THÁI DƯƠNG HỆ VÀ CUỘC THÁM HIỂM HỎA TINH

Tiến sĩ Nguyễn Tiến Ích

PHẦN MỘT:  ĐẠI CƯƠNG VỀ THÁI DƯƠNG HỆ

1-Tổng quát về những hành tinh của mặt trời.-

Sao Hỏa là một trong chín hành tinh của mặt trời. Người ta có thể chia những hành tinh này ra làm ba nhóm, căn cứ vào khoảng cách tới mặt trời và cấu trúc thể chất.

1-Nhóm Thổ tinh (Terrestrial planets) gồm có bốn hành tinh trong (inner planets) vì gần mặt trời hơn và vì cấu trúc thể chất tương tự như trái đất. Nhóm đó gồm có từ trong ra ngoài:  Mộc tinh (Mercury) (1) , Kim tinh (Venus) (1)  , Thổ tinh (1) , tức là trái đất và Hỏa tinh (Mars) (1)  .

2-Nhóm Thiên vương tinh (Jovian Planets) gồm có bốn hành tinh ngoài (outer planets) vì xa mặt trời hơn và vì cách cấu trúc thể chất tương tự như Thiên vương tinh (Jupiter)  và gồm có từ trong ra ngoài: Thiên vương tinh (Jupiter) (1)  ,  Thần nông tinh (Saturn) (1) ,   Thiên đình tinh (Uranus) (1) , Thủy vương tinh (Neptune) (1) .

3-Nhóm thứ ba chỉ gồm có hành tinh thứ chín có tên là Diêm vương tinh (Pluto) (1) , đứng riêng một mình vì không giống ai, lại là hành tinh nhỏ nhất, đường kính trung bình chỉ gần bằng một phần tư đường kính trung bình của trái đất, khối lượng chỉ vào khoảng 0.2% khối lượng trái đất, quỹ đạo lại méo nhất lấn cả vào đường bay của Thủy Vương tinh, với một tâm sai (2) (eccentricity) là 0.25 so với tâm sai của quỹ đạo trái đất là 0.017 khiến cho nhiều nhà thiên văn học đã đề nghị giáng cấp Diêm vương tinh xuống hàng Đá tảng (Asteroid), là mọt nhóm những tảng đá lớn có đường kính khoảng 40 km lưu động giữa Hỏa tinh và Thiên vương tinh như là đường vòng trường đua Phú Thọ. Người ta cho rằng Diêm vương tinh là một trong số hàng ngàn tảng đá này trong lúc di chuyển trên đường vòng đã va chạm với những tảng đá khác và bị đánh văng ra khỏi nhóm để đơn độc trở thành một hành tinh của mặt trời.

2-Đại- cương về Mộc tinh và Kim tinh

(a) Mộc tinh

Trong nhóm hành tinh trong thì Mộc tinh gần mặt trời nhất, khoảng cách trung bình tới trọng tâm mặt trời là 58 triệu km, so với trái đất là 150 triệu km, quỹ đạo cũng méo nhất so với quỹ đạo các hành tinh khác, với một tâm sai là 0.206. Mọc tinh cũng là nhỏ nhất trong 8 hành tinh với khối lượng 330 tỷ tỷ (330 x 1018) (3) tấn, bằng 5.5% khối lượng trái đất, đường kính xích đạo là 4 ngàn 880 km, bẵng  38% đường kính trái đất. Mộc tinh quay một vòng quanh mặt trời trong gần 88 ngày và quay quanh chính nó mất 176 ngày, nghĩa là mỗi vòng quỹ đạo, Mộc tinh chỉ quay quanh nó được có nửa vòng. 

Vì nhỏ mà lại gần mặt trời quá cho nên ít người có dịp trông thấy Mộc tinh, những kính thiên văn cũng không cho được mấy chi tiết về mặt Mộc tinh. Mãi đến năm 1974, phi thuyền Mariner 10 mới bay là là ở khoảng cách 756 km bên trên mặt Mộc tinh. Hình ảnh gửi về cho thấy mặt Mộc tinh cằn cỗi, trơ trụi chẳng khác gì mặt trăng mấy tí. Nhiệt độ cao nhất là 400 o C vào buổi trưa trên xích đạo, thấp nhất là  -173 o C vào lúc gần sáng. Sự khác biệt nhiệt độ giữa ngày và đêm là gần 600 o C và là độ sai biệt lớn nhất so với các hành tinh khác của mặt trời. Mộc tinh hầu như không có khí quyển. Lý do là vì trọng trường trên mặt Mộc tinh quá nhỏ, bằng khoảng 38% trọng trường trên mặt trái đất mà nhiệt độ ban ngày lại cao cho nên Mộc tinh không thể giữ được những lượng khí đáng kể để có thể tạo nên được một bầu khí quyển.

(b) Kim tinh

Thoạt nhìn thì người ta tưởng Kim tinh và Thổ tinh (trái đất) là sinh đôi: khối lượng gần bằng nhau, Kim tinh có khối lượng là 4 ngàn 870 tỷ tỷ (4870 x 1018) (3) tấn, bằng 82% khối lượng trái đất, đường kính xích đạo của Kim tinh là 12 ngàn 100 km, bằng 95% đường kính trái đất, tỷ trọng trung bình của Kim tinh là 5.2 g/cm3 so với trái đất là      5.5 g/cm3. Khoảng cách trung bình đến trọng tâm mặt trời là 108 triệu km, Kim tinh quay một vòng quanh mặt trời mất khoảng 226 ngày và quay quanh chính nó mất 243 ngày mà lại quay ngược chiều so với chiều quay của những hành tinh khác. Quỹ đạo của Kim tinh là tròn nhất trong các quỹ đạo với một tâm sai là 0.007. Nhưng điều khăc biệt căn bản là Kim tinh gần mặt trời hơn là trái đất và bầu khí quyển bên trên Kim tinh gồm có đến 97% là oxýt cácbônic (CO2), 3% là nitrôgen.  Vì gần mặt trời nên Kim tinh nhận được nhiệt lượng từ mặt trời nhiều hơn là trái đất, thêm vào đó, bầu khí quyển oxýt cácbôníc lại tạo nên hiên tượng nhà kính (greenhouse effect) (4), hai điều kiện đó tổng hợp lại đã khiến cho nhiệt độ trên mặt Kim tinh lên đến 480 o C. Ở nhiệt độ đó thì không thể có vật hữu cơ nào chịu nổi và Kim tinh là một hành tinh khô cằn không có cuộc sống. 

Để bù vào đó, Kim tinh là ngôi sao sáng nhất trên bầu trời. Trong thái dương hệ thì Kim tinh chỉ sáng kém mặt trời và mặt trăng mà thôi. Từ mặt đất mà nhìn ra ngòai vũ trụ thì Kim tinh sáng gấp 16 lần ngôi sao sáng nhất. Lý do là bầu khí quyển bao quanh Kim tinh phản chiếu trở lại đến 76% phần ánh sáng nó nhận được từ mặt trời. Cũng vì vậy mà trong một thời gian dài, người ta đã không biết tí gì về mặt Kim tinh, phải chờ cho đến những thập niên 60 trở về sau, với sự ra đời của phi thuyền không gian người ta mới có thêm được những dữ kiện về Kim tinh như đã trình bày ở trên.

Vì gần mặt trời hơn trái đất nên ta thường thấy nó đi cặp kè với mặt trời, đặc biệt vào những buổi bình minh khi mặt trời chưa ló dạng, ta đã thấy Kim tinh sáng chói bên trên chân trời về hướng Đông như để báo hiệu mặt trời sắp mọc cho nên ta thường gọi nó là sao Mai, hoặc những buổi hoàng hôn khi mặt trời đã lặn, Kim tinh còn nán lại bên trên chân trời về hướng Tây, như còn bịn rịn chưa chịu chia tay với trái đất  và vì thế ta thường gọi nó là sao Hôm.

 (Xin xem tiếp trong Nguyệt San Diễn Đàn Giáo Dân số 28 tháng 3/2004 trang 123)

Trở lại Trang Nhà: