Bài 35 : hệ mặt trời và ngân hà

Nhiệm vụ của nhóm 3 : tìm hiểu về đặc điểm về 3 hành tinh
- thổ tinh
- Thiên vương tinh
- hải vương tinh

Sau đây là cilp giơi thiệu thành viên
nhóm 3

1. đặc điểm của thổ tinh
khái niệm về thổ tinh

Là hành tinh thứ sáu tính theo khoảng cách trung bình từ Mặt Trời và là hành tinh lớn thứ hai
về đường kính cũng như khối lượng, sau Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời. Tên tiếng Anh của hành
tinh mang tên thần Saturn trong thần thoại La Mã, ký hiệu thiên văn của hành tinh là (♄) thể
hiện cái liềm của thần. Là hành tinh khí khổng lồ với bán kính trung bình bằng 9 lần của Trái
Đất. Tuy khối lượng của hành tinh cao gấp 95 lần khối lượng của Trái Đất nhưng với thể tích
lớn hơn 763 lần, khối lượng riêng trung bình của nó chỉ bằng một phần tám so với của Trái
Đất.
Đây là hành tinh khí khổng lồ với bán kính trung bình bằng 9 lần của Trái Đất. Tuy khối lượng
của hành tinh cao gấp 95 lần khối lượng của Trái Đất nhưng với thể tích lớn hơn 763 lần, khối
lượng riêng trung bình của nó chỉ bằng một phần tám so với của Trái Đất.

Cấu trúc

Cấu trúc bên trong có lẽ bao gồm một lõi sắt, nikel và đá (hợp chất silic và ôxy), bao quanh bởi một lớp dày hiđrô kim loại, một
lớp trung gian giữa hiđrô lỏng với heli lỏng và bầu khí quyển bên trên cùng.
Thành phần chủ yếu của hành tinh là hiđrô, chúng trở thành chất lỏng không lý tưởng khi mật độ cao trên 0,01 g/cm3. Mật độ
này đạt được ở bán kính nơi chứa 99,9% khối lượng của Sao Thổ. Nhiệt độ, áp suất và mật độ bên trong tăng dần dần về phía
lõi, và tại những lớp sâu hơn trong hành tinh, hiđrô chuyển sang pha kim loại.

Khí quyển của sao Thổ

Lớp khí quyển bên ngoài của Sao Thổ chứa 96,3% phân tử hiđrô và 3,25% heli. Tỉ lệ heli giảm đáng kể so với sự có
mặt của nguyên tố này trong Mặt Trời. Các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác lượng các nguyên tố nặng hơn
heli trong khí quyển hành tinh, nhưng họ giả sử rằng tỉ lệ những nguyên tố này bằng với tỷ lệ nguyên thủy của
chúng từ lúc hình thành Hệ Mặt Trời.

Mây trên Thổ tinh

Khí quyển Sao Thổ hiện lên với những dải màu sắc giống như của Sao Mộc, nhưng những dải màu của Thổ Tinh mờ
hơn và rộng hơn tại xích đạo hành tinh. Các nhà khoa học sử dụng cách gọi tên cho những dải này tương tự như đối
với của Sao Mộc. Những dải mây mờ của Sao Thổ không được phát hiện ra cho đến khi tàu Voyager bay qua hành
tinh trong thập niên 1980.

Sao Thổ có từ trường đơn giản hình dáng giống lưỡng cực từ. Cường độ của nó tại xích
đạo bằng – 0,21 gauss (21 µT) – xấp xỉ bằng một phần mười hai cường độ từ trường bao
quanh Sao Mộc và hơi yếu hơn so với từ trường của Trái Đất.[18] Và do vậy Sao Thổ có từ
quyển nhỏ hơn nhiều so với của Sao Mộc.

Vành đai hành tinh

Vành đai Sao Thổ (chụp bởi tàu quỹ đạo Cassini năm 2007) là vành đai hành tinh lớn nhất
trong Hệ Mặt Trời.
Sao Thổ có lẽ được biết đến nhiều nhất với hệ thống vành đai hành tinh khiến nó có hình
ảnh nổi bật nhất.
Vành này mở rộng từ 6.630 km đến 120.700 km bên trên xích đạo của Sao Thổ, với độ
dày trung bình bằng 20 mét và chứa tới 93% băng nước, một ít tholin và 7% cacbon vô
định hình.

Một số đều em chưa biết về thổ tinh
• Quỹ đạo của sao
• Vệ tinh tự nhiên
• Khoảng cách trung bình giữa Sao • Cho tới nay Sao Thổ có ít nhất 62
Thổ và Mặt Trời là trên 1,4 tỷ
vệ tinh, 53 trong số đó đã được
kilômét (9 AU). Với tốc độ quỹ đạo đặt tên. Trong đó, Titan là vệ
trung bình bằng 9,69 km/s, Sao
tinh lớn nhất của sao Thổ, chiếm
Thổ mất 10.759 ngày Trái Đất (hay hơn 90% tổng khối lượng của
khoảng 29,5 năm), để đi hết một
mọi vật thể quay quanh Sao Thổ
vòng quanh Mặt Trời. Quỹ đạo
bao gồm cả vành đai.
elip của Sao Thổ nghiêng khoảng
2,48° tương đối so với mặt phẳng
quỹ đạo của Trái Đất.

Thổ tinh đã được thám
hiểm
Thám hiểm

Pioneer 11 là con tàu đầu tiên bay qua Sao Thổ vào tháng 9 năm 1979, khi đó nó cách hành tinh
20.000 km từ đỉnh mây khí quyển. Các bức ảnh gửi về gồm hành tinh và một số vệ tinh của nó,
tuy vậy độ phân giải quá thấp để nhìn rõ các chi tiết bề mặt. Con tàu cũng nghiên cứu vành đai
ngôi sao này, phát hiện ra vành đai mỏng F và những khoảng tối trong vành lại sáng lên khi nhìn
dưới góc pha nghiêng lớn hướng về Mặt Trời, hay những khoảng trống tối này chứa những hạt
bụi nhỏ tán xạ ánh sáng. Thêm vào đó, Pioneer 11 đã đo được nhiệt độ của Titan và cho thấy vệ
tinh này quá lạnh để tồn tại sự sống. Tháng 11 năm 1980, con tàu không gian Voyager 1 đến hệ
thống Sao Thổ. Nó đã gửi về những bức ảnh phân giải cao của hành tinh, các vành đai và vệ tinh
của nó. Chi tiết bề mặt của nhiều vệ tinh đã được quan sát lần đầu tiên.
Một năm sau, vào tháng 8 năm 1981, Voyager 2 tiếp tục bay qua và nghiên cứu hệ thống hành
tinh này. Thêm nhiều bức ảnh chụp gần các vệ tinh Sao Thổ gửi về Trái Đất, cũng như thêm
những dữ liệu về sự thay đổi trong khí quyển và vành đai hành tinh.
Ngày 1 tháng 7 năm 2004, tàu không gian Cassini–Huygens thực hiện các bước điều chỉnh tham
số đường bay và đi vào quỹ đạo Sao Thổ. Trước khi đi vào quỹ đạo, Cassini đã thực hiện các
nghiên cứu về hệ thống hành tinh này. Tháng 6 năm 2004, nó đã thực hiện bay qua gần vệ tinh
Phoebe, gửi về trung tâm điều khiển dữ liệu và hình ảnh phân giải cao vệ tinh này.

2. đặc điểm của thiên vương tinh
khái niệm về sao thiên vương

Sao Thiên Vương có thành phần tương tự như Sao Hải Vương và cả hai có thành phần hóa học khác so với hai hành tinh khí khổng lồ
lớn hơn là Sao Mộc và Sao Thổ.
Bởi vì lý do này, các nhà thiên văn thỉnh thoảng phân chúng vào loại hành tinh khác gọi là “hành tinh băng khổng lồ”.

Vệ tinh tự nhiên của sao Thiên Vương

Cho tới nay các nhà thiên văn biết hành tinh khí khổng lồ có 27 vệ tinh tự nhiên.

Cấu tạo của sao Thiên Vương

Khối lượng của nó lớn hơn của Trái Đất gần 14,5 lần, và là hành tinh khí khổng lồ nhẹ nhất. Đường kính của nó hơi lớn hơn sao Hải Vương khoảng 4 lần đường kính
Trái đất.
Và khối lượng riêng trung bình của nó bằng 1,27 g/cm3 và là hành tinh có mật độ trung bình nhỏ thứ hai, chỉ lớn hơn của Sao Thổ. Giá trị này cho thấy nó có thành
phần chủ yếu gồm các loại băng, như nước, amoniac, và methane.
Bởi vậy nội nhiệt của sao này dường như thấp hơn so với các hành tinh khác; theo thuật ngữ thiên văn học, nó có thông lượng nhiệt thấp. Các nhà thiên văn vẫn
chưa hiểu được tại sao nhiệt độ bên trong hành tinh này lại thấp như thế.

Vành đai của sao Thiên Vương

Hệ thống vành đai hành tinh chứa đa phần là các hạt phản xạ ánh sáng rất kém, với kích cỡ thay đổi từ vài micrô mét đến vài phần mét. Cho tới nay các nhà khoa học đếm được 13 vành đai trong hệ
thống, vành sáng nhất có tên gọi vành.
Ngoại trừ hai vành, còn lại đều có bề rộng rất hẹp— chúng thường chỉ rộng vài kilômét, như vậy có thể tuổi của hệ thống vành đai còn khá trẻ; và thông qua tính động lực của chúng các nhà khoa học
nghĩ rằng chúng không hình thành cùng với giai đoạn hình thành sao Thiên Vương.
Vì vậy vật chất trong các vành có thể là một phần sót lại của một vệ tinh (hoặc nhiều vệ tinh) đã bị vỡ nát sau những cú va chạm lớn.
Nhưng từ rất nhiều mảnh vụn bắn ra sau các vụ chạm theo thời gian chỉ còn lại một số nhỏ những hạt bụi hay hòn đá nhỏ tồn tại trên quỹ đạo ổn định và hình thành lên hệ thống vành đai ngày nay.

Khí quyển của sao Thiên Vương

Khí quyển của ngôi sao thứ 7 này mặc dù tương tự như của sao Mộc và sao Thổ về những thành phần cơ bản như hiđrô và heli, nhưng chúng chứa nhiều “hợp chất dễ bay hơi” như nước, amoniac, và mêtan, cùng với lượng nhỏ các hidrocarbon.
Tuy nhiên không có một bề mặt rắn cụ thể trong sao Thiên Vương, phần bao phủ chứa các khí bên ngoài mà có thể quan trắc từ xa được các nhà khoa học gọi là khí quyển.

Khí hậu của sao

Quan sát qua bước sóng tử ngoại và khả kiến, khí quyển hiện lên gần như đồng đều so với sự hoạt động mãnh liệt trong khí quyển của những hành tinh khí khổng lồ khác, ngay cả như sao Hải Vương, một hành tinh có nhiều đặc tính cấu trúc và thành
phần giống với nó.
Vì vậy một cách giải thích cho sự tĩnh lặng trong khí quyển hành tinh đó là nội nhiệt của sao xanh này dường như thấp hơn hẳn so với những hành tinh khác.
Và con tàu ghi lại được nhiệt độ thấp nhất trong khoảng lặng đối lưu (tropopause) bằng 49 K, và nó là hành tinh lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời, lạnh hơn cả sao Hải Vương cho dù hành tinh này xa Mặt Trời hơn rất nhiều so với nó.

Thiên vương tinh đã được khám phá
Thám hiể
Năm 1986, tàu không gian Voyager 2 bay liên hành tinh đã lướt qua hành tinh khí
khổng lồ. Cho đến nay đến là con tàu duy nhất bay qua hành tinh này ở khoảng cách
ngắn, và cũng chưa có một kế hoạch gửi một tàu nào đến thăm dò nó.
Như vậy các nhà khoa học từng đề xuất kế hoạch gửi tàu Cassini đến sao này trong
hội nghị về mở rộng chương trình thám hiểm của tàu năm 2009 nhưng cuối cùng kế
hoạch này bị hủy bỏ. Nếu gửi đi, con tàu sẽ mất khoảng 20 năm hành trình từ sao Thổ
đến sao Thiên Vương.

Một số hình ảnh khác về thiên
vương tinh
Bức ảnh này cho thấy Sao Thiên Vương được bao quanh bởi 4 vòng chính và 10 mặt
trăng của nó. Hình ảnh này đã thêm màu sắc để hiển thị các độ cao và độ dày khác
nhau của các đám mây trong khí quyển. Các khu vực màu xanh lá cây và xanh lam cho
biết nơi bầu không khí trong và ánh sáng mặt trời có thể xuyên qua. Phần màu vàng
và xám có mây dày hơn. Màu cam và đỏ có nghĩa là những đám mây rất cao, tương
tự như những đám mây ti trên Trái đất.

Kính viễn vọng không gian Hubble đã chụp bức ảnh này
của Sao Thiên Vương. Bạn có thể nhìn thấy các dải và
một điểm tối trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương.

3. đặc điểm của hải vương tinh
Sao Hải vương có khối lượng là bao nhiêu
Sao Hải Vương có khối lượng riêng lớn nhất trong số các hành tinh khí trong hệ Mặt trời. Như vậy khối lượng gấp 17 lần khối lượng của Trái Đất và hơi lớn hơn khối lượng của sao
Thiên Vương(xấp xỉ bằng 15 lần của Trái Đất).
Sao Hải Vương quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời ở khoảng cách trung bình 30,1 AU, bằng khoảng 30 lần khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời.
Sao Hải Vương có cấu tạo tương tự như sao Thiên Vương, nhưng lại khác biệt với những hành tinh khí khổng lồ như sao Mộc và sao Thổ. Khí quyển chứa thành phần cơ bản là hiđrô
và heli, cùng một số ít các hidrocarbon và có lẽ cả nitơ, tương tự như của sao Mộc hay sao Thổ. Tuy nhiên khí quyển của nó chứa tỷ lệ lớn hơn các phân tử “băng” như nước,
amoniac, và methane. Do đó các nhà thiên văn thỉnh thoảng phân loại sao Thiên Vương và sao Hải Vương thành các hành tinh băng đá khổng lồ để nhấn mạnh sự khác biệt này.

Cấu tạo của sao Hải Vương

Sao Hải Vương có khối lượng 1,0243×1026 kg, nằm trung gian giữa Trái Đất và các hành tinh khí khổng lồ: khối lượng của nó bằng 17 lần khối lượng
Trái Đất nhưng chỉ bằng 1/19 so với của Sao Mộc. Lực hấp dẫn trên bề mặt của nó chỉ nhỏ hơn của Sao Mộc.
Và cấu trúc bên trong của sao Hải Vương tương tự như của sao Thiên Vương. Khí quyển của nó chiếm khoảng 5% đến 10% khối lượng hành tinh và
chiều dày khoảng 10% đến 20% bán kính hành tinh, xuống sâu tới mức áp suất 10 GPa gấp 100.000 lần áp suất khí quyển trên Trái Đất.
Như vậy lõi có thành phần bao gồm sắt, nikel và silicat, và có khối lượng theo mô hình hóa bằng 1,2 lần khối lượng Trái Đất.

Quỹ đạo

Khoảng cách trung bình giữa nó và Mặt Trời là 4,5 tỷ km (khoảng 30,1 AU), và chu kỳ quỹ đạo bằng 164,79 năm Trái Đất thay đổi trong khoảng ±0,1 năm.
Mặt phẳng quỹ đạo elip của nó nghiêng 1,77° so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất. Do độ lệch tâm quỹ đạo của nó bằng 0,011 nên khoảng cách tới Mặt Trời thay đổi trong phạm vi 101 triệu km giữa cận điểm và viễn điểm
quỹ đạo.
Quỹ đạo của Hải Vương tinh có ảnh hưởng lớn đến những vùng bên ngoài quỹ đạo hành tinh này, như vành đai Kuiper.

Vành đai hành tinh

Sao Hải Vương cũng có một hệ thống vành đai hành tinh, mặc dù chúng mờ hơn nhiều so với vành đai Sao Thổ. Các vành đai chứa những hạt băng phủ với silicat hoặc vật liệu gốc cacbon, và là nguyên nhân chủ yếu khiến
các vành đai có màu sắc đỏ.

Vệ tinh của sao Hải Vương

Nó có 14 vệ tinh đã biết. Vệ tinh lớn nhất của nó, Triton chiếm hơn 99,5% khối lượng của toàn bộ các vật thể quay quanh ngôi sao này [116] và là vệ tinh duy nhất có hình cầu.

Khí hậu và thời tiết trên hải vương tinh
Khí quyển

Ở cao độ lớn, khí quyển sao Hải Vương chứa 80% hiđrô và 19% heli. Cũng có một lượng nhỏ phân tử mêtan. Dấu vết của khí mêtan cũng được
phát hiện khi các nhà khoa học quan sát thấy vạch quang phổ hấp thụ điển hình của mêtan ở bước sóng trên 600 nm, trong miền bước sóng đỏ và
hồng ngoại.
Khí quyển trên hành tinh này chia ra thành hai vùng chính; tầng đối lưu phía dưới với nhiệt độ trong tầng này giảm theo cao độ, và tầng bình lưu
phía trên với nhiệt độ tăng theo cao độ.

Khí hậu

Một trong những sự khác nhau giữa sao Hải Vương và sao Thiên Vương đó là mức độ của các hiện tượng khí hậu trên hai hành tinh. Khi
tàu Voyager 2 bay qua sao Thiên Vương năm 1986, qua bước sóng khả kiến hành tinh này hiện lên hầu như đồng màu và tĩnh lặng.
Ngược lại sao Hải Vương lại có những hoạt động mạnh trong tầng khí quyển khi Voyager 2 bay qua từ năm 1989.
Thời tiết trên sao Hải Vương được đặc trưng bởi hệ thống những cơn bão cực mạnh, với tốc độ gió có khi lên tới gần 600m/s— gần đạt
tới tốc độ siêu thanh đối với dòng khí. Hầu hết gió trên sao Hải Vương thổi theo hướng ngược với chiều quay của hành tinh.

Bão trên hành tinh này

Năm 1989, Vết Tối Lớn, một cơn bão xoáy nghịch với diện tích 13000×6600 km được tàu Voyager 2 phát hiện. Cơn bão này có dạng giống
với Vết Đỏ Lớn của Sao Mộc.
Vết Tối Nhỏ là một cơn bão xoáy thuận ở bán cầu nam, cơn bão mạnh thứ hai được quan sát trong lần bay qua năm 1989. Ban đầu cơn
bão này hoàn toàn tối màu, nhưng khi Voyager 2 tiếp cận hành tinh, nó đã phát hiện ra cơn bão hình thành một trung tâm sáng và có thể
nhìn thấy trong đa số những bức ảnh có độ phân giải cao.
Những vết tối xuất hiện trong tầng đối lưu ở cao độ thấp hơn so với các đám mây sáng trong khí quyển sao Hải Vương, do vậy chúng
hiện lên như là những lỗ tối của tầng mây cao hơn. Chúng là những đặc điểm ổn định có thể tồn tại trong vài tháng, và có cấu trúc xoáy
cuộn khí. Những vết tối có thể tiêu tan khi chúng tiến quá gần đến vùng xích đạo hoặc thông qua một cơ chế bí ẩn chưa được khám phá.

Hải vương tinh đã được thám hiểm
Thám hiểm
Tàu Voyager 2 tiếp cận sao Hải Vương gần nhất vào ngày 25 tháng 8 năm 1989. Do đây là hành tinh lớn cuối cùng mà
con tàu viếng thăm, các nhà quản lý chương trình quyết định cho con tàu bay qua vệ tinh Triton, vì họ không cần phải
tính đến quỹ đạo tàu sau đó như thế nào, tương tự như tàu Voyager 1 bay qua Sao Thổ và thực hiện chuyến bay qua
vệ tinh Titan.
Năm 2003, có một đề xuất trong Kế hoạch các phi vụ trong tương lai của NASA nhằm phóng một tàu quỹ đạo sao Hải
Vương mang theo một thiết bị thăm dò khí quyển giống như phi vụ Cassini. Chương trình do Phòng thí nghiệm sức
đẩy phản lực JPL và Học viện công nghệ California hợp tác thực hiện, nhưng dự án đã không được phê chuẩn.

Đây là video giới thiệu lại đặc điểm
của các hành tinh trên


Cảm ơn các bạn và thầy cô đã theo
dõi