Tài liệu Sao Thổ ppt

Tổng số vệ tinh của Sao Thổ sẽ rất khó xác định vì sự khác biệt giữa một vệ tinh nhỏ và một viên đá lớn của vòng đai không được ấn định rõ.. Khác hẳn với trường hợp của Sao Mộc, một vệ t

Sao Thổ

Sao Thổ

Sao Thổ, chụp bởi Voyager 2

Đặc điểm của quỹ đạo ( Kỷ nguyên J2000 ) Bán trục lớn

1.426.725.413 kmhay

9,53707032 đơn vị thiên văn

Chu vi

8,958 × 1012 km hay

59,879 đơn vị thiên văn

hay

9,53 lần Trái Đất

Độ lệch tâm 0,05415060 3,383 lần Trái Đất.hay Cận điểm

1.349.467.375 km hay

9,02063224 đơn vị thiên văn

Viễn điểm

1.503.983.449 km hay

10,0535084 đơn vị thiên văn

Chu kỳ theo sao

10.757,7365 ngàyhay

29,45 nămhay

29,457 lần Trái Đất

Chu kỳ giao hội 378,09 ngày hay

1,035 năm.

Vận tốc quỹ đạo:

- trung bình 9,638 km/3,25 lần Trái Đất.shay

- tối đa 10,182 km/s 3,36 lần Trái Đất.hay

- tối thiểu 9,136 km/s 3,10 lần Trái Đất.hay

Độ nghiêng

2,485° với Hoàng Đạo hay

5,51° với xích đạo Mặt Trời

Hoàng kinh của điểm

Acgumen của điểm

Tổng số vệ tinh 47

Đặc điểm của hành tinh

Đường kính:

- tại xích đạo 120.536 km 9,449 lần Trái Đất.hay

- qua hai cực 108.728 km 8,552 lần Trái Đất.hay

Diện tích 42,7 × 1083,703 lần Trái Đất.9km²hay Thể tích 746 × 10688,79 lần Trái Đất.12km³hay Khối lượng 568,46 × 1095,162 lần Trái Đất.24kghay Khối lượng riêng 687,3 kg/0,125 lần Trái Đất.m³hay Gia tốc trọng trường

tại xích đạo

8,96 m/s²hay

0,914 lần Trái Đất

Vận tốc thoát ly 35,49 km/s 3,172 lần Trái Đất.hay Chu kỳ quay quanh

trục

0,444009 ngày hay

10,65 giờ hay

0,445 lần Trái Đất

Vận tốc quay quanh

trục

tại xích đạo

35.535,59 km/hhay

21,223 lần Trái Đất

Độ nghiêng trục quay 26,73° 1,140 lần Trái Đất.hay

Xích kinh của cực bắc 2 40,59°)h 42 m 21 s (hay

Xích vĩ của cực bắc 83,54°

Hệ số phản xạ 0,47 1,28 lần Trái Đất.hay

Nhiệt độ tại bề mặt:

- tối thiểu 82K (hay -191°C)

- trung bình 143K (hay -130°C)

Áp suất khí quyển

tại bề mặt

140 kPahay

1,4 lần Trái Đất

Cấu tạo của khí quyển

H2

He

CH4

H2O

NH3

C2H6

PH3

>93%

>5%

0,2%

0,1%

0,01%

0,0005%

0,0001%

hành tinh thứ sáu tính từ Mặt Trời trở ra và cũng là hành tinh lớn thứ nhì của Hệ Mặt Trời Sao Thổ là một hành tinh khí khổng lồ (loại hành tinh cấu tạo bằng các chất khí ở thể lỏng

do đó không có đất và đá giống như Trái Đất) Tuy lớn thứ nhì sau Sao Mộc nhưng khối lượng của Sao Thổ chưa bằng 1/3 khối lượng của Sao Mộc

Tên tiếng Việt của hành tinh này được rập khuôn theo tên do Trung Quốc đặt, dựa vào

nguyên tố thổ của Ngũ Hành; chữ Nho viết là 土土 Các văn hóa Tây phương dùng tên của thần Saturn của La Mã để đặt tên cho hành tinh này; trong thần thoại Hy Lạp vị thần này là

Cronus

Sao Thổ là hành tinh biểu tượng nhiều cho đất và gió, khí, sự lạnh lẽo nhưng lại có sự ấm

áp do màu sắc của các vệ tinh lân cận Đây còn là hành tinh nhẹ nhất trong Hệ Mặt Trời Hình ảnh của Sao Thổ rất nổi bật vì một vòng đai nhiều mầu xung quanh xích đạo Chính

vì vòng đai này làm cho Galileo Galilei lầm tưởng là Sao Thổ có hai "tai", hay hai "quai"

Mục lục

[ẩn]

• 1 Cấu tạo và khí quyển

• 2 Vận tốc quay của hành tinh

• 3 Vệ tinh

• 4 Vòng đai

• 5 Quá trình thám hiểm

• 6 Dấu hiệu của sự sống trên các vệ tinh của sao Thổ

o 6.1 Ghi chú

• 7 Liên kết ngoài

Cấu tạo và khí quyển

Cũng giống như Sao Mộc, Sao Thổ là một khối hình cầu

với một lõi bằng đá và nhiều lớp khinh khí (H2) ở cả ba thể

nằm ở trên Ngay trên lõi là một lớp khinh khí ở thể đặc,

với nhiều tính chất vật lý giống như một kim loại Lớp

khinh khí đặc đó biến dần dần sang thể lỏng đặc, thể lỏng

thường, thể khí đặc, rồi thể khí thường của những lớp nằm

bên trên

Nhìn từ xa bầu khí quyển của Sao Thổ có nhiều vành nằm

song song với xích đạo giống như Sao Mộc tuy rằng rộng

hơn và không có mầu đậm bằng các vành của Sao Mộc

Sao Thổ cũng có nhiều cơn lốc khổng lồ giống như Đốm

Đỏ Lớn của Sao Mộc nhưng không tồn tại lâu bằng – vào

năm 1990viễn vọng kínhHubble đã khám phá một vết

tương tự ở gần xích đạo của Sao Thổ nhưng 4 năm sau thì

vết này biến mất, trong khi Đốm Đỏ Lớn vẫn còn sau hơn

300 năm nay Trong 4 năm đó, các nhà khoa học đã đặt tên

cho vết này là Đốm Trắng Lớn

So sánh kích thước giữa Trái Đất và Sao Thổ

Sao Thổ là hành tinh độc nhất trong Hệ Mặt Trời có tỉ trọng kém hơn tỉ trọng của nước

Vận tốc quay của hành tinh

Giống như trường hợp của Sao Mộc, những vùng khác nhau trên Sao Thổ quay với một vận tốc khác nhau Vùng chung quanh xích đạo, còn gọi là System I của Sao Thổ, quay một vòng trong 10 giờ 14 phút trong khi vùng gần hai cực, còn gọi là System II của Sao Thổ, quay chậm hơn 25 phút, hay 10 giờ 39 phút 24 giây

Vệ tinh

Bức xạ nhiệt của Sao Thổ

4 vệ tinh của sao Thổ: Dione, Titan, Prometheus (edge of rings), Telesto (top center)

Cho đến nay (2005), đã có 47 vệ tinh của Sao Thổ được khám phá Tổng số vệ tinh của Sao Thổ sẽ rất khó xác định vì sự khác biệt giữa một vệ tinh nhỏ và một viên đá lớn của vòng đai không được ấn định rõ Bốn vệ tinh có đường kính lớn hơn 1000 km, trong đó

Titan là vệ tinh to nhất Với một đường kính 5150 km, Titan không những to hơn cả Mặt Trăng mà còn to hơn hành tinh của Hệ Mặt Trời là: Sao Thủy Hơn nữa, Titan là vệ tinh độc nhất trong Hệ Mặt Trời với một bầu khí quyển

Các nhà khoa học phân loại các vệ tinh của Sao Thổ ra làm 7 loại Khác hẳn với trường hợp của Sao Mộc, một vệ tinh của Sao Thổ có thể thuộc nhiều loại Các loại vệ tinh của Sao Thổ là:

• Loại "bảo vệ vòng đai" có quỹ đạo nằm sát ngoài, hay sát trong, hay ở giữa của

vòng đai Các vệ tinh ở sát ngoài hay sát trong của một vòng đai giới hạn phạm vi của vòng đai đó và làm cho ranh giới của nó rõ ràng hơn, trong khi các vệ tinh ở giữa một vòng đai tạo ra những khoảng hở ở trong giữa vòng đai Các vệ tinh thuộc loại này gồm có: Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, S/2004 S3

và S/2004 S4 (hai vệ tinh mới được khám phá vào năm 2004 nên chưa có tên)

Pan

Pandora Epimetheus Janus

• Loại vệ tinh "lớn, bên trong" có quỹ đạo nằm giữa 200 ngàn và 450 ngàn km nếu

kể từ tâm của Sao Thổ ra Tuy tên gọi có chữ "lớn", loại này bao gồm vài vệ tinh nhỏ Các vệ tinh thuộc loại này gồm: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Methone, Pallene

Pallene

• Loại "quỹ đạo chung" là một nhóm vệ tinh nằm trên cùng một quỹ đạo nhưng ở

cách xa nhau và có cùng một vận tốc nên không bao giờ va chạm Tethys (xem loại

"lớn, bên trong" ở trên) dùng chung một quỹ đạo với hai vệ tinh nhỏ tên là Telesto

và Calypso; Dione (xem loại "lớn, bên trong" ở trên) dùng chung một quỹ đạo với

hai vệ tinh nhỏ tên là Helene và Polydeuces

Trường hợp của Epimetheus và Janus (xem loại "bảo vệ vòng đai" ở trên) là trường

hợp đặc biệt của loại này: cả hai lớn gần bằng nhau, có quỹ đạo riêng, và gần nhau vừa đủ để có thể va chạm, nhưng cứ vào khoảng 4 năm hai vệ tinh này đổi quỹ đạo với nhau để tránh va chạm

Telesto Calypso

• Loại vệ tinh "lớn, bên ngoài" có quỹ đạo nằm giữa 1 triệu và 3,5 triệu km nếu kể từ

tâm của Sao Thổ ra Các vệ tinh thuộc loại này gồm: Titan, Hyperion và Iapetus Loại này có thể gọi là một nhóm

Các vệ tinh thuộc những loại trên là vệ tinh lớn với khối lượng đáng kể (ngoại trừ S/2004 S3, S/2004 S4, Methone và Pallene) Các vệ tinh còn lại là các vệ tinh nhỏ, thường thường bán kính chỉ vào khoảng 10 km (ngoại trừ Phoebe), có quỹ đạo ở ngoài 10 triệu km nếu kể

từ tâm của Sao Thổ ra, mới được khám phá gần đây và được chia ra làm 3 nhóm:

• Nhóm Inuit bao gồm Kiviuq, Ijiraq, Paaliaq và Siarnaq

• Nhóm Norse bao gồm Phoebe, Skathi, Mundilfari, Suttungr, Thrymr và Ymir

• Nhóm Gallic bao gồm Albiorix, Erripao và Tarvos

Trong các vệ tinh lớn, 8 vệ tinh tự quay một vòng chung quanh chính mình trong cùng một thời gian với một vòng chung quanh Sao Thổ nên luôn luôn có một mặt hướng về Sao Thổ

và một mặt quay đi – giống như trường hợp của Mặt Trăng đối với Địa Cầu Trong số các

vệ tinh nhỏ, 6 vệ tinh đi ngược với chiều quay của Sao Thổ Hầu hết các vệ tinh của Sao Thổ có cấu tạo pha trộn giữa băng và đá

18 vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ

Tên Đường kính củavệ tinh

(km)

Khối lượng của

vệ tinh (kg)

Bán kính của quỹ đạo (km)

Chu kỳ của quỹ đạo (ngày)

Prometheus 91 (145 × 85 × 62) 270 × 1015 139 350 0,6130

Pandora 84 (114 × 84 × 62) 220 × 1015 141 700 0,6285

Epimetheus 115 (144 × 108 × 98) 560 × 1015 151 422 0,6942 S

Janus 178 (196 × 192 × 150) 2,01 × 1018 151 472 0,6945 S

Telesto 29 (34 × 28 × 36) 7 × 1015 294 660 1,887802

Calypso 26 (34 × 22 × 22) 4 × 1015 294 660 1,887802

Helene 33 (36 × 32 × 30) 30 × 1015 377 400 2,736915

Hyperion 286 (410 × 260 × 220) 17,7 × 1018 1 481 100 21,27661

Chu kỳ của quỹ đạo mang dấu trừ (−) nếu vệ tinh đi ngược với chiều quay của Sao Thổ

S có nghĩa là chu kỳ quay của vệ tinh bằng đúng chu kỳ của quỹ đạo

Vòng đai

Ánh sáng vành đai phía trước Lưu ý bóng của Sao Thổ lên vành đai và ngược lại, bóng của vành đai lên hành tinh Vành đai dày bên trong chính là phần sáng nhất của cả hệ thống vành đai

Ảnh chụp của tàu Pioneer 111 tháng 91979; Vòng đai đen.

Vào năm 1610, Galileo Galilei là người đầu tiên quan sát Sao Thổ qua viễn vọng kính và

để ý là hành tinh này có hai mẩu ánh sáng nhỏ đi kèm hai bên Lúc đó ông cho rằng Sao Thổ bao gồm ba phần: hành tinh chính ở giữa và hai phần phụ ở hai bên mà nhiều khi ông

ta gọi là hai "tai", hay hai "quai", của Sao Thổ Hai năm sau Sao Thổ đứng thẳng lên song song với Trái Đất nên vòng đai, vì nằm trên cùng một mặt phẳng với xích đạo, tựa như biến mất Những năm sau Sao Thổ từ từ nghiêng về phía Trái Đất và, do đó, vòng đai của

nó lại xuất hiện trở lại Các sự kiện này đã gây nhiều thắc mắc cho Galileo mà ông không giải thích được

