Header Ads

Những hình ảnh ấn tượng nhất được chụp bởi tàu Cassini

Những hình ảnh ấn tượng nhất được chụp bởi tàu CassiniTàu vũ trụ Cassini vừa chấm dứt 13 năm bay lượn quanh hệ thống của Sao Thổ, nó đã nghiên cứu hành tinh khổng lồ này cùng các vành đai và những vệ tinh của nó. Tổng cộng, con tàu đã chụp hơn 450.000 hình ảnh về hệ thống của Sao Thổ qua quang phổ kế, từ kế, radar, máy ảnh.

Mặc dù mỗi hình ảnh đều có giá trị về khoa học cho các chuyên gia, nhưng xét về mặt nghệ thuật, con tàu đã khiến công dân địa cầu thêm quý mến và thân mật hơn với người hàng xóm cùng thuộc Hệ Mặt Trời này. Và sau đây là những hình ảnh đẹp nhất được chọn lọc.

Hình ảnh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 21 tháng 10 năm 2012, khi nó nằm cách xa Sao Thổ khoảng 285 triệu cây số (khoảng hai lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời). Hình ảnh: NASA/JPL.
Hình ảnh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 21 tháng 10 năm 2012, khi nó nằm cách xa Sao Thổ khoảng 285 triệu cây số (khoảng hai lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời). Hình ảnh: NASA/JPL.

Tàu vũ trụ Cassini-Huygens mất bảy năm để đến được Sao Thổ. Đây là hình ảnh màu hỗn hợp đầu tiên được tàu chụp Sao Thổ khi nó tiếp cận hành tinh này vào ngày 21 tháng 10 năm 2012, lúc này tàu cách Thổ Tinh khoảng 285 triệu km.

Một cơn bão lớn quét qua khí quyển ở bán cầu bắc của Sao Thổ vào ngày 25 tháng 2 năm 2011. Hình ảnh: NASA/JPL.
Một cơn bão lớn quét qua khí quyển ở bán cầu bắc của Sao Thổ vào ngày 25 tháng 2 năm 2011. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hình ảnh màu thật được chụp vào ngày 27 tháng 3 năm 2004, khi tàu sắp sửa tiếp cận quỹ đạo của Sao Thổ vào tháng 7 năm 2004. Hình ảnh: NASA/JPL.
Hình ảnh màu thật được chụp vào ngày 27 tháng 3 năm 2004, khi tàu sắp sửa tiếp cận quỹ đạo của Sao Thổ vào tháng 7 năm 2004. Hình ảnh: NASA/JPL.

Khi tàu Cassini gần tiếp cận lần đầu với quỹ đạo của Sao Thổ, nó chụp hình ảnh toàn bộ Sao Thổ từ xa. Đây là hình ảnh cuối cùng mà Sao Thổ và các vành đai cùng lọt vào một khung ảnh. Từ thời điểm này trở về sau, do ở khoảng cách gần nên hành tinh và vành đai đều lớn hơn trường nhìn của máy ảnh, nên tàu phải chụp nhiều tấm đơn để ghép lại thành một hình ảnh hoàn chỉnh.

Chiếc nhẫn kim cương. Hình ảnh này được chụp qua ánh sáng hồng ngoại phân cực bằng máy ảnh góc rộng của Cassini vào ngày 7 tháng 12 năm 2005. Hình ảnh: NASA/JPL.
Chiếc nhẫn kim cương. Hình ảnh này được chụp qua ánh sáng hồng ngoại phân cực bằng máy ảnh góc rộng của Cassini vào ngày 7 tháng 12 năm 2005. Hình ảnh: NASA/JPL.

Bức chân dung của Sao Thổ, cho thấy rõ hệ thống vành đai của hành tinh này. Bóng đổ của các vành đai có thể nhìn thấy được ở nửa phía trên của hình. Vệ tinh Dione là một quả cầu nhỏ phản xạ ánh sáng Mặt Trời ở cạnh trái của hệ thống vành đai.

Những chiếc vành đai của Sao Thổ tỏa sáng bởi ánh sáng Mặt Trời. Với phần ánh sáng Mặt Trời từ phía sau, Cassini có thể quan sát hệ thống vành đai này theo cách mà từ Trái Đất không thể nào quan sát được. Hình ảnh: NASA/JPL.
Những chiếc vành đai của Sao Thổ tỏa sáng bởi ánh sáng Mặt Trời. Với phần ánh sáng Mặt Trời từ phía sau, Cassini có thể quan sát hệ thống vành đai này theo cách mà từ Trái Đất không thể nào quan sát được. Hình ảnh: NASA/JPL.

Đây không phải là hình ảnh duy nhất được tạo ra bằng cách chồng nhiều ảnh đơn lại với nhau – cụ thể của ảnh kết hợp này là từ 165 ảnh đơn. Máy ảnh góc rộng của Cassini đã chụp tất cả chúng trong 3 giờ liên tục vào ngày 15 tháng 9 năm 2006. Những tấm hình gốc được chụp qua ánh sáng tử ngoại và hồng ngoại rồi sau được điều chỉnh xử lý lại theo ánh sáng quang học tự nhiên.

Hình ảnh cận cảnh với màu sắc và ánh sáng tương phản nhau cho thấy rõ bán cầu nam của Sao Thổ cùng hệ thống vành đai bao xung quanh nó. Một cơn bão xoáy tối màu có thể nhìn thấy đang xoay vòng ở cực nam. Hình ảnh: NASA/JPL.
Hình ảnh cận cảnh với màu sắc và ánh sáng tương phản nhau cho thấy rõ bán cầu nam của Sao Thổ cùng hệ thống vành đai bao xung quanh nó. Một cơn bão xoáy tối màu có thể nhìn thấy đang xoay vòng ở cực nam. Hình ảnh: NASA/JPL.

Vùng xích đạo của hành tinh được chụp qua các bộ lọc sáng vào ngày 23 tháng 10 năm 2009 bởi tàu Cassini. Hình ảnh: NASA/JPL.
Vùng xích đạo của hành tinh được chụp qua các bộ lọc sáng vào ngày 23 tháng 10 năm 2009 bởi tàu Cassini. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hình ảnh sẫm màu đầy ấn tượng chụp qua ánh sáng cận hồng ngoại ở vị trí nằm ngang với các vành đai, cho thấy rõ vùng xích đạo của Sao Thổ, cùng vệ tinh Mimas đang đổ bóng lên bề mặt hành tinh thành một vết đen nhỏ ở phía bắc đường xích đạo.

Vùng xích đạo của hành tinh Sao Thổ trong hình này sáng hẳn hơn những vùng xung quanh, bởi hình ảnh được chụp qua các bộ lọc sáng rất nhạy, hấp thụ hết methane. Những đám mây khí ở vùng quanh xích đạo mỏng và ít các lớp methane hơn so với những đám mây ở vùng vĩ độ cao.

Phía ban đêm nhìn về phía ban ngày. Hình ảnh chụp vào ngày 7 tháng 9 năm 2009. Hình ảnh: NASA/JPL.
Phía ban đêm nhìn về phía ban ngày. Hình ảnh chụp vào ngày 7 tháng 9 năm 2009. Hình ảnh: NASA/JPL.

Đây là một góc ảnh độc đáo cho thấy phía ban ngày của Sao Thổ được nhìn từ phía ban đêm của nó. Những vành đai phát sáng bởi được chiếu sáng từ ánh sáng Mặt Trời, bầu khí quyển của hành tinh bị nhòe mờ do phần ánh sáng từ phía bán cầu ban ngày. Một vài ngôi sao xa xôi cũng có thể được nhìn thấy ở phần bầu trời đêm phía cạnh trên của ảnh.

Những vành đai mờ nhạt được hiện lên một cách rõ ràng trong hình ảnh này do sự phơi sáng quá mức, vệ tinh Pandora của nó cũng trở nên sáng hơn và được nhìn thấy rõ ở cạnh trái của vành đai. Hình ảnh: NASA/JPL.

Kích thước của phần bóng đổ của vành đai lên Sao Thổ cho biết được thời gian trong năm của nó. Như hình ảnh này, được chụp vào ngày 24 tháng 6 năm 2010, hành tinh đã vượt qua khỏi điểm phân của nó vào tháng 8 năm 2009, lúc này bóng của các vành đai thường rất mỏng.

Bóng đổ của Sao Thổ che khuất một đoạn vành đai nằm phía sau. Vệ tinh Enceladus có thể được nhìn thấy trong hình. Đây là hình ảnh được phơi sáng lâu để làm rõ các phần sáng trong hình, trên thực tế chúng khá mờ nhạt và không được rõ ràng. Hình ảnh: NASA/JPL.
Bóng đổ của Sao Thổ che khuất một đoạn vành đai nằm phía sau. Vệ tinh Enceladus có thể được nhìn thấy trong hình. Đây là hình ảnh được phơi sáng lâu để làm rõ các phần sáng trong hình, trên thực tế chúng khá mờ nhạt và không được rõ ràng. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hai mặt trăng nhỏ Rhea và Dione xuất hiện phía trước Sao Thổ trong hình ảnh chụp từ tàu Cassini vào ngày 11 tháng 3 năm 2011. Rhea nằm ở bên phải, còn Dione nằm ở bên trái, chúng là vệ tinh lớn thứ hai và thứ tư của Sao Thổ. Vệ tinh Tethys cũng xuất hiện trong hình ở phần dưới đáy nhưng rất khó thấy được. Hình ảnh: NASA/JPL.
Hai mặt trăng nhỏ Rhea và Dione xuất hiện phía trước Sao Thổ trong hình ảnh chụp từ tàu Cassini vào ngày 11 tháng 3 năm 2011. Rhea nằm ở bên phải, còn Dione nằm ở bên trái, chúng là vệ tinh lớn thứ hai và thứ tư của Sao Thổ. Vệ tinh Tethys cũng xuất hiện trong hình ở phần dưới đáy nhưng rất khó thấy được. Hình ảnh: NASA/JPL.

Vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ là Titan đang xuất hiện ở phía bên phải của hành tinh này. Vệ tinh Titan dù có đường kính đến 5.150 km nhưng lại như một hạt đậu nhỏ bé khi đứng cạnh Sao Thổ. Bạn cũng có thể nhìn thấy vệ tinh Prometheus với đường kính chỉ 86 km, là một dấu chấm sáng nằm bên trên các vành đai ở góc phái của hình. Hình ảnh được chụp vào ngày 5 tháng 1 năm 2012. Hình ảnh: NASA/JPL.
Vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ là Titan đang xuất hiện ở phía bên phải của hành tinh này. Vệ tinh Titan dù có đường kính đến 5.150 km nhưng lại như một hạt đậu nhỏ bé khi đứng cạnh Sao Thổ. Bạn cũng có thể nhìn thấy vệ tinh Prometheus với đường kính chỉ 86 km, là một dấu chấm sáng nằm bên trên các vành đai ở góc phái của hình. Hình ảnh được chụp vào ngày 5 tháng 1 năm 2012. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hình ảnh chụp từ tàu Cassini vào ngày 13 tháng 7 năm 2014 cho thấy mùa hè đã sắp đến với bán cầu bắc Sao Thổ. Khi các mùa thay đổi, kích thước của bóng đổ của các vành đai cũng thay đổi theo. Hình ảnh: NASA/JPL.
Hình ảnh chụp từ tàu Cassini vào ngày 13 tháng 7 năm 2014 cho thấy mùa hè đã sắp đến với bán cầu bắc Sao Thổ. Khi các mùa thay đổi, kích thước của bóng đổ của các vành đai cũng thay đổi theo. Hình ảnh: NASA/JPL.

Vào thời điểm hình ảnh này được chụp, bán cầu bắc của Sao Thổ đang sắp bước vào mùa hè khi phần bán cầu này được tắm trong ánh sáng còn bán cầu nam thì vẫn chìm trong bóng tối bởi các vành đai che đi ánh sáng.

Cái nhìn toàn cảnh vùng cực bắc của Sao Thổ từ bên trên, cho thấy rõ đường chia cắt ngày và đêm trên hành tinh, cùng cơn bão hình lục giác xoáy quanh cực bắc của hành tinh này suốt hơn 30 năm qua. Hình ảnh được chụp vào ngày 23 tháng 11 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.
Cái nhìn toàn cảnh vùng cực bắc của Sao Thổ từ bên trên, cho thấy rõ đường chia cắt ngày và đêm trên hành tinh, cùng cơn bão hình lục giác xoáy quanh cực bắc của hành tinh này suốt hơn 30 năm qua. Hình ảnh được chụp vào ngày 23 tháng 11 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.

Sao Thổ lưỡi liềm. Đây là một trong những ảnh chụp Sao Thổ lạ mắt nhất của tàu Cassini, bởi hầu hết những hình ảnh đều chụp phần ban ngày và cho thấy rõ các chi tiết trên bề mặt hành tinh, thì hình ảnh này chụp bán cầu ban đêm và chỉ để lại một dải sáng mỏng được chiếu sáng. Hình ảnh được chụp vào ngày 20 tháng 9 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.
Sao Thổ lưỡi liềm. Đây là một trong những ảnh chụp Sao Thổ lạ mắt nhất của tàu Cassini, bởi hầu hết những hình ảnh đều chụp phần ban ngày và cho thấy rõ các chi tiết trên bề mặt hành tinh, thì hình ảnh này chụp bán cầu ban đêm và chỉ để lại một dải sáng mỏng được chiếu sáng. Hình ảnh được chụp vào ngày 20 tháng 9 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.

Quả cầu Sao Thổ khổng lồ dường như trôi nổi bồng bềnh giữa hệ thống vành đai bao quanh trong hình ảnh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 21 tháng 5 năm 2016. Hình ảnh: NASA/JPL.
Quả cầu Sao Thổ khổng lồ dường như trôi nổi bồng bềnh giữa hệ thống vành đai bao quanh trong hình ảnh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 21 tháng 5 năm 2016. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hành tinh Sao Thổ che khuất một phần ánh sáng chiếu từ Mặt Trời và đổ bóng lên phần vành đai ở phía sau, cho thấy sự thay đổi của các mùa. Vào thời điểm hình ảnh này được chụp, hành tinh đã đến rất gần với điểm chí (diễn ra vào tháng 5 năm 2017). Khi đạt điểm chí, bóng đổ của hành tinh sẽ ngắn hơn và chỉ che khuất được hệ vành đai B nằm ở trong cùng.

Góc nhìn cận cảnh Sao Thổ được chụp vào ngày 18 tháng 1 năm 2017, cho thấy ánh sáng Mặt Trời tạo thành một dải sáng trên bề mặt Sao Thổ. Hình ảnh này được chụp khi tàu Cassini nằm cách xa Thổ Tinh vào khoảng 1,01 triệu cây số, phần lớn thời gian trong suốt 13 năm hoạt động, con tàu cũng lang thang quanh hành tinh này ở khoảng cách trung bình là 1,6 triệu km. Hình ảnh: NASA/JPL.
Góc nhìn cận cảnh Sao Thổ được chụp vào ngày 18 tháng 1 năm 2017, cho thấy ánh sáng Mặt Trời tạo thành một dải sáng trên bề mặt Sao Thổ. Hình ảnh này được chụp khi tàu Cassini nằm cách xa Thổ Tinh vào khoảng 1,01 triệu cây số, phần lớn thời gian trong suốt 13 năm hoạt động, con tàu cũng lang thang quanh hành tinh này ở khoảng cách trung bình là 1,6 triệu km. Hình ảnh: NASA/JPL.

Vào ngày 21 tháng 5 năm 2016, tàu thăm dò Cassini đã chụp hình ảnh này trong lúc hướng nhìn xuống từ phía trên. Bóng của Sao Thổ trải dài hơn một nửa hệ thống vành đai và cơn bão hình lục giác có thể nhìn thấy rõ ở cực bắc của hành tinh. Hình ảnh được chụp từ vị trí cách xa 3,2 triệu km so với Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.
Vào ngày 21 tháng 5 năm 2016, tàu thăm dò Cassini đã chụp hình ảnh này trong lúc hướng nhìn xuống từ phía trên. Bóng của Sao Thổ trải dài hơn một nửa hệ thống vành đai và cơn bão hình lục giác có thể nhìn thấy rõ ở cực bắc của hành tinh. Hình ảnh được chụp từ vị trí cách xa 3,2 triệu km so với Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.

Trái Đất là chấm sáng xanh trong hình ảnh này, được chụp bởi tàu Cassini từ Sao Thổ với khoảng cách xa đến 1,44 tỷ cây số vào ngày 19 tháng 7 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.
Trái Đất là chấm sáng xanh trong hình ảnh này, được chụp bởi tàu Cassini từ Sao Thổ với khoảng cách xa đến 1,44 tỷ cây số vào ngày 19 tháng 7 năm 2013. Hình ảnh: NASA/JPL.

