Sao Mộc: Sự thật về kích thước, mặt trăng và “Vết Đỏ Lớn” của sao Mộc

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời. Nó được đặt theo tên vị vua của các vị thần trong thần thoại La Mã. Theo cách tương tự, người Hy Lạp cổ đại đã đặt tên cho hành tinh này theo tên thần Zeus, vua của đền thờ thần Hy Lạp.

Sao Mộc đã giúp cách mạng hóa cách chúng ta biết về vũ trụ. Vào năm 1610, khi Galileo phát hiện ra bốn mặt trăng lớn của sao Mộc – Io, Europa, Ganymede và Callisto, hiện được gọi là các mặt trăng Galilê.

Đây là lần đầu tiên các thiên thể được nhìn thấy bao quanh một vật thể khác ngoài Trái Đất, sự ủng hộ lớn cho quan điểm Copernic rằng Trái Đất không phải là trung tâm của vũ trụ.

Sơ yếu lý lịch của Sao Mộc

Đường kính xích đạo:142,984 km
Đường kính cực:133,709 km
Khối lượng:1.90 × 10^27 kg (318 lần Trái Đất)
Số lượng mặt trăng:79 (IoEuropaGanymede & Callisto là 4 mặt trăng chính)
Vành đai:4
Bán trục lớn:778,340,821 km (5.20 AU)
Chu kỳ:4,333 ngày (11.9 năm)
Nhiệt độ thực:-148 °C
Tìm ra vào:Thế kỷ 7 – 8 trước công nguyên
Tìm ra bởi:Các nhà thiên văn học Babylon

Tính chất vật lý

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời của chúng ta, nặng hơn gấp đôi so với tất cả các hành tinh khác cộng lại, và nếu nặng hơn khoảng 80 lần, nó sẽ thực sự trở thành một ngôi sao thay vì một hành tinh.

Bầu khí quyển của nó giống với của Mặt Trời, được tạo thành chủ yếu từ hydro và heli, và với bốn mặt trăng lớn và nhiều mặt trăng nhỏ hơn trên quỹ đạo xung quanh, sao Mộc tự nó tạo thành một hệ Mặt Trời thu nhỏ. Khối lượng khổng lồ của sao Mộc có thể chứa hơn 1.300 Trái Đất.

Các dải quanh sao Mộc đầy màu sắc được bố trí trong các vành đai tối và vùng sáng được tạo ra bởi những cơn gió “đông – tây” thổi mạnh trong bầu khí quyển phía trên của hành tinh này, di chuyển với vận tốc hơn 400 dặm / giờ (640 km / giờ).

Các đám mây trắng trong khu vực chính là các tinh thể amoniac đông lạnh, trong khi các đám mây hóa học khác sẫm màu hơn được tìm thấy trong vành đai. Ở nơi sâu nhất có thể nhìn thấy là những đám mây màu xanh. Còn các dải mây luôn thay đổi theo thời gian. Bên trong bầu khí quyển, mưa kim cương có thể lấp đầy bầu trời.

Điều đáng chú ý nhất trên sao Mộc chắc chắn là Vết Đỏ Lớn, một cơn bão khổng lồ giống như cơn bão được quan sát trong suốt hơn 300 năm. Ở nơi rộng nhất của nó, Vết Đỏ Lớn có đường kính gấp ba lần Trái Đất và cạnh của nó quay ngược chiều kim đồng hồ quanh tâm của nó với tốc độ khoảng 225 dặm / giờ (360 km / giờ).

Màu sắc của cơn bão, thường thay đổi từ màu đỏ gạch sang màu hơi nâu, có thể do một lượng nhỏ lưu huỳnh và phốt pho trong các tinh thể amoniac trong các đám mây của sao Mộc nở ra và co lại. Cơn bão dường như đang bị thu nhỏ trong thời gian gần đây và tốc độ của nó có lẽ cũng đã giảm.

Sao Mộc: Sự thật về kích thước, mặt trăng và “Vết Đỏ Lớn” của sao Mộc

Từ trường khổng lồ của sao Mộc là từ trường mạnh nhất trong số các hành tinh trong hệ Mặt Trời với sức mạnh gần gấp 20.000 lần của Trái Đất. Nó bẫy các hạt tích điện trong một vành đai electron và các hạt tích điện khác thường xuyên làm nổ tung các mặt trăng và vành đai của hành tinh với mức độ phóng xạ cao hơn 1.000 lần so với con người, làm hỏng cả tàu vũ trụ được bảo vệ nghiêm ngặt như tàu thăm dò Galileo của NASA .

Các từ quyển của sao Mộc, trong đó bao gồm các tầng và hạt, nở ra 1 vùng có chiều dài 600.000 đến 2 triệu dặm (1.000.000-3.000.000 km) về phía Mặt Trời và nở về phía sau 1 cái đuôi dài 600 trệu dặm (1 tỉ km) về phía bên kia của sao Mộc.

Sao Mộc quay nhanh hơn bất kỳ hành tinh nào khác, mất ít hơn 10 giờ để nó hoàn thành một vòng quay trên trục của mình, so với 24 giờ đối với Trái Đất. Vòng quay nhanh này làm cho sao Mộc phình ra ở xích đạo và phẳng ở hai cực, khiến cho hành tinh này rộng hơn khoảng 7% ở xích đạo so với ở hai cực.

Sao Mộc phát ra 1 loại sóng vô tuyến đủ mạnh để được phát hiện trên Trái Đất. Chúng có hai dạng – các vụ nổ mạnh xảy ra khi Io, mặt trăng lớn nhất của sao Mộc, đi qua các vùng nhất định của từ trường sao Mộc, bức xạ liên tục từ bề mặt sao Mộc và các hạt năng lượng cao trong vành đai bức xạ của nó.

Những sóng vô tuyến này có thể giúp các nhà khoa học thăm dò các đại dương trên mặt trăng của nó.

Thành phần và cấu trúc

Thành phần khí quyển (tính theo thể tích): 89,8% hydro phân tử, 10,2% heli, một lượng nhỏ khí mêtan, amoniac, hydro deuteride, ethane, nước, khí dung băng amoniac, nước băng aerosol, khí dung hydrat amoniac

Từ trường: Mạnh hơn gần 20.000 lần so với Trái Đất

Thành phần hóa học: Sao Mộc có lõi dày đặc với thành phần không chắc chắn, được bao quanh bởi một lớp hydro kim loại lỏng giàu heli, được bọc trong một bầu khí quyển chủ yếu làm từ phân tử hydro.

Cấu trúc bên trong: Một lõi nhỏ hơn 10 lần khối lượng Trái đất được bao quanh bởi một lớp hydro kim loại lỏng kéo dài tới 80 đến 90% đường kính của hành tinh, được bao bọc trong bầu khí quyển chủ yếu được tạo ra từ hydro dạng khí và lỏng.

Quỹ đạo và sự tự quay

  • Khoảng cách trung bình từ Mặt Trời: 483.682.810 dặm (778.412.020 km) – 5,203 lần so với Trái Đất
  • Điểm cận nhật: 460.276.100 dặm (740.742.600 km) – 5,036 lần so với Trái Đất
  • Điểm viễn nhật: 507.089.500 dặm (816.081.400 km) – 5.366 lần so với Trái Đất

Mặt trăng của sao Mộc

Sao Mộc có ít nhất 63 mặt trăng, thường được đặt theo tên các người tình của vị thần La Mã. Bốn mặt trăng lớn nhất của sao Mộc, hiện là Io, Europa, Ganymede và Callisto, được phát hiện bởi chính Galileo Galilei và ngày nay được gọi là các vệ tinh Galilê.

Ganymede là mặt trăng lớn nhất trong hệ Mặt Trời của chúng ta, lớn hơn cả sao Thủy và sao Diêm Vương. Đây cũng là mặt trăng duy nhất được biết có từ trường riêng. Mặt trăng có ít nhất một đại dương dày giữa các lớp băng, mặc dù nó có thể chứa một vài lớp của các vật chất khác.

Mặt trăng này là mục tiêu chính của Nhà thám hiểm Sao Mộc Châu  u (JUICE) sẽ ra mắt vào năm 2022 và đến hệ thống sao Mộc vào năm 2030.

Io là nơi hoạt động núi lửa mạnh nhất trong hệ Mặt Trời. Lưu huỳnh từ núi lửa của nó phun ra mang lại cho Io một vẻ ngoài màu vàng cam thường được so sánh với một chiếc bánh pizza pepperoni. Khi Io quay quanh sao Mộc, lực hấp dẫn lớn của hành tinh này gây ra “thủy triều” trên bề mặt rắn của Io cao 300 feet (100 mét), tạo ra đủ nhiệt cho hoạt động của núi lửa.

(Trái Đất là hút nước của mình, đây từ trường khủng khiếp của sao Mộc còn hút cả dung nham mặt trăng của mình).

Lớp vỏ băng giá của Europa được tạo thành chủ yếu từ băng, nước và nó có thể che giấu một đại dương lỏng chứa lượng nước gấp đôi so với Trái Đất. Đại dương băng giá này cũng có thể tồn tại bên dưới lớp vỏ của Callisto và Ganymede. Một số chất lỏng này phun ra từ bề mặt trong các chùm lẻ tẻ mới được phát hiện ở cực nam đã chứng minh nghi ngờ này là có cơ sở.

Nhiệm vụ khám phá Europa, NASA hiện đang ở Giai đoạn B (giai đoạn thiết kế) của nhiệm vụ Europa Clip, một tàu vũ trụ được lên kế hoạch sẽ ra mắt vào năm 2020 để kiểm tra khả năng cư trú, tồn tại sự sống của mặt trăng, được thực hiện qua 40 – 45 chuyến bay lướt qua bề mặt.

Callisto có độ phản xạ (khả năng phản chiếu…) thấp nhất trong bốn mặt trăng Galilê. Điều này cho thấy bề mặt của nó có thể bao gồm đá tối màu, không màu.

Vành đai sao Mộc

Sao Mộc: Sự thật về kích thước, mặt trăng và “Vết Đỏ Lớn” của sao Mộc
Vành đai và các mặt trăng vệ tinh của sao Mộc

Ba vành đai của sao Mộc được tìm thấy khi tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA phát hiện ra chúng xung quanh đường xích đạo của hành tinh này vào năm 1979. Mỗi vành lại mờ hơn nhiều so với vanh đai của sao Thổ.

Vanh đai chính khá phẳng. Nó rộng khoảng 20 dặm (30 km) và dày hơn 4.000 dặm (6.400 km).

Vành đai đám mây nằm bên trong, được gọi là quầng sáng, dày khoảng 12.000 dặm (20.000 km). Quầng sáng kéo dài một nửa từ vòng chính xuống ngọn mây của hành tinh và mở rộng nhờ tương tác với từ trường của sao Mộc. Cả vòng chính và quầng sáng bao gồm các hạt nhỏ, tối.

Vành thứ ba, được gọi là vòng tơ nhện vì tính trong suốt của nó, thực ra nó là ba vòng mảnh vụn siêu nhỏ từ ba mặt trăng của sao Mộc, Amalthea, Thebe và Adrastea. Nó có lẽ được tạo thành từ các hạt bụi nhỏ hơn 10 micron về đường kính, cùng kích thước với các hạt được tìm thấy trong khói thuốc lá, và kéo dài đến 80.000 dặm (129.000 km) từ trung tâm của hành tinh và 18.600 dặm (30.000 km) hướng vào trong.

Những gợn sóng trên vành đai của cả sao Mộc và sao Thổ có thể là dấu hiệu tác động từ sao chổi và tiểu hành tinh.

Nghiên cứu & thăm dò

Bảy nhiệm vụ đã được thực hiện đối với sao Mộc – Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Ulysses, Cassini và New Horions. Hai nhiệm vụ – nhiệm vụ Galileo và Juno của NASA – đã thực sự quay quanh hành tinh này.

Hai nhiệm vụ được lên kế hoạch để nghiên cứu các mặt trăng của sao Mộc: Europa Clip của NASA (sẽ ra mắt vào năm 2020) và Jupiter Icy Moons Explorer của Cơ quan Vũ trụ Châu  u (JUICE) sẽ ra mắt vào năm 2022 và đến hệ thống của sao Mộc vào năm 2030 để nghiên cứu Ganymede, Callisto và Europa.

Pioneer 10 tiết lộ vành đai bức xạ của sao Mộc nguy hiểm như thế nào, trong khi Pioneer 11 cung cấp dữ liệu về cơn bão “Vết Đỏ Lớn” và hình ảnh cận cảnh về vùng cực của nó. Voyager 1 và 2 đã giúp các nhà thiên văn học tạo ra các bản đồ chi tiết đầu tiên của các vệ tinh Galilê, phát hiện ra các vành đai của sao Mộc, tiết lộ các núi lửa lưu huỳnh trên Io và nhìn thấy sét trong các đám mây của sao Mộc.

Ulysses phát hiện ra gió Mặt Trời có tác động lớn hơn nhiều đến từ trường của sao Mộc so với trước đây. New Horions chụp cận cảnh ao Mộc và các mặt trăng lớn nhất của nó.

Năm 1995, Tàu Galileo đã được gửi một lao về phía Sao Mộc, thực hiện các phép đo trực tiếp đầu tiên về bầu khí quyển của nó và đo lượng nước và các hóa chất khác ở đó. Khi Galileo cạn kiệt nhiên liệu, tàu đã cố tình đâm vào bầu khí quyển của sao Mộc để tránh mọi nguy cơ nó đâm sầm vào và làm ô nhiễm Europa, nơi có thể có một đại dương bên dưới bề mặt có khả năng hỗ trợ sự sống.

Juno là nhiệm vụ duy nhất cho sao Mộc hiện tại. Juno nghiên cứu sao Mộc từ quỹ đạo để tìm ra cách nó và phần còn lại của hệ Mặt Trời hình thành, điều này có thể làm sáng tỏ cách thức các hệ hành tinh bên ngoài có thể phát triển.

Một trong những phát hiện quan trọng của nó cho đến nay là phát hiện ra rằng lõi của sao Mộc có thể lớn hơn những gì các nhà khoa học nghĩ.

Tác động lực hấp dẫn của sao Mộc lên hệ Mặt Trời

Là hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời sau Mặt Trời, lực hấp dẫn của sao Mộc đã giúp định hình của hệ thống của hệ Mặt Trời. Nó có thể đã tấn công dữ dội vào sao Hải Vương và sao Thiên Vương, theo tính toán được công bố trên tạp chí Nature. Sao Mộc, cùng với sao Thổ, có thể đã “ném” một loạt các mảnh vỡ về phía các hành tinh bên trong trong lịch sử của hệ thống, mặc dù một số nhà khoa học tranh luận về việc mỗi hành tinh đóng vai trò như thế nào trong việc di chuyển các tiểu hành tinh xung quanh.

Nó thậm chí có thể giúp giữ các tiểu hành tinh không bắn phá Trái Đất, và các sự kiện gần đây chắc chắn đã cho thấy nó có thể hấp thụ các tác động nguy hiểm tiềm tàng cho Trái Đất. Các quan sát của những người nghiệp dư đã chỉ ra rằng sao Mộc nhận được một vài tác động mỗi thập kỷ, nhiều hơn nhiều so với dự đoán khi Comet Shoemaker Levy-9 (thiên thạch) đâm vào hành tinh vào năm 1994.

Hiện tại, trường hấp dẫn của sao Mộc ảnh hưởng đến nhiều tiểu hành tinh đã tụ lại thành các khu vực trước đó và đi theo sao Mộc trong quỹ đạo của nó quanh Mặt Trời. Chúng được gọi là các tiểu hành tinh Trojan, sau ba tiểu hành tinh lớn ở đó, Agamemnon, Achilles và Hector, những cái tên được rút ra từ Iliad, sử thi của Homer về Cuộc chiến thành Troia.

Khả năng tồn tại sự sống trên sao Mộc

Nếu một người lặn vào bầu khí quyển của sao Mộc, người ta sẽ phát hiện ra nó ấm hơn khi độ sâu tăng lên. Nhiệt độ ở trên sao Mộc đặt tới nhiệt độ phòng, hoặc 70 độ F (21 độ C), ở độ cao mà áp suất khí quyển lớn gấp 10 lần Trái Đất.

Các nhà khoa học đã phỏng đoán rằng nếu sao Mộc có bất kỳ dạng sống nào, nó có thể sống ở cấp độ này hay sẽ phải bay trong không khí. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã không tìm thấy bằng chứng nào cho sự sống trên sao Mộc.

Kích thước sao Mộc so với Trái Đất

Sao Mộc: Sự thật về kích thước, mặt trăng và “Vết Đỏ Lớn” của sao Mộc

Thông tin thú vị về sao Mộc

Sao Mộc là vật thể sáng thứ tư trong hệ mặt trời

Chỉ có mặt trời, Mặt trăng và sao Kim là sáng hơn hành tinh này. Nó là một trong năm hành tinh có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ Trái Đất.

Người Babylon cổ đại là người đầu tiên ghi lại việc họ tìm ra sao Mộc

Đó là vào khoảng thế kỷ thứ 7 hoặc 8 trước Công nguyên. Sao Mộc được đặt tên theo vị vua của các vị thần La Mã. Đối với người Hy Lạp, nó đại diện cho Zeus, thần Sấm sét. Người Lưỡng Hà đã coi sao Mộc là vị thần Marduk – người bảo trợ cho thành phố Babylon. Còn với các bộ lạc người Đức thì tôn thờ hành tinh này với cái tên Donar hay Thor.

Sao Mộc có ngày ngắn nhất trong tất cả các hành tinh

Nó tự quay trên trục của nó một lần trong 9h55’. Tốc độ quay cực nhanh khiến cho nó có bề mặt phẳng và xuất hiện với vẻ ngoài trơn nhẵn, rõ nét.

Sao Mộc quay quanh Mặt trời mất 11,8 năm Trái Đất 1 lần

Nhìn sao Mộc từ Trái đất, chúng ta thấy nó dường như di chuyển chậm trên bầu trời, mất tới hàng tháng để sao Mộc đi từ chòm sao này đến chòm sao kia.

Mây trên sao Mộc có những đặc điểm rất nổi bật
Khí quyển trên của sao Mộc được chia thành các đai và vùng mây. Chúng được cấu tạo chủ yếu từ tinh thể amoniac, lưu huỳnh và hỗn hợp của hai hợp chất này.

“Vết đỏ lớn” là 1 cơn bão cực đại trên sao Mộc

Cơn bão đã hoành hành hơn 350 năm, nó lớn tới mức cần đến 3 Trái Đất để vừa vặn cơn bão này.

Bên trong sao Mộc cấu tạo chủ yếu bởi đá, kim loại và hợp chất hydro

Dưới bầu khí quyển khổng lồ của sao Mộc (chủ yếu là hydro), sâu xuống bề mặt sao Mộc, có các lớp khí hydro nén, hydro kim loại lỏng và một lõi băng, đá và kim loại…

Mặt trăng Ganymede của sao Mộc là mặt trăng lớn nhất trong hệ mặt trời

Các mặt trăng của sao Mộc đôi khi còn được gọi là “vệ tinh Jovian”, lớn nhất trong số này là Ganymede, Callisto Io và Europa. Ganymede có bán kính 2.634,1 km, đồng nghĩa với việc nó lớn hơn sao Thủy rất nhiều, thậm chí hơn cả sao Diêm Vương.

Sao Mộc có một hệ thống vành đai mỏng

Vành đai của sao Mộc chủ yếu bao gồm các hạt bụi phát ra từ chính bề mặt của sao Mộc sau các va chạm với sao chổi và tiểu hành tinh. Vành đai này cao 92.000 km tính từ bề mặt sao Mộc và vươn ra tới hơn 225.000 km cũng từ bề mặt của nó (Do đó, chiều dài vành đai cơ bản là 133.000 km). Chúng dày khoảng 2.000 đến 12.500 km.

Tám phi thuyền đã đến thăm sao Mộc

Pioneer 10 và 11, Voyager 1 và 2, Galileo, Cassini, Ulysses và New Horizons. Nhiệm vụ của Juno là đến sao Mộc, dự kiến là 7/2016. Các nhiệm vụ khác trong tương lai sẽ tập trung vào các vệ tinh khác như Europa, Ganymede, và Callisto, cũng như các đại dương ở lớp dưới bề mặt của chúng.

Siêu bão “Vết đỏ lớn”

Nằm tại 22 ° N sao Mộc, “Vết đỏ lớn” là một cơn bão đã hoành hành ít nhất 186 năm. Trên thực tế, các ước tính của các nhà khoa học cho thấy cơn bão đỏ và hỗn loạn này có thể đã tồn tại hơn 3,5 thế kỷ . Một đốm đỏ khổng lồ được phát hiện trên sao Mộc vào thế kỷ 17, khi kính thiên văn đầu tiên được sử dụng.

Tuy nhiên, không rõ liệu đây có phải là đốm đỏ tương tự của cơn bão ngày nay ta đang nói đến hay không, hay liệu sao Mộc có nhiều cơn bão như vậy đã đến và đi qua hàng thế kỷ.

Cơn bão đi chuyển ngược chiều kim đồng hồ và mất 6 ngày Trái Đất để hoàn thành 1 vòng quanh sao Mộc. Một bí ẩn khác xung quanh cơn bão là thứ mà khiến nó có màu đỏ: các nhà khoa học đã đưa ra một số giả thuyết (ví dụ, sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ màu đỏ) nhưng chưa ai biết chắc chắn. Đó sẽ là một câu hỏi thiên văn học cho thế hệ tương lai!

Bầu khí quyển của sao Mộc

Bầu khí quyển của sao Mộc đặc biệt bởi vì nó là bầu khí quyển hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời. Nó được tạo thành từ hydro và heli, cùng một tỷ lệ so với hydro, heli được tìm thấy trong ánh sáng Mặt trời. Tuy nhiên, nó cũng chứa 1 lượng lớn khí ngoài không gian khác, chẳng hạn như amoniac, mêtan và nước. 90% không khí của sao Mộc – một tỷ lệ rất lớn – được tạo thành từ hydro. Chúng ta sẽ không thể hô hấp bình thường ở đây, do vậy nếu bạn muốn đến thăm hành tinh này thì chắc chắn sẽ cần đến bình oxi và vài đồ lỉnh kỉnh khác.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker