Trang 1

Sao chổi



Sao chổi West, với đuôi bụi màu trắng và đuôi khí màu xanh lam, bay trên bầu trời vào
tháng 3 năm 1976.

Sao chổi là một thiên thể gần giống một tiểu hành tinh nhưng không cấu tạo nhiều từ đất đá,
mà chủ yếu là băng. Nó được miêu tả bởi một số chuyên gia bằng cụm từ "quả bóng tuyết
bẩn" vì nó chứa cácbonníc, mêtan và nước đóng băng lẫn với bụi và các khoáng chất. Đa
phần các sao chổi có quỹ đạo elíp rất dẹt, một số có viễn điểm quỹ đạo xa hơn nhiều so với
Diêm Vương Tinh.
Quỹ đạo của sao chổi còn khác biệt so với các vật thể khác trong Hệ Mặt Trời ở chỗ chúng
không nằm gần mặt phẳng hoàng đạo mà phân bố ngẫu nhiên toàn không gian. Nhiều sao
chổi có viễn điểm nằm ở vùng gọi là Đám Oort. Đây là nơi xuất phát của các sao chổi, một
vùng hình vỏ cầu, gồm các vật chất để lại từ thủa Hệ Mặt Trời mới bắt đầu hình thành. Vật
chất ở đây nằm quá xa nên chịu rất ít lực hấp dẫn từ trung tâm, đã không rơi vào đĩa tiền
Mặt Trời, để trở thành Mặt Trời và các hành tinh. Tại đây nhiệt độ cũng rất thấp khiến các
chất như cácbonníc, mêtan và nước đều bị đóng băng. Thỉnh thoảng một vài va chạm hay
nhiễu loạn quỹ đạo đưa một số mảnh vật chất bay vào trung tâm. Khi lại gần Mặt Trời, nhiệt
độ tăng làm vật chất của sao chổi bốc hơi và, dưới áp suất của gió Mặt Trời, tạo nên các đuôi
bụi và đuôi khí, trông giống như tên gọi của chúng, có hình cái chổi.

Trang 1

Đôi khi cũng có những sao chổi có mang hai đuôi rõ rệt, nhìn thấy bằng mắt thường: Đuôi
dài ở phía đối diện với Mặt Trời, và đuôi ngắn hướng thẳng về phía Mặt Trời. Nguyên nhân
là do: Khi ở cự ly đủ gần, sức công phá của tia Mặt Trời lên bề mặt sao chổi mạnh mẽ đến độ

làm cho vật chất trong sao chổi bùng nổ mãnh liệt và bắn ra xa. Gió mặt trời không đẩy hết
đám mây bụi khí này về phía sau mà còn lại cái đuôi ngắn này.
Các sao chổi chứa đựng vật chất của thời kỳ khai sinh Hệ Mặt Trời, do vậy, đối với các nhà
khoa học, chúng là đối tượng nghiên cứu quý báu để trả lời những câu hỏi về quá trình tiến
hóa của Hệ Mặt Trời chúng ta, cũng như các hệ hành tinh khác trong vũ trụ. Đã có những
chuyến thám hiểm bằng tàu vũ trụ để tiếp cận trực tiếp với sao chổi như tàu Deep Impact.

Lịch sử khám phá
Thuở sơ khai


Thảm Bayeux, thế kỷ 11, miêu tả về quan sát sao chổi Halley năm 1066
Theo các thẻ khắc trên xương của người Trung Hoa cổ đại, sự hiện diện của sao chổi đã được
con người biết đến từ nhiều nghìn năm trước. Người Trung Quốc cổ xưa cho rằng sao chổi
mang đến điềm xấu, báo trước sự nguy hiểm tính mạng cho vua chúa hay quan lại. Tuy
nhiên trong sách Thiên luận, Tuân Tử (313-230 TCN) đã bác bỏ điều mê tín này. Trong lịch
sử văn minh Hy Lạp và Ả Rập, sao chổi từng được coi là sự tấn công của thiên đàng xuống
trần gian. Các ghi chép về "sao rơi" trong các sách Gilgamesh, Sách Khải Huyền và sách
Enoch có thể đã nói đến sao chổi hay sao băng.
Trong quyển sách đầu tay Khí tượng học, Aristotle nhận xét về các sao chổi bay qua bay lại
trên bầu trời phương Tây suốt hai nghìn năm. Ông đã lật lại quan niệm của một số nhà triết

Trang 1

học đi trước miêu tả các sao chổi là các hành tinh, hay các hiện tượng liên quan đến các hành
tinh. Ông dựa trên quan sát về chuyển động của các hành tinh nằm gần mặt phẳng hoàng
đạo, trong khi các sao chổi có thể xuất hiện từ bất cứ nơi nào, để đi đến kết luận rằng sao
chổi là các hiện tượng xảy ra trên tầng cao khí quyển Trái Đất, nơi mà các luồng khí nóng và
khô tập trung và thỉnh thoảng bùng cháy. Ông mở rộng cơ chế này để giải thích cho cả sao
băng, cực quang và, thậm chí, cả Ngân Hà.

Các nhà hiền triết sau này đã tranh luận về quan điểm về sao chổi trên. Seneca Trẻ, trong
sách Các Câu hỏi về Tự nhiên, đã quan sát thấy các sao chổi bay qua lại theo quỹ đạo đều
đặn, không bị ảnh hưởng bởi gió, một đặc tính của hiện tượng vũ trụ hơn là hiện tượng khí
quyển. Mặc dù ông cũng đồng ý rằng các hành tinh đều di chuyển gần mặt phẳng hoàng đạo,
ông thấy không có lý do nào ngăn cản các vật thể giống hành tinh có thể di chuyển ở các
vùng trời khác, và rằng kiến thức của con người về vũ trụ còn hạn hẹp. Tuy nhiên, cách nhìn
của Aristotle đã vẫn có ảnh hưởng sâu; cho đến tận thế kỷ 16 người ta mới chứng minh được
rằng sao chổi là hiện tượng nằm ngoài khí quyển.
Năm 1577, một sao chổi sáng đã được quan sát trong suốt vài tháng. Nhà thiên văn học Đan
Mạch Tycho Brahe đã sử dụng các đo đạc về vị trí sao chổi này của ông và của những người
quan sát ở các nơi cách xa, để thu được kết quả là sao chổi có thị sai rất nhỏ, đến mức không
đo được. Với độ chính xác của các phép đo đạc lúc đó, đây là bằng chứng cho thấy sao chổi
này phải cách Trái Đất ít nhất hơn 4 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng.
Tính toán quỹ đạo
Từ sau thế kỷ 16, mặc dù sao chổi đã được chứng tỏ là các hiện tượng trong vũ trụ, câu hỏi
về việc chúng di chuyển như nào vẫn là chủ đề gây tranh cãi trong suốt một thế kỷ sau đó.
Ngay cả sau khi Johannes Kepler đã xác định vào năm 1609 rằng các hành tinh di chuyển
quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elíp, ông cũng đã lưỡng lự khi áp dụng các định luật của
chuyển động hành tinh cho các vật thể khác; ông đã tin rằng sao chổi di chuyển giữa các
hành tinh theo đường thẳng. Galileo Galilei, mặc dù là một người theo chủ nghĩa của
Nicolaus Copernicus, đã bác bỏ đo đạc về thị sai của Tycho và tin vào cách giải thích của
Aristotle về các sao chổi bay theo đường thẳng trong khí quyển.
Người đầu tiên gợi ý áp dụng các định luật Kepler cho các sao chổi là William Lower vào
năm 1610. Trong các thập kỷ tiếp theo, các nhà thiên văn như Pierre Petit, Giovanni Borelli,
Adrien Auzout, Robert Hooke và Jean-Dominique Cassini đều khẳng định sao chổi bay vòng
qua Mặt Trời theo quỹ đạo elíp hay parabol. Trong khi một số khác, như Christian Huygens
và Johannes Hevelius, ủng hộ chuyển động thẳng của sao chổi.

Trang 1




Quỹ đạo của sao chổi năm 1680, khớp với một hình parabol, được vẽ trong cuốn sách
Principia của Isaac Newton.
Vấn đề được giải quyết bởi khám phá của Gottfried Kirch về một sao chổi sáng vào ngày 14
tháng 11 năm 1680. Các nhà thiên văn khắp Châu Âu đã theo dõi và đo đạc đường đi của sao
chổi này suốt nhiều tháng. Trong quyển Principia Mathematica, viết năm 1687, Isaac Newton
đã chứng minh rằng một vật thể chuyển động dưới tác động theo hàm nghịch đảo bình
phương của lực vạn vật hấp dẫn phải đi theo quỹ đạo giống như một đường cắt hình nón, và
ông đã cho thấy cách khớp đo đạc quỹ đạo của sao chổi vào một hình parabol, sử dụng sao
chổi năm 1680 như một ví dụ.
Năm 1705, Edmond Halley sử dụng phương pháp của Newton cho 24 hiện tượng sao chổi đã
xảy ra từ năm 1337 đến năm 1698. Ông nhận thấy 3 trong số đó, sao chổi của các năm 1531,
1607 và 1682, có các tham số quỹ đạo rất giống nhau, và ông còn phát hiện ra sự sai khác
chút xíu giữa các quỹ đạo là do ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ Sao Mộc và Sao Thổ. Tin
tưởng rằng 3 hiện tượng trên đều thuộc về một sao chổi, ông tiên đoán nó sẽ quay trở lại
khoảng năm 1758 đến 1759. (Trước đó, Robert Hooke đã xác định hiện tượng năm 1664 và
năm 1618 thuộc về một sao chổi, còn Jean-Dominique Cassini đã nghi ngờ sự giống nhau của
3 hiện tượng năm 1577, 1665 và 1680; nhưng cả hai đều sai.) Tiên đoán về ngày quay lại của
sao chổi của Halley sau đó đã được tính chính xác lại bởi một nhóm các nhà toán học Pháp:
Alexis Clairaut, Joseph Lalande và Nicole-Reine Lepaute. Họ đã tiên đoán ngày mà sao chổi
này ở cận điểm quỹ đạo vào năm 1759, với sai số khoảng một tháng. Khi sao chổi quay lại
như đã đoán trước, nó được đặt tên sao chổi Halley (tên chính thức của nó là 1P/Halley).
Ngày quay lại trong thế kỷ 21 của nó là năm 2061.
Trong số các sao chổi có chu kỳ đủ ngắn để có thể được ghi chép nhiều lần trong lịch sử, sao
chổi Halley còn đặc biệt ở chỗ nó luôn giữ độ sáng cao đủ để quan sát được bằng mắt
thường. Từ khi tiên đoán về quỹ đạo tuần hoàn của sao chổi Halley được công nhận, nhiều
sao chổi có chu kỳ lặp lại đã được quan sát bằng kính viễn vọng. Sao chổi thứ hai được phát
hiện có quay trở lại là sao chổi Encke (tên chính thức 2P/Encke). Trong khoảng những năm
1819 đến 1821, nhà toán học và vật lý học Đức Johann Franz Encke đã tính toán quỹ đạo cho

một loạt các hiện tượng sao chổi những năm 1786, 1795, 1805 và 1818, rồi đi đến kết luận
rằng chúng đều thuộc về một sao chổi; ông đã tiên đoán chính xác ngày quay lại của nó vào
năm 1822. Đến những năm 1900, 17 sao chổi đã được quan sát là đã đi qua cận điểm ít nhất
hai lần, và do đó được xếp loại sao chổi tuần hoàn. Đến tháng 1 năm 2005, con số này là 164,

Trang 1

mặc dù một vài trong số đó đã mất tích hoặc bị phá hủy trong các va chạm với các thiên thể
khác.
Nghiên cứu cấu trúc
Isaac Newton đã miêu tả sao chổi như một vật thể rắn chắc nén đặc. Nói một cách khác, nó là
một dạng hành tinh chuyển động theo quỹ đạo rất méo, đến từ mọi phương với một mức độ
tự do cao, giữ nguyên chuyển động ngay cả khi đi qua giữa các hành tinh; các đuôi của
chúng là các luồng hơi mỏng phát ra từ phần đầu, tức hạt nhân của sao chổi, bùng cháy hay
bị đun nóng bởi năng lượng từ Mặt Trời. Sao chổi cũng gợi ý cho Newton một kết luận
dường như là tất yếu sự về sự bảo toàn của nước và hơi ẩm trên hành tinh: từ những hạt
nuớc và hơi ẩm, sinh ra các cây cỏ, chúng tăng trưởng khi hút nước, đến lúc chết và thối rữa,
chúng trở thành đất khô. Như vậy đất khô sẽ ngày càng nhiều lên, còn độ ẩm luôn giảm đi,
đến một lúc sẽ bay hơi hết, nếu không có nguồn nào cung cấp. Newton cho rằng nguồn cung
cấp này đến từ sao chổi, làm nên nguồn sống tinh tế nhất cho không khí, cần thiết cho sự
sống và sự tồn tại của mọi loài.
Một nhiệm vụ khác của sao chổi mà Newton phỏng đoán là chúng mang đến nhiên liệu cho
Mặt Trời, bù đắp sự tiêu thụ năng lượng của Mặt Trời bằng dòng sao chổi cháy sáng đến từ
mọi phương.


Mô tả của họa sĩ về chuyến thám hiểm sao chổi Tempel 1 của tàu Deep Impact năm 2005
Từ thế kỷ 18, nhiều nhà khoa học đã có những giả thuyết khá chính xác về thành phần cấu
tạo của sao chổi. Năm 1755, Immanuel Kant giả định rằng sao chổi cấu tạo từ những vật chất
rất dễ thăng hoa, các hơi bay ra tạo nên đuôi sáng rực rỡ khi đến gần cận điểm. Năm 1836,

nhà toán học Đức Friedrich Wilhelm Bessel, sau khi quan sát luồng hơi thoát ra từ sao chổi
Halley năm 1835, giả định rằng phản lực của vật liệu bốc hơi ra có thể đủ mạnh để thay đổi
quỹ đạo của sao chổi và cho rằng chuyển động không tuân thủ luật lệ trong trọng trường của
sao chổi Encke có gốc rễ từ cơ chế này.

Trang 1

Tuy nhiên, một khám phá liên quan đến sao chổi sau đó đã che phủ các ý tưởng này trong
suốt một thế kỷ. Từ khoảng những năm 1864 đến 1866 nhà thiên văn Ý Giovanni
Schiaparelli đã tính toán quỹ đạo của các sao băng Perseid, rồi dựa vào các sự tương đồng về
quỹ đạo, đã giả định chính xác rằng các sao băng Perseid là các mảnh vỡ của sao chổi Swift-
Tuttle. Mối liên hệ giữa sao chổi và sao băng đã tiếp tục trở nên nóng hổi vào năm 1872 khi
một luồng sao băng lớn xuất hiện tại quỹ đạo của sao chổi Biela, một sao chổi đã được quan
sát bị phân thành hai mảnh khi xuất hiện năm 1846 và đã biến mất từ năm 1852. Một mô
hình mang tên "rãnh sỏi" về cấu trúc sao chổi đã hình thành, miêu tả sao chổi như một đống
sỏi đá, gắn kết lỏng lẻo trong vỏ băng tuyết.
Đến giữa thế kỷ 20, mô hình này bắt đầu thể hiện nhiều điểm yếu: ví dụ, nó không giải thích
được tại sao một vật thể chứa lớp vỏ băng mỏng có thể sản sinh đủ hơi nước bốc ra thành
đuôi rực rỡ trong nhiều vòng bay qua Mặt Trời như vậy. Năm 1950, Fred Lawrence
Whipple đề nghị thay mô hình các hòn sỏi nằm trong vỏ băng bằng một tảng băng lớn có lẫn
bụi và sỏi đá. Mô hình "quả bóng tuyết bẩn" này sau đó nhanh chóng nhận được sự chấp
thuận rộng rãi. Nó được xác nhận sau một loạt chuyến thám hiểm bằng tàu vũ trụ (bao gồm
tàu Giotto của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và tàu Vega 1 và Vega 2 của Liên Xô) bay qua đầu
của sao chổi Halley năm 1986 để chụp ảnh hạt nhân và quan sát luồng hơi phụt ra sau đuôi.
Tàu Deep Space 1 của Mỹ đã bay qua hạt nhân của sao chổi Borrelly ngày 21 tháng 9 năm
2001 và xác minh rằng các đặc điểm của sao chổi Halley cũng có thể tìm thấy ở các sao chổi
khác.
Các chuyến du hành đang và sẽ xảy ra tiếp tục mang đến nhiều thông tin về cấu tạo sao chổi.
Tàu Stardust, phóng vào tháng 2 năm 1999, đã thu thập các hạt bụi của phần đầu sao chổi
Wild 2 vào tháng 1 năm 2004, và sẽ đưa mẫu vật về Trái Đất năm 2006. Tháng 7 năm 2005,

tàu Deep Impact bắn phá một hố trên sao chổi Tempel 1 để nghiên cứu cấu trúc bên trong
của nó. Năm 2014, tàu Rosetta sẽ bay vòng quanh sao chổi Churyumov-Gerasimenko và đặt
lên bề mặt nó một trạm nghiên cứu.
Đặc điểm



Trang 1

Sao chổi có quỹ đạo rất dẹt. Khi đến gần Mặt Trời, sao chổi mới tỏa sáng, và thể hiện hai
đuôi: đuôi bụi và đuôi khí
Sao chổi cấu tạo từ cácboníc mêtan và nước đóng băng lẫn với các hợp chất hữu cơ cao phân
tử và các khoáng chất khác. Chúng bay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo rất dẹt và trong phần
lớn cuộc đời nằm ở rất xa Mặt Trời, trong trạng thái đóng băng tại nhiệt độ thấp. Khi sao
chổi tiến về gần Mặt Trời, tức là vào vòng trong Hệ Mặt Trời, bức xạ điện từ của Mặt Trời
khiến các lớp băng bên ngoài bắt đầu thăng hoa. Dòng bụi và khí bay ra tạo nên một bầu
"khí quyển" lớn nhưng rất loãng bao quanh sao chổi gọi là phần đầu sao chổi. Tiến gần
thêm, áp suất bức xạ và gió Mặt Trời thổi vào bầu khí quyển này kéo dài nó ra thành hai
đuôi khồng lồ. Bụi và khí tạo hai đuôi riêng rẽ, chĩa về hai phương hơi lệch nhau; các hạt bụi
có khối lượng lớn không dễ bị gió Mặt Trời tác động, chỉ bị tách rời khỏi phần đầu của sao
chổi và bay chậm lại trên quỹ đạo ngay sau phần đầu (do đó đuôi bụi cong theo đường cong
của quỹ đạo) còn đuôi khí (đúng hơn là khí đã bị ion hóa) chứa các hạt ion nhẹ, dễ dàng bị
gió Mặt Trời thổi theo phương nối thẳng đến Mặt Trời, và sau đó chúng đi theo đường sức
từ trong không gian thay cho đường quỹ đạo. Hạt nhân sao chổi nằm lại bên trong là những
khoáng chất nặng, hay chất hữu cơ cao phân tử, chỉ có đường kính khoảng 50 km. Trong khi
đó phần đầu sao chổi có thể lớn hơn cả Mặt Trời, còn đuôi sao chổi có thể kéo dài đến cỡ một
đơn vị thiên văn hoặc hơn.
Cả phần đầu và đuôi, hình thành khi sao chổi đi vào vòng trong Hệ Mặt Trời, đều được
chiếu sáng bởi Mặt Trời và có thể trở nên rực rỡ cho quan sát từ Trái Đất. Đuôi bụi tán xạ
trực tiếp ánh nắng theo cơ chế Mie, tạo nên màu trắng, còn đuôi khí bị ion hóa phát ra

photon năng lượng cao, có quang phổ thiên về màu xanh lam. Thực tế là đa số sao chổi sáng
yếu đến mức chỉ quan sát được qua kính viễn vọng. Mỗi thập kỷ, chỉ có vài sao chổi đủ sáng
cho quan sát bằng mắt thường. Trước khi có kính thiên văn, các sao chổi dường như đột
ngột xuất hiện rồi đột ngột biến mất trên bầu trời.
Một điều có thể gây ngạc nhiên là các hạt nhân của sao chổi thuộc vào hàng các vật thể đen
nhất trong Hệ Mặt Trời. Tàu Giotto đo được hạt nhân của sao chổi Halley phản xạ lại 4%
ánh sáng chiếu đến, còn tàu Deep Space 1 tìm thấy sao chổi Borrelly chỉ có hệ số phản xạ
khoảng 2,4% đến 3%; để so sánh, nhựa đường phản xạ 7% ánh sáng. Có thể lý giải bề mặt
tối này qua cấu tạo của hạt nhân gồm chủ yếu các hợp chất hữu cơ. Sức nóng của Mặt Trời
làm bốc hơi các hợp chất nhẹ, để lại các phân tử nặng có chuỗi hữu cơ rất dài thường có xu
hướng sẫm màu, như tro hay dầu thô. Màu đen của sao chổi tạo nên khả năng hấp thụ nhiệt
mạnh, tăng cường quá trình bốc hơi các chất khí.
Năm 1996, sao chổi được phát hiện là có phát ra tia X. Các tia này đã gây một sự ngạc nhiên
cho các nhà khoa học vì chưa ai tiên đoán điều này trước đó. Cơ chế phát ra tia X có thể
được giải thích dựa vào tương tác giữa sao chổi và gió Mặt Trời: khi các ion bay từ Mặt Trời
qua đuôi sao chổi, chúng va chạm vào các nguyên tử hay phân tử trong đuôi này. Trong các
va chạm, các ion tích điện dương sẽ bắt lấy một hoặc vài điện tử của đuôi sao chổi. Đuôi sao
chổi bị ion hóa, còn các điện tử bị rơi vào ion đến từ Mặt Trời phát ra photon có tần số thuộc
vùng cực tím hay X quang.

Trang 1

Quỹ đạo


Biểu đồ tần xuất viễn điểm quỹ đạo của các sao chổi năm 2005 cho thấy nhiều sao chổi tập
trung gần Sao Mộc.
Theo quỹ đạo, sao chổi được phân chia thành các loại: sao chổi ngắn hạn có chu kỳ quỹ đạo
ít hơn 200 năm, sao chổi dài hạn có chu kỳ quỹ đạo lớn hơn, nhưng vẫn quay trở lại, và sao
chổi thoáng qua có quỹ đạo parabol hay hyperbol chỉ bay ngang qua Mặt Trời một lần và sẽ

ra đi mãi mãi sau đó. Ví dụ về sao chổi ngắn hạn, có sao chổi Encke có quỹ đạo nhỏ bé,
không bao giờ ra xa Mặt Trời hơn Sao Mộc.
Như mọi thiên thể chuyển động trên quỹ đạo dưới tác dụng của lực hấp dẫn, các sao chổi
chuyển động nhanh nhất tại cận điểm quỹ đạo và chậm nhất tại viễn điểm quỹ đạo.
Do các sao chổi có khối lượng nhỏ, khi chúng bay ngang qua các hành tinh lớn, quỹ đạo của
chúng dễ bị nhiễu loạn. Với các sao chổi ngắn hạn, kết quả của sự nhiễu loạn này, về lâu dài,
khiến cho viễn điểm quỹ đạo của chúng trùng với bán kính quỹ đạo của các hành tinh lớn,
trong đó nhóm sao chổi nằm gần Sao Mộc có số lượng lớn nhất, như thể hiện biểu đồ tần
xuất. Sao Mộc là nguồn gây nhiễu loạn mạnh nhất, vì khối lượng của nó lớn gấp đôi khối
lượng tổng cộng của các hành tinh khác, và nó chuyển động nhanh hơn các hành tinh lớn
khác. Các sao chổi dài hạn cũng thường xuyên bị nhiễu loạn khi đi ngang qua các hành tinh
lớn.
Các tương tác hấp dẫn này khiến cho việc tính toán dự đoán quỹ đạo của nhiều sao chổi trở
nên khó khăn. Nhiều sao chổi được quan sát từ nhiều thập kỷ trước đã bị mất tích, vì quỹ
đạo của chúng đã thay đổi và người ta không dự đoán được vị trí quay trở lại của chúng để
theo dõi. Tuy nhiên, thỉnh thoảng, một sao chổi "mới" được khám phá để rồi, sau khi tính
toán quỹ đạo, được phát hiện ra là một sao chổi "đã mất tích". Ví dụ như sao chổi
11P/Tempel-Swift-LINEAR, đã được quan sát năm 1869 sau đó không nhìn thấy nữa từ năm
1908 do nhiễu loạn của Sao Mộc, rồi bỗng được tìm thấy một cách tình cờ bởi LINEAR vào
năm 2001.

Trang 1

Vòng đời


Sao chổi Shoemaker-Levy 9 kết thúc cuộc đời bằng sự tan rã thành hàng trăm mảnh vỡ vào
năm 1992.
Các sao chổi ngắn hạn được cho là có nguồn gốc từ vành đai Kuiper, còn các sao chổi dài hạn
có thể đến từ đám Oort. Có nhiều khả năng chúng chứa các vật chất từ thời kỳ Hệ Mặt Trời

mới khai sinh, đặc biệt là các sao chổi dài hạn.
Để giải thích tại sao các sao chổi chuyển từ quỹ đạo trong vành đai Kuiper hay đám Oort
sang quỹ đạo rất méo tiến về phía Mặt Trời, nhiều cơ chế đã được gợi ý. Các cơ chế này chủ
yếu dựa trên nhiễu loạn của trường hấp dẫn. Đối với các sao chổi dài hạn, nhiễu loạn này có
thể gây ra bởi các sao khác khi Mặt Trời quay quanh tâm Ngân Hà, hay từ ngôi sao gần Mặt
Trời là Nemesis. Đối với các sao chổi ngắn hạn, chuyển động của các hành tinh lớn, đặc biệt
là Sao Mộc, hay thậm chí từ một hành tinh chưa được quan sát là hành tinh X, sẽ dần phá vỡ
vành đai Kuiper và gây tụ tập các sao chổi gần các hành tinh này.


Các mảnh vỡ của sao chổi Shoemaker-Levy 9 đâm vào Sao Mộc, năm 1994, tạo nên các chấm
màu đen trên bề mặt hành tinh này, mỗi chấm có kích thước lớn hơn Trái Đất.
Các sao chổi không tồn tại ổn định trên quỹ đạo, ngoài nguyên nhân từ nhiễu loạn hấp dẫn,
còn có nguyên nhân từ sự hao hụt khối lượng và thay đổi cấu trúc mỗi khi lại gần Mặt Trời.
Một lượng lớn các vật chất nhẹ của chúng bị thổi bay khi tạo thành các đuôi dưới sự đun
nóng của bức xạ Mặt Trời và áp suất của gió Mặt Trời, trong giai đoạn bay gần cận điểm
quỹ đạo. Thiếu liên kết của các vật chất nhẹ, các vật chất nặng có thể dần bị tan rã, đặc biệt

Trang 1

khi có tác động của lực thủy triều từ các hành tinh lớn. Kết cục là sau nhiều vòng quay, trên
một quỹ đạo không thực sự ổn định, khối lượng của sao chổi giảm dần, ngày càng bị nhiễu
loạn, rồi tan rã. Một số sao chổi cũng kết thúc cuộc đời bằng một va chạm với các thiên thể
khác. Năm 1994, các nhà thiên văn đã được chứng kiến kết thúc ngoạn mục của sao chổi
Shoemaker-Levy 9, khi nó tan thành nhiều mảnh rồi đâm vào Sao Mộc. Một số sao chổi
không tan rã dần trở thành các tiểu hành tinh, với hạt nhân hết khả năng thăng hoa.
Trong giai đoạn đầu hình thành Hệ Mặt Trời, người ta phỏng đoán số lượng các sao chổi,
hay các mảnh vật chất bay qua lại trong hệ là rất lớn. Chúng bị dọn dẹp dần sau các vụ va
chạm, mà dấu tích còn để lại trên nhiều bề mặt của các hành tinh. Số lượng của sao chổi
được duy trì ở mức độ như ngày nay là nhờ nguồn cung cấp ổn định từ vòng đại Kuiper và

đám Oort, theo cơ chế nhiễu loạn hấp dẫn. Các sao chổi, cùng các mảnh vật chất lang thang
của thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời, cũng được cho là nguồn cung cấp những vật liệu cần thiết
cho hình thành sự sống, như các chất hữu cơ, hay nước, không chỉ cho Trái Đất mà còn cho
các hành tinh nhỏ khác như Sao Hỏa, khi chúng rơi vào các hành tinh này.
Đặt tên sao chổi
Trong lịch sử, đã có nhiều quy ước khác nhau về việc đặt tên cho sao chổi.
Truớc đầu thế kỷ 20, các sao chổi thường được đặt tên theo năm mà chúng được phát hiện,
thỉnh thoảng thêm các tính từ chỉ độ sáng đặc biệt của chúng; như "Sao chổi Sáng rực năm
1680," hay "Sao chổi Sáng rực tháng 9 năm 1882," hay "Sao chổi Sáng cả ban ngày năm
1910." Sau khi Edmund Halley chứng minh các sao chổi của các năm 1531, 1607 và 1682
thuộc về một vật thể và tiên đoán đúng sự trở lại của nó vào năm 1759, sao chổi đó lần đầu
được đặt tên người, sao chổi Halley. Tương tự, các sao chổi khác được phát hiện quay trở lại
cũng dần được đặt tên theo người tính toán đúng quỹ đạo của chúng (thay vì người quan sát
thấy chúng lần đầu), như sao chổi Encke hay sao chổi Biela. Nhưng sau này, các sao chổi dần
được đặt tên theo người đầu tiên phát hiện ra chúng, trừ các sao chổi chỉ xuất hiện một lần,
vẫn tiếp tục được đặt tên theo năm xuất hiện.
Từ sau đầu thế kỷ 20, quy ước đặt tên các sao chổi theo người đầu tiên khám phá ra chúng
trở nên thông dụng. Một sao chổi được đặt tên theo tối đa là 3 người đầu tiên độc lập phát
hiện ra nó. Những năm gần đây, nhiều sao chổi được phát hiện bởi các máy móc hiện đại,
vận hành bởi nhiều nhóm chuyên gia, và sao chổi do họ phát hiện ra có thể được đặt tên theo
tên của thiết bị quan sát. Ví dụ, sao chổi IRAS-Araki-Alcock đã được phát hiện độc lập bởi
vệ tinh IRAS và hai nhà thiên văn nghiệp dư là Genichi Araki và George Alcock. Trong quá
khứ, khi cùng một người, hay một nhóm người, phát hiện ra được nhiều sao chổi, các sao
chổi này được phân biệt với nhau bằng việc thêm một số vào sau tên người; ví dụ sao chổi
Shoemaker-Levy 1 đến 9.
Cho đến năm 1994, sao chổi được đặt tên tạm khi mới phát hiện ra, bao gồm năm khám phá
và sau đó là một chữ cái viết thường để chỉ thứ tự khám phá trong năm (ví dụ, sao chổi
Bennett 1969i là sao chổi thứ 9 được tìm thấy vào năm 1969). Sau khi sao chổi đi qua cận

Trang 1


điểm quỹ đạo và quỹ đạo của nó đã được xác định, sao chổi được đặt tên vĩnh cửu là năm mà
nó đi qua cận điểm, tiếp theo là một số La Mã chỉ thứ tự đi qua cận điểm so với các sao chổi
mới khác trong năm đó, và sao chổi Bennett 1969i trở thành sao chổi Bennett 1970 II (sao
chổi mới thứ 2 đi qua cận điểm năm 1970).
Ngày nay, nhiều thiết bị đã phát hiện được quá nhiều sao chổi, khiến hệ thống đặt tên như
vậy trở nên không khả thi. Ví dụ, tính đến tháng 5 năm 2005, vệ tinh SOHO đã tìm thấy đến
950 sao chổi và vẫn đang tiếp tục công việc. Người ta không phân biệt các sao chổi theo kiểu
như đã miêu tả được nữa. Năm 1994, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế đã thống nhất một hệ
thống đặt tên mới. Sao chổi được đặt tên theo năm khám phá, theo sau là một chữ cái chỉ số
nửa-tháng của khám phá trong năm (một năm có 24 nửa-tháng) và một số chỉ thứ tự khám
phá trong nửa-tháng đó. Ví dụ sao chổi thứ tư được khám phá trong nửa tháng sau của
tháng 2 năm 2006 được đặt tên là 2006 D4. Có thể thêm tiền tố để chỉ đặc điểm của sao chổi,
như P/ dành cho các sao chổi quay lại, C/ dành cho sao chổi thoáng qua, X/ dành cho sao chổi
không tính được quỹ đạo một cách chính xác, D/ dành cho sao chổi đã bị vỡ hoặc mất tích, và
A/ dành cho vật thể lúc đầu bị nhầm là sao chổi (ví dụ như tiểu hành tinh). Các sao chổi có
quay lại, sau khi đi qua cận điểm lần thứ hai, còn được thêm một số chỉ thứ tự khám phá
trong số các sao chổi quay lại. Như sao chổi Halley, sao chổi đầu tiên được phát hiện có quay
lại, có tên theo hệ thống này là 1P/1682 Q1. Còn sao chổi Hale-Bopp có tên là C/1995 O1.
Các sao chổi lớn
Mỗi năm có hàng trăm sao chổi nhỏ bé bay qua gần Mặt Trời, tuy nhiên chỉ có vài sao chổi
đủ lớn để được công chúng biết đến. Chừng độ mỗi thập kỷ lại xuất hiện một sao chổi đủ
sáng để quan sát bằng mắt thường; những sao chổi này được gọi là sao chổi lớn. Sao chổi lớn
thường đem lại phản ứng tiêu cực trong công chúng trong quá khứ, vì người ta đã nghĩ
chúng đem lại điều không lành. Trong lần quay trở lại vào năm 1910, đuôi của sao chổi
Halley đã quệt qua Trái Đất, gây nên lo lắng vô căn cứ rằng chất xyanogen trong đuôi này có
thể gây ra ngộ độc cho loài người. Hay như sự xuất hiện của sao chổi Hale-Bopp năm 1997
đã gây nên một vụ tự tử tập thể của nhóm cuồng giáo Cổng Thiên Đàng. Tuy nhiên, các sao
chổi lớn, đối với đa số, chỉ là môt hiện tượng thiên nhiên đẹp mắt.
Việc dự đoán một sao chổi có trở nên đủ lớn để quan sát được bằng mắt thường không là

một việc rất khó. Độ sáng của đuôi sao chổi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Nói chung, nếu
một sao chổi có hạt nhân lớn và dễ thăng hoa, có cận điểm quỹ đạo gần Mặt Trời, và không
bị Mặt Trời che khuất khi nhìn từ Trái Đất vào lúc sáng nhất, thì nó có khả năng thành một
sao chổi lớn. Tuy vậy, có không hiếm các ngoại lệ, như sao chổi Kohoutek năm 1973 thỏa
mãn các yếu tố trên, nhưng không hề hiện ra rực rỡ nhưng đã mong muốn. Sao chổi West,
xuất hiện ba năm sau, không được dự đoán như Kohoutek, lại trở nên rất ấn tượng trên bầu
trời.
Cuối thế kỷ 20, một thời gian dài không ai quan sát được các sao chổi lớn. Chỉ có hai sao
chổi, Hyakutake năm 1996 và Hale-Bopp năm 1997, là lớn. Thế kỷ 21 vẫn chưa chứng kiến
một sao chổi lớn nào.

Trang 1

Các sao chổi kỳ dị
Trong số hàng ngàn sao chổi đã biết, một vài rất đặc biệt. Sao chổi Encke thì có quỹ đạo rất
nhỏ, nằm giữa quỹ đạo Sao Mộc và quỹ đạo Sao Kim trong khi sao chổi 29P/Schwassmann-
Wachmann bay trên quỹ đạo gần như tròn giữa Sao Mộc và Sao Thổ. 2060 Chiron, có quỹ
đạo không ổn định giữa Sao Thổ và Thiên Vương Tinh, từng được coi là một tiểu hành tinh
cho đến khi hạt nhân của nó thăng hoa tạo nên phần đầu sáng yếu. Tương tự, sao chổi
Shoemaker-Levy 2 cũng từng được xếp loại là tiểu hành tinh 1990 UL
3
. Một vài tiểu hành
tinh gần Trái Đất có thể được coi là phần còn lại của hạt nhân các sao chổi không còn thăng
hoa được nữa.
Một số sao chổi đã được quan sát tự vỡ ra trên đường bay. Sao chổi Biela là một ví dụ điển
hình. Nó vỡ đôi vào năm 1846 khi đi qua cận điểm quỹ đạo, tạo nên hai sao chổi, được quan
sát vào năm 1852. Những lần dự báo quay lại của đôi sao chổi này vào các năm 1872 và 1885
sau đó chỉ còn quan sát thấy các đợt sao băng. Một dòng sao băng nhỏ, tên là Andromedids,
quay lại hằng năm vào tháng 11, mỗi khi Trái Đất bay ngang qua quỹ đạo của Biela
Ngoài trường hợp đặc biệt của Biela, nhiều sao chổi khác cũng vỡ khi bay qua cận điểm, như

sao chổi West và sao chổi Ikeya-Seki. Có những nhóm sao chổi, như Kreutz Sungrazers, bay
cùng nhau và được cho là các mảnh vỡ của cùng một vật thể trước đó.
Như đã nhắc đến sao chổi Shoemaker-Levy 9 cũng là một trường hợp tự vỡ trên quỹ đạo. Nó
được khám phá lần đầu vào năm 1993, khi đang quay quanh Sao Mộc, sau khi bị hành tinh
này hút vào trong một lần bay sát qua vào năm 1992. Lực thủy triều trong chuyến viếng
thăm đó đã xé toạc sao chổi này làm hàng trăm mảnh và, trong 6 ngày đầu tháng 7 của năm
1994, các mảnh này đã đâm vào khí quyển Sao Mộc. Đây là lần đầu các nhà thiên văn được
chứng kiến cảnh tượng các thiên thể đâm nhau. Trước đó, có ý kiến cho rằng sự kiện
Tunguska năm 1908 là do một mảnh của sao chổi Encke gây ra.
Sao chổi trong khoa học viễn tưởng
Sao chổi đã từng là chủ đề trong nhiều truyện khoa học viễn tưởng. Trong những tác phẩm
đó, chúng rất có thể không được miêu tả chính xác.
· Truyện Hector Servadac, Voyages et aventures à travers le Monde Solaire (Du lịch bằng
sao chổi) của Jules Verne năm 1877 miêu tả một chuyến du ngoạn trong Hệ Mặt Trời
nhờ bám vào sao chổi.
· Bộ phim Deep Impact (Va chạm mạnh) của Paramount và DreamWorks năm 1998
miêu tả một vụ va chạm của sao chổi vào Trái Đất, tập trung vào phản ứng tâm lý của
những người trải qua sự kiện kinh hoàng này.
Tham khảo
(bằng tiếng Anh)

Trang 1

1. Aristotle (350 TCN) Meteorologia. Bản dịch sang tiếng Anh.
2. European Southern Observatory. (2003). "A Brief History of Comets." Available
online: Part I, Part II.
3. I.S. Newton (1687). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Londoni: Josephi
Streater.
4. Solar and Heliospheric Observatory. (2005). "The SOHO 1000th Comet Contest."
Available