Khám Phá Hệ Mặt Trời: Những Điều Chưa Biết Về Chuyển Động Của Các Thiên Thể

Hệ Mặt Trời mà chúng ta thường biết đến không hoàn toàn phản ánh sự thật về kích thước và chuyển động của các hành tinh.

Những hình ảnh minh họa về Hệ Mặt Trời mà bạn thường thấy thường không thể hiện chính xác tỷ lệ thực tế. Để dễ hình dung, các hành tinh thường bị phóng đại kích thước và đặt gần nhau hơn thực tế. Nếu chúng ta nhìn Hệ Mặt Trời từ một khoảng cách thật sự, các thiên thể sẽ rất nhỏ và cách xa nhau, khiến cho việc quan sát bằng mắt thường trở nên khó khăn.

Trên thực tế, Hệ Mặt Trời giống như cảnh vật bầu trời đêm mà bạn thấy từ Trái Đất. Khi ngước nhìn bầu trời vào ban đêm, bạn đang nhìn vào phần lớn của Hệ Mặt Trời.

Các hành tinh và quỹ đạo của chúng được thể hiện với tỷ lệ thực tế, như quỹ đạo của Trái Đất gần gũi với Mặt Trời hơn các hành tinh ngoại vi khác. (Ảnh: Spacecentre).

Khi mô phỏng Hệ Mặt Trời theo tỷ lệ thực tế, Mặt Trời sẽ chỉ là một đốm sáng nhỏ, trong khi một số hành tinh lớn lại trông giống như những ngôi sao, và nhiều hành tinh khác lại quá mờ để nhận ra được.

Chuyển động của Trái Đất và Hệ Mặt Trời

Tất cả các hành tinh đều thực hiện chuyển động quay quanh trục của mình cũng như quay quanh Mặt Trời. Mặc dù bạn có thể cảm thấy mình đang đứng yên, nhưng trong thực tế, Trái Đất quay với tốc độ khoảng 1700 km/h hay tốc độ 0,5 km/s.

Có vẻ như con số này lớn, nhưng so với những chuyển động khác của Hệ Mặt Trời và toàn bộ dải Ngân Hà đang ảnh hưởng đến tốc độ chuyển động của các hành tinh, nó thực sự không phải là một con số đáng kể.

Cũng như các hành tinh khác, Trái Đất quay quanh Mặt Trời với tốc độ nhanh hơn so với chính tốc độ quay quanh trục của nó, cụ thể là khoảng 30 km/s. Sau 365 ngày, Trái Đất quay lại gần điểm xuất phát, mặc dù Mặt Trời cũng không đứng yên.

Mô hình chính xác về cách các hành tinh quay quanh Mặt Trời và di chuyển qua dải Ngân Hà với quỹ đạo khác nhau, vẫn nằm trong cùng một mặt phẳng. (Ảnh: Rhys Taylor).

Các ngôi sao, hành tinh, mây khí, hạt bụi, lỗ đen và các vật chất khác trong Ngân Hà đều không ngừng chuyển động. Khi nhìn từ Trái Đất, cách chúng ta đứng ở khoảng 25.000 năm ánh sáng so với trung tâm dải Ngân Hà, Mặt Trời thực hiện quỹ đạo quanh thiên hà với hình elip, mất khoảng 220 đến 250 triệu năm để hoàn thành một vòng.

Tốc độ Mặt Trời trong hành trình này ước tính vào khoảng 200–220 km/s, điều này là rất lớn so với tốc độ quay của Trái Đất và các hành tinh quay quanh Mặt Trời, cả hai đều nghiêng một góc so với mặt phẳng mà Mặt Trời chuyển động quanh thiên hà.

Tuy nhiên, trong suốt hành trình này, các hành tinh vẫn nằm trong cùng một mặt phẳng, không có hiện tượng như một số hình minh họa thường thể hiện rằng các hành tinh này đi trước hay bị kéo theo sau.

Tốc độ thực sự của con người trong vũ trụ

Toàn bộ dải Ngân Hà không đứng yên; nó chuyển động nhờ lực hấp dẫn từ các vật chất khác trong vũ trụ. Trong cụm địa phương có hơn 50 thiên hà, bao gồm cả Milky Way, tốc độ chuyển động của Milky Way được đo bằng cách so sánh với thiên hà lớn nhất trong cụm, Andromeda.

Các thiên hà này đang di chuyển về phía Mặt Trời với tốc độ 301 km/s. Nếu tính đến chuyển động của Mặt Trời trong Milky Way, Andromeda và Milky Way đang tiến lại gần nhau với tốc độ khoảng 109 km/s.

Tất cả thiên thể trong dải Ngân Hà và cụm địa phương đều chuyển động bởi những lực vô hình trong vũ trụ. (Ảnh: NASA/ ESA).

Cụm địa phương này, dù lớn và bao gồm nhiều thiên hà, cũng không cô lập. Các thiên hà khác cũng tạo ra lực hấp dẫn, sơ bộ ước tính lực hút từ các cấu trúc xa xôi làm tăng tốc độ chuyển động thêm khoảng 300 km/s.

Tổng hợp tất cả các chuyển động: Trái Đất quay quanh chính nó, Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Mặt Trời di chuyển quanh thiên hà, Milky Way hướng về phía Andromeda, và cụm địa phương bị ảnh hưởng bởi các bên xung quanh, mới là tốc độ mà chúng ta thực sự di chuyển trong vũ trụ.

Tốc độ di chuyển đạt đến 368 km/s theo một hướng nhất định, có thể cộng hoặc trừ khoảng 30 km/s tùy thuộc vào thời gian trong năm và hướng mà Trái Đất đang quay, theo chia sẻ của Tiến sĩ vật lý thiên văn Ethan Siegal tại Đại học Florida, người sáng lập trang blog Starts With A Bang.

Trái Đất và các hành tinh quay quanh Mặt Trời trên một mặt phẳng, và toàn bộ mặt phẳng đó di chuyển theo quỹ đạo hình elip trong dải Ngân Hà. Các ngôi sao tương tự như Mặt Trời cũng chuyển động theo quỹ đạo hình elip, khiến Hệ Mặt Trời dường như đi vào và ra khỏi mặt phẳng dải Ngân Hà theo chu kỳ hàng chục triệu năm, với thời gian hoàn thành một vòng quay khoảng 200-250 triệu năm.