So sánh hành tinh và ngôi sao

Nếu bạn vẫn nghĩ việc con người có thể chinh phục Mặt Trăng là điều khá dễ dàng thì cần biết rằng, chúng ta có thể đặt mọi hành tinh trong Hệ Mặt Trời vào giữa khoảng cách này mà vẫn còn thừa đến 8.030 km khoảng trống.

Những gã khổng lồ của Hệ Mặt Trời

So sánh hành tinh và ngôi sao

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Hành tinh này có bán kính lên đến 69.911 km và lớn gấp khoảng 122 lần Trái Đất. Phần màu xanh trong bức hình chính là khu vực châu Mỹ khi được ướm thử lên bề mặt của gã khổng lồ này.

So sánh hành tinh và ngôi sao

Một gã khổng lồ khác của Hệ Mặt Trời chính là sao Thổ, để hiểu được hành tinh này lớn như thế nào hãy cùng xem sự tương quan kích thước giữa sao Thổ và…6 Trái Đất.

So sánh hành tinh và ngôi sao

Đây là những gì mà chúng ta sẽ được chiêm ngưỡng nếu Trái Đất cũng sở hữu vành đai giống như sao Thổ.

Sự phát triển chóng mặt của ngành thiên văn học

So sánh hành tinh và ngôi sao

Chỉ cần nhìn bức ảnh chụp sao Diêm Vương ở thời điểm cách nhau hơn 2 thập kỷ, bạn sẽ phần nào hiểu được tốc độ phát triển của lĩnh vực thiên văn học.

Sao chổi có nhỏ như chúng ta nghĩ?

So sánh hành tinh và ngôi sao

Khi sao chổi xuất hiện trên bầu trời chỉ giống như một vệt sáng nhỏ. Tuy nhiên, thiên thể này lại không hề tí hon như chúng ta thường nghĩ. Trong hình chính là sao chổi 67P/Churyumov–Gerasimenko khi được đặt xuống thành phố Los Angeles (Mỹ). Hãy tưởng tượng nếu thiên thể này va vào Trái Đất hậu quả sẽ thảm khốc đến nhường nào.

Trái Đất khi nhìn từ những hành tinh khác

So sánh hành tinh và ngôi sao

Trái Đất khi nhìn từ Mặt Trăng

So sánh hành tinh và ngôi sao

Trái Đất khi nhìn từ sao Hỏa.

So sánh hành tinh và ngôi sao

Trái Đất khi nhìn từ sao Thổ

Dải Ngân hà lớn đến nhường nào?

So sánh hành tinh và ngôi sao

Nếu Mặt Trời có kích thước bằng 1 tế bào bạch cầu trong cơ thể, dải Ngân hà sẽ lớn tương đương nước Mỹ.

So sánh hành tinh và ngôi sao

Khi quan sát bầu trời đêm, chúng ta có thể nhìn thấy vô số ngôi sao. Tuy nhiên, tất cả những gì bạn quan sát được chỉ là một phần rất nhỏ của dải Ngân hà.

Lực hấp dẫn là một trong 4 lực cơ bản của vật lý. Sau khi trải qua hàng tỷ năm hình thành, Trái Đất có được lực hấp dẫn của nó vào khoảng 9,8 m/s2, tạo điều kiện cho loài người và hàng loạt sinh vật khác tiến hóa và phát triển. Con người với trí tuệ và khoa học đã gọi lực hấp dẫn này là 1 g. Tuy nhiên, ở các hành tinh khác nhau ngay trong Hệ Mặt Trời, các lực hấp dẫn của chúng đã khác nhau đáng kể.

So sánh hành tinh và ngôi sao

Lực hấp dẫn khiến không thời gian bị uốn cong

Về cơ bản, lực hấp dẫn phụ thuộc vào khối lượng của vật thể. Tất cả mọi thứ từ các ngôi sao, hành tinh cho tới thiên hà hay các hạt hạ nguyên tử, chúng đều có lực hút đối với các đối tượng khác. Tùy thuộc vào kích thước, khối lượng và mật độ vật chất, lực hấp dẫn nó tác động sẽ khác nhau.

