...Chỉ có trời là lớn nhất -Khổng Tử

Thứ Hai, 25 tháng 4, 2011

Thiên Văn Học:Hệ Mặt Trời (phần cuối)

Pluto và Charon

Trái Đất Dysnomia Eris Charon Pluto Makemake Haumea Sedna Orcus 2007 OR10 Quaoar Tập tin:EightTNOs.png
So sánh Eris (với Dysnomia), Pluto (với Charon, NixHydra), Makemake, Haumea (với Hi'iaka và Namaka), Sedna, Orcus (với Vanth), 2007 OR10, Quaoar (với Weywot), và Trái Đất (vẽ theo tỉ lệ).
Pluto (khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 39 AU) là một hành tinh lùn, và là thiên thể lớn nhất đã từng được biết tới trong vành đai Kuiper. Khi nó được phát hiện ra vào năm 1930, nó đã được coi là hành tinh thứ chín trong hệ Mặt Trời; nhưng điều này đã thay đổi vào năm 2006 với định nghĩa mới về hành tinh. Pluto có quỹ đạo với độ lệch tâm lớn và nghiêng 17 độ so với mặt phẳng hoàng đạo với điểm cận nhật cách Mặt Trời 29,7 AU (nằm bên trong quỹ đạo của Sao Hải Vương) và điểm viễn nhật cách Mặt Trời 49,5 AU.: Pluto cộng hưởng quỹ đạo 3:2 với Hải Vương Tinh. Các vật thể trong vành đai Kuiper mà qũy đạo có cùng đặc điểm cộng hưởng này được gọi là các vật thể plutino.[73]

Charon, vệ tinh lớn nhất của Pluto, đôi khi được miêu tả nó là một phần của hệ đôi với Pluto, do hai thiên thể quay quanh một khối tâm hấp dẫn bên trên bề mặt của chúng (do vậy chúng hiện lên như là quay quanh nhau). Xa hơn Charon, hai vệ tinh nhỏ hơn rất nhiều là NixHydra quay quanh hệ này.

Haumea và Makemake

Haumea (khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 43,34 AU), và Makemake (khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 45,79 AU), tuy nhỏ hơn Pluto, nhưng chúng là những vật thể lớn nhất trong vành đai Kuiper chính (tức là chúng không có quỹ đạo cộng hưởng với Sao Hải Vương). Haumea là một vật thể có hình quả trứng với hai vệ tinh quay quanh. Makemake là vật thể sáng nhất trong vành đai Kuiper sau Pluto. Ban đầu chúng được gán tên lần lượt là 2003 EL612005 FY9, sau đó chúng được đặt tên và phân loại thành hành tinh lùn vào năm 2008.[74] Độ nghiêng quỹ đạo của chúng lớn hơn rất nhiều so với của Pluto, lần lượt là 28° và 29°.[75]

Đĩa phân tán

Bài chi tiết: Đĩa phân tán
Đĩa phân tán chồng lên vành đai Kuiper và mở rộng ra khoảng cách xa hơn được cho là nơi xuất phát của nhiều sao chổi có chu kỳ ngắn. Các vật thể trong đĩa phân tán được cho là đã bị đẩy vào quỹ đạo bất thường do ảnh hưởng của lực hấp dẫn của sự di cư ra bên ngoài của Sao Hải Vương. Hầu hết các vật thể trong đĩa phân tán (SDOs) có điểm cận nhật nằm trong vành đai Kuiper nhưng điểm viễn nhật cách xa 150 AU so với Mặt Trời. Quỹ đạo của SDOs cũng có độ nghiêng lớn so với mặt phẳng hoàng đạo, và thường vuông góc với nó. Một số nhà thiên văn học coi đĩa phân tán chỉ là một vùng khác của vành đai Kuiper, và họ miêu tả các vật thể thuộc đĩa phân tán là "vật thể phân tán trong vành đai Kuiper."[76] Một số nhà thiên văn cũng phân loại các vật thể centaur như là các vật thể thuộc vành đai Kuiper phân tán bên trong cùng với các vật thể phân tán bên ngoài của đĩa phân tán.[77]

Eris

Eris (khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 68 AU) là vật thể lớn nhất từng được biết trong đĩa phân tán, với khối lượng lớn hơn của Pluto 25%[78] và đường kính bằng với đường kính của Pluto. Nó là hành tinh lùn có khối lượng lớn nhất trong số các hành tinh lùn đã biết. Eris có một vệ tinh là Dysnomia. Cũng như Pluto, quỹ đạo của nó có độ lệch tâm lớn với điểm cận nhật cách Mặt Trời 38,2 AU (gần bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Pluto) và điểm viễn nhật cách Mặt Trời 97,6 AU, đồng thời mặt phẳng quỹ đạo của nó nghiêng một góc lớn so với mặt phẳng hoàng đạo.

Những vùng xa nhất

Điểm mà hệ Mặt Trời kết thúc và môi trường liên sao bắt đầu vẫn không được định nghĩa chính xác, biên giới này được cho là nơi áp suất đẩy ra của gió Mặt Trời cân bằng với trường hấp dẫn từ Mặt Trời. Giới hạn ảnh hưởng bên ngoài của gió Mặt Trời gần bằng bốn lần khoảng cách từ Pluto đến Mặt Trời; vùng nhật mãn này được coi là sự bắt đầu của môi trường liên sao.[24] Tuy nhiên, mặt cầu Roche của Mặt Trời, phạm vi ảnh hưởng của trường hấp dẫn của nó, được cho là mở rộng xa hơn hàng nghìn lần.[79]

Nhật quyển


Các tàu Voyagers đi vào vùng nhật bao (heliosheath).[80]
Nhật quyển được chia thành hai vùng tách biệt. Vùng bên trong được giới hạn bởi biên giới kết thúc sốc (termination shock). Vùng ngoài giới hạn bởi biên giới kết thúc sốc và nhật mãn gọi là nhật bao. Gió Mặt Trời chuyển động với vận tốc gần 400 km/s cho đến khi nó va chạm với gió liên sao hay chính là dòng plasma trong môi trường liên sao. Tại điểm mà gió Mặt Trời có vận tốc nhỏ hơn vận tốc của âm thanh được gọi là biên giới kết thúc sốc (termination shock), cách Mặt Trời gần 80–100 AU theo hướng ngược với hướng gió Mặt Trời (ngược với hướng chuyển động của Mặt Trời trong môi trường liên sao) và gần 200 AU theo hướng gió Mặt Trời.[81] Ở vùng này vận tốc gió Mặt Trời giảm xuống rõ rệt, tập trung dòng plasma đậm đặc hơn và trở lên nhiễu loạn hơn,[81] tạo thành một cấu trúc hình bầu dục khổng lồ gọi là nhật bao. Cấu trúc này ban đầu được cho là tương tự như đuôi sao chổi, nó mở rộng về phía trước khoảng 40 AU và kéo thành một đuôi rất dài về phía sau; nhưng những dữ liệu mới thu thập từ các tàu CassiniInterstellar Boundary Explorer cho thấy nhật bao lại có hình dáng bong bóng do sự tác động của từ trường liên sao.[82] Cả Voyager 1Voyager 2 đều đã vượt qua biên giới kết thúc sốc và đi vào nhật bao, ở các khoảng cách tương ứng 94 và 84 AU tính từ Mặt Trời.[83][84] Biên giới ngoài cùng của nhật quyển, nhật mãn, là vị trí mà gió Mặt Trời hầu như không còn và là điểm bắt đầu cho môi trường liên sao.[24]
Sự hình thành và hình dáng của biên giới nhật quyển được cho là ảnh hưởng bởi tương tác kiểu thủy động lực học của gió Mặt Trời với môi trường liên sao.[81] Bên ngoài nhật mãn, ở khoảng cách 230 AU, người ta cho rằng tồn tại vùng sốc hình cung (bow shock), vùng plasma hình thành lên do Mặt Trời chuyển động trong Ngân Hà.[85]
Chưa có tàu không gian nào vượt qua biên giới nhật mãn, do vậy người ta vẫn chưa biết những đặc tính cụ thể trong môi trường liên sao địa phương. Trong vài thập kỉ tới các tàu Voyager của NASA sẽ vượt qua nhật mãn và gửi về Trái Đất các thông tin giá trị về mức độ bức xạ và đặc điểm môi trường liên sao.[86] Hiểu biết về vấn đề làm thế nào mà lá chắn nhật quyển bảo vệ Hệ Mặt Trời khỏi tia vũ trụ vẫn còn nghèo nàn. Một nhóm nghiên cứu được NASA hỗ trợ ngân sách đã phát triển sơ bộ dự án "Vision Mission" nhằm gửi một tàu thám hiểm đến vùng nhật quyển xa xôi.[87][88]

