How the Universe Works

Trong Vũ Trụ,

mọi thứ dường như phải bay quanh một cái gì đó.

Hành tinh bay quanh ngôi sao, và các mặt trăng bay quanh hành tinh.

Vài mặt trăng sôi sục, nhưng núi phun trào là băng.

Số khác bị ngập trong những đại dương bao la.

Trong thiên hà chúng ta, có nhiều mặt trăng sống được

hơn hành tinh sống được.

Các mặt trăng kể những câu chuyện ta chưa biết về hệ Mặt Trời

và cho chúng ta thấy chúng hoạt động như thế nào.

Trong Hệ Mặt Trời chúng ta chỉ có 8 hành tinh.

Nhưng 6 hành tinh trong số đó có các mặt trăng...

.. nhiều trăng...hơn 300 cái.

Mỗi cái đều khác nhau...

...mỗi cái là cả một thế giới.

Khi chúng ta nhìn hệ Mặt Trời,

chúng ta thấy nhiều hành tinh,

nhưng mặt trăng còn nhiều hơn hành tinh.

Trong nhiều khía cạnh, chúng hấp dẫn hơn

các hành tinh mà chúng bay quanh.

Có mặt trăng không có không khí trông như đã chết, Mặt Trăng chúng ta.

Còn phía bên ngoài của Hệ Mặt Trời,

những mặt trăng với các đại dương nằm bên trong,

và các mặt trăng có khí quyển.

Tôi chọn mặt trăng. Bạn cứ chọn hành tinh đi.

Những vụ phun trào lớn nhất...

...nhiệt độ lạnh nhất...

..và những đại dương lớn nhất trong hệ Mặt Trời...

tất cả đều trên các mặt trăng.

Có những mặt trăng phun trào núi băng.

Có những mặt trăng có hồ mê-tan, có mưa mê-tan,

những đám mây, khói...

...những mặt trăng hoạt động núi lửa mạnh

đến mức chúng tái tạo lại bề mặt...

Những mặt trăng với các cột bắn ra không gian...

thật là một sự đa dạng về môi trường

hơn chúng ta tưởng tượng.

Thường, khi tôi mô tả

trước công chúng, hoặc thậm chí với đồng nghiệp khoa học,

những mặt trăng của Mộc tinh và Thổ tinh,

tôi gọi chúng là "thế giới" vì chúng thật sự có

sự phức tạp và bí ẩn của cả một thế giới.

Thổ tinh và Mộc tinh mỗi cái có hơn 60 mặt trăng.

Những hành tinh khí khổng lồ và các mặt trăng

như các hệ mặt trời nhỏ,

và mỗi mặt trăng có một đặc điểm riêng biệt.

Lapetus, một mặt trăng hai màu đen trắng.

Titan, có khí quyển màu cam đậm đặc.

và Enceladus băng, phun băng 320km vào không gian.

Mỗi mặt trăng đều độc nhất.

Nhưng tất cả chúng có một điều chung.

Tất cả mặt trăng đều là vệ tinh tự nhiên,

được giữ trong không gian bởi trọng lực.

Nhưng các mặt trăng không chỉ bay vòng quanh hành tinh.

Chúng giúp ổn định hành tinh trong quỹ đạo

và giữ cho cổ máy hệ Mặt Trời

hoạt động êm ả.

Sự đa dạng của các mặt trăng

là sự kết hợp thú vị những qui luật khoa học đoán được

và sự ngẫu nhiên hoàn toàn của những thứ đập vào nhau

và loại mãnh vỡ chúng tạo ra,

trong một cách mà bạn không thể đoán được.

Các hành tinh và mặt trăng bắt đầu cùng một cách.

Một khi ngôi sao sáng lên,

có nhiều bụi và khí bị bỏ lại.

Từ từ, các hạt bụi cụm lại tạo nên các tảng đá.

Các tảng đá đập vào nhau tạo nên các khối lớn.

rồi các vật thể lớn dần.

Quá trình được gọi là bồi tụ.

Có thể liên tưởng một quả cầu tuyết

lăn xuống ngọn đồi.

Khi nó lăn xuống đồi,

nó nhận thêm nhiều tuyết,

làm nó lăn nhanh hơn, mạnh hơn.

Quá trình bồi tụ nhờ di chuyển đó

thực sự đã xảy ra

trong quá trình tạo hành tinh

cũng như trong quá trình tạo mặt trăng.

Nghe có vẻ đơn giản,

nhưng không ai biết chắc nó hoạt động thế nào đến tận năm 2003.

Trên trạm Không Gian Quốc Tế,

phi hành giat Don Pettit đã thí nghiệm trong điều kiện không trọng lực.

Anh ta cho hạt muối và đường vào túi nhựa nhỏ.

thay vì trôi nổi riêng biệt, chúng tụ lại với nhau.

Đây là cách cả hành tinh và mặt trăng hình thành.

Nhưng thay vì hình thành quanh ngôi sao,

các mặt trăng bự hình thành quanh hành tinh.

Nếu cùng một quá trình tạo ra tất cả chúng,

thứ gì làm chúng khác nhau như vậy?

Hai mặt trăng của Mộc tinh, Callisto và Ganymede...

..hai cái rất khác nhau,

đều sinh ra từ cùng một loại mảnh vụn khi Mộc tinh còn trẻ.

Ganymede hình thành gần Mộc tinh,

nơi có nhiều mảnh vụn.

Do có nhiều vật liệu,

chúng kết hợp nhanh... khoảng 10 ngàn năm...

và nó nóng.

Nhiệt tách băng ra khỏi đá.

Bạn có thể thấy điều đó trong các quang cảnh rõ ràng của Ganymede.

Yếu tố chính ảnh hưởng đến

tại sao các mặt trăng như ngày nay

là năng lượng...

có bao nhiêu năng lượng đặt vào chúng,

nhiệt trong lúc bồi tụ

và bao nhiêu năng lượng đã bị mất.

Tất cả các yếu tố đó cho chúng ta biết

tại sao các mặt trăng hành xử

và có vẻ ngoài trông như ngày nay.

Bề mặt của Callisto kể câu chuyện khác.

Nó hình thành xa hơn bên ngoài,

nơi có ít mảnh vở và ít nhiệt.

nó mất nhiều thời gian hơn và nguội nhanh hơn.

Không như Ganymede, bề mặt Calisto đồng nhất.

Đá và băng không tách ra.

Nơi một mặt trăng hình thành cũng quyết định

giữa sự sống và cái chết

Ở quá gần,

lực hấp dẫn của hành tinh sẽ xé mặt trăng ra từng mảnh.

Các nhà khoa học tin đó là những gì đã xảy ra với nhiều trăng

khi Mộc tinh còn trẻ.

Rất có thể, Mộc tinh từng có

một vành đai trăng lớn

muốn được hình thành,

nhưng bị hành tinh nuốt chửng.

Các mặt trăng lớn ta thấy ngày nay

là những cái cuối cùng có thể ổn định

ngay khi kết thúc quá trình đó,

vòng xoáy chết chóc dừng lại,

và sống sót ở vị trí mà ta thấy ngày nay.

Nhưng Mộc tinh cứ cố ăn chúng.

Lực hấp dẫn của hành tinh khổng lồ

với ra và kéo mạnh lên quỹ đạo của các mặt trăng.

Nó biến chúng từ quả cầu đá vô hồn

thành những thế giới kỳ lạ đầy kịch tính.

Mộc tinh là hành tinh lớn nhất

trong hệ Mặt Trời chúng ta.

Nó có 63 mặt trăng.

bốn cái lớn nhất được gọi là các mặt trăng Galilean,

được đặt theo tên nhà thiên văn Galileo,

người đã khám phá ra chúng năm 1610.

Chúng cho thấy cách trọng lực kiểm soát

cả hình dạng

và hành vi.

Mặt trăng Glilean đầu tiên, lO,

quỹ đạo gần hành tinh nhất,

chỉ cách Mộc tinh 418.000km

cỡ bằng khoảng cách giữa Mặt Trăng chúng ta và Trái Đất.

Nhưng không như Mặt Trăng,

bề mặt của lO không có miệng hố va chạm.

các nhà khoa học nhận ra rằng, bề mặt này mới.

Nhưng nó hình thành thế nào?

Mỗi lần nhìn vào lO,

từ tàu vũ trụ hay thậm chí bằng kính viễn vọng,

nó hơi khác nhau một chút.

Vậy địa chất trên IO thay đổi

giống như thời tiết trên hành tinh.

Nó hoạt động.

Khi lần đầu tiên NASA gửi tàu thăm dò bay ngang lo,

họ đã bị sốc.

Họ thấy hàng tá núi lửa hoạt động.

Đây là cảnh quay một siêu núi lửa đang phun trào trên lo,

bắn cao 320km lên không gian.

Mọi người cùng có câu hỏi...

làm thế nào có núi lửa hoạt động trên một mặt trăng?

Câu trả lời thật đơn giản... lực hấp dẫn.

Trọng lực của Mộc tinh quá mạnh

nó với ra và bóp mặt trăng.

Không chỉ trọng lực Mộc tinh kéo lo.

Các mặt trăng ở gần khác cũng kéo nó khi bay ngang.

Vậy lõi của mặt trăng

bị kéo lui đẩy tới liên tục

Đó được gọi là lực ma sát thủy triều

nó phát ra nhiệt cực nóng trong lõi IO.

Giống như uốn sợi dây móc áo cho đứt.

Bạn cảm thấy bên trong dây móc áo...

ấm lên nhiều.

Lực ma sát thủy triều đó... lực ma sát bên trong...

làm nóng phía trong IO đến khi nó trở thành,

một trong những thế giới có núi lửa hoạt động mạnh nhất

hệ Mặt Trời.

Liên tục kéo đẩy

sinh ra nhiệt cao hàng ngàn độ F

bên trong lo.

Nổ ra những vụ phun trào dung nham khổng lồ.

Io là ví dụ điển hình

của lực thủy triều và tương tác lực hấp dẫn

trong hệ Mặt Trời.

Nó bị Mộc tinh kéo liên tục,

và nó cũng liên tục bị

các mặt trăng khác kéo.

Và kết quả là,

một lượng nhiệt khổng lồ đã được tạo ra.

Dung nham phun trào liên tục

làm mới bề mặt của lo,

đó là lý do tại sao không thấy hố va chạm

trên mặt trăng này.

Trọng lực cũng làm nóng hàng xóm Io, Europa.

Quỹ đạo Europa xa Mộc tinh hơn,

nên nó lạnh hơn nhiều.

thay vì dung nham, bề mặt của Europa là băng.

Nhiệt độ thấp nhất ở Nam cực