Sao Kim Là Gì? Tất Tần Tật Về Địa Ngục Kim Tinh Trong Hệ Mặt Trời

Mỗi lần ngước nhìn bầu trời lúc hoàng hôn hoặc rạng sáng và thấy một điểm sáng bạc nổi bật gần chân trời, chúng tôi lại nhớ đến sao Kim. Trong hệ Mặt Trời, sao Kim (tên tiếng Anh là Venus, còn gọi là Kim Tinh, sao Hôm hoặc sao Mai) là hành tinh thứ hai tính từ Mặt Trời. Vẻ ngoài của nó rất yên bình, nhưng theo NASA, đây thực chất là một thế giới của sức nóng dữ dội, áp suất nghiền nát và những đám mây axit ăn mòn. Bài viết này chúng tôi muốn kể về sao Kim, từ những con số cơ bản đến các sứ mệnh đang chờ để giải mã nó.

Sao Kim Là Gì Và Vì Sao Được Gọi Là Hành Tinh Chị Em Của Trái Đất

Sao Kim là một hành tinh đá có đường kính xích đạo khoảng 12.104 km, trong khi Trái Đất là 12.756 km. Nói cách khác, bán kính sao Kim vào khoảng 6.052 km, bằng khoảng 95% bán kính Trái Đất, còn khối lượng bằng khoảng 81,5% khối lượng hành tinh của chúng ta. Cấu trúc bên trong cũng rất giống nhau, với lõi sắt, lớp phủ đá nóng và lớp vỏ mỏng bên ngoài. Sự tương đồng này khiến sao Kim được gọi là người chị em của Trái Đất, và đôi khi còn bị gọi là bản sao độc ác của hành tinh chúng ta.

Cái tên Venus xuất phát từ nữ thần tình yêu và sắc đẹp của người La Mã, tương ứng với Aphrodite trong thần thoại Hy Lạp. Đây là hành tinh duy nhất mang tên một nữ thần, và phần lớn địa hình trên đó cũng được đặt theo tên phụ nữ có thật hoặc trong thần thoại. Với mắt thường, sao Kim sáng thứ ba trên bầu trời, chỉ sau Mặt Trời và Mặt Trăng. Vì vậy người xưa từng tưởng đó là hai thiên thể riêng biệt, một sao Mai lúc rạng sáng và một sao Hôm lúc hoàng hôn.

Dưới đây là những con số cơ bản mà chúng tôi thấy cần nhớ khi nói về hành tinh này.

• Khoảng cách tới Mặt Trời. Trung bình khoảng 108 triệu km, tức 0,72 đơn vị thiên văn, và ánh sáng mất khoảng 6 phút để đi từ Mặt Trời tới sao Kim.
• Khoảng cách tới Trái Đất. Gần nhất khoảng 38 triệu km và xa nhất khoảng 261 triệu km, nên sao Kim không phải lúc nào cũng là người hàng xóm gần nhất như nhiều người nghĩ.
• Các pha của sao Kim. Qua ống nhòm hoặc kính thiên văn, bạn sẽ thấy sao Kim có pha tròn khuyết như Mặt Trăng, và một chu kỳ đầy đủ kéo dài 584 ngày. Những pha này do Galileo quan sát đầu tiên và trở thành bằng chứng khoa học quan trọng ủng hộ mô hình nhật tâm.
• Vành đai và mặt trăng. Sao Kim không có vành đai và không có mặt trăng thật sự.

(Xem thêm: Sao Thủy Là Gì? Đặc Điểm, Nhiệt Độ, Bề Mặt Và Sứ Mệnh BepiColombo)

Khí Quyển Dày Đặc Và Hiệu Ứng Nhà Kính Mất Kiểm Soát

Nếu phải chọn một từ để mô tả bầu khí quyển sao Kim, chúng tôi sẽ chọn từ ngột ngạt. Khí quyển gồm khoảng 96,5% carbon dioxide (CO2) và khoảng 3,5% nitơ (N2), cùng những đám mây dày đặc cấu thành từ axit sulfuric (H2SO4). Lớp khí này giữ nhiệt từ Mặt Trời rất hiệu quả và tạo nên hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát.

• Nhiệt độ. NASA ghi nhận nhiệt độ bề mặt trung bình khoảng 467°C, đủ làm chảy chì. Sao Kim nóng hơn cả sao Thủy, dù sao Thủy nằm gần Mặt Trời hơn.
• Áp suất. Áp suất tại bề mặt gấp khoảng 93 lần áp suất ở mực nước biển trên Trái Đất, tương đương việc lặn sâu hơn 930 mét dưới đại dương.
• Gió trên cao. Ở đỉnh các đám mây, gió đo được có tốc độ lên tới khoảng 360 km/h.
• Môi trường ăn mòn. Ngay trên bề mặt, khí carbon dioxide vừa nóng vừa bị nén mạnh nên có tính ăn mòn.

Con người đã từng thử đặt chân tới đó bằng máy móc. Từ năm 1961 đến năm 1984, Liên Xô gửi một loạt tàu thăm dò thuộc chương trình Venera, trong đó 10 tàu chạm được tới bề mặt. Tàu sống lâu nhất hoạt động được 2 giờ, còn tàu ngắn nhất chỉ được 23 phút. Mỗi bức ảnh chúng gửi về trước khi ngừng hoạt động vì nhiệt là một khoảnh khắc quý giá. Những bức ảnh ấy cho thấy một cảnh quan khô cằn, mờ tối, đầy đá, dưới một bầu trời có thể mang màu vàng lưu huỳnh.

Ngày Dài Hơn Năm Và Mặt Trời Mọc Ở Hướng Tây

Sao Kim tự quay rất chậm và quay ngược chiều với đa số hành tinh khác. Một vòng tự quay mất 243 ngày Trái Đất, trong khi một vòng quanh Mặt Trời chỉ mất khoảng 225 ngày (chính xác hơn là 224,7 ngày). Nghĩa là một ngày trên sao Kim dài hơn một năm của chính nó. Nếu bạn đứng trên bề mặt, thời gian từ lúc Mặt Trời mọc đến lúc lặn kéo dài khoảng 117 ngày Trái Đất, và Mặt Trời mọc ở hướng tây rồi lặn ở hướng đông.

Trục quay của sao Kim chỉ nghiêng khoảng 3 độ, nên hành tinh này gần như không có mùa. Không có mùa đông nào để làm dịu cái nóng. Ngoài ra, dù có lõi sắt kích thước gần bằng Trái Đất, sao Kim không có từ trường tự sinh. Thay vào đó, sự tương tác giữa gió Mặt Trời và tầng khí quyển ngoài cùng tạo ra một từ trường cảm ứng, kéo dài về phía sau như đuôi của sao chổi.

Bề Mặt Sao Kim Và Dấu Hiệu Hoạt Động Núi Lửa

Phía dưới lớp mây là một thế giới của núi lửa và những dãy núi bị biến dạng. Tàu Magellan của NASA đã dùng radar để lập bản đồ bề mặt trong sứ mệnh kéo dài 5 năm, kết thúc vào năm 1994. Nó ghi nhận một vùng đất mang dấu ấn núi lửa dày đặc, với bề mặt còn khá trẻ xét theo thời gian địa chất. Các mô hình mới cho rằng tuổi trung bình của địa hình có thể chỉ khoảng 150 triệu năm, và sao Kim có rất ít hố va chạm so với các hành tinh đá khác, trừ Trái Đất.

• Cao nguyên và núi cao. Ishtar Terra là vùng cao nguyên rộng cỡ nước Úc gần cực bắc, còn Aphrodite Terra lớn hơn, cỡ Nam Mỹ, trải dài qua xích đạo. Có một ngọn núi cao khoảng 11 km, cao hơn đỉnh Everest.
• Vòm bánh kếp. Đây là những vòm núi lửa đỉnh phẳng, sườn dốc, rộng tới khoảng 62 km, hình thành từ lớp dung nham rất đặc.
• Vòm bọ ve. Núi lửa có các nhánh tỏa ra xung quanh, nhìn từ trên cao trông giống con bọ ve nên được đặt tên như vậy.
• Tesserae. Đây là vùng địa hình có các rãnh và gờ đan xen phức tạp. Chúng gợi ý rằng ở nhiệt độ cao như vậy, lớp đá bên dưới mềm hơn nhiều so với lớp vỏ cứng phía trên.

