Sao Mộc là hành tinh có kích thước to lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, gấp hai lần tất cả các hành tinh khác cộng lại. Và nếu nó to thêm 80 lần nữa, nó sẽ trở thanh một ngôi sao thay vì một hành tinh như hiện nay. Bầu khí quyển có Sao Mộc khá giống với bầu khí quyển của Mặt Trời, được cấu tạo chủ yếu bởi Hidro và Heli. Và với 4 vệ tinh lớn cùng rất nhiều vệ tinh nhỏ quay xung quanh, Sao Mộc đã tự nó “xây dựng” nên một Hệ Mặt Trời thu nhỏ. Với kích thước to lớn của Sao Mộc, nó có thể chứa hơn 1300 Trái Đất.
Mục lục
[Ẩn]Những màu sắc rực rỡ trên Sao Mộc là sự trung hòa giữa những những vành đai tối và những vùng sáng được tạo ra bởi những cơn gió mạnh mẽ thổi từ Đông sang Tây với vận tốc hơn 640km/h ở phần trên của bầu khí quyển. Những đám mây trắng được cấu tạo bởi những tinh thể amoniac đóng băng, trong khi những đám mây tối hơn được cấu tạo từ những nguyên tố khác trong vành đai. Những đám mây màu xanh nằm trong vùng sâu nhất của ánh sáng mà con người có thể thấy được.
Điều đáng chú ý nhất trên Sao Mộc chắn chắn là Đốm Đỏ Lớn, một cơn bão khổng lồ, đã được nhìn thấy từ hơn 300 năm nay. Đốm Đỏ Lớn rộng hơn 3 lần kích thước của Trái Đất. Rìa của cơn bão này xoay với vận tốc khoảng 360km/h ngược chiều kim đồng hồ so với trung tâm. Màu sắc của cơn bão, thường là từ màu đỏ gạch đến nâu sáng, có thể là do một lượng nhỏ lưu huỳnh và photpho trong những tinh thể amoniac trong những đám mây của Sao Mộc. Đốm Đỏ Lớn dường như đã và đang tan biến dần dần.
Bức ảnh được chụp vào ngày 20/09/2010 khi Sao Mộc tiến đến vị trí gần Trái Đât nhất kể từ năm 1993. Sao Thiên Vương, được thêm vào bức ảnh, có thể được nhìn thấy qua kính thiên văn gần Sao Mộc
Vùng từ trường của Sao Mộc mạnh mẽ nhất trong tất cả các hành tinh trong hệ với gần 20.000 lần mạnh hơn so với từ trường của Trái Đất. Nó có thể “tóm” các điện tích trong một vành đai của các electron và những hạt mang điện khác, tác động lên những vệ tinh và những vành đai với mức độ 1000 lần vượt quá sức chịu đựng của con người. Thậm chí có thể gây thiệt hại đến những tàu thăm dò được bảo vệ kỹ càng như tàu thăm dò Galileo của NASA. Từ quyển của Sao Mộc, bao gồm vùng từ trường và các điện tích, kéo dài từ 1 đến 3 triệu km về phía Mặt trời và hơn 1 triệu km về hướng ngược lại.
Sao Mộc tự quay nhanh hơn bất cứ hành tinh nào khác, nó mất chưa đến 10 giờ để hoàn thành 1 vòng quay. Điều này làm cho Sao Mộc bị “dẹp” đi ở 2 cực. Thực tế là vùng xích đạo của Sao Mộc rộng hơn khoảng 7% so với ở các cực.
Sao Mộc phát ra sóng radio đủ mạnh để ở tận Trái Đất cũng có thể bắt được. Chúng đến theo 2 hình thức. Một là khi vệ tinh Io đi qua vùng trung tâm của từ trường Sao Mộc làm “bùng nổ” sóng radio. Hai là những bức xạ phát ra một cách liên tục từ bề mặt Sao Mộc
Thành Phần và Cấu Trúc
Thành phần khí quyển [Theo khối lượng]
Gồm 89,8% Hidro, 10,2% Heli cùng với một lượng nhỏ metan, amoniac, etan, nước, hidro sulphua và một số khí khác.
Từ trường
Mạnh gấp khoảng 20.000 lần từ trường của Trái Đất.
Thành phần hóa học
Có lõi dày đặc được cấu tạo từ những thành phần không ổn định. Được bao bọc bởi một lớp hidro lỏng ở dạng kim loại giàu heli, lại được bao phủ bởi một bầu khí quyển có thành phần chính là khí hidro.
Cấu trúc bên trong
Lõi của Sao Mộc nhẹ hơn khối lượng của Trái Đất 10 lần (Tristan Guillot, “Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System.” Science Vol. 286 (5437), p. 72-77, October 1, 1999.), được bao phủ bởi một lớp kim loại hidro lỏng kéo dài từ 80-90% đường kính của hành tinh, còn lại là bầu khí quyển với chủ yếu là hidro ở dạng khí hoặc lỏng.
Quỹ đạo và chu kì tự quay
Khoảng cách trung bình đến Mặt Trời: 778.412.020km. Gấp 5,203 lần Trái Đất
Điểm cực cận: 740.742.600km. Gấp 5,036 lần Trái Đất
Điểm cực viễn: 816.081.400. Gấp 5,366 lần Trái Đất.
[Nguồn: NASA]
Những vệ tinh của Sao Mộc
Sao Mộc có ít nhất 63 vệ tinh, thường được đặt theo tên người tình của những vị chúa trong thần thoại La Mã. Bốn vệ tinh lớn nhất được đặt tên là Io, Europa, Ganymede, và Callisto, được khám phá bởi Galileo. Vì thế nên ngày nay chúng được gọi là những vệ tinh Galilean
Ganymede là vệ tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, lớn hơn cả Sao Thủy và Sao Diêm Vương. Và cũng là vệ tinh duy nhất có từ trường.
Io là thiên thể có hoạt động núi lửa mạnh nhất trong Hệ Mặt Trời. Lưu huỳnh được phun ra từ những núi lửa này tạo cho Io một bề ngoài màu vàng cam, thường được ví như một chiếc bánh pizza. Khi Io quay quanh Sao Mộc, lực hấp dẫn to lớn từ hành tinh chủ tạo ra “thủy triều” trên bề mặt rắn của Io, làm cho bề mặt này dâng cao thêm 100m và tạo ra lượng nhiệt đủ cho núi lửa hoạt động.
Vệ tinh Io đi qua Sao Mộc – Ảnh Wikipedia
Bề mặt đóng băng của Europa được tạo thành chủ yếu từ nước đóng băng, có thể bên dưới nó là một đại dương nước lỏng với lượng nước gấp đôi có trên Trái Đất. Đại dương băng cũng có thể tồn tại bên dưới bề mặt của Callisto và Ganymede
Callisto có hệ số phản xạ thấp nhất trong 4 vệ tinh Galilean. Điều này là do cho bề mặt của nó chỉ bao gồm những tảng đá tối, ít màu sắc.
Những chiếc vòng của Sao Mộc
Ba chiếc vòng của Sao Mộc được khám phá một cách bất ngờ khi tàu Voyager 1 quay quanh xích đạo của hành tinh này vào năm 1979. Nhưng mỗi chiếc vòng đều mờ nhạt hơn rất nhiều so với của Sao Thổ
Chiếc vòng đầu tiên rất mỏng, nó chỉ dày khoảng 30km nhưng lại rộng đến 6400km
Chiếc vòng bên trong lại trong giống như đám mây, dày khoảng 20.000km. Chiếc vòng này kéo dài từ một nửa chiếc vòng đầu đến đỉnh những đám mây trên Sao Mộc, được mở rộng bởi sự tương tác với từ trường của hành tinh. Cả hai chiếc vòng này đều được cấu tạo bởi những phần tử nhỏ và tối.
Chiếc vòng thứ 3 được gọi là “chiếc vòng tơ” bởi độ trong suốt của nó. Thực sự thì chỉ có kính hiển vi mới thấy được chiếc vòng này do mỗi phần tử của nó không lớn hơn 10 miron [tương đương kích thước của phần tử khói thuốc lá] được tạo ra từ những mảnh vỡ của 3 vệ tinh Sao Mộc là Amalthea, Thebe và Adrastea. Chiếc vòng này nằm cách xa Sao Mộc 129.000km và kéo dài 30.000km về phía trung tâm.
Nghiên cứu và thăm dò:
Bảy nhiệm vụ đã từng bay ngang qua Sao Mộc là Pioneer 10 và 11, Voyager 1 và 2, Ulysses, Cassini và New Horizons. Trong khi tàu thăm dò Galileo của NASA đã thực sự quay quanh hành tinh này.
Pioneer 10 cho chúng ta biết vành đai bức xạ của Sao Mộc nguy hiểm như thế nào, Pioneer 11 cung cấp những dữ liệu quý giá về Đóm Đỏ Lớn và những bức ảnh chụp cận cảnh vùng cực. Voyager 1 và 2 giúp những nhà thiên văn học tạo nên tấm bản đồ chi tiết đầu tiên về những vệ tinh Galilean, khám phá những chiếc vòng của Sao Mộc, tiết lộ ra những ngọn núi lửa lưu huỳnh của Io, và cho ta thấy những tia sét mạnh mẽ trên những đám mây của Sao Mộc. Ulysses khám phá ra rằng những cơn gió Mặt Trời tác động đến từ quyển của Sao Mộc mạnh hơn những gì chúng ta từng nghĩ. New Horizons đã chụp được những bức ảnh về Sao Mộc và vệ tinh lớn nhất của nó.
Vào năm 1995, tàu Galileo đã phóng một đầu thăm dò vào Sao Mộc để thực hiện những đo đạt trực tiếp đầu tiên về bầu khí quyển của hành tinh cũng như đo hàm lượng nước và các nguyên tố khác trong bầu khí quyển. Khi tàu Galileo sắp hết nhiên liệu, nó được những người điều khiển cho đâm một cách cố ý vào Sao Mộc để tránh đâm vào Europa qua đó tránh làm ô nhiễm vệ tinh này, nơi mà được cho là có đại dương hỗ trợ được sự sống.
Vào năm 2011, NASA đã phóng vào vũ trụ tàu thăm dò Sao Mộc mang tên Juno. Nó sẽ nghiên cứu Sao Mộc để tìm hiểu Sao Mộc và phần còn lại của Hệ Mặt Trời được hình thành như thể nào, qua đó có thể hiểu được quá trình của các hệ hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời.
Ảnh hưởng của lực hấp dẫn Sao Mộc đến Hệ Mặt Trời
Chỉ nặng kém Mặt Trời, ảnh hưởng của lực hấp dẫn của Sao Mộc góp phần không nhỏ định đoạt số phận của hệ. Nó có đủ khả năng để “ném” Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương ra ngoài. Cùng với Sao Thổ, cả hai có thể đã mang trên mình vô số mảnh vỡ của những hành tinh vòng trong lúc buổi đầu hình thành Hệ Mặt Trời. Ngày nay, thậm chí nó còn giúp Trái Đất tránh khỏi những pha bắn phá của các tiểu hành tinh và những sự kiện gần đây cho thấy nó có khả năng hấp thụ những tác động chết người.
Hiện tại, từ trường của Sao Mộc ảnh hưởng đến rất nhiều tiểu hành tinh trong nhóm có quỹ đạo nằm trước và sau quỹ đạo của Sao Mộc quanh Mặt Trời. Những tiểu hành tinh này được gọi là những tiểu hành tinh Trojan, 3 tiểu hành tinh lớn nhất trong nhóm được đặt tên là Agamemnon, Achilles và Hector, những tên này được lấy ra từ sử thi Iliad của Homer về cuộc chiến thành Troy
Khả năng có sự sống trên Sao Mộc
Nếu một người “lặn” xuống bầu khí quyển của Sao Mộc, người này sẽ nhận thấy rằng càng xuống sâu thì sẽ càng ấm. Để đạt được nhiệt độ phòng, hay 21 độ C, thì người đó phải ở độ cao mà ở đó có áp suất cao gấp 10 lần áp suất ở Trái Đất. Các nhà khoa học cho rằng nếu có sự sống ở Sao Mộc, có có thể tồn tại ở độ cao này và là một dạng sống trong không khí. Tuy nhiên. chưa có nghiên cứu nào cho thấy trên Sao Mộc có sự sống.