Nếu nói Trái Đất là ngôi nhà của toàn nhân loại thì Hệ Mặt Trời chính là ngôi nhà của Trái Đất. Những điều kiện trùng hợp và hoàn hảo của Hệ Mặt Trời là yếu tố cốt lõi để thai nghén ra sự sống trên Trái Đất và từ đó hình thành nên loài người. Vậy bạn đã hiểu rõ được bao nhiêu về nơi duy nhất trong phần vũ trụ đã biết hiện nay có chứa sự sống? Hãy cùng tìm hiểu xem Hệ Mặt Trời là gì, nó được hình thành như thế nào và những điều thú vị khác về Hệ Mặt Trời có thể bạn chưa biết.
Hệ Mặt Trời là gì?
Trước khi đến với khái niệm Hệ Mặt Trời là gì, chúng ta sẽ cần tìm hiểu sơ qua về khái niệm hệ hành tinh. Cụ thể thì hệ hành tinh là một tập hợp của các thiên thể như hành tinh, tiểu hành tinh, hành tinh lùn, vệ tinh tự nhiên,… cùng xoay trong quỹ đạo quanh một ngôi sao hoặc một hệ sao.
Từ khái niệm trên, chúng ta có thể định nghĩa được Hệ Mặt Trời như sau: Hệ Mặt Trời [hay Thái Dương Hệ] là một hệ hành tinh có ngôi sao là Mặt Trời nằm ở khu vực trung tâm và đa số các thiên thể khác [bao gồm Trái Đất] quay xung quanh nó.
Theo các nhà khoa học tính toán, Hệ Mặt Trời của chúng ta có số "tuổi" vào khoảng 4,568 tỷ năm. Tổng khối lượng cả hệ vào khoảng 1,991645x1030 kilogram [kg]. Trong đó Mặt Trời chiếm tới 99,86% khối lượng và các thiên kể kia chiếm khoảng 0,14% phần còn lại [Sao Mộc và Sao Thổ chiếm khoảng 90%, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương chiếm hơn 9%].
Hệ Mặt Trời nằm ở đâu?
Để biết được Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm ở đâu, trước hết mời các bạn hãy cùng tìm hiểu về một khái niệm thiên văn khá phổ biến - thiên hà. Thiên hà là một hệ thống lớn có chứa nhiều vật chất khác nhau như sao, hệ sao, tàn dư sao, hành tinh, quần tinh,… được liên kết bằng lựa hấp dẫn. Trong một thiên hà có thể chứa khoảng vài triệu đến hàng nghìn tỷ ngôi sao khác nhau.
Và Mặt Trời của chúng ta là một trong số khoảng 200 - 400 tỷ ngôi sao thuộc thiên hà Milky Way hay còn được biết đến với tên gọi quen thuộc là dải Ngân Hà. Bên cạnh đó, dải Ngân Hà cũng chỉ là một trong số khoảng 2 nghìn tỷ thiên hà thuộc phần vũ trụ con người có thể quan sát được mà thôi.
Về vị trí của hệ Mặt Trời trong dải Ngân Hà: Dải Ngân Hà là một đĩa thiên hà kiểu xoắn ốc. Nếu nhìn từ vị trí vuông góc với mặt đĩa [hình dưới], dải Ngân Hà sẽ gồm có 6 cánh tay - những cấu trúc hình xoắn ốc - bao gồm Perseus, Norma, Outer, Scutum, Sagittarius và Orion. Hệ Mặt Trời nằm ở mặt trong của Cánh tay Orion, cách trung tâm Ngân Hà khoảng 26.000 năm ánh sáng [khoảng 247 triệu tỷ kilômét] và cách rìa khoảng 14.000 năm ánh sáng [khoảng 133 triệu tỷ kilômét].
Hệ Mặt Trời được hình thành như thế nào?
Kể từ khi con người nhận thức được sự tồn tại của Hệ Mặt Trời, đã có rất nhiều những giả thuyết được đưa ra nhằm giải thích cho sự hình thành và phát triển của nó. Tuy nhiên hầu hết các giả thuyết này đều còn tồn tại một vài các lỗ hổng và do đó không được chấp nhận nhiều. Hiện nay, giả thuyết “đúng nhiều nhất” giải thích cho sự hình thành của Hệ Mặt Trời là thuyết tinh vân do nhà triết học người Đức Immanuel Kant đề ra, được nhà thiên văn học người Pháp Pierre Simon de Laplace hoàn thiện và áp dụng khá nhiều cho các lý thuyết hiện đại. Thuyết tinh vân có thể hiểu tóm tắt như sau:
► Khi một ngôi sao lớn [gấp nhiều lần so với Mặt Trời] “già” đi và “chết”, nó sẽ tự nổ tung tạo thành một vụ nổ siêu tân tinh và những gì còn sót lại sẽ chỉ là các mảnh tàn dư. Sau hàng tỷ năm, do lực hấp dẫn [lực hút giữa các vật có khối lượng], phần tàn dư này tập hợp lại và liên kết thành một đám mây lớn mà các nhà thiên văn học thường gọi là đám mây phân tử.
► Đám mây phân tử này tự quay quanh trục một cách chậm chạp nhưng tăng tốc dần do sự ảnh hưởng của lực hấp dẫn hướng tâm [lực hấp dẫn hướng thẳng vào tâm vật thể]. Lực này cũng khiến cho các vật chất dần tụ tập vào vị trí trung tâm và hình thành một thiên thể dạng cầu - đây chính là Mặt Trời của chúng ta.
► Khối cầu Mặt Trời tiếp tục quay nhanh và một bộ phận vật chất, do được cung cấp đủ lực li tâm [lực hướng ra bên ngoài, ngược lại với lực hướng tâm] sẽ thoát khỏi lực hấp dẫn của mặt trời và tách ra thành các vành vật chất riêng biệt. Trong mỗi vành vật chất này, lực hấp dẫn lại tiếp tục làm chủ để từ đó tập hợp các vật chất hình thành những thiên thể nhỏ hơn - chính là các hành tinh.
► Cũng tương tự như trong quá trình hình thành Mặt Trời, một bộ phận vật chất lại tiếp tục tách ra từ các hành tinh để hình thành vệ tinh. Quá trình này dừng lại khi lực li tâm cung cấp cho vật chất không đủ khả năng khiến chúng thoát khỏi lực hấp dẫn của thiên thể đó.
Hệ Mặt Trời di chuyển trong không gian như thế nào?
Hiện nay, Hệ Mặt Trời đang di chuyển trong vũ trụ cùng dải Ngân Hà với vận tốc khoảng 600km/s. Bên cạnh đó, dải Ngân Hà và các cánh tay xoắn ốc của nó cũng đang tự quay quanh lõi. Do đó, Hệ Mặt Trời thuộc cánh tay Orion đương nhiên cũng đang xoay quanh lõi của dải Ngân Hà tương tự như cách mà Trái Đất xoay quanh Mặt Trời. Vận tốc quay của Hệ Mặt Trời hiện nay là khoảng 220km/s [gấp hơn 7 lần so với vận tốc quay của Trái Đất quanh Mặt Trời - 30km/s] tuy nhiên thời gian để Hệ Mặt Trời quay đủ một vòng quanh lõi của Ngân Hà lại lên tới khoảng 230 triệu năm thiên văn [1 năm thiên văn là thời gian để Trái Đất quay đủ 1 vòng quanh Mặt Trời].
Có bao nhiêu hành tinh chính trong Hệ Mặt Trời?
Hệ Mặt Trời của chúng ta hiện nay có tất cả là 08 hành tinh chính chia làm 2 nhóm: 04 hành tinh nhỏ ở vòng trong và 04 hành tinh lớn ở vòng ngoài.
► Danh sách 04 hành tinh nhỏ ở vòng trong bao gồm Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa còn được gọi là hành tinh đá do thành phần chủ yếu của chúng là đá và kim loại.
► Danh sách 04 hành tinh lớn ở vòng ngoài bao gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương còn được gọi là các hành tinh khí do thành phần chủ yếu của chúng là khí. Thực chất trong 04 hành tinh này chỉ có Sao Mộc và Sao Thổ được cấu tạo chủ yếu từ khí helium và khí hydro. Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có thành phần chủ yếu là băng được hình thành từ nước, amoniac và metan. Do đó đôi khi người ta còn gọi chúng là các hành tinh băng.
Trên đây là một số thông tin về Hệ Mặt Trời mà chúng tôi muốn chia sẻ. Hy vọng sau khi đọc xong bài viết này, các bạn đã có thêm một số kiến thức bổ ích về sự hình thành của Hệ Mặt Trời như thế nào cũng như vị trí và sự di chuyển của nó trong vũ trụ. Cảm ơn bạn đã quan tâm theo dõi bài viết!
Trong ấn tượng của người cổ đại, chỉ có một Mặt Trời duy nhất trên bầu trời. Tuy nhiên, các kết quả khám phá khoa học hiện đại cho thấy, Mặt Trời chỉ là một trong vô vàn ngôi sao của dải Ngân Hà. Vậy có bao nhiêu "mặt trời" trong dải Ngân Hà?
Vào ban đêm, khi bạn nhìn lên bầu trời đầy sao, những ngôi sao bạn có thể nhìn thấy bằng mắt thường đều là những ngôi sao ở gần Trái Đất nhất. Dải Ngân Hà là một thiên hà xoắn ốc có đường kính xấp xỉ 100 ngàn năm ánh sáng. Theo ước tính của các nhà khoa học, có khoảng 100 đến 400 tỉ ngôi sao trong dải Ngân Hà, Mặt Trời của chúng ta chỉ là một trong số đó.
Ngôi sao là một loại thiên thể phát ra ánh sáng và sinh nhiệt. Nó được cấu tạo chủ yếu bởi hydro và dựa vào phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong để cung cấp một dòng năng lượng ổn định.
Vì khối lượng khác nhau, các ngôi sao trong vũ trụ không hoàn toàn giống nhau. Các nhà khoa học phân loại các ngôi sao theo quang phổ, ví dụ, Mặt Trời được xếp vào nhóm sao lùn vàng. Tuy nhiên, sao lùn vàng không phải là loại chiếm số lượng nhiều nhất trong dải Ngân Hà. Vị trí thứ nhất này thuộc về số lượng sao lùn đỏ, chiếm khoảng 82%, trong khi sao lùn vàng chỉ chiếm khoảng 3%.
Nếu dải Ngân Hà có 200 tỉ ngôi sao, thì khoảng 6 tỉ ngôi sao trong số đó là sao lùn vàng. Chúng đều là những ngôi sao tương tự như Mặt Trời, với quang phổ và nhiệt độ bề mặt tương đối gần với nhiệt độ của Mặt Trời.
Vì cần có đủ nhiệt độ và áp suất để tạo ra phản ứng nhiệt hạch, nên khối lượng của một ngôi sao sẽ có giới hạn thấp hơn. Nếu khối lượng quá lớn, cấu trúc của ngôi sao sẽ không ổn định.
Nói chung, khối lượng các ngôi sao trong vũ trụ thường nằm trong khoảng từ 0,08 lần đến 300 lần khối lượng Mặt Trời. Trong đó, khối lượng một sao lùn đỏ bằng khoảng 0,08 đến 0,4 lần, khối lượng một sao lùn vàng gấp khoảng 0,8 đến 1,2 lần khối lượng Mặt Trời. Những ngôi sao có khối lượng nằm giữa sao lùn đỏ và sao lùn vàng được gọi là sao lùn cam, chiếm khoảng 8% trong dải Ngân Hà.
Ngôi sao gần Mặt Trời nhất là Proxima Centauri - một sao lùn đỏ có khối lượng bằng 1/10 khối lượng Mặt Trời.
Thông thường, các ngôi sao có khối lượng càng lớn thì số lượng càng hiếm. Trên thực tế, hầu hết các ngôi sao trong toàn bộ vũ trụ đều là những ngôi sao có khối lượng nhỏ hơn Mặt Trời, chủ yếu là sao lùn đỏ. Mặt Trời có khối lượng lớn hơn 90% các ngôi sao trong dải Ngân Hà.
Khối lượng của ngôi sao càng nhỏ thì phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong càng chậm và tuổi thọ càng dài. Mặt Trời có tuổi thọ khoảng 10 tỉ năm, trong khi tuổi thọ của sao lùn đỏ thường là hàng trăm tỉ năm. Ngôi sao có khối lượng nhỏ nhất được biết đến trong vũ trụ là J0523 - một ngôi sao lùn đỏ có tuổi thọ lên tới hàng nghìn tỉ năm. R136a1 - ngôi sao lớn nhất được biết đến trong vũ trụ - có khối lượng gấp 265 lần khối lượng của Mặt Trời. Do phản ứng nhiệt hạch mạnh mẽ bên trong, tuổi thọ của nó chỉ kéo dài vài triệu năm.
Từ trái qua phải: Mặt Trời - J0523 - sao Mộc
Hơn 80% dải Ngân Hà là hệ thống nhiều sao. Một hệ như vậy sẽ có nhiều "mặt trời" trên bầu trời nếu có sự xuất hiện của các hành tinh. Tuy nhiên, sự vận hành của hệ nhiều sao không ổn định, thậm chí hành tinh trong hệ sao khó sinh ra sự sống.
Hành tinh mà nhiều giả thuyết cho rằng có thể trở thành ngôi sao thứ hai là sao Mộc, hành tinh lớn nhất Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, thật may mắn là điều đó đã không xảy ra, nếu không sự sống trên Trái Đất đã không xuất hiện.
Theo Sohu