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 24/8/2006. Theo đó, các hành tinh lùn:
Có quỹ đạo quanh Mặt Trời
Có khối lượng đủ lớn để trọng trường của chính nó thắng lực vật rắn, tạo nên hình dạng cân bằng thủy tĩnh (gần hình cầu)
Có những vật thể khác nằm trên quỹ đạo chưa được dọn sạch
Không phải là vệ tinh tự nhiên của một hành tinh, hay các vật thể khác trong hệ Mặt Trời.
Là vật thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, và là hành tinh lùn duy nhất nằm trong hệ mặt trời bên trong.
Ceres hình thành cùng với phần còn lại của hệ mặt trời khoảng 4,5 tỷ năm trước khi lực hấp dẫn kéo khí và bụi xoáy vào để trở thành một hành tinh lùn nhỏ. Các nhà khoa học mô tả Ceres là một "hành tinh phôi thai", có nghĩa là nó bắt đầu hình thành nhưng chưa hoàn thiện. Lực hấp dẫn mạnh của Sao Mộc gần đó đã ngăn cản nó trở thành một hành tinh hoàn chỉnh. Khoảng 4 tỷ năm trước, Ceres định cư tại vị trí hiện tại của nó giữa các mảnh còn sót lại của quá trình hình thành hành tinh trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc.
Với bán kính 296 dặm (476 km), Ceres bằng 1/13 bán kính của Trái Đất.
Ceres mất 1.682 ngày Trái Đất, hoặc 4,6 năm Trái Đất, để thực hiện một chuyến đi quanh Mặt Trời. Khi Ceres quay quanh Mặt Trời, nó hoàn thành một vòng quay sau mỗi 9 giờ, khiến ngày của nó trở thành một trong những ngày ngắn nhất trong hệ mặt trời.
Trục quay của Ceres chỉ nghiêng 4 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh Mặt trời. Điều đó có nghĩa là nó quay gần như thẳng đứng hoàn hảo và không trải qua các mùa như các hành tinh nghiêng hơn khác.
Giống với các hành tinh đất đá (Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa) hơn là các tiểu hành tinh lân cận, nhưng nó ít đặc hơn nhiều. Một trong những điểm tương đồng là phần bên trong có nhiều lớp, nhưng các lớp của Ceres không được xác định rõ ràng. Ceres có thể có lõi rắn và lớp phủ làm bằng nước đá.
Cấu trúc bên trong gồm:
Lớp vỏ ngoài dày (băng, muối, khoáng chất ngậm nước)
Chất lỏng giàu muối ( nước muối ) và đá
"Mantle" (đá ngậm nước)
Có thể bao gồm tới 25 phần trăm nước. Nếu điều đó đúng, Ceres có nhiều nước hơn Trái Đất.
Ceres được bao phủ bởi vô số hố nhỏ, trẻ, nhưng không có hố nào có đường kính lớn hơn 175 dặm (280 km). Điều này thật đáng ngạc nhiên, vì hành tinh lùn này hẳn đã bị nhiều tiểu hành tinh lớn va vào trong suốt vòng đời 4,5 tỷ năm của nó.
Ceres có bầu khí quyển rất mỏng và có bằng chứng cho thấy nó chứa hơi nước. Hơi nước có thể được tạo ra bởi núi lửa băng hoặc do băng gần bề mặt thăng hoa (biến đổi từ rắn sang khí).
Từng là hành tinh thứ 9 trong hệ mặt trời, nhưng đã được phân loại lại thành hành tinh lùn.
Hành tinh lùn Pluto là một thành viên của một nhóm các vật thể quay quanh một vùng giống như đĩa bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương được gọi là Vành đai Kuiper. Nó được hình thành vào đầu lịch sử hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm trước. Những thiên thể băng giá, đá này được gọi là các vật thể Vành đai Kuiper, các vật thể xuyên sao Hải Vương hoặc các plutoid.
Có đường kính xích đạo khoảng 1.477 dặm (2.377 km). Sao Diêm Vương có chiều rộng bằng khoảng 1/5 chiều rộng của Trái Đất và có đường kính khoảng hai phần ba đường kính của Mặt Trăng của Trái Đất
Có lẽ có lõi đá được bao quanh bởi lớp phủ băng nước. Những lớp băng thú vị như mêtan và nitơ phủ trên bề mặt. Do mật độ thấp hơn, khối lượng của Sao Diêm Vương chỉ bằng khoảng một phần sáu khối lượng của Mặt Trăng của Trái Đất.