Đám mây Oort

Bài chi tiết: Đám mây Oort

Minh họa đám mây Oort, đám mây Hills, và vành đai Kuiper (inset)
Đám mây Oort là một đám mây giả thuyết có dạng cầu chứa tới 1 nghìn tỉ vật thể cấu tạo từ băng. Người ta cho rằng đám mây này là nơi xuất phát của các sao chổi chu kỳ dài và đám mây nằm cách Mặt Trời khoảng 50.000 AU (gần 1 năm ánh sáng (LY)), và có khả năng cách xa tới 100.000 AU (1,87 LY). Có thể đám mây này được hình thành từ các vật thể và sao chổi mà đã bị đẩy ra từ hệ Mặt Trời bên trong do tương tác hấp dẫn với các hành tinh bên ngoài. Các vật thể trong đám mây Oort chuyển động rất chậm, bị nhiễu loạn bởi các sự kiện xảy ra thường xuyên như va chạm, ảnh hưởng hấp dẫn của các sao ở gần hay lực thủy triều có nguồn gốc từ Ngân Hà.[89][90]

Sedna

90377 Sedna (khoảng cách trung bình đến Mặt Trời 525,86 AU) là một thiên thể kích cỡ Pluto màu đỏ, quay trên một quỹ đạo elip khổng lồ với điểm cận nhật cách 76 AU và điểm viễn nhật cách 928AU, nó mất khoảng 12.050 để hoàn thành một vòng quỹ đạo. Mike Brown, người đã phát hiện ra nó vào năm 2003, cho rằng thiên thể này không thể là một phần của đĩa phân tán hay vành đai Kuiper do điểm viễn nhật của nó quá xa để có thể chịu ảnh hưởng của sự di trú Sao Hải Vương. Brown và các nhà thiên văn khác xem nó là vật thể đầu tiên trong một lớp các vật thể mới, bao gồm cả vật thể 2000 CR105 có điểm cận nhật 45 AU và điểm viễn nhật 415 AU với chu kỳ quỹ đạo của nó là 3.420 năm.[91] Brown xếp các vật thể này vào "Đám mây Oort bên trong" do đám mây này có thể được hình thành thông qua một quá trình tương tự với đám mây Oort mặc dù nó gần hơn rất nhiều so với Mặt Trời.[92] Sedna có khả năng là một hành tinh lùn tuy nhiên hình dạng của vật thể này vẫn chưa được xác định rõ ràng.

Biên giới

Biên giới hay rìa của hệ Mặt Trời vẫn chưa được xác định rõ ràng. Có thể định nghĩa biên giới của hệ bằng ảnh hưởng của trường hấp dẫn của Mặt Trời, và các nhà thiên văn ước lượng lực hấp dẫn Mặt Trời vượt trội so với hấp dẫn của các ngôi sao ở gần là khoảng 2 năm ánh sáng (125.000 AU). Ngược lại, có những đánh giá thấp cho bán kính của đám mây Oort không lớn hơn 50.000 AU.[93] Mặc dù có những vật thể như Sedna được khám phá, nhưng vùng giữa vành đai Kuiper và đám mây Oort, vùng có bán kính vài chục nghìn AU, vẫn chưa được phác họa đầy đủ. Cũng có những nghiên cứu, tìm hiểu hiện nay về vùng nằm giữa Sao Thủy và Mặt Trời.[94] Nhiều vật thể có lẽ chưa được phát hiện trong vùng xa xôi của Hệ Mặt Trời.

