Vào một đêm quang đãng, nếu ngước nhìn bầu trời, vật thể sáng nhất và lớn nhất mà chúng ta có thể nhìn thấy thường là mặt trăng. Trừ khi có sự hỗ trợ của kính thiên văn chất lượng cao, đây là vệ tinh tự nhiên duy nhất mà mắt người có thể quan sát được. Chính điều này khiến nhiều người có cái nhìn sai lệch về số lượng và mức độ phổ biến của các mặt trăng trong không gian.
Thực tế, trong khu vực vũ trụ của chúng ta có hàng trăm, thậm chí hàng nghìn vệ tinh tự nhiên, từ những khối đá không gian có kích thước bằng một thị trấn đến những vật thể khổng lồ có đủ tiêu chuẩn để được xem như một hành tinh.
Vậy hiện tại chúng ta đã phát hiện bao nhiêu mặt trăng trong hệ mặt trời? Câu trả lời tùy thuộc vào cách định nghĩa "mặt trăng".
Theo NASA, Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU) chính thức công nhận 416 vệ tinh hành tinh quay quanh tám hành tinh của hệ mặt trời. Ngoài ra, NASA cũng ghi nhận thêm 507 "vệ tinh thân nhỏ" – tức là các vệ tinh của các tiểu hành tinh và hành tinh lùn. Nếu tính cả hai loại, tổng số vệ tinh tự nhiên của hệ mặt trời hiện tại là 923, tính đến tháng 3/2025.
Sao thổ có ít nhất 274 mặt trăng - Nhiều nhất trong số các hành tinh trong hệ mặt trời. Ảnh: Getty.
Tuy nhiên, theo nhà thiên văn học Edward Ashton thuộc Viện Thiên văn học và Vật lý thiên văn Academia Sinica (Đài Loan), con số này có thể chỉ là “phần nổi của tảng băng chìm”. Trong vài năm gần đây, các nhà thiên văn học đã phát hiện hàng chục vệ tinh mới. Ông cho biết các tiến bộ công nghệ sẽ tiếp tục thúc đẩy tốc độ khám phá những mặt trăng mới trong tương lai gần.
Mặt trăng là gì?
"Ashton giải thích: “Định nghĩa đơn giản nhất của mặt trăng là một vật thể quay quanh một vật thể lớn hơn, không phải là ngôi sao.” Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng đây không phải là định nghĩa đầy đủ.
Ví dụ, hàng ngàn vệ tinh nhân tạo hiện đang quay quanh trái đất đáp ứng định nghĩa trên, nhưng chúng không được xem là mặt trăng do nguồn gốc không tự nhiên. Các vệ tinh nhân tạo này cũng có vòng đời hữu hạn, kết thúc bằng việc rơi trở lại và cháy trong bầu khí quyển trái đất.
Ngoài ra, một số vệ tinh tự nhiên như bán mặt trăng hoặc mặt trăng nhỏ cũng chỉ là vệ tinh tạm thời, không thực sự quay quanh hành tinh. Câu hỏi về kích thước cũng rất quan trọng. Nhà thiên văn học Brett Gladman (Đại học British Columbia, Canada) cho biết các hạt vành đai – những mảnh đá nhỏ quay quanh các hành tinh như sao thổ và sao thiên vương – tuy quay quanh hành tinh nhưng không được tính là mặt trăng. Ông cũng nhấn mạnh rằng những vật thể nhỏ hơn vài trăm feet, thường được gọi là "mặt trăng vành đai" hoặc "mặt trăng nhỏ", có định nghĩa rất mơ hồ và không được công nhận là mặt trăng chính thức.
Ngay cả các mặt trăng được công nhận cũng gây tranh cãi. Các mặt trăng hành tinh được chia thành hai nhóm: mặt trăng đều đặn – thường lớn hơn, có quỹ đạo tròn gần xích đạo hành tinh chủ; và mặt trăng không đều – nhỏ hơn, quỹ đạo lớn và hình elip hơn. Theo Hiệp hội Hành tinh, hiện có khoảng 20 mặt trăng đủ lớn để có hình dạng tròn do lực hấp dẫn của chính chúng.
Các mặt trăng của các hành tinh
Bắt đầu từ gần mặt trời nhất, sao thủy và sao kim đều không có mặt trăng thực sự do bị khối khí khổng lồ gần đó tước mất các vệ tinh tiềm năng từ lâu. Sao kim có một mặt trăng giả tên là Zoozve, nhưng không được tính vì nó quay quanh mặt trời chứ không phải sao kim.
