Tại sao sao Diêm Vương không phải là hành tinh trong Hệ Mặt trời

Tới nửa đầu năm 2006, mọi người vẫn quan niệm rằng Hệ Mặt Trời có 9 hành tinh, thứ tự của các hành tinh là: Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hoả, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương, Sao Diêm Vương. Tuy nhiên, Sao Diêm Vương sau đó đã bị loại khỏi danh sách này và bị giáng cấp xuống trở thành hành tinh lùn.

Sao Diêm Vương là gì?

Sao Diêm Vương được phát hiện vào năm 1930 bởi Clyde Tombaugh, một chàng trai 22 tuổi đến từ Kansas ở Đài quan sát Lowell tại Flagstaff, Arizona, Hoa Kỳ. Anh đã quan sát được sự di động của thiên thể này sau gần 1 năm tìm kiếm dựa trên sự phán đoán của các nhà thiên văn học. Sau đó, cái tên Pluto (định danh hình thức của Sao Diêm Vương là 134340 Pluto) được đề xuất bởi cô bé Venetia Burney11 tuổi đang học tại Oxford vì theo cô thì hành tinh u tối và lạnh lẽo này rất thích hợp cho vị thần trông coi Âm phủ Pluto trong thần thoại La Mã. Và đến ngày 24 tháng 3 năm 1930, sau một cuộc bỏ phiếu của các thành viên ở Đài quan sát Lowell thì cái tên Pluto chính thức được chọn.

Tại Nhật Bản, sau khi Sao Diêm Vương được phát hiện, một tờ báo của Nhật đã đề nghị dịch tên gọi hành tinh này sang tiếng Nhật là Minh vương tinh (Minh vương là tục xưng của Diêm Ma La Già, Chúa tể địa ngục trong Phật giáo). Trung Quốc từ năm 1933 cũng gọi hành tinh này là Minh vương tinh. Tuy nhiên, do trong tiếng Hán thì Minh vương cũng có nghĩa là vị vua sáng suốt nên người Việt Nam đã sử dụng tên Diêm vương (gọi tắt của Diêm Ma La Già) thay cho Minh vương. Từ đó, chúng ta sử dụng cái tên Diêm vương tinh hay Sao Diêm Vương cho thiên thể này.

Vì sao Sao Diêm Vương không phải là hành tinh?

Từ khi được phát hiện cho đến nửa đầu năm 2006, Sao Diêm Vương đã được mọi người công nhận là hành tinh thứ 9 trong Hệ Mặt Trời. Trong sách vở hay tài liệu đã được xuất bản trong hơn 70 năm này đều chỉ rõ Hệ Mặt Trời có 9 hành tinh. Mặc dù hành tinh thứ 9 này có kích thước và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với các đồng nghiệp khác. Quỹ đạo của Sao Diêm Vương cũng hoàn toàn khác biệt: 8 hành tinh còn lại có quỹ đạo gần tròn còn Sao Diêm Vương có quỹ đạo hình elip dẹt. Khoảng cách lúc hành tinh này xa Mặt Trời nhất là 49 AU (Đơn vị thiên văn, 1AU bằng khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời). Còn khoảng cách lúc hành tinh này gần Mặt Trời nhất chỉ là 30 AU, tức là gần hơn cả Sao Hải Vương. Nhưng do hành tinh này có quỹ đạo độc lập, nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương và kích thước lớn hơn khá nhiều so với các tiểu hành tinh đã được phát hiện nên Sao Diêm Vương vẫn được coi là một hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời trong nhiều năm.

Tuy nhiên ở cuối thế kỷ 20, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người đã bắt đầu quan sát được càng nhiều thiên thể ở trong Hệ Mặt Trời. Và các nhà thiên văn đã phát hiện ra được một điều: Thực chất Sao Diêm Vương chỉ là những thiên thể lớn thuộc nhóm các thiên thể nằm ở vành đai Kuiper, một vành đai gồm các vật thể trải rộng từ phạm vi quỹ đạo của Sao Hải Vương (khoảng 30 AU) tới 44 AU tính từ Mặt Trời. Ngoài ra, khi nghiên cứu thêm về vành đai Kuiper, người ta cũng đã phát hiện thêm một số thiên thể có khối lượng khá lớn, không nhỏ hơn là bao so với Sao Diêm Vương. Và khúc mắc đã nảy sinh vào năm 2005, khi thiên thể 2003 UB313 - sau này gọi là Eris, được phát hiện. Eris có kích thước tương đương và khối lượng lớn hơn Sao Diêm Vương 25%. Rõ ràng nếu Sao Diêm Vương đã là hành tinh thì Eris cũng phải là hành tinh. Đồng thời một số thiên thể có kích thước nhỏ hơn một chút cũng sẽ là hành tinh. Để giải quyết vấn đề này, Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU) đã tổ chức một hiệp hội vào tháng 8 năm 2006 tại Prague, cộng hoà Séc. Ở đó, 3.000 nhà thiên văn học tổ chức bỏ phiếu để lựa chọn xem sẽ giữ nguyên mô hình Hệ Mặt Trời nhưng không còn Sao Diêm Vương hay chấp nhận luôn Eris và Ceres (tiểu hành tinh lớn nhất thuộc vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Mộc và Sao Hoả).

Kết quả là Sao Diêm Vương bị loại ra khỏi danh sách các hành tinh của Hệ Mặt Trời. Đồng thời, hội nghị cũng đã đưa ra một quy định chung. Theo đó, để một thiên thể có thể trở thành hành tinh cần phải đáp ứng đủ các yêu cầu sau đây:

- Có quỹ đạo quay quanh một ngôi sao hay tàn dư sao.

- Có khối lượng đủ lớn để lực hấp dẫn của chính nó mạnh hơn độ cứng của vật chất rắn trong thiên thể, biến hình dạng của nó thành dạng gần cầu (trạng thái cân bằng thuỷ tĩnh).

- Chiếm ưu thế tuyệt đối về khối lượng so với các thiên thể khác trong cùng một quỹ đạo (thiên thể đó phải có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với các thiên thể khác thuộc quỹ đạo của chính nó).

Ta có thể thấy, Sao Diêm Vương đã đáp ứng được 2 yêu cầu đầu tiên. Tuy nhiên nó lại không thể đáp ứng được yêu cầu thứ 3 do khối lượng của Sao Diêm Vương chỉ chiếm một phần rất nhỏ so với tổng khối lượng của các thiên thể nằm trong vành đai Kuiper (Trái Đất có khối lượng lớn hơn 1,7 triệu lần tổng khối lượng tất cả các vật thể nằm trong quỹ đạo của mình).

Như vậy, Sao Diêm Vương bị loại ra khỏi danh sách các hành tinh và được xếp vào nhóm mới - hành tinh lùn (Dwarf planet). Những hành tinh lùn là những thiên thể đáp ứng được 2 yêu cầu đầu tiên và người ta đã tìm ra được 5 hành tinh lùn, gồm: Sao Diêm Vương, Eris, Ceres, Haumea, Makemake.