Hơn 40 năm sau, 1655, Christiaan Huygens, vì có viễn vọng kính tốt hơn, đã giải thích rõ

vì sao một người tại Trái Đất có khi nhìn thấy vòng đai của Sao Thổ, có khi không

Vào năm 1675Giovanni Domenico Cassini xác định rằng vòng đai của Sao Thổ bao gồm nhiều vòng đai nhỏ với những khoảng hở ở giữa chúng Khoảng hở lớn nhất, do đó, được đặt tên là Khoảng hở Cassini

Cho đến nay (2004), có hai giả thuyết về nguồn gốc của các vòng đai này Một giả thuyết, được phát biểu bởi Édouard Roche từ thế kỷ 19, cho rằng một vệ tinh của Sao Thổ đã vỡ ra

vì ảnh hưởng trọng lực của hành tinh này Giả thuyết thứ hai, không được nhiều nhà khoa học chấp nhận, cho rằng vệ tinh đó vỡ ra khi va chạm với một sao chổi

Cấu tạo của các vòng đai này là các viên đá, sắt hay thiên thể có kích thước từ nhỏ như hạt bụi đến lớn như chiếc xe Với kỹ thuật tân tiến hiện nay, vòng đai của Sao Thổ có thể được quan sát qua các viễn vọng kính bán cho các người nghiên cứu về thiên văn học một cách tài tử

Các vòng đai của Sao Thổ

Tên Khoảng cách từtâm Sao Thổ

(ngàn km)

Bề rộng

Vòng B 92 - 117,5 25 500

Khoảng hở Cassini 117,5 - 122,2 4700 Có khoảng hở sau:

• Khoảng hở Huygens 117,7 285 - 440

Hình chụp toàn bộ

vành đai của sao ThổCassini27, 2004 spacecraft: ; Backlit rings in October

detail The thick B ring appears darkest from this side

B ring, chụp bởi

Voyager 2 năm

1981

Khoảng hở Maxwell ngoài vòng C

Khoảng hở

Huygen-Cassini chụp năm

2005 Vòng B bên trong, khoảng hở Cassini rồi đến vòng A

Khoảng hở Keeler

Quá trình thám hiểm

Phi thuyền đầu tiên bay ngang Sao Thổ là Pioneer 1, vào năm 1979 Trong hai năm sau,

1980 và 1981, Voyager 1 và Voyager 2 đã bay ngang và cho thêm nhiều dữ kiện về hành tinh này

Vào đầu tháng 7 năm 2004, tàu vũ trụ Cassini-Huygens đã trở thành vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Sao Thổ Chương trình chính của Cassini-Huygens là khảo cứu về Sao Thổ và các

vệ tinh quan trọng của nó, nhất là Titan

Tàu Cassini HuygensHình vành đai Sao Thổ

Hình ảnh chung về Sao Thổ

Full Sky logo

Dấu hiệu của sự sống trên các vệ tinh của sao Thổ

Một số bức ảnh do tàu Cassini cung cấp gần đây[1] cho thấy có dấu vết của protein và

amino axit trên vệ tinh Titan, nơi có bầu khí quyển dày gồm nitơ và methane rất giống với

khí quyểnTrái Đất trước khi sự sống bắt đầu cách đây hơn 3,8 tỷ năm[2] Một giả thuyết được đưa ra là một vài vi sinh vật đã di trú từ Trái Đất lên Titan sau một vụ va chạm của Trái Đất với thiên thạch cách đây 65 triệu năm[3] Tuy nhiên, khả năng tìm thấy các sinh vật

sống trên Titan là rất xa vời, bởi Titan rất lạnh Nhiệt độ của nó ở vào khoảng -180°C nên rất hiếm nước ở thể lỏng, đồng thời hạn chế các phản ứng hoá học cần cho sự sống

Ngoài ra, tàu thăm dò Cassini cũng cho thấy trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ cũng có

nước ở dạng lỏng:[4] các cột nước ngầm và mảnh băng vụn ở cực nam của Enceladus Enceladus, có đường kính 502 km, là vật thể sáng nhất trong Hệ Mặt Trời Theo ghi nhận của các nhà khoa học, vệ tinh này đã biến đổi rất tích cực về địa lý và cực Nam của nó đang ấm lên một cách bất thường (hiện là -183°C, cao hơn 20°C so với khu vực lân cận) Những kết quả này cho phép ta có thể thêm Enceladus vào danh sách ít ỏi các thiên thể trong Hệ Mặt Trời có thể có sự sống bên ngoài Trái đất Sự sống này có thể là những vi khuẩn hoặc các tổ chức sinh vật nguyên thủy có khả năng tồn tại trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt