Các vệ tinh có thể phải cúi đầu nể phục trước những hành tinh khi xét về kích cỡ, nhưng thông thường thì chúng tỏa sáng cho hành tinh bố mẹ thờ ơ, lãnh đạm của chúng. Số vệ tinh đã có tên trong hệ mặt trời đã vượt quá số lượng hành tinh hơn tỉ lệ 20 trên 1, và chúng biểu hiện hết sức đa dạng. Chúng là những thế giới hoàn toàn 'đủ lông đủ cánh', thí dụ như Titan, chúng phức tạp như bất kì hành tinh nào. Những bí ẩn mới đang ẩn chứa xung quanh những vệ tinh nhỏ nhất, gần đây nhất, trông như những cái đĩa bay đang bay lượng xung quanh Thổ tinh.

Năm nay sẽ là tròn bốn thế kỉ kể từ khi Gelileo phát hiện ra bốn vệ tinh lớn của Mộc tinh, làm tăng gấp năm lần số lượng vệ tinh mà loài người biết tới tính đến thời điểm đó.

Mời bạn hãy cùng chúng tôi thực hiện một chuyến khám phá đến một số trong những thế giới lạnh lẽo nhất, dữ dội nhất và kì lạ nhất mà chúng ta đã khám phá ra kể từ đấy.

(Ảnh: NASA / JHU-APL / Southwest Research Institute)

Io

Lỗ chỗ những hang lỗ lưu huỳnh, chìm trong bức xạ cường độ mạnh và bị run lắc bởi những đợt phun trào núi lửa liên tục, Io là địa ngục dễ bắt lửa của hệ mặt trời.

Không phải là một điềm lành. (Ảnh: NASA / JPL / Đại học Arizona)

Mặc dù đủ lạnh để bị che phủ trong những lớp sương mù lưu huỳnh đi-ôxit, nhưng vệ tinh lớn nhóm trong này của Mộc tinh là thế giới hoạt động núi lửa dữ dội nhất từng được biết, phun trào nhiều dung nham hơn 100 lần so với tất cả những núi lửa trên trái đất gộp chung lại, phát ra từ một diện tích bề mặt chỉ bằng 1/12 diện tích mặt đất địa cầu. Bề mặt của Io lốm đốm những hồ sủi bọt của đá tan chảy, hồ lớn nhất trong số chúng, Loki Patera, có bề ngang hơn 200 km.

Từ bất cứ chỗ nào, magma đột ngột trào lên những khe nứt trong lớp vỏ đá, tạo ra những dòng suối dung nham có thể kéo dài 50 km hoặc xa hơn. Phi thuyền New Horizons của NASA đã thu được nhiệt tỏa ra từ một trong những dòng suối lửa này hồi năm 2007 khi phi thuyền bay ngang qua Mộc tinh trên hành trình đến với Pluto.

Một số đợt phun trào của Io đủ mạnh để thổi tung những cột khí và bụi khổng lồ lên cao 500 km vào trong vũ trụ. Điều này có thể xảy ra khi dòng dung nham làm bay hơi những lớp lưu huỳnh đi-ôxit đóng băng trên bề mặt, hoặc khi chất khí bị hòa tan chuyển thành bọt bên trong magma đang dâng lên và thổi tung những mảnh vụn tốc độ cao trên bề mặt vệ tinh.

Toàn bộ sự hoạt động núi lửa kinh hoàng này là do sự 'đôi co tình yêu' giữa Mộc tinh và hai chị em một nhà của Io, Europa và Ganymede. Những vệ tinh này có chu kì quỹ đạo gần đúng bằng 2 và 4 lần chu kì của Io, cho nên 3 vệ tinh sắp thẳng hàng với nhau khá thường xuyên. Theo thời gian, những lực kéo giật hấp dẫn khủng khiếp của sự hội ngộ định kì này đã dần dần nắn Io vào một quỹ đạo elip.

Khi Io chuyển động trên quỹ đạo này, sự kìm kẹp của lực hấp dẫn của Mộc tinh có lúc yếu dần, có lúc mạnh dần, làm co giãn đất đá của vệ tinh trên. Những sự kéo căng và co giãn này làm sưởi ấm vệ tinh trong một quá trình gọi là nhiệt thủy triều. Hiệu ứng này trên Io mạnh đến mức nó có thể làm tan chảy đất đá, tạo ra các núi lửa.

Hoạt động núi lửa cực đoan như thế có thể phổ biến trong vũ trụ. Hành tinh mới được khám phá ra gần đây, COROT-7b, chẳng hạn, quay rất gần ngôi sao mẹ của nó và vì thế chịu một sức hút hấp dẫn rất mạnh. Nếu quỹ đạo của nó chỉ hơi dẹt elip một chút, thì sẽ có đủ nhiệt thủy triều để làm cho hành tinh bị phủ đầy dung nham núi lửa. Cho nên, Ion có lẽ đang mang lại cho chúng ta một cái nhìn sơ bộ về những điều kiện trên những những hành tinh ngoại khốc liệt gấp cả triệu lần so với địa ngục.

Bản thân Io có vẻ đang nguội đi, có lẽ vì quỹ đạo của nó kém dẹt hơn so với trước đây. Hàng chục hay hàng trăm triệu năm nữa tính từ bây giờ, sự cộng hưởng quỹ đạo với Europa và Ganymede có khả năng sẽ trở nên đồng bộ, đưa Io vào một quỹ đạo gần như tròn với hầu như không có nhiệt thủy triều. Khi đó, lửa của Ion cuối cùng sẽ lụi dần.

Iapetus

Chỉ cần nhìn lướt qua vệ tinh Iapetus của sao Thổ là đủ biết nó là một vật thể kì quặc. Nó có hai sắc thái - một nửa tối đen, nửa kia thì tỏa sáng trắng - và có hình dạng kì lạ, dẹt ở hai cực và đồng thời bị ép ở hai bên. Một lằn gợn chạy nửa chừng xung quanh xích đạo của nó, khiến nó trông như một cái vỏ quả óc chó.

Phần vật chất sậm màu trên Iapetus thật sự rất tối, nhưng nó chỉ hình thành một lớp mặt mỏng dày chưa tới một mét. Nó bao phủ bán cầu trước của vệ tinh trên - phía mặt hướng tới trước khi nó chuyển động trong quỹ đạo của mình - điều đó cho thấy vật liệu tối đen đó đã quét lấy từ vũ trụ khi vệ tinh trên chuyển động xung quanh Thổ tinh. Chất liệu này có thể ban đầu được phát ra từ những vệ tinh nhóm ngoài, nhỏ, tối đen của sao Thổ trong những cú va chạm với những mảnh vụn vũ trụ.

Hình quả óc chó và có hai sắc thái. (Ảnh: NASA / JPL / SSI)

Ánh sáng mặt trời đã nhào nặn sự tương phản trên Iapetus bằng cách chiếu nóng những khu vực màu đen sao cho toàn bộ băng đều thăng hoa hết. Hơi nước sau đó trôi giạt xung quanh vệ tinh trên, nơi đó nó đông đặc trên nửa hành trình lạnh hơn, làm quét lên vệ tinh một lớp sương mù.

Hình dạng của Iapetus thật khó giải thích. Có lẽ khi vệ tinh trên còn trẻ, tan chảy và đang quay nhanh, nó đã bị biến dạng tự nhiên bởi chuyển động của nó. Nếu những lớp bên ngoài của Iapetus làm hóa băng chất rắn vào lúc này, thì một số tàn dư của hình dạng đó có thể được bảo tồn. Nhưng lí thuyết này không dễ gì giải thích cho lằn gợn ngay xích đạo, cái vẫn còn là một bí ẩn.

Thành phần của Iapetus cũng khá kì quặc. Tỉ trọng thấp của nso hàm ý rằng nó có 80% là băng so với chỉ 20% đá, một hỗn hợp nhẹ hơn nhiều so với những vệ tinh lớn khác của hệ mặt trời nhóm ngoài. Bất kì lí thuyết nào muốn giải thích sự hình thành của những vệ tinh trong toàn hệ mặt trời cũng phải giải thích cho được quả cầu băng giá kì cục này.

Europa, Enceladus và Triton

Những bề mặt băng giá trông hoang vắng, tiêu điều của Europa, Enceladus và Triton thật ra lại là những địa hình hoạt động mạnh nhất trong hệ mặt trời. Chúng còn tiềm chứa những môi trường ấm cúng cho những sinh vật sống.

