CÁC VỆ TINH
Người ta phát hiện được 16 mặt trăng, tức vệ tinh của sao Mộc. Hai cái HNAGGQH HQtrong FDsố đó (lô và Ơrôp) có kích thước cỡ bằng với Mặt Trăng của chúng ta. Còn hai cái khác (Ganymet và Calixtô) thì có đường kính gấp rưỡi so với đường kính Mặt Trăng của Trái Đất. Kích thước của Calixtô bằng kích thước của Thủy tinh còn Ganymet thì to hơn. Chúng nằm xa hành tinh của mình hơn so với khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất. Chỉ có lô là có thể nhìn thấy rõ trên bầu trời của sao Mộc với hình đĩa (hoặc bán nguyệt) sáng, màu hơi đỏ bỏng với kích thước của Mặt Trăng còn Ơrôp, Ganymet và Calixtô thì hiện ra nhỏ hơn Mặt Trăng vài lần.
Vương quốc của sao Mộc khá rộng lớn: tám vệ tinh phía ngoài ở xa nó đến nỗi bằng mắt thường không thể nhìn thấy chúng từ sao Mộc. Nguồn gốc của các vệ tinh này rất bí ẩn: một nửa trong số trên chuyền động quành sao Mộc theo hương ngược lại (so với hướng quay của 12 vệ tinh khác và hương xoay ngày đêm của chính sao Mộc).
Vệ tinh ngoài cùng của sao Mộc cách nó một khoảng cách lớn gấp 200 lần so với khoảng cách từ vệ tinh trong cùng đến sao Mộc. Ví dụ, nếu ta đứng trên một trong những vệ tinh gần nhất của sao Mộc, thì sẽ thấy chiếc đĩa màu da cam của hành tinh chiếm hết nửa bầu trời. Còn nếu từ quỹ đạo của vệ tinh xa nhất, ta sẽ thấy sao Mộc bé hơn Mặt Trăng hai lần.
Các vệ tinh của sao Mộc là một thế giới thú vị mỗi vệ tinh đều có ''khuôn mặt'' và lịch sử riêng mà chúng ta chỉ mặt khám phá được trong kỷ nguyên vũ trụ.
LÔ. Đây là vệ tinh Galilê gần nhất của sao Mộc. Nó nằm cách tâm sao Mộc khoảng 422000 km, xa hơn một chút so với khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng. Do khối lượng khổng lồ của sao Mộc, chu kỳ quay của lô ngắn hơn rất nhiều so với tháng Mặt Trăng chỉ có 42,5 giờ. Đối với người quan sát qua kính thiên văn thì đây cũng là một vệ tinh ''hiếu động'' nhất: hầu như mỗi ngày lô lại xuất hiện ở một vị trí mới, chạy từ phía này sang phía kia sao Mộc.
Lô giống Mặt Trăng về khối lương và bán kính (1815 km). Đặc điểm bất ngờ nhất của lô là hoạt động núi lửa. Trên bề mặt màu vàng - da cam của nó, người ta phát hiện ra l 2 núi lửa đang hoạt động, phun cao đến 300 km. Khí thải chính là điôxit lưu huỳnh sau đó đóng cứng trên bề mặt vệ tinh dưới dạng chất rắn màu trắng.
Màu da cam chủ đạo của vệ tinh chính là do các hợp chất của lưu huỳnh mà ra. Những khu vực núi lửa hoạt động của lô có nhiệt độ lên đến 300oC.
Hãy xem một cảnh thật hùng vĩ: một vòi phun khí cao 300 km. Cùng với tiếng ầm ầm rung chuyển trong lòng đất từ họng núi lửa phun lên khí cùng với đá với tốc độ rất lớn (gần 1km/giây). Chúng rơi xuống tự do từ độ cao rất lớn trong điều kiện không có khí quyển và xuyên vào bề mặt của vệ tinh, trong phạm vi vài trăm km quanh núi lửa. Từ một vài hố phễu đỉnh núi lửa trào ra những dòng lưu huỳnh đen chảy thành những dòng sông nóng bỏng. Trên những bức ảnh chụp từ các con tàu ''Voyager'', ta có thể nhìn thấy những hồ màu đen thậm chí cả những biển lưu huỳnh nóng chảy.
