Lịch sử khám phá hành tinh Sao Diêm Vương
Lịch sử khám phá sao Diêm Vương là một câu chuyện thiên văn dài và đầy bất trắc, đặc biệt là về việc phân loại các thiên thể. Sao Diêm Vương từng được coi là hành tinh thứ chín tính từ Mặt Trời cho đến khi được phân loại lại là hành tinh lùn. Việc khám phá này liên quan đến nhiều nhân vật và những phát hiện khoa học khác nhau kể từ đầu thế kỷ 20.
1. Khởi đầu cuộc điều tra và tìm kiếm Hành tinh X
Câu chuyện về sự khám phá ra sao Diêm Vương bắt đầu từ sự nghi ngờ của các nhà thiên văn học thế kỷ 19, William Henry Pickering và Percival Lowell, rằng có một hành tinh khác trong hệ mặt trời ở xa hơn sao Thiên Vương và sao Hải Vương, mà họ gọi là "Hành tinh X". Pickering đề xuất rằng một hành tinh lớn đang gây ra sự nhiễu loạn hấp dẫn trong quỹ đạo của sao Hải Vương và sao Thiên Vương, dẫn đến một số nỗ lực tìm kiếm hành tinh gây ảnh hưởng đến các quỹ đạo này.
Percival Lowell là một nhà thiên văn học người Mỹ, người đã thành lập Đài quan sát Lowell ở Flagstaff, Arizona vào năm 1894. Một trong những mục tiêu chính của đài quan sát là tìm kiếm Hành tinh X. Lowell và nhóm của ông đã tiến hành một cuộc tìm kiếm chuyên sâu từ năm 1906 đến năm 1916. Mặc dù họ đã thu thập được rất nhiều dữ liệu, nhưng họ không thể tìm thấy hành tinh này trong suốt cuộc đời của Lowell. Thật không may, Lowell đã qua đời vào năm 1916 mà không bao giờ biết rằng ông thực sự đã chụp ảnh Sao Diêm Vương trong một lần quan sát vào năm 1915, nhưng lại không nhận ra đó là một hành tinh.
2. Khám phá sao Diêm Vương bởi Clyde Tombaugh
Sau khi Lowell qua đời, việc tìm kiếm Hành tinh X vẫn tiếp tục tại Đài quan sát Lowell. Năm 1929, một nhà thiên văn học người Mỹ tên là Clyde Tombaugh, khi đó còn trẻ và thiếu kinh nghiệm nhưng đầy nhiệt huyết, được giao nhiệm vụ tiếp tục tìm kiếm hành tinh này. Tombaugh được giám đốc đài quan sát, Vesto Melvin Slipher, lựa chọn.
Tombaugh đã sử dụng một phương pháp tỉ mỉ và cẩn thận, so sánh các bức ảnh chụp cùng một bầu trời vào những đêm khác nhau để tìm kiếm sự dịch chuyển của các vật thể trong ảnh, từ đó phát hiện ra sự hiện diện của một hành tinh mới. Vào ngày 18 tháng 2 năm 1930, sau gần một năm quan sát và phân tích các hình ảnh, Tombaugh đã phát hiện thành công một vật thể di chuyển chậm qua chòm sao Song Tử.
Ngày 13 tháng 3 năm 1930, việc phát hiện ra một hành tinh mới được chính thức công bố, trùng với ngày sinh nhật lần thứ 75 của Percival Lowell. Vật thể này sau đó được Venetia Burney, một cô bé 11 tuổi người Anh, đặt tên là "Pluto", lấy cảm hứng từ vị thần cai quản thế giới ngầm của La Mã. Tên gọi này cũng bao gồm các chữ cái đầu PL, để tưởng nhớ Percival Lowell.
3. Đặc điểm ban đầu của Sao Diêm Vương và việc phân loại nó như một hành tinh
Kể từ khi được phát hiện lần đầu, Sao Diêm Vương đã là đối tượng của nhiều nghiên cứu nhằm hiểu rõ về kích thước, quỹ đạo và các đặc tính vật lý của nó. Ban đầu, người ta cho rằng Sao Diêm Vương lớn hơn đáng kể so với kích thước được phát hiện sau này. Điều này chủ yếu là do những hạn chế của các thiết bị quan sát thời bấy giờ.
Sao Diêm Vương được biết đến là có quỹ đạo hình elip rất lệch tâm và độ lệch tâm rất cao, khác với quỹ đạo của các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Sao Diêm Vương cũng có độ nghiêng lớn so với mặt phẳng hoàng đạo. Những đặc điểm quỹ đạo này khiến Sao Diêm Vương cắt ngang quỹ đạo của Sao Hải Vương trong một phần của quỹ đạo.
Năm 1978, các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng Sao Diêm Vương có một mặt trăng lớn tên là Charon, được đặt theo tên nhân vật thần thoại Hy Lạp có nhiệm vụ đưa linh hồn xuống thế giới ngầm. Việc phát hiện ra Charon đã cung cấp thông tin quan trọng về khối lượng của Sao Diêm Vương, hóa ra nhỏ hơn nhiều so với suy đoán trước đây. Người ta phát hiện ra rằng Charon và Sao Diêm Vương có chung một đặc điểm độc đáo là quay khóa, trong đó hai vật thể luôn hướng mặt vào nhau.
4. Sao Diêm Vương bị hạ cấp xuống thành hành tinh lùn
Khi công nghệ phát triển và các quan sát thiên văn được cải thiện, sự hiểu biết về Sao Diêm Vương ngày càng sâu sắc. Vào cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, việc phát hiện ra các vật thể lớn khác trong Vành đai Kuiper, chẳng hạn như Eris—lớn hơn cả Sao Diêm Vương—đã dẫn đến một cuộc tranh luận về định nghĩa của một hành tinh.
Năm 2006, Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU) đã tổ chức một cuộc bỏ phiếu về định nghĩa hành tinh. Một trong những tiêu chí quan trọng được đề xuất là hành tinh phải có khối lượng đủ lớn để dọn sạch quỹ đạo của nó khỏi các vật thể khác. Theo tiêu chí này, Sao Diêm Vương không đủ điều kiện là một hành tinh vì quỹ đạo của nó chưa dọn sạch Vành đai Kuiper khỏi các vật thể khác.
Kết quả là, Sao Diêm Vương được phân loại lại là "hành tinh lùn". Quyết định này đã gây ra cuộc tranh luận gay gắt và những phản ứng đầy cảm xúc từ công chúng và cộng đồng khoa học. Tuy nhiên, sự phân loại này cũng mở ra những chân trời mới trong hiểu biết của chúng ta về các hành tinh lùn và các vật thể xuyên Sao Hải Vương khác.
5. Sứ mệnh Chân trời mới
Một trong những cột mốc quan trọng nhất trong nghiên cứu về Sao Diêm Vương là sự phóng và thành công của sứ mệnh New Horizons của NASA. Tàu thăm dò được phóng vào ngày 19 tháng 1 năm 2006 và đạt đến điểm gần Sao Diêm Vương nhất vào ngày 14 tháng 7 năm 2015, sau hành trình kéo dài gần một thập kỷ.
Tàu New Horizons đã cung cấp những hình ảnh và dữ liệu vô cùng chi tiết về Sao Diêm Vương và các vệ tinh của nó, bao gồm cả Charon. Những hình ảnh này đã hé lộ bề mặt phức tạp của Sao Diêm Vương, với những ngọn núi băng, đồng bằng nitơ đóng băng và các hình dạng địa chất do hoạt động bên trong gây ra. Dữ liệu từ New Horizons cho thấy Sao Diêm Vương hoạt động địa chất mạnh mẽ hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Sự kết luận
Lịch sử khám phá sao Diêm Vương rất dài, bao gồm các phát hiện, nghiên cứu và những thay đổi trong hiểu biết khoa học về vũ trụ của chúng ta. Mặc dù sao Diêm Vương có thể không còn được phân loại là một hành tinh lớn, nhưng việc phát hiện và nghiên cứu nó đã đóng góp đáng kể vào sự hiểu biết của chúng ta về hệ mặt trời và các vật thể ngoài sao Hải Vương. Phát hiện sao Diêm Vương của Clyde Tombaugh là một ví dụ điển hình về sự tận tâm khoa học và tính nghiêm ngặt trong quan sát, để lại một di sản tiếp tục làm giàu cho nền khoa học hiện đại.