Trong dải Ngân Hà


Vị trí của hệ Mặt Trời (màu vàng) trong thiên hà của chúng ta
Hệ Mặt Trời nằm trong dải Ngân Hà, một thiên hà xoắn ốc có thanh với đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng và chứa khoảng 200 tỷ ngôi sao.[95] Mặt Trời nằm ở một trong các nhánh xoắn ốc rìa ngoài của Ngân Hà, gọi là nhánh Lạp Hộ hay Móng Địa phương (Local Spur).[96] Khoảng cách từ Mặt Trời đến trung tâm thiên hà vào khoảng 25.000 và 28.000 năm ánh sáng,[97] nó chuyển động với vận tốc 220 kilômét trên giây, và hoàn tất một chu kỳ trong khoảng 225–250 triệu năm. Chu kỳ này được gọi là năm thiên hà của hệ Mặt Trời.[98] Nhật đỉnh (solar apex), điểm chỉ hướng di chuyển của Mặt Trời trong không gian liên sao, nằm gần chòm sao Hercules theo hướng của vị trí hiện tại của ngôi sao sáng Vega.[99] Mặt phẳng chứa đường hoàng đạo của hệ Mặt Trời (mặt phẳng hoàng đạo) nghiêng một góc khoảng 60° so với mặt phẳng thiên hà.[f]
Vị trí của Thái Dương hệ trong thiên hà cũng là một nhân tố quan trọng trong sự tiến hóa của sự sống trên Trái Đất. Quỹ đạo của hệ có hình gần tròn và hệ quay với vận tốc bằng với vận tốc của các nhánh xoắn ốc, điều này có nghĩa là khả năng hệ Mặt Trời đi xuyên qua nhánh xoắn ốc là rất hiếm. Mặt khác các siêu tân tinh nguy hiểm tiềm tàng ở trong nhánh xoắn ốc cũng nằm ở xa Thái Dương hệ, điều này cho phép Trái Đất có một chu kỳ dài về sự ổn định của môi trường liên sao giúp cho sự sống tiến hóa.[100] Hệ Mặt Trời cũng nằm ở phía ngoài của vùng tập trung đông đúc các ngôi sao trong trung tâm Ngân Hà. Khi ở gần trung tâm thiên hà, lực kéo hấp dẫn từ các sao ở gần gây nhiễu loạn các vật thể thuộc đám mây Oort và đẩy nhiều sao chổi về phía hệ Mặt Trời bên trong, làm tăng khả năng xảy ra những va chạm thảm họa giữa Trái Đất và các vật thể gây hủy hoại sự sống. Bức xạ với cường độ mạnh từ trung tâm thiên hà cũng tác động mạnh đến sự phát triển của các tổ chức sống phức tạp.[100] Ngay cả với vị trí của hệ Mặt Trời hiện nay, một số nhà khoa học giả thuyết là những vụ nổ siêu tân tinh gần đây cũng ảnh hưởng đến sự sống trong quá khứ 35.000 năm trước do những mảnh vụn từ siêu tân tinh, hạt bụi chứa phóng xạ mạnh và các sao chổi kích thước lớn hướng về phía Mặt Trời.[101]

