Cách mặt trời 58 triệu km, có khối lượng bằng 1/20 khối lượng Trái đất. Sao Thuỷ quay quanh mặt trời hết 88 ngày và quay quanh trục hết 58 ngày đêm trái đất.
Sao Thuỷ là hành tinh đất nhỏ nhất trong hệ mặt trời và được đặt theo tên của vị thần đưa tin đi nhanh như bay Hecmet theo tiếng Hy Lạp , hay còn gọi là thần Mercury theo tiếng La mã vì nó thay đổi vị trí trên bầu trời nhanh hơn tất cả những hành tinh khác, lúc ẩn lúc hiện lại hay bị Mặt Trời che khuất nên rất khó quan sát. Cũng như sao Diêm vương, mặt phẳng quỹ đạo của sao Thuỷ nghiêng một góc 7 độ so với mặt phẳng hoàng đạo và lệch tâm nhiều nhất trong số các hành tinh của hệ Mặt trời. Sự chênh lệch này có thể đến 24 triệu km. Chỉ có sao chổi và một số tiểu hành tinh vượt qua Sao Thuỷ và Sao Diêm Vương trong hai đặc tính này.
Bề mặt Sao Thủy
Sao thuỷ giống mặt trăng của chúng ta về cả bề mặt bên ngoài và cả kích thước, bán kính bằng 1/3 và chỉ bằng 1/20 khối lượng của Trái đất. Tàu thăm dò Mariner 10 được phóng về phía Sao Thuỷ Tháng 11/1973 đã ba lần tiến hành chụp ảnh Sao Thuỷ gửi về Trái Đất những bức ảnh cho thấy bề mặt Sao Thuỷ rất giống Mặt Trăng với 60 % diện tích là các miệng hố thiên thạch và 40 % diện tích còn lại thì gồ ghề lồi lõm. Một số hố thiên thạch mới hình thành có bờ miệng còn rõ nét phần còn lại là miệng hố đã bị bào mòn . Một vài miệng hố có dung nham bao phủ có thể là do đây vốn là miệng núi lửa cổ cũng có thể là do dấu vết va chạm với các mảnh thiên thạch . Miệng hố lớn nhất là Caloris Basin có đường kính 1.300 Km.
Nhiệt độ
Vì ở gần Mặt trời nhất, sao Thuỷ chịu ảnh hưởng của Mặt trời nhiều nhất. 1 m vuông trên bề mặt sao Thuỷ phải hứng chịu một lượng bức xạ Mặt trời nhiều gấp 7 lần 1 m vuông trên Trái Đất và gấp 10 lần trên Mặt trăng. Sao thuỷ là hành tinh có sự chênh lệch nhiệt đô lớn nhất trong hệ mặt trời, nhiệt độ vào giữa trưa xấp xỉ 700 K (khoảng 800oF) nhưng ở mặt ban đêm, nhiệt độ có thể giảm xuống xấp xỉ 100 K (khoảng -280oF). Sở dĩ có hiện tượng chênh lệch nhiệt độ lớn như vậy như vậy là do hiện tượng quay quanh trục và quanh Mặt trời của Sao Thuỷ.
Chu kỳ quay kì lạ của Sao Thủy
Sao Thuỷ quay rất chậm, thời gian quay quanh trục là 58,646 ngày trên Trái Đất bằng chính xác 2/3 thời gian nó quay quanh Mặt trời là 87,969 ngày Trái Đất. Điều này có nghĩa là nó quay được 3 vòng thì trong khoảng thời gian đó nó đã thực hiện được hai vòng quanh Mặt trời.
Vì sao có sự trùng hợp như vậy?
Tuy tốc độ tự quay rất chậm nhưng vì Sao Thuỷ có quỹ đạo gần Mặt trời nên có có tốc độ chóng mặt : 180.000 Km/h , quay hết một vòng tương đương với 88 ngày đêm trên Trái Đất . Vì vậy, bán cầu “ngày” sẽ có nhiệt độ rất cao còn trong khi bán cầu kia là “ban đêm” nhiệt độ sẽ hạ xuống rất thấp vì không nhận được lượng nhiệt Mặt trời chiếu đến trong một thời gian khá dài.
Với tốc độ tự quay chậm nhưng quay quanh Mặt trời nhanh như vậy nếu con người sống trên sao Thuỷ thì chúng ta sẽ thấy ” Tết ” nhiều hơn là thấy Mặt trời mọc vào lúc sáng sớm .
Trước đây các nhà thiên văn cho rằng lực hấp dẫn của Mặt trời tác dụng lên sao Thuỷ chính là nguyên nhân khiến nó quay quanh trục trong 88 ngày đúng bằng với chu kì chuyển động của nó trên quỹ đạo quanh Mặt trời. Và họ cho rằng sao Thủy có một “bán cầu ban ngày” luôn hướng về phía Mặt trời và một “bán cầu ban đêm” mà trên đó Mặt trời không bao giờ mọc. Mặt ban ngày nhận tất cả bức xạ Mặt trời làm cho nhiệt độ bề mặt sao Thuỷ lên đến 430oC nhưng ở bán cầu đêm nhiệt độ hạ xuống chỉ còn -170oC.
Nhà thiên văn người Ý Giovanni Schiaparelly (1835-1910) kiểm tra giả thuyết này qua quan sát một số mục tiêu trên sao Thuỷ qua kính thiên văn có đường kính 460 mm và đi đến kết luận sao Thuỷ chỉ hướng một mặt về phía Mặt trời.
Ba phần tư thế kỉ trôi qua, các nhà quan sát qua kính thiên văn đều tán đồng với kết luận của Schiaparelly. Nhưng tất cả các nhà thiên văn trước đây đã sai lầm nghiêm trọng. Năm 1965, lần đầu tiên chu kì quay quanh trục của sao Thuỷ được đo chính xác bằng sóng rađa phát đi từ Trái Đất. Kết quả đã mang lại một ngạc nhiên thú vị cho cộng đồng các nhà thiên văn. Chu kì quay quanh trục của sao Thuỷ chỉ là 58,6 ngày đúng bằng 2/3 chu kì quay quanh Mặt trời. Căn cứ trên các vì sao cố định ở phía sau, sao Thuỷ quay quanh trục của nó được 3 lần trong khi di chuyển trọn 2 vòng quanh Mặt trờI (tương quan này là 3:2)
Dưới đây là hình minh hoạ cho chuyển động tự quay của sao Thuỷ trong khi quay quanh Mặt trời:
Mối liên hệ giữa chuyển động quay quanh Mặt trời và chuyển động tự quay quanh trục của sao Thuỷ dẫn đến hiện tượng một ngày trên sao Thuỷ dài bằng 2 năm (1 năm = thời gian sao Thuỷ quay hết một vòng xung quanh Mặt trời). Mũi tên trong hình thể hiện vị trí quan sát trên bề mặt sao Thuỷ. Ở ngày đầu tiên (day 0), ở vị trí quan sát là lúc giữa trưa và Mặt trời nằm chính xác trên thiên đỉnh. Thời gian sao Thuỷ hoàn tất một vòng quanh Mặt trời là từ ngày 0 đến ngày 88, bằng đúng 1,5 lần thời gian nó quay quanh trục. Tại thời điểm này, ở vị trí quan sát sẽ là lúc nửa đêm. Và sau một chu kì quay nữa, tại điểm quan sát sẽ là buổi trưa trở lại. Một ngày ở đây được tính là thời gian Mặt trời đi qua thiên đỉnh ở điểm quan sát 2 lần liên tiếp (giữa trưa hôm nay đến giữa trưa hôm sau). Độ lệch tâm của quỹ đạo sao Thuỷ không thể hiện trong hình vẽ để dễ minh hoạ.
Cấu tạo Sao Thủy
Bề ngoài Sao Thuỷ có vẻ giống Mặt trăng nhưng bên trong của nó lại giống Trái Đất. Các nhà khoa học rất ngạc nhiên về khối lượng khá nặng so với kích thước của nó. Thể tích của Sao Thuỷ chỉ lớn hơn Mặt trăng đôi chút nhưng nó lại nặng hơn Mặt trăng gấp 4 lần. Mật độ trung bình khoảng 5,43 g/cm3 không kém gì mật độ của Trái Đất là 5,52 g/cm3.
Cấu tạo Sao Thủy
Các nhà khoa học cho rằng sở dĩ mật độ của Sao Thuỷ lớn vì nó chứa nhiều sắt ở bên trong. Nếu khối lượng sắt này tập trung trong nhân thì nhân của Sao Thuỷ phải chiếm đến 3/4 bán kính toàn bộ hành tinh còn lớp đá bao bọc bên ngoài mỏng. Tại sao Sao Thuỷ có nhiều sắt và quá ít đá? Một số nhà nghiên cứu hành tinh cho rằng, khi mới hình thành, có lẽ Sao Thuỷ đã có một lớp đá dày bao bọc bên ngoài và nó bị vỡ tung bởi một vụ va chạm với một thiên thể khác. Các nhà khoa học đã xếp Sao Thuỷ vào loại không còn hoạt động địa chất từ hơn 3 tỷ năm nay.
Một điều làm các nhà khoa học ngạc nhiên nữa là từ trường của Sao Thuỷ. Từ trường của Sao Thuỷ do từ kế của tàu Mariner 10 đo được chỉ bằng 0,01 lần từ trường của Trái đất. Một nhân lỏng cấu tạo bằng sắt khi quay nhanh sẽ có hiệu ứng như một dynamo (máy phát điện) tạo ra từ trường của hành tinh. Nhân của sao Thuỷ đã nguội và đông đặc từ lâu vì nó có kích thước nhỏ hoặc nếu nhân của nó vẫn còn ở thể lỏng nhưng do vận tốc tự quay rất chậm do đó có lẽ không tạo ra từ trường bởi hiệu ứng dynamo.
Khí quyển
Sao Thuỷ hầu như không có khí quyển dù là ban ngày hay ban đêm thì bầu trời vẫn có một màu đen . Thật ra khí quyển của Sao Thuỷ rất mỏng chỉ bằng 1/3 so với Trái Đất và rất loãng gồm Oxi 56 % , Natri 35 % , Heli 8 % , Kali và Hidro 1 % trong đó Natri va Kali chỉ tồn tại vào ” ban ngày ” còn ” ban đêm ” thì bị mặt đất hấp thụ nên bầu khí quyển lại càng loãng. Do không có bầu khí quyển mà lại ở gần Mặt trời nên sao Thuỷ là hành tinh có sự chênh lệch nhệt độ cao nhất trong hệ Mặt trời . Các nhà khoa học đã khẳng định khó có thể có sự sống ở một hành tinh mà nhiệt độ của nó có thể làm nóng chảy cả thiếc và đồng.
Vài số liệu về Thủy Tinh
Huỳnh Phương Loan (HAAC)
Theo Vietastro
Bình luận