Có núi, thung lũng, đồng bằng và miệng núi lửa.
Những ngọn núi cao nhất của Sao Diêm Vương cao từ 6.500 đến 9.800 feet (2 đến 3 km). Những ngọn núi này là những khối nước đá lớn, đôi khi có lớp khí đông lạnh như mê-tan. Những rãnh và thung lũng dài tới 370 dặm (600 km) làm tăng thêm những đặc điểm thú vị của hành tinh lùn xa xôi này.
Các đồng bằng nổi bật nhất được quan sát thấy trên Sao Diêm Vương dường như được tạo thành từ khí nitơ đông lạnh và không có hố va chạm. Những đồng bằng này cho thấy các cấu trúc gợi ý sự đối lưu (các khối vật liệu lưu thông lên xuống).
Sao Diêm Vương có bầu khí quyển mỏng, loãng, nở ra khi đến gần Mặt Trời hơn và sụp đổ khi di chuyển ra xa hơn – tương tự như sao chổi. Thành phần chính là nitơ phân tử, mặc dù các phân tử mêtan và carbon monoxide cũng đã được phát hiện.
Nhiệt độ trên sao Diêm Vương có thể lạnh tới -375 đến -400 độ F (-226 đến -240 độ C).
Khi ở gần Mặt Trời, băng bề mặt của nó chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí và bốc lên tạm thời tạo thành một bầu khí quyển mỏng. Lực hấp dẫn thấp của sao Diêm Vương (khoảng 6% của Trái Đất) khiến bầu khí quyển mở rộng hơn nhiều so với bầu khí quyển của hành tinh chúng ta. Sao Diêm Vương trở nên lạnh hơn nhiều vào thời điểm trong năm khi nó di chuyển ra xa Mặt Trời. Trong thời gian này, phần lớn bầu khí quyển của hành tinh có thể đóng băng và rơi xuống bề mặt dưới dạng tuyết.
Quỹ đạo hình elip của Sao Diêm Vương
Bất thường so với các hành tinh khác: nó vừa hình elip vừa nghiêng. Quỹ đạo hình bầu dục dài 248 năm của sao Diêm Vương có thể đưa nó đi xa tới 49,3 đơn vị thiên văn (AU) từ Mặt Trời, và gần tới 30 AU.
Từ năm 1979 đến năm 1999, sao Diêm Vương ở gần điểm cận nhật, khi nó gần Mặt Trời nhất. Trong thời gian này, sao Diêm Vương thực sự gần Mặt Trời hơn sao Hải Vương.
Một ngày trên sao Diêm Vương mất khoảng 153 giờ. Trục quay của nó nghiêng 57 độ so với mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt trời, do đó nó quay gần như nghiêng về một bên. Sao Diêm Vương cũng thể hiện sự quay ngược; quay từ đông sang tây giống như sao Kim và sao Thiên Vương.
Là 1 hành tinh lùn hình bầu dục, là một trong những vật thể lớn quay nhanh nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Tốc độ quay nhanh làm biến dạng hình dạng của Haumea, khiến hành tinh lùn này trông giống như một quả bóng đá.
Là một thành viên của một nhóm các vật thể quay quanh một vùng giống như đĩa bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương được gọi là Vành đai Kuiper. Vùng đất xa xôi này có hàng ngàn thế giới băng giá thu nhỏ được hình thành vào đầu lịch sử hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm trước. Những vật thể băng giá, đá này được gọi là các vật thể Vành đai Kuiper, các vật thể xuyên sao Hải Vương hoặc các sao lùn.
Với đường kính xích đạo khoảng 1.080 dặm (khoảng 1.740 km), Haumea có chiều rộng bằng khoảng 1/7 chiều rộng của Trái Đất. Nếu Trái Đất có kích thước bằng một đồng xu năm xu, Haumea sẽ to bằng một hạt vừng.
Các nhà thiên văn học tin rằng Haumea được tạo thành từ đá với lớp phủ băng, về bề mặt và bầu không khí của Haumea thì hiện tại chúng ta biết rất ít.
Haumea mất 285 năm Trái Đất để thực hiện một chuyến đi quanh Mặt Trời. Khi Haumea quay quanh Mặt Trời, nó hoàn thành một vòng quay sau mỗi 4 giờ, khiến nó trở thành một trong những vật thể lớn quay nhanh nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Có khả năng một vật thể lớn đã va chạm với Haumea hàng tỷ năm trước và khiến Haumea tự quay và tạo ra các mặt trăng của nó.