Môi trường lân cận

Môi trường lân cận của hệ Mặt Trời trong thiên hà còn được gọi là Đám mây liên sao địa phương hay Bông Địa phương, một vùng đám mây đậm đặc nằm trong một vùng thưa thớt hơn gọi là Bong bóng địa phương, một hốc có hình dáng chiếc đồng hồ cát trong môi trường liên sao với kích cỡ gần 300 năm ánh sáng. Bong bóng này bị xáo trộn bởi plasma nhiệt độ cao cho thấy nó là sản phẩm của một vài vụ nổ siêu tân tinh gần đây.[102]
Có tương đối ít các ngôi sao trong vòng 10 năm ánh sáng (95 nghìn tỷ km) so với Mặt Trời. Những sao gần nhất là hệ ba ngôi sao Alpha Centauri, nằm cách xa 4,4 năm ánh sáng. Alpha Centauri A và B là cặp sao có kích cỡ gần bằng Mặt Trời nằm gần nhau, trong khi sao lùn đỏ nhỏ Alpha Centauri C (còn gọi là Proxima Centauri) quay quanh cặp sao này ở khoảng cách 0,2 năm ánh sáng và là ngôi sao gần Mặt Trời nhất. Những ngôi sao gần tiếp theo là sao lùn đỏ Barnard (cách xa 5,9 năm ánh sáng), Wolf 359 (7,8 ly) và Lalande 21185 (8,3 ly). Ngôi sao lớn nhất trong vòng bán kính 10 năm ánh sáng là Sirius, một ngôi sao sáng trong dãy chính với khối lượng gần bằng 2 lần khối lượng Mặt Trời. Sao lùn trắng Sirius B quay quanh ngôi sao này. Hệ sao đôi này nằm cách Mặt Trời 8,6 năm ánh sáng. Còn lại là hệ sao đôi lùn đỏ Luyten 726-8 (8,7 ly) và một sao lùn đỏ Ross 154 (9,7 ly).[103] Ngôi sao đơn giống Mặt Trời gần chúng ta nhất là sao Tau Ceti nằm cách xa 11,9 năm ánh sáng. Nó có khối lượng bằng 80 phần trăm khối lượng Mặt Trời nhưng độ sáng chỉ bằng 60 phần trăm so với độ sáng của Mặt Trời.[104] Ngôi sao gần nhất có hành tinh ngoại hệ quay quanh là sao Epsilon Eridani, một ngôi sao đỏ hơn và mờ hơn so với Mặt Trời nằm cách Thái Dương hệ 10,5 năm ánh sáng. Ngôi sao này có một hành tinh quay quanh được xác nhận là Epsilon Eridani b, với khối lượng bằng 1,5 lần khối lượng của Mộc Tinh và quay quanh ngôi sao mất 6,9 năm.[105]



Bản đồ vị trí của Trái Đất và hệ Mặt Trời trong Siêu đám Địa phương – nhấn vào hình để xem ảnh lớn
Hệ Mặt Trời - Các sao và hệ hành tinh lân cận - Ngân Hà - Ngóm thiên hà địa phương - Siêu đám Xử Nữ
Bản đồ vị trí của Trái Đất và hệ Mặt Trời trong Siêu đám Địa phương –  nhấn vào hình để xem ảnh lớnHệ Mặt Trời - Các sao và hệ hành tinh lân cận - Ngân Hà - Ngóm thiên hà địa phương - Siêu đám Xử Nữ