Biển dung nham lớn nhất nằm gần núi lửa Lôki, có đường kính 200 km. Giữa mặt biển, nổi lên một hòn đảo màu da cam nứt nẻ bằng lưu huỳnh thề rắn. Sóng các biển màu đen vỗ ì oạp bờ biển màu da cam, còn trên trời hình khối to tướng của sao Mộc lững lờ treo. . . Cảnh tượng này chắc hẳn sẽ gây cảm hứng cho khá nhiều hoạ sĩ.
Sự hoạt động mạnh mẽ của núi lửa trên lô, một phần cũng do tác động hấp dẫn ''của các thiên thể khác trong hệ sao Mộc gây ra. Trước tiên, sao Mộc khổng lồ bằng lực hấp dẫn mạnh mẽ của mình đã tạo ra hai cái bướu triều trên lô, làm hãm vòng xoay của lô khiến lô luôn hướng về phía sao Mộc bằng một mặt, giống như Mặt Trăng với Trái Đất. Do quỹ đạo của lô không phải là một vòng tròn chính xác, hai cái bươu triều hơi di chuyển trên bề mặt của nó dẫn tới tình trạng lòng đất bị nóng lên. Hiệu ứng này trở nên lớn hơn do tác động triều của những vệ tinh khác của sao Mộc, mà trước tiên lò của vệ tinh gần lô nhất: Ơrốp (cần nói thêm rằng, chu kỳ vòng quay của hai vệ tinh này có tỷ lệ cộng hưởng 1 : 2, một vòng của Ơrôp tương ứng với 2 vòng của lô). Những dao động của các bươu triều đã làm nóng lòng đất của lô đến nỗi hiện nay lô là một thiên thể có núi lửa hoạt động mạnh nhất trong hệ Mặt Trời.
Khác với núi lửa của Trái Đất, mà sự phun trào mạnh chỉ xảy ra có lúc nhất định, núi lửa của lô hầu như hoạt động không ngoi nghỉ, mặt dù mức độ có thể khác nhau. Núi lửa và gâyde (mạch nước nóng phun) thậm chí phun một phần vật chất vào cả Vũ Trụ. Do đó dọc theo quỹ đạo của lô, kéo dài những vòng plasma từ những nguyên tử ôxy lưu huỳnh bị ion hoá và các đám mây trung tính của natri và kali nguyên tử tạo ra những vật thể không gian giống như cái bánh mì vòng mà trong toán học gọi là hình xuyến. Không có những crate va đập trên lô do bề mặt của nó bị núi lửa hoạt đọng mạnh nhào nặn lại. Trên đó có những khối núi đá cao đến 9 km. Lô có tỷ khối khá cao: 3000 kg/m3. Dưới lớp vỏ silicat bị nóng chảy một phần trong và ruột vệ tinh có một cái nhân (lõi) được cấu tạo phần lớn từ sắt và các hợp chất của nó.
Ơrôp. Ơrôp nhỏ hơn lô một chút (bán kính 1569 km) và hoàn toàn khác so với người hàng xóm dữ dội của mình. Trong số bốn vệ tinh Galilê, Ơrôp có bề mặt sáng nhất, với những dấu hiệu rõ ràng của băng nước. Có vẻ như dưới lớp vỏ băng dày vài chục km có một đại dương nước và ở giữa là phần nhân silicat nặng. Tỷ khối của vệ tinh này cũng khá cao: 3500kg/m3. Sự khác nhau về thành phần của hai vệ tinh lô và Ơrôp liên quan đến khoảng cách từ các vệ tinh này đến sao Mộc; Ơrôp nằm cách xa sao Mộc hơn: 67l 000 km.
Lịch sử địa chất của Ơrôp không hề có điểm chung với lịch sử của các vệ tinh láng giềng. Ơrôp là một trong số những thiên thể bằng phẳng nhất trong hệ Mặt Trời. Trên Ơrôp không hề có điểm cao nào quá 100 m. Toàn bộ bề mặt băng trẻ trung của vệ tinh được phủ bằng một mạng lưới các dải hẹp màu sáng và tối với độ choán khổng lồ. Các dải màu tối có độ dài đến cả nghìn km, đó là dấu vết của hệ thống các đường nứt toàn cầu. Lớp vỏ băng khá lưu động, nhiều lần bị nứt ra do sức căng tù bên trong và do các quá trình kiến tạo quy mô lớn. Trên bề mặt trẻ trung này (''chỉ mới'' l00 triệu năm tuổi) hầu như không hiện lên những crate do thiên thạch va đập mà phần lớn chúng xuất hiện cách đây 4,5 tỷ năm. Trên vệ tinh này các nhà bác học chỉ tìm thấy 5 crate với đường kính l0 - 30 km.
GANYMET. Ganymet là một vệ tinh lớn nhất của một hành tinh trong hệ Mặt Trời. Nó có bán kính 2631km. Nó quay cách sao Mộc 1,07 triệu km, 40% bề mặt của Ganymet là vỏ băng dày cổ xưa, được bao phủ bởi một số lớn các crate thiên thạch. Lớp vỏ này bị nứt một phần và được đổi mới bởi các quá trình địa chất tích cực khoảng 3,5 tỉ năm trước. Các quá trình này cũng tạo ra những vùng kỳ lạ, có các rãnh chạy ngang dọc chiếm 60% diện tích còn lại của Ganymet.
Từ quan điểm của nhà địa chất vũ trụ, thì Ganymet là thiên thể hấp dẫn nhất trong số các vệ tinh của sao Mộc. Vệ tinh này có thành phần hỗn hợp giữa silicat - băng và có nhân (lõi) đá. Vệ tinh có tỷ khối là 1930 kg/m3. Khái niệm ''băng nước'' áp dụng cho Ganymet và các vệ tinh khác của sao Mộc có ý nghĩa khác lạ đối với chúng ta. Ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất bên trong cao, băng nước có thể tồn tại trong một số biến thể với những loại mạng tinh thể khác nhau. Sự chuyển tiếp phức tạp giữa các biến thể băng giúp ấn định bộ mặt địa chất phong phú của Ganymet. Bề mặt của vệ tinh phủ một lóp bụi đá và băng xốp có độ dày tù vài mét cho đến vài chục mét.
CALIXTÔ. Đây là vệ tinh lỏn thứ hai trong hệ sao Mộc , với bán kính là 2400 km . Nó là vệ tinh nằm xa nhất trong số các vệ tinh Galilê: cách sao Mộc 1,88 triệu km . Chu kỳ vòng quay quỹ đạo là 6,7 ngày. Nếu ta coi sao Mộc là một quả cầu l0 xăngtimét (cỡ một qủa táo tây) thì Calixtô sẽ là một cái đầu kim băng 3 milimet nằm cách quả táo 130 cm. Tỷ khối silicat - Băng của Calixtô tương đối thấp, chỉ bằng l830 kg/m3. Khác với Ganymet, bề mặt băng cổ xưa của Calixtô chằng chịt các crate thiên thạch. Còn mầu tối Của Calixtô là do các chất tạp silicat và các tạp chất khác.
Có lẽ Calixtô là một thiên thể có nhiều crate nhất trong hệ Mặt Trời. Lực va đập khủng khiếp của một thiên thạch đã dẫn đến hình thành một cấu trúc khổng lồ, được bao bọc bởi
những sóng vành có tên là Vanhan (Valhall). Ở giữa cấu trúc này có một crate với đường kính 350 km, còn trong vòng bán kính 2000 km từ nó có những dãy núi chạy thành những vòng tròn đồng tâm.
| CÁC VỆ TINH PHÍA NGOÀI VÀ PHÍA TRONG CỦA SAO MỘC Trên sao Mộc bên trong quỹ đạo của lô người ta phát hiện ra một số vệ tinh nhỏ. Ba trong số đó là các vệ tinh Mêtit, Ađraxtêa và Thêbê. Các vệ tinh này được phát hiện nhờ các trạm liên hành tinh và người ta cũng không biết nhiều về chúng. Mêtit và Ađraxtêa (đường kính của chúng tương ứng là khoảng 40 và 20 km) chuyển động theo rìa vành chính của sao Mộc, trên quỹ đạo có bán kính là 128000 km. Đây là những vệ tinh nhanh nhất, chúng quay một vòng quanh sao Mộc khổng lồ chỉ với 7 tiếng đồng hồ, với tốc độ hơn 100000 km/h . Vệ tinh Thêbê nằm xa hơn ở giữa lô và sao Mộc, cách sao Mộc 222000 km. Đường kính của nó khoảng 100 km. Vệ tinh phía trong lớn nhất là Amanthêa. Nó có hình dạng không đều (kích thước 270 x 165 x 150 km) và có các crate trên bề mặt. Nó được cấu tạo từ loại đá chịu lửa màu đỏ sẫm. Amanthêa được nhà thiên văn người Mỹ Êtuôt Banơt phát hiện vào năm 1892, và vệ tinh này là vệ tinh thứ 5 của sao Mộc được phát hiện. Bán kính quỹ đạo quay của vệ tinh này là 181000 km. Các vệ tinh phía trong và 4 vệ tinh chính (vệ tinh Gatitê) của sao Mộc nằm ở các vị trí gần mặt phẳng xích đạo của hành tinh, gần như trên những quỹ đạo tròn. Tâm sai và độ nghiêng quỹ đạo của tám vệ tinh này khá nhỏ: không một vệ tinh nào trong số này đi trệch quá 1% khỏi quỹ đạo tròn ''lý tưởng''. Những vệ tinh như thế được gọi là vệ tinh ''đều đặn''. Tám vệ tinh còn lại của sao Mộc là những vệ tinh ''không đều đặn'', do tâm sai và độ nghiêng quỹ đạo lớn. Trong chuyển động của mình, chúng có thể thay đổi tầm xa với hành tinh khoảng 1,5 đến 2 lần và đi chệch mặt phẳng xích đạo nhiều triệu km. Tám vệ tinh phía ngoài này của sao Mộc phân thành hai nhóm, được gọi theo vệ tinh lớn nhất của nhóm: nhóm Himalia còn có Lêđa, Lixithêa và Elara; nhóm Paxiphê có cả Ananke, Cacmê và Xinôpê. Các vệ tinh này được phát hiện bằng kính thiên văn mặt đất trong 70 năm (1904 - 1974). Nếu ta thu nhỏ sao Mộc bằng kích thước quả anh đào, thì mặt trăng phía ngoài của nhóm Galilê là Calixtô sẽ chuyển động cách sao Mộc 13 cm; nhóm Himalia xa hơn với bán kính 80 - 85 cm, còn ở khoảng cách 150 – 170 cm là nhóm Paxiphê. Trên thực tế bán kính quỹ đạo trung bình của nhóm Paxiphê là 21,2 - 23,7 triệu km. Các vệ tinh thuộc nhóm Himalia phải mất 240 - 260 ngày (Trái Đất) để quay trọn một vòng quanh sao Mộc, còn các vệ tinh thuộc nhóm Paxiphê phải mất tới 630 – 760 ngày, có nghĩa là hơn hai năm! Tuy nhiên bán kính của các vệ tinh trên rất nhỏ: nhóm Himalia - từ 8 km của Lêđa đến 90 km của Himalia; nhóm Paxiphê từ 15 đến 35 km. Các vệ tinh này đều tối sẫm và không bằng phẳng. Các vệ tinh phía ngoài thuộc nhóm Paxiphê quay quanh sao Mộc theo hưởng nghịch (ngược chiều).  Các nhà khoa học vẫn chưa đi tới một ý kiến thống nhất về nguồn gốc của các vệ tinh không đều đặn. (Các vệ tinh đều đặn phía trong được coi là hình thành từ đã bụi khí gần hành tinh do kết quả kết dính của nhiều phần tử nhỏ). Chỉ rõ một điều rằng, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các vệ tinh phía ngoài là việc sao Mộc “bắt cóc” các tiểu hành tinh. Các tính toán trên máy tính chỉ ra rằng, rất có thể nhóm paxiphê xuất hiện do kết quả của việc sao Mộc ''chặn bắt, một cách có hệ thống các phần tử nhỏ và tiểu hành tinh trên quỹ đạo ngược chiều ở vùng ngoài của đĩa gần sao Mộc.
|
