Có BAO NHIêU MOONS TRONG HỆ MẶT TRỜI?

Send

Trong nhiều thiên niên kỷ, con người nhìn lên bầu trời đêm và bị Mặt trăng làm cho sợ hãi. Đối với nhiều nền văn hóa cổ đại, nó đại diện cho một vị thần, và các chu kỳ của nó được coi là có ý nghĩa thiêng liêng. Vào thời Cổ đại và Thời Trung cổ, Mặt trăng được coi là một thiên thể quay quanh Trái đất, giống như các hành tinh được biết đến khác trong thời đại (Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ).

Tuy nhiên, sự hiểu biết của chúng ta về các mặt trăng đã được cách mạng hóa khi vào năm 1610, nhà thiên văn học Galileo Galilei đã chỉ kính viễn vọng của mình cho Sao Mộc và nhận thấy bốn ngôi sao lang thang, xung quanh Sao Mộc. Từ thời điểm này trở đi, các nhà thiên văn học đã hiểu rằng các hành tinh khác ngoài Trái đất có thể có các mặt trăng của riêng mình - trong một số trường hợp, vài chục hoặc hơn. Vậy có bao nhiêu mặt trăng trong Hệ Mặt Trời?

Trong thực tế, trả lời câu hỏi đó đòi hỏi một chút làm rõ trước. Nếu chúng ta đang nói về các mặt trăng được xác nhận quay quanh bất kỳ hành tinh nào của Hệ Mặt trời (tức là những hành tinh phù hợp với định nghĩa được IAU áp dụng năm 2006), thì chúng ta có thể nói rằng hiện tại có 173 đã biết mặt trăng. Tuy nhiên, nếu chúng ta mở sàn cho các hành tinh lùn có các vật thể quay quanh chúng, con số sẽ leo lên 182.

Tuy nhiên, hơn 200 mặt trăng hành tinh nhỏ cũng đã được quan sát trong Hệ Mặt trời (tính đến tháng 1 năm 2012). Điều này bao gồm 76 vật thể được biết đến trong vành đai tiểu hành tinh có vệ tinh, bốn Sao Mộc, 39 vật thể gần Trái đất (hai vật thể có hai vệ tinh mỗi cái), 14 vật thể xuyên sao Hỏa và 84 vệ tinh tự nhiên của Vật thể xuyên sao Hải Vương. Và khoảng 150 thi thể nhỏ khác đã được quan sát trong các vành đai Sao Thổ. Nếu chúng ta bao gồm tất cả những thứ này, thì chúng ta có thể nói rằng Hệ mặt trời có 545 đã biết vệ tinh.

Hệ mặt trời bên trong:

Các hành tinh của hệ Mặt trời Nội tâm - Sao Thủy, Sao Kim, Trái đất và Sao Hỏa - đều là các hành tinh trên mặt đất, có nghĩa là chúng bao gồm đá silicat và khoáng chất được phân biệt giữa lõi kim loại và lớp vỏ silicat và lớp vỏ. Vì nhiều lý do, rất ít vệ tinh tồn tại trong khu vực này của Hệ Mặt trời.

Tất cả đã nói, chỉ có ba vệ tinh tự nhiên tồn tại các quỹ đạo hành tinh trong Hệ Mặt trời Nội tâm - Trái đất và Sao Hỏa. Trong khi các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng có những mặt trăng xung quanh Sao Thủy và Sao Kim trong quá khứ, người ta tin rằng những mặt trăng này đã tác động lên bề mặt từ lâu. Lý do cho sự thưa thớt này của các vệ tinh có liên quan nhiều đến ảnh hưởng của lực hấp dẫn của Mặt trời.

Cả Sao Thủy và Sao Kim đều ở rất gần Mặt trời (và trong trường hợp của Sao Thủy, quá yếu về lực hấp dẫn của chính nó) đã bám vào một vật thể đi qua, hoặc giữ các vòng mảnh vụn trên quỹ đạo có thể kết hợp thành một vệ tinh tăng ca. Trái đất và sao Hỏa có thể giữ lại các vệ tinh, nhưng chủ yếu là vì chúng ở ngoài cùng của các hành tinh bên trong.

Trái đất chỉ có một vệ tinh tự nhiên mà chúng ta quen thuộc - các Mặt trăng. Với bán kính trung bình 1737 km và khối lượng 7.3477 x 10²², Mặt trăng có kích thước gấp 0,273 lần Trái đất và 0,0123 có khối lượng khá lớn đối với một vệ tinh. Đây cũng là mặt trăng dày đặc thứ hai trong Hệ Mặt trời của chúng ta (sau Io), với mật độ trung bình là 3,3464 g / cm³.

Một số lý thuyết đã được đề xuất cho sự hình thành của Mặt trăng. Giả thuyết phổ biến hiện nay là hệ Mặt trăng Trái đất được hình thành do kết quả của một tác động giữa Trái đất nguyên sinh mới hình thành và một vật thể có kích thước sao Hỏa (tên là Theia) khoảng 4,5 tỷ năm trước. Tác động này sẽ thổi vật chất từ cả hai vật thể vào quỹ đạo, nơi cuối cùng nó được bồi đắp để tạo thành Mặt trăng.

Sao Hỏa, trong khi đó, có hai mặt trăng - Phobos và Deimos. Giống như Mặt trăng của chúng ta, cả hai mặt trăng sao Hỏa đều bị khóa chặt vào sao Hỏa, vì vậy chúng luôn có cùng một khuôn mặt với hành tinh này. So với Mặt trăng của chúng ta, chúng có bề ngoài xù xì và giống như tiểu hành tinh, và cũng nhỏ hơn nhiều. Do đó, lý thuyết phổ biến cho rằng chúng từng là các tiểu hành tinh bị trọng lực của Sao Mộc đuổi ra khỏi Vành đai chính, và sau đó được Sao Hỏa mua lại.

Mặt trăng lớn hơn là Phobos, có tên xuất phát từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là sợ hãi Hồi giáo (tức là ám ảnh). Phobos có chiều dài chỉ 22,7 km và có quỹ đạo đặt gần Sao Hỏa hơn Deimos. So với Mặt trăng riêng của Trái đất - có quỹ đạo ở khoảng cách 384,403 km so với hành tinh của chúng ta - Phobos có quỹ đạo ở khoảng cách trung bình chỉ 9.377 km so với Sao Hỏa.

Mặt trăng thứ hai của Mars Mars là Deimos, lấy tên từ tiếng Hy Lạp cho sự hoảng loạn. Nó thậm chí còn nhỏ hơn, chỉ dài 12,6 km và hình dạng cũng không đều. Quỹ đạo của nó đặt nó cách xa Sao Hỏa hơn rất nhiều, ở khoảng cách 23.460 km, điều đó có nghĩa là Deimos mất 30,35 giờ để hoàn thành một quỹ đạo quanh Sao Hỏa.

Ba mặt trăng này là tổng số mặt trăng được tìm thấy trong Hệ Mặt trời bên trong (ít nhất, theo định nghĩa thông thường). Nhưng nhìn xa hơn ở nước ngoài, chúng ta thấy rằng đây thực sự chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Nghĩ rằng chúng ta đã từng tin rằng các Moon là người duy nhất thuộc loại này!

Hệ mặt trời bên ngoài:

Ngoài Vành đai tiểu hành tinh (và Frost Line), mọi thứ trở nên khá khác biệt. Trong khu vực của Hệ mặt trời này, mọi hành tinh đều có một hệ thống Moons đáng kể; trong trường hợp Sao Mộc và Sao Thổ, thậm chí có thể lên tới hàng trăm. Cho đến nay, tổng cộng 170 mặt trăng đã được xác nhận quay quanh các hành tinh bên ngoài, trong khi hàng trăm thiên thể khác có quỹ đạo nhỏ hơn và các tiểu hành tinh.

Do kích thước to lớn, khối lượng và lực hấp dẫn của nó, Sao Mộc có nhiều vệ tinh nhất trong số các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Hiện tại, hệ thống Jovian bao gồm 67 mặt trăng đã biết, mặc dù người ta ước tính rằng nó có thể có tới 200 mặt trăng và mặt trăng (phần lớn trong số đó chưa được xác nhận và phân loại).

Bốn mặt trăng Jovian lớn nhất được gọi là Moons Galilean (được đặt theo tên của người phát hiện ra chúng, Galileo Galilei). Chúng bao gồm: Io, cơ quan hoạt động núi lửa mạnh nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta; Europa, nơi bị nghi ngờ có một đại dương lớn dưới đáy biển; Ganymede, mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta; và Callisto, nơi cũng được cho là có đại dương chìm và có một số vật liệu bề mặt lâu đời nhất trong Hệ Mặt trời.

Sau đó, Nhóm Nhóm bên trong (hay nhóm Amalthea), được tạo thành từ bốn mặt trăng nhỏ có đường kính dưới 200 km, quỹ đạo ở bán kính dưới 200.000 km và có độ nghiêng quỹ đạo dưới nửa độ. Nhóm này bao gồm các mặt trăng của Metis, Adrastea, Amalthea và Thebe. Cùng với một số mặt trăng bên trong chưa được nhìn thấy, những mặt trăng này bổ sung và duy trì hệ thống vòng mờ của sao Mộc.

Sao Mộc cũng có một loạt các vệ tinh không thường xuyên, nhỏ hơn đáng kể và có quỹ đạo xa và lệch tâm hơn so với các quỹ đạo khác. Những mặt trăng này được chia thành các gia đình có sự tương đồng về quỹ đạo và thành phần, và được cho là phần lớn là kết quả của sự va chạm từ các vật thể lớn bị lực hấp dẫn của Sao Mộc bắt giữ.

Tương tự như Sao Mộc, người ta ước tính Sao Thổ có ít nhất 150 mặt trăng và mặt trăng, nhưng chỉ có 53 trong số các mặt trăng này được đặt tên chính thức. Trong đó, 34 chiếc có đường kính dưới 10 km và 14 chiếc khác có đường kính từ 10 đến 50 km. Tuy nhiên, một số mặt trăng bên trong và bên ngoài của nó khá lớn, dao động từ 250 đến hơn 5000 km.

Theo truyền thống, hầu hết các mặt trăng Sao Thổ được đặt theo tên của các vị thần trong thần thoại Hy Lạp và được nhóm lại dựa trên kích thước, quỹ đạo và sự gần gũi của chúng với Sao Thổ. Các mặt trăng trong cùng và mặt trăng thông thường đều có độ nghiêng quỹ đạo nhỏ và độ lệch tâm và quỹ đạo tiến. Trong khi đó, các mặt trăng không đều ở các vùng ngoài cùng có bán kính quỹ đạo hàng triệu km, chu kỳ quỹ đạo kéo dài vài năm và di chuyển theo quỹ đạo ngược.

Các Moons lớn bên trong, có quỹ đạo trong Vòng E, bao gồm các vệ tinh lớn hơn Mimas Enceladus, Tethys và Dione. Những mặt trăng này đều có thành phần chủ yếu là băng nước, và được cho là phân biệt thành lõi đá và lớp phủ băng giá và lớp vỏ. Các Moons ngoài lớn, có quỹ đạo bên ngoài Vành đai E của Saturn, có cấu tạo tương tự như các Moons bên trong - tức là có thành phần chủ yếu là nước đá và đá.

Với đường kính 5150 km và 1.350 × 10²⁰ kg về khối lượng, Titan là mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ và chiếm hơn 96% khối lượng trên quỹ đạo quanh hành tinh. Titan cũng là mặt trăng lớn duy nhất có bầu khí quyển riêng, lạnh, dày đặc và có thành phần chủ yếu là nitơ với một phần nhỏ khí mêtan. Các nhà khoa học cũng đã ghi nhận sự hiện diện của hydrocarbon thơm đa vòng trong bầu khí quyển phía trên, cũng như các tinh thể băng metan.

Bề mặt Titan, rất khó quan sát do khói mù khí quyển dai dẳng, chỉ cho thấy một vài miệng hố va chạm, bằng chứng của núi lửa cryo và các cồn cồn dọc được hình thành rõ ràng bởi gió thủy triều. Titan cũng là cơ quan duy nhất trong Hệ Mặt trời bên cạnh Trái đất có các khối chất lỏng trên bề mặt của nó, dưới dạng các hồ ethane khí mêtan ở các vùng cực Bắc và Nam Titan.

Sao Thiên Vương có 27 vệ tinh được biết đến, được chia thành các loại mặt trăng lớn hơn, mặt trăng bên trong và mặt trăng không đều (tương tự như những người khổng lồ khí khác). Các mặt trăng lớn nhất của Thiên vương tinh, theo thứ tự kích thước, Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon và Titania. Những mặt trăng này có đường kính và khối lượng từ 472 km và 6,7 × 10¹⁹ kg cho Miranda tới 1578 km và 3,5 × 10²¹ kg cho Titania. Mỗi mặt trăng này đặc biệt tối, với các liên kết hình học và hình học thấp. Ariel là người sáng nhất trong khi Umbriel là người đen nhất.

Tất cả các mặt trăng lớn của Thiên vương tinh được cho là đã hình thành trong đĩa bồi tụ, tồn tại xung quanh Thiên vương tinh một thời gian sau khi hình thành, hoặc là kết quả của tác động lớn mà Thiên vương phải gánh chịu trong lịch sử. Mỗi chiếc bao gồm một lượng đá và băng gần bằng nhau, ngoại trừ Miranda được làm chủ yếu từ băng.

Thành phần băng có thể bao gồm amoniac và carbon dioxide, trong khi vật liệu đá được cho là bao gồm vật liệu carbonate, bao gồm các hợp chất hữu cơ (tương tự như tiểu hành tinh và sao chổi). Các tác phẩm của họ được cho là khác biệt, với lớp phủ băng giá bao quanh lõi đá.

Sao Hải Vương có 14 vệ tinh được biết đến, tất cả trừ một trong số đó được đặt theo tên của các vị thần Hy Lạp và La Mã trên biển (ngoại trừ S / 2004 N 1, hiện chưa được đặt tên). Những mặt trăng này được chia thành hai nhóm - các mặt trăng đều đặn và không đều - dựa trên quỹ đạo của chúng và sự gần gũi với sao Hải Vương. Sao Hải Vương thường xuyên Moons - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 và Proteus - là những nơi gần nhất với hành tinh và đi theo quỹ đạo tròn, tiên tiến nằm trong mặt phẳng xích đạo hành tinh.

Các mặt trăng không đều của sao Hải Vương bao gồm các hành tinh còn lại của hành tinh (bao gồm cả Triton). Chúng thường đi theo quỹ đạo lệch tâm và thường quay ngược lại xa Sao Hải Vương. Ngoại lệ duy nhất là Triton, có quỹ đạo gần với hành tinh, đi theo quỹ đạo tròn, mặc dù ngược và nghiêng.

Theo thứ tự khoảng cách của chúng với hành tinh, các mặt trăng không đều là Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso và Psamedit - một nhóm bao gồm cả các vật thể tiến và lùi. Ngoại trừ Triton và Nereid, các mặt trăng không đều của sao Hải Vương tương tự như các hành tinh khổng lồ khác và được cho là đã bị sao Hải Vương bắt giữ một cách hấp dẫn.

Với đường kính trung bình khoảng 2700 km (mi) và khối lượng 214080 ± 520 x 10¹⁷ kg, Triton là lớn nhất trong các mặt trăng sao Hải Vương và là người duy nhất đủ lớn để đạt được trạng thái cân bằng thủy tĩnh (tức là có dạng hình cầu). Ở khoảng cách 354.759 km từ Sao Hải Vương, nó cũng nằm giữa các mặt trăng bên trong và bên ngoài hành tinh.