Makemake giữ vị trí quan trọng trong lịch sử nghiên cứu hệ mặt trời vì đây là một trong những thiên thể – cùng với Eris – thúc đẩy Liên minh Thiên văn Quốc tế xem xét lại định nghĩa về hành tinh và tạo ra nhóm hành tinh lùn mới.
Là một thành viên của một nhóm các vật thể quay quanh một vùng giống như đĩa bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương được gọi là Vành đai Kuiper. Vùng đất xa xôi này có hàng ngàn thế giới băng giá thu nhỏ, được hình thành vào đầu lịch sử hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm trước. Những thiên thể băng giá, đá này được gọi là các vật thể Vành đai Kuiper, các vật thể xuyên sao Hải Vương hoặc các sao lùn.
Với bán kính khoảng 444 dặm (715 km), Makemake bằng 1/9 bán kính của Trái Đất. Nếu Trái Đất có kích thước bằng một đồng xu năm xu, Makemake sẽ to bằng một hạt cải.
Các nhà khoa học biết rất ít về cấu trúc của Makemake.
Chúng ta không thể nhìn thấy quá nhiều chi tiết về bề mặt của Makemake từ khoảng cách xa như vậy, nhưng nó có vẻ có màu nâu đỏ, tương tự như sao Diêm Vương. Các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra mêtan và etan đông lạnh trên bề mặt của nó. Trên thực tế, những viên mêtan đông lạnh có đường kính lớn tới nửa inch (1 cm) có thể nằm trên bề mặt lạnh của Makemake.
Makemake có thể tạo ra một bầu khí quyển rất mỏng, nhiều khả năng được tạo thành từ nitơ, gần điểm cận nhật – khi nó ở gần Mặt trời nhất.
Quỹ đạo của Makemake bên ngoài Sao Hải Vương tương tự như quỹ đạo của Haumea . Các vị trí được tính đến ngày 1/1/2018
Makemake mất 305 năm Trái Đất để thực hiện một chuyến đi quanh Mặt Trời. Khi Makemake quay quanh Mặt Trời, nó hoàn thành một vòng quay sau mỗi 22 giờ rưỡi, khiến độ dài một ngày của nó tương tự như Trái Đất và Sao Hỏa.
Là một trong những hành tinh lùn lớn nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Nó có kích thước tương đương với Sao Diêm Vương, nhưng xa Mặt Trời gấp ba lần.
Là một thành viên của một nhóm các vật thể quay quanh một vùng giống như đĩa bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương được gọi là Vành đai Kuiper. Vùng đất xa xôi này có hàng ngàn thế giới băng giá thu nhỏ, được hình thành vào đầu lịch sử hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm trước. Những thiên thể băng giá, đá này được gọi là các vật thể Vành đai Kuiper, các vật thể xuyên sao Hải Vương hoặc các sao lùn.
Với đường kính xích đạo khoảng 1.500 dặm (2.400 km), Eris có chiều rộng bằng khoảng 1/5 Trái Đất. Eris, giống như Sao Diêm Vương, nhỏ hơn một chút so với Mặt Trăng của Trái Đất. Nếu Trái Đất có kích thước bằng một đồng xu năm xu, Eris sẽ to bằng một hạt bỏng ngô.
Chúng ta biết rất ít về cấu trúc bên trong của Eris.
Eris rất có thể có bề mặt đá giống như sao Diêm Vương. Các nhà khoa học cho rằng nhiệt độ bề mặt thay đổi từ khoảng -359 độ F (-217 độ C) đến -405 độ F (-243 độ C).
Hành tinh lùn thường ở rất xa Mặt trời đến mức bầu khí quyển của nó sụp đổ và đóng băng, rơi xuống bề mặt dưới dạng tuyết. Khi nó đến gần Mặt trời nhất trong quỹ đạo xa xôi của nó, bầu khí quyển tan ra.
Eris mất 557 năm Trái Đất để thực hiện một chuyến đi quanh Mặt Trời. Mặt phẳng quỹ đạo của Eris nằm ngoài mặt phẳng của các hành tinh trong hệ mặt trời và trải dài xa hơn vành đai Kuiper, một vùng mảnh vụn băng giá nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương.
Khi Eris quay quanh Mặt trời, nó hoàn thành một vòng quay trong mỗi 25,9 giờ, khiến độ dài một ngày của nó tương tự như của chúng ta.
Trục quay của Eris so với các hành tinh khác