Sự hình thành và tiến hóa


Tinh vân tiền Mặt Trời có thể bao gồm các thiên thạch và bụi như thế này
Hệ Mặt Trời hình thành từ sự suy sụp hấp dẫn của một đám mây phân tử khổng lồ cách đây 4,568 tỷ năm trước.[106] Đám mây tổ tiên này có kích cỡ vài năm ánh sáng và có khả năng một vài ngôi sao đã sinh ra từ đám mây này.[107]
Khi vùng mà trong tương lai sẽ trở thành hệ Mặt Trời, gọi là tinh vân tiền Mặt Trời,[108] suy sụp, theo định luật bảo toàn động lượng thì đĩa tinh vân này sẽ quay nhanh hơn. Vùng trung tâm, nơi tập trung nhiều khối lượng nhất, sẽ trở lên nóng hơn so với đĩa quay xung quanh.[107] Khi tinh vân này co lại và quay nhanh hơn, nó trở lên phẳng hơn và hình thành đĩa tiền hành tinh quay quanh tâm với đường kính gần 200 AU[107] và một vùng trung tâm nóng, đậm đặc chứa tiền sao.[109][110] Ở thời điểm này trong sự tiến hóa của nó, Mặt Trời được cho là ngôi sao thuộc kiểu sao T Tauri. Việc nghiên cứu sao T Tauri cho thấy chúng thường đi kèm với một đĩa tiền hành tinh với khối lượng đĩa bằng 0,001–0,1 khối lượng Mặt Trời, và phần lớn khối lượng của tinh vân thuộc về ngôi sao.[111] Các hành tinh hình thành từ sự bồi tụ từ đĩa này.[112]
Trong vòng 50 triệu năm, áp suất và mật độ của hiđrô trong lõi của tiền sao trở lên đủ lớn để bắt đầu thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân.[113] Nhiệt độ, tốc độ phản ứng, áp suất và mật độ tăng cho đến khi đạt đến sự cân bằng thủy tĩnh, trong đó nhiệt năng cân bằng với lực hút hấp dẫn của chính ngôi sao. Ở giai đoạn này, Mặt Trời trở thành một ngôi sao thuộc dãy chính.[114]
Hệ Mặt Trời như chúng ta biết ngày nay sẽ còn tồn tại cho đến khi Mặt Trời kết thúc sự tiến hóa của nó trong dãy chính của biểu đồ Hertzsprung-Russell. Khi Mặt Trời bị giảm hiđrô nhiên liệu, nhiệt năng từ các phản ứng tổng hợp hạt nhân bị giảm khiến cho Mặt Trời bắt đầu bị suy sụp. Sự suy sụp này làm tăng áp suất tại lõi, giúp cho quá trình phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn ra nhanh hơn. Kết quả là Mặt Trời tăng độ sáng với tốc độ khoảng 10 phần trăm trong mỗi 1,1 tỷ năm.[115]
Trong vòng khoảng 5,4 tỷ năm tới, hiđrô tại lõi Mặt Trời sẽ bị biến đổi toàn bộ thành heli, và Mặt Trời kết thúc giai đoạn ở dãy chính. Khi phản ứng tổng hợp hiđrô ngừng lại, lõi sẽ tiếp tục co lại, làm tăng áp suất và nhiệt độ, gây ra phản ứng tổng hợp heli. Heli bị tổng hợp trong một lõi nóng hơn và năng lượng giải phóng từ quá trình tổng hợp này sẽ lớn hơn so với quá trình tổng hợp hiđrô. Ở giai đoạn này, lớp bên ngoài của Mặt Trời sẽ mở rộng gấp 260 lần so với đường kính hiện tại; Mặt Trời sẽ trở thành sao khổng lồ đỏ. Vì sự tăng diện tích bề mặt khổng lồ của nó, bề mặt Mặt Trời sẽ lạnh hơn đáng kể so với khi nó ở dãy chính (lạnh nhất với nhiệt độ 2600).[116]
Thậm chí, heli tại lõi cũng sẽ cạn kiệt với tốc độ nhanh hơn so với hiđrô, và thời gian Mặt Trời tổng hợp heli chỉ bằng phần nhỏ so với thời gian của giai đoạn tổng hợp hiđrô. Mặt Trời có khối lượng không đủ lớn để tiếp tục thực hiện phản ứng tổng hợp các nguyên tố nặng hơn, và phản ứng hạt nhân tại lõi sẽ tắt. Các lớp bên ngoài sẽ bị thổi vào không gian, để lại sao lùn trắng, một thiên thể rất đậm đặc, có khối lượng bằng một nửa khối lượng Mặt Trời nhưng kích thước chỉ bằng kích thước của Trái Đất.[117] Những lớp vật chất bị thổi vào không gian sẽ hình thành tinh vân hành tinh, trả lại môi trường liên sao vật liệu đã hình thành lên hệ Mặt Trời.

