Nằm rải rác trong các quỹ đạo quay xoay quang Mặt trời là các mảnh đá nhỏ & hòn đá còn lại từ tia sáng trước nhất của hệ Mặt trời. Đa số các vật thể này, được gọi là hành tinh nhỏ (planetoids) hoặc tiểu hành tinh (asteroids) – nghĩa là “giống ngôi sao” – quỹ đạo giữa sao Hỏa & sao Mộc trong một nhóm được gọi là Vùng đai thiên thạch chính (Main Asteroid Belt).

Vùng đai thiên thạch chính nằm cách Mặt Trời hơn 2,5 lần đối với khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt trời. Nó chứa hàng tỷ – thậm chí hàng nghìn tỷ – các tiểu hành tinh. Đa số các tiểu hành tinh này tương đối nhỏ, có kích cỡ từ bằng một tảng đã cho đến đường kính dài vài nghìn feet. Ngoài ra, một số tiểu hành tinh khác có kích cỡ to hơn đáng kể.

Nguồn ảnh: MPC, CBAT, CARD Harvard, IAU

Các quỹ đạo bên trong hành tinh được hiển thị dưới dạng các vòng tròn lớn trong ảnh chụp nhanh thuộc máy tính – tạo nên từ các vật thể được nghe đến thực tiễn từ ngày 20 tháng 7 năm 2002. Chấm xanh đại diện cho các tiểu hành tinh ở vành đai trung tâm sao Hỏa & sao Mộc. Chấm đỏ là các tiểu hành tinh đi lạc trên vành đai chính, tạo nên một rủi ro nhỏ nhưng có thể xảy ra bất trắc khi va vào Trái Đất.

Nguồn gốc

Trong thời gian đầu tạo dựng hệ Mặt trời, bụi & đá quanh Mặt trời được “hút” vào nhau bằng trọng tải của các hành tinh. Nhưng không phải toàn bộ các thành phần đó tạo nên hành tinh mới. Một vùng giữa sao Hỏa & sao Mộc trở thành tiểu hành tinh.

Đôi lúc, mọi người khúc mắc liệu rằng vành đai được tạo ra từ phần sót lại của một hành tinh bị phá hủy hay một hành tinh chưa tạo dựng. Ngoài ra, theo NASA cho biết, tổng trọng lượng của vành đai thấp hơn Mặt trăng, có khối lượng quá nhỏ để xem xét là một hành tinh. Thay vào đó, các mảnh vỡ được dẫn vào bởi sao Mộc, giữ cho nó không bị dính vào các hành tinh đang lớn mạnh khác.

Các xem xét của hành tinh khác giúp các nhà khoa học thấu hiểu hơn về hệ Mặt trời. Theo một lý thuyết lớn mạnh được nghe đến với tên gọi Grand Tack, trong 5 triệu năm trước nhất của hệ Mặt trời, sao Mộc & sao Thổ được nghĩ rằng đã di chuyển hướng về phía Mặt trời trước khi chuyển hướng & quay trở lại hướng ra ngoài hệ Mặt trời. Trên đường di chuyển, chúng sẽ phân tán vành đai tiểu hành tinh ban đầu về phía trước, sau đó gửi Nguyên liệu cất cánh trở lại để nạp lại nó.

“Trong mô hình Grand Tack, vành đai tiểu hành tinh được làm sạch ở giai đoạn đầu và các thành viên sống sót đã thử nghiệm một vùng lớn hơn của tinh vân Mặt trời”, John Chambers thuộc Viện Khoa học Carnegie viết trong một bài báo “Perspectives” được đăng tải trên Báo chí Khoa học.

Xem Thêm  10 Đài thiên văn nổi tiếng nhất thế giới

Hệ Mặt trời của các bạn không phải là hành tinh duy nhất tự hào có một vành đai tiểu hành tinh. Một đám mây bụi xoay quang một người nổi tiếng được gọi là hệ sao zeta Leporis, giống như một vành đai trẻ. “Zeta Leporis là một ngôi sao tương đối trẻ – khoảng bằng tuổi Mặt trời khi Trái đất hình thành. Hệ thống quan sát xung quanh hệ sao zeta Leporis tương tự như những gì chúng ta nghĩ đến trong những năm đầu của hệ Mặt trời khi các hành tinh và tiểu hành tinh được tạo ra”, Michael Jura – giáo sư tại trường Đại học California, Los Angeles có nói trong một phát ngôn. Hiện giáo sư Michael Jura đã tạ thế.

Các người nổi tiếng khác cũng có triệu chứng của các vành đai tiểu hành tinh, cho thấy rằng điều này có thể thông dụng. Song song, các tìm hiểu về sao lùn trắng, những người nổi tiếng giống Mặt trời ở công đoạn cuối, cho thấy các triệu chứng của Nguyên liệu đá rơi xuống mặt phẳng của chúng & các vành đai như thế thông dụng xoay quang các hệ thống chết.

Các tiểu hành tinh, ví dụ như Itokawa, được miêu tả bước này, được xem như là những đống đổ nát lỏng lẻo gắn chặt với nhau, hơn đối với những phiến đá cứng. Nguồn ảnh: ISAS / JAXA

Thành phần

Đa số các tiểu hành tinh trong Vành đai chính được tạo nên từ những hòn đá nhỏ & phiến đá, nhưng một phần nhỏ trong đó có chứa sắt & các kim loại niken. Những tiểu hành tinh sót lại được tạo nên bởi sự phối hợp của chúng với các Nguyên liệu giàu cacbon. Một số tiểu hành tinh xa hơn có thiên hướng chứa nhiều ion hơn. Dù rằng bản thân tiểu hành tinh đó không đủ lớn để duy trì bầu không khí nhưng có bằng cớ cho thấy một số tiểu hành tinh có thể chứa nước.

Được xây dựng & làm chủ bởi Phòng Thực nghiệm Vật lý Vận dụng tại trường Đại học Johns Hopkins, Laurel, Maryland, NEAR là phi thuyền trước nhất được phóng lên trong Chương trình tìm tòi của NASA về các bổ phận hành tinh quy mô nhỏ giá thành rẻ. Nguồn ảnh: NASA / JPL / JHUAPL

Một số tiểu hành tinh có kết cấu lớn & rắn – hơn 16 vành đai với đường kính to hơn 150 dặm (240 km). Các tiểu hành tinh lớn nhất như Vesta, Pallas & Hygiea có đường kính dài 250 dặm (400 km) & có thể to hơn. Khu vực này cũng chứa các hành tinh lùn Ceres. Với đường kính dài 590 dặm (950 km), tương tự khoảng một phần tư kích cỡ của Mặt trăng, hành tinh lùn Ceres chưa tròn được xem như là quá nhỏ để có thể trở thành một hành tinh chính thức. Ngoài ra, nó chiếm khoảng một phần ba trọng lượng của vành đai tiểu hành tinh.

Xem Thêm  Đặc quyền “1 ngôi nhà, 3 thiên đường xanh” tại dự án The Miami tại Hà Nội

không chỉ thế, các tiểu hành tinh khác là những đống gạch vụn được giữ bởi lực cuốn hút. Đa số các tiểu hành tinh không đủ lớn để đạt được dạng hình cầu & thay vào này là không đều, trông giống như một khoai tây nâu. Đặc biệt, tiểu hành tinh 216 Kleopatra có hình dạng giống với xương chó.

Tiểu hành tinh được phân thành một số loại dựa theo thành phần hóa học & độ phản chiếu của chúng, hay còn được gọi là hệ số phản xạ:

  • Tiểu hành tinh loại C chiếm hơn 75% các tiểu hành tinh được nghe đến hiện tại. “C” là viết tắt của carbon & mặt phẳng của các tiểu hành tinh cực tối này có màu xám. Thiên thạch chondrite cacbon trên Trái Đất có một thành phần tương đương & được nghĩ rằng những mảnh bị phá vỡ bởi các tiểu hành tinh to hơn. Theo Đơn vị Vũ trụ Châu Âu, dù rằng các tiểu hành tinh loại C chiếm ưu điểm trong vành đai, nhưng chúng chỉ chiếm khoảng 40% các tiểu hành tinh nằm gần Mặt trời, gồm có các phân nhóm B, F, & G.
  • Tiểu hành tinh loại S là loại thông dụng thứ hai, chiếm khoảng 17% số tiểu hành tinh được nghe đến hiện tại & cai quản vùng bên trong của vành đai tiểu hành tinh. Chúng sáng hơn, có kim loại sắt-niken trộn với sắt & magiê-silicat. “S” là viết tắt của silicaceous.
  • Tiểu hành tinh loại M (“M” viết tắt của từ “metallic” kim loại) là loại chính cuối cùng, chiếm gần 8% sót lại & ngụ cư ở khu vực giữa vành đai chính. Những tiểu hành tinh này khá sáng & đa số chúng được tạo từ sắt-niken tinh khiết.
  • Các loại tiểu hành tinh hiếm có sót lại là loại A, loại D, loại E, loại P, loại Q & loại R.

Vào năm 2007, NASA đã đề ra một sứ mạng, Dawn, tới thăm thiên thể Ceres & Vesta. Dawn đến Vesta vào năm 2011 & ở lại đó trong hơn một năm ngoái khi đi đến Ceres vào năm 2015. Nó sẽ vẫn ở quỹ đạo quay quanh hành tinh lùn cho đến khi chấm dứt bổ phận.

Trong lúc đa số các tiểu hành tinh được tạo ra từ các vật thể đá, Ceres là một vật thể băng giá. Những đề xuất chất hữu cơ được phát hiện bởi Dawn cho thấy nó có thể đã tạo nên lâu hơn trong hệ Mặt trời trước khi bay xuống trong vành đai. Khi các chất hữu cơ chỉ được chứng kiến trên mặt phẳng, điều đó không có nghĩa là Nguyên liệu nhiều hơn có thể nằm trên hành tinh lùn này.

Maria Cristina De Sanctis, thuộc Viện Vật lý thiên văn vũ trụ & Vũ trụ Không gian tại Rome, có giải đáp trang Space.com bằng tin nhắn hộp thư online rằng: “Chúng tôi không thể loại trừ được những địa điểm giàu chất hữu cơ khác không được khảo sát, hoặc thấp hơn giới hạn phát hiện”.

Xem Thêm  Nhật thực ‘vòng lửa’ 2021: Khi nào diễn ra, ở đâu và làm thế nào để xem nhật thực đặc biệt này.

Xây dựng vành đai

Vành đai chính nằm giữa sao Hỏa & sao Mộc, nằm cách khoảng 2-4 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt trời & trải dài khoảng 140 triệu dặm. Các vật thể trong vành đai được chia thành 8 phân nhóm & đặt tên theo các tiểu hành tinh chính trong mỗi nhóm. Tên các nhóm đó là Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles & Hildas.

Dù rằng Hollywood thường triển lẵm các tàu thuyền thực hiện cuộc gọi thân thiện thông qua các vành đai tiểu hành tinh, chuyến du ngoạn nhìn chung là không có nhiều buổi lễ trọng yếu. Một số tàu vũ trụ đã đi ngang qua dải tiểu hành tinh một cách an toàn mà không có bất kỳ sự cố nào, gồm có sứ mạng New Horizons của NASA tới Sao Diêm Vương.

Nhà tìm hiểu Alan Stern của New Horizons đã viết: “May mắn thay, vành đai tiểu hành tinh rất lớn, mặc dù trọng lượng của nó nhỏ, nhưng cơ hội đi vào nó gần như nhẹ nhàng – ít hơn một phần tỷ. Nếu muốn đến gần một tiểu hành tinh để nghiên cứu chi tiết về tiểu hành tinh đó, bạn cần phải nhắm đến nó.”

Trong vành đai tiểu hành tinh là những vùng trống, được gọi là khoảng không Kirkwood. Những khoảng không này tương ứng với cộng hưởng quỹ đạo với sao Mộc. Trọng tải cuốn hút của hành tinh khí đồ sộ giữ cho những vùng này nằm xa hơn đối với các đai sót lại. Trong các cộng hưởng khác, tiểu hành tinh có thể chăm chú nhiều hơn.

Tìm tòi vành đai tiểu hành tinh

Johann Titius, nhà thiên văn học người Đức của thế kỷ 18, đã Note một mô hình toán học trong cách sắp xếp các hành tinh & sử dụng nó để phán đoán sự tồn tại của sao Hỏa & sao Mộc. Các nhà thiên văn đã “lục lọi” khung trời để tìm kiếm phòng ban bị mất tăm này. Vào năm 1800, 25 nhà thiên văn học đã thành lập một nhóm được gọi là “Celestial Police – Cảnh sát Trời”, mỗi người tìm kiếm ở 15 độ của Zodiac cho hành tinh bị mất tăm. Ngoài ra, tìm tòi về hành tinh trước nhất trong vùng này tới từ một nhà thiên văn học người Ý tên là Giuseppe Piazzi, ông đặt tên nó là Ceres. Hành tinh thứ hai – Pallas, đã được tìm ra chưa đến một năm sau đó.

Trong một khoảng thời gian, cả hai vật thể này đều được gọi là hành tinh. Nhưng tỷ lệ tìm tòi của các vật thể này tăng trưởng, & vào đầu thế kỷ 19, đã có hơn 100 hành tinh đã được tìm ra. Các nhà khoa học lập tức nhận thấy rằng những hành tinh này quá nhỏ để được xem như là các hành tinh & chúng khởi đầu được gọi là tiểu hành tinh.

Đọc thêm: Tìm tòi những sự thật đáng ngạc nhiên về hành tinh vũ trụ của các bạn

Chúc các bạn vui vẻ!

By ads_law

Trả lời