Sao Mộc - Hành tinh khổng lồ

Sao Mộc là hành tinh thứ năm tính từ Mặt Trời và tới nay, là hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời - to hơn gấp hai lần tất cả các hành tinh khác gộp lại. Các sọc vằn và lốc xoáy của Sao Mộc thực sự rất lạnh, là những đám mây bão amoniac và nước, trôi nổi trên một bầu khí quyển chứa hydro và heli. Vết Đỏ Lớn biểu tượng của Sao Mộc là một cơn bão lớn, lớn hơn Trái Đất đã hoành hành suốt hàng trăm năm.

Sao Mộc được bao quanh bởi 79 mặt trăng nổi tiếng. Các nhà khoa học rất quan tâm đến các mặt trăng (vệ tinh) Galilean - là 4 mặt trăng lớn nhất được nhà thiên văn học Galileo Galilei phát hiện ra năm 1610: Io, Europa, Ganymede và Callisto. Sao Mộc cũng có vài vành đai nhưng khác với những vành đai nổi tiếng của Sao Thổ, các vành đai của Sao Mộc rất mờ nhạt và được hình thành bởi bụi chứ không phải bằng băng.

Sao Mộc được đặt theo tên của vị vua của các vị thần La Mã cổ đại, Jupiter.

Kích thước và khoảng cách

Với bán kính 69.911 km, Sao Mộc lớn gấp 11 lần Trái Đất. Nếu Trái Đất là một đồng xu thì Sao Mộc sẽ to bằng khoảng một quả bóng rổ.

Với khoảng cách trung bình 778 triệu km, Sao Mộc cách Mặt Trời 5,2 đơn vị thiên văn. Mỗi đơn vị thiên văn (viết tắt là AU) là khoảng cách từ Mặt Trời tới Trái Đất. Từ khoảng cách này, phải mất 43 phút để di chuyển từ Mặt Trời đến Sao Mộc.

Quỹ đạo và vòng quay

Sao Mộc có ngày ngắn nhất trong hệ mặt trời. Một ngày trên Sao Mộc chỉ kéo dài khoảng 10 tiếng (khoảng thời gian để Sao Mộc hoàn thành mỗi vòng quay) và Sao Mộc hoàn thành một vòng quay quanh Mặt Trời (một năm trên Sao Mộc) mất khoảng 12 năm trên trái Đất (4.333 ngày trên Trái Đất).

Xích đạo của Sao Mộc nghiêng liên quan tới quỹ đạo quay quanh Mặt Trời chỉ 3 độ. Điều này có nghĩa là Sao Mộc gần như quay thẳng đứng và không có các mùa khắc nghiệt như các hành tinh khác có.

Sự hình thành

Sao Mộc hình thành khi phần còn lại của hệ mặt trời được hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước khi lực hút kéo các khí xoáy và bụi vào nhau hình thành nên hành tinh khí khổng lồ này. Sao Mộc "tiếp quản" hầu hết các đống tàn dư để lại sau khi Mặt Trời hình thành, kết cục nó to gấp hơn 2 lần các hành tinh khác trong hệ mặt trời cộng lại. Thực tế, Sao Mộc có các thành phần như một ngôi sao nhưng chưa phát triển đủ lớn để bốc cháy.

Khoảng 4 tỷ năm trước, Sao Mộc đã ổn định theo vị trí như hiện tại ở bên vòng ngoài cùng của hệ mặt trời, tại nơi nó là hành tinh thứ năm tính từ Mặt Trời.

Cấu tạo

Cấu tạo của Sao Mộc giống cấu tạo của Trái Đất - chủ yếu là khí hydro và khí heli. Sâu trong khí quyển, áp suất và nhiệt độ tăng lên, nén khí hydro thành dạng lỏng. Điều này khiến cho Sao Mộc trở thành đại dương lớn nhất hệ mặt trời - một đại dương tạo thành bởi khí hydro thay vì nước. Các nhà khoa học cho rằng, ở độ sâu, có lẽ giữa khoảng cách tới tâm của hành tinh này, áp suất trở nên lớn mạnh đến nỗi các electron (điện tử) nén chặt các phân tử hydro khiến cho dung dịch này dẫn điện như kim loại. Sao Mộc Quay nhanh được cho là sự chuyển động của các dòng điện trong vùng này, làm sản sinh ra từ trường cực mạnh của hành tinh này. Người ta vẫn chưa chắc chắn được rằng liệu càng vào sâu bên trong thì Sao Mộc có một lõi ở tâm gồm các vật chất rắn chắc không hay chỉ là một hỗ hợp đặc quánh dày và siêu nóng. Nhiệt độ ở đó có thể lên đến 50.000 độ C, thành phần chủ yếu là các hợp chất sắt và silicat (giống như thạch anh).

Bề mặt

Vì là một khối khí khổng lồ nên Sao Mộc không có một bề mặt thực sự. Hành tinh này chủ yếu là các dòng khí xoáy và chất lỏng. Tàu vũ trụ vừa sẽ không thể có chỗ đậu trên Sao Mộc vừa sẽ không thể bay một cách toàn vẹn ở đó. Áp suất cực lớn và nhiệt độ cực khắc nghiệt ở sâu bên trong vỏ hành tinh này, sẽ làm tan chảy và bốc hơi bất cứ tàu vũ trụ nào cố gắng bay vào hành tinh này.

Khí quyển

Diện mạo của Sao Mộc trông như một tấm thảm những dải mây và những vết màu sặc sỡ. Hành tinh khí này có 3 tầng được gắn kết với nhau trên "bầu trời" của nó, trải rộng khoảng 71 km. Tầng trên cùng (thượng lưu) được tạo bởi băng amoniac trong khi tầng giữa (trung lưu) được tạo thành bởi các tinh thể Amoni hydro sulfua (H5NS). Tầng dưới cùng (hạ lưu) gồm nước đá và hơi nước.

Những màu sắc sặc sỡ mà bạn trông thấy trong những dải mây dày khắp Sao Mộc là các dòng khí lưu huỳnh và khí chứa phốt pho bốc lên từ phần ấm áp hơn ở phía trong. Sự quay nhanh của Sao Mộc - cứ mỗi vòng hết 10 tiếng - tạo ra những cơn lốc xoáy mạnh, làm phân tán những đám mây vào các vành đai tối và các vùng sáng vắt ngang các dải mây dài này.

Vì không có bề mặt rắn chắc để khiến quay chậm, nên những vết này có thể còn tồn tại suốt nhiều năm. Sao Mộc Bão Tố bị càn quét bởi hơn một tá những trận gió thịnh hành, một số cơn đạt tới tốc độ 539 dặm một giờ tại xích đạo. Vết Đỏ Lớn, một xoáy mây hình trái xoan rộng gấp hai lần Trái Đất, đã được quan sát thấy trên hành tinh khổng lồ này suốt hơn 300 năm qua. Mới đây hơn, 3 xoáy mây hình trái xoan khác lại xuất hiện hình thành nên Vết Đỏ Nhỏ, có kích thước bằng một nửa người anh em lớn hơn. Các nhà khoa học đến giờ vẫn chưa biết được những xoáy mây hình trái xoan này và những dải mây xoay quanh hành tinh nuốt gọn hay ăn sâu vào bên trong của hành tinh này.

Khả năng có sự sống

Môi trường của Sao Mộc chắc chắn không thể cung cấp sự sống như chúng ta đã biết. Nhiệt độ, áp suất và các vật chất đặc trưng của thành tinh này hầu hết đều quá khắc nghiệt và dễ bay hơi khiến cho các sinh vật khó mà thích nghi được.

Trong khi Sao Mộc là một nơi chắc chắn không thể giữ chân được các sinh vật sống thì điều này lại có phần không đúng với một vài mặt trăng của nó. Europa là một trong những nơi có vẻ phù hợp nhất để tìm kiếm sự sống ở một nơi nào đó trong hệ mặt trời. Có bằng chứng về việc có một đại dương rộng lớn nằm ngay bên dưới lớp vỏ băng giá của nó, ở đó có thể thích hợp cho sự sống.

Mặt trăng

Với 4 mặt trăng lớn và nhiều mặt trăng nhỏ hơn, Sao Mộc tạo nên một kiểu hệ mặt trời thu nhỏ. Sao Mộc có đến 79 mặt trăng đã được xác nhận.

Sao Mộc có 4 mặt trăng lớn nhất: Io, Europa, Ganymede và Callisto - lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà thiên văn học Galileo Galilei năm 1610 khi ông sử dụng phiên bản kính viễn vọng đầu tiên. Bốn mặt trăng này ngày này được đặt tên chung là các vệ tinh Galileo và chúng là một vài trong số những điểm đến thú vị nhất hệ mặt trời. Io là thiên thạch hoạt động mạnh liệt nhất trong hệ mặt trời. Ganymede là mặt trăng lớn nhất hệ mặt trời (thậm chí còn lớn hơn Sao Thủy). Mặt trăng Callisto có một và hố rất nhỏ cho thấy mức độ hoạt động của bề mặt hiện tại yếu. Một dòng nước với các thành phần có thể mang lại sự sống bên dưới lớp vỏ băng của mặt trăng Europa, khiến nó trở thành nơi hấp dẫn để khám phá.

Vành đai

Được phát hiện năm 1979 bởi tàu du hành Voyager 1 của NASA, các vành đai của Sao Mộc là một sự ngạc nhiên vì chúng gồm các phân tử nhỏ màu đen và khó có thể trông thấy trừ khi được chiếu sáng bởi Mặt Trời. Dữ liệu từ tàu vũ trụ Galileo cho thấy hệ vành đai của Sao Mộc có lẽ được hình thành bởi bụi bị bắn tung lên trong các vụ va chạm giữa các thiên thạch sau đó đâm vào các mặt trăng nhỏ ở trong cùng của hành tinh khổng lồ này.

Từ quyển

Từ quyển của Sao Mộc là vùng chịu ảnh hưởng bởi từ trường cực mạnh của hành tinh này. Nó phình ra 1 đến 3 triệu km về phía Mặt Trời (to hơn 7 đến 21 lần bán kinh hoặc hơn chính Sao Mộc) và thon lại thành hình đuôi con nòng nọc trải dài hơn 1 tỷ km phía sau Sao Mộc, kéo dài tới tận quỹ đạo của Sao Thổ. Từ trường khổng lồ của Sao Mộc gấp 16 đến 54 lần từ trường Trái Đất. Nó xoay cùng chiều với hành tinh này và gom lại các phân tử tích điện. Gần hành tinh này, từ trường níu giữ lại hàng đám các phân tử tích điện và làm cho chúng tăng nhanh hơn với năng lượng rất cao, tạo ra bức xạ mãnh liệt bắn phá các mặt trăng ở trong cùng và có thể làm hỏng tàu vũ trụ.

Từ trường của Sao Mộc cũng gây ra hiện tượng cực quang đẹp mắt nhất hệ mặt trời ở hai cực của hành tinh này.