Hai vệ tinh của sao Hoả cho chúng ta biết gì?

Hai vệ tinh của sao Hoả cho chúng ta biết gì?

Người láng giềng của Trái đất - sao Hoả có hai vệ tinh quay quanh nó là: Phobos và Deimos. Hai vệ tinh này là do nhà thiên văn học Mỹ A.Hall phát hiện ra sớm nhất khi ông dùng kính viễn vọng khúc xạ quan sat sao Hoả di chuyển đến gầnTrái đất nhất hồi tháng 8 năm 1877. Hall đã đặt tên cho vệ tinh thứ nhất là Phobos và vệ tinh thứ hai là Deimos.

Phobos quay quanh sao Hoả ở độ cao 9.400 km. Mỗi vòng quay hết 7 giờ 30 phút. Deimos quay quanh sao Hoả ở độ cao 23.500km, mỗi vòng quay hết 30 giờ 18 phút. Hướng vận động của chúng đều từ Tây sang Đông, cùng hướng với hướng tự quay và hướng quay Mặt trời của sao Hoả.Điều lý thú nhất là chu kỳ quay quanh sao Hoả của vệ tinh Phobos nhanh gấp 3 lần chu kỳ tự quay của sao Hoả là 24,6 giờ. Nếu ta đứng trên sao Hoả quan sát vệ tinh Phobos ta sẽ chứng kiến cảnh tượng kỳ lạ: Phobos mọc từ đường chân trời phía tây và lặn từ đường chân trời phía Đông sao Hoả. Đây là hiện tượng duy nhất trong các vệ tinh thuộc hệ Mặt trời. Trong khi đó chu kỳ tự quay của vệ tunh Deimos chỉ dài hơn chu kỳ tự quay của sao Hoả là 6 giờ. Vì thế thời gian mỗi lần nó xuật hiện trên đường ao Hoả là 66 giờ. Chu kỳ quay quanh sao Hoả của 2 vệ tinh Phobos và Deimos tương đương với chương trình tự quay của chúng, bởi vậy nếu ta đứng trên sao Hoả chỉ có thể nhìn thấy một mặt của 2 vệ tinh đó. Nguyên do cũng giống như chúng ta đứng trên mặt đất chỉ nhìn thấy một nửa Mặt trăng.

Trong hệ Mặt trời, các vệ tinh số 1, số2, số 3 của sao Mộc và vệ tinh số 1 của sao Hải vương cùng tự quay cùng nhịp với nhau. Hiện tượng 2 vệ tinh của sao Hoả tự quay cùng nhịp với nhau cho thấy sức hút của hành tinh so với vệ tinh trong một thời gian dài khiến cho sự vận dụng của các vệ tinh có sự thay đổi căn bản.

Phobos và Deimos là 2 vệ tinh vừa nhỏ vừa tối, chúng đều có hình bầu dục 3 trục, đường kính 3 trục của Phobos là: 27 km; 21,6 km; 18,4 km; đường kính trục của Deimos là: 15 km; 12km; 11 km; so với đường kính của sao Hoả là 6.790 km thì 2 vệ tinh đó quá nhỏ. Tỷ lệ này, khác xa với tỷ lệ giữa Trái đất và vệ tinh của Trái đất là Mặt trăng, đường kính của Mặt trăng bằng 1/4 đường kính Trái đất, nếu đứng ở sao Hoả nhìn lên sẽ thấy Trái đất và Mặt trăng như một ngôi sao đôI. Nhưng trong kính viễn vọng chúng ta hầu như không nhìn thấy hai vệ tinh của sao Hoả vì chúng bị chìm trong ánh sáng của sao Hoả. Tuy vậy, các nhà thiên văn vẫn tính toán được quỹ đạo hoạt động của chúng mà còn phát hiện ra tốc độ vận động của chúng có thay đổi chậm lại. Đã có thời kỳ mọi người cho rằng 2 vệ tinh của sao Hoả là "vệ tinh nhân tao" của loài người văn minh trên sao Hoả và đoán rằng sở dĩ tốc độ vận động của 2 "vệ tinh nhân tạo" đó bị chậm lại là do khí quyển của sao Hoả cọ xát cản trở. Mãi cho đến những năm 70 của thế kỷ 20, các bức ảnh do tầu thám hiểm vũ trụ chụp gửi về mới khiến mọi người không còn nghi ngờ gì nữa vệ tinh Phomos và Deimos là những thiên thể tự nhiên. Những vết lõm do va chạm trên bề mặt 2 vệ tinh và những mảnh thiên thạch chứa cacbon phủ dầy trên 2 vệ tinh chứng minh Phobos và Deimos đã có từ rất lâu rồi. Sự tồn tại hững dãy núi tròn trên bề mặt của 2 vệ tinh nhỏ bé đã cung cấp thêm bằng chứng cho "thuyết va đập" hình thành các dãy núi tròn trên các hành tinh trong vũ trụ.

Qua các bức ảnh chụp 2 vệ tinh của sao Hoả ta thấy chúng không phải hình ccầu mà giống như hòn đá sứt mẻ vì bị va đập. Điều này có lẽ ngoài dự đoán của mọi người vì lâu nay ta thường cho rằng vệ tinh của các hành tinh đều tròn trặn như Mặt trăng. Ngày nay, vệ tinh của sao Hoả đã làm thay đổi nhận xét cũ của con người và cho chúng ta thấy hình dạng của các thiên thể trong vũ trụ rất đa dạng và thay đổi biến hoá khôn lường. Trong hệ Mặt trời ở giữa quỹ đạo của sao Hoả và sao Mộc còn có những tiểu hành tinh có hình dạng giống như vệ tinh của sao Hoả. Ví dụ như mấy tiểu hành tinh lớn nhất là: sao Thần ngũ cốc, sao Thần Trí tuệ, sao Thần ái tình và sao Thần bếp v.v... đều có hình dạng giống như vệ tinh của ao Hoả. Qua thực tế đã có người cho rằng, vệ tinh Phobos và Deimos của sao Hoả chính là 2 tiểu hành tinh trong số một loạt những tiểu hành tinh kể trên bị sức hút của sao Hoả "bắt cóc". Nhưng các nhà thiên văn học cho rằng, quỹ đạo vận động của những vệ tinh bị "bắt cóc" thường hoạt động không tuân theo quy tắc nào trong khi đó mặt bằng quỹ đạo của 2 vệ tinh Phobos và Deimos lại nằm trên mặt xích đạo của sao Hoả và gần giống hình tròn. Về vấn đề hình thành các vệ tinh hoạt động có quy tắc như vậy, ý kiến chung của các nhà thiên văn đều cho rằng đó là do quá trình biến hoá của các hành tinh mẹ dần dần sản sinh ra. Vậy 2 vệ tinh Phobos và Deimos có phải do sao Hoả hút và "bắt cóc" về hay là do quá trình hình thành sao Hoả đã sản sinh ra chúng. Vấn đề này đang còn chờ các nhà khoa học giải đáp.

Nhưng sự hình thành và diễn biến của các vệ tinh liên quan chặt chẽ tới sự diễn biến của toàn bộ hệ Mặt trời. Hai vệ tinh của sao Hoả đều có những nét riêng biệt độc đáo về hình dạng và cấu tạo. Không kể Mặt trăng, 2 vệ tinh đó là là những vệ tinh cách Trái đất gần nhất, nếu lấy được mẫu vật chất nguyên thuỷ trên 2 vệ tinh đó sẽ là những tư liệu quan trọng để nghiên cứu sự hình thành và lịch sử của các thiên thể trong hệ Mặt trời.

Vì sao phải đợi hơn hai năm mới có một dịp quan trắc sao Hỏa?

