Sao Hỏa

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

**Sao Hỏa**
Đặc điểm của quỹ đạo (Kỷ nguyên J2000)

Sao Hỏa, ghép lại từ nhiều ảnh
Bán trục lớn	227.936.637 km hay 1,52366231 đơn vị thiên văn.
Chu vi	1.429 × 10⁶ km hay 9,553 đơn vị thiên văn hay 1,52 lần Trái Đất.
Độ lệch tâm	0,09341233 hay 5,599 lần Trái Đất.
Cận điểm	206.644.545 km hay 1,38133346 đơn vị thiên văn.
Viễn điểm	249.228.730 km hay 1,66599116 đơn vị thiên văn.
Chu kỳ theo sao	686,9601 ngày hay 1,8808 năm hay 1,881 lần Trái Đất.
Chu kỳ giao hội	779,96 ngày hay 2,135 năm.
Vận tốc quỹ đạo:
- trung bình	24,077 km/s hay 0,810 lần Trái Đất.
- tối đa	26,499 km/s hay 0,875 lần Trái Đất.
- tối thiểu	21,972 km/s hay 0,750 lần Trái Đất.
Độ nghiêng	1,85061° với Hoàng Đạo hay 5,65° với xích đạo Mặt Trời.
Hoàng kinh của điểm nút lên	49,5785°
Acgumen của điểm cận nhật	286,4623°
Tổng số vệ tinh	2
Đặc điểm của hành tinh
Đường kính:
- tại xích đạo	6.804,9 km hay 0,533 lần Trái Đất.
- qua hai cực	6.754,8 km hay 0,531 lần Trái Đất.
Độ dẹt	0,00736
Diện tích	144,8 × 10⁶ km² hay 0,284 lần Trái Đất.
Thể tích	163,8 × 10⁹ km³ hay 0,151 lần Trái Đất.
Khối lượng	641,85 × 10²¹ kg hay 0,107 lần Trái Đất.
Khối lượng riêng	3,934 kg/m³ hay 0,713 lần Trái Đất.
Gia tốc trọng trường tại xích đạo	3,69 m/s² hay 0,376 lần Trái Đất.
Vận tốc thoát ly	5,027 km/s hay 0,450 lần Trái Đất.
Chu kỳ quay quanh trục	1,025957 ngày hay 24,622962 giờ hay 1,029 lần Trái Đất.
Vận tốc quay quanh trục tại xích đạo	868,22 km/h hay 0,51853 lần Trái Đất.
Độ nghiêng trục quay	25,19° hay 1,074 lần Trái Đất.
Xích kinh của cực bắc	21 h 10 m 44 s (hay 317,68°)
Xích vĩ của cực bắc	52,89°
Hệ số phản xạ	0,15 hay 0,409 lần Trái Đất.
Nhiệt độ tại bề mặt:
- tối thiểu	133K (hay -140°C)
- trung bình	210K (hay -63°C)
- tối đa	293K (hay 20°C)
Áp suất khí quyển tại bề mặt	0,7-0,9 kPa hay ≈0,01 lần Trái Đất.
Cấu tạo của khí quyển
CO₂ N₂ Ar O₂ CO H₂O N_xO_y Ne Kr Xe O₃ CH₄	95,32% 2,7% 1,6% 0,13% 0,04% 0,03% 0,01% 2,5 ppm 300 ppb 80 ppb 30 ppb 10,5 ppb

Sao Hỏa (hay Hỏa Tinh) là hành tinh thứ tư gần Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời và cũng là hành tinh thứ nhất có quỹ đạo nằm ở ngoài quỹ đạo của Trái Đất. Sao Hỏa giống Trái Đất về nhiều điểm: bốn mùa, hai cực có băng đá, một bầu khí quyển có mây, gió, bão cát, một ngày dài độ 24 giờ,... Vì sự có mặt của một khí quyển tương đối dầy nên nhiều người tin là có thể có sự sống ở đây. Vì sự hiện diện của nhiều lòng sông khô nên nhiều nhà khoa học chắc chắn rằng trong quá khứ đã có một thời nước chảy trên bề mặt của Sao Hỏa. Sao Hỏa có hai vệ tinh tự nhiên là Deimos và Phobos.

Tên tiếng Việt của hành tinh này dựa vào nguyên tố hỏa của Ngũ Hành; chữ Nho viết là 火星. Vì Sao Hỏa phản chiếu ánh sáng mầu đỏ, các văn hóa Tây phương dùng tên Mars của vị thần chiến tranh trong thần thoại La Mã để đặt tên cho hành tinh này; trong thần thoại Hy Lạp tên của vị thần này là Ares (Άρης). Ngoài ra Sao Hỏa cũng được nghiên cứu bởi nhiều nền văn hóa cổ khác như Trung Hoa, Ấn Độ, Ai Cập, Ả Rập...

Sao Hỏa cũng là nguồn gốc của nhiều truyện giả tưởng nói đến "người Sao Hỏa" và các giả thuyết khoa học như "kênh đào", sự hiện diện của nước ở thể lỏng và của sự sống trên Sao Hỏa. Trong khi "người sao Hỏa" cũng như các "kênh đào" đã được chứng nghiệm là không có, sự hiện diện của nước và của sự sống trên Sao Hỏa – nhất là dưới dạng của vi khuẩn – được một số nhà khoa học chấp nhận sau những khám phá vào năm 2004.

[sửa] Khí quyển

Xem thêm bài khí quyển Sao Hỏa

Sao Hỏa có một bầu khí quyển mỏng với một áp suất ít hơn 1% áp suất tại Trái Đất. Hơn 95% của khí quyển là thán khí hay cacbon điôxít (CO₂), tiếp đến là 3% đạm khí (N₂) và 1,6% agon (Ar). Bầu khí quyển của Sao Hỏa chứa rất nhiều bụi, điều này làm nền trời của hành tinh này có một mầu hồng cam nhạt.

Sự khám phá của mêtan (CH₄) trong bầu khí quyển của Sao Hỏa vào năm 2003 là một điều ngạc nhiên đối với các nhà khoa học vì thường thường mêtan chỉ được tạo ra bởi núi lửa hay bởi các sinh vật.

[sửa] Nhiệt độ và ánh sáng từ Mặt Trời

Trong tất cả các hành tinh của Hệ Mặt Trời, nhiệt độ tại bề mặt của Sao Hỏa gần giống tại Trái Đất nhất: mùa hè tại Sao Hỏa lạnh tương đương với mùa đông tại châu Nam Cực. Vì ở xa Mặt Trời hơn, nên Sao Hỏa chỉ nhận được 1/2 phần ánh sáng khi so sánh với Trái Đất. Thêm vào đó là một bầu khí quyển mỏng nên nhiệt độ trên Sao Hỏa bình thường ở dưới -110°C trong mùa đông.

[sửa] Bề mặt

Vùng Ares Vallis chụp bởi Mars Pathfinder

Bề mặt của Sao Hỏa là một sự pha trộn giữa các dãy núi và các đồng bằng rộng lớn. Các đồng bằng tại bắc bán cầu được phủ dầy bằng một lớp bụi ôxít sắt nằm trên một lớp dung nham đông đặc. Trong khi đó các cao nguyên tại nam bán cầu thì đầy các hố lởm chởm. Nhìn từ Trái Đất, Sao Hỏa tựa như có hai vùng đất với độ phản chiếu ánh sáng khác nhau. Những vùng sáng hơn thường là những bình nguyên phủ bởi bụi sắt rỉ và thường bị lầm tưởng là các châu hay các đảo lớn của hành tinh. Trái lại, những khu vực tối hơn, vì phản chiếu ít ánh sáng, bị lầm là các biển hay đại dương. Sự sai lầm này đã có ảnh hưởng trong việc đặt tên cho các vùng này.

Hai cực của Sao Hỏa được che bằng một lớp băng đá tạo ra khi nước và thán khí đóng băng. Hai tảng băng đá này tăng lên hay co lại tùy theo mùa. Tại xích đạo có một vùng có nhiều núi lửa gọi là Tharsis. Sau khi nghiên cứu vùng này người ta biết rằng các núi lửa của Sao Hỏa không còn hoạt động nữa. Nằm trong dẫy Tharsis là núi Olympus Mons: ngọn núi cao nhất của Hệ Mặt Trời hiện nay, với một chiều cao khoảng 27 km. Những ngọn núi cao khác của dẫy núi là Ascraeus Mons, Pavonis Mons và Arsia Mons.

Về phía đông có Valles Marineris, đây là một thung lũng khổng lồ, lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, dài 4000 km, rộng 250 km tối đa và sâu 7 km.

[sửa] Các vệ tinh

Sao Hỏa có hai vệ tinh tự nhiên. Vệ tinh nhỏ được gọi là Deimos, có một hình thù không đều đặn, không lớn hơn 7,5 × 6 × 5,5 km. Vệ tinh lớn có tên là Phobos, có một hình thù giống như củ khoai tây, không lớn hơn 14,5 × 11 × 10 km. Phobos nằm gần Sao Hỏa hơn với quỹ đạo cỡ 9 ngàn km trong khi Deimos có quỹ đạo cỡ 23 ngàn km. Cả hai đều tự quay một vòng chung quanh chính mình với một thời gian bằng một vòng xung quanh Sao Hỏa, nên luôn luôn có một mặt hướng về Sao Hỏa và một mặt quay đi – trường hợp giống như Mặt Trăng đối với Địa Cầu. Các nhà khoa học cho rằng hai vệ tinh này là các tiểu hành tinh hay các tảng đá bay trong không gian bị giữ lại bởi trọng lực của Sao Hỏa.

Theo thần thoại Hy Lạp thì Phobos và Deimos là tên của hai người con trai kéo xe cho vị thần chiến tranh của hành tinh này. Cả hai vệ tinh được khám phá bởi Asaph Hall vào năm 1877.

**2 vệ tinh tự nhiên của sao Hỏa**
Tên	Đường kính của vệ tinh (km)	Khối lượng của vệ tinh (kg)	Bán kính của quỹ đạo (km)	Chu kỳ của quỹ đạo (ngày)
Phobos	22,2 (27×21,6×18,8)	10,8 × 10¹⁵	9378	0,31891 S
Deimos	12,6 (10×12×16)	2,4 × 10¹⁵	23459	1,26244 S
S có nghĩa là chu kỳ quay của vệ tinh bằng đúng chu kỳ của quỹ đạo.

[sửa] Quá trình thám hiểm

Cũng giống như trường hợp của Sao Kim, các cường quốc của thế kỷ 20 đã liên tiếp gửi nhiều phi thuyền lên Sao Hỏa để tìm hiểu về hành tinh này. Trong khi Liên Xô có vẻ thành công hơn Hoa Kỳ trong chương trình thám hiểm Sao Kim, Hoa Kỳ vượt hơn Liên Xô trong chương trình thám hiểm Sao Hỏa. Ngay từ đầu tháng 10 năm 1960 Liên Xô đã phóng hai phi thuyền (Korabl 4 và Korabl 5) với dự định sẽ bay ngang Sao Hỏa, nhưng với kỹ thuật thô sơ của thập niên đó cả hai phi thuyền đều không qua được quỹ đạo của Trái Đất; các Korabl sau cũng thất bại. Đến tháng 11 năm 1964 thì NASA mới phóng Mariner 1 và Mariner 2 lên Sao Hỏa. Trong khi Mariner 1 không vượt được ra ngoài quỹ đạo của Trái Đất, Mariner 2 đã trở thành phi thuyền đầu tiên đến phạm vi của Sao Hỏa. Đến tháng 5 năm 1971 có ba phi thuyền được phóng lên về hướng hành tinh này: Mars 2 và Mars 3 của Liên Xô và Mariner 9 của Mỹ, cả ba trở thành vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Sao Hỏa. Từ đó Hoa Kỳ đã bỏ xa Liên Xô trong các chương trình thám hiểm Sao Hỏa. Đáng kể nhất là: Viking 1 và Viking 2 phóng lên vào tháng 9 năm 1975 vì đã gửi được hai máy thám hiểm nhỏ (probe) đáp xuống bề mặt của hành tinh; Mars Global Surveyor phóng lên vào tháng 11 năm 1996 vì số lượng về hình ảnh và dữ kiện gửi về, cho đến ngày nay 2004 Mars Global Surveyor vẫn còn hoạt động; Mars Pathfinder phóng lên vào tháng 12 năm 1996 vì là phi thuyền đầu tiên đáp xuống Sao Hỏa và gửi một rô-bô lăn trên 6 bánh xe để thám hiểm các vùng phụ cận.

Đến khoảng đầu thập niên 2000, Nhật Bản và châu Âu cũng tham gia vào việc thám hiểm hành tinh này, tuy rằng họ chưa thành công lắm. Đến tháng 1 năm 2004, NASA gửi hai rô-bô thám hiểm xuống bề mặt của Sao Hỏa. Hai rô-bôt này, một tên là Spirit và một tên là Opportunity, đã đạt được nhiều thành công trong việc khảo cứu về cấu tạo của khí quyển và của đất đai nhưng quan trọng nhất là các dữ kiện chứng minh cho sự hiện diện của nước hàng tỉ năm cách đây trên hành tinh này.

Tranh vẽ quá trình địa khai hoá trên Sao Hoả, theo ba giai đoạn phát triển. (tác giả: Michael Carroll)

Vì Sao Hỏa có điều kiện tự nhiên phù hợp nhất cho cuộc sống con người trong Hệ Mặt Trời (sau Trái Đất), người ta hy vọng trong tương lai xa có thể địa khai hoá Sao Hỏa, biến nó thành môi trường sống của con người. Tuy vậy trước khi đưa bất cứ một sinh vật Trái Đất nào lên Sao Hỏa (kể cả vi khuẩn), phải có nghiên cứu để kết luận chắc chắn về sự sống bản địa của Sao Hỏa. Nếu vẫn còn sinh vật sống trên Sao Hỏa, các sinh vật đem lên từ Trái Đất có nguy cơ phát triển mạnh và lấn át, làm tuyệt chủng các sinh vật của hành tinh này.