Quỹ đạo các hành tinh trong hệ Mặt Trời

quy dao trong he mat troi

Ta biết rằng hành trình của một vật thể trong không gian, dưới tác động của trọng lực, được gọi là quỹ đạo của nó. Vật thể đó có thể là phi thuyền, hành tinh, vì sao, hay thiên hà. Biết được quỹ đạo (orbit) giúp ta tính toán được vị trí tương lai của vật thể.

Một quỹ đạo bất kỳ thuộc hệ Mặt Trời luôn hai điểm đặc biệt. Điểm thứ nhất là khi hành tinh ở gần Mặt Trời nhất, và di chuyển với vận tốc nhanh nhất, gọi là điểm cận nhật (perihelion). Điểm thứ hai là khi hành tinh nằm xa Mặt Trời nhất, và di chuyển chậm nhất, gọi là điểm viễn nhật (aphelion). Đối với Mặt Trăng, hay một vệ tinh xoay quanh Trái Đất, các cụm từ tương ứng là điểm cận địa (perigee) và điểm viễn địa (apogee).

Quỹ đạo của các hành tinh

Ngày nay, công trình của Newton giúp ta dự đoán quỹ đạo của các hành tinh với độ chính xác đến kinh ngạc. Chúng ta đã biết tám hành tinh, bắt đầu với Thủy Tinh gần Mặt Trời nhất, cho tới Diêm Vương Tinh xa Mặt Trời nhất. Dữ liệu quỹ đạo trung bình của các hành tinh được tóm tắt trong bảng dưới.

Theo định luật Kepler thì Thủy Tinh phải có thời gian quỹ đạo ngắn nhất (88 ngày). Vậy thì, nó sẽ có tốc độ quỹ đạo nhanh nhất, trung bình khoảng 48km/giây. Ở thái cực ngược lại, Hải Vương Tinh có thời gian quỹ đạo lâu nhất (165 năm), và tốc độ quỹ đạo trung bình chỉ 5 km/giây.

Mọi hành tinh đều có quỹ đạo với gia tốc khá chậm. Quỹ đạo có gia tốc lớn nhất là Thủy Tinh (0.21); số còn lại có gia tốc nhỏ hơn 0.1. May mắn là trong số những hành tinh còn lại, Hỏa Tinh có gia tốc lớn hơn tất cả các hành tinh khác. Nếu không thì các quan sát trước khi có kính viễn vọng của Brahe sẽ không đủ để Kepler kết luận rằng quỹ đạo của nó có hình elip chứ không phải hình tròn.

Quỹ đạo của các hành tinh, trong đó có Trái Đất, gần như nằm trên một mặt phẳng. Mặt phẳng này gọi là Mặt Phẳng Hoàng Đạo (Ecliptic). Quỹ đạo là lùng của sao lùn Pluto nghiêng 17O, và quỹ đạo của sao lùn Eris (xa Mặt Trời còn hơn cả Pluto) nghiêng 44O, nhưng hầu hết mọi hành tinh lớn đều nằm trong phạm vi nghiêng 10O.

Quỹ đạo của các tiểu hành tinh và sao chổi

Ngoài tám hành tinh lớn thì còn có nhiều thiên thể nhỏ hơn trong hệ Mặt Trời. Trong số đó có các mặt trăng (vệ tinh tự nhiên) xoay quanh các hành tinh, trừ Thủy Tinh và Kim Tinh là không có. Ngoài ra, còn có hai loại vật thể nhỏ nữa cũng có quỹ đạo xoay quanh Mặt Trời: tiểu hành tinh sao chổi. Cả hai loại thiên thể này đều được cho các mảnh vụn bị tách ra trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời.

Nói chung, quỹ đạo của các tiểu hành tinh có trục nhỏ nhỏ hơn của sao chổi. Phần lớn nằm trong khoảng 2.2 và 3.3 AU, trong một khu vực được gọi tên là vành đai tiểu hành tinh (asteroid belt). Như trong bảng dưới, vành đai tiểu hành tinh (với Ceres là đại biểu lớn nhất) nằm ở khoảng trống giữa quỹ đạo của Hỏa Tinh và Mộc Tinh. Vì hai hành tinh cách nhau rất xa nên đủ chỗ cho các thiên thể nhỏ nằm tồn tại giữa chúng.

Hành tinhTrục nhỏThời gian quỹ đạo (năm)Gia tốc
Sao Thủy0.390.240.21
Sao Kim0.720.60.01
Trái Đất110.02
Sao Hỏa1.521.880.09
(Ceres)2.774.60.08
Sao Thổ5.2011.860.05
Sao Mộc9.4229.460.06
Sao Thiên Vương19.1984.010.05
Sao Hải Vương30.06164.820.01

Sao chổi nhìn chung có quỹ đạo lớn hơn và gia tốc lớn hơn các tiểu hành tinh. Về cơ bản, gia tốc quỹ đạo của chúng là khoảng 0.8 hoặc cao hơn. Theo định luật Kepler thứ hai thì vì chúng cách xa Mặt Trời nên tốc độ di chuyển rất chậm. Khi tới điểm cận nhật thì sao chổi sẽ tăng tốc.

5/5 - (3 votes)
Rakuten Marketing Welcome Program

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *