Khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời rất khác nhau. Lý do cho điều này là các thiên thể lớn có quỹ đạo hình elip và không có thiên thể nào là hình tròn hoàn hảo. Ví dụ, khoảng cách giữa Sao Thủy và Trái đất có thể từ 77 triệu km ở điểm gần nhất đến 222 triệu km ở điểm xa nhất. Có sự khác biệt rất lớn về khoảng cách giữa các hành tinh tùy thuộc vào vị trí của chúng trên quỹ đạo.
Bảng dưới đây cho thấy tám hành tinh và khoảng cách trung bình giữa chúng.
Có các thông số khác trong bảng, ngoài khoảng cách giữa các hành tinh của hệ mặt trời trên thang đo. Bạn cũng có thể xem bảng thứ hai.
Khoảng cách giữa Mặt trời và các hành tinh trong hệ Mặt trời
Tám hành tinh trong hệ thống planid của chúng ta chiếm quỹ đạo của chúng xung quanh Mặt trời. Họ xoay ngôi sao theo hình elip. Điều này có nghĩa là khoảng cách của chúng đến mặt trờithay đổi tùy thuộc vào vị trí của chúng trên quỹ đạo của chúng. Khi chúng ở gần Mặt trời nhất, nó được gọi là điểm cận nhật và khi chúng ở xa nó nhất được gọi là điểm cận nhật.
Vì vậy, có thể khá khó khăn để nói về khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời - không chỉ vì khoảng cách của chúng liên tục thay đổi, mà còn vì các nhịp rất lớn - chúng đôi khi rất khó đo lường. Vì lý do này, các nhà thiên văn học thường sử dụng một thuật ngữ gọi là đơn vị thiên văn, đại diện cho khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời.
Biểu đồ dưới đây (do Fraser Cain, người sáng lập Universe Today tạo ra lần đầu tiên vào năm 2008) cho thấy tất cả các hành tinh và khoảng cách của chúng với Mặt trời.
Ví dụ về các thiên thể cụ thể
Xem xét khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời bằng km, sử dụng các ví dụ cụ thể.
Mercury
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 46 triệu km / 29 triệu dặm (0,307 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 70 triệu km / 43 triệu dặm (0,666 AU).
Khoảng cách trung bình: 57 triệu km / 35 triệu dặm (0,387 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 77,3 triệu km / 48 triệu dặm.
Venus
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 107 triệu km / 66 triệu dặm (0,718 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 109 triệu km / 68 triệu dặm (0,728 AU).
Khoảng cách trung bình: 108 triệu km / 67 triệu dặm (0,722 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 147 triệu km / 91triệu dặm (0,98 AU).
Mars
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 205 triệu km / 127 triệu dặm (1,38 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 249 triệu km / 155 triệu dặm (1,66 AU).
Khoảng cách trung bình: 228 triệu km / 142 triệu dặm (1,52 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 55 triệu km / 34 triệu dặm.
Sao Mộc
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 741 triệu km / 460 triệu dặm (4,95 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 817 triệu km / 508 triệu dặm (5,46 AU).
Khoảng cách trung bình: 779 triệu km / 484 triệu dặm (5,20 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 588 triệu km / 346 triệu dặm.
Sao Thổ
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 1,35 tỷ km / 839 triệu dặm (9,05 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 1,51 tỷ km / 938 triệu dặm (10,12 AU) Trung bình: 1,43 tỷ km / 889 triệu dặm (9,58 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 1,2 tỷ km / 746 triệu dặm.
Uranium
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 2,75 tỷ km / 1,71 tỷ dặm (18,4 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 3,00 tỷ km / 1,86 tỷ dặm (20,1 AU).
Khoảng cách trung bình: 2,88 tỷ km / 1,79 tỷ dặm (19,2 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 2,57 tỷ km / 1,6 tỷ dặm.
Sao Hải Vương
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 4,45 tỷ km / 2,7 tỷ dặm (29,8 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 4,55 tỷ km / 2,83 tỷ dặm (30,4 AU).
Khoảng cách trung bình: 4,50 tỷ km / 2,8tỷ dặm (30,1 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 4,3 tỷ km / 2,7 tỷ dặm.
Sao Diêm Vương
Khoảng cách gần Mặt trời nhất: 4,44 tỷ km / 2,76 tỷ dặm (29,7 AU).
Khoảng cách xa nhất từ Mặt trời: 7,38 tỷ km / 4,59 tỷ dặm (49,3 AU).
Khoảng cách trung bình: 5,91 tỷ km / 3,67 tỷ dặm (39,5 AU).
Khoảng cách gần Trái đất: 4,28 tỷ km / 2,66 tỷ dặm.
Hệ thống của chúng tôi là gì?
Đây là một hệ thống liên kết hấp dẫn của Mặt trời và các vật thể quay quanh trực tiếp hoặc gián tiếp xung quanh ngôi sao này, bao gồm tám hành tinh chính và năm hành tinh lùn, theo định nghĩa của Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU). Trong số các vật thể trực tiếp quay quanh Mặt trời, tám vật thể là hành tinh và phần còn lại là các vật thể nhỏ hơn như sao lùn hành tinh và các thiên thể nhỏ trong hệ Mặt trời.
Lịch sử
Hệ mặt trời được hình thành cách đây bốn tỷ rưỡi năm do kết quả của một sự sụp đổ trọng trường nào đó, bản chất của hệ mặt trời vẫn chưa được khám phá đầy đủ. Người ta chỉ biết rằng tại vị trí của hệ thống của chúng ta đã từng có một đám mây khí khổng lồ và nhiều tiểu hành tinh. Kết quả là, tất cả các hành tinh mà chúng ta biết đến, cũng như các vật thể nhỏ của hệ thống, đều phát sinh từ các thiên thể này. Các hành tinh khí, cũng như Mặt trời, xuất hiện từ đám mây hỗn hợp bụi và khí ban đầu đó. Khoảng cách giữa Mặt trời và các hành tinh trong hệ Mặt trời đã thay đổi theo thời gian cho đến khi nó đạt đến các giá trị ổn định hiện tại. Điều chắc chắn được biết đến là trong các hệ thống khác, các hành tinh khí khổng lồ gần Mặt trời hơn, và điều này làm cho hệ thống của chúng ta trở nên độc nhất vô nhị.
Vật nhỏ
Bên cạnh các hành tinh, hệ thống của chúng ta cũng có rất nhiều vật thể nhỏ khác nhau. Chúng bao gồm sao Diêm Vương, Ceres, nhiều sao chổi khác nhau và một vành đai tiểu hành tinh lớn. Vành đai tiểu hành tinh quay quanh sao Thổ cũng có thể là do các vật thể nhỏ trong hệ thống tuyệt đẹp của chúng ta. Quỹ đạo của chúng khá không ổn định và chúng dường như trôi dạt trong không gian, bởi vì khoảng cách của chúng với các hành tinh và với nhau liên tục thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố hấp dẫn khác nhau. Bạn có thể tìm hiểu về mức độ đều đặn của khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời từ tài liệu bên dưới.
Tính năng khác
Ngoài ra, hệ thống của chúng tôi cũng đáng chú ý với các dòng hạt mang điện liên tục, nguồn gốc của chúng là Mặt trời. Những dòng điện này được gọi là gió mặt trời. Tuy nhiên, chúng không liên quan đặc biệt đến chủ đề chính của bài viết, nhưng thực tế này rất đáng chú ý trong bối cảnh chúng ta hiểu được không gian xung quanh là gì và nơi chúng ta đang sống. Hệ thống của chúng ta nằm trong một khu vực được gọi là Cánh tay Orion, nằm ở khoảng cách 26.000 năm ánh sáng từ chính trung tâm của Dải Ngân hà của chúng ta. Chúng ta có thể nói rằng bạn và tôi đang sống trên chính vùng ngoại vi của vũ trụ!
Vấn đề về nhận thức
Trong phần lớn lịch sử, nhân loại không nhận ra hoặc không hiểu khái niệm về hệ mặt trời. Hầu hết mọi người cho đến cuối thời Trung cổ-Phục hưng coi Trái đấtbất động ở trung tâm vũ trụ, khác hẳn với các vật thể thần thánh hoặc thanh tao di chuyển trên bầu trời. Mặc dù nhà triết học Hy Lạp Aristarchus ở Samos là người đầu tiên đưa ra giả thuyết về cấu trúc nhật tâm của vũ trụ, Nicolaus Copernicus là người đầu tiên phát triển hệ thống nhật tâm tiên đoán bằng toán học. Bạn sẽ tìm hiểu về mô hình khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời dưới đây.
Thêm một chút về khoảng cách
Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời là 1 đơn vị thiên văn (AU, 150.000.000 km, 93.000.000 dặm). Để so sánh, bán kính của Mặt trời là 0,0047 AU (700.000 km). Do đó, ngôi sao chính chiếm 0,00001% (10-5%) thể tích của một hình cầu có bán kính bằng kích thước quỹ đạo của Trái đất, trong khi thể tích của Trái đất xấp xỉ một phần triệu (10-6) của Mặt trời. Sao Mộc - hành tinh lớn nhất - cách Mặt trời 5,2 đơn vị thiên văn (780.000.000 km) và có bán kính 71.000 km (0.00047 AU), trong khi hành tinh xa nhất sao Hải Vương cách mặt trời 30 AU (4,5 × 109 km).
Với một số trường hợp ngoại lệ, một thiên thể hoặc vành đai càng xa Mặt trời thì khoảng cách giữa quỹ đạo của nó và quỹ đạo của vật thể gần nó càng lớn. Ví dụ: Sao Kim cách Mặt Trời khoảng 0,33 AU so với Sao Thủy, trong khi Sao Thổ cách Sao Mộc 4,3 AU và Sao Hải Vương cách Sao Thiên Vương 10,5 AU.
Những nỗ lực đã được thực hiện để xác định mối quan hệ giữa các khoảng cách quỹ đạo này (ví dụ: định luật Titzia-Bode), nhưng một lý thuyết như vậy đã không được chấp nhận. Một số hình ảnh trong bài viết này cho thấy quỹ đạo của các thành phần khác nhau. Hệ mặt trời ở các quy mô khác nhau.
Mô phỏng khoảng cách
Có những mô hình của hệ mặt trời cố gắng truyền tải các quy mô tương đối liên quan đến hệ mặt trời và với khoảng cách giữa các hành tinh của hệ planid. Một số trong số đó có quy mô nhỏ, trong khi một số khác lại trải rộng khắp các thành phố hoặc khu vực. Mô hình có quy mô lớn nhất như vậy, Hệ Mặt trời Thụy Điển, sử dụng Quả cầu Erickson 110 mét (361 ft) ở Stockholm làm hình Mặt trời, và theo tỷ lệ sao Mộc là hình cầu 7,5 mét (25 ft), trong khi đó là hình cầu xa nhất vật thể hiện tại, Sedna, là một hình cầu 10 cm (4 in) ở Luleå, cách mặt trời mô phỏng 912 km (567 dặm).
Nếu tăng khoảng cách từ Mặt trời đến Hải Vương tinh lên 100 mét, thì vầng sáng sẽ có đường kính khoảng 3 cm (khoảng 2/3 đường kính của một quả bóng gôn), các hành tinh khổng lồ sẽ nhỏ hơn khoảng 3 mm, và đường kính của Trái đất cùng với đường kính của các hành tinh trên cạn khác sẽ nhỏ hơn một con bọ chét (0,3 mm) trên thang này. Để tạo ra những mô hình phi thường như vậy, các công thức và tính toán toán học được sử dụng có tính đến khoảng cách thực giữa các hành tinh trong hệ mặt trời và tỷ lệ vàng.
