Tìm hiểu về Sao Thủy: Hành tinh nhỏ nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta
Giới thiệu về sao Thủy
Sao Thủy là hành tinh gần Mặt trời nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Mặc dù ở gần nhưng nó không phải là hành tinh nóng nhất, danh hiệu mà sao Kim nắm giữ do bầu khí quyển dày đặc của nó. Sao Thủy là một hành tinh trên mặt đất, nghĩa là nó có thành phần chủ yếu là đá và kim loại. Hành tinh nhỏ này không có mặt trăng hay vành đai và có bầu khí quyển rất mỏng, chủ yếu bao gồm oxy, natri, hydro, heli và kali.
Đặc điểm quỹ đạo và chuyển động quay
Sao Thủy hoàn thành một quỹ đạo quanh Mặt trời chỉ trong 88 ngày Trái đất, khiến nó trở thành hành tinh nhanh nhất trong hệ mặt trời. Điều thú vị là Sao Thủy có chu kỳ quay rất chậm trên trục của nó, mất khoảng 59 ngày Trái Đất để hoàn thành một vòng quay. Vòng quay chậm và quỹ đạo nhanh này dẫn đến một hiện tượng độc đáo khi một ngày trên Sao Thủy (mặt trời mọc đến mặt trời mọc) kéo dài khoảng 176 ngày Trái đất. Quỹ đạo của Sao Thủy có hình elip cao so với các hành tinh khác, điều đó có nghĩa là nó có sự chênh lệch lớn hơn nhiều về khoảng cách so với mặt trời tại các điểm khác nhau trên quỹ đạo của nó. Tại điểm gần nhất (điểm cận nhật), Sao Thủy cách Mặt trời khoảng 46 triệu km (29 triệu dặm), và ở điểm xa nhất (điểm viễn nhật), nó cách Mặt trời khoảng 70 triệu km (43 triệu dặm).
Đặc điểm bề mặt và lịch sử địa chất
Bề mặt của Sao Thủy có nhiều miệng hố, tương tự như Mặt trăng, cho thấy nó đã không hoạt động về mặt địa chất trong hàng tỷ năm. Đặc điểm nổi bật nhất trên bề mặt Sao Thủy là Lưu vực Caloris, một miệng hố va chạm lớn có đường kính khoảng 1.550 km (960 dặm). Tác động tạo ra lưu vực Caloris mạnh đến mức gây ra các vụ phun trào dung nham và để lại sự hình thành địa lý đồi núi độc đáo ở phía đối diện hành tinh. Mặc dù có lịch sử địa chất cổ xưa, Sao Thủy vẫn có bằng chứng về hoạt động núi lửa trong quá khứ. Những vùng đồng bằng nhẵn trên bề mặt hành tinh cho thấy dòng dung nham đã bao phủ những khu vực rộng lớn. Một số đồng bằng này được ước tính có tuổi đời khoảng 1 tỷ năm, tương đối gần đây về mặt thời gian địa chất.
Bầu khí quyển mỏng của sao Thủy
Bầu khí quyển của Sao Thủy mỏng đến mức các nhà khoa học gọi nó là tầng ngoài. Tầng ngoài bao gồm chủ yếu là các nguyên tử bị thổi bay khỏi bề mặt hành tinh do gió mặt trời và các tác động của thiên thạch vi mô. Do ở gần Mặt trời và lực hấp dẫn yếu nên Sao Thủy không thể giữ được bầu khí quyển dày. Bầu khí quyển mỏng có nghĩa là nhiệt độ trên Sao Thủy có thể thay đổi rất lớn, từ cao tới 430°C (800°F) vào ban ngày đến thấp nhất là -180°C (-290°F) vào ban đêm.
Từ trường và thành phần lõi
Mặc dù có kích thước nhỏ và tốc độ quay chậm, Sao Thủy có từ trường đáng kể, mặc dù yếu. Các phép đo từ các sứ mệnh của tàu vũ trụ tới Sao Thủy cho thấy hành tinh này có lõi ngoài lớn, lỏng bao quanh lõi bên trong rắn. Hiệu ứng động lực bên trong lõi chất lỏng này có khả năng tạo ra từ trường của Sao Thủy. Sự hiện diện của từ trường trên Sao Thủy là một khám phá đáng ngạc nhiên vì trước đây người ta cho rằng hành tinh này quá nhỏ và nguội đi quá nhanh để lõi của nó có thể tạo ra từ trường.
Thăm dò sao Thủy
Sao Thủy chỉ được khám phá bởi một số tàu vũ trụ do điều kiện khắc nghiệt gần Mặt trời. Sứ mệnh đầu tiên tới Sao Thủy là Mariner 10 vào những năm 1970, đã bay ngang qua hành tinh này ba lần, lập bản đồ khoảng 45% bề mặt của nó. Gần đây hơn, tàu vũ trụ MESSENGER của NASA đã quay quanh Sao Thủy từ năm 2011 đến năm 2015, cung cấp bản đồ chi tiết về toàn bộ hành tinh cũng như những hiểu biết mới về lịch sử địa chất, từ trường và tầng ngoài vũ trụ của nó. Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đã phóng BepiColombo, một sứ mệnh chung tới Sao Thủy, vào tháng 10 năm 2018. BepiColombo nhằm mục đích nghiên cứu từ trường, địa chất và thành phần bề mặt của hành tinh chặt chẽ hơn, với sự xuất hiện dự kiến vào năm 2025.
Tại sao nghiên cứu sao Thủy?
Nghiên cứu Sao Thủy cung cấp những hiểu biết có giá trị về sự hình thành và tiến hóa của hệ mặt trời. Nó giúp các nhà khoa học hiểu được các điều kiện của hệ mặt trời sơ khai cũng như cách các hành tinh trên mặt đất hình thành và phát triển theo thời gian. Ngoài ra, việc khám phá từ trường và tầng ngoài của Sao Thủy góp phần nâng cao hiểu biết của chúng ta về khí quyển hành tinh và từ trường nói chung, điều này có ý nghĩa đối với việc nghiên cứu các ngoại hành tinh trong các hệ mặt trời khác.
