Sao Diêm Vương, là hành tinh lùn nặng thứ hai đã được biết trong Hệ Mặt Trời (sau Eris) và là vật thể nặng thứ mười trực tiếp quay quanh Mặt Trời.
Trước kia nó từng được xếp hạng là một hành tinh, sao Diêm Vương hiện được coi là thành viên lớn nhất của một vùng riêng biệt được gọi là Vành đai Kuiper.
Sao Diêm Vương và vệ tinh lớn nhất của nó, Charon, thường được coi là một hệ đôi bởi khối tâm của các quỹ đạo của chúng không nằm trong bất kỳ một vật thể nào.
Từ khi được phát hiện năm 1930 cho tới tận năm 2006, Sao Diêm Vương vẫn được tính là hành tinh thứ chín của Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, nhiều vật thể tương tự Sao Diêm Vương đã được phát hiện ở phía ngoài Hệ Mặt Trời, đáng chú ý nhất là vật thể đĩa phân tán Eris, có khối lượng lớn hơn Sao Diêm Vương 27%. Ngày 24 tháng 8 năm 2006 Liên đoàn Thiên văn Quốc tế đã lần đầu tiên định nghĩa "hành tinh". Định nghĩa này không bao gồm Sao Diêm Vương, nó bị Liên đoàn Thiên văn Quốc tế xếp loại lại như một thành viên của loại mới là các hành tinh lùn cùng với Eris và Ceres.
Cấu tạo của sao Diêm Vương
Tương tự như các thành viên khác của vành đai này, nó chủ yếu gồm đá với băng và có kích thước khá nhỏ: xấp xỉ một phần năm khối lượng và một phần ba thể tích Mặt Trăng của Trái Đất.
Sao Diêm Vương với màu gần đúng, chụp bởi New Horizons.
Khí quyển của sao Diêm Vương
Khí quyển Pluto là lớp khí mỏng thành phần gồm khí nitơ, mêtan, và cacbon mônôxít. Chúng có nguồn gốc từ băng trên bề mặt bốc hơi tạo thành. Áp suất bề mặt trong khí quyển thay đổi từ 6,5 tới 24 μbar.
Người ta cho rằng quỹ đạo elip dẹt của Pluto có ảnh hưởng lớn đến khí quyển của nó: khi Diêm Vương Tinh chuyển động ra xa Mặt Trời, bầu khí quyển của nó bị đóng băng dần và rơi trở lại bề mặt. Khi Pluto đến gần Mặt Trời hơn, nhiệt độ bề mặt tăng lên, băng trên bề mặt thăng hoa thành khí.
Kích thước và khối lượng của sao Diêm Vương
Sao Diêm Vương không những nhỏ hơn tất cả các hành tinh khác trong Thái Dương Hệ mà còn nhỏ hơn các vệ tinh sau đây: Ganymede, Titan, Callisto, Io, Mặt Trăng, Europa và Triton. Trong khi đó, Sao Diêm Vương lại lớn hơn tất cả các tiểu hành tinh của vòng đai chính, giữa Sao Hoả và Sao Mộc, hay của vòng đai Kuiper. Điều này làm cho các nhà khoa học tin rằng Sao Diêm Vương không phải là một hành tinh chính thức mà thuộc một loại thiên thể nhiều người gọi là plutino – loại hành tinh nhỏ giống Pluto.
Quỹ đạo của sao Diêm Vương
Quỹ đạo của Sao Diêm Vương khác với các hành tinh khác do có độ nghiêng quỹ đạo >17° và tâm sai ~0,25. Chỉ quỹ đạo của Sao Thủycó độ nghiêng đáng kể là ~7° và tâm sai là ~0,2; còn các hành tinh khác thì có quỹ đạo elip với tâm sai rất bé. Tâm sai lớn có nghĩa là một phần của quỹ đạo Sao Diêm Vương gần với Mặt Trời hơn quỹ đạo của Sao Hải Vương. Khi đến gần điểm cận nhật, Sao Diêm Vương ở gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương.
Quỹ đạo tránh sao Hải Vương
Dù rõ ràng quỹ đạo của Sao Diêm Vương cắt quỹ đạo Sao Hải Vương khi quan sát trực tiếp từ phía trên hoàng đạo, hai vật thể này không thể va chạm. Điều này bởi các quỹ đạo của chúng được sắp thẳng hàng sao cho Sao Diêm Vương và Sao Hải Vương không bao giờ tiếp cận gần. Nhiều yếu tố tác động tới việc này.
Bề mặt Pluto với bầu khí quyển sương mù, vệ tinh Charon và Mặt Trời trên bầu trời.
Vệ tinh của sao Hải Vương
Sao Diêm Vương có năm vệ tinh tự nhiên đã được biết: Charon, lần đầu được xác định năm 1978 bởi nhà thiên văn học James Christy; và hai vệ tinh nhỏ hơn, Nix và Hydra, cả hai cùng được phát hiện năm 2005 và 2 vệ tinh nữa Kerberos & Styx.
Thám hiểm sao Diêm Vương
Sao Diêm Vương đặt ra những thách thức to lớn cho con tàu vũ trụ bởi khối lượng nhỏ và khoảng cách xa từ Trái Đất. Voyager 1 đáng nhẽ đã có thể tới Sao Diêm Vương, nhưng những người điều khiển thay vào đó đã chọn một chuyến bay ngang qua vệ tinh Titan của Sao Thổ khiến nó không thể có quỹ đạo ngang qua Sao Diêm Vương. Voyager 2 cũng không thể có quỹ đạo hợp lý để tới Sao Diêm Vương.
Tàu New Horizons được phóng thành công ngày 19 tháng 1 năm 2006 là tàu vũ trụ đầu tiên thám hiểm sao Diêm Vương.