Vệ tinh Europa của Mộc tinh bị bao phủ bởi lớp vỏ băng rạn nứt giống như những tảng băng nổi vùng cực của trái đất, Tuy nhiên, lõi đá của nó được sưởi ấm bởi nhiệt thủy triều, một hệ quả của lực hút hấp dẫn biến đổi do Mộc tinh tác dụng phát sinh từ quỹ đạo hơi elip của vệ tinh trên. Hiện tượng này có khả năng phát ra đủ nhiệt để duy trì một đại dương nước bên dưới bề mặt băng giá của Europa.

Là những quả cầu tuyết, nhưng chúng có dung dưỡng sự sống hay không? (Ảnh: NASA)

Nếu đại dương này mở rộng xuống tới lõi của vệ tinh trên, thì những lỗ thông thủy nhiệt trên thềm đáy tối đen của nó có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho những vi sinh vật, và có lẽ cả những động vật ăn thịt cỡ bằng con tôm.

Quả cầu tuyết của Thổ tinh, Enceladus, còn hoạt động dữ dội hơn. Một hệ thống mạch nước phun ở gần cực nam của nó thổi tung ra những dòng hơi nước và tinh thể băng. Một số hỗn hợp lộn xộn này rơi trở xuống bề mặt của Enceladus dưới dạng tuyết, mang lại cho nó một lớp bao phủ sáng ảm đạm như mùa đông khiến nó là vật thể trắng nhất trong hệ mặt trời. Phần còn lại thoát ra hình thành nên một vành đai sương mù xung quanh Thổ tinh.

Những mạch nước phun có thể bắt nguồn trong một đại dương nội địa ở bên dưới cực nam của vệ tinh trên. Nếu đúng như vậy, thì bất kì vết tích nào có thể báo hiệu có một sự sống bên dưới đó cũng sẽ bị thổi tung lên theo, chúng có thể được nhận ra bởi một phi thuyền bay ngang qua. Sự sống trên Enceladus sẽ dễ phát hiện hơn nhiều so với bất kì sinh vật nào bị cầm tù trên Europa.

Tuy nhiên, sự sống trên Enceladus sẽ chẳng dễ dàng gì phát triển. Toàn bộ mọi hoạt động của vệ tinh trên có lẽ gây ra bởi nhiệt thủy triều - trừ khi còn có cái gì đó hết sức kì lạ ở trong đó đã bơm ra rất nhiều nhiệt - và dường như hàng trăm triệu năm Enceladus chao đảo trong quỹ đạo lệch tâm của nó, đưa nó vào một chu kì biến đổi khí hậu không thoải mái cho lắm. Sự sống sẽ chịu số phận bi đát nếu như đại dương đóng băng hoàn toàn trong những thời kì lạnh lẽo nhất.

Ngay cả Europa và Enceladus băng giá, nghĩa là nhiệt độ bề mặt chừng 100 kelvin và 75 kelvin, cũng là thế giới thiên đường so với vệ tinh lớn nhất của Hải vương tinh, Triton, nơi nhiệt độ hạ xuống có 40 kelvin (dưới -230 °C). Bề mặt của Triton lờ mờ những loại băng kì lạ đa dạng, bao gồm những hỗn hợp của nước, nitơ và mêtan.

Và thế giới băng giá này lại có sức sống đến bất ngờ. Những mạch phun trào khi ánh sáng mặt trời là bốc hơi những lớp trầm tích nitơ dễ bay hơi, và một bầu khí quyển mỏng gồm khí nitơ đã giữ lại những đám mây mỏng manh trong kiểu thời tiết thay đổi theo các mùa của Triton.

Giống như Europa và Enceladus, Triton có một địa hình bằng phẳng với rất ít miệng hố va chạm. Hình thái bằng phẳng như vậy gợi ý rằng bề mặt ấy rất trẻ - có khả năng chưa tới 10 triệu năm tuổi, một phần quá nhỏ bé so với tuổi 4 tỉ năm của vệ tinh trên. Những nguồn suối trẻ của Triton được cho là những ngọn núi lửa phun trào ra một thứ dung nham lạnh lẽo gồm nước và ammonia lỏng, chúng đông đặc và phủ lên bề mặt với lớp băng mới tinh và tẩy đi những dấu hiệu của tuổi tác.

Triton có lẽ đã từng là một hành tinh lùn giống như Pluto, quay xung quanh mặt trời một cách độc lập với Hải vương tinh. Thật vậy, Triton có kích cỡ bằng như Pluto và có thành phần tương tự, cho thấy nó có nguồn gốc tương tự. Nhưng lập luận vững chắc là nó quay xung quanh Hải vương tinh theo chiều nghịch, theo hướng ngược lại chuyển động quay của Hải vương tinh, cho nên nó không thể hình thành từ cùng đám mây khí và bụi quay tít như hành tinh của nó. Thay vào đó, Triton có khả năng đã bị Hải vương tinh bắt giữ.

Việc bắt giữ một vật thể lớn như vậy chẳng phải là chuyện dễ dàng. Có lẽ là Triton đã lao vào một vệ tinh hiện có của Hải vương tinh, làm cho nó đủ chậm đi cho lực hấp dẫn của hành tinh tóm lấy nó. Một lí thuyết có khả năng hơn là nó đã bắt đầu cuộc sống trong một cặp đôi hành tinh lùn, một trong hai vật thể đã lao ra khỏi ở tốc độ cao khi cặp đôi chạm trán với lực hấp dẫn của Hải vương tinh, để lại Triton ở đằng sau.

Là một vệ tinh nổi bật, Triton có thể cung cấp cho chúng ta một bức tranh lờ mờ về những hành tinh lùn chưa được khảo sát - không chỉ có Pluto, mà còn Eris, Makemake, Haumea và có khả năng còn hàng tá khác nữa đang lẩn quất trong bóng tối mù mịt ở phần phía ngoài của hệ mặt trời.

Pan và Atlas

Đa số các vệ tinh hoặc tròn và nhẵn, hoặc là mảnh đá trời lổn nhổn. Mặt khác, vệ tinh Pan và Atlas của Thổ tinh, lại xuất hiện thẳng từ một bộ phim khoa học viễn tưởng thuộc thập niên 1950. Với một chỗ u lên ở giữa đưa phần bên trong thành dáng hình đĩa, chúng trông như những chiếc đĩa bay trong trí tưởng tượng của bạn. Atlas, vệ tinh nhẵn hơn trong hai vật thể, có đường kính chỉ 18 km từ cực này đến cực kia, nhưng tính theo vành lưng của nó thì gần 40 km.

Chúng chắc chắn không phải do người ngoài hành tinh tạo ra, nhưng vì sao chúng lại trông có hình dáng như thế này? (Ảnh: NASA / JPL / SSI)

Hình dạng kì lạ của chúng là cái gì đó bí ẩn. Trong khi chuyển động quay nhanh của hai vệ tinh sẽ đủ để ép chúng vào một quỹ đạo ôvan trơn, thì người ta không thể giải thích nổi cái vành bao xung quanh chỗ hình dạng đĩa bay ở giữa.

Manh mối có thể nằm ở quỹ đạo của hai vệ tinh, chúng nằm rất gần với các vành của sao Thổ. Có lẽ vật chất băng giá từ những cái vành ấy đã rơi vào chúng, đọng lại gần đường xích đạo để hình thành nên cái u. Giả thuyết đó phù hợp với những quan sát cho thấy chỗ u rất nhẵn so với những vùng cực lởm chởm, gợi ý rằng chúng cấu thành từ những hạt mịn tương tự như những hạt tìm thấy trong các vành sao Thổ.

Tuy nhiên, lí thuyết này còn lâu mới được chứng minh, và những quan sát mới có lẽ cuối cùng sẽ giải thích được những cái đĩa bay của sao Thổ. Dẫu vậy, chúng ta có thể bác bỏ đó là công nghệ của người ngoài hành tinh.

Nereid

Trong khi đa số các vệ tinh quay tròn xung quanh hành tinh của chúng, thì Nereid lại lao lượn đến chóng mặt. Vệ tinh nếu không thì đã chẳng nhận ra này của Hải vương tinh, lổn nhổn đều khắp và trung bình về kích thước, chuyển động trong quỹ đạo lệch tâm nhất trong bất kì vệ tinh nào thuộc hệ mặt trời - đường đi gập khúc cho nó sớt qua cách hành tinh có 9 km và rồi lao trở lại vào khoảng cách 1,4 triệu km đến hành tinh.

Vệ tinh boomerang này có quỹ đạo lệch tâm nhất trong bất kì vệ tinh thuộc hệ mặt trời của chúng ta. (Ảnh: NASA)

Đa số những vệ tinh có quỹ đạo bất bình thường như thế được cho là những cựu sao chổi hay tiểu hành tinh bị bắt giữ bởi lực hấp dẫn của hành tinh bố mẹ của chúng, và điều đó có lẽ cũng là câu chuyện của Nereid. Nhưng thành phần của nó không giống với thành phần của những vật thể lỏng lẻo khác trong vành đai Kuiper, khu vực phía ngoài của hệ mặt trời có khả năng nhất từng là quê hương xứ sở của chúng. Thay vào đó, nó có khả năng hình thành từ đĩa vật chất còn lại đã từng quay xung quanh Hải vương tinh. Những vệ tinh như vậy thường đi theo một quỹ đạo tròn xung quanh hành tinh của chúng, tuy nhiên quỹ đạo tinh nghịch của Nereid vẫn là một bí ẩn.

Câu trả lời có thể xuất phát từ người anh em họ của Nereid, Triton. Vệ tinh khổng lồ này quay xung quanh Hải vương tinh theo hướng ngược với chuyển động quay riêng của Hải vương tinh, làm tăng thêm khả năng là nó đã từ đâu đó đến và bị bắt giữ bởi lực hấp dẫn của Hải vương tinh. Sự kiện đó có thể đã ném đa số những cái nôi vệ tinh nguyên thủy của Hải vương tinh hoàn toàn ra khỏi hệ, và đẩy Nereid vào quỹ đạo điên dại của nó.

Titan

Có lẽ Titan là vệ tinh kì lạ nhất trong số mọi vệ tinh vì nó trông quen thuộc đến kì quái. Bộ mặt mới hé lộ gần đây của Titan có những đặc điểm bị thời tiết xâm thực giống như trên trái đất: ao hồ, đồi núi và hang động; những thung lũng sông chia nhánh; những đồng bằng lầy lội và những đụn cát sa mạc. Bầu khí quyển nitơ dày đặc giữ trong nó sương mù, những lớp mờ sương, những lớp bụi mờ và những đám mây mưa. Như một nhà khoa học đã từng nhận xét khi những hình ảnh đầu tiên được gửi về từ phi thuyền Huygens hồi năm 2005, nó trông y hệt như nước Anh vậy.

Trông như quê nhà nhưng không giống quê nhà (Ảnh: NASA / JPL / Đại học Arizona)

Tuy nhiên, nhìn qua có thể bị đánh lừa. Titan quay xung quanh sao Thổ, cách mặt trời xa gấp 10 lần so với trái đất. Dưới ánh sáng mặt trời yếu ớt như vậy, bề mặt của nó chỉ đạt tới nhiệt độ -180 °C. Bất kì chút nước nào trên đó đều biến thành băng hết nên khó mà có đủ nước để bào mòn địa hình núi non.

Cơn mưa, sông hồ mà Huygens nhìn thấy thật ra là hydrocacbon lỏng sẽ ở dạng khí ở nhiệt độ ấm cúng hơn của Trái đất. Những ước tính gần đây cho rằng các ao hồ ấy gồm 80% là êtan, với một ít propan, mêtan, và acetylen, chúng có thể là nguồn thức ăn cho sự sống trên Titan, theo đề xuất của một số nhà nghiên cứu.

Mặt trăng

Cho đến khi Simon Marius và galileo Galilei phát hiện ra bốn trong số những vệ tinh của Mộc tinh cách đây 400 năm, vệ tinh duy nhất mà người ta biết đến là một vật thể khá nổi bật trong bầu trời đêm của trái đất - vật thể quen thuộc với cả những cư dân thành thị ngập tràn ánh đèn ngày nay. Kể từ đó, rất nhiều vệ tinh đã được phát hiện ra trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng người bạn đồng hành của trái đất vẫn là trụ vững là một trong thành viên sáng giá nhất của bộ tộc này.

Trước hết, nó là một con cá lớn trong một cái hồ nhỏ. Các vệ tinh hiếm có trong hệ mặt trời nhóm trong: Kim tinh và Thủy tinh không có vệ tinh nào, còn hai vệ tinh của Hỏa tinh thì quá bé nhỏ khi so sánh với chị hằng của chúng ta. Thật vậy, mặt trăng của chúng ta đúng ra phải có nhà ở hệ mặt trời nhóm ngoài, thuộc về số những vệ tinh to nặng quay xung quanh những quả cầu khí khổng lồ.

Căn bản, tuy nhiên, vẫn lạ lùng nhất. (Ảnh: NASA / JPL)

Kích cỡ to lớn của mặt trăng có lẽ là một sự phản ánh nguồn gốc độc đáo của nó. Các vệ tinh thường được cho là hình thành theo một trong hai cách - hoặc là kết tụ từ cùng đám mây bụi đã hình thành nên hành tinh bố mẹ của chúng, hoặc là những vật thể đi lạc bị bắt giữ bởi lực hút hấp dẫn của hành tinh bố mẹ. Mặt trăng của chúng ta có một sự ra đời 'đẫm máu' hơn, khi một tiền hành tinh to lớn va chạm với Trái đất non trẻ cách đây 4,5 tỉ năm và tống ra một vành đai đá tan chảy và bốc hơi, một phần trong số này kết tụ lại hình thành nên vệ tinh của chúng ta. Cơn hồng thủy cổ xưa đó có lẽ thật may mắn cho chúng ta, vì mặt trăng đã giúp làm cân bằng trục nghiêng của Trái đất, loại bỏ một nguồn gốc gây biến đổi khí hậu cực đoan nếu không thì đã làm đày đọa hành tinh của chúng ta.

Tình hình trông có vẻ như nước Mĩ sẽ từ bỏ những sứ mệnh có con người lên mặt trăng trong tương lai trước mắt. Tuy nhiên, viễn cảnh lâu dài của sự xâm lấn của loài người đã được tăng cường vào năm ngoái, khi phi thuyền LCROSS của NASA tìm thấy bằng chứng xác thực nhất từ trước đến nay cho nước đóng băng chôn vùi tại cực nam mặt trăng.

Các vệ tinh ngoài hệ mặt trời

Nếu hệ mặt trời của chúng ta chứa trong nó nhiều vệ tinh đáng chú ý như vậy, thì chúng ta còn có thể tìm thấy những thế giới vệ tinh kì lạ thế nào nữa trong hàng tỉ hệ hành tinh trong Dải Ngân hà? Có lẽ có những vệ tinh điều độ, có thể ở được đang quay xung quanh một số hành tinh ngoại khổng lồ. Chúng ta không nên trông đợi tìm thấy chúng thích hợp cho sự sống thông minh như trong phim Star Wars (Cuộc chiến giữa các vì sao), nhưng những vệ tinh như thế có thể thuộc về trong số những nơi có khả năng thích hợp nhất cho sự sống trong vũ trụ.

Liệu chúng ta có thể tìm thấy một vệ tinh xung quanh một hành tinh đang quay xung quanh một ngôi sao xa xôi nào đó hay không? (Ảnh: Đại học Keele)

Xét trên một phương diện nào đó, việc phát hiện ra một vệ tinh xung quanh một hành tinh đang quay xung quanh một ngôi sao xa xôi trông như là một nhiệm vụ cực kì khó khăn, nhưng với một chút may mắn, công nghệ ngày nay có lẽ có thể làm được việc đó. Phương pháp tốt nhất là tìm những sự đi qua, trong đó một hành tinh đang quay xung quanh đi qua phía trước ngôi sao của nó, làm mờ đi lượng ánh sáng chúng ta phát hiện trên Trái đất. Phương pháp này đã được sử dụng để tìm thấy một vài hành tinh, và nó có thể gián tiếp làm hé lộ những vệ tinh ngoại. Khi một vệ tinh quay xung quanh một hành tinh, lực hấp dẫn làm cho hành tinh dịch chuyển, tăng tốc nó lên và làm nó chậm xuống, vì thế làm thay đổi chu kì và thời gian kéo dài của những lần đi qua.

Vệ tinh càng lớn so với hành tinh, thì hiệu ứng này càng lớn. Trong một mô phỏng, một hành tinh với khối lượng bằng Hải vương tinh nằm trong vùng ở được của một ngôi sao - không quá nóng, không quá lạnh - được cho có một vệ tinh cỡ Trái đất. Vệ tinh nặng nề này sẽ làm biến đổi chu kì và thời gian kéo dài của những lần đi qua của hành tinh của nó đủ để có thể phát hiện ra bởi kính thiên văn tìm kiếm hành tinh Kepler, hay bởi các kính thiên văn trên mặt đất. Một vệ tinh lớn như vậy cũng sẽ có thể giữ lấy một bầu khí quyển dày, khiến nó là nơi thích hợp cho sự sống.

Vệ tinh nào lớn nhất?

Ganymede của Mộc tinh, với đường kính 5270 km, lớn hơn cả Thủy tinh và có thể tích lớn bằng ba lần mặt trăng của chúng ta. Nó là vệ tinh duy nhất có được từ trường mạnh của riêng nó, cho thấy nó có một lõi đối lưu chứa kim loại lỏng.

Mộc tinh có vệ tinh lớn nhất trong hệ mặt trời. (Ảnh: NASA)

Có bao nhiêu vệ tinh trong hệ mặt trời?

Tại thời điểm bạn đọc bài này, có hơn 170 vệ tinh đã được đặt tên. Tuy nhiên, con số thật sự phụ thuộc vào nơi bạn dừng lại. Chưa có một định nghĩa rõ ràng nào về kích cỡ tối thiểu mà một vật thể phải có để được phân loại là một vệ tinh, cho nên nếu bạn thích gán nhãn "vệ tinh" cho bất kì mảnh vật chất rắn nào đang quay xung quanh một hành tinh - kể cả mỗi tinh thể băng trong các vành sao Thổ - thì con số đó có thể lên tới hàng nghìn triệu triệu.

Tái đất có bao nhiêu vệ tinh?

Một thôi. Chẳng có gì bất ngờ cả. Nhưng một vật nữa mới khám phá hồi năm 1986 thỉnh thoảng, hơi lạ một chút, được gọi là vệ tinh thứ hai của trái đất. Tiểu hành rộng 5 km Cruithne quay xung quanh mặt trời trong một quỹ đạo elip bị khóa trong một sự cộng hưởng phức tạp với Trái đất, mang lại những lần tiếp cận gần đều đặn và có thể dự đoán trước.

Vệ tinh nào gần được nâng cấp thành hành tinh?

Charon, vệ tinh của Pluto. Theo định nghĩa dự thảo của thuật ngữ hành tinh đưa ra phê chuẩn tại cuộc họp của Hội Thiên văn học Quốc tế ở Prague, Cộng hòa Czech, vào năm 2006, Charon có cả hai phẩm chất để xếp vào nhóm hành tinh. Nó đủ lớn để cho lực hấp dẫn hút nó thành một hình cầu, và theo nghĩa nó quay trực tiếp xung quanh mặt trời: Charon và Pluto quay tròn xung quanh một tâm hấp dẫn chung thật ra nằm trong không gian trống rỗng giữa hai vật thể. Nếu định nghĩa này được phê chuẩn, thì cặp đôi này sẽ được gọi là cặp hành tinh kép. Vì Pluto đã bị giáng cấp, nên nó chỉ là một vệ tinh đang quay xung quanh một hành tinh lùn khiêm tốn mà thôi.

Có vệ tinh nào có thêm vệ tinh con không?

Không có trong hệ mặt trời của chúng ta. Có khả năng cho một vệ tinh quay xung quanh một vệ tinh, nhưng lực hấp dẫn thăng giáng tác dụng bởi hành tinh và vệ tinh mẹ sẽ làm cho quỹ đạo đó không bền trong một cuộc đua dài ngày. Ở quy mô đủ lớn, một vệ tinh của vệt tinh có thể tồn tại hàng tỉ năm - xét cho cùng, các hành tinh quay xung quanh mặt trời và chúng có thể giữ lấy các vệ tinh - nhưng không có vệ tinh nào như thế tồn tại trong hệ mặt trời của chúng ta.

Một số tiểu hành tinh có vệ tinh, thí dụ như Ida và vệ tinh Dactyl của nó. Và trong nửa thế kỉ qua, vệ tinh của Trái đất cũng đã có một vài vệ tinh tồn tại trong thời gian ngắn. Thành phần của chúng chủ yếu là kim loại, với một tỉ lệ con người hết sức nhỏ trong một số trường hợp [tức là những phi thuyền của loài người.