Các mốc thời gian trong cuộc đời của Mặt Trời.

Khám phá và thám hiểm

Lịch sử

Các hành tinh tính từ Sao Thổ vào đến Mặt Trời từng được các nhà thiên văn ngày xưa biết đến, họ quan sát sự di chuyển của những vật thể đó so với những vùng có vẻ đứng im gồm các ngôi sao. Sao KimSao Thuỷ vốn đã được quan sát là hai vật thể riêng biệt dù có khó khăn trong việc kết nối "Sao hôm" và "Sao mai". Họ cũng biết rằng hai vật thể không phải một điểm, Mặt TrờiMặt Trăng, di chuyển trên cùng một cái nền đứng im. Tuy nhiên, sự hiểu biết về trạng thái của những vật thể đó hoàn toàn thiếu chính xác.
Trạng thái và cấu trúc của Hệ Mặt Trời vẫn còn bị hiểu biết chưa chính xác vì ít nhất là hai lý do. Trái Đất đã bị coi là đứng im, và sự di chuyển của các vật thể trên trời vì thế cũng chỉ là bên ngoài. Mặt Trời đã bị coi là quay quanh Trái Đất, giống như các hành tinh hay thiên thể khác. Quan niệm này về vũ trụ, với Trái Đất ở trung tâm, được goi là hệ địa tâm. Nhiều vật thể trong hệ mặt trời và các hiện tượng không được nhận thức đầy đủ nếu không có trợ giúp của kỹ thuật.
Trong vài trăm năm qua, các tiến bộ về nhận thức và kỹ thuật đã giúp con người hiểu thêm nhiều về hệ mặt trời. Sự nhận thức đầu tiên và có tính nền tảng là cuộc cách mạng của Nicolaus Copernicus cho rằng các hành tinh quay quanh Mặt Trời - hệ nhật tâm - với Mặt Trời ở trung tâm. Điều đã gây sốc nhất và gây ra nhiều tranh cãi nhất không phải là việc Mặt Trời ở trung tâm mà là Trái Đất thuộc ngoại biên, và có quỹ đạo. Các hành tinh vốn chỉ bị coi đơn giản là các điểm trên bầu trời, nhưng nếu chính Trái Đất là một hành tinh, có lẽ những hành tinh khác, giống như Trái Đất, chỉ là những hình cầu to lớn và cứng chắc.
Về mặt triết học, có một số sự chống đối thuyết nhật tâm. Tình trạng tự nhiên của các vật khoáng, nặng giống như Trái Đất được tin rằng sẽ nằm im. Các hành tinh được cho rằng được cấu tạo từ vật liệu riêng biệt, phù du (sớm nở tối tàn) và nhẹ. Mọi người từng tin rằng sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời làm cho không khí biến mất khỏi bề mặt. Nếu Trái Đất đang chuyển động, các nhà thiên văn học đã có thể quan sát thị sai của các ngôi sao, như việc các ngôi sao xuất hiện và thay đổi vị trí so với các vật thể ở xa hơn vì lý do Trái Đất thay đổi vị trí.
Sự phát minh ra kính viễn vọng cho phép một sự tiến bộ căn bản về kỹ thuật trong việc khám phá Hệ Mặt Trời, với kính viễn vọng đã được cải tiến của Galileo Galilei đã cho phép nhiều lợi ích trong việc khám phá các vệ tinh của các hành tinh khác, đặc biệt là bốn vệ tinh lớn của Sao Mộc. Điều này cho thấy tất cả các vật thể trong vụ trụ không quay quanh Trái Đất. Tuy nhiên, có thể phát minh lớn nhất của Galileo là việc hành tinh Sao Kim có các pha giống như Mặt Trăng, chứng minh rằng nó phải quay quanh Mặt Trời.
Sau đó, vào năm 1678, Isaac Newton dùng định luật vạn vật hấp dẫn của mình giải thích lực vừa giữ Trái Đất quay quanh Mặt Trời vừa giữ không khí không bị cuốn đi mất.
Cuối cùng, năm 1838, nhà thiên văn Friedrich Wilhelm Bessel đã thành công trong việc đo đạc thị sai của ngôi sao 61Cygni, chứng minh một cách thuyết phục rằng Trái Đất đang chuyển động.

Ngày nay

Với sự khởi đầu thời đại vũ trụ, một thời đại vĩ đại trong thám hiểm đã được thực hiện bởi các chuyến thăm dò vũ trụ không người lái được tổ chức và thực hiện bởi nhiều cơ quan vũ trụ. Tàu thăm dò vũ trụ đầu tiên hạ cánh xuống một vật thể trong Hệ Mặt Trời là tàu thám hiểm Luna 2 của Liên Xô, nó hạ cánh xuống Mặt Trăng năm 1959. Từ đó, ngày càng có nhiều hành tinh khác ở xa hơn được khám phá, với việc tàu vũ trụ đáp xuống Sao Kim năm 1965, Sao Hoả năm 1976, tiểu hành tinh 433 Eros năm 2001, và vệ tinh Titan của Sao Thổ năm 2005. Các tàu vũ trụ cũng đã tiến gần tới các hành tinh khác như Mariner 10 đi qua Sao Thuỷ năm 1973.
Tàu vũ trụ đầu tiên khám phá các hành tinh vòng ngoài là Pioneer, bay qua Sao Mộc năm 1973. Pioneer 11 là tàu đầu tiên đến Sao Thổ năm 1979. Các tàu vũ trụ Voyager đã làm một cuộc hành trình vĩ đại đến các hành tinh vòng ngoài sau khi chúng được phòng lên năm 1977, với hai tàu bay qua Sao Mộc năm 1979 và Sao Thổ năm 1980-1981. Voyager 2 sau đó tiến sát đến Sao Thiên Vương năm 1986Sao Hải Vương năm 1989. Các tàu Voyager hiện đang ở bên ngoài quỹ đạo của Sao Diêm Vương, và đến tháng 6 năm 2006, tàu Voyager 1 đã vượt qua ranh giới của Hệ Mặt Trời.
Sao Diêm Vương vẫn chưa được thăm viếng bởi một tàu vũ trụ nào của con người dù việc NASA phóng tàu New Horizons vào tháng 1 năm 2006 có thể làm thay đổi điều này. Tàu dự tính sẽ bay qua Sao Diêm Vương vào tháng 7 năm 2015 và sau đó sẽ nghiên cứu thêm càng nhiều càng tốt về các vật thể trong vành đai Kuiper.
Thông qua những vụ khám phá không người lái đó, con người đã có thể có những ảnh chụp gần hơn về đa số các hành tinh và trong trường hợp có thể hạ cánh, tiến hành các xét nghiệm về đất đá và khí quyển của chúng. Các cuộc thám hiểm có người lái, dù sao, cũng chỉ đưa con người tới được Mặt Trăng, trong chương trình Apollo. Lần cuối con người đáp tàu lên Mặt Trăng là vào năm 1972, nhưng những sự khám phá gần đây về băng trong những miệng núi lửa sâu ở các vùng cực của Mặt Trăng đã gợi nên ý tưởng suy đoán rằng tàu vũ trụ có người lái có thể quay lại Mặt Trăng trong thập kỷ tới hoặc sau đó. Chương trình phòng tàu vũ trụ có người lái đến Sao Hoả đã được dự đoán từ nhiều thế hệ những người yêu thích thiên văn. Châu Âu (ESA) hiện đang đặt kế hoạch phóng tàu có người lái khám phá Mặt Trăng và Sao Hoả như một phần của Chương trình thám hiểm Aurora được xác nhận vào năm 2001. Hoa Kỳ cũng có một chương trình tương tự gọi là Tầm nhìn Thám hiểm Vũ trụ năm 20
(nguồn:BKTTmở)

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét