Sao Diêm Vương
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
 |
|
| Sao Diêm Vương, chụp bởi viễn vọng kính Hubble | |
| Đặc điểm của quỹ đạo (Kỷ nguyên J2000) | |
|---|---|
| Bán trục lớn | 5.906.376.272 km hay 39,48168677 đơn vị thiên văn. |
| Chu vi | 36,530 × 1012 km hay 244,186 đơn vị thiên văn hay lần Trái Đất. |
| Độ lệch tâm | 0,24880766 hay 14,635 lần Trái Đất. |
| Cận điểm | 4.436.824.613 km hay 29,65834067 đơn vị thiên văn. |
| Viễn điểm | 7.375.927.931 km hay 49,30503287 đơn vị thiên văn. |
| Chu kỳ theo sao | 90.613,3058 ngày hay 248,09 năm hay 247,68 lần Trái Đất. |
| Chu kỳ giao hội | 366,74 ngày hay 1,004 năm. |
| Vận tốc quỹ đạo: | |
| - trung bình | 4,666 km/s hay 0,158 lần Trái Đất. |
| - tối đa | 6,112 km/s hay 0,201 lần Trái Đất. |
| - tối thiểu | 3,676 km/s hay 0,127 lần Trái Đất. |
| Độ nghiêng | 17,14175° với Hoàng Đạo hay 11,88° với xích đạo Mặt Trời. |
| Hoàng kinh của điểm nút lên | 110,30347° |
| Acgumen của điểm cận nhật | 113,76329° |
| Tổng số vệ tinh | 3 |
| Đặc điểm của hành tinh | |
| Đường kính: | |
| - tại xích đạo | 2.390 km hay 0,180 lần Trái Đất. |
| - qua hai cực | 2.390 km hay 0,180 lần Trái Đất. |
| Độ dẹt | 0 |
| Diện tích | 17,95 × 106 km² hay 0,033 lần Trái Đất. |
| Thể tích | 7,15 × 109 km³ hay 0,0066 lần Trái Đất. |
| Khối lượng | 12,5 × 1021 kg hay 0,0021 lần Trái Đất. |
| Khối lượng riêng | 1.750 kg/m³ hay 0,317 lần Trái Đất. |
| Gia tốc trọng trường tại xích đạo |
0,58 m/s² hay 0,059 lần Trái Đất. |
| Vận tốc thoát ly | 1,2 km/s hay 0,107 lần Trái Đất. |
| Chu kỳ quay quanh trục | 6,387 ngày hay 153,3 giờ hay 6,387 lần Trái Đất. |
| Vận tốc quay quanh trục tại xích đạo |
47,18 km/h hay 0,0039 lần Trái Đất. |
| Độ nghiêng trục quay | 122.54° hay lần Trái Đất. |
| Xích kinh của cực bắc | 20 h 52 m 5 s (hay 133,02°) |
| Xích vĩ của cực bắc | -9,09° |
| Hệ số phản xạ | 0,30 hay lần Trái Đất. |
| Nhiệt độ tại bề mặt: | |
| - tối thiểu | 33K (hay -240°C) |
| - trung bình | 44K (hay -229°C) |
| - tối đa | 55K (hay -218°C) |
| Áp suất khí quyển tại bề mặt |
0,30 kPa hay lần Trái Đất. |
| Cấu tạo của khí quyển | |
| CH4 N2 CO |
|
Sao Diêm Vương (hay Diêm Vương Tinh; mang kí hiệu (134340) Pluto trong danh sách các hành tinh lùn) là hành tinh lùn lớn thứ hai đã biết trong Thái Dương Hệ. Nó bay quanh Mặt Trời ở khoảng cách từ 29 đến 49 AU và là thiên thể vành đai Kuiper (KBOs) được khám phá ra đầu tiên. Sao Diêm Vương nặng khoảng một phần năm khối lượng của Mặt Trăng, nó thật sự nhỏ hơn một vài vệ tinh tự nhiên của các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Thành phần chính của Sao Diêm Vương là đá và băng. Nó có một quỹ đạo với độ lệch tâm cao và độ nghiêng lớn so mặt phẳng hoàng đạo nên quỹ đạo của Sao Diêm Vương khác nhiều so với quỹ đạo của các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Ở điểm cận nhật Sao Diêm Vương còn gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương. Sao Diêm Vương là thiên thể rất mờ trên bầu trời, độ sáng của nó ở khoảng 13-16m.
Sao Diêm Vương và vệ tinh tự nhiên lớn nhất của nó, Charon, được coi là hệ đôi, trong trường hợp này là hành tinh đôi (hay "hành tinh đôi lùn" theo việc định nghĩa mới về hành tinh), do hai thiên thể này lớn tương xứng với nhau nhất so với các hành tinh đôi khác đã biết đến trong hệ Mặt Trời, và vì khối tâm quỹ đạo của chúng không nằm bên trong lòng một trong hai thiên thể này.
Sao Diêm Vương được coi là hành tinh nhỏ nhất trong Thái Dương Hệ từ khi nó được phát hiện. Các cuộc tranh cãi trong mấy năm gần đây về việc Sao Diêm Vương có được gọi là hành tinh hay không đã ngã ngũ kể từ ngày 24 tháng 8 năm 2006. Theo định nghĩa năm 2006 về hành tinh của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế thì Sao Diêm Vương hiện được coi là một hành tinh lùn trong Hệ Mặt Trời và là hành tinh lùn mẫu để xếp vào một họ thiên thể hiện được đề nghị gọi tên là nhóm thiên thể ngoài sao Hải Vương (Trans-Neptunian objects). Sau khi được tái phân loại, Sao Diêm Vương được thêm vào danh sách tiểu hành tinh và được gọi theo số 134340.
Bản thân Sao Diêm Vương có một vệ tinh lớn tên là Charon; hai vệ tinh nhỏ có tên là Nix và Hydra đã được phát hiện vào năm 2005. Tàu New Horizons đã được phóng lên từ mũi Canaveral, Florida vào ngày 19 tháng 1 năm 2006 và đang được mong đợi trở thành con tàu đầu tiên bay ngang qua Pluto vào ngày 14 tháng 7 năm 2015.
Mục lục |
[sửa] Tên gọi
Các ngôn ngữ Tây phương dùng tên thần Pluto, vị thần cai quản địa ngục trong thần thoại La Mã, cho hành tinh này. Không giống với các hành tinh khác, tên "sao Diêm Vương" không được phiên dịch từ tiếng Hán vì người Trung Hoa gọi hành tinh này là 冥王星, hay Minh Vương Tinh. Tên của hành tinh này được chọn dựa theo tên Pluto vì "sao Diêm Vương" là "ngôi sao của vị vua địa ngục" và vua địa ngục thường được người Việt gọi là Diêm Vương (閻王).
[sửa] Sự khám phá hành tinh
Lịch sử khám phá Sao Diêm Vương thật sự được bắt đầu với sự phát hiện Sao Hải Vương. Vào những năm thuộc thập kỷ 1840, Urbain Le Verrier và John Couch Adams đã sử dụng các lý thuyết của Isaac Newton, tiên đoán chính xác vị trí của Sao Hải Vương sau khi phân tích sự xáo trộn quỹ đạo của Sao Thiên Vương mà chỉ có thể là do lực hấp dẫn của một hành tinh có khối lượng đáng kể khác. Căn cứ vào tính toán của họ, Johann Gottfried Galle đã phát hiện ra Sao Diêm Vương vào ngày 23 tháng 9 năm 1846.
Vào cuối thế kỷ 19, các nhà thiên văn học đã tính ra rằng quỹ đạo của Sao Hải Vương cũng đang bị xáo trộn bởi một hành tinh khác. Vào năm 1909, William H. Pickering và Percival Lowell đã đề xuất một vài khả năng có thể của tọa độ một hành tinh như thế. Vào tháng 5 năm 1911, Hiệp hội Thiên văn học xã hội của Pháp đã xuất bản một tính toán của nhà thiên văn học Ấn Độ là Venkatesh Ketakar và tính toán này đã tiên đoán vị trí cho hành tinh chưa được phát hiện. Mặc dù Lowell chết vào năm 1916, sự tìm kiếm hành tinh này vẫn được tiếp tục.
Sao Diêm Vương được khám phá sau một nghiên cứu mở rộng vào ngày 18 tháng 2 năm 1930 bởi nhà thiên văn học Clyde Tombaugh khi ông so sánh các tấm ảnh chụp qua kính viễn vọng ở đài quan sát Lowell tại Arizona vào ngày 23 và 29 tháng 1. Lúc đó, ông đang tìm một hành tinh có tên là Hành tinh X mà chưa được ai phát hiện ra. Tombaugh cũng đã xem thêm tấm ảnh chụp có chất lượng thấp hơn vào ngày 20 tháng 1 để khẳng định lại những chuyển động. Sau một vài quan sát thêm để khẳng định lại sự chính xác của những bức ảnh, tin tức về sự phát hiện này đã được gửi tới Đài thiên văn Harvard College vào ngày 13 tháng 3 năm 1930. Hành tinh này cũng đã được nhận ra trong bức ảnh đề ngày ngày 19 tháng 3 năm 1915. Điều này có nghĩa rằng khoảng cách từ Trái Đất là 39,48EU và chuyển động hằng ngày là 14,283".
Nhưng thật trớ trêu, Sao Diêm Vương quá nhỏ để có thể ảnh hưởng đến quỹ đạo của Sao Hải Vương, việc này ngược lại với lý do ban đầu khởi xướng cho việc nghiên cứu. Sự không nhất quán trong quỹ đạo của Sao Hải Vương đã được các nhà thiên văn học thế kỷ 19 quan sát là do việc dự đoán không đúng khối lượng của Sao Hải Vương. Việc khám phá đó của Tombaugh do vậy đã càng làm ngạc nhiên hơn, chỉ ra sự giống nhau về dự đoán của Pickering, Lowell và Ketakar.
Trong vấn đề của Sao Diêm Vương, việc suy nghĩ đặt tên cho một vật thể mới tuỳ thuộc vào Đài thiên văn Lowell và người giám đốc, Vesto Melvin Slipher, một người theo như lời của Tombaugh, đã "thúc giục để đưa ra một cái tên cho hành tinh mới trước khi người nào khác làm". Việc đề nghị này đã nhanh chóng bắt đầu lan ra khắp thế giới. Constance Lowell, vợ góa của Lowell đã làm trì hoãn việc nghiên cứu này thông qua việc kiện cáo của mình, đề xuất đưa ra cái tên là Zeus, sau đó là Lowell và cuối cùng là cái tên đầu tiên của bà. Có một cặp thanh niên thậm chí đã đề nghị rằng đặt tên hành tinh này theo tên đứa con mới sinh của họ. Những cái tên thần thoại thì được đưa ra rất nhiều như: Cronus và Minerva (theo đề xuất của tờ New York Times, mà không để ý rằng nó đã được đề xuất cho Sao Thiên Vương khoảng 150 năm trước) có vị trí cao trong danh sách tên. Cũng có các tên như Artemis; Athene, Atlas, Cosmos, Hera, Hercules, Icarus, Idana, Odin, Pax, Persephone, Perseus, Prometheus, Tantalus, Vulcan và nhiều hơn nữa. Một sự rắc rối là nhiều cái tên thần thoại đã được đặt cho nhiều tiểu hành tinh.
Sau khám phá đó, các nhà thiên văn học tìm tên cho hành tinh mới. Cuối cùng họ đã nhận tên Pluto vì chữ đó không chỉ là tên của một vị thần như các hành tinh khác, mà còn bắt đầu bằng PL, hai kí tự viết tắt tên của nhà thiên văn học Percival Lowell. Chính Lowell đã tiên đoán về sự hiện diện của một hành tinh nằm ngoài Sao Hải Vương. Cái tên đầu tiên do Venetia Phair (tên khi còn con gái là Venetia Burney) đưa ra, vào thời điểm là một cô gái 11 tuổi từ Oxford, Anh. Ông của cô bé, một người làm việc tại thư viện Bodleian của Đại học Oxford vừa ăn sáng vừa đọc báo về sự phát hiện một hành tinh mới. Ông đã hỏi cô cháu gái về việc đưa ra một cái tên hay cho hành tinh này. Venetia lại là một người rất ưa thích thần thoại Hy Lạp và thần thoại La Mã đã đề nghị tên một vị thần La Mã ở dưới địa ngục. Giáo sư Herbert Hall Turner đã đánh điện cho đồng nghiệp của mình ở Mỹ cái tên mới này và sau đó nó đã được mọi người tán thành, cái tên "Pluto" đã được chính thức chấp nhận và Slipher đã thông báo về việc này vào ngày 1 tháng 5 năm 1930.
[sửa] Đặc điểm của hành tinh
[sửa] Kích thước và khối lượng
Sao Diêm Vương không những nhỏ hơn tất cả các hành tinh khác trong Thái Dương Hệ mà còn nhỏ hơn các vệ tinh sau đây: Ganymede, Titan, Callisto, Io, Mặt Trăng, Europa và Triton. Trong khi đó, Sao Diêm Vương lại lớn hơn tất cả các tiểu hành tinh của vòng đai chính, giữa Sao Hoả và Sao Mộc, hay của vòng đai Kuiper. Điều này làm cho các nhà khoa học tin rằng Sao Diêm Vương không phải là một hành tinh chính thức mà thuộc một loại thiên thể nhiều người gọi là plutino – loại hành tinh nhỏ giống Pluto.
Khối lượng của Sao Diêm Vương không được biết hàng chục năm sau khi nó được khám phá. Sự khám phá của vệ tinh Charon đã giúp các nhà khoa học tính được khối lượng của Sao Diêm Vương, dùng một công thức của Isaac Newton dựa vào các định luật của Johannes Kepler.
[sửa] Khí quyển
Sao Diêm Vương chỉ có một bầu khí quyển mỏng có thành phần bao gồm nitơ, metan và CO trong trạng thái cân bằng với nitơ rắn và các tảng băng CO trên bề mặt. Khi Sao Diêm Vương đi xa khỏi điểm cận nhật, xa dần Mặt Trời thì các thành phần khí quyển của nó sẽ đóng băng lại và rơi xuống đất. Khi nó quay trở lại gần Mặt Trời hơn, nhiệt độ của bề mặt rắn của Sao Diêm Vương sẽ gia tăng và gây ra sự thăng hoa cho các lớp băng nitơ, chúng gây nên hiệu ứng tạo gas và chống lại hiệu ứng nhà kính. Thông thường, khi một hành tinh không có khí quyển đi ngang phía trước một ngôi sao, độ sáng của ngôi sao đó sẽ đột ngột biến mất ... cho đến khi nó không còn bị che nữa. Trong năm 1988, các nhà khoa học nhìn thấy một ngôi sao dần dần mờ đi trước khi hoàn toàn bị che bởi Sao Diêm Vương. Điều này chứng minh cho sự hiện diện của một bầu khí quyển. Sau một quan sát tương tự vào năm 2003, bầu khí quyển của Sao Diêm Vương được ước lượng có áp suất vào khoảng 3 micrôbar và bao gồm đạm khí (N2), cácbon mônôxít (CO) ....
[sửa] Quỹ đạo
Quỹ đạo của Sao Diêm Vương khác với các hành tinh khác do có độ nghiêng quỹ đạo >17° và tâm sai ~0,25. Chỉ quỹ đạo của Sao Thủy có độ nghiêng đáng kể là ~7° và tâm sai là ~0,2; còn các hành tinh khác thì có quỹ đạo tròn, hơi elip một chút. Tâm sai lớn có nghĩa là một phần của quỹ đạo Sao Diêm Vương gần với Mặt Trời hơn quỹ đạo của Sao Hải Vương. Khi đến gần điểm cận nhật, Sao Diêm Vương ở gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương. Nhưng do độ nghiêng quỹ đạo, điểm cận nhật của nó ở phía bên trên (~8.0 AU) mặt phẳng hoàng đạo. Các sơ đồ trên hai hình bên biểu diễn vị trí tương đối của quỹ đạo Sao Diêm Vương so với mặt phẳng hoàng đạo (mặt cắt vuông góc mặt phẳng hoàng đạo - ecliptic view), và hình chiếu từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng hoàng đạo (polar view) với vị trí hiện hành của Sao Diêm Vương và Sao Hải Vương. Các đoạn quỹ đạo phía trên mặt phẳng hoàng đạo được tô màu sáng hơn, các đoạn nằm dưới thì có màu tối hơn; điểm cận nhật và điểm viễn nhật được đánh dấu lần lượt bằng các chữ q và Q.
[sửa] Vệ tinh
Sao Diêm Vương có 3 vệ tinh tự nhiên, trong số đó vệ tinh lớn nhất là Charon. Charon được khám phá bởi James Christy và Robert Harrington vào năm 1978. Khối lượng của Sao Diêm Vương chỉ độ 7 lần nặng hơn khối lượng của Charon nên trọng tâm của hệ thống bao gồm hai thiên thể này nằm bên ngoài Sao Diêm Vương. Điểm đặc biệt của hệ thống này là Charon bao giờ cũng có một mặt hướng về Sao Diêm Vương và Sao Diêm Vương bao giờ cũng có một mặt hướng về Charon.
Hai vệ tinh nhỏ, được khám phá vào tháng 10 năm 2005 nhờ kính viễn vọng không gian Hubble của NASA, có bán kính khoảng 30-160 km.
| Tên | Bán kính (km) | Khối lượng (kg) | Bán trục chính (km) | Chu kỳ quỹ đạo (ngày) | Khám phá |
|---|---|---|---|---|---|
| Charon | 1192 | 1.6×1021 | 19,410 | 6.3872 | 1978 |
| Nix | 32-145 | < 5×1018 | 49,400 ± 600 | 25.5 ± 0.5 | 2005 |
| Hydra | 52-160 | < 5×1018 | 64,700 ± 850 | 38.2 ± 0.8 | 2005 |
[sửa] Đại hội Hiệp hội Thiên văn Quốc tế
Từ 16 đến 24 tháng 8 năm 2006, 3.000 nhà thiên văn học và nhà khoa học thuộc Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đã gặp nhau tại Praha, Cộng hòa Séc để thảo luận về định nghĩa hành tinh. Tổ chức này có kế hoạch chính thức đưa ra định nghĩa hành tinh, và từ đó để xác định Sao Diêm Vương là hành tinh, hành tinh lùn (dwarf planet) hay là một thiên thể vành đai Kuiper (KBO)[1][2]. Ban đầu, tổ chức này có ý định phân loại Sao Diêm Vương cùng với 2003 UB313 và các thiên thể hình cầu thuộc loại thiên thể ngoài Sao Hải Vương mà có thể sẽ được phát hiện ra, là các hành tinh, mặc dù chúng rất "gần gũi" với Sao Diêm Vương. Ceres và vệ tinh tự nhiên Charon của sao Diêm Vương, cũng được xem như là các hành tinh lùn.
Tuy nhiên, đến ngày 24 tháng 8 năm 2006, dự định ban đầu đã có thay đổi. Theo nghị quyết 5A được thông qua, 3 tiêu chí để một thiên thể được coi là hành tinh trong Hệ Mặt Trời như sau [3]:
- Thiên thể phải có quỹ đạo quanh Mặt Trời và bản thân nó không phải là một ngôi sao.
- Thiên thể phải có khối lượng đủ lớn để lực hấp dẫn của chính nó tạo cho nó dạng cân bằng thuỷ tĩnh (gần như hình cầu).
- Thiên thể phải có khối lượng vượt trội so với các thiên thể khác quanh vùng quỹ đạo của mình. (cleared the neighbourhood around its orbit)
Sao Diêm Vương không đáp ứng được tiêu chí thứ ba, vì quỹ đạo rất dẹt của nó cắt quỹ đạo Sao Hải Vương, là hành tinh lớn hơn nó nhiều [4].
Theo nghị quyết 6A, sao Diêm Vương được phân loại là hành tinh lùn (dwarf planet) (cùng loại với nó là Ceres và 2003 UB313). Ngày 7 tháng 9 năm 2006, sao Diêm Vương đã được ấn định số tiểu hành tinh 134340, do Trung tâm Minor Planet, cơ quan chính thức chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu về các tiểu hành tinh và sao chổi trong hệ mặt trời, đưa ra. Nó được công nhận là hình mẫu cho một loại thiên thể mới gồm các thiên thể phía ngoài sao Hải Vương [3].
[sửa] Chú thích
- ▲ Cull, Selby (23 tháng 6 ,2006). Naming Pluto's Moons. SkyTonight. Được truy cập ngày 24 tháng 8, 2006.
- ▲ Experts meet to decide Pluto fate. BBC News (14 tháng 8, 2006). Được truy cập ngày 24 tháng 8, 2006.
- ▲ 3,0 3,1 IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes
- ▲ Q&A: Pluto's planetary demotion, BBC Science/Nature News
[sửa] Liên kết ngoài
- Thông báo của NASA về 2 vệ tinh mới tìm thấy của Diêm vương tinh
- Sẽ định đoạt số phận sao Diêm vương
- Sao Diêm Vương không còn là hành tinh
- Bênh vực sao Diêm Vương!
| Mặt Trời |
Hành tinh ☾ = Vệ tinh tự nhiên ∅ = Vòng đai hành tinh |
Sao Thủy | Sao Kim | Trái Đất ∅ | Sao Hỏa ☾ | |
| Sao Mộc ☾ ∅ | Sao Thổ ☾ ∅ | Sao Thiên Vương ☾ ∅ | Sao Hải Vương ☾ ∅ | |||
| Hành tinh lùn | Ceres | Sao Diêm Vương ☾ | Eris ? | |||
| Vật thể nhỏ trong Hệ Mặt Trời | Thiên thạch (Tiểu hành tinh) |
Thiên thạch: Nhóm Vulcanoid · Thiên thạch gần Trái Đất · Vòng đai thiên thạch Jupiter Trojans · Nhóm Centaur · Vệ tinh của các thiên thạch · Vẩn thạch |
||||
| Xem thêm Danh sách thiên thạch. | ||||||
| Vật thể ngoài Sao Hải Vương | Vành đai Kuiper – Nhóm Plutino: Orcus · Ixion – Nhóm Cubewano: Varuna · Quaoar | |||||
| Đĩa phân tán: Sedna | ||||||
| Sao chổi | Danh sách sao chổi theo chu kỳ và Danh sách sao chổi không theo chu kỳ · Nhóm Damocloid · Đám mây Oort | |||||
| Các thiên thể lớn ngoài Hải Vương Tinhsửa |
| Vành đai Kuiper: Diêm Vương Tinh | Charon | Orcus | Ixion | 2002 UX25 | Varuna | 2002 TX300 | 2003 EL61 | Quaoar | 2005 FY9 | 2002 AW197 |
| Đĩa rải rác: 136199 Eris | Sedna† |
| Xem thêm: Triton, các thiên thể và danh sách các thiên thể của hệ Mặt Trời, được phân loại theo bán kính hay theo khối lượng. † Phân loại hiện tại của MPC. Một số người cho rằng Sedna là thiên thể loại Oort. |
