Saturn - Thổ Tinh

Vietsciences-Võ Thị Diệu Hằng              20/01/2005

 

 
Saturn là hành tinh thứ sáu của hệ Mặt Trời, là hành tinh xa nhất có thể thấy bằng  mắt trần. Với đường  kính 120 660 km (9 lần đường  kính Trái Đất), Saturn là hành tinh lớn  nhất của hệ Mặt Trời sau Jupiter. Khoảng  cách gần nhất tới Mặt Trời là 1.344.900.000km và xa nhất là 1.502.300.000km, coi như  bằng 9,5 khoảng cách Mặt Trời-Trái Đất. Saturn cần 29,5 năm để quay một vòng và chênh một góc 2°3 so với mặt phảng hoàng đạo (plan écliptique). Chu kỳ quay của Saturn là 10,7 giờ .

Là hành tinh có tỉ trọng  thấp nhất (0,69), nhẹ hơn  nước. Người ta biết những tin tức  về Saturn nhờ vệ tinh thăm dò Voyager trong  những  năm 1980 và 1981.

Các vòng của Saturn được Galiléo quan sát lần đầu tiên năm 1610 nhưng  mãi đến 1656 Christian Huygens mới diễn tả rõ ràng hình dáng của các vòng. Jean-Dominique Cassini khám phá ra vạch chia trong cấu trúc của vòng chứng tỏ rằng chúng không đồng thể. Năm 1785 Pierre Simon de Laplace  chứng  minh rằng các vòng  này được cấu tạo bởi hàng  loạt vòng  mỏng đồng tâm vì lý do hiệu ứng  các thủy triều của Saturn. Năm 1898, James Edward Keeler nhờ đo vận tốc quay các vòng nhờ hiệu ứng Doppler-Fizeau, đã chứng  minh rằng các vòng  quay xung  quanh Saturn một cách khác  nhau. Năm 1857 James Clerk Maxwell cũng chứng nhận điều này.

Photo NASA/JPL

Lợi dụng khi Trái Đất đi ngang qua mặt phẳng của các vòng Saturn từ năm 1980 đến 1995, các kính viễn vọng lớn và kính viễn vọng không gian Hubble đã đo được bề dày của các vòng. Cho dù chúng trải rộng trong mặt phẳng xích đạo tới hơn 300.000km tính từ tâm của hành tinh, bề dày của chúng chỉ dưới 1km.

Vòng D rất lợt và mờ, bắt đầu khoảng 7000km từ lớp trên cùng của đám mây bao Saturn, trải rộng giữa 67000km và 74.500km tính từ tâm hành tinh

Vòng C sáng hơn nhiều, gồm những  giải trong suốt và những  giải đậm hơn xen kẽ nhau. Vòng trải rộng giữa 74500km tới 92000km kể từ tâm hành tinh và được tách ra làm hai bởi lỗ hổng Maxwell rộng 270km.

Vòng B, là vòng sáng nhất và đục nhất, gồm những giải sáng  và  sậm có kích thước thay đổi, trải rộng  giữa 92000 và 117.500km tính từ tâm Saturn. Vòng  này rộng  khảng 4700km, lớp phân cắt Cassini giữa vòng B và vòng A chứa nhiều vòng có độ sáng  rất yếu.

Vòng A, giữa 122000km và 136800km, độ sáng giảm dần từ trong ra ngoài. Vạch phân chia Encke, rộng  khoảng 325km, chia hai phần có ánh chiếu hơi khác vòng A.

Sau lớp phân chia Pionner rộng  khoảng 4000km , cách tâm Saturn 140200km, trải rộng khoảng 500km

Vòng G rất yếu và tỏa lan, trải từ 165500km đến 173800km

Từ Trái Đất ta có thể thấy tổng thể các vòng  của Saturn.

Cuối cùng là vòng E rất mỏng, trải rộng  cho đến khoảng  cách trên 550000km kể từ tâm hành tinh

 

 Chúng có thể là kết quả của sự tan rã của các  vệ tinh vì ở quá gấn hành tinh hoặc  là chất cặn bã còn lại từ đám mây nguyên thủy.

 

Saturne par Voyager 1 (71ko)

Wide View of Saturn's F Ring
Wide View of Saturn's F Ring (photo NASA)
 

Hình chụp được do Voyager lúc  ở cách xa Saturne 5 triệu km. Không thể thấy được cảnh này nếu kính viễn vọng được đặt trên  mặt đất, vì Trái Đất ở sát Mặt Trời nên chỉ thấy được một mặt được chiếu sáng của Saturne mà thôi. (Photos : NASA) 

 

Saturne avec Téthys et Dioné (27ko)

Hình này Voyager chụp Saturn ngày 3/11.1980 khi nó ở cách 13 triệu km. Saturne với hai vệ tinh Téthys (ở trên) và Dioné.  (Photos : NASA) 

 

Vệ Tinh

Trước  khi có Voyager, người ta chỉ biết 9 vệ tinh. Bây giờ ta biết chắc chắn có 34 vệ tinh quay quanh Saturne

Các vệ tinh lớn:

 Trừ Titan, là vệ tinh lớn  nhất với đuờng  kính là 2500km, Saturn chứa 7 vệ tinh trung bình (>150km đường kính), gồm một tập hợp của đá và nước đá. Theo khoảng  cách tăng dần ta có thứ tự sau: Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa, Titan, Hypérion và Japet

Các vệ tinh nhỏ:

Những  vệ tinh nhỏ hơn (<150km đường  kính), có hình dạng  không  đều, giống  các  thiên thạch, người ta  nghi ngờ có 10 vệ tinh

 Theo khoảng  cách tăng dần ta có thứ tự sau: Pan, Atlas, Prométhée, Pandore, Épiméthée, Janus, Calypso, Télesto, Hélène và Phoebé..

Năm 2000 tìm ra thêm được 12 hành tinh không  đều đặn : Ymir, Paaliaq,  Siarnaq,  Tarvos,  Kiviuq,  Ijiraq,  Thrym,  Skadi,  Mundilfari,  Erriapo,  Albiorix,  Suttung.

Năm 2003 tìm ra đuợc một vệ tinh không đồng đều: s/2003 S1

Năm 2004 tìm được 3 vệ tinh: S/2004 S1, S2, S3

Bài đọc thêm:

Thổ tinh (Wikipedia) -Tiếng Việt

Tìm hiểu về các vệ tinh của Saturn - Tiếng Pháp

Trích dịch từ :

http://jmm45.free.fr/planetes/saturne/saturne.htm
http://perso.wanadoo.fr/pgj/planetes/saturne.htm

© http://vietsciences.free.fr Võ Thị Diệu Hằng