006

Trở ngại về giới hạn dưới đã được đưa ra thảo luận trong suốt đại hội năm 2006 của Đại hội đồng IAU. Sau nhiều tranh cãi và đã có một đề nghị bị bác bỏ, hội đồng đã bỏ phiếu thông qua một nghị quyết về định nghĩa hành tinh trong Hệ Mặt Trời như sau:[45]

Một thiên thể mà
(a) quay xung quanh Mặt Trời,
(b) có khối lượng đủ lớn để lực hấp dẫn của chính nó vượt qua các lực vật thể rắn sao cho nó có dạng cân bằng thủy tĩnh (gần hình cầu),
(c) đã dọn sạch miền lân cận quanh quỹ đạo của nó.

Theo định nghĩa này, Hệ Mặt Trời được coi là có tám hành tinh. Các thiên thể thỏa mãn đầy đủ hai điều kiện đầu nhưng không thỏa mãn điều kiện thứ ba (như Pluto, Makemake và Eris) được phân loại thành các hành tinh lùn, và cho thấy chúng cũng không phải là các vệ tinh tự nhiên của các hành tinh khác. Ban đầu một ủy ban của IAU đã đề xuất một định nghĩa có kể đến một số lớn các hành tinh mà không đề cập đến điều kiện (c).[46] Sau nhiều thảo luận, hội đồng đã quyết định thông qua đề cử cho những thiên thể này được phân loại thành các hành tinh lùn.[47]

Định nghĩa này có cơ sở trên các lý thuyết hình thành hành tinh, trong đó ban đầu các phôi hành tinh đã dọn sạch miền lân cận quanh quỹ đạo của chúng khỏi các thiên thể nhỏ hơn. Nhà thiên văn học Steven Soter miêu tả:[48]

Sản phẩm cuối cùng của một đĩa bồi tụ thứ cấp là một lượng nhỏ các thiên thể tương đối lớn (các hành tinh) trong các quỹ đạo không cắt nhau hoặc cộng hưởng, khiến cho chúng không thể va chạm với nhau. Các tiểu hành tinh và các sao chổi, bao gồm các KBO [các thiên thể vành đai Kuiper], khác với các hành tinh vì chúng có thể va chạm với nhau và với các hành tinh.

Sau khi kết thúc cuộc bỏ phiếu của IAU 2006, đã có một tranh cãi và tranh luận về định nghĩa này,[49][50] và nhiều nhà thiên văn học đã tuyên bố rằng họ sẽ không sử dụng định nghĩa này.[51] Một phần chủ yếu trong những tranh cãi này là về điều kiện (c) (quỹ đạo sạch) không nên đưa vào định nghĩa, và các thiên thể được phân loại thành các hành tinh lùn có thể là một phần trong một định nghĩa rộng hơn về hành tinh.

Bên ngoài cộng đồng khoa học, Sao Diêm Vương đã có một ý nghĩa văn hóa quan trọng trong nhiều thế hệ công chúng khi xem nó là một hành tinh kể từ khi phát hiện ra nó năm 1930. Sự khám phá ra Eris đã được thông báo rộng rãi trên các phương tiện truyền thông như nó là một hành tinh thứ mười và do đó sự phân loại lại ba thiên thể thành các hành tinh lùn đã thu hút rất nhiều sự chú ý của truyền thông và công chúng.[52]

Các phân loại cũ

Bảng dưới liệt kê Các thiên thể trong Hệ Mặt Trời đã từng được xem là các hành tinh:

Thiên thể (phân loại hiện tại) Ghi chú
Sao Hành tinh lùn Tiểu hành tinh Vệ tinh
Mặt Trời     Mặt Trăng Được phân loại thành hành tinh trước đây, tuân theo các định nghĩa từng được sử dụng.
      Io, Europa,
Ganymede,
và Callisto
Bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc, còn gọi là các vệ tinh Galileo sau khi Galileo Galilei khám phá ra. Ông đã đặt tên chúng là "Các hành tinh Medici" để biết ơn người bảo trợ của ông, gia đình Medici.
      Titan,[b] Iapetus,[c] Rhea,[c] Tethys,[d]
Dione[d]
Năm vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ, do Christiaan Huygens và Giovanni Domenico Cassini khám phá ra.
  Ceres[e] Pallas, Juno, và Vesta   Các tiểu hành tinh đầu tiên được biết đến, từ khi chúng được khám phá ra trong khoảng từ năm 1801 tới năm 1807, cho đến khi chúng được phân loại thành các tiểu hành tinh trong thập niên 1850.[53]

Ceres sau đó đã được phân loại thành hành tinh lùn năm 2006.

    Astrea, Hebe, Iris,
Flora, Metis, Hygeia, Parthenope, Victoria, Egeria, Irene, Eunomia
  Các tiểu hành tinh khác, được phát hiện trong các năm từ 1845 đến 1851. Sự mở rộng nhanh chóng danh sách các hành tinh đã nhắc nhở các nhà thiên văn học phải phân loại lại thành các tiểu hành tinh, điều này đã được chấp nhận rộng rãi vào năm 1854.[54]
  Pluto[f]     Thiên thể ngoài Sao Hải Vương đầu tiên được phát hiện (các hành tinh nhỏ với bán trục lớn dài hơn của Sao Hải Vương. Năm 2006, Pluto đã được phân loại lại thành một hành tinh lùn.

Trong thần thoại và tên gọi

Xem thêm: Tên gọi ngày trong tuần và Các hành tinh nhìn bằng mắt thường



Các vị thần trên đỉnh Olympus, và tên của họ được đặt tên cho các hành tinh.

Người phương Tây đặt tên cho các hành tinh xuất phát từ tên gọi thông dụng của người La Mã, hầu hết bắt nguồn từ cách gọi của người Hy Lạp và Babylon. Theo người Hy Lạp cổ đại, hai thiên thể sáng nhất Mặt Trời và Mặt Trăng được gọi lần lượt là HeliosSelene; hành tinh ở xa nhất gọi là Phainon, người chiếu sáng; sau đó là Phaethon, "ánh sáng"; hành tinh đỏ được gọi là Pyroeis, "lửa"; hành tinh sáng nhất là Phosphoros, "người giữ ánh sáng"; và hành tinh cuối cùng được gọi là Stilbon, người hy vọng. Người Hy Lạp cũng đặt tên các hành tinh theo tên của các vị thần trong đền thờ các vị thần, mười hai vị thần trên đỉnh Olympus: Helios và Selene là tên của các hành tinh và của các thần, Phainon được dành cho Cronus, một Titan là cha của 12 vị thần Olympus; Phaethon dành cho Zeus, con của Cronus và là người đã hạ bệ ngai vàng của Cronus; Pyroeis dành cho Ares, con trai của Zeus và là thần chiến tranh; Phosphorus được gắn với Aphrodite, vị thần tình yêu; và cuối cùng là Hermes, vị thần đưa tin và là thần trí tuệ và học vấn, được dành cho tên gọi Stilbon.[11]

Thực sự việc người Hy Lạp gắn tên các vị thần của họ cho các hành tinh là hoàn toàn mượn từ người Babylon. Tên gọi Phosphorus trong văn hóa Babylon là dành cho thần tình yêu của họ, thần Ishtar; Pyroeis dành cho thần chiến tranh, Nergal, Stilbon của thần thông thái Nabu, và Phaethon là tên gọi dành cho thần tối cao Marduk.[55] Có rất nhiều sự giống nhau trong cách đặt tên các vị thần của người Hy Lạp và người Babylon.[11] Ví dụ, thần chiến tranh Nergal của người Babylon được người Hy Lạp đồng nhất với thần Ares. Tuy nhiên, không giống như Ares, thần Nergal còn là thần của bệnh dịch và địa ngục.[56]

Ngày nay, người phương Tây biết tên các hành tinh là từ tên của 12 vị thần trên đỉnh Olympus. Trong khi người Hy Lạp hiện đại vẫn sử dụng tên gọi cổ xưa cho các hành tinh, thì trong những ngôn ngữ châu Âu khác, do sự ảnh hưởng của Đế quốc La Mã và Nhà thờ Thiên Chúa giáo, đã sử dụng tên gọi theo La Mã (hay Latinh) hơn là sử dụng tên gọi của người Hy Lạp. Người La Mã, giống như người Hy Lạp, là thuộc về chủng người Ấn-Âu, có chung một văn hóa thờ thần dưới những tên gọi khác nhau nhưng thiếu đi những trang viết miêu tả giàu truyền thống mà văn hóa thơ ca Hy Lạp đã gán cho tên gọi các thần của họ. Trong cuối thời kỳ Cộng hòa La Mã, những nhà văn La Mã đã mượn rất nhiều từ văn học miêu tả của người Hy Lạp và đem áp dụng cho thần thoại của họ, để chỉ ra nơi mà chúng trở lên hầu như không phân biệt được.[57] Khi người La Mã nghiên cứu thiên văn học Hy Lạp, họ đã đặt tên các hành tinh theo như tên của các vị thần trong tín ngưỡng của họ: Mercurius (cho Hermes), Venus (Aphrodite), Mars (Ares), Iuppiter (Zeus) và Saturnus (Cronus). Khi những hành tinh về sau được phát hiện thêm ra ở thế kỷ 18 và 19, cách đặt tên như trên lại tiếp tục được dùng: Uranus (Ouranos) và Neptūnus (Poseidon).[58]

Một số người La Mã, theo niềm tin có thể có nguồn gốc ở Mesopotamia nhưng phát triển ở Ai Cập thuộc Hy Lạp tin rằng bảy vị thần mà các hành tinh mang tên đã thực hiện những cuộc dịch chuyển theo giờ để tìm kiếm những sự vụ trên Trái Đất. Thứ tự dịch chuyển bao gồm Sao Thổ, Sao Mộc, Sao Hỏa, Mặt Trời, Sao Kim, Sao Thủy, Mặt Trăng (từ hành tinh xa nhất đến hành tinh gần nhất)).[59] Do vậy ngày đầu tiên bắt đầu với Sao Thổ (hay lúc 1 giờ), ngày thứ hai bắt đầu với Mặt Trời (giờ thứ 25), sau đó là Mặt Trăng (giờ thứ 49), Sao Hỏa, Sao Thủy, Sao Mộc và Sao Kim. Từ mỗi ngày được đặt tên theo các vị thần mà giờ bắt đầu tương ứng với họ, lên đây cũng là thứ tự của các ngày trong tuần theo lịch La Mã sau khi chu kỳ ngày chợ được từ bỏ - và vẫn còn được dùng trong nhiều ngôn ngữ hiện đại..[60] Chủ nhật (Sunday), thứ Hai (Monday) và thứ Bảy (Saturday) được phiên dịch trực tiếp từ những tên gọi La Mã này. Trong tiếng Anh những ngày khác được đổi tên theo sau Tiw, (Tuesday) Wóden (Wednesday), Thunor (Thursday), và Fríge (Friday), đây là những thần Anglo-Saxon được xem là tương đương lần lượt với Mars, Mercury, Jupiter, và Venus.

Do Trái Đất chỉ được chấp nhận rộng rãi là một hành tinh vào thế kỉ 17,[27] nên không có một tên gọi truyền thống nào của các vị thần dành cho nó. Nguồn gốc tên gọi Earth từ một từ Anglo-Saxon ở thế kỉ thứ 8 là erda, có nghĩa là nền hay đất và lần đầu tiên được sử dụng trong văn bản là tên gọi của một hình cầu giống Trái Đất có lẽ vào khoảng năm 1300.[61][62] Đó cũng là tên gọi hành tinh duy nhất trong tiếng Anh không bắt nguồn từ thần thoại Hy Lạp hay thần thoại La Mã. Rất nhiều ngôn ngữ thời La Mã đã sử dụng từ terra (hoặc một vài biến thể của nó) với ý nghĩa miêu tả vùng đất khô (ngược lại với biển).[63] Tuy vậy, các ngôn ngữ không thuộc ngữ hệ La Mã sử dụng riêng tên gọi của những ngôn ngữ đó cho Trái Đất. Người Hy Lạp vẫn dùng tên gọi gốc, Γή (Ge hay Yi); ngữ hệ Đức, gồm cả tiếng Anh, sử dụng nhiều biến thể của từ trong tiếng Đức cổ ertho, "nền,"[62] mà có thể thấy trong tiếng Anh là Earth, tiếng Đức Erde, tiếng Hà Lan Aarde, và tiếng Scandinavia Jorde.

Những nền văn hóa ngoài châu Âu sử dụng hệ thống tên gọi hành tinh riêng. Ấn Độ sử dụng một hệ thống tên gọi dựa trên Navagraha, gắn tên bảy hành tinh là Surya cho Mặt Trời, Chandra cho Mặt Trăng, và Budha, Shukra, Mangala, BṛhaspatiShani lần lượt cho Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc, và Sao Thổ và sự thăng giáng của giao điểm Mặt Trăng lần lượt là Rahu (La Hầu) và Ketu (Kế Đô). Trung Hoa và các nước thuộc Đông Á chịu ảnh hưởng về mặt văn hóa-lịch sử (như Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam) sử dụng tên gọi cho các hành tinh dựa trên Ngũ hành: Thủy (Sao Thủy/Thủy Tinh), Kim (Sao Kim/Kim Tinh), Hỏa (Sao Hỏa/Hỏa Tinh), Mộc (Sao Mộc/Mộc Tinh) và Thổ (Sao Thổ/Thổ Tinh).[60]

Sự hình thành


Hiện tại chúng ta vẫn chưa biết thực sự các hành tinh đã hình thành như thế nào. Theo lý thuyết hiện nay thì chúng được hình thành từ sự suy sụp của một tinh vân thành một đĩa mỏng gồm khí và bụi. Một tiền sao hình thành tại tâm, bao xung quanh nó là một đĩa tiền hành tinh quay xung quanh. Thông qua sự bồi tụ (một quá trình va chạm dính) các hạt bụi trong đĩa dần dần tích tụ lại thành một vật thể có khối lượng lớn hơn. Sự tập trung cục bộ các khối lượng này được gọi là các "vi hành tinh", và chúng làm gia tăng quá trình bồi tụ bằng cách hút thêm các vật chất xung quanh bởi lực hấp dẫn của chúng. Các tập trung này trở lên đặc hơn cho đến khi chúng suy sụp lại dưới ảnh hưởng của hấp dẫn để hình thành lên tiền hành tinh.[64] Sau khi một hành tinh đạt đến một đường kính lớn hơn đường kính của Mặt Trăng của Trái Đất, nó bắt đầu tích lũy một bầu khí quyển được mở rộng, tăng nhanh tốc độ bắt các vi hành tinh bằng trở lực khí quyển.[65]



Ảnh vẽ minh họa đĩa tiền hành tinh

Khi một tiền sao phát triển tới khi nó bắt đầu thực hiện các phản ứng trong lõi của nó để tạo thành một sao, đĩa tiền sao bị thổi bay đi bởi "sự bốc hơi quang học", bởi gió sao, sự kéo Poynting-Robertson và các hiệu ứng khác.[66][67] Sau đó vẫn còn rất nhiều đĩa tiền hành tinh quay xung quanh ngôi sao hoặc quay xung quanh nhau, nhưng theo thời gian rất nhiều trong số chúng sẽ va chạm với nhau, hoặc là hình thành lên một hành tinh lớn hơn hoặc giải phóng vật chất cho những tiền hành tinh lớn hơn hoặc bị các hành tinh hấp thụ.[68] Những thiên thể này trở lên đủ nặng sẽ bắt hầu hết vật chất rơi vào vùng quỹ đạo lân cận của chúng để trở thành hành tinh. Trong khi đó, các tiền hành tinh nào tránh được các va chạm có thể sẽ trở thành các vệ tinh tự nhiên của các hành tinh thông qua quá trình bắt giữ bằng lực hấp dẫn, hoặc ở trong các vành đai của các thiên thể để trở thành hoặc là hành tinh lùn hoặc là các thiên thể nhỏ trong hệ mặt trời.

Các va chạm mạnh của các vi hành tinh nhỏ hơn (cũng như phân rã phóng xạ) sẽ nung nóng hành tinh đang hình thành, làm cho nó bị tan chảy ít nhất là một phần. Phần cấu trúc bên trong của hành tinh bắt đầu phân chia theo khối lượng, và phát triển một lõi với mật độ lớn nhất.[69] Các hành tinh đất đá nhỏ hơn mất hầu hết bầu khí quyển của chúng do sự bồi tụ này, nhưng những khí bị mất đi có thể được thay thế bởi khí thoát ra từ lớp vỏ ngoài cùng và từ các va chạm với các sao chổi.[70] (Các hành tinh nhỏ hơn sẽ mất đi bất kì bầu khí quyển nào chúng nhận được thông qua nhiều cơ chế thoát.)

Cùng với sự khám phá và quan sát các hệ hành tinh xung quanh một ngôi sao khác, điều này đã mở ra khả năng tìm hiểu kĩ lưỡng thậm chí là sửa đổi lại những quan niệm của chúng ta về sự hình thành của hành tinh. Mức độ của tính kim loại - một thuật ngữ thiên văn học để miêu tả sự có mặt của các nguyên tố hóa học với nguyên tử số lớn hơn 2 (heli) - bây giờ có thể dùng để phát hiện liệu một ngôi sao sẽ có hệ hành tinh quay xung quanh hay không.[71] Từ đó người ta nghĩ rằng các sao giàu kim loại có khả năng chứa hệ hành tinh cao hơn so với các sao nghèo kim loại.

Bên trong Hệ Mặt Trời



Các hành tinh và hành tinh lùn trong Hệ Mặt Trời. (kích thước theo tỷ lệ, khoảng cách không theo tỷ lệ)

Các hành tinh kiểu Trái Đất: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa (kích thước theo tỷ lệ, khoảng cách không theo tỷ lệ)

Bốn hành tinh khí khổng lồ so với Mặt Trời: Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương (kích thước theo tỷ lệ, khoảng cách không theo tỷ lệ)
Bài chi tiết: Hệ Mặt Trời
Xem thêm: Danh sách các thiên thể trong Hệ Mặt Trời theo cân bằng thủy tĩnh

Theo Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (International Astronomical Union), 8 hành tinh sau đây được chấp nhận như hành tinh chính thức của Hệ Mặt Trời:

  • Sao Thủy (☿)
  • Sao Kim (♀)
  • Trái Đất (⊕) - cùng với vệ tinh của nó là Mặt Trăng
  • Sao Hỏa (♂) - cùng với 2 vệ tinh của nó là Deimos và Phobos
  • Sao Mộc (♃) - cùng với 63 vệ tinh của nó
  • Sao Thổ (♄) - cùng với 47 vệ tinh của nó
  • Sao Thiên Vương (♅, Uranus symbol.svg ) - cùng với 27 vệ tinh của nó
  • Sao Hải Vương (♆) - cùng với 13 vệ tinh của nó

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất bằng 318 lần khối lượng Trái Đất, trong khi đó Sao Thủy là nhỏ nhất bằng 0,055 lần khối lượng Trái Đất.

Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời có thể được chia ra thành các loại dựa theo thành phần của chúng:

  • Hành tinh đất đá: Các hành tinh giống với Trái Đất, với phần lớn thành phần của chúng được cấu tạo từ đá:

Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa. Với khối lượng bằng 0,055 lần khối lượng của Trái Đất, Sao Thủy là hành tinh đất đá nhỏ nhất (và là hành tinh nhỏ nhất) trong Hệ Mặt Trời, trong khi Trái Đất là hành tinh đất đá lớn nhất.

  • Hành tinh khí khổng lồ (hành tinh kiểu Mộc Tinh): Các hành tinh với thành phần chủ yếu từ vật chất dạng khí và có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với các hành tinh đất đá: Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương. Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, bằng 318 lần khối lượng Trái Đất, sau đó là Sao Thổ với khối lượng 95 lần khối lượng Trái Đất.
    • Hành tinh băng đá khổng lồ, bao gồm Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, là nhóm com của các hành tinh khí khổng lồ, được phân biệt với các hành tinh khí khổng lồ bởi khối lượng thấp hơn của chúng (chỉ bằng 14 và 17 lần khối lượng Trái Đất), và đã mất gần hết hidro và heli trong bầu khí quyển của chúng cùng với một tỉ lệ lớn đá và băng.
  • Hành tinh lùn: Trước khi có quyết định vào tháng 8 năm 2006, một vài thiên thể đã được các nhà thiên văn học đề xuất - trong giai đoạn thảo luận lần đầu của IAU - như là hành tinh. Tuy vậy vào năm 2006 một vài thiên thể đã được phân loại lại thành các hành tinh lùn, là các thiên thể khác với các hành tinh. Hiện tại IAU công nhận có 5 hành tinh lùn trong Hệ Mặt Trời: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake và Eris. Một vài thiên thể khác nằm trong vành đai tiểu hành tinh và vành đai Kuiper đang được xem xét phân loại, và có thể sẽ có thêm 50 thiên thể nữa được phân loại. Có khoảng 200 thiên thể đã được khám phá và quan sát đầy đủ trong vành đai Kuiper. Các hành tinh lùn có chung rất nhiều đặc điểm với hành tinh, mặc dù vậy chúng vẫn còn những điểm khác biệt - theo đó chúng không trở thành nổi trội trong quỹ đạo của chúng. Theo định nghĩa, mọi hành tinh lùn là thành viên của các quần thể lớn hơn. Ceres là thiên thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh, trong khi Pluto, Haumea, và Makemake là các thành viên của vành đai Kuiper và Eris là thành viên của đĩa phân tán. Các nhà khoa học như Mike Brown tin rằng sớm hay muộn sẽ có trên 40 thiên thể ngoài Sao Hải Vương được phân loại thành các hành tinh lùn theo như định nghĩa của IAU gần đây.[72]
Các thuộc tính của hành tinh

Tên gọi Đường kính
xích đạo[a]
Khối lượng[a] Bán kính
quỹ đạo (AU)
Chu ki quỹ đạo
(năm)[a]
Độ nghiêng so với
xích đạo của Mặt Trời (°)
Độ lệch tâm
quỹ đạo
Chu kỳ quay
(ngày)
Tên
các vệ tinh[c]
Vành đai Bầu khí quyển
Hành tinh đá Sao Thủy 0,382 0,06 0,39 0,24 3,38 0,206 58,64 không rất nhỏ
Sao Kim 0,949 0,82 0,72 0,62 3,86 0,007 -243,02 không CO2, N2
Trái Đất[b] 1,00 1,00 1,00 1,00 7,25 0,017 1,00 1 không N2, O2
Sao Hỏa 0,532 0,11 1,52 1,88 5,65 0,093 1,03 2 không CO2, N2
Hành tinh khí khổng lồ Sao Mộc 11,209 317,8 5,20 11,86 6,09 0,048 0,41 49 H2, He
Sao Thổ 9,449 95,2 9,54 29,46 5,51 0,054 0,43 52 H2, He
Sao Thiên Vương 4,007 14,6 19,22 84,01 6,48 0,047 -0,72 27 H2, He
Sao Hải Vương 3,883 17,2 30,06 164,8 6,43 0,009 0,67 13 H2, He
Hành tinh lùn
Ceres 0,08 0,0002 2,5–3,0 4,60 10,59 0,080 0,38 0 không không
Pluto 0,19 0,0022 29,7–49,3 248,09 17,14 0,249 -6,39 3 không tạm thời
Haumea 0,37×0,16 0,0007 35,2–51,5 282,76 28,19 0,189 0,16 2    
Makemake ~0,12 0,0007 38,5–53,1 309,88 28,96 0,159  ? 0  ?  ? [d]
Eris 0,19 0,0025 37,8–97,6 ~557 44,19 0,442 ~0,3 1  ?  ? [d]
a  Đo so với Trái Đất.
b  Xem bài Trái Đất để có được các giá trị tuyệt đối.
c  Sao Mộc chắc chắn có nhiều vệ tinh tự nhiên nhất (63) trong Hệ Mặt Trời.[73]
d  Giống như Pluto, khi gần viễn điểm quỹ đạo, bầu khí quyển tạm thời bị nghi ngờ.

Nhắn tin cho tác giả
Lê Nhất Trưởng Tuấn @ 22:15 15/11/2010
Số lượt xem: 837
Số lượt thích: 0 người
 
Gửi ý kiến