Ví dụ, lực hấp dẫn của Trái Đất hiện tại khoảng 9,80665 m/s2. Điều đó có nghĩa là nếu một vật ở trên mặt đất và bị ném lên trên cao, nó sẽ rơi lại với vận tốc được gia tăng 9,8 mét mỗi giây.

Theo định luật Vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton, độ lớn lực hút hấp dẫn giữa hai vật thể được tính bằng công thức F = G (m1m2/r²). Trong đó, F là độ lớn của lực, m1 và m2 lần lượt là khối lượng của hai vật thể, r là khoảng cách giữa chúng, G là hằng số hấp dẫn (6,674×10-11 Nm2/kg2).

Dựa trên kích thước và khối lượng của cách hành tinh, lực hấp dẫn của chúng có thể được biểu diễn qua đơn vị g cũng như tỷ lệ vật thể tăng tốc khi rơi tự do xuống bề mặt của nó. Vậy kết quả của các phép tính này là bao nhiêu, dưới đây là câu trả lời dành cho bạn:

Sao Thủy

So sánh hành tinh và ngôi sao

Với một bán kính trung bình vào khoảng 2.440 km và khối lượng 3,30.1023 kg, kích thước của sao Thủy là khoảng 0,383 lần so với Trái Đất, độ nặng chỉ khoảng 0,055 lần. Điều này làm cho sao Thủy trở thành hành tinh nhỏ và nhẹ nhất trong Hệ Mặt Trời.

Tuy nhiên, nhờ có mật độ vật chất cao, khoảng 5,427 g/cm3 so với Trái Đất là 5,514 g/cm3, sao Thủy có lực hấp dẫn trên bề mặt là 3,7 m/s2, tương đương 0,38 g.

Sao Kim

So sánh hành tinh và ngôi sao

Sao Kim có kích thước tương tự như Trái Đất, điều đó khiến nó thường được gọi là “anh em sinh đôi” với hành tinh của chúng ta. Với một diện tích bề mặt 4,6032.108 km2 , khối lượng 4,8675.1024 kg và mật độ 5,243 g/cm3, kích thước sao Kim tương đương 0,9499 lần Trái Đất, khối lượng đạt 0,815 lần và mật độ khoảng 0,95 lần. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi lực hấp dẫn trên sao Kim rất gần so với Trái Đất: 9,87 m/s2 hay 0,904 g.

Mặt Trăng

So sánh hành tinh và ngôi sao

Đây là thiên thể ngoài Trái Đất duy nhất mà con người đã từng trải nghiệm lực hấp dẫn trên bề mặt. Điều này được thực hiện bởi các phi hành gia trong sứ mệnh Apollo. Tính toán dựa trên bán kính 1.737 km, khối lượng 7,347.1022 kg và mật độ 3,3464 g/cm3 của Mặt Trăng, lực hấp dẫn của nó là 1,62 m/s2 hay 0,16 g.

Sao Hỏa

So sánh hành tinh và ngôi sao

Sao Hỏa cũng giống Trái Đất trong nhiều khía cạnh quan trọng. Tuy nhiên, khi nói đến kích thước, khối lượng và mật độ vật chất, sao Hỏa tương đối thua kém. Trên thực tế, bán kính trung bình của nó vào khoảng 3.389 km, tương đương 0,53 lần Trái Đất. Khối lượng sao Hỏa là 6,4171.1023 kg, bằng 0,107 lần Trái Đất. Mật độ vật chất của nó cũng chỉ bằng 0,71 lần hành tinh của chúng ta, con số này là 3,93 g/cm3. Bởi những thông số này, lực hấp dẫn của sao Hỏa khoảng 0,38 g hay 3,711 m/s2.

Sao Mộc

So sánh hành tinh và ngôi sao

Sao Mộc là hành tinh lớn và nặng nhất trong Hệ Mặt Trời. Bán kính trung bình của nó là 69.911± 6 km, lớn gấp 10,97 lần Trái Đất. Khối lượng sao Mộc là 1,8986.1027 kg, tương đương 317,8 lần Trái Đất. Mặc dù vậy, vì là một hành tinh khí, nó có mật độ vật chất nhẹ hơn vào khoảng 1,326 g/cm3.

Bên cạnh đó, vì là một khối khí khổng lồ, sao Mộc không có một bề mặt thực sự. Nếu ai đó đứng trên nó, đơn giản là họ sẽ chìm và đi xuyên vào lõi rắn của hành tinh. Kết quả là lực hấp dẫn trên sao Mộc (được định nghĩa trên đỉnh đám mây khí) khoảng 24,79 m/s2, tương đương 2,528 g.

Sao Thổ

So sánh hành tinh và ngôi sao

Cũng giống sao Mộc, sao Thổ là một hành tinh khí khổng lồ và lớn hơn rất nhiều so với Trái Đất. Bán kính của nó khoảng 58.232± 6 km (9,13 lần so với Trái Đất), khối lượng khoảng 5,846.1026 kg (95,15 lần so với Trái Đất). Sao Thổ có mật độ vật chất là 0,687 g/cm3. Kết quả, lực hấp dẫn trên bề mặt đám mây của nó chỉ nhỉnh hơn Trái Đất một chút, khoảng 10,44 m/s2 hay 1,065 g.

Sao Thiên Vương

So sánh hành tinh và ngôi sao

Với bán kính trung bình 25.360 km và khối lượng 8,68.1025 kg, sao Thiên Vương có kích thước gấp 4 lần Trái Đất và nặng hơn 14,536 lần. Tuy nhiên, bởi vì lại là một khối khí, nó có mật độ kém Trái Đất khá nhiều, chỉ 1,27 g/cm3. Lực hấp dẫn trên bề mặt khối khí của nó cỡ 8,69 m/s2, tương đương 0,886 g.

Sao Hải Vương

So sánh hành tinh và ngôi sao

Bán kính trung bình của sao Hải Vương là 24.622± 19 km, với khối lượng 1,0243.1026 kg, sao Hải Vương là hành tinh lớn thứ 4 trong Hệ Mặt Trời. Những thông số này cho thấy, kích thước của nó là 3,86 lần so với hành tinh chúng ta và nặng hơn 17 lần. Mật độ vật chất thấp, khoảng 1,638 g/cm3 lại cho thấy nó là một hành tinh khí. Lực hấp dẫn trên bề mặt khối khí của sao Hải Vương là 11,15 m/s2 hay 1,14 g.

Kết luận

So sánh hành tinh và ngôi sao

Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời

Như vậy, có thể thấy rằng lực hấp dẫn của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời dao động từ 0,38 g trên sao Thủy và sao Hỏa tới 2,528 g trên sao Mộc. Lực hấp dẫn trên Mặt Trăng còn thấp hơn nữa, 0,1654 g cho phép chúng ta thử nghiệm một số thí nghiệm vui vẻ tương tự môi trường không trọng lực.

Tổ tiên chúng ta và cả nhân loại đã sống hàng triệu năm trong môi trường trọng lực 1 g, vậy có điều gì khác biệt sẽ xảy ra nếu chúng ta sống trên một hành tinh có lực hấp dẫn chỉ bằng một nửa con số? Hiểu được những con số này và tác động của các môi trường trọng lực khác nhau cho phép chúng ta chuẩn bị kỹ càng cho những chuyến du hành vũ trụ, đặc biệt là các sứ mệnh đi vào không gian sâu và đổ bộ hành tinh.

Hành tinh và ngôi sao khác nhau như thế nào?

Sự khác biệt chính giữa các ngôi sao và các hành tinh là các ngôi sao có nhiệt độ cao so với các hành tinh. Các ngôi sao trải qua các phản ứng hạt nhân, chúng đốt cháy hydro trong lõi, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ, để đủ nóng cho những phản ứng này diễn ra, các ngôi sao cần phải cực kỳ lớn.

Có bao nhiêu ngôi sao trong hành tinh?

Hệ Mặt Trời.

Tại sao lại gọi là hành tinh lùn?

Hành tinh lùn là các thiên thể quay quanh Mặt Trời có khối lượng hành tinh nhưng nhỏ hơn tám hành tinh chính thức của Thái Dương hệ. Đây là một khái niệm trong việc phân loại các thiên thể trong Hệ Mặt Trời được Hiệp hội Thiên văn Quốc tế công bố vào ngày 24 tháng 8 năm 2006.

Sao gì to hơn Trái Đất?

Danh sách các sao lớn nhất.