Những mặt trăng này tạo thành phần sư tử của các vệ tinh tự nhiên được tìm thấy trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, nhờ vào sự khám phá và cải tiến liên tục được thực hiện trong thiết bị của chúng tôi, các vệ tinh cũng được phát hiện trên quỹ đạo xung quanh các vật thể nhỏ.

Các hành tinh lùn và các cơ quan khác:

Như đã lưu ý, có một số hành tinh lùn, TNO và các cơ quan khác trong Hệ Mặt trời cũng có các mặt trăng của riêng chúng. Chúng bao gồm chủ yếu là các vệ tinh tự nhiên đã được xác nhận quay quanh Sao Diêm Vương, Eris, Haumea và Makemake. Với năm vệ tinh quay quanh, Sao Diêm Vương có các mặt trăng được xác nhận nhiều nhất (mặc dù điều đó có thể thay đổi khi quan sát thêm).

Lớn nhất và gần nhất trên quỹ đạo của Sao Diêm Vương, là Charon. Mặt trăng này lần đầu tiên được xác định vào năm 1978 bởi nhà thiên văn học James Christy bằng cách sử dụng các tấm ảnh từ Đài thiên văn Hải quân Hoa Kỳ (USNO) ở Washington, D.C. Beyond Charon lần lượt là bốn mặt trăng hình tròn khác - Styx, Nix, Kerberos và Hydra.

Nix và Hydra được phát hiện đồng thời vào năm 2005 bởi Nhóm Tìm kiếm Đồng hành Pluto bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble. Cùng một đội đã phát hiện ra Kerberos vào năm 2011. Vệ tinh thứ năm và cuối cùng, Styx, được tàu vũ trụ New Horizons phát hiện vào năm 2012 trong khi chụp được hình ảnh của Sao Diêm Vương và Charon.

Charon, Styx và Kerberos đều đủ lớn để sụp đổ thành hình cầu dưới trọng lực của chính họ. Nix và Hydra, trong khi đó, có hình dạng thuôn dài. Hệ thống Pluto-Charon là không bình thường, vì đây là một trong số ít các hệ thống trong Hệ Mặt trời có barycenter nằm trên bề mặt chính. Nói tóm lại, Sao Diêm Vương và Charon quay quanh nhau, khiến một số nhà khoa học cho rằng đó là một hệ thống lùn đôi của ngôi sao Thay vì một hành tinh lùn và một mặt trăng quay quanh.

Ngoài ra, điều bất thường là mỗi cơ thể được khóa chặt với nhau. Charon và Pluto luôn thể hiện cùng một khuôn mặt với nhau; và từ bất kỳ vị trí nào trên cơ thể, người kia luôn ở cùng một vị trí trên bầu trời hoặc luôn bị che khuất. Điều này cũng có nghĩa là chu kỳ quay của mỗi lần bằng với thời gian mà toàn bộ hệ thống phải xoay quanh trọng tâm chung của nó.

Vào năm 2007, các quan sát của Đài quan sát Gemini về các mảng amoniac hydrat và tinh thể nước trên bề mặt Charon cho thấy sự hiện diện của các mạch nước lạnh hoạt động. Điều này dường như chỉ ra rằng Sao Diêm Vương có một đại dương dưới đáy biển có nhiệt độ ấm áp và lõi hoạt động về mặt địa chất. Các mặt trăng Sao Diêm Vương được cho là đã được hình thành do sự va chạm giữa Sao Diêm Vương và một cơ thể có kích thước tương tự sớm trong lịch sử của Hệ Mặt Trời. Vụ va chạm đã giải phóng vật chất hợp nhất thành các mặt trăng xung quanh Sao Diêm Vương.

Đứng ở vị trí thứ hai là Haumea, nơi có hai mặt trăng được biết đến - Hi Hóaiaka và Namaka - được đặt theo tên của các cô con gái của nữ thần Hawaii. Cả hai được phát hiện vào năm 2005 bởi nhóm Brown, trong khi tiến hành quan sát Haumea tại W.M. Đài thiên văn Keck. Hi phòngiaka, ban đầu được nhóm Caltech đặt biệt danh là Biệt đội Rudolph, được phát hiện vào ngày 26 tháng 1 năm 2005.

Nó là bên ngoài và - với đường kính khoảng 310 km - lớn hơn và sáng hơn của hai người, và quay quanh Haumea trong một con đường gần tròn cứ sau 49 ngày. Quan sát hồng ngoại cho thấy bề mặt của nó gần như được bao phủ hoàn toàn bởi băng nước tinh thể tinh khiết. Vì điều này, Brown và nhóm của ông đã suy đoán rằng mặt trăng là một mảnh Haumea đã vỡ ra trong một vụ va chạm.

Namaka, nhỏ hơn và trong cùng của cả hai, được phát hiện vào ngày 30 tháng 6 năm 2005 và có biệt danh là Blitzen Hồi. Nó là một phần mười khối lượng của Hi‘iaka và quỹ đạo Haumea trong 18 ngày theo quỹ đạo hình elip cao. Cả hai mặt trăng tròn Haumea đều có quỹ đạo lệch tâm cao. Không có ước tính đã được thực hiện cho đến khối lượng của họ.

Eris có một mặt trăng tên là Dysnomia, được đặt theo tên con gái của Eris trong thần thoại Hy Lạp, lần đầu tiên được quan sát thấy vào ngày 10 tháng 9 năm 2005 - một vài tháng sau khi phát hiện ra Eris. Mặt trăng được phát hiện bởi một nhóm sử dụng kính viễn vọng Keck ở Hawaii, người đang bận rộn thực hiện các quan sát về bốn TNO sáng nhất (Pluto, Makemake, Haumea và Eris) tại thời điểm đó.

Vào tháng 4 năm 2016, các quan sát sử dụng Kính thiên văn vũ trụ HubbleCamera trường rộng 3 tiết lộ rằng Makemake có một vệ tinh tự nhiên - được chỉ định là S / 2015 (136472) 1 (biệt danh là MK 2 bởi nhóm khám phá). Nó được ước tính có đường kính 175 km (110 mi) km và có trục bán chính ít nhất 21.000 km (13.000 mi) từ Makemake.

Moons lớn nhất và nhỏ nhất:

Tiêu đề cho mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời thuộc về Ganymede, có đường kính 5262,4 km (3270 mi). Điều này không chỉ làm cho nó lớn hơn Trái đất Trái đất, mà còn lớn hơn cả hành tinh Sao Thủy - mặc dù nó chỉ có một nửa khối lượng Sao Thủy. Đối với vệ tinh nhỏ nhất, đó là một mối ràng buộc giữa S / 2003 J 9 và S / 2003 J 12. Hai vệ tinh này, cả hai đều quay quanh Sao Mộc, có đường kính khoảng 1 km (0,6 mi).

Một điều quan trọng cần lưu ý khi thảo luận về số lượng mặt trăng đã biết trong Hệ Mặt Trời là từ khóa ở đây là Từ được biết đến. Cứ mỗi năm trôi qua, nhiều vệ tinh lại được xác nhận, và đại đa số những người chúng ta biết bây giờ chỉ được phát hiện trong vài thập kỷ qua. Khi những nỗ lực khám phá của chúng tôi tiếp tục, và các công cụ của chúng tôi được cải thiện, chúng tôi có thể thấy rằng có hàng trăm thứ ẩn giấu xung quanh đó!

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về các mặt trăng của Hệ Mặt trời tại Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, Mặt trăng lớn nhất trong Hệ Mặt trời là gì? Các hành tinh của hệ mặt trời là gì?, Trái đất có bao nhiêu Moons?, Sao Hỏa có bao nhiêu Moons?, Sao Mộc có bao nhiêu Moons? Sao Hải Vương có bao nhiêu Moons?

Để biết thêm thông tin, hãy nhớ xem trang Khám phá Hệ mặt trời của NASA.

Chúng tôi đã ghi lại một loạt các podcast về Hệ mặt trời tại Cast Astronomy Cast. Kiểm tra chúng ở đây.

Nguồn: