Khí quyển và khí hậu[ | ]Bài chi tiết: Khí quyển Sao Kim chụp năm 1979 qua bước sóng tử ngoại từ tàu Pioneer Venus Orbiter.Quang phổ hấp thụ của một khí hỗn hợp tương đương với khí quyển Trái Đấtvà quang phổ khí quyển Sao Kim dựa trên dữ liệu từ HITRAN trên Website. Màu lục – hơi nước, đỏ – cacbon dioxide, WN – (chú ý: những màu khác có ý nghĩa khác, số sóng thấp hơn về bên phải, cao hơn về bên trái.

Sao Kim có khí quyển rất dày, chứa chủ yếu và lượng nhỏ . Khối lượng khí quyển của hành tinh này lớn gấp 93 lần so với khối lượng khí quyển của Trái Đất, trong khi áp suất bề mặt cao gấp 92 so với của Trái Đất—áp này tương đương với độ sâu gần bằng 1 kilômét tính từ bề mặt đại dương trên Trái Đất. Khối lượng riêng/mật độ của không khí tại nơi gần bề mặt bằng 65 kg/m³ (bằng 6,5% của nước). Khí quyển giàu CO2, cùng với đám mây dày , tạo ra mạnh nhất trong các hành tinh trong Hệ Mặt Trời, với nhiệt độ tại bề mặt ít nhất bằng 462 °C. Điều này khiến cho bề mặt của Sao Kim nóng hơn so với của , với nhiệt độ bề mặt cực tiểu −220 °C và cực đại bằng 420 °C, ngay cả khi khoảng cách từ Sao Kim đến Mặt Trời gần bằng hai lần khoảng cách đó đến Sao Thủy và do vậy hành tinh này chỉ nhận được khoảng 25% năng lượng bức xạ Mặt Trời so với năng lượng Sao Thủy nhận được. Do vậy người ta thường miêu tả bề mặt Sao Kim là địa ngục nóng rực. Nhiệt độ này thậm chí còn cao hơn nhiệt độ cần thiết trong một số quá trình .

Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy hàng tỷ năm trước khí quyển của Sao Kim từng khá giống với khí quyển Trái Đất hơn so với ngày nay, và một số người giả thuyết đã tồn tại nước lỏng trên bề mặt hành tinh, nhưng sau chu kỳ từ 600 triệu đến vài tỷ năm, hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát (runaway greenhouse effect) khiến bốc hơi hoàn toàn lượng nước này, và sinh ra lượng khí nhà kính tới mức giới hạn trong bầu khí quyển của nó. Mặc dù những điều kiện vật lý trên hành tinh không còn thích hợp để duy trì những dạng sống nguyên thủy như của Trái Đất nhưng có thể trước đây chúng đã từng tồn tại, và khả năng có những dạng sống bậc thấp tồn tại trong trung tầng và thượng tầng khí quyển vẫn chưa bị bác bỏ.

Quán tính nhiệt (thermal inertia) và sự truyền nhiệt bởi gió trong khí quyển gần bề mặt cho thấy nhiệt độ bề mặt Sao Kim không biến đổi lớn giữa phía ngày và đêm, cho dù hành tinh có tốc độ tự quay cực thấp. Tốc độ gió gần bề mặt là thấp, thổi với vận tốc vài kilômét trên giờ, nhưng do mật độ khí quyển gần bề mặt cao, luồng gió tác động một lực lớn lên những chướng ngại vật nó thổi qua, và vận chuyển bụi và đá nhỏ đi khắp bề mặt hành tinh. Chỉ riêng điều này cũng khiến cho con người đi bộ trên bề mặt hành tinh này cũng rất khó khăn, ngay cả khi nhiệt độ, áp suất và sự thiếu hụt oxy không còn là một vấn đề.

Bên trên tầng khí quyển CO2 đậm đặc là những lớp mây chứa chủ yếu và những giọt . Những đám mây này phản xạ và tán xạ khoảng 90% ánh sáng Mặt Trời đẩy ngược chúng vào không gian , và ngăn cản các nhà khoa học quan sát bề mặt hành tinh này. Các đám mây vĩnh cửu bao phủ toàn bộ Sao Kim có nghĩa rằng mặc dù Sao Kim gần Mặt Trời hơn so với Trái Đất, bề mặt hành tinh không được chiếu sáng nhiều. Những cơn gió mạnh ở những đám mây trên cao với vận tốc 300 km/h có thể thổi đi vòng quanh hành tinh trong thời gian từ bốn đến năm ngày. Những cơn gió trong khí quyển Sao Kim có tốc độ cao gấp 60 lần tốc độ tự quay của hành tinh này, trong khi đó những cơn gió mạnh nhất trên Trái Đất có tốc độ chỉ bằng 10% đến 20% tốc độ tự quay của nó.

trong khí quyển Sao Kim rất hữu hiệu; nó duy trì sự không đổi của nhiệt độ khí quyển không những giữa phía ngày và đêm mà còn giữa vùng xích đạo và hai vùng cực. của Sao Kim nhỏ (ít hơn 3 độ, so với 23 độ của Trái Đất) cũng là một nguyên nhân làm sự biến đổi nhiệt độ theo mùa của hành tinh là rất nhỏ. Sự biến đổi rõ rệt của nhiệt độ chỉ xảy ra theo độ cao. Năm 1995, tàu Magellan chụp được ảnh những vùng có độ phản xạ cao tại đỉnh của các ngọn núi cao nhất mà tại những vùng này có phân bố những chất có tính phản xạ như tuyết ở trên Trái Đất. Các nhà khoa học lập luận rằng chất này hình thành trong quá trình tương tự như tuyết, mặc dù trong điều kiện nhiệt độ rất cao. Quá nhiều chất bay hơi ngưng tụ trên gần bề mặt sẽ đẩy khí bay lên và bị lạnh đi hình thành tại những nơi cao hơn, và tại đây chúng lại rơi xuống như mưa. Các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác chất này là gì, nhưng có thể là cho tới chì sunfit ().

Các đám mây trên Sao Kim cũng phóng tia nhiều như trên Trái Đất. Sự tồn tại của sét đã gây tranh cãi khi lần đầu tiên tàu Venera của Liên Xô phát hiện ra những chớp sáng này. Năm 2006–07 tàu chụp được rõ ràng sóng điện từ, dấu hiệu cho thấy có tia sét. Hình ảnh xuất hiện rời rạc của chúng cho thấy những tia sét này đi kèm với hoạt động của thời tiết. Tốc độ tia sét bằng ít nhất một nửa của nó trên Trái Đất. Năm 2007, tàu Venus Express phát hiện ra hai xoáy khí quyển khổng lồ tồn tại ở cực nam hành tinh.

Một khám phá khác từ tàu Venus Express trong năm 2011 đó là có một tầng ở trên cao khí quyển của Sao Kim.

Ngày 29 tháng 1 năm 2013, các nhà khoa học thông báo của Sao Kim thổi hướng ra ngoài theo cách tương tự như "đuôi các hạt ion phóng ra từ một dưới những điều kiện tương tụ."

Tháng 12 năm 2015, và ở mức độ thấp hơn vào tháng 4 và tháng 5 năm 2016, các nhà nghiên cứu làm việc trong sứ mệnh của đã quan sát thấy những gợn sóng hình cánh cung trong bầu khí quyển Sao Kim. Đây được coi là bằng chứng trực tiếp về sự tồn tại có khả năng của (gravity waves - không được nhầm lẫn với (gravitational waves)) cố định lớn nhất trong .

Tuy Sao Kim không có các mùa, nhưng vào năm 2019, các nhà thiên văn đã xác định được sự biến đổi theo chu kỳ trong việc hấp thụ của khí quyển hành tinh này, có thể là do các hạt hấp thụ bay lơ lửng trên các đám mây phía bên trên. Sự biến đổi này gây ra những thay đổi khả quan về tốc độ gió trên Sao Kim và chúng dường như có chuyển biến tăng giảm theo thời gian, với chu kỳ 11 năm của .

Từ trường và lõi hành tinh[ | ]So sánh kích cỡ bốn hành tinh: , Sao Kim, , và với màu thực.

Năm 1967, tàu Venera-4 phát hiện ra Sao Kim yếu hơn nhiều so với của Trái Đất. Từ trường này cảm ứng bởi tương tác giữa tầng điện ly và gió Mặt Trời, hơn là bởi chu trình trong lõi hành tinh giống như từ trường của Trái Đất. Từ quyển cảm ứng nhỏ của Sao Kim không thể bảo vệ bầu khí quyển của nó tránh khỏi sự bắn phá của các . Bức xạ này cũng là một trong các nguyên nhân gây ra sự phóng điện tia sét giữa các đám mây.

Các nhà khoa học đã ngạc nhiên khi Sao Kim không có từ trường mạnh (từ trường Sao Kim gần như bằng 0) khi nó có cùng kích cỡ với Trái Đất, và họ cũng đã nghĩ nó cũng có một lõi nóng chảy-yếu tố quan trọng trong lý thuyết dynamo. Lý thuyết dynamo có ba yếu tố chính: Đó là phải có một chất lỏng , quay, và chuyển động . Lõi hành tinh có khả năng dẫn điện và trong khi hành tinh tự quay rất chậm, các mô phỏng trên máy tính cho thấy nó vẫn đủ để tạo ra sự quay cần thiết trong thuyết dynamo. Từ đây chúng ta có thể thấy dynamo không hoạt động bởi vì không có sự đối lưu trong lõi hành tinh. Trên Trái Đất, sự đối lưu xuất hiện trong lớp vật liệu dạng lỏng phủ bên ngoài lõi có tính đối lưu bởi vì đáy của lớp phủ nóng hơn phía bên trên gần bề mặt. Trên Sao Kim, sự kiện tái tạo bề mặt toàn cầu có thể làm tắt sự kiến tạo mảng và dẫn đến giảm thông lượng nhiệt truyền qua lớp vỏ. Điều này làm nhiệt độ lớp phủ tăng, do đó làm giảm thông lượng nhiệt qua lõi hành tinh. Kết quả là, không có quá trình dynamo địa hành tinh để sinh ra từ trường. Thay vào đó, năng lượng nhiệt từ lõi làm nóng lại lớp vỏ.

Các nhà khoa học nêu ra có một khả năng Sao Kim không có lõi cứng bên trong, hoặc hiện tại lõi của nó không còn quá trình tiêu tán nhiệt, do vậy toàn bộ phần vật chất lỏng quay lõi có nhiệt độ xấp xỉ bằng nhau. Một khả năng khác đó là lõi của nó đã hoàn toàn hóa rắn. Trạng thái của lõi phụ thuộc cao vào độ tập trung của , mà cho tới nay các nhà khoa học chưa biết được giá trị này.

Từ quyển rất yếu bao quanh Sao Kim có nghĩa là gió Mặt Trời tương tác trực tiếp với tầng thượng quyển của hành tinh. Tại đây, các ion hiđrô và oxy liên tục được sinh ra từ sự phân ly các phân tử trung hòa do tác động của . Tiếp đó gió Mặt Trời cung cấp năng lượng đủ lớn giúp cho những ion này có vận tốc đủ để thoát ra khỏi của hành tinh. Sự mất mát này dẫn đến kết quả lượng ion các nguyên tố nhẹ như hiđrô, heli, và oxy liên tục giảm đi, trong khi các phân tử khối lượng lớn hơn như cacbon dioxide vẫn nằm lại trong khí quyển hành tinh. Sự xói mòn khí quyển hành tinh bởi gió Mặt Trời dẫn đến khí quyển mất đa số lượng nước trong suốt lịch sử hàng tỷ năm của hành tinh này. Quá trình này cũng làm tăng tỷ lệ so với hiđrô trong tầng thượng quyển cao gấp 150 lần của tỷ số này ở tầng dưới của khí quyển.

Quỹ đạo và sự tự quay[ | ]Hình minh họa quỹ đạo Sao Kim từ 1/1/2008 đến 1/1/2009 quay quanh Mặt Trời khoảng 108 triệu kilômét (khoảng 0.7 ) và hoàn thành xong một chu kỳ quỹ đạo mỗi 224,65 ngày. Venus là hành tinh thứ hai từ Mặt Trời và quỹ đạo quanh mặt trời ít hơn 1.6 lần (đường bay màu vàng) so với 365 ngày của Trái Đất (đường bay màu xanh)Quỹ đạo và vị trí của Sao Kim cách đều khoảng 10 ngày Trái Đất trong khoảng thời gian 0 đến 250 ngày. Trên hình vẽ này, Sao Kim có chiều tự quay quanh trục cùng chiều kim đồng hồ và quay quanh Mặt Trời theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.Minh họa sự tự quay của hành tinh.

Quỹ đạo Sao Kim quanh Mặt Trời có khoảng cách trung bình bằng 0,72 (108.000.000 ; 67.000.000 ), và hoàn thành một chu kỳ quỹ đạo khoảng 224,65 ngày. Mặc dù , quỹ đạo Sao Kim có dạng gần tròn nhất, với nhỏ hơn 0,01. Các mô phỏng động lực học về quỹ đạo sơ khai của đã chỉ ra rằng trong quá khứ độ lệch tâm quỹ đạo của Sao Kim có thể đã lớn hơn đáng kể, đạt giá trị cao tới 0,31 và có thể gây tác động đến quá trình phát sinh ban đầu. Do Sao Kim nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời, có một vị trí của hành tinh đó là giao hội trong, khi đó khoảng cách giữa nó với Trái Đất là khoảng cách ngắn nhất từ Trái Đất đến các hành tinh khác với giá trị 41 triệu km. Trung bình, hai hành tinh đạt đến vị trí giao hội trong khoảng thời gian cách nhau 584 ngày. Do hiện nay độ lệch tâm quỹ đạo của Trái Đất đang giảm dần, khoảng cách cực tiểu này sẽ tăng nhiều hơn trong hàng chục nghìn năm tới. Từ năm 1 tới 5383, đã và sẽ có tổng cộng 526 lần tiếp cận với khoảng cách nhỏ hơn 40 triệu km; sau đó không có một lần nào với khoảng cách nhỏ hơn 40 triệu km trong vòng 60.158 năm. Trong thời gian có độ lệch tâm quỹ đạo lớn hơn, Sao Kim có thể đến gần Trái Đất với khoảng cách bằng 38,2 triệu km.

Mọi hành tinh trong Hệ Mặt Trời quay trên quỹ đạo theo chiều ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên cực bắc của Mặt Trời. Hầu hết các hành tinh có chiều tự quay quanh trục của nó theo chiều ngược chiều kim đồng hồ, nhưng Sao Kim lại quay quanh trục cùng chiều kim đồng hồ (gọi là ) với khoảng thời gian 243 ngày Trái Đất—tốc độ tự quay chậm nhất của mọi hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Do vậy một "ngày" (thời gian sao-sidereal day) trên Sao Kim dài hơn một "năm" của Sao Kim (243 ngày so với 224,7 ngày Trái Đất). Tại đường xích đạo Sao Kim, tốc độ tự quay của nó bằng 6,5 km/h, trong khi tốc độ quay tại xích đạo của Trái Đất bằng 1.670 km/h. Các nhà khoa học cũng nhận thấy tốc độ tự quay của Sao Kim đã chậm đi 6,5 phút trên một "ngày" Sao Kim kể từ khi tàu Magellan tới hành tinh tháng 10 năm 1990. Bởi vì sự quay nghịch hành, độ dài một (solar day) trên Sao Kim ngắn hơn nhiều ngày sao (sidereal day), bằng 116,75 ngày Trái Đất (ngày mặt trời của Sao Kim ngắn hơn ngày mặt trời của Sao Thủy bằng 176 ngày Trái Đất); một năm Sao Kim bằng 1,92 ngày mặt trời Sao Kim. Nếu một người có thể đứng trên Sao Kim và bầu khí quyển khá loãng, anh/chị ta sẽ thấy Mặt Trời mọc ở đằng tây và lặn ở đằng đông.