Trong những hành tinh khiến con người chú ý nhất phải kể tới sao Hỏa có ánh sáng màu đỏ. Khi sao Hỏa xuất hiện trên bầu trời, màu sắc khác thường của nó khiến chúng ta nghĩ ngay đến việc phải quan trắc nó. Nhưng phải đợi hơn 2 năm mới có dịp quan trắc sao Hỏa. Vì sao vậy? Vì sao này thường không quan trắc được?

Vấn đề không phải ở chỗ có quan trắc được hay không mà muốn quan trắc một hành tinh phải chọn một cơ hội tốt nhất. Cơ hội tốt nhất để quan trắc sao Hỏa thì phải hơn 2 năm mới có một lần.

Sao Hỏa là hành tinh thứ nhất bên ngoài quỹ đạo của Trái đất. Sao Hỏa quay một vòng quanh mặt trời hết 687 ngày trên Trái đất và thời gian giữa hai lần Trái đất và sao Hỏa cách nhau gần nhất là 2 năm 50 ngày. Hình tượng đó giống như 2 vận động viên chạy thi cùng xuất phát từ một điểm, anh A chạy 1 vòng quanh sân vận động hết 365 giây, anh B chạy chậm hơn hết 687 giây. Sau khi hai người cùng chạy chẳng bao lâu A vượt B và chạy hết một vòng khi B mới chạy được hơn nửa vòng. A chạy tiếp vòng thứ hai với tốc độ như cũ và vì A chạy nhanh hơn nên trông A như đuổi theo B. Hết 687 phút B mới chạy được 1 vòng thì A đã chạy được gần 2 vòng và sau khoảng 780 phút thì A đuổi kịp B. Trái đất và Sao Hỏa cũng như vậy, Trái đất quay 1 vòng quanh Mặt trời hết 365 ngày, sao Hỏa hết 687 ngày và cứ cách 780 ngày (tức 2 năm 50 ngày) sao Hỏa mới lại ở vị trí gần t nhất. Lúc đó Trái Đất nằm ở vị trí giữa Mổt trời và sao Hỏa. Người ta gọi hiện tượng này là hiện tượng "trùng". Khi "trùng", sao Hỏa chỉ cách Trái đất từ mấy chục triệu đến 100 triệu km và sáng hơn rất nhiều so với thường ngày, đó là dịp tốt nhất để quan trắc sao Hỏa. Khi mặt trời lặn, sao Hỏa mọc từ đường chân trời phía đông cho đến tận khi Mặt trời mọc ngày hôm sau, nó mới lặn ở đường chân trời phía tây. Suốt đêm đó chúng ta đều có thể quan trắc sao Hỏa.

Trên hình vẽ có thể thấy, về cơ bản Mổt trời luôn ở trung tâm quỹ đạo của Trái đất nhưng không phải ở trung tâm quỹ đạo của sao Hỏa, người ta gọi là độ lệch tâm của quỹ đạo sao Hỏa. Quỹ đạo của Trái đất và sao Hỏa có một điểm khá gần nhau, những điểm khác nhau thì xa hơn. Vì thế tuy cũng có trường hợp "trùng" nhưng do vị trí của Trái đất và sao Hỏa khác nhau nên khoảng cách giữa chúng rất xa.

Cứ cách 15-17 năm lại có một lần sao Hỏa cách Trái đất rất gần, hiện tượng đó gọi là "trùng lớn". Vào dịp đó sao Hỏa chỉ cách Trái đất chừng 50-60 triệu km và là sao sáng nhất trong các hành tinh (trừ sao Kim), cơ hội để quan trắc sao Hỏa lúc này là rõ nhất.

Lần "trùng lớn" cuối cùng của thế kỷ này xảy ra vào ngày 28/9/1988. Hôm đó sao Hỏa chỉ cách Trái đất có 59 triệu km; lần "trùng lớn" trước đó xảy ra vào ngày 10/7/1986 sao Hỏa chỉ cách Trái đất hơn 60 triệu km. Cả hai dịp này đều là dịp quan trắc sao Hỏa rõ ràng nhất.

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Giải đáp 136 câu hỏi về thiên văn học
  • Nguồn: kenhsinhvien.vn
"Like" us to know more!