TẠI SAO CáC HàNH TINH TRòN?

Send

Hệ mặt trời là một điều tuyệt đẹp đáng chú ý. Giữa bốn hành tinh trên mặt đất của nó, bốn người khổng lồ khí, nhiều hành tinh nhỏ gồm băng và đá, và vô số mặt trăng và các vật thể nhỏ hơn, đơn giản là không thiếu những thứ để nghiên cứu và say mê. Thêm vào đó, Mặt trời của chúng ta, Vành đai tiểu hành tinh, Vành đai Kuiper và nhiều sao chổi, và bạn đã có đủ để giữ cho bạn bận rộn đến hết đời.

Nhưng tại sao chính xác là các vật thể lớn hơn trong Hệ Mặt Trời lại tròn? Cho dù chúng ta đang nói về mặt trăng như Titan, hoặc hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời (Sao Mộc), các thiên thể lớn dường như thiên về hình dạng của một quả cầu (mặc dù không phải là một hình cầu hoàn hảo). Câu trả lời cho câu hỏi này liên quan đến cách thức hoạt động của lực hấp dẫn, chưa kể đến việc Hệ mặt trời ra đời như thế nào.

Sự hình thành:

Theo mô hình được chấp nhận rộng rãi nhất về sự hình thành sao và hành tinh - aka. Giả thuyết tinh vân - Hệ mặt trời của chúng ta bắt đầu như một đám mây bụi và khí xoáy (tức là một tinh vân). Theo lý thuyết này, khoảng 4,57 tỷ năm trước, một điều gì đó đã xảy ra khiến đám mây sụp đổ. Đây có thể là kết quả của một ngôi sao đi qua, hoặc sóng xung kích từ siêu tân tinh, nhưng kết quả cuối cùng là sự sụp đổ lực hấp dẫn ở trung tâm của đám mây.

Do sự sụp đổ này, các túi bụi và khí bắt đầu tích tụ vào các khu vực dày đặc hơn. Khi các khu vực dày đặc hơn kéo theo nhiều vật chất hơn, việc bảo toàn động lượng khiến chúng bắt đầu quay trong khi áp lực tăng lên khiến chúng nóng lên. Hầu hết các vật liệu kết thúc trong một quả bóng ở trung tâm để tạo thành Mặt trời trong khi phần còn lại của vật chất bị dồn vào đĩa xoay quanh nó - tức là một đĩa hình thành hành tinh.

Các hành tinh được hình thành do sự bồi tụ từ đĩa này, trong đó bụi và khí hấp dẫn với nhau và kết lại với nhau tạo thành các vật thể lớn hơn bao giờ hết. Do điểm sôi cao hơn, chỉ có kim loại và silicat có thể tồn tại ở dạng rắn gần Mặt trời hơn và cuối cùng chúng sẽ tạo thành các hành tinh trên mặt đất của Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa. Do các nguyên tố kim loại chỉ bao gồm một phần rất nhỏ của tinh vân mặt trời, các hành tinh trên mặt đất không thể phát triển rất lớn.

Ngược lại, các hành tinh khổng lồ (Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương) hình thành vượt ra ngoài điểm giữa quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc, nơi vật chất đủ mát để các hợp chất băng giá dễ bay hơi vẫn ở trạng thái rắn (ví dụ: Dòng Frost). Các ion hình thành nên các hành tinh này dồi dào hơn các kim loại và silicat tạo thành các hành tinh bên trong mặt đất, cho phép chúng phát triển đủ lớn để thu được khí quyển lớn của hydro và heli.

Các mảnh vụn còn sót lại chưa bao giờ trở thành hành tinh tập hợp tại các khu vực như Vành đai tiểu hành tinh, Vành đai Kuiper và Đám mây Oort. Vì vậy, đây là cách và tại sao Hệ mặt trời hình thành ở nơi đầu tiên. Tại sao các vật thể lớn hơn được hình thành như hình cầu thay vì nói, hình vuông? Câu trả lời cho điều này có liên quan đến một khái niệm được gọi là cân bằng thủy tĩnh.

Cân bằng thủy tĩnh:

Theo thuật ngữ vật lý thiên văn, trạng thái cân bằng thủy tĩnh đề cập đến trạng thái có sự cân bằng giữa áp suất nhiệt bên ngoài từ bên trong một hành tinh và trọng lượng của vật liệu ép vào bên trong. Trạng thái này xảy ra khi một vật thể (một ngôi sao, hành tinh hoặc hành tinh) trở nên to lớn đến mức lực hấp dẫn mà chúng gây ra khiến chúng sụp đổ thành hình dạng hiệu quả nhất - một quả cầu.

Thông thường, các vật thể đạt đến điểm này một khi chúng vượt quá đường kính 1.000 km (621 mi), mặc dù điều này cũng phụ thuộc vào mật độ của chúng. Khái niệm này cũng đã trở thành một yếu tố quan trọng trong việc xác định liệu một vật thể thiên văn sẽ được chỉ định là một hành tinh. Điều này dựa trên nghị quyết được thông qua năm 2006 bởi Đại hội đồng 26 cho Liên minh Thiên văn Quốc tế.

Theo Nghị quyết 5A, định nghĩa của một hành tinh là:

Một hành tinh khác là một thiên thể có (a) trên quỹ đạo quanh Mặt trời, (b) có khối lượng đủ để tự trọng lực vượt qua các lực cơ thể cứng để nó có hình dạng cân bằng thủy tĩnh (gần tròn) và ( c) đã xóa các khu phố xung quanh quỹ đạo của nó.
Một hành tinh lùn khác là hành tinh thiên thể (a) trên quỹ đạo quanh Mặt trời, (b) có khối lượng đủ để tự trọng lực vượt qua các lực cơ thể cứng nhắc để nó có hình dạng cân bằng thủy tĩnh (gần tròn) [2 ], (c) chưa xóa vùng lân cận xung quanh quỹ đạo của nó và (d) không phải là vệ tinh.
Tất cả các vật thể khác, ngoại trừ các vệ tinh, quay quanh Mặt trời sẽ được gọi chung là các cơ quan hệ mặt trời nhỏ của Hồi.

Vậy tại sao các hành tinh tròn? Chà, một phần của nó là bởi vì khi các vật thể trở nên đặc biệt đồ sộ, thiên nhiên ủng hộ rằng chúng có hình dạng hiệu quả nhất. Mặt khác, chúng ta có thể nói rằng các hành tinh có hình tròn vì đó là cách chúng ta chọn để định nghĩa từ hành tinh. Nhưng sau đó, một lần nữa, một bông hồng của bất kỳ tên nào khác, phải không?

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các hành tinh Mặt trời cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, tại sao Trái đất lại tròn?, Tại sao mọi thứ đều hình cầu?, Hệ mặt trời được hình thành như thế nào?, Và ở đây, Một số sự thật thú vị về các hành tinh.

Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về các hành tinh, hãy xem trang khám phá Hệ mặt trời của NASA, và tại đây, Liên kết với Trình mô phỏng hệ thống năng lượng mặt trời của NASA.

Chúng tôi cũng đã ghi lại một loạt các tập phim về Thiên văn học về mọi hành tinh trong Hệ Mặt trời. Bắt đầu từ đây, Tập 49: Sao Thủy.

Nguồn: