Sao Thổ hay Thổ Tinh là hành tinh thứ sáu tính từ Mặt Trời trở ra và cũng là hành tinh lớn thứ nhì của Hệ Mặt Trời. Sao Thổ là một hành tinh khí khổng lồ (loại hành tinh cấu tạo bằng các chất khí ở thể lỏng do đó không có đất và đá giống như Trái Đất). Tuy lớn thứ nhì sau Sao Mộc nhưng khối lượng của Sao Thổ chưa bằng 1/3 khối lượng của Sao Mộc.


Sao Thổ là hành tinh biểu tượng nhiều cho đất và gió, khí, sự lạnh lẽo nhưng lại có sự ấm áp do màu sắc của các vệ tinh lân cận. Đây còn là hành tinh nhẹ nhất trong Hệ Mặt Trời.

Hình ảnh của Sao Thổ rất nổi bật vì một vòng đai nhiều mầu xung quanh xích đạo. Chính vì vòng đai này làm cho Galileo Galilei lầm tưởng là Sao Thổ có hai "tai", hay hai "quai".

Tên gọi

Tên của hành tinh này được đặt dựa theo nguyên tố thổ của Ngũ Hành; chữ Nho viết là 土星 (Thổ tinh). Các văn hóa Tây phương dùng tên của thần Saturn của La Mã để đặt tên cho hành tinh này; trong thần thoại Hy Lạp vị thần này là Cronus.

Cấu tạo và khí quyển


Cũng giống như Sao Mộc, Sao Thổ là một khối hình cầu với một lõi bằng đá và nhiều lớp khinh khí (H2) ở cả ba thể nằm ở trên. Ngay trên lõi là một lớp khinh khí ở thể đặc, với nhiều tính chất vật lý giống như một kim loại. Lớp khinh khí đặc đó biến dần dần sang thể lỏng đặc, thể lỏng thường, thể khí đặc, rồi thể khí thường của những lớp nằm bên trên.

Nhìn từ xa bầu khí quyển của Sao Thổ có nhiều vành nằm song song với xích đạo giống như Sao Mộc tuy rằng rộng hơn và không có mầu đậm bằng các vành của Sao Mộc. Sao Thổ cũng có nhiều cơn lốc khổng lồ giống như Đốm Đỏ Lớn của Sao Mộc nhưng không tồn tại lâu bằng – vào năm 1990 viễn vọng kính Hubble đã khám phá một vết tương tự ở gần xích đạo của Sao Thổ nhưng 4 năm sau thì vết này biến mất, trong khi Đốm Đỏ Lớn vẫn còn sau hơn 300 năm nay. Trong 4 năm đó, các nhà khoa học đã đặt tên cho vết này là Đốm Trắng Lớn. Sao Thổ là hành tinh độc nhất trong Hệ Mặt Trời có tỉ trọng kém hơn tỉ trọng của nước.

Quỹ đạo trong hệ Mặt Trời

Sao Thổ quay xung quanh Mặt Trời với quỹ đạo hình elip với bán kính trung bình hơn 1 400 000 000 km (9AU) (chênh lệch 155.000.000 km), chu kỳ 10.759 ngày (29,476 năm), mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 2,48° so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất.

Vận tốc tự quay của hành tinh

Giống như trường hợp của Sao Mộc, những vùng khác nhau trên Sao Thổ quay với một vận tốc khác nhau. Vùng chung quanh xích đạo, còn gọi là System I của Sao Thổ, quay một vòng trong 10 giờ 14 phút trong khi vùng gần hai cực, còn gọi là System II của Sao Thổ, quay chậm hơn 25 phút, hay 10 giờ 39 phút 24 giây.

Vệ tinh


Cho đến nay (2005), đã có 47 vệ tinh của Sao Thổ được khám phá. Tổng số vệ tinh của Sao Thổ sẽ rất khó xác định vì sự khác biệt giữa một vệ tinh nhỏ và một viên đá lớn của vòng đai không được ấn định rõ. Bốn vệ tinh có đường kính lớn hơn 1000 km, trong đó Titan là vệ tinh to nhất. Với một đường kính 5150 km, Titan không những to hơn cả Mặt Trăng mà còn to hơn hành tinh của Hệ Mặt Trời là: Sao Thủy. Hơn nữa, Titan là vệ tinh độc nhất trong Hệ Mặt Trời với một bầu khí quyển.

Vành đai


Vào năm 1610, Galileo Galilei là người đầu tiên quan sát Sao Thổ qua kính viễn vọng và để ý là hành tinh này có hai mẩu ánh sáng nhỏ đi kèm hai bên. Lúc đó ông cho rằng Sao Thổ bao gồm ba phần: hành tinh chính ở giữa và hai phần phụ ở hai bên mà nhiều khi ông gọi là hai "tai", hay hai "quai", của Sao Thổ. Hai năm sau, vành đai Sao Thổ hướng thẳng về phía Trái Đất, nằm trên cùng một mặt phẳng với xích đạo của Trái Đất, tựa như biến mất dưới quan sát qua kính thiên văn. Những năm sau Sao Thổ từ từ nghiêng về phía Trái Đất và, do đó, vành đai của nó lại xuất hiện trở lại. Các sự kiện này đã gây nhiều thắc mắc cho Galileo mà ông không giải thích được.

Hơn 40 năm sau, 1655, Christiaan Huygens, vì có viễn vọng kính tốt hơn, đã giải thích rõ vì sao một người tại Trái Đất có khi nhìn thấy vành đai của Sao Thổ, có khi không.

Vào năm 1675 Giovanni Domenico Cassini xác định rằng vành đai của Sao Thổ bao gồm nhiều vòng đai nhỏ với những khoảng hở ở giữa chúng. Khoảng hở lớn nhất, do đó, được đặt tên là Ranh giới Cassini.

Cho đến nay (2004), có hai giả thuyết về nguồn gốc của các vành đai này. Một giả thuyết, được đưa ra bởi Édouard Roche từ thế kỷ 19, cho rằng một vệ tinh của Sao Thổ đã vỡ ra vì ảnh hưởng trọng lực của hành tinh này. Giả thuyết thứ hai, không được nhiều nhà khoa học chấp nhận, cho rằng vệ tinh đó vỡ ra khi va chạm với một sao chổi.

Cấu tạo của các vành đai này là các viên đá, sắt hay thiên thể có kích thước từ nhỏ như hạt bụi đến lớn như chiếc xe buýt. Với kỹ thuật tân tiến hiện nay, vành đai của Sao Thổ có thể được quan sát qua các viễn vọng của những nhà thiên văn nghiệp dư.

Dấu hiệu của sự sống trên các vệ tinh của sao Thổ

Một số bức ảnh do tàu Cassini cung cấp gần đây cho thấy có dấu vết của protein và amino axit trên vệ tinh Titan, nơi có bầu khí quyển dày gồm nitơ và methane rất giống với khí quyển Trái Đất trước khi sự sống bắt đầu cách đây hơn 3,8 tỷ năm. Một giả thuyết được đưa ra là một vài vi sinh vật đã di trú từ Trái Đất lên Titan sau một vụ va chạm của Trái Đất với thiên thạch cách đây 65 triệu năm. Tuy nhiên, khả năng tìm thấy các sinh vật sống trên Titan là rất xa vời, bởi Titan rất lạnh. Nhiệt độ của nó ở vào khoảng -180 °C nên rất hiếm nước ở thể lỏng, đồng thời hạn chế các phản ứng hoá học cần cho sự sống.

Ngoài ra, tàu thăm dò Cassini cũng cho thấy trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ cũng có nước ở dạng lỏng: các cột nước ngầm và mảnh băng vụn ở cực nam của Enceladus. Enceladus, có đường kính 502 km, là vật thể sáng nhất trong Hệ Mặt Trời. Theo ghi nhận của các nhà khoa học, vệ tinh này đã biến đổi rất tích cực về địa lý và cực Nam của nó đang ấm lên một cách bất thường (hiện là -183 °C, cao hơn 20 °C so với khu vực lân cận). Những kết quả này cho phép ta có thể thêm Enceladus vào danh sách ít ỏi các thiên thể trong Hệ Mặt Trời có thể có sự sống bên ngoài Trái đất. Sự sống này có thể là những vi khuẩn hoặc các tổ chức sinh vật nguyên thủy có khả năng tồn tại trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt.

wow
toàn phần này hay thật
giới thiệu về hệ mặt trời