Eris là hành tinh lùn lớn nhất trong Hệ Mặt trời, và là vật thể lớn thứ chín quay xung quanh Mặt trời của chúng ta. Thỉnh thoảng được nhắc tới là “hành tinh thứ mười”, việc khám phá ra nó buộc người ta xét lại kiểu đếm truyền thống của chín hành tinh trong Hệ Mặt trời của chúng ta, đồng thời lót đường dẫn tới sự ra đời của một phân loại thiên văn học hoàn toàn mới.
Nằm bên ngoài quỹ đạo của Pluto, “hành tinh lùn” này vừa là một vật thể xuyên-Hải Vương tinh (TNO), tên gọi chỉ bất kì vật thể hành tinh nào quay xung quanh Mặt trời ở cự li lớn hơn quỹ đạo Hải Vương tinh – hay 30 đơn vị thiên văn (AU). Do khoảng cách này, và độ lệch tâm quỹ đạo của nó, nên nó còn là thành viên của một nhóm vật thể (chủ yếu gồm các sao chổi) gọi là “đĩa tán xạ”.
Việc khám phá ra Eris có ý nghĩa quan trọng vì nó là một thiên thể lớn hơn Pluto, buộc các nhà thiên văn học phải xét lại, lần đầu tiên trong lịch sử, định nghĩa một hành tinh thật sự là gì.
Ảnh minh họa hành tinh lùn Eris. Ảnh: NASA
Khám phá
Eris, tên đầy đủ là 136199 Eris, lần đầu tiên được quan sát vào năm 2003 trong một chương trình khảo sát phía ngoài hệ mặt trời tại Đài thiên văn Palomar, bởi một đội đứng đầu là Mike Brown, giáo sư thiên văn học hành tinh tại Viện Công nghệ California. Khám phá được xác nhận vào tháng 1 năm 2005 sau khi một đội kiểm tra kĩ lưỡng các ảnh chụp thu được bởi chương trình khảo sát năm 2003.
Phân loại
Lúc mới khám phá, Brown và đội của ông tin rằng họ đã tìm thấy hành tinh thứ 10 của Hệ Mặt trời, vì nó là vật thể đầu tiên trong Vành đai Kuiper được tìm thấy có kích cỡ lớn hơn Pluto. Một số nhà thiên văn tán thành và thích cách gọi đó, nhưng một số người khác thì phản đối vì họ khẳng định Eris không phải là một hành tinh đích thực. Lúc ấy, định nghĩa “hành tinh” chưa được rõ ràng vì chưa từng có một định nghĩa chính thức nào được thông qua bởi Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU).
Vấn đề được IAU giải quyết vào hè năm 2006. Họ định nghĩa hành tinh là một vật thể quay xung quanh Mặt trời có kích cỡ đủ lớn để lực hấp dẫn tự định hình nó thành một khối gần như cầu. Ngoài ra, nó phải có khả năng hút sạch vùng phụ cận của nó
Ngoài việc định nghĩa hành tinh là gì, IAU còn ban hành một danh mục mới phân loại “hành tinh lùn”. Khác biệt duy nhất giữa một hành tinh và một hành tinh lùn là hành tinh lùn không làm sạch vùng phụ cận của nó. Eris được đưa vào danh mục mới này, và Pluto đánh mất vị thế hành tinh của nó. Các thiên thể khác, bao gồm Haumea, Ceres, và Makemake, được phân loại là hành tinh lùn.
Ảnh minh họa hành tinh lùn Eris làm nổi bật bề mặt sáng của nó. Ảnh: ESO
Tên gọi
Eris mang tên vị nữ thần tranh chấp và bất hòa trong thần thoại Hi Lạp. Tên gọi được gán cho vào ngày 13 tháng 9 năm 2006, sau một thời gian xem xét kéo dài bất thường phát sinh do vấn đề phân loại. Trong thời gian chờ, vật thể được công chúng biết đến với tên gọi Xena, đó là tên do đội khám phá đặt cho nó.
Đội nghiên cứu muốn giữ lấy tên gọi này, họ lấy cảm hứng từ nhân vật trong phim truyền hình Xena: Nữ thần Chinh chiến, cho vật thể đầu tiên họ tìm thấy lớn hơn Pluto. Họ còn chọn tên gọi đó vì nó bắt đầu với kí tự X, làm người ta liên tưởng tới “Hành tinh X” mà nhà săn hành tinh Percival Lowell tin là tồn tại ở rìa của Hệ Mặt trời.
Theo nhà thiên văn và nhà văn khoa học Govert Schilling, ban đầu Brown muốn đặt tên cho vật thể là “Lila”. Tên gọi này lấy cảm hứng trong thần thoại Hindu mô tả vũ trụ là kết cục của một trò chơi của thần Brahma, và cũng bởi vì nó đồng âm với “Lilah” – tên cô con gái mới sinh của Brown.