Sao Kim có thể đã hình thành từ một với chu kỳ quay và độ nghiêng trục quay khác, và nó đạt đến trạng thái hiện tại bởi vì sự thay đổi tốc độ sự tự quay một cách hỗn loạn do nhiễu loạn giữa các hành tinh và hiệu ứng thủy triều tác dụng lên khí quyển dày đặc của nó, sự thay đổi trở thành đáng kể sau thời gian hàng tỷ năm lịch sử. Chu kỳ tự quay của Sao Kim thể hiện trạng thái cân bằng giữa hiện tượng khóa thủy triều do ảnh hưởng của Mặt Trời, có xu hướng làm chậm sự tự quay của hành tinh, và bởi hiện tượng thủy triều trong khí quyển hành tinh do tác động nhiệt của bức xạ năng lượng Mặt Trời làm nóng bầu khí quyền dày của hành tinh trong quá khứ. Một điểm kỳ lạ giữa chu kỳ quỹ đạo và chu kỳ tự quay của Sao Kim đó là khoảng thời gian trung bình 584 ngày giữa hai lần tiếp cận gần nhau với Trái Đất bằng gần như chính xác 5 ngày mặt trời Sao Kim. Tuy nhiên, giả thuyết cộng hưởng quỹ đạo và sự tự quay của Sao Kim với Trái Đất đã bị bác bỏ.

Sao Kim không có vệ tinh tự nhiên, mặc dù hiện tại đang có mối liên hệ giả quỹ đạo với hành tinh này. Bên cạnh giả vệ tinh này, nó cũng có hai vật thể cùng quay trên quỹ đạo, 2001 CK32 và 2012 XE133. Trong thế kỷ XVII, nhà thiên văn công bố ông đã phát hiện ra một vệ tinh quay quanh Sao Kim, mà ông đặt tên là Neith và đã có nhiều cố gắng quan sát và công bố trong suốt 200 năm sau đó, nhưng đa số những phát hiện kiểu này là do nhầm lẫn vệ tinh giả thuyết với một ở xa khi Sao Kim đến gần nó. Trong một mô hình nghiên cứu của Alex Alemi David Stevenson năm 2006 về Hệ Mặt Trời sơ khai tại cho thấy Sao Kim có thể đã từng có ít nhất một Mặt Trăng hình thành từ sự va chạm giữa nó và một thiên thể khác hàng tỷ năm trước. Khoảng thời gian 10 triệu năm sau cú va chạm, theo nghiên cứu của họ, một vụ va chạm khác xảy ra làm đảo ngược hướng tự quay của hành tinh và làm cho vệ tinh tự nhiên của Sao Kim dần dần theo thời gian tiến về phía hành tinh và cuối cùng va chạm vào Sao Kim. Nếu cú va chạm sau sinh ra một Mặt Trăng khác, nó cũng sẽ bị rơi và hấp thụ theo như cách của vệ tinh trước. Một phương án giải thích khác, do ảnh hưởng hấp dẫn thủy triều rất mạnh của Mặt Trời dẫn đến sự mất ổn định trong quỹ đạo của vệ tinh quay quanh Sao Kim hoặc Sao Thủy, nên theo thời gian hai hành tinh này hoặc hút và va chạm với vệ tinh hoặc vệ tinh bay thoát khỏi lực hút hấp dẫn của chúng.

-------------------------------------------------------------------------

VOTE cho toy coi