Vào ngày 19 tháng 7 năm 2013, tàu vũ trụ Cassini, Sao Thổ và Trái Đất cùng xếp thẳng hàng nhau và điều đó khiến hình ảnh này được tạo ra. Trái Đất là một chấm xanh mờ nhạt được trỏ mũi tên trong hình, cách con tàu Cassini đến 1,44 tỷ km.

Hình ảnh này đánh dấu lần thứ ba hành tinh Trái Đất của chúng ta được chụp hình từ một nơi xa xôi trong Hệ Mặt Trời, và là lần đầu tiên chúng ta biết được chính xác thời điểm bức ảnh sẽ được chụp bởi các nhà khoa học đã tính toán từ trước khi sự kiện này diễn ra.

Đây thật sự là một sự kiện thú vị, không chỉ mang giá trị khoa học và bức ảnh còn mang tính biểu tượng. Bạn có thể xem bản đầy đủ của hình ảnh này tại trang của NASA JPL.

Mùa hè ở Sao Thổ. Hình ảnh chụp vào ngày 15 tháng 9 năm 2016 và đã được các chuyên gia xử lý rồi chỉnh sửa màu sắc đúng với màu sắc tự nhiên mà mắt người quen nhìn thấy. Hình ảnh: NASA/JPL.
Mùa hè ở Sao Thổ. Hình ảnh chụp vào ngày 15 tháng 9 năm 2016 và đã được các chuyên gia xử lý rồi chỉnh sửa màu sắc đúng với màu sắc tự nhiên mà mắt người quen nhìn thấy. Hình ảnh: NASA/JPL.

Sao Thổ nằm xa Mặt Trời hơn rất nhiều lần so với Trái Đất, nên nó mất thời gian lâu hơn để hoàn thành một vòng quay quanh quỹ đạo. Điều này nghĩa là, một năm của Sao Thổ kéo dài bằng 30 năm của Trái Đất, dẫn đến một mùa của hành tinh này tương đối dài, vào khoảng 7 năm trên Trái Đất.

Tàu vũ trụ Cassini hoạt động vào thời điểm Sao Thổ giao mùa, mà cụ thể là vào tháng 5 năm 2017 khi hành tinh này đạt điểm chí trên quỹ đạo. Hình ảnh này chụp phần bán cầu bắc vào mùa hè đang đắm chìm trong ánh sáng của Mặt Trời, trong khi bán cầu nam đang vào mùa đông và bị che khuất ánh sáng bởi hệ thống vành đai.

Sự thay đổi của mùa ảnh hưởng trực tiếp đến thời tiết của Sao Thổ, và tàu Cassini đã thực hiện quan sát tốt điều này một cách rất chi tiết.

Những vành đai của Sao Thổ và vệ tinh Tethys được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 13 tháng 5 năm 2017 qua máy ảnh góc rộng. Vào thời điểm chụp hình ảnh này, hệ thống vành đai đang nghiêng khoảng 10 độ so với mặt phẳng vành đai của nó. Hình ảnh: NASA/JPL.

Tethys là vệ tinh lớn thứ năm của Sao Thổ, nó được cấu tạo phần lớn từ băng đá và chỉ một phần rất nhỏ là đất đá. Trong hình ảnh này, Tethys được chiếu sáng rất rõ ràng, nhưng không phải do Mặt Trời mà do ánh sáng từ Sao Thổ phản chiếu.

Trong quá trình hoạt động, Cassini đã cho chúng ta nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc bề mặt của Tethys, bao gồm màu sắc của bề mặt đến mức rất chi tiết, cũng như tìm thấy những vật chất chưa từng xuất hiện ở các nơi khác.

Lúc chụp hình ảnh này, tàu Cassini nằm cách xa Sao Thổ khoảng 1,2 triệu km và cách vệ tinh Tethys vào khoảng 1,5 triệu km.

Cơn bão hình lục giác trên cực bắc của Sao Thổ, một cơn bão đã hình thành và chưa có dấu hiệu tan rã trong suốt 30 năm qua. Hình ảnh: NASA/JPL.
Cơn bão hình lục giác trên cực bắc của Sao Thổ, một cơn bão đã hình thành và chưa có dấu hiệu tan rã trong suốt 30 năm qua. Hình ảnh: NASA/JPL.

Cực bắc của Sao Thổ không giống với bất cứ hành tinh nào khác trong Hệ Mặt Trời, nó gây ấn tượng với một đám mây bão to lớn và dường như vĩnh cửu với hình dạng hình lục giác đều. Mỗi cạnh của hình lục giác vào khoảng 13.800 km, và nó lớn hơn cả đường kính của Trái Đất.

Trong một nửa thời gian ban đầu của sứ mệnh Cassini, bán cầu bắc của Sao Thổ đang là mùa đông và chìm trong bóng tối. Nhưng khi hành tinh này chuyển mùa, bán cầu bắc nhận được ánh sáng từ Mặt Trời và cơn bão hình lục giác từ đó cũng trở nên rõ ràng dễ thấy hơn, cho phép tàu Cassini ghi lại nhiều đặc điểm thú vị.

Chẳng hạn, giữa năm 2012 và năm 2017, cơn bão hình lục giác đã thay đổi màu sắc, từ xanh lam sang màu vàng. Các nhà nghiên cứu của NASA cho rằng điều này có thể là do sự phản ứng của ánh sáng Mặt Trời với các phân tử khí trong khí quyển của Sao Thổ.

Những mạch nước trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ phun trào thẳng vào không gian. Hình ảnh: NASA/JPL.
Những mạch nước trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ phun trào thẳng vào không gian. Hình ảnh: NASA/JPL.

Ngoài quan sát và nghiên cứu Sao Thổ, tàu Cassini cũng có những khám phá lạ thường về hai mặt trăng của Thổ Tinh là Enceladus và Titan. Trong đó không thể không kể đến sự phun trào những mạch nước trên Enceladus.

Được phát hiện trên vệ tinh băng giá này lần đầu vào năm 2005, những mạch phun này phun ra những phân tử nước từ đại dương lỏng bên dưới lớp băng của Enceladus. Cassini đã bay qua những mạch phun và thực hiện các phép đo, kết quả tìm thấy hydro phân tử.

Khám phá này khiến Enceladus trở thành một nơi đầy hứa hẹn để tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. Mặc dù nơi đây ít nhận được ánh sáng, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng các lỗ thủy nhiệt sâu ở đáy đại dương sẽ khiến nơi này nhanh chóng tràn ngập sự sống, như cách mà Trái Đất đã làm từ thời xa xưa.

Một Titan óng ánh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 4 tháng 12 năm 2015. Hình ảnh: NASA/JPL.
Một Titan óng ánh được chụp bởi tàu Cassini vào ngày 4 tháng 12 năm 2015. Hình ảnh: NASA/JPL.

Titan, một trong những vệ tinh của Sao Thổ, với phần 'nội thất' bên trong luôn bị che khuất bởi bầu khí quyển dày đặc của nó. Bằng cách sử dụng các công cụ quan sát qua ánh sáng hồng ngoại, Cassini đã có thể chụp một hình ảnh tuyệt vời về vệ tinh này một cách chi tiết nhất.

Mặc dù nó như một viên ngọc bích, nhưng đây không phải là màu sắc thật của nó. Titan có màu nghiêng về sắc nâu cam. Màu trong hình ảnh này cho thấy các bước sóng cận hồng ngoại khác nhau được quan sát để tạo ra hình ảnh.

Sự phong phú về vệ tinh của Sao Thổ được thấy rõ trong hình ảnh này chụp bởi tàu Cassini vào ngày 29 tháng 7 năm 2011. Hình ảnh: NASA/JPL.
Sự phong phú về vệ tinh của Sao Thổ được thấy rõ trong hình ảnh này chụp bởi tàu Cassini vào ngày 29 tháng 7 năm 2011. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hình ảnh này cho thấy rõ ràng 5 trong số 53 vệ tinh đã được xác nhận của Sao Thổ. Từ trái qua, chúng ta có thể thấy được: Janus, đường kính 179 km, chuyển động ở xa hơn vành đai A; Pandora, đường kính 81 km, có quỹ đạo giữa vành đai A và vành đai F; Enceladus sáng hơn và có phản xạ ánh sáng do được cấu tạo từ băng giá, với đường kính 504 km; Mimas, đường kính 396 km, vệ tinh bị che khuất một phần trong hình ảnh này; và Rhea - vệ tinh lớn thứ hai của Sao Thổ, ở tiền cảnh và bị cắt bởi rìa bức ảnh, có đường kính 1.528 cây số.

Hình ảnh này được chụp vào ngày 29 tháng 7 năm 2011, khi tàu Cassini đang nằm cách xa Rhea là 1,1 triệu km, cách Enceladus khoảng 1,8 triệu km. Trong năm vệ tinh đang hiện diện, Rhea là vệ tinh ở gần tàu Cassini nhất và Enceladus nằm xa hơn về phía bên ngoài của các vành đai.

Ba vệ tinh của Sao Thổ là Titan, Mimas và Rhea cùng có hình dạng lưỡi liềm vào đêm 25 tháng 3 năm 2015 ở Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.
Ba vệ tinh của Sao Thổ là Titan, Mimas và Rhea cùng có hình dạng lưỡi liềm vào đêm 25 tháng 3 năm 2015 ở Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.

Hình ảnh này trong như một cảnh trong các bộ phim khoa học viễn tưởng. Ở Trái Đất, chúng ta đã quá quen với hình ảnh Mặt Trăng lưỡi liềm, nhưng với số lượng vệ tinh dồi dào của Sao Thổ, thì việc nhiều vệ tinh vào pha lưỡi liềm cùng lúc cũng không có gì là quá lạ lẫm.

Ba vệ tinh xuất hiện trong hình, là Titan (đường kính 5.150 km), Mimas (đường kính 396 km), và Rhea (đường kính 1.527 km). Titan là vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ cũng là hình tròn lớn nhất trong hình ảnh này, do bầu khí quyển dày đặc, nên bạn có thể nhìn thấy lớp không khí mờ nhòe bao xung quanh nó.

Rhea, ngược lại, bởi không có bầu khí quyển, chúng ta có thể nhìn thấy rõ bề mặt đầy vết sẹo của nó. Còn Mimas thì quá nhỏ bé khiến các chi tiết không được thấy rõ. Hình ảnh tối giản này được chụp bởi tàu Cassini khi nó ở khoảng cách 4,3 triệu km so với Titan, 1,9 triệu km so với Mimas và 1,6 triệu km so với Rhea.

Bông hồng khổng lồ giữa cơn bão hình lục giác ở cực bắc của Sao Thổ được chụp vào ngày 27 tháng 11 năm 2012. Hình ảnh: NASA/JPL.
Bông hồng khổng lồ giữa cơn bão hình lục giác ở cực bắc của Sao Thổ được chụp vào ngày 27 tháng 11 năm 2012. Hình ảnh: NASA/JPL.

Ở giữa cơn bão xoáy hình lục giác khổng lồ trên cực bắc Sao Thổ, là môt cơn bão dữ dội với vật chất hỗn loạn cuốn vào nhau. Mắt bão rộng đến hơn 2.000 km và tốc độ của những đám mây có thể lên đến 150 mét mỗi giây.

Chúng ta vẫn chưa biết nhiều về cơn bão này cho đến khi sự thay đổi mùa của hành tinh diễn ra trong thời gian sứ mệnh của Cassini. Màu sắc trong hình ảnh này là giả, được thêm màu sau khi xử lý hình ảnh thô. Màu đỏ cho biết những đám mây nằm ở cao hơn, trong khi màu xanh tượng trưng cho những đám mây thấp hơn. Bạn có thể xem bản thô chưa xử lý của hình ảnh này tại NASA JPL.

Một Hyperion xốp như bọt biển. Hình ảnh chụp vào ngày 26 tháng 9 năm 2005 khi tàu Cassini bay ngang qua vệ tinh này. Hình ảnh: NASA/JPL.
Một Hyperion xốp như bọt biển. Hình ảnh chụp vào ngày 26 tháng 9 năm 2005 khi tàu Cassini bay ngang qua vệ tinh này. Hình ảnh: NASA/JPL.

Tàu Cassini đã thực hiện chuyến bay ngang qua và gần gũi với vệ tinh Hyperion của Sao Thổ vào năm 2005, và cho chúng ta một cái nhìn cận cảnh về vệ tinh không tròn đều này, và qua đó thấy được cấu trúc kỳ lạ trên bề mặt của nó.

Diện mạo khác thường như bọt biển khiến các nhà khoa học vô cùng bối rối, các nhà nghiên cứu cho biết mật độ vật chất thấp, cùng trọng lực bề mặt yếu khiến nó trở nên rất xốp như thế. Điều này có nghĩa là những phân tử từ các vụ va chạm sẽ không bị dính vào nhau, giúp giữ được hình dạng những miệng hố chứ không như Mặt Trăng của chúng ta.

Daphnis tạo ra cơn sóng trên đường đi của nó. Hình ảnh: NASA/JPL.
Daphnis tạo ra cơn sóng trên đường đi của nó. Hình ảnh: NASA/JPL.

Sao Thổ có một vài mặt trăng chuyển động quanh nó dọc theo rìa của các vành đai, và dần tạo thành hình dạng của chúng trên đường đi. Trong hình là Daphnis, một vệ tinh được khám phá từ chính nhiệm vụ Cassini. Là một mặt trăng bé nhỏ và không cố định, có quỹ đạo trong Khoảng trống Keeler (một khoảng trống rộng 42 km giữa vành đai A của Sao Thổ).

Bởi vì tâm sai của nó hơi kỳ dị, nên khoảng cách từ nó đến Sao Thổ thay đổi liên tục từ 9 km đến 17 km. Sự di chuyển này tạo nên những cơn sóng trong Khoảng trống Keeler theo cả hai hướng ngang và dọc, kéo theo những vật chất ở rìa cạnh chạy theo nó bởi trọng lực.

Cực quang của Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.
Cực quang của Sao Thổ. Hình ảnh: NASA/JPL.

Trái Đất không phải là hành tinh duy nhất có xảy ra cực quang – hiện tượng những dải sáng tỏa sáng trên bầu trời hai vùng cực nam và bắc. Sao Thổ cũng có. Tàu Cassini đã lần đầu tiên chụp được hình ảnh cực quang ở cực nam Sao Thổ vào tháng 9 năm 2010, cho phép chúng ta có thể nghiên cứu về cực quang ở hành tinh này.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy cực quang trên Sao Thổ xảy ra tương tự như cách chúng xảy ra trên Trái Đất, các hạt điện tích từ gió Mặt Trời chạm vào hai vùng cực, nơi chúng tương tác với các phân tử khí trong thượng tầng khí quyển rồi tạo thành màu sắc rực rỡ và hiện sáng.

Nhưng ngoài ra, các mặt trăng của Sao Thổ cũng đóng vai trò tạo ra cực quang cho hành tinh chủ của chúng, bởi chúng có thể gây ra những đợt sóng điện từ khí chúng đi qua từ quyển của Thổ Tinh.

Vành đai B của Sao Thổ với các phần cấu trúc cao hơn đổ bóng xuống phần thấp hơn ở bên dưới. Hình ảnh: NASA/JPL.
Vành đai B của Sao Thổ với các phần cấu trúc cao hơn đổ bóng xuống phần thấp hơn ở bên dưới. Hình ảnh: NASA/JPL.

Những vành đai của Sao Thổ không thật sự bằng phẳng. Hình ảnh cận cảnh này cho thấy rìa cạnh của vành đai B, nơi có những cấu trúc cao đến 2,5 km đổ bóng lên phần thấp hơn. Các nhà khoa học cho rằng những vệ tinh nhỏ hay những sao chổi bay ngang phần rìa của vành đai và kéo vật chất tại đây lên.

Chúng ta đã thấy hiệu ứng tương tự ở Khoảng trống Keeler trong vành đai A do vệ tinh Daphnis gây ra (hình trên). Hiện tượng này chỉ có thể quan sát thấy trong một thời gian nhất định, mỗi lần cách nhau 15 năm, lý do là bởi lúc này Mặt Trời chiếu sáng trực tiếp vào đường xích đạo của Sao Thổ và khiến các cấu trúc cao hơn trên vành đai đổ bóng xuống phần thấp hơn.

Bài liên quan:
[Ebook] The Saturn System Through the Eyes of Cassini - Hệ thống của Sao Thổ qua mắt nhìn của Cassini

Quang Niên
theo Space.com, Science Alert