Hệ mặt trời là gì 63

Sao Thổ trở thành ‘Vua mặt trăng’ mới của vũ trụ

 

Các nhà thiên văn học vừa tìm thấy 20 mặt trăng mới quay quanh sao Thổ, giúp hành tinh này lên nắm giữ ngôi đầu về số lượng Mặt trăng. Trước đó, sao Mộc giữ vị trí này với 79 mặt trăng quay quanh mình.

Quỹ đạo quay của 20 mặt trăng mới quanh sao Thổ
Quỹ đạo quay của 20 mặt trăng mới quanh sao Thổ

Theo báo cáo do Trung tâm hành tinh nhỏ thuộc Liên minh Thiên văn quốc tế vừa công bố, sao Thổ đã được mệnh danh là “Vua của mặt trăng” trong Thái Dương hệ, sau khi các nhà thiên văn học phát hiện thêm 20 mặt trăng mới quay quanh hành tinh có vành đai khổng lồ này, nâng tổng số các mặt trăng đang quay quanh sao Thổ lên tới con số 82.

Một nhóm các nhà nghiên cứu do nhà thiên văn học Scott Sheppard thuộc Viện Khoa học Carnegie ở Washington (Mỹ) đứng đầu đã quan sát được tập hợp những mặt trăng trên thông qua kính viễn vọng Subaru đặt tại Hawaii.

Mỗi mặt trăng mới được phát hiện trong quỹ đạo bay quanh sao Thổ có đường kính khoảng 3-6 km; 17 mặt trăng trong số này lại có quỹ đạo quay ngược, 3 mặt trăng còn lại quay cùng chiều với sao Thổ.

2 trong số 3 mặt trăng quay cùng chiều sẽ mất 2 năm để quay vòng quanh sao Thổ. Trong khi đó, các mặt trăng quay ngược chiều và mặt trăng quay cùng chiều còn lại sẽ mất 3 năm để hoàn thành một quỹ đạo.

Đặc biệt hơn, trong số những mặt trăng mới trên, có một mặt trăng nằm cách hành tinh chủ tới 24 triệu km, xa hơn bất kỳ mặt trăng nào khác trong tập hợp vừa được phát hiện.

Theo ông Scott Sheppard, một số mặt trăng dường như là những mảnh của mặt trăng lớn hơn đã bị vỡ ra trong các vụ va chạm với các mặt trăng khác trước đó, hoặc đi qua sao chổi hoặc tiểu hành tinh. Điều này tương tự với sự hình thành của một số mặt trăng trong số 79 mặt trăng đang quay quanh sao Mộc.

Sao Thổ là hành tinh khí được tạo thành chủ yếu từ hydro và heli, là hành tinh lớn thứ 2 trong Hệ Mặt trời và là hành tinh lớn thứ 6 tính từ Mặt trời.

“Nghiên cứu quỹ đạo của những mặt trăng này có thể tiết lộ nguồn gốc của chúng cũng như thông tin về các điều kiện xung quanh sao Thổ tại thời điểm hình thành hành tinh này”, ông Sheppard cho biết.

Theo Chinhphu.vn

Tổng quan về sao Thủy

 

Sao Thủy hay Thủy Tinh là hành tinh nhỏ nhất và gần Mặt Trời nhất trong tám hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời, với chu kỳ quỹ đạo bằng 88 ngày Trái đất.

Nhìn từ Trái đất, hành tinh hiện lên với chu kỳ giao hội trên quỹ đạo bằng xấp xỉ 116 ngày, và nhanh hơn hẳn những hành tinh khác. Tốc độ chuyển động nhanh này đã khiến người La Mã đặt tên hành tinh là Mercurius, vị thần liên lạc và đưa tin một cách nhanh chóng.

Do hành tinh hầu như không có khí quyển để giữ lại nhiệt lượng, bề mặt sao Thủy trải qua sự biến đổi nhiệt độ lớn nhất trong số các hành tinh, thay đổi từ 100 K (−173°C; −280°F) vào ban đêm tới 700 K (427°C; 800°F) vào ban ngày. Trục quay của sao Thủy có độ nghiêng nhỏ nhất trong Hệ Mặt Trời (khoảng 1⁄30 độ), nhưng hành tinh lại có độ lệch tâm quỹ đạo lớn nhất.

Ảnh màu sao Thủy chụp bởi MESSENGER.
Ảnh màu sao Thủy chụp bởi MESSENGER.

Cấu trúc của sao Thủy

Sao Thủy là một trong 4 hành tinh kiểu Trái đất trong Hệ Mặt Trời, và là hành tinh cấu tạo bằng đá giống Trái đất. Đây là hành tinh nhỏ nhất trong hệ Mặt Trời với bán kính tại xích đạo là 2.439,7km.

Sao Thủy có thành phần cấu tạo khoảng 70% là kim loại và 30% silicat. Khối lượng riêng trung bình của sao Thủy là 5,427 g/cm3 cao thứ 2 trong Hệ Mặt Trời, chỉ nhỏ hơn khối lượng riêng Trái đất (5,515g/cm3) một chút. Nếu bỏ qua hiệu ứng áp lực nén hấp dẫn, các vật liệu trên sao Thủy có thể đặc hơn với khối lượng riêng khoảng 5,3 g/cm3 so với Trái đất trong trường hợp này là 4,4g/cm3.

Khối lượng riêng trung bình của sao Thủy có thể sử dụng để phỏng đoán cấu trúc chi tiết bên trong của nó. Trong khi khối lượng riêng lớn của Trái đất do đóng góp đáng kể của áp lực nén hấp dẫn, đặc biệt tại lõi, sao Thủy có thể tích nhỏ hơn và vùng lõi không bị nén mạnh như của Trái đất. Do đó, vì hành tinh có khối lượng riêng cao, lõi của nó phải lớn hơn về tỷ lệ kích thước và chứa nhiều sắt hơn.

Các nhà địa chất học ước tính rằng lõi của sao Thủy chiếm khoảng 42% thể tích của nó so với của Trái đất bằng 17%. Nghiên cứu gần đây đề xuất rằng sao Thủy có lõi nóng chảy.

Lõi của sao Thủy chứa nhiều sắt hơn bất kỳ hành tinh nào khác trong Hệ Mặt trời, và có nhiều giả thuyết đã được đưa ra để lý giải cho việc này. Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất cho rằng sao Thủy ban đầu có tỉ lệ silicat-kim loại giống với các thiên thạch chondrit phổ biến, được cho là vật chất tạo đá đặc trưng của Hệ Mặt Trời, và có khối lượng gấp khoảng 2,25 lần khối lượng hiện nay của nó.

Quỹ đạo của sao Thủy

Quỹ đạo sao Thủy (vàng, nâu) trong năm 2006.
Quỹ đạo sao Thủy (vàng, nâu) trong năm 2006.

Sao Thủy quay quanh trục của nó được ba vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời, khi lấy các ngôi sao cố định làm hệ quy chiếu. Nếu nhìn từ Mặt Trời, trong hệ quy chiếu quay theo quỹ đạo chuyển động, sao Thủy chỉ quay được 1 vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo của hành tinh. Tỉ số chính xác này là do ảnh hưởng của hiện tượng khóa thủy triều. Còn nếu một người đứng trên sao Thủy, họ sẽ chỉ thấy Mặt Trời di chuyển 1 lần trên nền trời, hay chỉ có 1 “ngày” trong 2 “năm” sao Thủy.

Địa hình trên sao Thủy

Bề mặt sao Thủy có rất nhiều hố to nhỏ và lởm chởm như bề mặt Mặt Trăng, gồm các đồng bằng và hố va chạm lớn, cho thấy nó đã trải qua một thời gian yên tĩnh địa chất hàng tỷ năm.

Sao Thủy đã bị bắn phá dữ dội bởi các sao chổi và thiên thạch trong một khoảng thời gian ngắn sau khi nó hình thành cách đây 4,6 tỉ năm, và trong một giai đoạn khác cách nay 3,8 tỉ năm trước. Trong giai đoạn bắn phá thứ hai, trên toàn bộ bề mặt hành tinh xuất hiện rất nhiều hố va chạm.

"Địa hình kỳ lạ" hình thành tại điểm đối cực của hố va chạm Caloris.
“Địa hình kỳ lạ” hình thành tại điểm đối cực của hố va chạm Caloris.

Hố và bồn địa va chạm

Các hố va chạm trên sao Thủy có đường kính từ những hốc nhỏ cho đến những hố nhiều vành rộng hàng trăm kilômét. Chúng đều ở trạng thái bị “phong hóa” dần, từ những hố tỏa tia tương đối mới cho đến những hố tồn tại từ lâu chỉ còn lại dấu vết mờ. Các hố va chạm trên sao Thủy khác rõ rệt so với hố va chạm trên Mặt Trăng bởi phạm vi vật liệu bị bắn ra nhỏ hơn sau những cú va chạm của thiên thạch, đây là hệ quả của trường hấp dẫn mạnh hơn của sao Thủy so với của Mặt Trăng.

Đồng bằng trên sao Thủy

Có hai vùng đồng bằng khác nhau về mặt địa chất trên sao Thủy.

    • 1 Những đồng bằng liên miệng núi lửa / hố va chạm là những đặc điểm cổ nhất trên bề mặt,[40] trước khi bề mặt hành tinh bị bắn phá bởi các thiên thạch. Những đồng bằng liên miệng núi lửa dường như bị làm mờ đi bởi những hố va chạm sớm hơn trước đó, và thường chỉ có các hố với đường kính dưới 30 km.

 

    • 2. Những đồng bằng trơn phẳng là những vùng rộng lớn có cao độ thấp và hình dáng tương tự “biển” trên Mặt Trăng.

 

Một đặc điểm khác thường trên bề mặt sao Thủy đó là sự xuất hiện của nhiều vách núi cắt qua các đồng bằng. Khi lõi hành tinh lạnh đi, lớp vỏ của nó co lại và dẫn đến địa hình bề mặt bị biến dạng, sụt xuống tạo ra những vách đá này.

Môi trường bề mặt và khí quyển của sao Thủy

Mặc dù có kích thước nhỏ và vận tốc quay quanh trục chậm, Sao Thủy có một từ trường đáng chú ý và dường như phân bố trên toàn bộ hành tinh này.

Từ trường của sao Thủy đủ mạnh để làm chệch hướng gió mặt trời xung quanh hành tinh này, tạo ra từ quyển.

Tàu thăm dò sao Thủy

Hai phi thuyền Trái đất đã từng ghé thăm sao Thủy: Mariner 10 bay vào năm 1974 và 1975; và MESSENGER, được phóng lên vào năm 2004, đã quay quanh sao Thủy hơn 4.000 lần trong bốn năm. Tàu cạn kiệt nguồn nhiên liệu và rơi vào bề mặt hành tinh này vào ngày 30 tháng 4 năm 2015.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc

 

Sao Mộc là hành tinh thứ năm và là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Cùng với sao Thổ, sao Mộc được xếp vào nhóm hành tinh khí khổng lồ.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Kính viễn vọng không gian Hubble chụp bức ảnh về Sao Mộc ngày 27/6/2019.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Bức ảnh được làm đậm về điểm đỏ lớn trên sao Mộc, sử dụng dữ liệu từ camera của tàu không gian Juno của NASA.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Hình ảnh hụp từ tàu Juno về cực nam của sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Hình ảnh này là vùng bắc bán cầu của sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Đây là bức ảnh làm đậm về điểm đen bí ẩn trên sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Ánh nắng trên sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Phần phía trên của khí quyển của sao Mộc do tàu không gian Juno chụp được.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Bức ảnh này cho thấy một trong những phần oval trắng ở “Dải Ngọc trai”, ở nam bán cầu của sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Những đám mây ở bắc bán cầu của sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Bức ảnh sao Mộc lưỡi liềm và điểm đỏ lớn của nó.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Bức ảnh nghiệp dư này được chụp khi tàu không gian Juno có chuyến bay thứ 3 tới gần sao Mộc.

Hình ảnh kỳ lạ về sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời

Theo VOV

Sao Kim biến thành hành tinh chết vì biến đổi khí hậu

 

 

"/ Theo nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học, Sao Kim từng là hành tinh có sự sống trong khoảng 2-3 tỷ năm. Bề mặt của nó cũng bao gồm lục địa và đại dương, cho đến khi biến đổi khí hậu, trở thành một hành tinh chết.

Sao Kim biến thành hành tinh chết vì biến đổi khí hậu
Tàu vũ trụ Pioneer Venus của NASA đã tìm thấy bằng chứng cho thấy hành tinh này có thể đã từng có những đại dương (Ảnh: NASA).

Năm 1978, tàu vũ trụ Pioneer Venus của NASA đã tìm thấy bằng chứng về việc sao Kim có thể đã từng có những đại dương rộng lớn. Việc nghiên cứu bầu khí quyển của hành tinh này được tiến hành ngay sau đó, tiết lộ chi tiếu mới nhất về cách nó chuyển biến từ một hành tinh xanh giống như Trái đất của chúng ta thành hành tinh chết như ngày nay.

Theo các nhà khoa học, sao Kim có thể từng có những đại dương lớn, tồn tại khoảng 2 đến 3 tỷ năm, trước khi xảy ra một sự kiện tái tạo bề mặt khổng lồ cách đây khoảng 700 triệu năm, gây ra hiệu ứng nhà kính, khiến bầu khí quyển  của hành tinh trở nên cực kỳ nóng.

Viện nghiên cứu vũ trụ Goddard của NASA đã chia sẻ chùm 5 mô phỏng cho thấy môi trường của sao Kim thay đổi như thế nào, dựa trên nhiệt độ bầu khí quyển khác nhau.

Theo thông tin từ Hội Europlanet, cả 5 mô phỏng đều cho thấy rằng, sao Kim có thể duy trì nhiệt độ ổn định, từ mức thấp là 68 độ F (20 độ C) đến nhiệt độ cao là 122 độ F (50 độ C), trong khoảng 3 tỷ năm.

Một trong những nhà nghiên cứu, Michael Way cho biết: “Theo giả thuyết của chúng tôi, khí hậu sao Kim có thể đã ôn hòa hàng tỷ năm trước đây. Sự kiện tái tạo bề mặt hành tinh được cho là nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu, giống như trái đất đang nóng lên theo cách mà chúng ta trải qua ngày nay”.

Các nhà nghiên cứu nhận định, trong điều kiện khí hậu ổn định, sao Kim có nước, cho phép sự sống được tồn tại. Trên thực tế, nếu hành tinh này không xảy ra sự kiện tái tạo bề mặt, nó có thể vẫn là một hành tinh xanh cho đến hiện tại.

5 mô phỏng khác nhau về bầu khí quyển của sao Kim, có mô hình hành tinh này cách đây 4,2 tỷ năm, cách đây 750 triệu năm và như hiện tại. Các mô hình chứng tỏ sự tăng dần lượng bức xạ mặt trời trên sao Kim, cũng như sự nóng lên của mặt trời.

Ngoài ra, 3 trong 5 mô hình giả định địa hình của sao Kim giống như ngày nay. Trong mô hình này, đại dương dao động từ độ sâu 10 mét, đến 310 mét, với một lượng nước nhỏ.

Để so sánh, các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu một mô hình, trong đó, địa hình của hành tinh này tương tự giống trái đất với đại dương sâu 310 mét, và một mô hình khác với toàn bộ bề mặt sao Kim được bao phủ bởi đại dương với độ sâu 158 mét.

“Hiện nay, lượng bức xạ mặt trời ở sao Kim gần gấp đôi so với Trái đất. Tuy nhiên, trong tất cả các mô hình, chúng ta thấy rằng, nhiệt độ bề mặt sao Kim vẫn có thể tồn tại nước. Một điều gì đó đã xảy ratrên hành tinh này”, nhà nghiên cứu Michael Way nói.

Mặc dù nguyên nhân chính xác của sự kiện vẫn chưa được tìm ra, nhưng các nhà khoa học dự đoán có thể liên quan đến núi lửa hoạt động. Khi mắc ma và dung nham phun trào lên bề mặt hành tinh, lượng lớn các bon điôxít sẽ được giải phóng trở lại vào khí quyển. Nếu mắc ma đông cứng trước khi chạm tới bề mặt, nó sẽ tạo ra rào cản, ngăn không cho bề mặt hấp thu khí trở lại.

Sự kiện tương tự đã xảy ra trong quá khứ của Trái đất. Ví dụ, dãy núi lửa khổng lồ Siberian Traps ở Siberia, một trong những sự kiện núi lửaphun trào lớn nhất được biết đến trong 500 triệu năm qua. Nó đã thải ra lượng khí nhà kính độc hại vào bầu khí quyển, gây ra nạn tuyệt chủng hàng loạt.

Tại buổi trình bày nghiên cứu ngày 20/9 vừa qua tại Geneva, Michael Way cho biết: “Chúng tôi cần nhiều hoạt động nghiên cứu hơn để hiểu biết chi tiết về lịch sử tiến hóa của sao Kim”.

Khánh Hòa(Theo nbcnews)

Điều gì sẽ xảy ra nếu bầu trời không có mây?

Điều gì sẽ xảy ra nếu bầu trời không có mây?

Nếu không có mây, tất cả lượng nước trên bề mặt Trái đất sẽ bốc hơi hết. Khi đó hành tinh của chúng ta sẽ khô cằn giống như sao hỏa.

Triển vọng mới về sự sống trên sao Hỏa

 

Bề mặt, thổ nhưỡng và khí hậu của sao Hỏa hiện nay không phải là nơi thích hợp cho thực vật phát triển. Trước đây, các nhà khoa học và thiên văn học từng đề xuất nhiều giải pháp để cải tạo đất và thay đổi không khí trên sao Hỏa nhưng tất cả đều trở thành nhiệm vụ bất khả thi bởi hành tinh đỏ rất lạnh lẽo, khô, chịu nhiều bức xạ, đất chứa các hóa chất độc hại, trong khi không khí thì có tới 95% là CO2.

 

Nhiệt độ trung bình trên sao Hỏa vào khoảng -60oC, mùa đông có thể dao động từ -125oC gần hai cực, khoảng 20oC vào giữa trưa tại khu vực xích đạo. Khí quyển giàu CO2 trên bề mặt hành tinh này cũng loãng hơn trái đất khoảng 100 lần, khiến bức xạ từ mặt trời dội thẳng xuống mặt đất.

 

Nhưng với mục tiêu biến nơi đây thành ngôi nhà thứ hai của con người, các nhà khoa học của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) và Đại học Edinburgh (Anh) đã tiến hành nghiên cứu và áp dụng thử nghiệm tấm aerogel trong môi trường nhân tạo giống như trên sao Hỏa. Tháng 7/2019, các nhà khoa học đã công bố kết quả thử nghiệm trên tạp chí Nature rằng đã tìm ra giải pháp làm cho bề mặt sao Hỏa phù hợp với canh tác nông nghiệp. Đó là tấm aerogel, một tấm vật liệu siêu nhẹ được sáng chế bắt chước hiệu ứng nhà kính của trái đất, sẽ biến bề mặt khô cằn, lạnh lẽo của sao Hỏa thành môi trường đất phù hợp để canh tác.

 

 src=

 

Tấm aerogel (Ảnh: NASA/JPL-Caltech)

 

Theo báo cáo trên chuyên san Nature Astronomy, cấu tạo của aerogel bao gồm 97% không khí và phần còn lại là tổ hợp silica nhẹ. Các nhà nghiên cứu, bao gồm các nhà khoa học cho thấy những tấm aerogel dày từ 2 – 3 cm có thể cản được tia tử ngoại nguy hiểm từ mặt trời, giúp quá trình quang hợp tiếp tục diễn ra và giữ được đủ lượng nhiệt để làm tan băng trên sao Hỏa, cho phép cây trồng có thể sống được.

 

Các tấm aerogel sẽ được đặt trực tiếp trên mặt đất để trồng tảo và thực vật thủy sinh hoặc đặt trên cao để tạo hiệu ứng nhà kính thích hợp cho thực vật trên cạn phát triển.

 

Cũng theo công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học cho biết aerogel nên được triển khai ở những khu vực có nhiều nước đóng băng trên sao Hỏa. “Điều này cho phép dạng sống quang hợp tồn tại mà không cần can thiệp quá sâu, sẽ không làm ô nhiễm môi trường sơ khai của sao Hỏa với những dạng sống mới mà con người mang đến”.

 

Theo Robin Wordsworth, Phó giáo sư tại Đại học Harvard, “Các tấm aerogel tuy không giải quyết được triệt để bài toán trồng cây trên sao Hỏa nhưng nó có thể giúp các nhà du hành tương lai tạo ra những ốc đảo nhỏ tại đây. Từ đó, giải pháp này giúp biến đổi chất lượng đất và không khí trên hành tinh đỏ, dần tạo nên môi trường sống lý tưởng cho thực vật, động vật và con người”.

 

 src=

 

Trong điều kiện thích hợp, đất sao Hoả có thể giúp các cây trồng phát triển như trên trái đất

 

Trong báo cáo tháng 10/2019, các nhà nghiên cứu do tiến sĩ sinh thái học Wieger Wamelink dẫn đầu tại Trung tâm nghiên cứu và Đại học Wageningen ở Hà Lan đã xây dựng một mô hình đặc biệt để trồng cây với đất giả như trên sao Hoả do NASA phát triển. Theo đó, ông Wamelink đã gieo hạt của 10 loại thực vật trên những mẫu đất tương tự như đất sao Hỏa và so sánh kết quả thu được với nhóm cây tương tự được trồng tại đất trái đất. Kết quả thu về rất đáng ngạc nhiên khi đa số loại thực vật đều nảy mầm trong điều kiện đất sao Hỏa và một số mẫu còn phát triển mạnh hơn.

 

Ông cho biết rằng các loại cây nảy mầm và có thể sinh trưởng được trong thử nghiệm đã một lần nữa xác định rằng chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện canh tác trên bề mặt sao Hỏa. Điều này càng mở ra triển vọng hoàn toàn mới cho việc có thể đưa con người lên sinh sống trên sao Hỏa với đầy đủ các điều kiện về thể chất và tinh thần cơ bản nhằm tồn tại lâu dài.

Bề mặt hành tinh Sao Thủy nóng như thế nào?

 

Sao Thủy hay Thủy tinh là hành tinh nhỏ nhất và gần Mặt trời nhất trong 8 hành tinh thuộc hệ Mặt Trời. Mặc dù bề mặt sao Thủy nắm giữ độ chênh lệch nhiệt độ khác nhau nhiều nhất trong hệ Mặt Trời nhưng Thủy tinh không phải là hành tinh nóng nhất. Nhiệt độ trên bề mặt sao Kim nóng hơn nhiệt độ trên bề mặt sao Thủy rất nhiều dù khoảng cách từ Mặt trời tới sao Kim xa gấp đôi khoảng cách từ Mặt trời tới hành tinh sao Thủy. Tại sao lại có chuyện này và bề mặt hành tinh Sao Thủy nóng như thế nào?

Bề mặt hành tinh Sao Thủy nóng như thế nàoHình ảnh cực Nam của sao Thủy từ tàu thăm dò Messenger của NASA đưa ra một bản đồ màu dựa trên tỷ lệ phần trăm cơ bản về một khu vực cụ thể có ánh sáng mặt trời, những khu vực xuất hiện màu xanh trong bản đồ là những khu vực tối vĩnh viễn. Nguồn ảnh: Phòng thí nghiệm Vật lý NASA / Johns Hopkins University Applied / Carnegie Institution of Washington

Nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp

Có quỹ đạo từ 46 đến 70 triệu km (28 đến 43 triệu dặm) từ Mặt Trời, sao Thủy là hành tinh nhỏ nhất nhưng chịu tác động mạnh nhất từ các tia sáng của Mặt trời. Theo NASA, hành tinh nhỏ bé này nằm trong phạm vi chịu nhiệt độ khắc nghiệt nhất so với các hành tinh khác trong hệ Mặt trời. Mặt ban ngày của hành tinh chịu nhiệt độ lên tới 427 độ C (800 độ F). Ngược lại, mặt ban đêm giá lạnh có nhiệt độ khoảng âm 180 độ C (âm 290 độ F). Nhiệt độ trung bình của sao Thủy là 167 độ C (332 độ F).

Các nhà khoa học từng cho rằng sao Thủy chỉ có một mặt duy nhất đối diện với Mặt trời, trong trường hợp được biết đến như là khóa thủy triều (tidal locking). Bởi hành tinh sao Thủy nằm rất gần với Mặt trời, nó được nghiên cứu khi có bề mặt đá, lồi lõm, gồ ghề hướng về phía Trái đất tại các điểm khác nhau trong quỹ đạo. Tuy nhiên, những nghiên cứu chuyên sâu hơn có tiết lộ thêm rằng hành tinh quay rất chậm – quay quanh trục của nó được ba vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt trời, khi lấy các ngôi sao cố định làm hệ quy chiếu. Nếu nhìn từ Mặt Trời, trong hệ quy chiếu quay theo quỹ đạo chuyển động, Sao Thủy chỉ quay được 1 vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo của hành tinh.

Trong thời gian một năm ban ngày, Mặt Trời di chuyển rất chậm từ chân trời phía đông sang chân trời phía tây, trong khi hành tinh sao Thủy đã hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh Mặt Trời, đi qua cả điểm cận nhật và điểm viễn nhật. Tại điểm cận nhật, cường độ ánh sáng chiếu lên bề mặt hành tinh sao Thủy cao gấp hai lần khi nó ở điểm viễn nhật. Có những điểm trên bề mặt tại điểm cận nhật bị Mặt Trời chiếu sáng liên tục trong cả “ngày”, do vậy những nơi này trở nên rất nóng.

Theo sự biến đổi của tốc độ chuyển động Mặt Trời trên bầu trời của Sao Thủy, sự chênh lệch nhiệt độ lúc cận nhật và viễn nhật còn tăng. Sao Thủy có vận tốc quỹ đạo cao hơn khi tiến đến điểm viễn nhật và gần điểm cận nhật. Lúc này, nếu nhìn từ Mặt Trời, chúng ta sẽ chỉ thấy được một mặt bán cầu sao Thủy luôn hướng về phía Mặt Trời, giống với một bán cầu Mặt Trăng luôn hướng về Trái Đất. Quá trình một bán cầu hướng về Mặt Trời trong thời gian càng lâu, càng làm tăng bức xạ Mặt Trời chiếu lên bán cầu này trong thời điểm ở gần điểm cận nhật.

Với khối lượng quá nhỏ, sao Thủy không đủ sức bảo tồn bầu khí quyển của nó – các nguyên tử trong bầu khí quyển liên tục bị mất vào trong không gian vì sức hút của trọng lực quá yếu. Hơn nữa, sao Thủy còn nằm gần Mặt trời nhất nên nó là hành tinh nóng và có bầu khí quyển mỏng nhất. Bầu khí quyển giúp “che phủ” một hành tinh, giữ nhiệt không rò rỉ vào không gian. Nếu không có một bầu khí quyển hoặc bầu khí quyển quá mỏng, sao Thủy sẽ mất rất nhiều nhiệt vào trong không gian, thay vì chia sẻ nhiệt độ với mặt ban đêm.

Nhưng thật bất ngờ, hành tinh nóng nhất là sao Kim – hành tinh nằm thứ hai từ Mặt trời. Bởi sao Kim có bầu khí quyển dày che phủ hành tinh, giữ nhiệt độ của nó ở mức trung bình là 462 độ C (864 độ F). Trên sao Kim có lớp CO2 khá dày, cho phép ánh sáng xuyên qua nhưng lại giữ nhiệt trên bề mặt lại. Chính vì vậy, mặc dù nhiệt lượng nhận được từ sao Kim ít so với hơn sao Thủy nhưng lớp khí quyển dày đã giúp sao Kim giữ được nhiệt độ nhiều hơn. Kết quả là nhiệt độ trên bề mặt sao Kim cỡ gần 427 độ C (700 độ K), trong khi đó nhiệt độ trên sao Thủy chỉ là 167 độ C (440 độ K).

Vị trí

Trên hành tinh Trái đất của chúng ta, nhiệt độ thay đổi theo mùa là do độ nghiêng của trục hành tinh. Nếu Nam bán cầu nằm gần Mặt trời hơn Bắc bán cầu thì mùa xuân và mùa hè sẽ thay bằng mùa thu và mùa đông. Nhưng về cơ bản, hành tinh sao Thủy không nghiêng, nghĩa là các bán cầu không có sự khác biệt đáng kể về nhiệt độ.

Điều đó cho phép sao Thủy, hành tinh nằm gần nhất với Mặt trời, giữ băng trên bề mặt của nó. Các phần của hai cực không bao giờ nhìn thấy ánh sáng mặt trời, dẫn đến việc các nhà khoa học hàng đầu đưa ra giả thuyết rằng băng (nước) có thể tồn tại trên hành tinh sao Thủy. Các quan sát từ Trái đất vào năm 1991 xác định những vệt sáng bất thường tương ứng với các vết lõm được chiếu sáng bởi Mariner 10 trong những năm 1970. Khi tàu vũ trụ MESSENGER của NASA nghiên cứu cực bắc vào năm 2011, khẳng định rằng các đặc tính ánh sáng radar tại hai cực phù hợp với các vùng tối. Năm 2012, tàu vũ trụ MESSENGER đã sử dụng một kỹ thuật được gọi là quang phổ neutron để đo nồng độ hydrô trung bình trong những khu vực radar ánh sáng, tăng thêm các chứng cứ về nước.

Ngày 29 tháng 11 năm 2012, NASA công bố xác nhận các hình ảnh chụp từ không gian của tàu vũ trụ MESSENGER đã phát hiện các hố va chạm ở cực bắc có chứa băng nước.

“Các dữ liệu neutron chỉ ra rằng trung bình những vật lắng trên hai cực radar ánh sáng của sao Thủy chứa một lớp giàu hyđrô dày hàng chục xentimét dưới một lớp bề mặt dày 10 đến 20cm ít khí hydrô”, nhà khoa học tham gia MESSENGER – David Lawrence tại Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng của trường Đại học Johns Hopkins có nói, “Các tầng bên dưới có một
độ chứa hyđrô phù hợp với băng nước gần như tinh khiết”.

Bề mặt hành tinh Sao Thủy nóng như thế nàoẢnh động quỹ đạo Sao Thủy và Trái Đất quanh Mặt Trời. Nguồn ảnh: Wiki

Sau phát hiện, tàu vũ trụ MESSENGER của NASA tiếp tục nghiên cứu các mỏ băng vùng cực thông qua nhiệm vụ mở rộng của nó. Bằng cách tinh chỉnh các hình ảnh, tàu vũ trụ MESSENGER chụp ảnh các vật lắng nằm trên bề mặt.

“Học được rất nhiều thứ khi quan sát các vật lắng” Nancy Chabot, nhà khoa học dụng cụ hệ thống hình ảnh kép sao Thủy của tàu vũ trụ MESSENGER, cho biết trong một tuyên bố.

Tuy nhiên, quỹ đạo của sao Thủy là một hình elip rất hẹp và kỳ lạ nhất trong tất cả các hành tinh trong hệ Mặt trời. Vận tốc quỹ đạo của sao Thủy rất lớn vì ảnh hưởng trọng lực của Mặt Trời – quay một vòng chung quanh Mặt Trời vào khoảng 88 ngày – một năm sao Thủy dài bằng 88 ngày của Trái Đất.

Hàng triệu người có thể quan sát sao Thiên Vương trong tháng này

 

Hàng triệu người có thể quan sát sao Thiên Vương trong tháng này - 1

Sao Thiên Vương sẽ xuất hiện vào ngày 19/10 khi nó tiến đến điểm đối diện, khi đó hành tinh băng khổng lồ này và mặt trời sẽ ở hai phía của Trái Đất.

Đến lúc đó, nó sẽ có thể được nhìn thấy rõ trên bầu trời đêm (kể cả bằng mắt thường) trong chòm sao Song Ngư.

Nhà khoa học Jane Huston Jones từ Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California cho hay “có thể quan sát nó suốt đêm, và màu xanh lơ của nó không thể lẫn đi đâu được”.

Có thể, nó sẽ đủ sáng để bạn có thể nhìn thấy bằng mắt thường, và chắc chắn là bạn sẽ thấy được nó nếu dùng ống nhòm.

Sao Thiên Vương đã từng được thăm dò chưa?

Hàng triệu người có thể quan sát sao Thiên Vương trong tháng này - 2

Tháng 1 năm 1986, tàu thăm dò Voyager2 của NASA đã tiến đến rất gần hành tinh xa xôi này – hành tinh thứ bảy trong hệ mặt trời.

Điểm gần nhất mà tàu thăm dò này đến được cách đỉnh mây của sao Thiên Vương khoảng 81.500km vào ngày 24 tháng 1 năm 1986.

Tàu Voyager 2 đã truyền hàng nghìn bức ảnh và một lượng dữ liệu khoa học khổng lồ về hành tinh, các mặt trăng, vành khuyên, bầu khí quyển, môi trường bên trong và từ trường xung quanh hành tinh này.

Hàng triệu người có thể quan sát sao Thiên Vương trong tháng này - 3

Kể từ lúc được phóng lên ngày 20 tháng 8 năm 1977, hành trình của tàu Voyager 2 đã đưa con tàu này đến sao Mộc vào tháng 7 năm 1979, sao Thổ vào tháng 8 năm 1981, và sao đó là sao Thiên vương. Tiếp đó, Voyager 2 đã đến sao Hải vương vào tháng 8 năm 1989. Cuối cùng, cả Voyager 2 và người anh sinh đôi của nó – Voyager 1 – đều rời khỏi hệ mặt trời và đi vào khoảng không giữa các vì sao.

Những bức ảnh đầu tiên của tàu Voyager 2 về 5 mặt trăng lớn nhất bao quanh sao Thiên Vương cho thấy bề mặt phức tạp chứng tỏ các quá khứ địa chất khác biệt. Các máy ảnh của con tàu này cũng phát hiện ra 10 mặt trăng mà trước đó chúng ta không quan sát được.

Hàng triệu người có thể quan sát sao Thiên Vương trong tháng này - 4

11 vành khuyên của sao Thiên Vương- mỗi vành khuyên đều mờ đục và rộng vài cây số – còn tương đối trẻ trong vũ trụ, chúng không quá 600 triệu năm tuổi. Có thể, các vành khuyên này được tạo thành từ các mảnh vỡ do va chạm giữa các mặt trăng đã từng quay quanh hành tinh này.

Một số công cụ nghiên cứu hệ thống vành khuyên này đã tiết lộ tương đối chi tiết về các vành khuyên đã biết từ trước và hai vành khuyên mới phát hiện.

Dữ liệu từ tàu Voyager cho thấy, tốc độ quay của hành tinh này là 17 giờ 14 phút.

Con tàu vũ trụ này cũng phát hiện được rằng từ trường của sao Thiên Vương vừa lớn vừa bất thường. Ngoài ra, nhiệt độ ở vùng xích đạo – khu vực nhận được ít ánh sáng mặt trời hơn sao Thiên Vương lại vẫn giống như ở các cực.

Anh Thư (Theo Metro)

Hình ảnh ấn tượng về cực quang Sao Thổ của NASA

 

NASA vừa công bố loạt ảnh chụp cực quang sao Thổ vô cùng mỹ diệu được thực hiện bởi kính thiên văn vũ trụ Hubble.

Trong vòng 7 tháng của năm 2017, Hubble đã được sử dụng để nghiên cứu hiện tượng cực quang tại bán cầu bắc của Sao Thổ, trước và sau Hạ Chí, đây cũng chính là thời gian tốt nhất để quan sát.

Trên Trái Đất, hiện tượng cực quang hình thành khi gió Mặt Trời tương tác với các hạt tích điện, chủ yếu là hạt proton và electron, trong từ quyển của chúng ta.

Các hạt tích điện này sau đó rơi vào tầng điện ly và di chuyển dọc theo từ trường Trái Đất tới các cực, nơi cúng tương tác với các hạt khác như oxi, nitơ, và hình thành nên hiện tượng cực quang – giống như ánh sáng nhảy múa trên bầu trời.

 width=
Hình ảnh về hiện tượng cực quang tại dải ánh sáng cực tím. (Ảnh: sciencealert)

Hiện tượng cực quang không phải chỉ tồn tại duy nhất trên Trái Đất. Trong hệ Mặt Trời, các hành tinh khác cũng có hiện tượng cực quang: Sao Mộc, Sao Thổ, Diêm Vương, và Hải Vương, một số hành tinh bên ngoài hệ Mặt Trời cũng có các bằng chứng về hiện tượng cực quang.

Tuy nhiên, chúng không hoàn toàn giống với hiện tượng cực quang trên Trái Đất chúng ta. Ví dụ: hiện tượng cực quang của Sao Mộc, nó không phải gây ra bởi gió Mặt Trời, mà bởi một vài cơ chế bí ẩn vẫn chưa khám phá ra.

Trong khi vòng cực quang chính của Sao Thổ dường như là do gió Mặt Trời sinh ra, có một số phần lại không phải, và điều đó, cho đến nay, vẫn là một bí ẩn.

Không giống như cực quang của Trái Đất, hiện tượng cực quang của Sao Thổ, Sao Mộc, Diêm Vương, và Hải Vương không thể quan sát thấy tại vùng ánh sáng nhìn thấy, bởi các tương tác hình thành nên cực quang trên các hành tinh này có một phần rất lớn là khí hydro.

 width=
Hình ảnh hiện tượng cực quang chụp được trên Sao Thổ. (Ảnh: sciencealert)

Nhưng kính thiên văn vũ trụ thì có thể nhìn thấy những cực quang này trong vùng ánh sáng cực tím, tại vùng ánh sáng đó chúng mới hiển thị.

Để tạo ra được hình ảnh bên trên, dữ liệu ánh sáng vùng cực tím của cực quang đã được pha trộn với dữ liệu quang học của Sao Thổ để tạo ra sự kết hợp tuyệt vời đó.

Những lần quan sát cực quang cũng được tính toán thời gian để có thể đồng bộ với với nhiệm vụ cuối cùng của tàu vũ trụ Cassini (đó là nhiệm vụ hy sinh của tàu vũ trụ Cassini, nó đã lao vào Sao Thổ), để có được những quan sát gần hơn tới khu vực cực quang trên Sao Thổ. Đây cũng là lần quan sát gần nhất từ trước tới nay.

Đội quan sát kính thiên văn vũ trụ Hubble cho biết, dữ liệu kết hợp cho thấy cực quang hoạt động rất mạnh và phong phú.

Sau khi hình ảnh được công bố, nhóm quan sát cho biết:

“Sự phong phú của cực quang là do hai yếu tố, gió Mặt Trời và việc Sao Thổ quay nhanh, mà việc này chỉ diễn ra trong vòng 11 giờ. Ở trên cùng, tại phía bắc của cực quang hiển thị hai điểm sáng rõ nhất – đó là vào lúc bình minh, và ngay trước nửa đêm.”

Đường Chính

Leave your Comment