Kích cỡ và quỹ đạo
Kích cỡ và khối lượng thật sự của Eris là vấn đề gây tranh cãi, các ước tính chính thức thay đổi theo thời gian và xem xét sau đó. Vào năm 2005, sử dụng các ảnh chụp từ Kính thiên văn vũ trụ Hubble, đường kính của Eris được đo là 2397 ± 100 km. Vào năm 2007, một chương trình quan sát các vật thể xuyên-Hải Vương tinh lớn nhất sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Spitzer ước tính đường kính Eris là 2600 (+400/-200) km.
Quỹ đạo của các vật thể trong Hệ Mặt trời. Đường màu đỏ là quỹ đạo Eris. Ảnh: NASA
Quan sát gần đây nhất tiến hành vào tháng 11 năm 2010, khi Eris là đối tượng của một trong những sự che khuất sao ở xa nhất từng thu được trên Trái đất. Các kết quả được công bố vào tháng 10 năm 2011, và mâu thuẫn với các kết quả trước đó với đường kính ước tính là 2326 ± 12 km.
Do những chênh lệch này nên các nhà thiên văn khó mà giữ quan điểm rằng Eris nặng hơn Pluto. Theo những ước tính mới nhất, “hành tinh thứ chín” của Hệ Mặt trời có đường kính 2368 km, tức là ngang cỡ với Eris. Một phần khó khăn trong việc đánh giá chính xác kích cỡ hành tinh là do sự nhiễu bởi khí quyển Pluto. Các nhà thiên văn đang trông đợi một đánh giá chính xác hơn khi phi thuyền thám hiểm New Horizons đi tới Pluto vào tháng 7 năm 2015.
Eris có chu kì quỹ đạo 558 năm. Khoảng cách xa nhất đến Mặt trời (điểm viễn nhật) của nó là 97,65 AU, và điểm cận nhật là 37,91 AU. Điều này có nghĩa là Eris và vệ tinh của nó hiện nay là những vật thể xa xôi nhất được biết trong Hệ Mặt trời, ngoài các sao chổi chu kì lớn và các phi thuyền thám hiểm.
Quỹ đạo Eris có độ lệch tâm cao, mang Eris đến trong cự li cách Mặt trời 37,9 AU, điểm cận nhật tiêu biểu cho các vật thể tán xạ. Điểm này nằm bên trong quỹ đạo của Pluto, nhưng vẫn an toàn tránh tương tác trực tiếp với Hải Vương tinh (29,8-30,4 AU). Không giống như tám hành tinh kia, quỹ đạo của chúng đều gần như nằm trong cùng mặt phẳng với mặt phẳng quỹ đạo của Trái đất, quỹ đạo của Eris nghiêng nhiều – hành tinh lùn này nghiêng góc khoảng 44o so với hoàng đạo.
Eris (giữa) và vệ tinh Dysnomia của nó. Ảnh chụp bởi Kính thiên văn vũ trụ Hubble. Ảnh: NASA/ESA/Mike Brown
Vệ tinh
Eris có một vệ tinh tên gọi là Dysnomia, tên con gái của thần Eris trong thần thoại Hi Lạp, nó được quan sát thấy lần đầu tiên vào ngày 10 tháng 9 năm 2005 – vài tháng sau khi khám phá ra Eris. Vệ tinh này được phát hiện bởi một đội sử dụng kính thiên văn Keck ở Hawaii, lúc ấy họ đang quan trắc bốn TNO lớn nhất (Pluto, Makemake, Haumea, và Eris).
Một số thông tin thú vị
Hành tinh lùn Eris khá sáng và có thể phát hiện qua một kính thiên văn nhỏ. Các mô hình cho biết Eris có khả năng chứa một đại dương ngầm nước lỏng tại ranh giới lớp bao và nhân. Những nghiên cứu này được tiến hành bởi Hauke Hussmann và đội của ông tại Đại học São Paulo.
Đội của Brown đã khảo sát quang phổ của Eris, tiến hành vào ngày 25 tháng 1 năm 2005. Ánh sáng hồng ngoại thu từ vật thể này cho biết sự có mặt có băng methane, cho thấy bề mặt của nó có lẽ tương tự với bề mặt Pluto và vệ tinh Triton của Hải Vương tinh.
Do quỹ đạo lệch tâm xa của Eris, nhiệt độ bề mặt của nó được ước tính biến thiên từ 30 đến 56 K (-243,2 C đến - 217,2 C), tức là ngang ngửa với nhiệt độ bề mặt của Pluto (biến thiên từ 33 đến 55 K).
Nguồn: NASA, Caltech
