Chào ngày mới 13 tháng 3

CamcoDienBienPhu.jpg
CNM365. Chào ngày mới 13 tháng 3. Wikipedia Ngày này năm xưa. Năm 1954 – Quân Việt Minh tấn công cứ điểm Him Lam, mở đầu chiến dịch Điện Biên Phủ. Năm 1945Campuchia tuyên bố độc lập.  Năm 1822 – ngày sinh Phan Huy Ích, nhà văn hóa, chính khách Việt Nam (sinh năm 1750)

13 tháng 3

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Ngày 13 tháng 3 là ngày thứ 72 (73 trong năm nhuận) trong lịch Gregory. Còn 293 ngày trong năm.

« Tháng 3 năm 2015 »
CN T2 T3 T4 T5 T6 T7
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31

Mục lục

Sự kiện

Sinh

Mất

Ngày lễ và kỷ niệm

Tháng 1 | Tháng 2 | Tháng 3 | Tháng 4 | Tháng 5 | Tháng 6 | Tháng 7 | Tháng 8 | Tháng 9 | Tháng 10 | Tháng 11 | Tháng 12

Tham khảo

Chào ngày mới 13 tháng 3

Tập tin:Uranus voyger2 false color.jpg
CNM365 Chào ngày mới 13 tháng 3 Wikipedia Ngày này năm xưa.  Năm 1781 – Nhà thiên văn học người Anh gốc Đức William Herschel quan sát thấy sao Thiên Vương (hình) khi ông đang ở trong vườn nhà tại Somerset, Anh. Năm 1881 – Hoàng đế Aleksandr II của Nga thiệt mạng do thương tích sau một nỗ lực ám sát bằng bom trên đường phố kinh đô Sankt-Peterburg. Năm 1940Chiến tranh Liên Xô-Phần Lan kết thúc khi lệnh ngừng bắn có hiệu lực, một ngày sau khi hiệp định hòa bình chính thức được ký kết tại Moskva.  Năm 1954Chiến tranh Đông Dương: Quân đội Nhân dân Việt Nam bắt đầu tiến công quân Liên hiệp Pháp tại thung lũng Mường Thanh, khởi đầu Chiến dịch Điện Biên Phủ.  Năm 1988Đường hầm Seikan được khai trương, đường hầm dưới biển dài nhất thế giới này kết nối hai đảo HonshuHokkaido của Nhật Bản.

Sao Thiên Vương

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Sao Thiên Vương Ký hiệu thiên văn của Sao Thiên Vương.
Sao Thiên Vương do tàu Voyager 2 chụp.
Sao Thiên Vương hiện lên đồng màu qua ảnh chụp của Voyager 2 năm 1986. Màu sắc của nó phản ánh sự có mặt của bụi mờ quang hóa học hiđrocacbon trên cao nằm phía trên các đám mây mêtan, mà những đám mây này nằm trên các đám mây hydrogen sulfide và/hoặc amoniac (bên dưới những đám mây này là những tầng mây không nhìn thấy được với các thành phần khác nhau). Màu lục-lam là do sự hấp thụ của khí mêtan.
Khám phá
Khám phá bởi William Herschel
Ngày khám phá 13 tháng 3, 1781
Đặc trưng quỹ đạo[4][a]
Kỷ nguyên J2000
Viễn điểm quỹ đạo
  • 3.004.419.704 km
  • 20,083 305 26 AU
Cận điểm quỹ đạo
  • 2.748.938.461 km
  • 18,375 518 63 AU
Bán trục lớn
  • 2.876.679.082 km
  • 19,229 411 95 AU
Độ lệch tâm 0,044 405 586
Chu kỳ quỹ đạo
Chu kỳ giao hội 369,66 ngày[2]
Tốc độ vũ trụ cấp 1 6,81 km/s[2]
Độ bất thường trung bình 142,955717°
Độ nghiêng quỹ đạo 0,772556° so với mặt phẳng Hoàng Đạo
6,48° so với xích đạo Mặt Trời
1,02° so với mặt phẳng bất biến[3]
Kinh độ của điểm nút lên 73,989821°
Acgumen của cận điểm 96,541318°
Vệ tinh tự nhiên 27
Đặc trưng vật lý
Bán kính Xích đạo 25.559 ± 4 km
4,007 Trái Đất[5][b]
Bán kính cực 24.973 ± 20 km
3,929 Trái Đất[5][b]
Hình cầu dẹt 0,0229 ± 0,0008[c]
Chu vi 159.354,1 km[6]
Diện tích bề mặt 8,1156×109 km2[6][b]
15,91 Trái Đất
Thể tích 6,833×1013 km3[2][b]
63,086 Trái Đất
Khối lượng (8,6810 ± 0,0013)×1025 kg
14,536 Trái Đất[7]
GM=5 793 939 ± 13 km3/s2
Khối lượng riêng trung bình 1,27 g/cm3[2][b]
Hấp dẫn bề mặt 8,69 m/s2[2][b]
0,886 g
Tốc độ vũ trụ cấp 2 21,3 km/s[2][b]
Chu kỳ tự quay 0,71833 ngày (nghịch hành)
17 h 14 min 24 s[5]
Vận tốc quay tại xích đạo 2,59 km/s
9.320 km/h
Độ nghiêng trục quay 97,77°[5]
Xích kinh cực bắc 17 h 9 min 15 s
257,311°[5]
Xích vĩ cực bắc −15,175°[5]
Suất phản chiếu 0,300 (Bond)
0,51 (hình học)[2]
Nhiệt độ bề mặt min tr b max
Mức 1 bar[9] 76 K
0,1 bar
(Khoảng lặng đối lưu)[10]
49 K 53 K 57 K
Cấp sao biểu kiến 5,9[8] tới 5,32[2]
Đường kính góc 3,3″–4,1″[2]
Khí quyển[10][12][13][d]
Biên độ cao 27,7 km[2]
Thành phần khí quyển (Dưới 1,3 bar)

83 ± 3% Hiđrô (H2)
15 ± 3% Heli
2,3% Mêtan
0,009%
(0,007–0,015%)
Hydrogen deuteride (HD)[11]
Băng:
Amoniac
Nước
Amonium hydrosulfide (NH4SH)
Mêtan (CH4)
Blank.png
Bài viết này có chứa các ký tự đặc biệt. Nếu không được hỗ trợ hiển thị đúng, bạn có thể sẽ nhìn thấy các ký hiệu chấm hỏi, ô vuông, hoặc ký hiệu lạ khác.

Sao Thiên Vươnghành tinh thứ bảy tính từ Mặt Trời; là hành tinh có bán kính lớn thứ ba và có khối lượng lớn thứ tư trong hệ. Sao Thiên Vương có thành phần tương tự như Sao Hải Vương, và cả hai có thành phần hóa học khác so với hai hành tinh khí khổng lồ lớn hơn là Sao MộcSao Thổ. Vì lý do này, các nhà thiên văn thỉnh thoảng phân chúng vào loại hành tinh khác gọi là “hành tinh băng khổng lồ“. Khí quyển của Sao Thiên Vương, mặc dù tương tự như của Sao Mộc và Sao Thổ về những thành phần cơ bản như hiđrôheli, nhưng chúng chứa nhiều “hợp chất dễ bay hơi” như nước, amoniac, và mêtan, cùng với lượng nhỏ các hiđrôcacbon.[10] Hành tinh này có bầu khí quyển lạnh nhất trong số các hành tinh trong Hệ Mặt Trời, với nhiệt độ cực tiểu bằng 49 K (−224 °C). Nó có cấu trúc tầng mây phức tạp, với khả năng những đám mây thấp nhất chứa chủ yếu nước, trong khi mêtan lại chiếm chủ yếu trong những tầng mây phía trên.[10] Ngược lại, cấu trúc bên trong Thiên Vương Tinh chỉ chứa chủ yếu một lõi băng và đá.[9]
Giống như những hành tinh khí khổng lồ khác, Sao Thiên Vương có một hệ thống vành đai, từ quyển, và rất nhiều vệ tinh tự nhiên. Hệ thống Sao Thiên Vương có cấu hình độc nhất bởi vì trục tự quay của hành tinh bị nghiêng rất lớn, gần như song song với mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh. Do vậy cực bắc và cực nam của hành tinh này gần như tại vị trí xích đạo so với những hành tinh khác.[14] Năm 1986, những ảnh chụp của tàu không gian Voyager 2 cho thấy Sao Thiên Vương qua ánh sáng khả kiến hiện lên với một màu gần như đồng nhất mà không có các dải mây hay cơn bão như những hành tinh khí khổng lồ khác.[14] Các nhà thiên văn thực hiện quan sát từ mặt đất phát hiện ra dấu hiệu của sự thay đổi mùa và sự gia tăng hoạt động thời tiết trong những năm gần đây khi nó tiếp cận đến vị trí điểm phân trên quỹ đạo. Tốc độ gió trên Sao Thiên Vương đạt tới 250 mét trên giây (900 km/h).[15]

Lịch sử

Mặc dù đối với những ai tinh tường và bầu trời tối đen vẫn có thể nhìn thấy hành tinh này bằng mắt thường như 5 hành tinh đã biết từ thời cổ đại, Sao Thiên Vương không được người cổ đại phát hiện ra bởi vì nó quá mờ và di chuyển rất chậm trên quỹ đạo.[16] William Herschel thông báo phát hiện ra hành tinh này (lúc đầu ông nghĩ là sao chổi) vào ngày 13 tháng 3 năm 1781, mở rộng hiểu biết của con người ra những vùng xa xôi của Hệ Mặt Trời lần đầu tiên trong lịch sử thiên văn. Sao Thiên Vương cũng là hành tinh đầu tiên được phát hiện bằng kính thiên văn.

Phát hiện

Một số nhà lịch sử khoa học cho rằng Sao Thiên Vương có thể đã từng được nhìn thấy bởi vài người trước khi nó được phát hiện là một hành tinh, nhưng người ta đã coi là một ngôi sao. Ghi chép sớm nhất về việc quan sát thấy nó đó là năm 1690 khi John Flamsteed đã nhìn thấy hành tinh này ít nhất sáu lần, và ông gọi nó là 34 Tauri. Nhà thiên văn Pierre Lemonnier đã quan sát thấy Sao Thiên Vương ít nhất 12 lần từ 1750 đến 1769,[17] bao gồm trong bốn đêm liên tiếp.
William Herschel quan sát thấy hành tinh này vào đêm 13 tháng 3 năm 1781 khi đang ở vườn nhà của ông tại số 19 đường New King ở thị trấn Bath, Somerset, Vương quốc Anh (bây giờ là Bảo tàng thiên văn học Herschel),[18] mặc dù thoạt đầu ông thông báo (ngày 26 tháng 4, 1781) đó là một “sao chổi“.[19] Herschel “say mê thực hiện một loạt các quan sát về thị sai của những ngôi sao cố định”,[20] bằng một kính thiên văn do ông tự thiết kế.
Ông ghi lại trong tạp chí là “Trong điểm tứ phân vị gần sao ζ Tauri (Thiên Quan)… hoặc là một Ngôi sao mờ hoặc có lẽ là một sao chổi”.[21] Ngày 17 tháng 3, ông đã viết, “Tôi lại nhìn vào Sao chổi hoặc một Ngôi sao mờ và thấy rằng nó phải là Sao chổi, bởi vì nó đã thay đổi vị trí”.[22] Khi ông trình bày khám phá của mình tại Hội Hoàng gia, ông tiếp tục nói đó là một sao chổi trong khi cũng ngầm ý nói đó là một hành tinh:[23]

Khi tôi đầu tiên quan sát sao chổi, độ phóng đại của kính thiên văn là 227. Theo kinh nghiệm, tôi biết rằng đường kính của một ngôi sao cố định không phóng lớn tỷ lệ với độ phóng đại cao hơn của kính, nhưng hành tinh thì có; do vậy tôi tăng độ phóng đại của kính thiên văn lên 460 và 932, và thấy rằng đường kính của sao chổi tăng tỉ lệ với độ phóng đại, và như vậy, trên giả thiết nó không phải là một ngôi sao cố định, vì khi tôi so sánh với đường kính của ngôi sao nó đã không tăng theo cùng một tỷ số. Hơn nữa, qua kính thiên văn sao chổi có độ sáng phóng đại nhiều hơn so với lượng ánh sáng mà nó có thể phát ra, nó hiện lên mờ và không rõ với những độ phóng đại lớn này, trong khi đối với những ngôi sao nó vẫn sáng rõ và khác biệt và từ hàng nghìn lần quan sát tôi biết nó vẫn không đổi. Hệ quả đã chỉ ra rằng suy đoán của tôi là chắc chắn, điều này chứng tỏ nó là sao chổi như đã được quan sát sau đó.

Bản sao của kính thiên văn mà Herschel sử dụng để khám phá ra Sao Thiên Vương (Bảo tàng William Herschel, Bath)

Herschel thông báo cho Nhà thiên văn Hoàng gia, Nevil Maskelyne, về khám phá của ông và nhận được thư phúc đáp một cách bối rối từ ông ngày 23 tháng 4: “Tôi không biết phải gọi nó là gì. Nó giống như một hành tinh bình thường chuyển động trên quỹ đạo gần tròn quanh Mặt Trời trong khi sao chổi lại di chuyển trên quỹ đạo có độ lệch tâm lớn. Tôi vẫn chưa nhìn thấy đầu hay đuôi của nó (sao chổi)”.[24]
Trong khi Herschel tiếp tục miêu tả một cách thận trọng vật thể ông mới phát hiện là sao chổi, những nhà thiên văn khác đã bắt đầu nghĩ theo cách khác. Nhà thiên văn Anders Johan Lexell là người đầu tiên tính ra quỹ đạo của thiên thể mới này[25] và kết quả của quỹ đạo gần tròn buộc ông kết luận nó là hành tinh hơn là một sao chổi. Nhà thiên văn Johann Elert BodeBerlin nói về khám phá của Herschel là “một ngôi sao chuyển động có thể nghĩ đó là một hành tinh chưa biết đến tạm thời-như vật thể quay trên quỹ đạo tròn bên ngoài Sao Thổ”.[26] Bode cũng kết luận rằng quỹ đạo gần tròn của nó khiến nó là hành tinh hơn là một sao chổi.[27]
Vật thể mới này sớm được chấp nhận rộng rãi là một hành tinh mới. Cho đến 1783, Herschel đã tự tiếp nhận khẳng định này khi chủ tịch Hội Hoàng gia Joseph Banks nói: “Theo khám phá của nhà thiên văn học hàng đầu châu Âu thì nó hiện lên như là một ngôi sao mới, mà tôi có vinh dự được công bố vào tháng 3 năm 1781, ngôi sao mới đó là một Hành tinh Chính trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.”[28] Để công nhận thành tựu của ông, Vua George III trao cho Herschel một khoản tiền hàng năm là £200 với điều kiện ông sẽ chuyển đến thị trấn Windsor, Berkshire và do vậy Gia đình Hoàng gia sẽ có cơ hội quan sát bầu trời qua kính thiên văn của ông.[29]

Đặt tên

Maskelyne hỏi Herschel “liệu cộng đồng các nhà thiên văn có thể gọi một tên gọi nào đó cho hành tinh của ngài, mà ngài có thể tự đặt tên cho nó, [và] chúng tôi hoàn toàn thừa nhận công lao khám phá ra của ngài.”[30] Đáp lại thỉnh cầu của Maskelyne, Herschel quyết định đặt tên cho thiên thể này là Georgium Sidus (Ngôi sao George), hoặc “Hành tinh George” để vinh danh người bảo trợ mới của ông, vua George III.[31] Ông giải thích quyết định này trong một lá thư gửi Joseph Banks:[28]

Trong thế giới thần thoại của người cổ đại danh hiệu Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ đã được đặt cho các hành tinh, đã trở thành tên theo các vị anh hùng và vị thần. Trong kỷ nguyên triết lý hiện tại nó thật khó để chấp nhận theo cùng một phương pháp và gọi nó là Juno, Pallas, Apollo hay Minerva, cho tên gọi của thiên thể mới. Sự xem xét đầu tiên của bất kỳ một sự kiện đặc biệt nào, dường như là niên biểu của nó: nếu một người trong tương lai được hỏi khi nào thì hành tinh mới nhất được khám phá ra? Họ sẽ đưa ra một câu trả lời là, ‘Trong triều đại của Vua George đệ Tam’.

Đề xuất của Herschel không phổ biến ở bên ngoài Vương quốc Anh, và đã sớm có những tên gọi khác cho hành tinh. Nhà thiên văn Jérôme Lalande đề xuất tên gọi Herschel để vinh danh chính người đã khám phá ra nó.[32] Trong khi nhà thiên văn Erik Prosperin lại đề xuất tên Neptune mà được một số người khác ủng hộ với ý tưởng kỷ niệm chiến thắng của hạm đội Hải quân Hoàng gia Anh trong Cách mạng Mỹ bằng cách đặt tên cho hành tinh mới là Neptune George III hoặc Neptune Great Britain.[25] Bode nêu ra tên Uranus, cách gọi Latin hóa của vị thần bầu trời, Ouranos. Bode lập luận rằng giống như Saturn là cha của Jupiter, hành tinh mới này nên đặt tên theo cha của Saturn.[29][33][34] Năm 1789, một người bạn cùng Viện hàn lâm của Bode là Martin Klaproth đã đặt tên cho nguyên tố ông mới phát hiện ra là “urani” nhằm ủng hộ lựa chọn của Bode.[35] Cuối cùng, đề xuất của Bode đã được sử dụng rộng rãi, và được chính thức công nhận năm 1850 khi Cơ quan Niên giám Hàng hải HM, chuyển cách sử dụng từ tên gọi Georgium Sidus thành Uranus.[33]

Tên gọi

Sao Thiên Vương đặt tên theo vị thần bầu trời của người Hy Lạp cổ Uranus (Tiếng Hy Lạp cổ: Οὐρανός), cha của Cronus (Saturn) và ông của Zeus (Jupiter), trong tiếng Latin viết là “Ūranus”.[36] Nó là hành tinh duy nhất lấy theo tên từ một vị thần trong thần thoại Hy Lạp thay vì trong thần thoại La Mã.
Sao Thiên Vương có hai ký hiệu thiên văn. Ký hiệu được đề xuất đầu tiên là, Uranus's astrological symbol.svg,[e] do Lalande đề xuất đầu tiên năm 1784. Trong một lá thư gửi Herschel, Lalande miêu tả “un globe surmonté par la première lettre de votre nom” (“một quả cầu nằm bên dưới chữ cái đầu trong họ của ngài”).[32] Đề xuất sau đó, Uranus symbol.svg,[f] là biểu tượng lai giữa ký hiệu của Sao HỏaMặt Trời bởi vì Uranus là vị thần của bầu trời trong thần thoại Hy Lạp, mà người ta thường nghĩ đó là sự kết hợp sức mạnh của hai vị thần Mặt Trời và Chiến tranh.[37] Trong tiếng Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, và tiếng Việt, tên gọi của hành tinh thường dịch thành Thiên Vương Tinh (天王星).[38][39]

Quỹ đạo và sự tự quay

Các mùa của Sao Thiên Vương.

Ảnh màu giả cho thấy các dải mây, vành đai, và vệ tinh chụp bởi Hubble qua camera NICMOS ở bước sóng gần hồng ngoại năm 1998.

Chu kỳ quỹ đạo của Sao Thiên Vương bằng 84 năm Trái Đất. Khoảng cách trung bình từ hành tinh đến Mặt Trời xấp xỉ 3 tỷ km (khoảng 20 AU). Cường độ ánh sáng Mặt Trời chiếu lên Sao Thiên Vương bằng 1/400 so với trên Trái Đất.[40] Các tham số quỹ đạo của hành tinh lần đầu tiên được tính ra bởi Pierre-Simon Laplace năm 1783.[41] Theo thời gian, xuất hiện sự sai lệch trong tính toán lý thuyết về quỹ đạo và quan sát thực tế, và vào năm 1841, John Couch Adams lần đầu tiên đề xuất sự sai lệch trong tính toán có thể do lực hút hấp dẫn của một hành tinh chưa được khám phá. Năm 1845, nhà thiên văn học Urbain Le Verrier tự tính ra quỹ đạo của Sao Thiên Vương với giả sử còn có một hành tinh ở bên ngoài Thiên Vương Tinh. Ngày 23 tháng 9 năm 1846, Johann Gottfried Galle thông báo đã quan sát thấy một hành tinh mới, sau này được đặt tên là Sao Hải Vương, ở vị trí gần với vị trí tiên đoán của Le Verrier.[42]
Chu kỳ tự quay của phần cấu trúc bên trong Sao Hải Vương bằng 17 giờ, 14 phút, theo chiều kim đồng hồ (nghịch hành). Giống như trên mọi hành tinh khí khổng lồ, bên trên khí quyển hành tinh có những cơn gió rất mạnh thổi theo hướng tự quay của nó. Ở một số vĩ độ, như khoảng hai phần ba tính từ xích đạo đến cực nam, các đặc điểm nhìn thấy trên khí quyển chuyển động nhanh hơn, với chu kỳ quay ít hơn 14 giờ.[43]

Độ nghiêng trục quay

Sao Thiên Vương có độ nghiêng trục quay bằng 97,77 độ, cho nên trục quay của nó gần song song với mặt phẳng quỹ đạo trong Hệ Mặt Trời. Nguyên nhân này làm cho sự thay đổi theo mùa hoàn toàn khác hẳn so với những hành tinh còn lại. Các hành tinh khác có thể hình dung như một con quay quay trên mặt phẳng trong Hệ Mặt Trời, trong khi Sao Thiên Vương có thể hình dung như là một bánh xe lăn trên quỹ đạo của nó. Gần khoảng thời gian của điểm chí Sao Thiên Vương, một cực của hành tinh hướng về phía Mặt Trời trong khi cực kia hướng theo hướng ngược lại. Chỉ có một vùng rất hẹp quanh xích đạo của nó là trải qua sự biến đổi chu kỳ ngày – đêm rất nhanh, nhưng với Mặt Trời ở bên dưới rất thấp chân trời như đối với các vùng cực trên Trái Đất. Ở nửa còn lại của quỹ đạo, hướng của hai cực thay đổi cho nhau. Mỗi cực được Mặt Trời chiếu sáng liên tục trong 42 năm, sau đó là 42 năm liên tục trong bóng tối.[44] Gần thời gian của điểm phân, Mặt Trời chiếu thẳng vào vùng xích đạo của Sao Thiên Vương và nó có chu kỳ ngày đêm giống như ở trên các hành tinh khác.[45], Sao Thiên Vương đến điểm phân lần gần đây nhất là ngày 7 tháng 12 năm 2007.[46][47]

Bắc bán cầu Năm Nam bán cầu
Điểm đông chí 1902, 1986 Điểm hạ chí
Điểm xuân phân 1923, 2007 Điểm thu phân
Điểm hạ chí 1944, 2028 Điểm đông chí
Điểm thu phân 1965, 2049 Điểm xuân phân

Một hệ quả của sự nghiêng trục quay của hành tinh này là, trung bình trong một năm (84 năm Trái Đất), hai vùng cực nhận được nhiều năng lượng từ Mặt Trời hơn vùng xích đạo. Tuy nhiên, nhiệt độ trung bình của vùng xích đạo cao hơn so với hai vùng cực, do vùng xích đạo liên tục nhận bức xạ Mặt Trời, trong khi vùng cực có tới 42 năm trong bóng tối. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa biết cơ chế thực sự ẩn dưới điều này. Họ cũng chưa biết tại sao trục tự quay của Sao Thiên Vương lại nghiêng kỳ lạ như vậy, nhưng có một giả thiết chung đó là trong giai đoạn hình thành Hệ Mặt Trời, một tiền hành tinh kích cỡ Trái Đất đã va chạm với Sao Thiên Vương, làm lệch trục quay của hành tinh.[48] Khi con tàu Voyager 2 bay qua Sao Thiên Vương năm 1986, cực nam của hành tinh đang hướng trực tiếp về phía Mặt Trời. Các nhà thiên văn học đã định nghĩa cực này là “cực nam” của hành tinh dựa theo định nghĩa trong một hội nghị của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế, rằng cực bắc của một hành tinh hay vệ tinh tự nhiên sẽ là cực chỉ về phía mặt phẳng bất biến của Hệ Mặt Trời (mặt phẳng đi qua khối tâm của Hệ Mặt Trời và vuông góc với vectơ mô men động lượng), bất kể hướng tự quay của hành tinh hay vệ tinh là như thế nào.[49][50] Một cách thuận tiện khác đôi khi sử dụng để định nghĩa cực bắc hay cực nam của vật thể đó là áp dụng quy tắc bàn tay phải trong liên hệ với hướng tự quay của vật thể/hành tinh.[51] Theo cách sử dụng quy tắc này thì “cực bắc” của Sao Thiên Vương đang được chiếu sáng vào năm 1986.

Quan sát

Từ năm 1995 đến 2006, cấp sao biểu kiến của Sao Thiên Vương thay đổi trong khoảng +5,6 và +5,9, và nằm trong giới hạn cho phép quan sát bằng mắt thường với cấp sao +6,5.[8] Đường kính góc của nó có giá trị trong khoảng 3,4 và 3,7 giây cung, so với 16 đến 20 giây cung của Sao Thổ và 32 đến 45 giây cung của Sao Mộc.[8] Tại vị trí xung đối, Sao Thiên Vương có thể nhìn bằng mắt thường trong trời tối, và trở thành mục tiêu quan sát ngay cả ở trong đô thị với kính nhòm.[52] Đối với những kính thiên văn nghiệp dư lớn hơn với đường kính của vật kính từ 15 đến 23 cm, hành tinh hiện lên thành một đĩa nhạt màu lục lam với rìa biên tối (limb darkening) rõ ràng. Với kính thiên văn lớn hơn 25 cm hoặc rộng lớn, chúng ta có thể quan sát thấy các đám mây, một số vệ tinh lớn như TitaniaOberon.[53]

Cấu trúc bên trong

So sánh kích cỡ của Trái Đất và Sao Thiên Vương.

Minh họa cấu trúc bên trong hành tinh.

Khối lượng của Sao Thiên Vương lớn hơn của Trái Đất gần 14,5 lần, và là hành tinh khí khổng lồ nhẹ nhất. Đường kính của nó hơi lớn hơn Sao Hải Vương khoảng 4 lần đường kính Trái Đất. Khối lượng riêng trung bình của nó bằng 1,27 g/cm3 và là hành tinh có mật độ trung bình nhỏ thứ hai, chỉ lớn hơn của Sao Thổ.[5][7] Giá trị này cho thấy nó có thành phần chủ yếu gồm các loại băng, như nước, amoniac, và mêtan.[9] Các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác tổng khối lượng băng bên trong Sao Thiên Vương, do số liệu sẽ khác nhau phụ thuộc vào từng mô hình cấu trúc hành tinh; nó có thể nằm giữa 9,3 đến 13,5 lần khối lượng Trái Đất.[9][54] HiđrôHeli chỉ chứa một phần nhỏ với khối lượng từ 0,5 đến 1,5 M.[9] Phần vật chất còn lại không phải băng có khối lượng 0,5 đến 3,7 M chủ yếu là đá.[9]
Mô hình chuẩn về cấu trúc Sao Thiên Vương chứa ba lớp: một lõi (silicat/sắtnikel) tại tâm, một lớp phủ băng ở giữa và bầu khí quyển chứa khí hiđrô/heli bên ngoài cùng.[9][55] Lõi hành tinh tương đối nhỏ, với khối lượng chỉ bằng 0,55 lần khối lượng Trái Đất và bán kính nhỏ hơn 20% bán kính Sao Thiên Vương; lớp phủ chiếm khối lượng nhiều nhất, với khối lượng xấp xỉ 13,4 M, trong khi tầng khí quyển chỉ chiếm 0,5 lần M và có kích thước mở rộng ít nhất 20% bán kính hành tinh.[9][55] Khối lượng riêng của lõi hành tinh xấp xỉ bằng 9 g/cm3, với áp suất tại tâm bằng 8 triệu bars (800 GPa) và nhiệt độ xấp xỉ 5000 K.[54][55] Lớp phủ băng thực tế không hoàn toàn chứa băng theo nghĩa thông thường, đó là một chất lỏng đặc và nóng gồm nước, amoniac và những hợp chất dễ bay hơi khác.[9][55] Chất lỏng này có độ dẫn điện cao, đôi khi được gọi là đại dương nước–amoniac.[56] Thành phần chủ yếu của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương rất khác so với Sao Mộc và Sao Thổ, hợp chất băng chiếm đa số so với hợp chất khí, và do đó các nhà khoa học còn phân loại hai hành tinh này thành “hành tinh băng đá khổng lồ”. Có thể có một lớp nước ion nơi các phân tử nước bị phân ly thành các ion hiđrô và ôxy, và càng sâu xuống dưới đó là nước ở trạng thái siêu ion (superionic water) trong đó các nguyên tử ôxy kết tụ lại thành mạng tinh thể trong khi các ion hiđrô có thể di chuyển tự do trong dàn tinh thể ôxy.[57]
Tuy mô hình miêu tả ở trên có thể là tiêu chuẩn, nó không phải là duy nhất; có những mô hình khác cũng phù hợp với quan sát. Ví dụ, nếu lượng lớn hiđrô và vật liệu đá trộn lẫn vào lớp phủ băng, tổng khối lượng của phần băng bên trong sẽ thấp hơn, và tương ứng tổng khối lượng đá và hiđrô sẽ cao hơn. Những dữ liệu hiện tại không cho phép khoa học xác định được mô hình cấu trúc hành tinh nào là đúng.[54] Tồn tại cấu trúc chất lỏng bên trong Sao Thiên Vương có nghĩa là hành tinh này không có bề mặt rắn. Khi đi từ bên ngoài vào trong, các chất khí trong bầu khí quyển dần dần chuyển sang pha lỏng khi tiến tới lớp phủ lỏng bên trong.[9] Để thuận tiện, các nhà khoa học hình dung ra một hình phỏng cầu tự quay với định nghĩa nơi có áp suất khí quyển bằng 1 bar (100 kPa) làm “bề mặt” của nó. Sao Thiên Vương có bán kính tại xích đạo và vùng cực lần lượt là 25559 ± 4 và 24973 ± 20 km.[5] Mặt này được sử dụng trong toàn bài viết với định nghĩa độ cao tại mặt này bằng 0.

Nội nhiệt

Nội nhiệt của Sao Thiên Vương dường như thấp hơn so với các hành tinh khác; theo thuật ngữ thiên văn học, nó có thông lượng nhiệt thấp.[15][58] Các nhà thiên văn vẫn chưa hiểu được tại sao nhiệt độ bên trong hành tinh này lại thấp như thế. Sao Hải Vương, là một hành tinh gần giống về đường kính và thành phần, lại phát nhiệt năng vào không gian vũ trụ cao gấp 2,61 lần năng lượng bức xạ mà nó nhận được từ Mặt Trời.[15] Sao Thiên Vương, ngược lại khó có thể phát ra lượng nhiệt nhiều hơn nó nhận được. Tổng năng lượng phát ra từ hành tinh trong bước sóng hồng ngoại gần (như là nhiệt năng) trong phổ bức xạ bằng 1,06 ± 0,08 lần năng lượng Mặt Trời nó hấp thụ qua khí quyển.[10][59] Thực tế, thông lượng nhiệt Sao Thiên Vương chỉ bằng 0,042 ± 0,047 W/m2, thấp hơn cả thông lượng nội nhiệt của Trái Đất bằng 0,075 W/m2.[59] Nhiệt độ thấp nhất đo được trong khoảng lặng tầng đối lưu (tropopause) của Sao Thiên Vương là 49 K (−224 °C), hay nó là hành tinh lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời.[10][59]
Một trong những giả thuyết giải thích cho sự khác biệt này là Sao Thiên Vương đã từng bị va chạm với một tiền hành tinh khối lượng lớn, và cú va chạm đã lấy đi phần lớn nội nhiệt nguyên thủy của nó để lại một lõi lạnh bên trong.[60] Một giả thuyết khác đó là có một lớp ngăn chặn nội nhiệt phát vào không gian tồn tại trong tầng thượng quyển Sao Thiên Vương.[9] Ví dụ, sự đối lưu có thể xảy ra trong một số lớp có thành phần khác nhau, và ngăn cản sự dẫn nhiệt ra bên ngoài hành tinh;[10][59] có khả năng sự đối lưu khuếch tán giữa hai lớp (double diffusive convection) là một yếu tố giới hạn nội nhiệt hành tinh phát ra bên ngoài.[9]

Khí quyển

Tuy không có một bề mặt rắn cụ thể trong Sao Thiên Vương, phần bao phủ chứa các khí bên ngoài mà có thể quan trắc từ xa được các nhà khoa học gọi là khí quyển.[10] Khả năng quan trắc từ xa có thể mở rộng sâu xuống dưới 300 km bên dưới mức 1 bar (100 kPa), ở độ sâu có áp suất khoảng 100 bar (10 MPa) và nhiệt độ bằng 320 K.[61] Khí quyển Sao Thiên Vương có một vành nhật hoa mờ nhạt mở rộng ra bên ngoài tới 2 lần bán kính hành tinh tính từ mặt có mức áp suất 1 bar.[62] Các nhà thiên văn chia khí quyển hành tinh này thành 3 tầng: tầng đối lưu, có cao độ từ −300 đến 50 km và áp suất từ 100 giảm đến 0,1 bar; (10 MPa xuống 10 kPa), tầng bình lưu, có cao độ từ 50 đến 4000 km và áp suất trong 0,1 – 10−10 bar (10 kPa giảm đến 10 µPa), và tầng nhiệt/vành nhật hoa mở rộng từ 4.000 km đến khoảng cách 50.000 km tính từ bề mặt hành tinh.[10] Hành tinh này không có tầng trung lưu.

Thành phần

Thành phần trong khí quyển Sao Hải Vương khác so với những lớp còn lại của hành tinh này, chứa chủ yếu phân tử hiđrôheli.[10] Tỷ lệ mol heli, số nguyên tử heli trên phân tử khí, bằng 0,15 ± 0,03[13] bên trên tầng đối lưu, hay tương đương với tỉ số khối lượng 0,26 ± 0,05.[10][59] Giá trị này rất gần với tỉ số khối lượng của heli trong lúc hình thành Hệ Mặt Trời với tỉ số 0,275 ± 0,01,[63] kết quả này cho thấy heli vẫn chưa rơi xuống dưới hành tinh giống như ở những hành tinh khí khổng lồ khác.[10] Hợp chất nhiều thứ ba có trong khí quyển Sao Thiên Vương là mêtan (CH4).[10] Mêtan có dải vạch hấp thụ nổi bật trong quang phổ ánh sáng khả kiến và gần hồng ngoại (IR) và là nguyên nhân chính hành tinh này hiện lên với màu xanh berin hay xanh lơ.[10] Các phân tử mêtan chiếm khoảng 2,3% khí quyển theo tỷ lệ mol tập trung tại các đám mây mêtan ở áp suất 1,3 bar (130 kPa); lượng này cao hơn lượng cacbon trong Mặt Trời từ 20 đến 30 lần.[10][12][64] Tỉ số trộn[g] của mêtan là thấp trong tầng thượng quyển bởi ở đây có nhiệt độ rất thấp, làm hạ thấp mức bão hòa và khiến nhiều phân tử mêtan bị đóng băng.[65] Các nhà khoa học biết rất ít về các hợp chất ít bay hơi như amoniac, nướchiđrô sunfit ở tầng thấp khí quyển. Có lẽ tỷ lệ của chúng cao hơn so với giá trị của những phân tử này trong Mặt Trời.[10][66] Cùng với mêtan, có một ít lượng các loại hiđrôcacbon đã được phát hiện trong tầng bình lưu của Sao Thiên Vương, mà người ta nghĩ rằng chúng là sản phẩm của chuỗi phản ứng trong đó mêtan bị quang ly do bức xạ tử ngoại (UV) từ Mặt Trời.[67] Các hiđrôcacbon gồm êtan (C2H6), axetylen (C2H2), metyl axetylen (CH3C2H), và diaxetylen (C2HC2H).[65][68][69] Thông qua quang phổ các nhà khoa học cũng phát hiện sự có mặt của hơi nước, COCO2 ở tầng thượng quyển, mà những hợp chất này chỉ có nguồn gốc từ bên ngoài như bụi hoặc sao chổi rơi vào hành tinh.[68][69][70]

Khoảng lặng đối lưu

Tầng đối lưu là tầng thấp nhất và dày đặc nhất của khí quyển, nó được đặ trưng bởi sự giảm nhiệt độ theo độ cao.[10] Nhiệt độ giảm từ 320 K tại mức cao độ −300 km xuống còn 53 K tại cao độ 50 km của tầng đối lưu.[61][64] Nhiệt độ trong vùng lạnh nhất cao hơn của tầng đối lưu (khoảng lặng đối lưu, tropopause) biến đổi trong phạm vi 49 đến 57 K phụ thuộc vào từng vĩ độ hành tinh.[10][58] Tại vùng lặng đối lưu phát ra lượng lớn bức xạ nhiệt bước sóng hồng ngoại xa (trong khoảng 15 µm đến 1 mm), và các nhà khoa học đo được nhiệt độ hữu hiệu của vùng này bằng 59,1 ± 0,3 K.[58][59]
Tầng đối lưu có thể gồm một cấu trúc phức tạp các đám mây; các đám mây nước nằm trong vùng có mức áp suất 50 đến 100 bar (5 đến 10 MPa), đám mây amonium hiđrôsunfit nằm ở mức 20 đến 40 bar (2 đến 4 MPa), các đám mây amoniac hoặc hiđrôsunfit nằm trong khoảng 3 tới 10 bar (0,3 đến 1 MPa) và cuối cùng là những đám mây mà các nhà khoa học nhìn trực tiếp được nằm ở mức áp suất 1 tới 2 bar (0,1 tới 0,2 MPa).[10][12][61][71] Tầng đối lưu là một phần hoạt động mạnh của bầu khí quyển, nơi đây tồn tại gió mạnh, những đám mây sáng màu và sự thay đổi theo mùa.[15]

Tầng thượng quyển

Tầng giữa của khí quyển Sao Thiên Vương là tầng bình lưu, với nhiệt độ nói chung tăng theo độ cao từ 53 K bắt đầu tại khoảng lặng đối lưu đến 800 hoặc 850 K tại nơi tiếp giáp với tầng nhiệt.[62] Nhiệt độ của tầng bình lưu do các phân tử mêtan và hiđrôcacbon hấp thụ bức xạ UV và IR đến từ Mặt Trời,[72] trong đó các hiđrôcacbon hình thành từ quá trình quang ly của mêtan dưới tác dụng của ánh sáng.[67] Năng lượng nhiệt cũng được dẫn từ tầng nhiệt nóng bên trên.[72] Các hiđrôcacbon nằm ở phạm vi cao độ tương đối hẹp giữa 100 và 300 km tương ứng với áp suất 10 giảm tới 0,1 mBar (1000 xuống 10 kPa) và nhiệt độ trong khoảng 75 tới 170 K.[65][68] Những hiđrôcacbon phổ biến nhất là mêtan, axetylen và êtan với tỉ số trộn bằng xấp xỉ 10−7 so với hiđrô. Tỉ số trộn của cacbon mônôxít là cũng giống như thế ở những độ cao này.[65][68][70] Những hiđrôcacbon nặng hơn và cacbon điôxít có tỉ số trộn gấp ba bậc độ lớn so với hiđrôcacbon nhẹ hơn.[68] Tỉ số của nước bằng 7×10-9.[69] Êtan và axetylen có xu hướng ngưng tụ lại trong những vùng lạnh hơn của tầng bình lưu và ở khoảng lặng đối lưu (với mức áp suất dưới 10 mBar) tạo lên những đám mây mờ mịt,[67] đây chính là một phần trong những dải mây xuất hiện trên hình ảnh của Sao Thiên Vương. Độ tập trung của các hiđrôcacbon trong tầng bình lưu bên trên lớp mây mờ mịt nhỏ hơn so với độ tập trung của các hợp chất này trong tầng bình lưu của những hành tinh khí khổng lồ khác.[65][73]
Tầng ngoài cùng của khí quyển Sao Thiên Vương là tầng nhiệt và vành nhật hoa (corona) của hành tinh, chúng có nhiệt độ đồng đều xung quanh 800 đến 850 K.[10][73] Các nhà thiên văn vẫn chưa hiểu nguồn nhiệt năng nào duy trì giá trị nhiệt độ cao như vậy, hoặc là từ nguồn bức xạ nhiệt tia tử ngoại Mặt Trời hoặc là do hoạt động của cực quang cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho tầng ngoài cùng khí quyển. Ảnh hưởng của sự lạnh đi cũng nhỏ do thiếu hụt những hiđrôcacbon trong tầng bình lưu ở mức áp suất trên 0,1 mBar cũng có thể là yếu tố làm cho nhiệt độ của tầng nhiệt cao như thế.[62][73] Ngoài phân tử hiđrô, tầng nhiệt và corona còn chứa rất nhiều nguyên tử hiđrô tự do. Do chúng có khối lượng nhỏ kết hợp với nhiệt độ cao tại tầng này có thể giải thích tại sao vành nhật hoa hành tinh lại mở rộng xa đến 50.000 km hay gấp hai lần bán kính Sao Thiên Vương.[62][73] Vành nhật hoa (corona) mở rộng là một đặc điểm chỉ có ở hành tinh này.[73] Ảnh hưởng của vành này bao gồm nó kéo những hạt nhỏ quay quanh Sao Thiên Vương, dẫn đến suy giảm dần những hạt bụi trong vành đai hành tinh.[62] Tầng nhiệt Sao Thiên Vương, cùng với phần phía trên của tầng bình lưu, tương ứng chính là tầng ion của hành tinh.[64] Quan trắc cho thấy tầng ion nằm ở độ cao từ 2.000 đến 10.000 km.[64] Tầng ion của Thiên Vương Tinh có mật độ dày đặc hơn so với của Sao Thổ và Sao Hải Vương, mà những tầng này xuất hiện từ sự bay lên của những hiđrôcacbon phân bố thưa thớt trong tầng bình lưu của Sao Thổ và Sao Hải Vương.[73][74] Tầng ion của Sao Thiên Vương được duy trì chủ yếu bởi bức xạ UV và mật độ của tầng phụ thuộc vào cường độ hoạt động của gió Mặt Trời.[75] Hoạt động cực quang trên hành tinh là không đáng kể so với của Sao Mộc và Sao Thổ.[73][76]

  • Khí quyển Sao Thiên Vương
  • Biểu đồ nhiệt độ của tầng đối lưu và phía thấp tầng bình lưu của Sao Thiên Vương. Các tầng mây và khói mờ cũng thể hiện ở trong biểu đồ.
  • Tốc độ gió phân bố theo vĩ độ trên Sao Thiên Vương. Hai dải gạch sọc là biên giới của cực nam và cực bắc trong các mùa của hành tinh. Cung màu đỏ là cung đối xứng khớp nhất với dữ liệu quan trắc.

Vành đai hành tinh

Hệ thống vành đai hành tinh chứa đa phần là các hạt phản xạ ánh sáng rất kém, với kích cỡ thay đổi từ vài micrô mét đến vài phần mét.[14] Cho tới nay các nhà khoa học đếm được 13 vành đai trong hệ thống, vành sáng nhất có tên gọi vành ε. Ngoại trừ hai vành, còn lại đều có bề rộng rất hẹp— chúng thường chỉ rộng vài kilômét. Có thể tuổi của hệ thống vành đai còn khá trẻ; và thông qua tính động lực của chúng các nhà khoa học nghĩ rằng chúng không hình thành cùng với giai đoạn hình thành Sao Thiên Vương. Vật chất trong các vành có thể là một phần sót lại của một vệ tinh (hoặc nhiều vệ tinh) đã bị vỡ nát sau những cú va chạm lớn. Từ rất nhiều mảnh vụn bắn ra sau các vụ chạm theo thời gian chỉ còn lại một số nhỏ những hạt bụi hay hòn đá nhỏ tồn tại trên quỹ đạo ổn định và hình thành lên hệ thống vành đai ngày nay.[77][78]
William Herschel từng đoán có khả năng tồn tại vành đai hành tinh quay quanh Sao Thiên Vương vào năm 1789. Nhưng những quan sát sau đó không thể phát hiện ra vành đai nào do chúng quá mờ nhạt và khoảng cách lớn đến hành tinh, và trong vòng hai thế kỷ sau đó không ai đề xuất có tồn tại hệ thống vành đai trên hành tinh này. Mặc dù thế, Herschel đã có ước đoán và miêu tả chính xác về quỹ đạo vành ε, góc của nó khi nhìn từ Trái Đất, nó có màu đỏ, và vị trí biểu kiến của nó thay đổi khi Sao Thiên Vương quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời.[79][80] Hệ thống vành đai được chính thức phát hiện vào ngày 10 tháng 3 năm 1977 bởi James L. Elliot, Edward W. Dunham, và Douglas J. Mink sử dụng Đài quan sát Kuiper đặt trên máy bay. Phát hiện này là tình cờ; do mục đích ban đầu của họ là dựa vào sự kiện Sao Thiên Vương che khuất ngôi sao SAO 158687 nhằm nghiên cứu khí quyển hành tinh này. Khi họ phân tích kết quả quan sát, họ thấy rằng ánh sáng phát ra từ ngôi sao bị che lại trong thời gian ngắn cách quãng 5 lần trước và sau khi hành tinh che khuất ngôi sao. Các nhà thiên văn đã kết luận rằng phải có một hệ thống vành đai hành tinh xung quanh Sao Thiên Vương.[81] Sau đó, họ còn phát hiện thêm bốn vành đai trong hệ thống này.[81] Tàu Voyager 2 chụp ảnh trực tiếp hệ thống vành đai khi nó bay qua hành tinh năm 1986.[14] Voyager 2 cũng phát hiện thêm hai vành mờ nữa mang lại tổng số vành trong hệ thống lúc đó lên 11 vành đai. 1986″ />
Tháng 12 năm 2005, kính thiên văn không gian Hubble chụp được hai vành đai mờ mà trước đó chưa biết. Vành lớn nhất mới phát hiện nằm cách xa hành tinh hai lần so với những vành đai đã biết. Hai vành mới này nằm rất xa hành tinh do vậy các nhà khoa học gọi chúng là hệ thống vành đai bên ngoài. Hubble cũng phát hiện thêm 2 vệ tinh nhỏ, trong số đó vệ tinh Mab có cùng quỹ đạo với vành đai ngoài cùng mới phát hiện. Những vành mới phát hiện nâng tổng số vành đai quay quanh Sao Thiên Vương lên con số 13.[82] Tháng 4 năm 2006, kính thiên văn Keck chụp ảnh những vành đai mới và thu được vành xa nhất có màu xanh lam trong khi vành còn lại có màu đỏ.[83][84] Các nhà khoa học nêu giả thuyết giải thích màu sắc của chúng đó là vành ngoài cùng có màu lục lam là do nó chứa những hạt bụi rất nhỏ của băng nước phát ra từ bề mặt của vệ tinh Mab, chúng đủ nhỏ để tán xạ ánh sáng với bước sóng xanh.[83][85] Ngược lại, những vành đai phía trong lại có màu xám và tối.[83]

  • Vành đai Sao Thiên Vương
  • Ảnh động minh họa quá trình che khuất của Sao Thiên Vương năm 1977. (bấm vào hình để xem)
  • Hệ thống vành đai phức tạp của Sao Thiên Vương, hệ thống vành đai được phát hiện thứ hai trong Hệ Mặt Trời sau sự phát hiện của vành đai Sao Thổ.[77]
  • Cực quang Sao Thiên Vương và vành đai vùng xích đạo của nó, do Hubble chụp. Không như cực quang trên Trái Đất hay Sao Mộc, chúng không nằm ở hai cực của hành tinh do hướng của từ trường hành tinh này lệch ra khỏi vùng cực.

Từ quyển

Từ trường Sao Thiên Vương ghi nhận bởi tàu Voyager 2 năm 1986. S và N tương ứng là cực nam và bắc.

Trước khi Voyager 2 bay qua hành tinh, chưa có một đo lường nào về từ quyển của Sao Thiên Vương, và vì vậy bản chất và tính chất của nó là một bí ẩn. Trước năm 1986, các nhà thiên văn nghĩ rằng từ trường của Sao Thiên Vương phải gióng theo gió Mặt Trời, vì thông thường từ trường hướng theo phương của hai cực hành tinh theo đường Hoàng Đạo.[86]
Dữ liệu tàu Voyager gửi về cho thấy từ trường của hành tinh rất kỳ lạ, bởi vì trục từ trường không đi qua khối tâm của hành tinh, và bởi vì nó nghiêng 59° so với trục tự quay.[86][87] Thực tế lưỡng cực từ bị lệch khỏi tâm hành tinh về phía cực nam một khoảng bằng một phần ba bán kính hành tinh (xem hình bên).[86] Sự lệch hình học này gây ra một từ quyển hành tinh bất đối xứng, với cường độ từ trường tại bề mặt của bán cầu nam thấp bằng 0,1 gauss (10 µT), trong khi bán cầu bắc có giá trị cao tới 1,1 gauss (110 µT).[86] Cường độ trung bình tại bề mặt hành tinh bằng 0,23 gauss (23 µT).[86] Để so sánh, từ trường Trái Đất mạnh gần ở các cực từ của nó, và “xích đạo từ” gần song song với xích đạo địa lý của Trái Đất.[87] Mô men lưỡng cực từ của từ trường Sao Thiên Vương bằng 50 lần so với của Trái Đất.[86][87] Sao Hải Vương cũng có từ trường lệch hình học và nghiêng tương tự như của Thiên Vương Tinh, gợi ra rằng có thể đây là đặc điểm chung của các hành tinh băng đá khổng lồ.[87] Có một giả thuyết giải thích cho từ trường của hành tinh, đó là không giống như từ trường của các hành tinh đất đá và hành tinh khí khổng lồ, mà sinh ra từ sự hoạt động dynamo của lõi, từ trường của các hành tinh băng đá khổng lồ là do chuyển động của những lớp phủ tương đối nông, ví dụ trong đại dương nước–amoniac.[56][88]
Mặc dù có sự lệch kỳ lạ như vậy, những đặc điểm khác của từ quyển cũng giống như đối với các hành tinh khác: nó có một vùng sốc hình cung (bow shock) nằm phía trước Sao Thiên Vương ở khoảng cách 23 lần bán kính hành tinh, vùng tiếp giáp giữa từ quyển và gió Mặt Trời (magnetopause) nằm ở khoảng cách 18 lần bán kính Sao Thiên Vương, hành tinh cũng có đuôi từ (magnetotail) đầy đủ và vành đai bức xạ.[86][87][89] Trên tổng thể, cấu trúc của từ trường Sao Thiên Vương khác so với của Sao Mộc nhưng khá giống với của Sao Thổ.[86][87] Đuôi từ của hành tinh kéo dài ra sau nó hàng triệu kilômét và có hình xoắn ốc.[86][90]
Trong từ quyển Sao Thiên Vương có các hạt tích điện: protonelectron với một lượng nhỏ ion H2+.[87][89] Các nhà khoa học không phát hiện ra những ion nặng hơn. Đa số những ion này có lẽ hình thành từ vành nhật hoa khí quyển nóng của hành tinh.[89] Năng lượng của ion và electron có thể cao tới lần lượt 4 và 1,2 MeV.[89] Mật độ của những ion năng lượng thấp hơn (dưới 1 keV) ở bên trong từ quyển là 2 cm−3.[91] Sự phân bố của những hạt ion bị ảnh hưởng mạnh bởi các vệ tinh Sao Thiên Vương khi chúng quét qua từ quyển để lại một khoảng trống dễ nhận ra.[89] Thông lượng của các hạt ion đủ cao để làm tối hoặc phong hóa không gian (space weathering) bề mặt các vệ tinh “khá nhanh” trong 100.000 năm nếu tính theo thang thời gian thiên văn học.[89] Đây có thể là nguyên nhân làm đa số bề mặt các vệ tinh và vành đai của Sao Thiên Vương có màu tối.[78] Hành tinh cũng có hiện tượng cực quang, hiện lên với những cung sáng ở gần hai vùng cực từ.[73] Không giống như Sao Mộc, cực quang của Sao Thiên Vương dường như nhỏ không có ảnh hưởng đến mức cân bằng năng lượng của tầng nhiệt hành tinh.[76]

Khí hậu

Bán cầu nam của Sao Thiên Vương theo xấp xỉ màu thực tế (trái) và trong bước sóng ngắn hơn (phải), cho thấy các dải mây mờ và “mũ” khí quyển ở vùng cực, chụp bởi Voyager 2.

Quan sát qua bước sóng tử ngoại và khả kiến, khí quyển Sao Thiên Vương hiện lên gần như đồng đều so với sự hoạt động mãnh liệt trong khí quyển của những hành tinh khí khổng lồ khác, ngay cả như Sao Hải Vương, một hành tinh có nhiều đặc tính cấu trúc và thành phần giống với nó.[15] Khi tàu Voyager 2 bay qua Sao Thiên Vương năm 1986, nó quan sát được tổng cộng 10 đám mây trên khí quyển hành tinh.[14][92] Một cách giải thích cho sự tĩnh lặng trong khí quyển hành tinh đó là nội nhiệt của Sao Thiên Vương dường như thấp hơn hẳn so với những hành tinh khác. Con tàu ghi lại được nhiệt độ thấp nhất trong khoảng lặng đối lưu (tropopause) bằng 49 K, và nó là hành tinh lạnh nhất trong Hệ Mặt Trời, lạnh hơn cả Sao Hải Vương cho dù hành tinh này xa Mặt Trời hơn rất nhiều so với Sao Thiên Vương.[10][59]

Cấu trúc dải khí quyển, gió và mây

Năm 1986 Voyager 2 tìm thấy bán cầu nam đang được chiếu ánh sáng Mặt Trời có thể chia thành hai vùng: vùng chỏm khí quyển ở cực nam có màu sáng (đỏ thẫm) và những dải tối về phía xích đạo (xem hình bên phải).[14] Biên giới giữa hai vùng nằm ở vĩ độ khoảng −45 độ. Một dải hẹp chia tách nằm ở vĩ độ từ −45 và −50 độ (màu trắng) là đặc điểm lớn sáng nhất trên bán cầu được chiếu sáng của hành tinh.[14][93] Nó được gọi là “vòng” (collar) phương nam. Chỏm cực và vòng có thể là những vùng đậm đặc của mây mêtan nằm ở cao độ có áp suất từ 1,3 đến 2 bar (xem ở trên).[94] Bên cạnh cấu trúc lớn của những dải khí quyển, Voyager 2 đã quan sát thấy 10 đám mây sáng nhỏ, đa số nằm cách vài độ về phía bắc so với vòng sáng.[14] Nhưng nhìn chung Sao Thiên Vương dường như là hành tinh chết không còn hoạt động khí quyển khi quan sát năm 1986. Nhưng cũng bởi vì Voyager 2 chỉ quan sát được bán cầu nam hành tinh và các nhà khoa học không thể biết khí quyển ở bán cầu bắc như thế nào. Vào đầu thể kỷ 21, khi vùng bán cầu bắc bắt đầu được Mặt Trời chiếu sáng, kính thiên văn không gian Hubble (HST) kính thiên văn Keck bắt đầu thực hiện quan sát và các nhà khoa học đã không nhìn thấy chỏm cực khí quyển hay vòng sáng ở bán cầu bắc.[93] Do vậy Sao Thiên Vương hiện lên bất đối xứng trong cấu trúc khí quyển: những vùng sáng nằm gần cực nam và vùng tối đều nằm ở phía bắc tính từ vòng sáng phương nam (bao gồm cả vùng xích đạo tối).[93] Năm 2007, khi Sao Thiên Vương đến vị trí điểm phân, vòng sáng phương nam (collar) hầu như biến mất, trong khi đó có một vòng mờ phương bắc xuất hiện ở vĩ độ 45 độ.[95]

Các nhà thiên văn quan sát thấy vết tối đầu tiên trên Sao Thiên Vương. Ảnh chụp bởi camera ACS của kính thiên văn HST năm 2006.

Trong thập niên 1990, số lượng các đám mây sáng tăng lên đáng kể một phần nhờ kỹ thuật quan sát và chụp ảnh phân giải cao.[15] Đa số các đám mây này ở bán cầu bắc khi chúng bắt đầu hiện ra.[15] Một cách giải thích ban đầu—rằng những đám mây sáng dễ dàng nhận ra trong phần tối của hành tinh, trong khi ở bán cầu nam vòng sóng đã làm mờ chúng đi—là không đúng: số lượng thực sự các đám mây đã tăng lên đáng kể.[96][97] Tuy thế có sự khác biệt giữa những đám mây ở mỗi bán cầu. Các đám mây bán cầu bắc nhỏ hơn, sắc nét hơn và sáng hơn so với đám mây ở bán cầu nam.[97] Dường như chúng nằm ở cao độ lớn hơn.[97] Thời gian tồn tại của các đám mây cũng có sự khác biệt. Một số đám mây nhỏ tồn tại trong vòng vài giờ, trong khi nhiều đám mây ở bán cầu nam đã tồn tại từ chuyến bay qua của Voyager năm 1986.[15][92] Những quan sát gần đây cũng phát hiện ra đặc điểm của những đám mây trên Sao Thiên Vương có rất nhiều điểm chung với mây trên Sao Hải Vương.[15] Ví dụ, các Vết tối tồn tại trên Sao Hải Vương chưa từng được quan sát trên Sao Thiên Vương trước năm 2006, khi Vết tối đầu tiên được chụp ảnh và các nhà khoa học đặt tên nó là Vết Tối Sao Thiên Vương.[47] Người ta nghĩ rằng Sao Thiên Vương trở lên giống với Sao Hải Vương trong thời gian nó ở điểm phân.[98]
Việc theo dõi một số lớn các đám mây cho phép các nhà thiên văn xác định được tốc độ gió trên tầng đối lưu của Sao Thiên Vương.[15] Tại xích đạo gió thổi theo hướng nghịch, có nghĩa là nó thổi ngược hướng với hướng tự quay của hành tinh. Tốc độ gió ở đây trong khoảng −100 đến −50 m/s.[15][93] Tốc độ gió tăng lên theo khoảng cách đến xích đạo (tính theo giá trị âm), đạt giá trị bằng 0 tại vĩ độ ±20°, nơi có nhiệt độ cực tiểu của tầng đối lưu.[15][58] Gần hơn về phía hai cực, gió đổi hướng và thổi theo hướng thuận chiều với chiều tự quay hành tinh. Tốc độ gió tiếp tục tăng và đạt cực đại tại vĩ độ ±60° trước khi giảm trở lại giá trị 0 tại hai cực.[15] Tốc độ gió tại vĩ độ −40° biến đổi từ 150 tới 200 m/s. Do vòng khí quyển (collar) che khuất mọi đám mây bên dưới nó và song song với nó, tốc độ gió trong tầng đối lưu thuộc vĩ độ giữa vòng sáng và cực nam không thể đo được.[15] Ngược lại, trong bán cầu bắc tốc độ gió cực đại cao tới 240 m/s ở vĩ độ gần +50 độ.[15][93][99]

Sự biến đổi của mùa

Vành đai, vòng trắng ở bán cầu nam và đám mây sáng ở bán cầu bắc qua ảnh chụp của camera ACS của HST năm 2005.

Trong thời gian ngắn từ tháng 3 tới tháng 5 năm 2004, có một số đám mây lớn xuất hiện trong khí quyển Sao Thiên Vương, và hành tinh hiện lên giống như Sao Hải Vương.[97][100] Các quan sát cũng ghi nhận kỷ lục mới về tốc độ gió cỡ 229 m/s (824 km/h) và một cơn giông tồn tại lâu mà các nhà khoa học gọi là “Pháo hoa ngày 4 tháng 7“.[92] Ngày 23 tháng 8 năm 2006, các nhà nghiên cứu ở Viện Khoa học Không gian (Boulder, CO) và Đại học Wisconsin phát hiện thấy một vết tối trên khí quyển Sao Thiên Vương, cho phép các nhà thiên văn học hiểu sâu hơn về hoạt động khí quyển của hành tinh.[47] Họ vẫn chưa hiểu được đầy đủ tại sao có sự bất thình lình xuất hiện vết tối này, nhưng dường như độ nghiêng trục quay của hành tinh đã gây ra quá trình biến đổi khắc nghiệt theo mùa của Sao Thiên Vương.[47][98] Việc xác định bản chất của sự biến đổi mùa là rất khó bởi vì những dữ liệu tin cậy về khí quyển của Sao Thiên Vương mới chỉ thu thập trong khoảng thời gian nhỏ hơn 84 năm, hay một năm của Thiên Vương Tinh. Các nhà khoa học cũng phát hiện thêm một số hiện tượng mới. Sử dụng kỹ thuật đo thông lượng bức xạ điện từ (photometry) phát ra từ hành tinh trong khoảng thời gian một nửa năm Thiên Vương Tinh (bắt đầu trong thập niên 1950) đã cho thấy có sự biến đổi đều về độ sáng trong hai dải phổ, với độ sáng cực đại xuất hiện vào lúc hành tinh ở điểm chí và cực tiểu khi nó ở điểm phân.[101] Một hiện tượng biến đổi tuần hoàn khác, với cực đại tại điểm chí, thông qua phép đo sóng vi ba đối với tầng đối lưu sâu phía dưới bắt đầu thực hiện từ thập niên 1960.[102] Những đo lường về nhiệt độ của tầng bình lưu thực hiện từ thập niên 1970 cũng chỉ ra giá trị cực đại gần thời gian của hành tinh ở điểm chí năm 1986.[72] Yếu tố chính của sự biến đổi này xảy ra là do ảnh hưởng của góc quan sát hình học khi theo dõi Sao Thiên Vương từ Trái Đất.[96]
Có một số lý do để tin rằng sự thay đổi của các tính chất vật lý theo mùa đang xảy ra trên Sao Thiên Vương. Thực tế hành tinh có một vòng sáng và chỏm cực khí quyển ở vùng cực nam, trong khi phần còn lại bao gồm cả bán cầu bắc lại khá mờ nhạt và tĩnh lặng trong bước sóng khả kiến, hay nó không tương thích với mô hình về sự thay đổi mùa nêu ở trên.[98] Trong thời gian của hành tinh ở điểm chí năm 1944, Sao Thiên Vương có một số điểm sáng và cực bắc của nó không phải luôn luôn mờ nhạt.[101] Thông tin này cho thấy các cực có lúc sáng lên trước lúc điểm chí và tối đi sau lúc điểm phân.[98] Những phân tích chi tiết từ dữ liệu đo qua bước sóng khả kiến và vi ba cho thấy có sự biến đổi chu kỳ về độ sáng không hoàn toàn đối xứng xung quanh thời gian hành tinh ở điểm chí, và các nhà khoa học cũng quan sát thấy có sự biến đổi trong suất phản chiếu hình học dọc theo kinh tuyến (bắc-nam) của hành tinh.[98] Cuối cùng trong thập niên 1990, khi Sao Thiên Vương đi ra khỏi điểm chí, kính thiên văn không gian Hubble và những kính mặt đất phát hiện thấy chỏm cực khí quyển ở cực nam đã tối đi đáng kể (ngoại trừ vòng sáng (collar) bán cầu nam, nó không bị biến đổi độ sáng),[94] trong khi ở bán cầu bắc bắt đầu có sự gia tăng hoạt động trong khí quyển,[92] như bắt đầu hình thành các đám mây, gió thổi mạnh hơn, củng cổ thêm dự đoán bán cầu bắc sẽ có màu sáng dần lên.[97] Điều này thực sự đã diễn ra vào năm 2007 khi hành tinh đến vị trí điểm phân: xuất hiện một vòng khí quyển mờ ở bán cầu bắc, trong khi vòng bán cầu nam gần như biến mất, mặc dù sự phân bố gió thổi dọc theo vĩ độ vẫn còn khá lệch, với gió ở bán cầu bắc thổi chậm hơn gió ở bán cầu nam.[95]
Cơ chế vật lý cho sự thay đổi vẫn chưa biết rõ ràng.[98] Gần thời gian đông chí và hạ chí, hai bán cầu của Sao Thiên Vương hoặc là được chiếu hoàn toàn bởi ánh sáng Mặt Trời hoặc là nằm trong bóng tối. Sự sáng lên trong bán cầu được chiếu sáng được cho là kết quả từ sự phản chiếu của những đám mây mêtan và lớp khói bụi nằm trong tầng đối lưu.[94] Vòng sáng nằm ở vĩ độ −45°Cũng có sự liên hệ với các đám mây mêtan.[94] Những sự thay đổi khác trong vùng cực nam có thể giải thích bằng sự thay đổi của những lớp mây ở cao độ thấp trong khí quyển.[94] Sự biến đổi trong tín hiệu bức xạ vi ba phát ra từ Sao Thiên Vương có khả năng là do sự thay đổi của hiện tượng vận động trong khí quyển ở sâu trong tầng đối lưu, bởi vì những đám mây dày và bụi khói ở cực có thể cản trở bức xạ vi ba.[103] Sự thay đổi động lực khí quyển cũng như hiện tượng đối lưu cũng thay đổi theo mùa khi Sao Thiên Vương đến điểm phân hoặc điểm chí.[92][103]

Sự hình thành

Thommes et al lập luận rằng sự khác nhau giữa hành tinh băng đá và hành tinh khí khổng lồ có thể bao gồm trong cả quá trình hình thành lên chúng.[104][105] Một giả thuyết cho rằng Hệ Mặt Trời hình thành từ một đám khí và bụi mà người ta gọi là tinh vân tiền Mặt Trời. Đa số các đám tinh vân này chứa chủ yếu là hiđrô và heli, thành phần chủ yếu của Mặt Trời, trong khi các hạt bụi và thiên thạch cũng như tiểu hành tinh tụ tập lại hình thành lên những tiền hành tinh. Theo thời gian, một số bồi tụ đủ vật chất để lực hấp dẫn của nó có thể bắt giữ được khí trong tinh vân nguyên thủy.[104][105] Chúng bắt giữ càng nhiều khí thì càng trở lên lớn hơn; hành tinh càng lớn hơn thì lại càng thu hút nhiều khí về phía nó cho đến một điểm giới hạn, thì kích thước hành tinh bắt đầu tăng theo hàm mũ. Những hành tinh băng đá, với khối lượng chỉ vài lần cho đến khoảng vài chục lần khối lượng Trái Đất, không bao giờ đạt đến điểm giới hạn này.[104][105][106] Những mô phỏng gần đây về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời cho thấy các hành tinh băng đá từng có quỹ đạo gần Mặt Trời hơn so với hiện tại, trong quá trình hình thành và bồi tụ khí chúng có bán quỹ đạo tăng dần đẩy chúng ra xa khỏi quỹ đạo ban đầu sau khi hình thành. Những giả thuyết này được miêu tả chi tiết trong “mô hình Nice” về sự hình thành và động lực của Hệ Mặt Trời, do “Observatoire de la Côte d’Azur” ở Nice phát triển.[104]

Vệ tinh tự nhiên

Những vệ tinh lớn của Sao Thiên Vương theo thứ tự tăng dần khoảng cách đến hành tinh (trái sang phải), với đường kính của chúng vẽ theo tỷ lệ và thể hiện suất phản chiếu (ảnh của Voyager 2).

Hệ thống Sao Thiên Vương(ảnh của NACO/VLT).

Cho tới nay các nhà thiên văn biết Sao Thiên Vương có 27 vệ tinh tự nhiên.[106] Tên gọi của những vệ tinh được chọn theo tên của các nhân vật trong các tác phẩm của danh hào ShakespeareAlexander Pope.[55][107] Năm vệ tinh lớn nhất là Miranda, Ariel, Umbriel, TitaniaOberon.[55] Tổng khối lượng các vệ tinh của hành tinh này là nhỏ nhất trong số các hành tinh khổng lồ khác; thực vậy, tổng khối lượng của 5 vệ tinh chính thậm chí còn nhỏ hơn một nửa khối lượng của một mình vệ tinh Triton của Sao Hải Vương.[7] Vệ tinh lớn nhất, Titania, có bán kính chỉ bằng 788,9 km hay nhỏ hơn một nửa của Mặt Trăng, nhưng hơi lớn hơn vệ tinh Rhea, vệ tinh lớn thứ hai của Sao Thổ, và Titania là vệ tinh lớn thứ 8 trong Hệ Mặt Trời. Các vệ tinh có suất phản chiếu thấp; từ 0,20 đối với Umbriel cho đến 0,35 đối với Ariel (trong ánh sáng xanh).[14] Đa số các vệ tinh có thành phần băng-đá với khoảng 50% băng và 50% đá. Băng có thể bao gồm băng amoniac và băng cacbon điôxít.[78][108]
Trong các vệ tinh này, Ariel có bề mặt trẻ nhất với chỉ một vài hố va chạm, trong khi Umbriel là vệ tinh già nhất.[14][78] Miranda có một khe đứt gãy địa chất với độ sâu 20 kilômét, các nếp gấp trong địa hình, và sự biến đổi hỗn độn trên bề mặt theo thời gian.[14] Hoạt động địa chất trong quá khứ của Miranda bị ảnh hưởng bởi nội nhiệt thủy triều (tidal heating) khi quỹ đạo của nó có độ lệch tâm lớn hơn so với hiện tại, có lẽ là do kết quả của quỹ đạo cộng hưởng hiện tại 3:1 với vệ tinh Umbriel.[109] Quá trình thâm nhập, tách giãn và trồi sụt của bề mặt đã dẫn đến xuất hiện những khe nứt giống như “đường đua” – như các miệng hố va chạm có hình vương miện (corona).[110][111] Vệ tinh Ariel cũng có khả năng từng có quỹ đạo cộng hưởng 4:1 với vệ tinh Titania.[112]
Sao Thiên Vương có ít nhất một vật thể trên quỹ đạo gần điểm Lagrange L3 của Mặt Trời và Sao Thiên Vương—một vùng quỹ đạo không ổn định hấp dẫn tại vị trí đối diện 180º trên quỹ đạo của nó, đó là vật thể 83982 Crantor.[113][114] Crantor hiện tại trên một quỹ đạo tạm thời hình móng ngựa trong vùng đồng quỹ đạo với Sao Thiên Vương. 2010 EU65 có thể sẽ là một vật thể thứ hai tương tự trên quỹ đạo hình móng ngựa đi theo hành tinh này.[114]

[hiện]

Vệ tinh của Sao Thiên Vương

Thăm dò

Hình ảnh lưỡi niềm chụp từ Voyager 2 khi nó đang bay xa khỏi hành tinh.

Năm 1986, tàu không gian Voyager 2 bay liên hành tinh đã lướt qua Sao Thiên Vương. Cho đến nay đến là con tàu duy nhất bay qua hành tinh này ở khoảng cách ngắn, và cũng chưa có một kế hoạch gửi một tàu nào đến thăm dò nó. Phóng lên năm 1977, Voyager 2 bay gần Sao Thiên Vương nhất vào ngày 24 tháng 1 năm 1986, cách những đám mây trên cao của hành tinh ở khoảng 81.500 kilômét, trước khi tiếp tục bay lướt qua Sao Hải Vương. Voyager 2 đã nghiên cứu cấu trúc và thành phần hóa học trong khí quyển,[64] bao gồm đặc điểm thời tiết kỳ lạ so độ nghiêng trục quay 97,77°Của hành tinh. Nó cũng chụp ảnh và quan trắc năm vệ tinh lớn nhất của Sao Thiên Vương, và khám phá ra thêm 10 vệ tinh mới. Con tàu cũng khảo sát 9 vành đai đã biết và phát hiện thêm 2 vành mới.[14][78][115] Voyager 2 cũng mang theo thiết bị nghiên cứu từ trường hành tinh, cấu trúc bất thường của nó, độ nghiêng trục quay và đuôi từ xoắn ốc của Sao Thiên Vương.[86]
Các nhà khoa học từng đề xuất kế hoạch gửi tàu Cassini đến Sao Thiên Vương trong hội nghị về mở rộng chương trình thám hiểm của tàu năm 2009 nhưng cuối cùng kế hoạch này bị hủy bỏ.[116] Nếu gửi đi, con tàu sẽ mất khoảng 20 năm hành trình từ Sao Thổ đến Sao Thiên Vương.[116] Một tàu quay quanh hành tinh và thiết bị thăm dò khí quyển Sao Thiên Vương cũng được đề xuất trong hội nghị kế hoạch Khảo sát thế kỷ Khoa học Hành tinh giai đoạn 2013–2022 vào năm 2011; với kế hoạch phóng tàu vào năm 2020–2023 và thời gian hành trình 13 năm đến Sao Thiên Vương.[117] Thiết bị thả xuống khí quyển Thiên Vương Tinh có thể sử dụng kiểu thiết kế của thiết bị “Pioneer Venus Multiprobe” và thả rơi 1 đến 5 thiết bị vào khí quyển hành tinh này.[117] Cơ quan ESA cũng đã đánh giá một phi vụ lớp trung bình gọi là “Uranus Pathfinder”.[118] Một tàu quỹ đạo “New Frontiers Uranus Orbiter” đã được nêu ra và khuyến nghị trong chương trình nghiên cứu, The Case for a Uranus Orbiter.[119] Những phi vụ này có đề xuất gửi một tàu với khối lượng trên 1500 kg bằng tên lửa Atlas 521 với hành trình khoảng 12 năm.[120]

Trong văn hóa

Trong chiêm tinh học, Sao Thiên Vương (Uranus's astrological symbol.svg) là hành tinh cai trị cung Bảo Bình. Vì hành tinh này hiện lên có màu xanh lơ và thần Uranus thường đi kèm với sức mạnh của sét, và màu xanh điện (electric blue), màu gần với màu xanh lơ, thường đi kèm với ký hiệu (♒) của chòm sao này.[121]
Nguyên tố hóa học urani, do nhà hóa lý người Đức Martin Heinrich Klaproth phát hiện năm 1789, được ông đặt tên này nhằm ủng hộ cho tên gọi trong thời gian hành tinh này mới được phát hiện.[122] Uranus, the Magician là một chương trong bản nhạc thính phòng The Planets của nhạc sĩ Gustav Holst, viết trong giai đoạn 1914 và 1916. Chiến dịch Sao Thiên Vương là một chiến dịch quân sự trong Chiến tranh thế giới lần II do Hồng quân Liên Xô tổ chức tấn công nhằm bảo vệ thành phố Stalingrad và đánh dấu bước ngoặt trong chiến tranh vệ quốc chống lại quân đội Wehrmacht.
Dòng thơ, Then felt I like some watcher of the skies/When a new planet swims into his ken, trong bài thơ On First Looking Into Chapman’s Homer của nhà thơ người Anh John Keats chính là nhắc về khám phá của Herschel về Sao Thiên Vương.[123]
Tên tiếng Anh Uranus cũng thường sử dụng như một câu nói đùa trong cách phát âm thông tục của từ này. Tuy nhiên, cách nói đùa này không phản ánh tính ưu tiên trong sự phát âm của các nhà thiên văn học, mà là “you-ranus”, với trọng âm rơi vào âm tiết thứ nhất.[124]

