Giải thích: Một ngày trên mỗi hành tinh là bao lâu? Sao Kim và Sao Thổ vẫn trêu chọc các nhà khoa học
Các nhà thiên văn vẫn đang tìm kiếm đánh giá chính xác về độ dài của một ngày trên sao Kim, trong khi sao Thổ tiếp tục đánh lừa chúng ta. Hai nghiên cứu mới nhấn mạnh rằng vẫn còn phải học bao nhiêu điều.
Thời gian chính thức, kể từ bây giờ. (Nguồn: NASA) Cách đây nhiều thế kỷ, người xưa chia ngày thành 24 phần bằng nhau, hoặc giờ. Hôm nay, chúng ta xem xét vấn đề này theo quan điểm khác: Trái đất mất khoảng 24 giờ để quay một lần. Trong số các hành tinh khác, sao Hỏa quay một lần trong ít hơn 25 giờ Trái đất, trong khi sao Mộc quay nhanh đến mức một ngày của nó chỉ dài chưa đầy 10 giờ.
Nó là một thước đo trọng tâm đối với sự hiểu biết của chúng ta về các hành tinh đến mức có thể các nhà khoa học đã tính toán được chu kỳ quay của các hành tinh trong Hệ Mặt trời cho đến bây giờ. Thực tế là, họ đã không. Các nhà thiên văn vẫn đang tìm kiếm đánh giá chính xác về độ dài của một ngày trên sao Kim, trong khi sao Thổ tiếp tục đánh lừa chúng ta. Hai nghiên cứu mới nhấn mạnh rằng vẫn còn phải học bao nhiêu điều.
Venus: trốn tìm
Sao Kim là một thứ gì đó kỳ quặc. Bị mây che khuất, nó không có đặc điểm bề mặt dễ nhìn thấy, chẳng hạn như miệng núi lửa, có thể là điểm tham chiếu để đo chu kỳ quay của nó. Năm 1963, khi các quan sát bằng radar xuyên qua lớp mây che phủ, Sao Kim tiết lộ rằng nó quay theo hướng ngược lại với hướng của hầu hết các hành tinh.
Những quan sát này cho thấy độ dài của một ngày sao Kim là 243 ngày, hay 5.832 giờ. Tuy nhiên, các phép đo tiếp theo đưa ra các giá trị không nhất quán, chênh lệch nhau khoảng sáu phút. Năm 1991, các nghiên cứu dựa trên quan sát của tàu vũ trụ Magellan đã kết luận rằng chu kỳ quay chính xác là 243.0185 ngày, với độ không đảm bảo là khoảng 9 giây.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng trong một nghiên cứu trên tạp chí Icarus, những điều không chắc chắn hiện nay tương ứng với khoảng cách khoảng 13 dặm trên bề mặt. Đối với các nhiệm vụ đổ bộ, bao gồm cả một nhiệm vụ được lên kế hoạch trong thập kỷ tới, khoảng cách đó là quá đủ để bỏ lỡ một địa điểm hạ cánh được nhắm mục tiêu.
Từ các quan sát radar trên Trái đất từ năm 1988 đến năm 2017, các nhà nghiên cứu đã đo vị trí của các đặc điểm trên bề mặt Sao Kim tại các thời điểm cụ thể. Những vị trí đặc trưng đó cho phép chúng tôi tìm kinh độ của điểm trên sao Kim gần Trái đất nhất trong mỗi lần quan sát. Tác giả chính Bruce Campbell, chủ tịch Trung tâm Nghiên cứu Trái đất và Hành tinh của Viện Smithsonian, cho biết khi bạn biết sự thay đổi kinh độ theo thời gian, cung cấp tốc độ quay.
Các tác giả kết luận ngày sao Kim trung bình là 243,0212 ngày, với độ không chắc chắn nhỏ nhất - chỉ 00006 ngày. Họ mong đợi những cải tiến hơn nữa trong thập kỷ tới.
Sao Thổ: thủ thuật theo mùa
Theo định nghĩa, một gã khổng lồ khí, nó không có đặc điểm bề mặt rắn để các nhà khoa học theo dõi. Đối với Sao Mộc, các nhà khoa học đã tìm ra chu kỳ quay bằng cách quan sát các mẫu trong tín hiệu vô tuyến từ đó.
Sao Thổ đã bất chấp những nỗ lực như vậy. Nó chỉ phát ra các mẫu vô tuyến tần số thấp bị chặn bởi bầu khí quyển của Trái đất. Chỉ sau khi Voyagers 1 và 2 gửi dữ liệu về nhà, vào năm 1980 và 1981, các nhà khoa học mới có thể phân tích các mô hình cho thấy một ngày trên Sao Thổ dài khoảng 10:40 giờ. Nhưng chỉ 23 năm sau, tàu vũ trụ Cassini đã gửi dữ liệu cho thấy chu kỳ đã thay đổi 6 phút, khoảng 1% - có thể mất hàng trăm triệu năm.
Để tìm ra câu trả lời cho Sao Thổ, một nghiên cứu mới do Duane Pontius thuộc Đại học Birmingham-Southern, Hoa Kỳ dẫn đầu, đã xem xét Sao Mộc. Một điểm khác biệt chính là không giống như sao Mộc, sao Thổ có trục nghiêng và do đó, các mùa giống như Trái đất. Tùy thuộc vào mùa, bán cầu bắc và bán cầu nam nhận được lượng bức xạ cực tím khác nhau từ Mặt trời. Điều này ảnh hưởng đến plasma ở rìa bầu khí quyển của Sao Thổ. Đổi lại, điều này tạo ra ít nhiều lực cản ở các độ cao khác nhau, theo mô hình được đề xuất trong nghiên cứu, được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ: Vật lý không gian.
Còn lại với chính nó, bầu khí quyển phía trên sẽ di chuyển cùng tốc độ với tầng khí quyển phía dưới, nhưng lực cản làm cho tầng khí quyển phía trên mất nhiều thời gian hơn so với tầng khí quyển phía dưới để thực hiện một vòng quay hoàn toàn quanh hành tinh, Pontius giải thích qua email.
Điều này cho thấy rằng các thời kỳ quan sát được không phải là thời kỳ quay của lõi Sao Thổ. Điều đó vẫn chưa được đo lường. Một trong những kết luận của công trình nghiên cứu của chúng tôi là không thể xác định chu kỳ quay từ các tín hiệu vô tuyến… Pontius nói, khi trả lời một câu hỏi. Về thời điểm có thể đo lường thời kỳ cốt lõi và bằng cách nào, tôi thực sự không biết! Tuy nhiên, vật lý của từ quyển của Sao Thổ hiện được biết là bị chi phối bởi tốc độ quay chi phối của bầu khí quyển trên của nó.
Chia Sẻ VớI BạN Bè CủA BạN:
