Giới thiệu về hệ Mặt Trời

Sơ đồ hệ Mặt Trời

A- Tương quan về kích thước của các thiên thể trong hệ Mặt Trời.

B- Sơ đồ vị trí quỹ đạo của hệ Mặt Trời (Wicander R. & Monroe J. S., 1993)

Hình 1. Vị trí và quan hệ của các hành tinh của hệ Mặt Trời mà Trái Đất là một thành viên. Tất cả các đối tượng đó di chuyển trong vũ trụ với các quỹ đạo ổn định và ở trạng thái cân bằng trong vũ trụ nhờ lực hấp dẫn. Các hành tinh, tiểu hành tinh, hoặc thiên thạch di chuyển quanh Mặt Trời trong khi các vệ tinh lại xoay quanh các hành tinh. Các nhà khoa học chia các hành tinh thành 2 loại dựa vào mật độ và khoảng cách tới Mặt Trời: a)- Các hành tinh đất (terrestrial planets: terra tiếng Latin là Earth - Trái Đất) và b)- Các hành tinh khí (Jovian = Jove thần Jupiter).

Hệ Mặt Trời (hay Thái Dương Hệ) mà Trái Đất đang tồn tại là một bộ phận của Ngân hà. Ngân hà lại là một phần nhỏ của Thiên hà, mà Thiên hà lại là một bộ phận của một Siêu Thiên hà trong vũ trụ. Trong vũ trụ có vô số hệ Thiên hà và các nhà khoa học đã ước tính có khoảng 10 tỷ trong đó hệ Thiên hà xa nhất có thể quan sát được cách chúng ta khoảng 10 tỷ năm ánh sáng.

Hành tinh (planet) là các thiên thể dưới cấp sao, có khối lượng nhiều lần nhỏ hơn các sao. Khối lượng của chúng không đủ để tạo ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân giúp chúng phát sáng được như các ngôi sao nên hành tinh là các thiên thể tối. Chúng chuyển động quanh ngôi sao theo các quĩ đạo hình elip với chu kì xác định.

Hệ Mặt Trời là một hệ hành tinh có Mặt Trời ở trung tâm và các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời; tất cả chúng được hình thành từ sự bùng nổ của một đám mây phân tử khổng lồ cách đây gần 4,6 tỷ năm.

Hệ Mặt Trời gồm có 8 hành tinh tính từ trong (gần Mặt Trời nhất) ra gồm: Sao Thuỷ (Mercury), Sao Kim (Venus), Trái Đất (Earth), Sao Hoả (Mars), Sao Mộc (Jupiter), Sao Thổ (Saturn), Sao Thiên Vương (Uranus) và Sao Hải Vương (Neptune).

Trước đây chúng ta còn biết đến hành tinh thứ 9 là Sao Diêm Vương (Pluto). Tuy nhiên đến tháng 8 năm 2006 (theo Quyết định của Hiệp hội thiên văn quốc tế - IAU), hành tinh này đã được xét lại và với các yếu tố về khối lượng, đường kính và khả năng phản chiếu ánh sáng quá thấp so với 8 hành tinh còn lại, Sao Diêm Vương đã bị loại ra khỏi danh sách các hành tinh của Hệ Mặt Trời. Nó được đưa vào một nhóm thiên thể mới gọi là các “hành tinh lùn” (dwarf planet). Hiện nay nhóm này gồm có 3 thành viên là Pluto, Ceres - tiểu hành tinh lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh, và 2003UB313  - một thiên thể được phát hiện năm 2003 tại vành đai Kuiper. Đây là các thiên thể được coi là trung gian giữa hành tinh và tiểu hành tinh. Chúng không đủ khối lượng, đường kính và khả năng phản chiếu ánh sáng để trở thành hành tinh nhưng lại … quá lớn so với kích cỡ trung bình của các tiểu hành tinh.

Quyết định được đưa ra sau khi các nhà khoa học thống nhất những tiêu chí để phân loại một thiên thể là một hành tinh: a)- nó phải bay trong quỹ đạo quanh Mặt Trời; b)- nó phải đủ lớn để có hình dạng gần tròn; c)- quỹ đạo của nó phải tách bạch với các vật thể khác.

Theo những tiêu chí này, sao Diêm Vương đã tự mình rơi khỏi bảng xếp loại bởi quỹ đạo hình elip dẹt của nó cắt qua quỹ đạo của sao Hải Vương.

Như vậy hệ Mặt Trời của chúng ta bao gồm: Mặt Trời, 8 hành tinh và nhiều vệ tinh, một số lượng khổng lồ các tiểu hành tinh (asteroid), sao chổi (comet), và thiên thạch (meteorites).

Đa phần các thiên thể quay quanh Mặt Trời, và khối lượng tập trung chủ yếu vào 8 hành tinh có quỹ đạo gần tròn và mặt phẳng quỹ đạo gần trùng khít với nhau gọi là mặt phẳng hoàng đạo. Bốn hành tinh nhỏ vòng trong (nhóm trong) gồm: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa - người ta cũng còn gọi chúng là các hành tinh đá do chúng có thành phần chủ yếu từ đá và kim loại. Bốn hành tinh khí khổng lồ vòng ngoài (nhóm ngoài) có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với 4 hành tinh vòng trong. Hai hành tinh lớn nhất là Sao Mộc và Sao Thổ có thành phần chủ yếu từ heli và hiđrô; và hai hành tinh nằm ngoài cùng, Sao Thiên Vương và Sao Hải

Vương có thành phần chính từ băng, như nước, amoniac và mêtan, và đôi khi người ta lại phân loại chúng thành các hành tinh băng đá khổng lồ. Hai nhóm hành tinh ngăn cách nhau bởi một vành đai tiểu hành tinh (asteroid) và vô số các thiên thạch nhỏ cùng quay quanh Mặt Trời. Có sáu hành tinh và ba hành tinh lùn có các vệ tinh tự nhiên quay quanh. Các vệ tinh này được gọi là "Mặt Trăng" theo tên gọi của Mặt Trăng của Trái Đất. Mỗi hành tinh vòng ngoài còn có các vành đai hành tinh chứa bụi, hạt và vật thể nhỏ quay xung quanh.

Mặt Trời, các hành tinh và hành tinh lùn trong hệ Mặt Trời

Mặt Trời phát ra các dòng vật chất plasma, được gọi là gió Mặt Trời, dòng vật chất này tạo ra một bong bóng gió sao trong môi trường liên sao gọi là nhật quyển, nó mở rộng ra đến tận biên giới của đĩa phân tán. Đám mây Oort giả thuyết, được coi là nguồn cho các sao chổi chu kỳ dài, có thể tồn tại ở khoảng cách gần 1.000 lần xa hơn nhật quyển.

Các hành tinh đất (sao Thủy - Mercury, sao Kim - Venus, Trái Đất - Earth, sao Hỏa - Mars) là những hành tinh gần Mặt Trời, nhỏ, rắn chắc, cấu tạo bởi các loại đá, có mật độ cao (? 3 g/cm2). Thành phần của chúng tương đối giống nhau.

Các hành tinh khí (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto) là những hành tinh ở xa Mặt Trời hơn, có kích thước lớn nhưng mật độ thấp. Chúng có thể có phần nhân cứng như của các hành tinh đất nhưng phần lớp khối lượng của chúng là một lớp khí quyển dày cấu tạo bởi Hydrô, Heli và các loại khí khác. Bầu khí quyển này có thể quan sát được từ mặt đất.