Mặc dù các tiểu hành tinh là một trong những loại vật thể lâu đời nhất của Hệ Mặt Trời chúng ta, nhưng chúng chỉ được phát hiện lần đầu tiên vào đầu thế kỷ 19. Kể từ đó, hàng triệu vật thể loại này đã được tìm thấy ở nhiều nơi khác nhau trong khắp Hệ Mặt Trời. Trong số này, tiểu hành tinh nào của Hệ Mặt Trời là lớn nhất?

 

Tiểu hành tinh là gì?

Một tiểu hành tinh thường được coi là một "đống đổ nát không gian", bị bỏ lại sau khi Hệ Mặt Trời của chúng ta hình thành. Những vật thể nhỏ bằng đá này chuyển động quanh Mặt Trời giống như các hành tinh nhưng có kích thước nhỏ hơn nhiều. Phần lớn chúng không tròn trịa mà khá lởm chởm và có hình dạng bất thường.

Các nhà khoa học đã phân loại tiểu hành tinh thành một trong ba lớp:

• Loại C, được gọi là tiểu hành tinh chứa carbon, thường được cấu tạo từ đất sét, carbon và silicat. Loại C là những tiểu hành tinh có nhiều nhất trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, chiếm khoảng 75%. Chúng cũng là một số loại thiên thể lâu đời nhất hiện có.
• Loại S, hay tiểu hành tinh silicat, là sự kết hợp của silicat và niken-sắt. Chúng chiếm khoảng 17% tổng số tiểu hành tinh trong Hệ Mặt Trời.
• Các loại M chủ yếu có bản chất là niken-sắt kim loại. Chiếm 8% tổng số tiểu hành tinh, chúng ta biết ít hơn về loại M so với các loại còn lại. Một số tiểu hành tinh kim loại khi đến quá gần Mặt Trời sẽ tan chảy thành những vũng dung nham.

Các tiểu hành tinh này có thể có đường kính từ vài mét đến hàng trăm kilomet. Một số tiểu hành tinh lớn hơn thậm chí còn hút những tiểu hành tinh nhỏ hơn khiến những tiểu hành tinh nhỏ hơn đó trở thành vệ tinh của nó. Có hơn một triệu vật thể đá này đã được lập danh mục, nhưng các nhà khoa học tin rằng còn hàng triệu vật thể như thế nữa chưa được phát hiện.

 

Các tiểu hành tinh nằm ở đâu?

Mặc dù có những tiểu hành tinh đi lang thang khắp nơi trong Hệ Mặt Trời, hầu hết chúng chỉ tập trung ở một số ít nơi.

 

Vành đai tiểu hành tinh

Vị trí của vành đai tiểu hành tinh (hình ảnh của NASA).

 

Vành đai tiểu hành tinh nằm trong khoảng trống giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, chứa phần lớn các tiểu hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Nó cách Trái Đất gấp đôi khoảng cách của hành tinh của chúng ta với Mặt Trời. Vật thể đầu tiên trong vành đai này được phát hiện vào năm 1801 và đã mở ra một cuộc tìm kiếm dẫn đến việc phát hiện ra khoảng một triệu vật thể tương tự nữa. Các nhà khoa học từng tin rằng vành đai này là tàn tích của một hành tinh đã phát nổ, nhưng những khám phá gần đây hơn dường như đã loại trừ trường hợp này. Tổng khối lượng của tất cả các tiểu hành tinh riêng lẻ này thậm chí còn không bằng khối lượng của Mặt Trăng chúng ta, chứ chưa nói đến một hành tinh. Nhờ hấp dẫn của Sao Mộc, những mảnh đá này đã được giữ lại trong khoảng không gian của vành đai tiểu hành tinh.

Phần lớn thông tin chúng ta hiện có từ khu vực này đến từ tàu không gian Dawn đã khám phá trong khoảng từ năm 2011 đến năm 2018.

 

Những vật thể xa hơn Sao Hải Vương

Ở ngoài cùng của Hệ Mặt Trời tồn tại Vành đai Kuiper. Nó là một vành đai băng và những mảnh vỡ khổng lồ bắt đầu từ điểm xa nhất của quỹ đạo Sao Hải Vương và kéo dài khoảng 25 AU ra ngoài không gian. Pluto chắc chắn là vật thể nổi tiếng nhất trong khu vực này.

Pluto là một trong ba hành tinh lùn nằm rải rác trên vành đai Kuiper, nhưng ngoài kia còn rất nhiều hành tinh lùn khác. Tàu thăm dò New Horizons của NASA hiện đang ở ngoài khu vực này sau khi phóng lên từ Trái Đất khoảng 15 năm trước.

 

HÌnh vẽ mô phỏng của NASA về việc tàu New Horizons tới gần tiểu hành tinh 2014 MU69.

 

Ngoài vành đai Kuiper còn tồn tại đĩa phân tán và cuối cùng là Mây Oort, đại diện cho rìa của Hệ Mặt Trời như chúng ta đã biết. Một hành tinh lùn đã được xác nhận tồn tại trong khu vực của đĩa phân tán, và chắc chắn một ngày nào đó chúng ta sẽ đếm được có bao nhiêu tiểu hành tinh chuyển động quanh quỹ đạo rất xa Mặt Trời này.

 

Các tiểu hành tinh Trojan

Tiểu hành tinh trojan là những mảnh đá không gian có chung quỹ đạo với một trong các hành tinh của chúng ta. Mặc dù chúng có chung quỹ đạo, nhưng các tiểu hành tinh trojan vẫn đủ xa một hành tinh để không bị lực hấp dẫn của nó cuốn vào. Với vị trí gần vành đai tiểu hành tinh, Sao Mộc cho đến nay là hành tinh trong Hệ Mặt Trời có nhiều trojan nhất với số lượng ước tính hơn một triệu. Nhưng mới chỉ có 7.000 trojan trong số đó được ghi nhận cho đến nay.

Sao Hải Vương có 28 tiểu hành tinh trojan đã biết, có khả năng là những tiểu hành tinh trôi nổi trên vành đai Kuiper. Sao Hỏa có 9 trong quỹ đạo của nó, và một tiểu hành tinh đơn độc đã được phát hiện đang di chuyển trong quỹ đạo của Trái Đất vào 10 năm trước.

 

Các trojan của Sao Mộc. Mô phỏng hình ảnh của Pablo Carlos Budassi ở Wikimedia Commons.

 

 

Đóng vai trò của các vệ tinh

Tuy hơi suy đoán, nhưng có khả năng ít nhất một vài vệ tinh trôi nổi xung quanh hành tinh của chúng ta đã từng là tiểu hành tinh. Phobos và Deimos, hai vệ tinh của Sao Hỏa, có hình dạng rất bất thường và là hai trong số những vệ tinh nhỏ nhất trong Hệ Mặt Trời. Chúng chắc chắn phù hợp với mô tả về các tiểu hành tinh trước đây. Với số lượng vệ tinh mà Sao Mộc có, khả năng gã khổng lồ khí đã đánh cắp ít nhất một vài vệ tinh từ vành đai tiểu hành tinh cách đó không xa lắm. Thật thú vị khi để ý rằng nhiều vệ tinh bên ngoài của Sao Mộc chuyển động theo hướng ngược lại với chuyển động quay của hành tinh, cho thấy rằng chúng không được hình thành cùng với hành tinh này.

 

Các tiểu hành tinh gần Trái Đất

Có phân loại riêng cho toàn bộ các tiểu hành tinh lang thang ngoài không gian gần hành tinh của chúng ta và được gọi là tiểu hành tinh gần Trái Đất. Trong khi một số không bao giờ tiếp cận quỹ đạo của Trái Đất, một số tiểu hành tinh vượt qua đường ranh giới tưởng tượng đó khi chúng di chuyển quanh Mặt Trời.

 

Tiểu hành tinh nào lớn nhất trong Hệ Mặt Trời?

Một câu hỏi đơn giản nhưng câu trả lời hơi phức tạp hơn bạn nghĩ.

 

Ceres

Ceres là vật thể đầu tiên được phát hiện trong cái mà ngày nay được gọi là vành đai tiểu hành tinh. Vào thời điểm được phát hiện, nó là vật thể lớn nhất trong vành đai với đường kính 950 km. Đương nhiên, sẽ có lý khi phân loại Ceres như một tiểu hành tinh. Nó chắc chắn đáp ứng các yêu cầu và sẽ là loại C. Tuy nhiên, mọi thứ trở nên mờ nhạt với sự ra đời của các hành tinh lùn vào năm 2006. Do kích thước lớn, Ceres đã được đưa vào danh sách các hành tinh lùn này. Nó có đủ trọng lực để duy trì hình dạng gần như hình cầu, điều mà không tiểu hành tinh nào khác trong vành đai có thể đạt được. Vậy nên gọi Ceres là một tiểu hành tinh vào thời điểm này có vẻ không công bằng. Thêm vào đó, có những hành tinh lùn khác trong vành đai Kuiper lớn hơn Ceres. Nếu những hành tinh lùn này đáp ứng các tiêu chuẩn cho một trong các lớp tiểu hành tinh, thì nó có được coi là lớn nhất không? Giải pháp tốt nhất nên là tách riêng nhóm các hành tinh lùn và chỉ tìm kiếm trong số các tiểu hành tinh.

Ceres trên quỹ đạo quanh Mặt Trời (mô phỏng của NASA).

 

Vesta

Vesta là vật thể lớn thứ hai trong vành đai tiểu hành tinh với đường kính 525 km. Nó có hình dạng hơi cầu nhưng không bằng Ceres. Có thể một số trong những cạnh gồ ghề này được hình thành từ vô số vụ va chạm mà tiểu hành tinh đã trải qua trong thời gian dài. Vesta đã bị va đập nhiều lần đến mức có khả năng nó đã từng suýt bị vỡ tan tành vào một thời điểm nào đó trong quá khứ. Với khoảng cách không quá xa Trái Đất, một vài mảnh Vesta đã tìm đường đến bề mặt hành tinh chúng ta ngay trong vòng 50 năm qua. Do kích thước của nó, Vesta có các lớp tách biệt. Dung nham nguội bao phủ một lớp phủ đá có lõi bao gồm sắt và niken. Nó đủ lớn để thỉnh thoảng có thể nhìn thấy từ Trái Đất bằng mắt thường.

Tiểu hành tinh Vesta do tàu không gian Dawn của NASA chụp năm 2011.

 

Lời kết

Mặc dù chỉ riêng trong Hệ Mặt Trời của chúng ta đã có hàng triệu tiểu hành tinh, nhưng mỗi tiểu hành tinh có một hình dạng và thành phần độc đáo. Trong số này, các tiểu hành tinh lớn nhất được biết đến nằm trong khoảng không gian giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Vesta chiến thắng với tư cách là tiểu hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời vì đơn giản là nó không đủ điều kiện để được coi là một hành tinh lùn.

Minh Phương, dịch từ bài của Noah Zelvis tại Nightskypix.com