Câu hỏi lớn nhất vẫn là sao Kim hiện còn hoạt động núi lửa hay không. Dữ liệu từ tàu Venus Express của ESA từng gợi ý có những điểm nóng núi lửa khả dĩ trên bề mặt, và một số nghiên cứu về Maat Mons cùng Idunn Mons cũng đưa ra dấu hiệu hoạt động gần đây. Chúng tôi cho rằng cần thận trọng ở điểm này, vì mức độ hoạt động hiện nay vẫn chưa được xác nhận đầy đủ và cần thêm dữ liệu từ các sứ mệnh mới.

Sao Kim Có Mặt Trăng Không Và Câu Chuyện Về Zoozve

Sao Kim là một trong hai hành tinh của hệ Mặt Trời không có mặt trăng, hành tinh còn lại là sao Thủy. Nhưng nó có một vệ tinh giả, gọi là quasi-satellite, được đặt tên chính thức là Zoozve. Đây là thiên thể bay quanh Mặt Trời nhưng luôn ở gần sao Kim, và là vệ tinh giả đầu tiên được xác định của một hành tinh lớn. Nhà thiên văn Brian Skiff phát hiện nó ngày 11 tháng 11 năm 2002 tại chương trình tìm kiếm thiên thể gần Trái Đất LONEOS ở Flagstaff, bang Arizona. Dựa vào độ sáng, các nhà khoa học ước tính nó rộng khoảng 200 đến 500 mét.

Cái tên nghe lạ tai này có nguồn gốc rất đời thường. Một em nhỏ vẽ áp phích về hệ Mặt Trời, chép mã hiệu 2002 VE68 rồi đọc nhầm nét chữ của chính mình thành Zoozve. Tên gọi này được Liên minh Thiên văn Quốc tế phê duyệt vào tháng 2 năm 2024. Chúng tôi thích chi tiết này, vì nó nhắc rằng đôi khi khoa học cũng gắn với một nét chữ nguệch ngoạc của trẻ nhỏ.

Tầng Mây Cách Mặt Đất 50 Km Và Câu Hỏi Về Sự Sống

Bề mặt sao Kim không dành cho sự sống, nhưng độ cao thì khác. Ở khoảng 50 km so với mặt đất, nhiệt độ chỉ vào khoảng 30 đến 70°C và áp suất gần giống áp suất trên Trái Đất. NASA cho rằng điều kiện này có thể phù hợp với các vi sinh vật cực đoan. Trên đỉnh mây còn xuất hiện những vệt tối kéo dài, hấp thụ tia cực tím, mà các nhà khoa học chưa giải thích trọn vẹn. Các giả thuyết thiên về hạt mịn, tinh thể băng hoặc hợp chất sắt clorua. Một khả năng khác, ít được ủng hộ hơn, là vi sinh vật.

Chúng tôi muốn nói rõ rằng đến nay chưa có bằng chứng thuyết phục về sự sống trong mây sao Kim. Nhưng một đại dương đã biến mất, bề mặt núi lửa dữ dội và lịch sử khắc nghiệt của hành tinh này đủ để lý giải vì sao giới khoa học muốn quay lại đó.

Vì Sao Các Nhà Khoa Học Muốn Quay Lại Sao Kim

Với chúng tôi, sao Kim giống một câu hỏi lớn còn bỏ ngỏ về chính Trái Đất. Dưới đây là những lý do khiến việc nghiên cứu hành tinh này được xem là rất quan trọng.

• Hiểu quá trình hình thành hành tinh. Sao Kim và Trái Đất cùng hình thành từ một đĩa khí bụi quanh Mặt Trời cách đây khoảng 4,6 tỷ năm, cùng từng có đại dương. Nhưng một nơi trở thành lò lửa, còn nơi kia nuôi dưỡng sự sống. Tìm hiểu vì sao hai số phận rẽ hướng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về Trái Đất.
• Bài học về hiệu ứng nhà kính. Sao Kim là phòng thí nghiệm tự nhiên của hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát. ESA cũng đặt câu hỏi liệu câu chuyện của sao Kim có nói điều gì về số phận của Trái Đất hay không.
• Chuẩn so sánh cho ngoại hành tinh. Khi con người phát hiện ngày càng nhiều hành tinh đá giống Trái Đất quanh các ngôi sao khác, những hiểu biết về sao Kim giúp đánh giá hành tinh nào thực sự có thể sống được.
• Xác định hoạt động địa chất. Biết sao Kim còn hoạt động núi lửa hay không sẽ cho thấy một hành tinh đá phát triển ra sao sau hàng tỷ năm.

Các Sứ Mệnh Đã Qua Và Những Sứ Mệnh Sắp Tới

Lịch sử thám hiểm sao Kim khá dài. Sau chương trình Venera của Liên Xô, tàu Magellan của NASA lập bản đồ radar bề mặt đến năm 1994. Tàu Venus Express của ESA hoạt động từ năm 2005 đến năm 2014, tập trung nghiên cứu khí quyển. Tàu Akatsuki của Nhật Bản cũng quan sát khí quyển sao Kim từ năm 2015. Một thế hệ tàu mới đang được chuẩn bị.

• EnVision của ESA. Sứ mệnh được chọn ngày 10 tháng 6 năm 2021, nhằm nhìn sao Kim như một hệ thống thống nhất, từ lõi bên trong đến tầng khí quyển trên cao. Cơ hội phóng sớm nhất là năm 2031, tàu bay khoảng 15 tháng để tới sao Kim và thêm 16 tháng hãm khí quyển để vào quỹ đạo gần cực, với chu kỳ 92 phút và độ cao từ 220 đến 540 km. NASA cung cấp radar VenSAR để chụp ảnh bề mặt.
• DAVINCI của NASA. Sứ mệnh này sẽ thả đầu dò xuống khí quyển để đo thành phần khí cùng chụp ảnh khi rơi. Theo các báo cáo đầu năm 2026, thời điểm phóng dự kiến vào tháng 12 năm 2030.
• VERITAS của NASA. Tàu quỹ đạo này sẽ lập bản đồ bề mặt bằng radar và quang phổ hồng ngoại, tìm dấu hiệu hoạt động núi lửa. Sứ mệnh ban đầu dự kiến bay năm 2027 nhưng đã bị lùi muộn hơn nhiều, và tiến độ phụ thuộc vào nguồn kinh phí.

Lịch phóng của các sứ mệnh này có thể thay đổi, vì vậy chúng tôi khuyên bạn theo dõi thông báo mới nhất từ NASA và ESA.

Giải Đáp Nhanh Về Sao Kim

Sao Kim Cách Trái Đất Bao Xa?

Khoảng cách thay đổi liên tục, từ khoảng 38 triệu km lúc gần nhất đến khoảng 261 triệu km lúc xa nhất.

Vì Sao Sao Kim Nóng Hơn Sao Thủy?

Do lớp khí quyển dày đặc chứa chủ yếu carbon dioxide giữ nhiệt theo cơ chế hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát, nên bề mặt sao Kim nóng hơn cả sao Thủy dù xa Mặt Trời hơn.

Con Người Có Thể Sống Trên Sao Kim Không?

Không thể sống trên bề mặt vì nhiệt độ và áp suất quá cao. Ở độ cao khoảng 50 km, điều kiện dễ chịu hơn nhưng các đám mây vẫn chứa axit sulfuric.

Kết Luận

Sao Kim không chỉ là điểm sáng đẹp nhất mà chúng ta thấy mỗi hoàng hôn. Đó là một người chị em đã đi theo con đường khác với Trái Đất, từ cùng một khởi đầu đến một kết cục hoàn toàn đối lập. Mỗi khi viết về hành tinh này, chúng tôi lại thấy vừa sợ vừa thương, và thấy mình có thêm lý do để trân trọng bầu khí quyển hiền hòa đang nuôi sống chúng ta. Khi EnVision, DAVINCI và VERITAS hoàn thành nhiệm vụ, chúng tôi hy vọng sẽ có thêm những câu trả lời rõ ràng về lịch sử của sao Kim, và có thể cả về tương lai của những hành tinh đá khác trong vũ trụ.

Nguồn tham khảo:

NASA Science, Venus Facts

ESA, ESA selects revolutionary Venus mission Envision