Đặc điểm vật lý Hyperion (vệ tinh)

Hình dạng

Hyperion là một trong những thiên thể lớn nhất được biết đến có một hình dạng bất thường lớn (không có hình bầu dục, ví dụ, không ở dạng cân bằng thủy tĩnh) trong Hệ Mặt Trời.[lower-alpha 2] Vệ tinh lớn hơn duy nhất có hình dạng khác thường được biết tới là vệ tinh của Sao Hải Vương Proteus. Hyperion có khối lượng khoảng 15% của vệ tinh Mimas, vệ tinh có hình elip bé nhất được biết tới. Hố va chạm lớn nhất trên vệ tinh Hyperion thì có đường kính xấp xỉ 121,57 km (75,54 dặm)[Chuyển đổi: Số không hợp lệ] và sâu 10,2 km (6,3 dặm)[Chuyển đổi: Số không hợp lệ]. Một lời giải thích có khả năng cho hình dạng bất thường đó là vệ tinh Hyperion là một mảnh vỡ của một thiên thể lớn hơn bị vỡ vụn bởi một vụ va chạm lớn trong quá khứ xa xôi.[12] Một Hyperion nguyên thủy có thể có đường kính vào khoảng 350–1.000 km (220–620 dặm).[13] Trải qua khoảng 1.000 năm, vật phóng ra từ một vụ vỡ vụn giả sử của Hyperion đã có tác động lên vệ tinh Titan ở tốc độ chậm, gây tích lũy volatile ở trong bầu khí quyển của vệ tinh Titan.[13]

Hình ảnh màu thực của vệ tinh Hyperion, được chụp bởi tàu vũ trụ Cassini.

Cấu tạo

Giống như hầu hết các vệ tinh tự nhiên khác của Sao Thổ, Khối lượng riêng thấp của vệ tinh Hyperion chỉ ra rằng nó được tạo phần lớn bởi nước đá với chỉ một lượng nhỏ đá. Các nhà khoa học nghĩ rằng vệ tinh Hyperion có thể tương tự với một đống đá vụn phát triển dần lên quanh một hạt nhân một cách lỏng lẻo trong cấu tạo vật lý của nó. Tuy nhiên, không giống với hầu hết các vệ tinh của Sao Thổ, vệ tinh Hyperion có suất phản chiếu thấp (0.2–0.3), chỉ ra rằng là nó được bao phủ bởi ít nhất một lớp mỏng vật chất tối. Đây có thể là vật chất từ vệ tinh Phoebe (thứ tối hơn nhiều) mà đi qua vệ tinh Iapetus. Vệ tinh Hyperion có màu đỏ hơn so với vệ tinh Phoebe và gần giống với màu vật chất tối trên vệ tinh Iapetus.

Hyperion có độ rỗng vào khoảng 0,46.[5]

Đặc điểm bề mặt

Voyager 2 đi qua hệ thống Sao Thổ, nhưng chỉ chụp vệ tinh Hyperion từ một khoảng cách nhất định. Nó thấy được các hố va chạm đơn độc và một gờ lồi lớn, nhưng không thể dựng lên được kết cấu của bề mặt của vệ tinh Hyperion. Những hình ảnh ban đầu từ tàu bay theo quỹ đạo Cassini đã gợi ra một vẻ bề ngoài khác thường, nhưng phải tới đợt bay ngang qua được định sẵn đầu tiên của tàu Cassini vào ngày 25 tháng 9 năm 2005 thì sự lạ lùng của Hyperion mới được tiết lộ toàn bộ.

Bề mặt của vệ tinh Hyperion được bao phủ bởi những hố va chạm sâu và có rìa sắc nét khiến cho nó có vẻ ngoài của một con bọt biển khổng lồ. Vật chất tối lấp đầy đáy của mỗi hố va chạm. Chất màu đỏ chứa một chuỗi dài gồm carbonhydro và có vẻ rất giống với vật chất tìm thấy ở các vệ tinh Sao Thổ khác, đáng chú ý nhất là vệ tinh Iapetus. Các nhà khoa học quy bề ngoài giống bọt biển khác thường của vệ tinh Hyperion cho sự thật là nó có khối lượng riêng thấp một cách khác thường so với một vật thể lớn. Khối lượng riêng thấp khiến vệ tinh Hyperion khá rỗ, với một trọng lực bề mặt yếu. Những đặc điểm này có nghĩa là những vật thể va chạm có xu hướng đè nén bề mặt hơn là đào xới bề mặt lên, và hầu hết vật chất bị thổi bay khỏi bề mặt thì không bao giờ quay trở lại.[14]

Các phân tích dữ liệu mới nhất có được từ tàu Cassini trong chuyến bay qua vệ tinh Hyperion của nó trong năm 2005 và 2006 cho thấy khoảng 40 phần trăm vệ tinh này là khoảng không trống rỗng. Vào tháng 7 năm 2007, các nhà khoa học đã biết rằng độ rỗng này cho phép các hố va chạm giữ nguyên gần như không thay đổi qua thời gian. Các phân tích mới cũng xác nhận rằng vệ tinh Hyperion được cấu tạo nên chủ yếu bởi nước đá với rất ít đá.[15]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Hyperion (vệ tinh) http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7554/fu... http://www.space.com/12774-saturn-moon-hyperion-ca... http://www.space.com/scienceastronomy/070704_spong... http://adsabs.harvard.edu//full/seri/MNRAS/0008//0... http://adsabs.harvard.edu/abs/1848MNRAS...8...42L http://adsabs.harvard.edu/abs/1848MNRAS...8..195L http://adsabs.harvard.edu/abs/1848MNRAS...9....1B http://adsabs.harvard.edu/abs/1992QJRAS..33..253M http://adsabs.harvard.edu/abs/1997AJ....113.2312F http://adsabs.harvard.edu/abs/2007Natur.448...50T