Đào sâu · 3 phút đọc
Một ngày trên Sao Thủy dài gấp đôi một năm của nó
Sao Thủy quay quanh trục chậm đến mức một vòng quay của nó (ngày Mặt Trời) mất khoảng 176 ngày Trái Đất, trong khi một năm chỉ khoảng 88 ngày. Vì vậy ngày ở Sao Thủy dài hơn năm của chính nó.
Sao Thủy là hành tinh gần Mặt Trời nhất và cũng là hành tinh có chuyển động quay quanh trục chậm nhất trong hệ Mặt Trời. Sự chênh lệch giữa tốc độ quay và tốc độ bay quanh Mặt Trời tạo ra một trong những điều kỳ lạ nhất của hệ Mặt Trời: một ngày Mặt Trời ở đó kéo dài hơn hai lần một năm của chính nó. [1][2]
Ngày và năm được đo thế nào?
Một "năm" là thời gian hành tinh đi hết một vòng quanh Mặt Trời, còn một "ngày Mặt Trời" là khoảng thời gian từ lúc Mặt Trời lên đỉnh đầu đến lần lên đỉnh tiếp theo tại cùng một điểm. Ở Sao Thủy, vòng quay quanh trục mất khoảng 59 ngày Trái Đất, nhưng vì hành tinh vừa quay vừa chạy quanh Mặt Trời, một ngày Mặt Trời thực tế dài khoảng 176 ngày Trái Đất — gần gấp đôi một năm 88 ngày. [1][2][3]
Cộng hưởng 3:2 — chìa khóa của sự bất thường
Sao Thủy ở trạng thái cộng hưởng quay – quỹ đạo 3:2: cứ ba vòng quay quanh trục thì hoàn thành hai vòng quanh Mặt Trời. Sự cộng hưởng này không phải ngẫu nhiên — lực hấp dẫn của Mặt Trời, đặc biệt khi Sao Thủy ở gần điểm cận nhật (nơi nó chịu lực thủy triều mạnh nhất), đã khóa chặt chuyển động quay của nó theo một nhịp ổn định. [2][4]
Hệ quả trên bề mặt
- Một ngày Mặt Trời ở Sao Thủy kéo dài khoảng 176 ngày Trái Đất, trong khi một năm chỉ khoảng 88 ngày. [1][3]
- Nhiệt độ bề mặt dao động cực mạnh: ban ngày có thể lên tới khoảng 430°C, ban đêm xuống dưới -180°C. [2][3]
- Vì vậy, ở Sao Thủy, sinh nhật (một năm) đến nhanh hơn cả một ngày trọn vẹn. [1][3]
Nếu đứng trên bề mặt Sao Thủy, bạn sẽ thấy Mặt Trời di chuyển rất chậm trên bầu trời, và quỹ đạo elip mạnh của hành tinh khiến Mặt Trời có lúc như dừng lại rồi đi ngược lại một đoạn ngắn — một hiệu ứng chỉ có ở nơi có cộng hưởng quay đặc biệt này. [2][4]
Vì sao điều này quan trọng?
Sao Thủy là ví dụ rõ nhất cho thấy chuyển động quay của các hành tinh không chỉ phụ thuộc vào vật chất ban đầu, mà còn bị định hình bởi tương tác hấp dẫn lâu dài với ngôi sao chủ. Hiểu về cộng hưởng 3:2 của Sao Thủy giúp các nhà khoa học mô hình hóa cách các hành tinh gần sao tiến hóa và tại sao nhiều ngoại hành tinh gần sao chủ cũng bị "khóa" chuyển động quay. [4][5]
- Thế kỷ 19
Các quan sát đầu tiên cho rằng Sao Thủy có thể bị khóa quay 1:1 với Mặt Trời, tức một ngày bằng một năm.
- 1965
Radar từ Trái Đất xác định Sao Thủy quay quanh trục khoảng 59 ngày, dẫn tới mô hình cộng hưởng 3:2.
- 1974–1975
Tàu Mariner 10 bay qua Sao Thủy, cung cấp dữ liệu xác nhận chu kỳ quay và đặc điểm bề mặt.
- 2011–2015
Tàu MESSENGER của NASA quay quanh Sao Thủy, đo đạc chi tiết trường hấp dẫn và xác nhận cộng hưởng quay – quỹ đạo.
Nguồn
- Mercury: Facts about the smallest planet in the solar system NASA Science
- Mercury (planet) Wikipedia
- Mercury Fact Sheet NASA Goddard Space Flight Center
- Mercury's Spin-Orbit Resonance (Invited) Lunar and Planetary Science Conference
- MESSENGER: Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging NASA Science
