1. Tổng quan về Hệ Mặt Trời

Sau hàng loạt các vụ va chạm dữ dội, hệ Mặt Trời đã dần dần được tạo hình và bước vào giai đoạn ổn định hơn. Ngày nay, hệ Mặt Trời của chúng ta bao gồm một Mặt Trời và khá nhiều các vật thể nhỏ hơn quay xung quanh nó: các hành tinh, vệ tinh, hệ thống vành đai và những “mảnh vụn” như tiểu hành tinh hay sao chổi. 

Trải qua hàng thập kỷ quan sát và thực hiện hàng loạt các chương trình thám hiểm khác nhau vào không gian đã tiết lộ rằng, hầu hết tất cả các loại vật chất bên trong hệ Mặt Trời đều đã được hình thành cùng nhau cách đây khoảng 4,5 tỷ năm trước.

Và trong vòng 50 năm qua, những hiểu biết của chúng ta về hệ Mặt Trời ngày càng được mở rộng. Bên cạnh việc thu thập thông tin bằng việc quan sát thông qua các kính viễn vọng thế hệ mới, chúng ta đã gửi hàng tá các tàu vũ trụ khác nhau, trực tiếp “du hành” đến các hành tinh: Voyager, Pioneer, Curiosity và Pathfinder – đây chỉ số ít trong số rất nhiều các tàu thăm dò của chúng ta đã bay qua hoặc hạ cánh trên các bề mặt hành tinh, gửi về những hình ảnh và dữ liệu làm kinh ngạc cả các nhà thiên văn học lẫn công chúng.

Hệ Mặt Trời (đương nhiên) được thống trị bởi Mặt Trời – một vật thể chiếm hơn 99,8% khối lượng của toàn bộ hệ thống. Kích thước của nó là vô cùng lớn: Mặt Trời có đường kính rơi vào khoảng 1.400.000 km, gấp 109 lần đường kính của Trái Đất. Độ sáng và cân nặng của nó lớn hơn 90% các ngôi sao trong Dải Ngân Hà (khá ấn tượng so với một ngôi sao “bình thường” mà chúng ta thường hay gọi nó). Mặt Trời hiện đang nằm giữa chu kỳ sống 10 tỷ năm của nó, không trẻ và cũng không già, khá bình thường và ổn định. Đây là một tín hiệu tốt cho các dạng sống trên Trái Đất: một ngôi sao ổn định sẽ tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự sống phát triển.

Mật độ trung bình của Mặt Trời khá giống với nước, nhưng nó chủ yếu được tạo thành từ các vật liệu nhẹ hơn (như bạn đã biết trong các loạt bài về các ngôi sao) — hydro và heli — được nén chặt bởi lực hấp dẫn của Mặt Trời. Hai nguyên tố hóa học này chiếm 98% khối lượng của Mặt Trời trong khi tất cả các nguyên tố khác chiếm khoảng 2%. 

Giống như các ngôi sao khác, Mặt Trời được cấu tạo từ plasma, một dạng vật chất mang điện có nhiệt độ lên đến hàng triệu độ trong lõi Mặt Trời. Các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi Mặt Trời cung cấp một nguồn năng lượng liên tục giúp Mặt Trời toả sáng, và ánh sáng này cung cấp một nguồn năng lượng rất quan trọng cho Trái Đất và các hành tinh khác.

Hệ Mặt Trời bao gồm có tám hành tinh chính. Bên cạnh Trái Đất, năm hành tinh khác đã được tổ tiên của chúng ta biết đến—Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ—và hai hành tinh khác được phát hiện sau sự ra đời của kính viễn vọng: Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Tám hành tinh này đều quay theo cùng một hướng xung quanh Mặt Trời: di chuyển ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống. Các quỹ đạo gần như nằm trên cùng một mặt phẳng giống như những vòng tròn đồng tâm. Ngoại trừ Sao Thủy và Sao Hỏa có quỹ đạo hình elip, các quỹ đạo của các hành tinh gần như là hình tròn. 

Bên cạnh những hành tinh này, chúng ta cũng đã phát hiện ra những thế giới nhỏ hơn nằm bên ngoài Sao Hải Vương được gọi là các vật thể bên ngoài Sao Hải Vương (trans-Neptunian objects – TNO). “Ngôi nhà” của các vật thể này được đặt tên là Vành đai Kuiper.Vật thể đầu tiên được tìm thấy vào năm 1930 chính là Sao Diêm Vương, sau đó là hàng loạt các vật thể khác đã được phát hiện vào thế kỷ XXI. Một trong số đó, Eris, có kích thước gần bằng Sao Diêm Vương và có ít nhất một mặt trăng “đính kèm”. Các vật thể bên ngoài sao Hải Vương lớn nhất cũng được phân loại là các hành tinh lùn với ví dụ điển hình nhất là Ceres. Cho đến nay, hơn 3900 vật thể bên ngoài sao Hải Vương đã được quan sát thấy (và sẽ còn nhiều phát hiện hơn nữa được thực hiện trong tương lai)

Tất cả các hành tinh và hành tinh lùn đều tự quay quanh trục và trong hầu hết các trường hợp, hướng quay này trùng với hướng mà chúng quay quanh Mặt Trời (ngược chiểu kim đồng hồ). Hai ngoại lệ chính là Sao Kim – hành tinh tự quay theo chiều kim đồng hồ, cũng như Sao Thiên Vương và Sao Diêm Vương có trục quay gần như nghiêng hẳn sang một bên.

Một thước đo hữu ích để đo khoảng cách trong Hệ Mặt Trời là đơn vị thiên văn (AU – Astronomical Unit). Đây là khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt Trời – 150 triệu km. Tất cả các hành tinh đều nằm trong khoảng 30 AU tính từ Mặt Trời và được chia thành hai miền riêng biệt. Có bốn hành tinh bên trong đều quay quanh Mặt Trời trong khoảng 2 AU. Những hành tinh này được gọi là những hành tinh đất đá. Bốn hành tinh còn lại nằm trong một khu vực rộng lớn hơn, cách Mặt Trời khoảng 5 đến 30 AU. 

Các hành tinh đất đá là những vật thể có kích thước tương đối nhỏ, chủ yếu được cấu tạo từ nhiều loại đá và kim loại khác nhau. Chúng cũng có bề mặt khá rắn chắc và mang rất nhiều những “vết hằn” lịch sử dưới dạng các miệng núi lửa.

Bốn hành tinh tiếp theo thực sự là “những gã hàng xóm khổng lồ” và chủ yếu được tạo thành từ băng, chất lỏng và khí nhẹ hơn. Chúng ta cũng thường gọi bốn hành tinh này là các hành tinh khí. Ví dụ, khoảng 1.300 Trái Đất có thể nằm gọn bên trong Sao Mộc và nó nặng gấp 300 lần so với Trái Đất. Và những hành tinh khổng lồ này được “thiết kế” rất khác so với những người anh em đất đá của chúng, chứa rất nhiều các loại khí cũng như chất lỏng và không có bề mặt rắn để các nhà thám hiểm có thể đặt chân lên.

2. Các thành viên nhỏ hơn trong hệ Mặt Trời

Hầu hết tất các hành tinh đều có một hoặc nhiều các vệ tinh đi kèm (thường được gọi là mặt trăng); chỉ có Sao Thủy và Sao Kim là ở trong tình trạng “độc thân”. Có khoảng 430 mặt trăng đã biết quay quanh các hành tinh và các hành tinh lùn và chắc chắn là còn rất nhiều mặt trăng nhỏ khác chưa được chúng ta phát hiện. 

Các mặt trăng lớn nhất có kích thước bằng với các hành tinh nhỏ. Bên cạnh Mặt Trăng mà chúng ta đang nhìn thấy hàng ngày trên Trái Đất, bộ sưu tập này còn có bốn mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc (được gọi là các mặt trăng Galilean – được đặt theo tên người phát hiện ra chúng) và các mặt trăng của Sao Thổ và Sao Hải Vương (Titan và Triton).

Có một điểm khá đặc biệt của các hành tinh khí là chúng đều có riêng cho mình một hệ thống vành đai và vệ tinh khá ấn tượng. Các vành đai ngoạn mục của Sao Thổ được tạo thành từ vô số các khối băng gần như tinh khiết, có kích thước giảm dần từ vài mét cho đến những hạt bụi nhỏ. Ngược lại, các hành tinh đất đá bên trong chỉ có ba vệ tinh – Mặt Trăng của Trái Đất và hai người bạn đồng hành nhỏ bé của sao Hỏa, Phobos và Deimos.

Nằm tại lằn ranh giữa các hành tinh đất đá và các hành tinh khí khổng lồ là một vành đai lớn gồm rất nhiều loại tiểu hành tinh khác nhau – vật chất “dư thừa” trong quá trình hình thành nên hệ Mặt Trời. Các nhà thiên văn học đã phát hiện hơn 300.000 tiểu hành tinh cho đến nay, chủ yếu tập trung tại vùng từ 2,1 và 3,3 AU tính từ Mặt Trời. 

Các tiểu hành tinh thường có hình dạng rất khác so với hình dạng “tròn xoe” thường thấy của các hành tinh: chúng thường có dạng thuôn dài hoặc đủ các thể loại hình dạng kỳ lạ khác. Bề mặt của chúng được bao phủ bởi các sống lồi và các hố va chạm. Mặc dù “quân số” của các tiểu hành tinh là rất lớn nhưng tổng khối lượng của chúng lại tương đối nhỏ. Nếu tất cả các tiểu hành tinh đã được biết đến kết tụ lại thành một vật thể duy nhất thì nó sẽ nhỏ hơn Mặt Trăng của Trái Đất.

Tiểu hành tinh Eros bay ngang qua quỹ đạo Trái Đất, được tàu vũ trụ NEAR-Shoemaker chụp từ khoảng cách 100 km. Tàu vũ trụ đã bay quanh Eros trong vòng một năm trước khi hạ cánh nhẹ nhàng xuống bề mặt của nó.

Một loại thiên thể khác chủ yếu được cấu tạo từ băng, bao gồm các dạng khí đóng băng như nước, carbon dioxide và carbon monoxide, được gọi là sao chổi. Sao chổi cũng là tàn dư từ quá trình hình thành hệ Mặt Trời nhưng chúng lại di chuyển xung quanh Mặt Trời trong những quỹ đạo xa xôi và lạnh lẽo hơn.

Chỉ có một số ít sao chổi đã được quan sát ở cự ly gần. Những thiên thể này trông khá giống với các tiểu hành tinh, mặc dù chúng chứa một lượng lớn băng cũng như bụi đá. Khi một sao chổi di chuyển đến gần và cách Mặt trời khoảng vài AU, băng của nó bắt đầu bốc hơi, giải phóng khí và các hạt bụi bị thổi bay ra khỏi bề mặt. Khí và bụi này bắt đầu tích tụ xung quanh, tạo thành đuôi sao chổi (một cái đuôi của khí và một cái đuổi của bụi) kéo dài hàng triệu km. 

Hầu hết các sao chổi đi trên một quỹ đạo rất dài, xuất phát từ bên ngoài Sao Hải Vương, tiến vào vòng trong của Hệ Mặt Trời và quay về điểm xuất phát. Có hàng trăm sao chổi đã bị mắc kẹt trên quỹ đạo nhỏ hơn bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc, và chúng hiếm khi di chuyển ra ngoài quỹ đạo của hành tinh khổng lồ này. 

Hầu hết các sao chổi di chuyển trên một quỹ đạo lớn hơn nhiều, mất hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu năm để di chuyển quanh Mặt Trời. Lần theo chuyển động của những sao chổi “chu kỳ dài” này cho thấy chúng đến từ một “hồ chứa” khổng lồ bao gồm các vật thể băng giá cách rất xa Mặt Trời. Một đám mây hình cầu, được biết đến với tên gọi là đám mây Oort, tập trung ở khoảng cách từ 20.000 đến 50.000 AU, đã trở thành ranh giới cuối cùng của hệ Mặt Trời.

Sao chổi Churyumov-Gerasimenko (67P) ở gần Mặt Trời nhất vào năm 2015, được quan sát từ tàu vũ trụ Rosetta. Ở đây chúng ta đang thấy các luồng khí đang thoát ra từ bề mặt của nó.

Cuối cùng, hệ Mặt Trời cũng có vô số hạt đá vụn nằm rải rác mà chúng ta gọi là bụi vũ trụ. Khi những hạt bụi này di chuyển vào bầu khí quyển của Trái Đất (hàng triệu hạt mỗi ngày), chúng sẽ bốc cháy và tạo ra một vệt sáng ngắn trên bầu trời đêm được gọi là sao băng. Thỉnh thoảng, một số mảnh đá hoặc các mảnh kim loại sẽ sống sót và rơi xuống bề mặt Trái Đất. Những mảnh này được gọi là thiên thạch.

3. Một mô hình thu nhỏ của hệ Mặt Trời

Trong thiên văn học, khoảng cách giữa các vật thể trong không gian thường là rất rất lớn – lớn đến nỗi chúng dường như chẳng có ý nghĩa gì với não bộ của chúng ta. Chẳng hạn, 1,4 tỷ km là khoảng cách tính từ Mặt Trời đến Sao Thổ—con số này thực sự có ý nghĩa gì khi mà chúng ta chẳng hiểu được là nó lớn đến chừng nào? Vì vậy, việc thu nhỏ quy mô xuống là một công việc tương đối hữu ích.

Bây giờ, chúng ta hãy cùng nhau xây dựng một mô hình thu nhỏ của hệ Mặt Trời, áp dụng tỷ lệ 1 : 1.000.000.000 (10⁹) — nghĩa là mọi thông số về các vật thể trong hệ Mặt Trời sẽ chia cho 10⁹. Sau đây là một số thông số về đường kính của Mặt Trời và tám hành tinh xung quanh nó.

Lúc này, Trái đất sẽ có đường kính xấp xỉ 1,3 cm, tương đương với kích thước của một quả nhãn nhỏ. Mặt Trăng lúc này sẽ có đường kính là 0,35 cm – nhỏ như một hạt mè quay xung quanh Trái Đất ở khoảng cách 38,4 cm – dài hơn 8 cm so với một cái thước kẻ 30 cm. 

Trong mô hình này, Mặt Trời có đường kính vào khoảng 1,39 m, gần bằng chiều cao trung bình của nữ giới tại Việt Nam (1,5m). Trái Đất lúc này sẽ cách Mặt Trời khoảng 150 m—mất khoảng 2 phút đi bộ. Sao Mộc sẽ cách Mặt Trời 783 m (mất hơn 10 phút đi bộ) và đường kính của nó sẽ là gần 14 cm, tương đương với kích thước của một quả bưởi lớn. Khoảng cách của những hành tinh còn lại sẽ là như sau: Sao Thổ cách Mặt Trời 1,5 km; Sao Thiên Vương là 2,9 km và Sao Hải Vương là 4,5 km. 

Trong mô hình thu nhỏ này, con người sẽ được thu nhỏ xuống kích thước của một hạt nguyên tử duy nhất, còn ô tô và tàu vũ trụ thì có kích thước của một phân tử. Việc đưa tàu vũ trụ Voyager đến sao Hải Vương đòi hỏi con người (các hạt nguyên tử) phải điều khiển một phân tử duy nhất trên ​​một quả nhãn (Trái Đất) đến một quả chanh nhỏ cách đó khoảng 4,5 km.

Nếu giữ nguyên tỷ lệ này, các ngôi sao gần nhất sẽ cách xa hàng chục nghìn km. Nếu như bạn đang sống ở Hà Nội (Việt Nam), ngôi sao gần nhất sẽ phải đặt ở New York (Mỹ) hoặc xa hơn nữa. Chúng ta quả nhiên là vô cùng nhỏ bé!

4. Thành phần và cấu trúc bên trong của các hành tinh

Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét thành phần và cấu trúc của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Hãy bắt đầu với hai hành tinh lớn nhất, Sao Mộc và Sao Thổ – hai thiên thể có thành phần hóa học khá giống với Mặt Trời. Chúng chủ yếu bao gồm hydro (75%) và heli (25%). Trên Trái Đất, cả hydro và heli đều ở dạng khí nên Sao Mộc và Sao Thổ đôi khi được gọi là các hành tinh khí. Nhưng tên gọi này lại dễ gây hiểu lầm. Sao Mộc và Sao Thổ có khối lượng lớn đến mức khí bên trong bị nén cho đến khi hydro được chuyển thành dạng lỏng. Vì vậy, chúng ta nên gọi chúng là các hành tinh lỏng.

Dưới tác động của trọng lực, các nguyên tố nặng hơn sẽ chìm vào phần lõi bên trong hành tinh. Do đó, cả Sao Mộc và Sao Thổ đều có lõi được cấu tạo từ đá, kim loại và băng. Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương nhỏ hơn nhiều so với Sao Mộc và Sao Thổ, nhưng mỗi hành tinh cũng đều có lõi đá, kim loại và băng. Tuy nhiên, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có ít khí hydro và heli hơn. Vì vậy chúng có bầu khí quyển nhỏ hơn nhiều.

Về mặt hóa học, những gã hàng xóm khổng lồ này chủ yếu được cấu tạo từ hydro và nhiều hợp chất của nó. Gần như toàn bộ oxy tại đây đều phản ứng với hydro để tạo thành nước (H₂O)

Các hành tinh đất đá có sự khác biệt đáng kể so với các hành tinh khí khổng lồ. Ngoài việc rất nhỏ, chúng chủ yếu được tạo thành từ các loại đá và kim loại – những nguyên tố khá hiếm trong vũ trụ. Loại đá phong phú nhất – silicat, được tạo thành từ silic và oxy, cũng như kim loại phổ biến nhất là sắt. 

Sao Thủy là hành tinh có mật độ kim loại cao nhất và Mặt Trăng có mật độ thấp nhất. Trái Đất, Sao Kim và Sao Hỏa được tạo nên từ các thành phần gần như là giống nhau: khoảng 1/3 khối lượng của chúng bao gồm các hợp chất sắt-niken hoặc sắt-lưu huỳnh; 2/3 được tạo thành từ silicat. Khi xem xét cấu trúc bên trong của từng hành tinh đất đá, chúng ta thấy rằng các kim loại nặng nhất sẽ nằm ở vùng lõi trung tâm còn các vật liệu silicat nhẹ hơn sẽ trôi nổi bề mặt. Nếu như những hành tinh này tồn tại ở dạng lỏng giống như “những gã hàng xóm khổng lồ”, chúng ta có thể hiểu hiện tượng này là kết quả của một quá trình khi các nguyên tố nặng hơn chìm xuống do lực hấp dẫn. Vì vậy, mặc dù các hành tinh đất đá ngày nay đang ở thể rắn, nhưng trước đó, trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời, các vật liệu tại đây hẳn đã từng nóng đến mức đá và kim loại cũng phải tan chảy.

Không dừng lại ở đó, sự phân hóa là quá trình mà trọng lực đã phân tách các phần bên trong của một hành tinh non trẻ và nóng chảy thành các lớp có thành phần và mật độ vật chất khác nhau. Trong quá trình này, các kim loại nặng hơn sẽ chìm xuống tạo thành lõi trong khi các khoáng chất nhẹ hơn sẽ nổi lên trên bề mặt để tạo thành lớp vỏ. Sau đó, khi hành tinh nguội đi, cấu trúc phân lớp này đã được “khoá chặt”. Để một hành tinh có thể phân hóa được như thế này, nó phải được nung nóng lên đến điểm nóng chảy của đá, thường là hơn 1300 Kelvin (hơn 1.000^oC)

Về mặt cấu trúc hoá học, thành phần của Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất khá giống với các hành tinh đất đá, nhưng hầu hết các mặt trăng đều nằm ở rìa hệ Mặt Trời và thành phần của chúng cũng tương tự như lõi của các hành tinh khổng lồ mà chúng quay quanh. Ba mặt trăng lớn nhất—Ganymede và Callisto trong hệ thống sao Mộc, và Titan trong hệ thống sao Thổ—một nửa của chúng là nước đóng băng và một nửa là đá và kim loại. Hầu hết các mặt trăng này đã trải qua quá trình phân hóa trong giai đoạn sơ khai của hệ Mặt Trời và ngày nay, lõi của chúng là đá và kim loại, được bao phủ bởi các băng lạnh giá và do đó, chúng rất là cứng.

Đây là hình ảnh của mặt trăng Ganymede trong hệ thống sao Mộc được tàu vũ trụ Galileo chụp vào tháng 6 năm 1996. Màu xám nâu của bề mặt cho thấy đây là hỗn hợp bụi gồm đá và băng. Các điểm trắng là nơi mà các vụ va chạm gần đây đã làm lộ ra lớp băng ở bên dưới.

Các nhà thiên văn học cũng phát hiện ra rằng một số mặt trăng lớn có thể có đại dương ngầm, chứa nước lỏng bên trong. Vậy thì điều gì cho phép những đại dương này duy trì trạng thái lỏng khi chúng đang nằm ở trong vùng không gian lạnh giá này? Nhiệt độ bên trong của chúng có thể bị ảnh hưởng bởi thủy triều, được tạo ra bởi sự lực hấp dẫn đến từ các hành tinh lân cận. Trong những điều kiện thích hợp, năng lượng thủy triều có thể làm nóng vùng nước bên trong và làm tan chảy một lớp băng ở đó. Trong trường hợp của một mặt trăng lớn gần Sao Mộc nhất, Io, hoạt động thủy triều thậm chí còn cung cấp năng lượng cho hàng trăm miệng núi lửa đang phun trào trên khắp bề mặt hành tinh.

Đối với các tiểu hành tinh, sao chổi cũng như các mặt trăng nhỏ nhất, có lẽ chúng chưa bao giờ bị nung nóng đến điểm nóng chảy. Tuy nhiên, một số tiểu hành tinh lớn, chẳng hạn như Vesta, nó dường như đã bị phân hóa. Và những tiểu hành tinh khác dường như là mảnh vỡ đến từ các thiên thể đã bị phân hóa. Nhiều vật thể nhỏ hơn dường như là mảnh vỡ hoặc đống đá vụn do va chạm tạo ra. 

Bởi vì hầu hết các tiểu hành tinh và sao chổi giữ nguyên thành phần ban đầu của chúng, những vật thể này đang mang trong nó những loại vật liệu không bị biến đổi có niên đại từ thời điểm hệ Mặt Trời mới bắt đầu hình thành. Theo một nghĩa nào đó, chúng đóng vai trò như các mẫu hóa thạch trên Trái Đất, từ đó giúp chúng ta có thể khám phá về một thời kỳ xa xưa hơn mà dấu vết của nó đã bị xóa mờ trên các hành tinh lớn.

Nhìn chung, một vật thể càng ở xa Mặt Trời thì nhiệt độ trên bề mặt của nó ngày càng giảm. Các hành tinh được làm nóng bởi dòng năng lượng bức xạ đến từ Mặt Trời, và đại lượng này tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Sao Thủy, hành tinh gần Mặt Trời nhất, có nhiệt độ bề mặt cực nóng, dao động từ 280–430°C, trong khi nhiệt độ bề mặt của Sao Diêm Vương chỉ rơi vào khoảng –220°C.

Không dừng lại ở đây, nhiệt độ bề mặt của một hành tinh còn bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi bầu khí quyển của nó. Nếu không có lớp khí quyển giữ nhiệt, các đại dương trên Trái Đất sẽ bị đóng băng vĩnh viễn. Ngược lại, nếu sao Hỏa có một bầu khí quyển dày hơn trong quá khứ, nó có thể đã có khí hậu ôn hòa hơn so với hiện nay. Sao Hỏa lúc này có nền nhiệt dưới mức đóng băng cùng với một bầu không khí (cũng chủ yếu là carbon dioxide) loãng đến mức giống như bầu không khí ở độ cao 30 km trong bầu khí quyển của Trái Đất. Và hành tinh đỏ khô đến mức nó đã không có mưa trong hàng tỷ năm.

Sao Kim là một ví dụ cực đoan hơn nữa, nơi có bầu khí quyển carbon dioxide dày đặc hoạt động giống như một lớp cách nhiệt, làm giảm sự thoát nhiệt và dẫn đến nhiệt độ còn cao hơn cả sao Thủy. Bầu khí quyển này giữ cho nhiệt độ trên bề mặt của hành tinh láng giềng này lên tới  mức 700 K (gần 427°C). Ngày nay, Trái Đất là hành tinh duy nhất có nhiệt độ bề mặt nằm giữa điểm đóng băng và điểm sôi của nước. Và Trái Đất là hành tinh duy nhất có sự sống.

Lớp vỏ của tất cả các hành tinh đất đá cũng như các mặt trăng lớn và Sao Diêm Vương, đã được biến đổi trong suốt bề dày lịch sử hình thành của chúng. Mỗi hành tinh đều bị tác động bởi các vụ “bắn phá” dữ dội đến từ không gian khiến cho bề mặt của chúng chi chít các miệng hố va chạm với đủ các loại kích cỡ. Các vụ bắn phá này diễn ra mạnh mẽ hơn nhiều trong giai đoạn đầu của lịch sử hệ Mặt Trời, nhưng chắc chắn nó vẫn tiếp tục kéo dài cho đến ngày nay, chỉ khác là với tần suất ít hơn. Vụ va chạm 20 mảnh của Sao chổi Shoemaker–Levy 9 với Sao Mộc vào mùa hè năm 1994 là một ví dụ điển hình của quá trình này.

Trong hình ảnh của Sao chổi Shoemaker–Levy 9 được chụp vào ngày 17 tháng 5 năm 1994 bởi Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA, bạn có thể thấy sao chổi đã vỡ ra thành 20 mảnh và đang hướng tới Sao Mộc.

Kính viễn vọng không gian Hubble đã chụp chuỗi hình ảnh này về Sao Mộc vào mùa hè năm 1994, khi các mảnh vỡ của Sao chổi Shoemaker–Levy 9 đã va chạm với hành tinh khổng lồ này. Ở đây, chúng ta có thể thấy một số đám mây bụi đã được tạo ra do vụ va chạm.

Trong suốt khoảng thời gian mà các hành tinh phải hứng chịu các vụ va chạm, các ngoại lực này đã làm biến dạng lớp vỏ của chúng, tạo nên các dãy núi, những vụ phun trào núi lửa và định hình lại toàn bộ bề mặt, gọi chung là các hoạt động địa chất. Trong số các hành tinh đất đá, Trái đất và Sao Kim là hai hành tinh đã và đang trải qua các hoạt động địa chất vô cùng mạnh mẽ.