Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Callisto (vệ tinh)”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
n clean up, replaced: : → : (5) using AWB |
nKhông có tóm lược sửa đổi |
||
Dòng 42:
'''Callisto''' (phiên âm /kəˈlɪstoʊ/ kə-LIS-toe) được [[Galileo Galilei]] phát hiện năm 1610, là vệ tinh lớn thứ hai của [[Sao Mộc]].<ref name=Galilei>Galilei, G.; [http://www.pa.msu.edu/courses/2009fall/AST207/StarryMessenger.pdf ''Sidereus Nuncius''] (13 tháng 3 năm 1610) [http://web.archive.org/web/20010223011934/http://www.physics.emich.edu/jwooley/chapter9/Chapter9.htmllưu trữ]</ref> Trong [[hệ Mặt Trời]], Callisto là vệ tinh lớn thứ ba, sau [[Ganymede (vệ tinh)|Ganymede]] cũng của Sao Mộc và vệ tinh [[Titan (vệ tinh)|Titan]] của [[Sao Thổ]]. Tuy kích thước bằng 99% [[Sao Thủy]] nhưng do có khối lượng riêng nhỏ, khối lượng của Callisto chỉ bằng 1/3 so với Sao Thủy. Trong số 4 vệ tinh lớn của Sao Mộc mà Galilei đã phát hiện từ thế kỉ 17, Callisto có khoảng cách với Sao Mộc xa nhất, trung bình 1.880.000 km<ref name=orbit/>. Callisto cũng không tạo ra với 3 vệ tinh lớn còn lại hệ quỹ đạo cộng hưởng (1 chu kì quanh Sao Mộc của [[Ganymede]] bằng 2 lần chu kì của [[Europa (vệ tinh)|Europa]] và bằng 4 lần của [[Io (vệ tinh)|Io]]). Dưới sức hút cực lớn của một "[[hành tinh khí khổng lồ]]" (gas giant) như Sao Mộc, một mặt của Callisto luôn luôn hướng về phía Sao Mộc, giống như [[Mặt Trăng]] luôn chỉ quay một mặt về phía [[Trái Đất]]. Do ở xa nhất trong 4 vệ tinh lớn, tác động của lực hấp dẫn và từ trường của Sao Mộc lên Callisto là yếu nhất<ref name=Cooper2001/>. Với những vệ tinh gần hơn, sức hút của Sao Mộc làm biến dạng chúng, khiến các lớp của những vệ tinh này ma sát sinh ra năng lượng. Ví dụ điển hình là Io, vệ tinh lớn nằm gần Sao Mộc nhất, dưới tác động của những năng lượng ngoại sinh này, đã hình thành các núi lửa vẫn đang hoạt động.
Callisto có cấu tạo một nửa là đất đá và nửa còn lại là băng, khối lượng riêng xấp xỉ 1,83 g/cm<sup>3</sup>. Theo những quan sát quang phổ, bề mặt của Callisto được cấu tạo từ băng nước, C0<sub>2</sub>, silicates và các [[hợp chất hữu cơ]]. Tàu thám hiểm Galileo khi nghiên cứu Sao Mộc và các vệ tinh của nó đã chỉ ra rằng, rất có thể ở phía dưới lớp bề mặt băng đá 1.000 km là một đại dương.<ref name=Kuskov2005/><ref name=Showman1999/>
Bề mặt của Callisto có rất nhiều những hố [[thiên thạch]] và được hình thành ngay trong giai đoạn đầu<ref name="Greeley 2000"/>. Không hề thấy dấu vết về những hoạt động địa chất của Callisto gần đây, không có động đất hay núi lửa cũng như sự chuyển dịch của các địa tầng. Địa hình của Callisto chủ yếu là các chuỗi hố thiên thạch nhiều hình dáng, những vết đứt gãy địa tầng, những rặng núi và đá cát kết<ref name="Greeley 2000"/>. Xét một cách chi tiết, bề mặt của Callisto là rất đa dạng, với những lớp băng kết có màu sáng ở cao hơn những vành đai đất đá mịn và sẫm màu<ref name=Moore2004/>. Chúng có thể là kết quả của những quá trình thay đổi địa chất cùng với tác động của nhiều vụ va chạm thiên thạch đã xảy ra trong quá khứ. Hiện tại chưa xác định được tuổi của những biến đổi này<ref name=Moore2004/>.
Callisto có một bầu [[khí quyển]] rất mỏng với sự xuất hiện của [[Cacbon điôxít|CO<sub>2</sub>]]<ref name="Carlson 1999"/>, các nguyên tử [[Ôxy|Oxy]]<ref name="Liang 2005"/>, và một tầng điện ly khá dày<ref name="Kliore 2002"/>. Ngày nay, người ta cho rằng Callisto được hình thành từ sự tích tụ rất chậm chạp các vật chất trong vành đai của Sao Mộc vào buổi đầu của hệ Mặt Trời<ref name=Canup2002/>. Tốc độ hình thành thấp và thiếu đi năng lượng sinh ra do ma sát giữa các lớp vật chất (do cách xa Sao Mộc), Callisto không bị phân lớp một cách hoàn toàn mà chỉ bị phân lớp một phần (nếu một thiên thể bị phân lớp hoàn toàn, lớp vật chất phía trong sẽ đặc hơn và tạo thành lõi thiên thể). Chính sự phân lớp một phần đó có thể đã tạo ra cho Callisto một lõi đá nhỏ và một lớp nước dày từ 100 đến 150 km dưới lớp bề mặt<ref name="Spohn 2003"/>.
Dòng 52:
== Phát hiện và tên gọi ==
[[Tập tin:Tempesta, Antonio (1555-1630) - Callisto a Iove comprimitur.jpg|nhỏ|trái|200px|Zeus quyến rũ Callisto]]
Galileo phát hiện ra Callisto cùng với 3 vệ tinh Ganymede, Io và Europa gần như đồng thời trong tháng 1 năm 1610<ref name=Galilei/>.
[[Simon Marius]] là người đầu tiên đề nghị đặt tên cho các vệ tinh lớn nói trên, trong đó có Callisto<ref name=Marius>{{chú thích sách|author=[[Marius, S.]]|title=[[Mundus Iovialis]] anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici|url=http://galileo.rice.edu/sci/marius.html|year=1614}}</ref>. Ông đã gửi những đề nghị của mình cho [[Johannes Kepler]]<ref name=Galileo>{{chú thích web|title=Satellites of Jupiter|publisher=The Galileo Project| url=http://galileo.rice.edu/sci/observations/jupiter_satellites.html|accessdate=2007-07-31}}</ref>. Thế nhưng trong nhiều thế kỉ, người ta không thích gọi tên những vệ tinh như vậy, chỉ đơn giản là Jupiter IV theo cách gọi lúc ban đầu của Galileo (có nghĩa là vệ tinh thứ tư của Sao Mộc)<ref name=Barnard1892>{{chú thích tạp chí|last=Barnard|first=E. E.|url= http://adsabs.harvard.edu//full/seri/AJ.../0012//0000081.000.html|title=Discovery and Observation of a Fifth Satellite to Jupiter|journal=Astronomical Journal|volume=12|year=1892|pages=81–85|doi=10.1086/101715}}</ref>. Mãi đến giữa thế kỉ 20, cách gọi tên theo các vị thần như đề nghị ban đầu của Simon Marius mới trở nên phổ biến.
Dòng 62:
<!-- [[Hình:001221 Cassini Jupiter & Europa & Callisto.jpg|trái|nhỏ|Callisto (bên trái phía dưới), Jupiter (bên phải phía trên) và Europa (bên trái và phía dưới [[Vết Đỏ Lớn]]). Khoảng cách không chính xác (Courtesy: NASA/JPL)]] -->
Callisto là vệ tinh nằm ở ngoài cùng trong số 4 vệ tinh lớn (gọi là vệ tinh Galileo) của Sao Mộc. Bán kính quỹ đạo trung bình là khoảng 1.880.000 km, gấp 26,3 lần bán kính Sao Mộc<ref name=orbit>{{chú thích web|title=Planetary Satellite Mean Orbital Parameters|publisher=Jet Propulsion laboratary, California Institute of Technology|url=http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_elem}}</ref>. Quỹ đạo của Callisto xa hơn khá nhiều so với quỹ đạo của vệ tinh lớn nằm tiếp theo là [[Ganymede (vệ tinh)|Ganymede]] ở khoảng cách 1.070.000 km. Do quỹ đạo xa như vậy nên Callisto không bị cộng hưởng quỹ đạo như 3 vệ tinh còn lại, và có thể sẽ không bao giờ bị cộng hưởng quỹ đạo với 3 vệ tinh kia<ref name=Musotto2002>{{chú thích tạp chí|last=Musotto|first=Susanna|coauthors=Varadi, Ferenc; Moore, William; Schubert, Gerald|title=Numerical Simulations of the Orbits of the Galilean Satellites|year=2002|volume=159|pages=500–504|doi=10.1006/icar.2002.6939| url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Icar..159..500M | journal = Icarus}}</ref>.
Giống như các vệ tinh thông thường khác, Callisto bị khóa lại bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc khiến cho nó luôn chỉ quay một mặt về phía Sao Mộc<ref name="Anderson 2001"/>. Chu kì tự quay của nó, vì thế cũng chính bằng chu kì quay quanh Sao Mộc là 16,7 ngày [[Trái Đất]]. Quỹ đạo của Callisto là rất tròn và gần như ngang bằng với mặt phẳng xích đạo của Sao Mộc. Độ dẹt quỹ đạo cũng như độ nghiêng này có sự thay đổi gần như là chu kì bởi tác động của nhiều lực hấp dẫn, chủ yếu là của [[Mặt Trời]] và [[Sao Mộc]]. Những chu kì này dài khoảng vài trăm năm. Mức độ thay đổi cũng khá nhỏ, đối với độ dẹt là khoảng 0,0072–0,0076<ref name=Musotto2002/> và đối với góc nghiêng là khoảng 0,20–0,60°. Chính những thay đổi này kéo theo sự thay đổi góc nghiêng giữa trục quay của Callisto và pháp tuyến mặt phẳng quỹ đạo trong khoảng từ 0,4 đến 1,6°<ref name=Bills2005>{{chú thích tạp chí|last=Bills|first=Bruce G.|title=Free and forced obliquities of the Galilean satellites of Jupiter|year=2005|volume=175|pages=233–247|doi=10.1016/j.icarus.2004.10.028| url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2005Icar..175..233B | journal = Icarus}}</ref>.
Dòng 92:
Bề mặt Callisto được hình thành ngay từ giai đoạn đầu tiên của vệ tinh. Sau giai đoạn bị những thiên thạch bắn phá ác liệt, bề mặt của Callisto gần như không thay đổi, giống như bề mặt của [[Mặt Trăng]]. Callisto là một trong những thiên thể bị bắn phá mạnh nhất<ref name="Zahnle 1998">{{chú thích tạp chí|last=Zahnle|first=K.|coauthors=Dones, L. |title=Cratering Rates on the Galilean Satellites|journal=Icarus|year=1998|volume=136|pages=202–222|doi=10.1006/icar.1998.6015| url=http://web.archive.org/web/20070926195309/http://lasp.colorado.edu/icymoons/europaclass/Zahnle_etal_1998.pdf|format=pdf}}</ref> trong thời kì này với dày đặc những hố thiên thạch. Nếu như có một thiên thạch mới đâm vào Callisto, chắc chắn nó sẽ xóa đi dấu vết của một hố thiên thạch cũ nào đó. Nhìn trên diện rộng, địa hình của Callisto rất đơn giản và khá bằng phẳng. Nó không hề có những dãy núi lớn, núi lửa hay những địa hình kiến tạo<ref name="Bender 1997">{{cite paper|author=Bender, K. C.; Rice, J. W.; Wilhelms, D. E.; Greeley, R. |title=Geological map of Callisto |publisher=U.S. Geological Survey |year=1997 |url=http://astrogeology.usgs.gov/Projects/PlanetaryMapping/DIGGEOL/galsats/callisto/jcglobal.htm }}</ref> mà chỉ có những hố thiên thạch, những miệng thiên thạch đồng tâm cùng với những vết đứt gãy, sườn dốc và những vùng khoáng kết<ref name="Greeley 2000"/><ref name="Bender 1997"/>.
Có thể chia bề mặt của Callisto thành nhiều vùng riêng biệt<ref name="Greeley 2000">{{chú thích tạp chí|last=Greeley|first=R.|coauthors=Klemaszewski, J. E.; Wagner, L.; ''et al.''|title=Galileo views of the geology of Callisto|journal=Planetary and Space Science|year=2000|volume=48|pages=829–853| url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2000P%26SS...48..829G|doi=10.1016/S0032-0633(00)00050-7}}</ref><ref name="Bender 1997"/>. Bao phủ rộng nhất là những vùng có rất nhiều [[hố thiên thạch]] làm lộ ra tầng quyển đá là hỗn hợp của đá và băng. Có những vùng khác ít gồ ghề hơn như khu vực 2 hố thiên thạch sáng màu [[Burr]] và [[Lofn]], cũng như những hố thiên thạch cổ xưa đã bị bào mòn, vùng tâm của những miệng [[hố thiên thạch đa vành]] và những dải nằm xen kẽ trong vùng nhiều hố thiên thạch<ref name="Greeley 2000"/>. Những vùng sáng màu và mịn xuất hiện dọc theo những lòng máng thuộc các vùng [[Valhalla]] và [[Asgard (thần thoại)|Asgard]], chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ trong địa hình Callisto. Lúc đầu người ta cho rằng những vùng này là kết quả của những hoạt động địa chất gần đây đã tạo nên. Nhưng những bức ảnh do tàu thám hiểm Galileo chụp được khi bay ngang qua Callisto đã chỉ ra rằng chúng là kết quả của những vết đứt gãy lớn khi Callisto bị bắn phá trong quá khứ<ref name="Greeley 2000"/>. Ngoài ra còn có những vùng nhỏ tối màu và rất mịn với diện tích chỉ khoảng 10.000 km<sup>2</sup> được tạo ra do nham thạch của những [[núi lửa băng]] cổ (núi lửa trên những thiên thể lạnh, phun ra những chất lỏng dễ bay hơi thay vì đất đá nóng chảy)<ref name="Greeley 2000"/><ref name="Wagner 2001">{{cite conference |last=Wagner |first=R. |coauthors=Neukum, G.; Greeley, R; ''et al.'' |title=Fractures, Scarps, and Lineaments on Callisto and their Correlation with Surface Degradation |booktitle=32nd Annual Lunar and Planetary Science Conference |date=March 12–16, 2001 |url=http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2001/pdf/1838.pdf|format=pdf}}</ref>.
Những hố thiên thạch của Callisto có đủ mọi kích thước, từ cỡ nhỏ khoảng 0,1 km (là giới hạn phân giải của ảnh chụp vệ tinh) cho tới trên 100 km (không tính những miệng hố thiên thạch đa vành)<ref name="Greeley 2000"/>. Những hố bé, cỡ dưới 5 km thường có đáy phẳng hoặc lõm xuống như hình cái bát. Những hố lớn hơn từ 5 đến 40 km ở tâm thường có một đỉnh núi nhỏ. Những hố lớn hơn nữa, trên 60 km thì thay vì một đỉnh núi ở giữa là một vùng nhô lên hình vòm<ref name="Greeley 2000"/>. Đó được coi là kết quả của việc những tầng đất đá bên dưới trồi lên sau vụ va chạm. Vài hố thiên thạch lớn hơn nữa, trên 100 km và những hố thiên thạch sáng màu có cấu trúc vòm rất đặc biệt. Chúng đặc biệt nông và có thể là dạng chuyển tiếp giữa các hố thiên thạch nhỏ thông thường và những hố thiên thạch lớn đa vành, một ví dụ là miệng hố [[Lofn]]<ref name="Greeley 2000"/>. Nhìn chung hố thiên thạch trên Callisto không sâu như những hố thiên thạch của [[Mặt Trăng]].
Dòng 98:
Những cấu trúc bề mặt lớn nhất trên Callisto chính là những hố thiên thạch đa vành làm thành vùng lòng chảo rộng lớn<ref name="Greeley 2000"/><ref name="Bender 1997"/>. Có 2 cấu trúc như vậy đặc biệt lớn, lớn nhất là miệng hố [[Valhalla]] với vùng trung tâm sáng màu với đường kính 600 km và có những vành cách tâm tới 1.800 km<ref name="Map 2002">{{cite map|title=Controlled Photomosaic Map of Callisto JC 15M CMN |publisher=U.S. Geological Survey |edition=2002 |url=http://geopubs.wr.usgs.gov/i-map/i2770/}}</ref>. Miệng hố lớn thứ 2 là [[Asgard (thần thoại)|Asgard]] có đường kính 1.600 km<ref name="Map 2002"/>. Những cấu trúc như vậy là kết quả của những vụ va chạm lớn. Sau vụ va chạm, lớp quyển đá của Callisto bị trượt đi và rung động mạnh phía trên của lớp vật chất mềm hơn hay thậm chí là một lớp chất lỏng<ref name=Klemaszewski2001>{{chú thích web|last= Klemaszewski|first= J.A.|coauthors= Greeley, R.|title= Geological Evidence for an Ocean on Callisto |year=2001|publisher=Lunar and Planetary Science XXXI||pages=1818|url=http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2001/pdf/1818.pdf|format=pdf}}</ref>,phiên âm là/ˌkælɨˈstoʊən/, hoặc là Callistan<ref name=Moore1999/>. Những rung động này có tính hướng tâm (hướng về tâm va chạm) đã tạo nên những dấu vết địa hình rõ rệt có dạng vành đồng tâm. Một kiểu cấu trúc khác rất đáng chú ý là những chuỗi hố thiên thạch nắm trên đường thẳng, ví dụ như dãy [[Gomul]]. Chúng có thể là kết quả của một thiên thể hay sao chổi nào đó khi bay ngang qua Sao Mộc đã bị lực hấp dẫn của nó xé ra thành nhiều mảnh, trước khi đâm vào Callisto. Một khả năng khác là một sao chổi đã đâm vào Callisto với góc rất nhỏ và tạo nên một vệt dài trên bề mặt nó<ref name="Greeley 2000"/>. Một vụ va chạm [[sao chổi]] là ví dụ cho khả năng thứ nhất là [[sao chổi Shoemaker-Levy 9]].
[[Tập tin:Landslides and knobs PIA01095.jpg|nhỏ|170px|Những vết sạt lở và những vùng gò trên Callisto]]
Như đã nói ở trên, những vệt băng nước tinh khiết với độ phản xạ lên tới 80% trên Callisto được bao quanh bởi những loại vật chất rất tối màu<ref name=Moore2004/>. Những bức ảnh với độ phân giải cao của tàu thám hiểm Galileo cho thấy những vệt băng này chủ yếu nằm trên vùng tương đối cao như vành các hố thiên thạch, các rặng núi và các gò đá<ref name=Moore2004/>. Những vùng thấp hơn ở xung quanh có màu tối và khá mịn. Chúng có thể kéo dài tới 5 km kể từ chân miệng hố thiên thạch và là kết quả của việc đất đá xung quanh miệng hố bị nén lún xuống<ref name=Moore2004/>.
Trong số 4 vệ tinh lớn của Sao Mộc, bề mặt Callisto là bề mặt bị xâm thực nhiều nhất<ref name=Moore2004/>. Nếu so sánh với vùng đồng bằng tối màu trên [[Ganymede]], Callisto có vẻ ít những hố thiên thạch đường kính dưới 1 km hơn<ref name="Greeley 2000"/>. Thay vì những hố thiên thạch nhỏ như vậy, bề mặt Callisto có rất nhiều gò và những rãnh nứt<ref name=Moore2004/>. Những gò đất là phần còn sót lại của những hố thiên thạch cổ xưa đã bị xâm thực bởi một nguyên nhân nào đó<ref name=Moore1999>{{chú thích tạp chí|last=Moore|first=Jeffrey M.|coauthors=Asphaug, Erik; Morrison, David; et.al.|title=Mass Movement and Landform Degradation on the Icy Galilean Satellites: Results of the Galileo Nominal Mission|year=1999|volume=140 |pages=294–312|doi=10.1006/icar.1999.6132|url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1999Icar..140..294M | journal = Icarus}}</ref>. Khả năng lớn nhất có thể là do sự thăng hoa rất chậm chạp của những chất có thể bay hơi như băng đá dưới nhiệt độ có thể ở mức 165K khi hướng về phía Mặt Trời<ref name=Moore2004/>. Sự bay hơi của những vật chất cấu tạo nên lớp đá nền đã khiến cho hố thiên thạch bị hủy hoại dần<ref name=Moore1999/>. Những phần sót lại không có cấu tạo băng bị vụn ra và sạt xuống từ thành hố thiên thạch (hiện nay vẫn quan sát được hiện tượng này <ref name=Moore2004/><ref name="Greeley 2000"/><ref name=Moore1999/>). Thỉnh thoảng thành của các hố thiên thạch bị những cấu trúc giống như thung lũng cắt vào, tạo thành các rãnh giống như những cấu trúc trên [[Sao Hỏa]]<ref name=Moore2004/>. Theo giả thuyết nói trên, người ta cho rằng những vùng tối nằm dưới thấp được phủ bởi những vật chất không có cấu tạo băng bị rã ra từ thành hố thiên thạch.
| |||