I. Hành tinh là gì?Câu hỏi có vẻ đơn giản này không có câu trả lời đơn giản. Mọi người đều biết rằng Trái Đất, Sao Hỏa và Sao Mộc là các hành tinh. Nhưng cả Sao Diêm Vương và Ceres từng được coi là các hành tinh cho đến khi những khám phá mới gây ra cuộc tranh luận khoa học về cách mô tả tốt nhất về chúng, một cuộc tranh luận mạnh mẽ vẫn còn tiếp diễn cho đến ngày nay. Định nghĩa gần đây nhất về một hành tinh đã được Liên minh Thiên văn Quốc tế thông qua vào năm 2006. Nó nói rằng một hành tinh phải thỏa mãn ba thứ:
1. Nó phải quay quanh một ngôi sao (trong khu vực vũ trụ của chúng ta, Mặt trời).
2. Nó phải đủ lớn để có đủ lực hấp dẫn để buộc nó thành hình cầu.
3. Nó phải đủ lớn để trọng lực của nó xóa sạch mọi vật thể khác có kích thước tương tự gần quỹ đạo của nó quanh Mặt trời.
Thảo luận và tranh luận sẽ tiếp tục khi quan điểm của chúng ta về vũ trụ tiếp tục mở rộng.
II. Quy trình khoa họcKhoa học là một quá trình năng động để đặt câu hỏi, đưa ra giả thuyết, khám phá và thay đổi những ý tưởng trước đó dựa trên những gì học được. Ý tưởng khoa học được phát triển thông qua lý luận và thử nghiệm chống lại các quan sát. Các nhà khoa học đánh giá và đặt câu hỏi về công việc của nhau trong một quy trình quan trọng gọi là đánh giá ngang hàng.
Sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ và vị trí của chúng trong đó đã thay đổi theo thời gian. Thông tin mới có thể khiến chúng ta suy nghĩ lại về những gì chúng ta biết và đánh giá lại cách chúng ta phân loại các đối tượng để hiểu rõ hơn về chúng. Những ý tưởng và quan điểm mới có thể đến từ việc đặt câu hỏi về một lý thuyết hoặc xem nơi phân loại bị phá vỡ.
III. Một định nghĩa phát triểnXác định thuật ngữ hành tinh rất quan trọng, bởi vì các định nghĩa như vậy phản ánh sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc, kiến trúc và sự phát triển của hệ mặt trời. Theo thời gian lịch sử, các đối tượng được phân loại là các hành tinh đã thay đổi. Người Hy Lạp cổ đại đã coi Mặt trăng và Mặt trời của Trái đất là các hành tinh cùng với Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ. Trái đất không được coi là một hành tinh, mà được cho là vật thể trung tâm xung quanh mà tất cả các thiên thể khác quay quanh. Mô hình được biết đến đầu tiên đặt Mặt trời ở trung tâm của vũ trụ được biết đến với Trái đất xoay quanh nó được trình bày bởi Aristarchus of Samos trong thế kỷ thứ ba trước Công nguyên, nhưng nó thường không được chấp nhận. Mãi đến thế kỷ 16, ý tưởng mới được Nicolaus Copernicus hồi sinh.
Đến thế kỷ 17, các nhà thiên văn học (được hỗ trợ bởi phát minh ra kính viễn vọng) đã nhận ra rằng Mặt trời là thiên thể mà tất cả các hành tinh quay xung quanh nó bao gồm cả Trái đất. Mặt trăng không phải là một hành tinh, mà là một vệ tinh của Trái đất. Sao Thiên Vương được thêm vào như một hành tinh vào năm 1781 và Sao Hải Vương được phát hiện vào năm 1846.
Ceres được phát hiện giữa Sao Hỏa và Sao Mộc vào năm 1801 và ban đầu được phân loại là một hành tinh. Nhưng khi nhiều vật thể khác sau đó được tìm thấy trong cùng khu vực, người ta nhận ra rằng Ceres là thứ đầu tiên trong số các vật thể tương tự cuối cùng được gọi là tiểu hành tinh (giống như ngôi sao) hoặc các hành tinh nhỏ.
Sao Diêm Vương, được phát hiện vào năm 1930, được xác định là hành tinh thứ chín. Nhưng Sao Diêm Vương nhỏ hơn nhiều so với Sao Thủy và thậm chí còn nhỏ hơn một số mặt trăng của hành tinh. Nó không giống như các hành tinh trên mặt đất (Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa) hoặc khí khổng lồ (Sao Mộc, Sao Thổ) hoặc băng khổng lồ (Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương). Charon, vệ tinh khổng lồ của nó, có kích thước gần bằng một nửa Sao Diêm Vương và chia sẻ quỹ đạo của Sao Diêm Vương. Mặc dù Sao Diêm Vương giữ trạng thái hành tinh của mình trong suốt những năm 1980, mọi thứ bắt đầu thay đổi vào những năm 1990 với một số khám phá mới.
Những tiến bộ kỹ thuật trong kính viễn vọng đã dẫn đến các quan sát tốt hơn và phát hiện cải thiện các vật thể rất nhỏ, rất xa. Đầu những năm 1990, các nhà thiên văn học bắt đầu tìm thấy nhiều thế giới băng giá quay quanh Mặt trời trong một khu vực có hình chiếc bánh rán gọi là Vành đai Kuiper vượt ra ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương trong vương quốc Sao Diêm Vương. Với việc phát hiện ra Vành đai Kuiper và hàng ngàn vật thể băng giá của nó (được gọi là Vật thể Vành đai Kuiper, hay còn gọi là KBO, còn được gọi là transneptunian), người ta nghĩ rằng Sao Diêm Vương là KBO lớn nhất thay vì một hành tinh.
IV. Cuộc tranh luận về hành tinhSau đó, vào năm 2005, một nhóm các nhà thiên văn học tuyên bố rằng họ đã tìm thấy một hành tinh thứ mười, đó là một KBO có kích thước tương tự Sao Diêm Vương. Mọi người bắt đầu tự hỏi hành tinh là gì? Đột nhiên, câu trả lời cho câu hỏi đó dường như không quá rõ ràng, và, hóa ra, có rất nhiều sự bất đồng về nó.
Liên minh thiên văn quốc tế (IAU), một tổ chức các nhà thiên văn học trên toàn thế giới, đã thực hiện thử thách phân loại KBO mới được tìm thấy (sau này được đặt tên là Eris). Năm 2006, IAU đã thông qua nghị quyết xác định hành tinh và thành lập một thể loại mới, hành tinh lùn. Eris, Ceres, Pluto và hai KBO được phát hiện gần đây có tên Haumea và Makemake, là những hành tinh lùn được IAU công nhận. Có thể có 100 hành tinh lùn khác trong hệ mặt trời và hàng trăm hành tinh khác ở trong và ngay bên ngoài Vành đai Kuiper.
V. Định nghĩa mới của hành tinhDưới đây là văn bản Nghị quyết B5 của IAU – Định nghĩa về một hành tinh trong Hệ mặt trời:
Các quan sát đương đại đang thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về các hệ hành tinh, và điều quan trọng là danh pháp của chúng ta cho các đối tượng phản ánh sự hiểu biết hiện tại của chúng ta. Điều này đặc biệt áp dụng cho các “hành tinh” chỉ định. Từ “hành tinh” ban đầu được mô tả là “những kẻ lang thang” chỉ được gọi là ánh sáng di chuyển trên bầu trời. Những khám phá gần đây dẫn chúng ta tạo ra một định nghĩa mới, mà chúng ta có thể thực hiện bằng cách sử dụng thông tin khoa học hiện có.
Do đó, IAU giải quyết rằng các hành tinh và các vật thể khác, ngoại trừ các vệ tinh, trong Hệ Mặt trời của chúng ta được định nghĩa thành ba loại khác nhau theo cách sau:
1. Một hành tinh là một thiên thể có (a) trên quỹ đạo quanh Mặt trời, (b) có khối lượng đủ để tự trọng lực vượt qua các lực cơ thể cứng nhắc để nó có hình dạng cân bằng thủy tĩnh (gần tròn) và (c) đã xóa các khu vực lân cận xung quanh quỹ đạo của nó.
2. “Hành tinh lùn” là một thiên thể có (a) trên quỹ đạo quanh Mặt trời, (b) có khối lượng đủ để tự trọng lực vượt qua các lực cơ thể cứng nhắc để nó có hình dạng cân bằng thủy tĩnh (gần tròn), ( c) chưa xóa vùng lân cận xung quanh quỹ đạo của nó và (d) không phải là vệ tinh.
3. Tất cả các vật thể khác, ngoại trừ các vệ tinh, quay quanh Mặt trời sẽ được gọi chung là “Các cơ quan hệ mặt trời nhỏ”.
VI. Tranh luận và khám phá vẫn tiếp tụcCác nhà thiên văn học và các nhà khoa học đã không nhất trí với các định nghĩa này. Đối với một số người có vẻ như sơ đồ phân loại được thiết kế để giới hạn số lượng hành tinh; đối với những người khác, nó không đầy đủ và các điều khoản không rõ ràng. Một số nhà thiên văn học cho rằng vị trí (bối cảnh) rất quan trọng, đặc biệt là trong việc tìm hiểu sự hình thành và tiến hóa của hệ mặt trời.
Một ý tưởng là chỉ cần định nghĩa một hành tinh là một vật thể tự nhiên trong không gian đủ lớn để tạo ra lực hấp dẫn để làm cho nó gần như hình cầu. Nhưng một số nhà khoa học phản đối rằng định nghĩa đơn giản này không tính đến mức độ tròn có thể đo được là cần thiết để một đối tượng được coi là tròn. Trên thực tế, thường rất khó để xác định chính xác hình dạng của một số vật thể ở xa. Những người khác lập luận rằng vị trí của một vật thể hoặc vật thể được làm từ vật chất gì và không nên có mối quan tâm với động lực học; nghĩa là, có hay không một vật thể quét lên hoặc phân tán những người hàng xóm trực tiếp của nó, hoặc giữ chúng trong quỹ đạo ổn định.
Khi kiến thức của chúng ta đào sâu và mở rộng, vũ trụ càng phức tạp và hấp dẫn hơn xuất hiện. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hàng trăm hành tinh ngoài hệ mặt trời, hoặc ngoại hành tinh, nằm bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta; có thể có hàng tỷ trong một mình Dải Ngân Hà và một số có thể ở được (có điều kiện thuận lợi cho cuộc sống). Liệu các định nghĩa về hành tinh của chúng ta có thể được áp dụng cho các đối tượng mới được tìm thấy này hay không vẫn cần xem xét.