Trái đất chỉ có một mặt trăng chính thức, tuy nhiên hành tinh này còn có ít nhất bảy mặt trăng bán nguyệt và đôi khi có thêm các mặt trăng nhỏ tồn tại trong khoảng một năm. Những vệ tinh này không được tính, nhưng một số nhà khoa học cho rằng chúng có thể trở thành các căn cứ tạm thời cho hành trình liên hành tinh của loài người.
Sao hỏa có hai vệ tinh nhỏ là Phobos và Deimos, đều có đường kính chỉ vài dặm và quay sát hành tinh đỏ. Phobos đang dần rơi vào quỹ đạo thấp hơn và dự đoán sẽ va chạm với sao hỏa trong tương lai – trừ khi bị xé nát trước đó.
Với các hành tinh khí khổng lồ, số lượng vệ tinh tăng vọt. Sao mộc hiện có 95 vệ tinh, trong đó có bốn vệ tinh lớn nổi tiếng: Callisto, Europa, Io và Ganymede – mặt trăng lớn nhất trong hệ mặt trời. Sao thổ thậm chí còn vượt xa với ít nhất 274 vệ tinh, bao gồm sáu vệ tinh lớn như Titan, Mimas và Enceladus.
Sao thiên vương và sao hải vương có lần lượt 28 và 16 vệ tinh, với tổng cộng bảy vệ tinh lớn.
Từ đầu năm 2023, các nhà thiên văn học đã phát hiện ít nhất 190 mặt trăng bất thường mới quanh sao thổ, 12 mặt trăng mới của sao mộc, hai mặt trăng của sao hải vương và một mặt trăng quanh sao thiên vương. Sự gia tăng đột ngột này được cho là nhờ các kính thiên văn hiện đại hơn, giúp phát hiện những mặt trăng nhỏ hơn, đặc biệt là các mặt trăng không đều.
Ashton tiết lộ rằng ông và các cộng sự vẫn đang chờ xác nhận từ IAU cho một số phát hiện mặt trăng mới của mình.
Ngoài ra, số lượng mặt trăng có thể tiếp tục tăng nếu chúng ta phát hiện thêm các hành tinh trong hệ mặt trời. Một ví dụ là "Hành tinh Chín" – hành tinh giả thuyết có thể tồn tại ở rìa xa của hệ Mặt Trời. Nếu tồn tại, nó có thể có nhiều vệ tinh quay quanh. Các nhà khoa học cũng suy đoán rằng một số hành tinh lang thang – bị mặt trời kéo vào từ không gian giữa các vì sao – cũng có thể có mặt trăng riêng.
Vệ tinh thân nhỏ
Con số 507 vệ tinh nhỏ mà NASA công bố vẫn chưa chắc chắn do số lượng tiểu hành tinh đang liên tục gia tăng. Một số tiểu hành tinh có thể có nhiều vệ tinh nhỏ khó phân biệt.
IAU ước tính rằng có hơn 100 hành tinh lùn khác đang chờ được khám phá ở rìa hệ mặt trời, và tất cả chúng đều có thể có vệ tinh. Ashton cho biết, tương tự như các vệ tinh của các hành tinh khổng lồ, chúng ta vẫn chưa khám phá phần lớn các vệ tinh của những thiên thể này. Tổng số có thể lên tới con số ngang bằng với số lượng mặt trăng hành tinh.
Tuy nhiên, không phải tất cả các nhà thiên văn học đều đồng tình. Gladman cho rằng do nhiều "vật thể chủ" vẫn chưa được biết rõ, nên rất khó để đưa ra con số chính xác.
Có thể có tổng cộng bao nhiêu mặt trăng?
Hiện đã có hơn 900 vệ tinh tự nhiên được ghi nhận trong hệ mặt trời. Tuy nhiên, con số này có thể tăng đáng kể trong tương lai gần.
Gladman cho biết, các nghiên cứu trước đây dự đoán có thể có hàng trăm, thậm chí hàng nghìn mặt trăng hành tinh nhỏ sẽ được phát hiện khi kính thiên văn tiếp tục cải tiến. Dù hiện tại vẫn có rất nhiều sự không chắc chắn về số lượng thực tế, các nhà nghiên cứu vẫn không ngần ngại đưa ra dự đoán.
Ashton cho rằng, tổng số mặt trăng trong hệ mặt trời có thể lên đến khoảng 10.000. Tuy nhiên, thời gian để tìm ra toàn bộ chúng vẫn là một ẩn số chưa có lời giải.
Bảo Ngọc (t/h)