Xem thêm

Chú thích

  1. ^ Các tham số quỹ đạo tính theo khối tâm của hệ Sao Thiên Vương và giá trị quỹ đạo mật tiếp ở kỷ nguyên chính xác J2000. Thể hiện theo đại lượng khối tâm bởi vì ngược với hệ quy chiếu tâm hành tinh, chúng không chịu sự thay đổi cơ sở ngày qua ngày từ chuyển động của các vệ tinh.
  2. ^ a b c d e f g Tính tại mức áp suất khí quyển 1 bar.
  3. ^ Tính theo dữ liệu của Seidelmann, 2007.[5]
  4. ^ Tính toán tỷ lệ mol He, H2 và CH4 dựa trên tỷ số hỗn hợp của 2,3% mêtan với hiđrô và tỷ lệ 15/85 He/H2 đo được tại tropopause.
  5. ^ Cf. Ký hiệu thiên văn cho Sao Thiên Vương (không hỗ trợ cho mọi phông)
  6. ^ Cf. Ký hiệu thiên văn cho Sao Thiên Vương (không hỗ trợ cho mọi phông)
  7. ^ Tỷ số trộn được định nghĩa bằng số phân tử của một hợp chất trên một phân tử hiđrô.

Tham khảo

  1. ^ Seligman, Courtney. “Rotation Period and Day Length”. Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2009.
  2. ^ a b c d e f g h i j Williams, Dr. David R. (31 tháng 1 năm 2005). “Uranus Fact Sheet”. NASA. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2007.
  3. ^ “The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter”. 3 tháng 4 năm 2009. Truy cập ngày 10 tháng 4 năm 2009. (produced with Solex 10 written by Aldo Vitagliano; xem thêm mặt phẳng bất biến)
  4. ^ Yeomans, Donald K. “HORIZONS Web-Interface for Uranus Barycenter (Major Body=7)”. JPL Horizons On-Line Ephemeris System. Truy cập ngày 8 tháng 8 năm 2007. At the site, go to the “web interface” then select “Ephemeris Type: ELEMENTS”, “Target Body: Uranus Barycenter” and “Center: Sun”.
  5. ^ a b c d e f g h i P. Kenneth Seidelmann, B. A. Archinal, M. F. A’hearn, A. Conrad, G. J. Consolmagno, D. Hestroffer, J. L. Hilton, G. A. Krasinsky, G. Neumann, J. Oberst, P. Stooke, E. F. Tedesco, D. J. Tholen, P. C. Thomas, I. P. Williams (2007). “Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006” (pdf). Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy (Springer) 98 (3): 155–180,. doi:10.1007.2Fs10569-007-9072-y. Truy cập 24 tháng 4 năm 2013. sửa
  6. ^ a b Munsell, Kirk (14 tháng 5 năm 2007). “NASA: Solar System Exploration: Planets: Uranus: Facts & Figures”. NASA. Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2007.
  7. ^ a b c Jacobson, R. A.; Campbell, J. K.; Taylor, A. H.; Synnott, S. P. (June năm 1992). “The masses of Uranus and its major satellites from Voyager tracking data and earth-based Uranian satellite data”. The Astronomical Journal 103 (6): 2068–2078. Bibcode:1992AJ….103.2068J. doi:10.1086/116211. sửa
  8. ^ a b c Espenak, Fred (2005). “Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995–2006”. NASA. Bản gốc lưu trữ ngày 12 tháng 5 năm 1998. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2007.
  9. ^ a b c d e f g h i j k l Podolak, M.; Weizman, A.; Marley, M. (December năm 1995). “Comparative models of Uranus and Neptune”. Planetary and Space Science 43 (12): 1517–1522. Bibcode:1995P&SS…43.1517P. doi:10.1016/0032-0633(95)00061-5. sửa
  10. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Lunine, Jonathan I. (September năm 1993). “The Atmospheres of Uranus and Neptune”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics 31: 217–263. Bibcode:1993ARA&A..31..217L. doi:10.1146/annurev.aa.31.090193.001245. sửa
  11. ^ Feuchtgruber, H.; Lellouch, E.; Bézard, B.; Encrenaz, Th.; De Graauw, Th.; Davis, G. R. (1999). “Detection of HD in the atmospheres of Uranus and Neptune: a new determination of the D/H ratio”. Astronomy and Astrophysics 341: L17–L21. Bibcode:1999A&A…341L..17F.
  12. ^ a b c Lindal, G. F.; et al (1987). “The atmosphere of Uranus: Results of radio occultation measurements with Voyager 2”. Journal of Geophysical Research: Space Physics (Wiley) 92 (A13): 14987–15001. doi:10.1029.2FJA092iA13p14987. sửa
  13. ^ a b Conrath, B.; et al (1987). “The helium abundance of Uranus from Voyager measurements”. Journal of Geophysical Research: Space Physics (Wiley) 92 (A13): 15003–15010. doi:10.1029.2FJA092iA13p15003. sửa
  14. ^ a b c d e f g h i j k l Smith, B. A.; et al (1986). “Voyager 2 in the Uranian System: Imaging Science Results”. Science (AAAS) 233 (4759): 43–64. doi:10.1126.2Fscience.233.4759.43. sửa
  15. ^ a b c d e f g h i j k l m n o Sromovsky, L.A.; Fry, P.M. (2005). “Dynamics of cloud features on Uranus”. Icarus (Elsevier) 179 (2): 459–484. doi:10.1016/j.icarus.2005.07.022. sửa
  16. ^ “MIRA’s Field Trips to the Stars Internet Education Program”. Monterey Institute for Research in Astronomy. Truy cập ngày 27 tháng 8 năm 2007.
  17. ^ Dunkerson, Duane. “Uranus—About Saying, Finding, and Describing It”. thespaceguy.com. Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2007.
  18. ^ “Bath Preservation Trust”. Truy cập ngày 29 tháng 9 năm 2007.
  19. ^ William Herschel; Watson, Dr. (1781). “Account of a Comet, By Mr. Herschel, F. R. S.; Communicated by Dr. Watson, Jun. of Bath, F. R. S”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 71: 492–501. Bibcode:1781RSPT…71..492H. doi:10.1098/rstl.1781.0056.
  20. ^ Journal of the Royal Society and Royal Astronomical Society 1, 30, quoted in Miner, p. 8
  21. ^ Royal Astronomical Society MSS W.2/1.2, 23; quoted in Miner p. 8
  22. ^ RAS MSS Herschel W.2/1.2, 24, quoted in Miner tr. 8
  23. ^ Journal of the Royal Society and Royal Astronomical Society 1, 30; quoted in Miner tr. 8
  24. ^ RAS MSS Herschel W1/13.M, 14 quoted in Miner tr. 8
  25. ^ a b A. J. Lexell (1783). “Recherches sur la nouvelle planete, decouverte par M. Herschel & nominee Georgium Sidus”. Acta Academia Scientarum Imperialis Petropolitanae (1): 303–329.
  26. ^ Johann Elert Bode, Berliner Astronomisches Jahrbuch, tr. 210, 1781, quoted in Miner tr. 11
  27. ^ Miner tr. 11
  28. ^ a b Dreyer, J. L. E., (1912). The Scientific Papers of Sir William Herschel 1. Royal Society and Royal Astronomical Society. tr. 100. ISBN 1-84371-022-6.
  29. ^ a b Miner p. 12
  30. ^ RAS MSS Herschel W.1/12.M, 20, quoted in Miner p. 12
  31. ^ “Voyager at Uranus”. Nasa Jpl 7 (85): 400–268. 1986. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 2 năm 2006.
  32. ^ a b Francisca Herschel (1917). “The meaning of the symbol H+o for the planet Uranus”. The Observatory 40: 306-307. Bibcode:1917Obs….40..306H.
  33. ^ a b Littmann, Mark (2004). Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System. Courier Dover Publications. tr. 10–11. ISBN 0-486-43602-0.
  34. ^ Daugherty, Brian. “Astronomy in Berlin”. Brian Daugherty. Truy cập ngày 24 tháng 5 năm 2007.
  35. ^ James Finch (2006). “The Straight Scoop on Uranium”. allchemicals.info: The online chemical resource. Truy cập ngày 30 tháng 3 năm 2009.
  36. ^ “Uranus”. Oxford English Dictionary (ấn bản 2). 1989.
  37. ^ “Planet symbols”. NASA Solar System exploration. Truy cập ngày 4 tháng 8 năm 2007.
  38. ^ “Sailormoon Terms and Information”. The Sailor Senshi Page. Truy cập ngày 5 tháng 3 năm 2006.
  39. ^ “Asian Astronomy 101”. Hamilton Amateur Astronomers 4 (11). 1997. Truy cập ngày 5 tháng 8 năm 2007.
  40. ^ “Next Stop Uranus”. 1986. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  41. ^ George Forbes (1909). “History of Astronomy”. Truy cập ngày 7 tháng 8 năm 2007.
  42. ^ O’Connor, J J and Robertson, E F (1996). “Mathematical discovery of planets”. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  43. ^ solarsystem.nasa.gov (2010). “Uranus”. NASA World Book. Truy cập ngày 9 tháng 3 năm 2013.
  44. ^ Lawrence Sromovsky (2006). “Hubble captures rare, fleeting shadow on Uranus”. University of Wisconsin Madison. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  45. ^ Sromovsky et al (14 tháng 10 năm 2008). “Uranus at Equinox: Cloud morphology and dynamics” (pdf). University of Wisconsin. Truy cập ngày 14 tháng 2 năm 2013.
  46. ^ Hammel, Heidi B. (September 5, 2006). “Uranus nears Equinox” (PDF). A report from the 2006 Pasadena Workshop.
  47. ^ a b c d Sromovsky, L.; Fry, P.;Hammel, H.;Rages, K. “Hubble Discovers a Dark Cloud in the Atmosphere of Uranus” (PDF). physorg.com. Truy cập ngày 22 tháng 8 năm 2007. SpaceRef 28/9/2006 & Hubblesite
  48. ^ Bergstralh, Jay T.; Miner, Ellis; Matthews, Mildred (1991). Uranus. tr. 485–486. ISBN 0-8165-1208-6.
  49. ^ “Report of the IAU/IAG working group on cartographic coordinates and rotational elements of the planets and satellites: 2000”. IAU. 2000. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  50. ^ “Cartographic Standards” (PDF). NASA. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  51. ^ Seligman (2008). “Seasons on the Other Planets”. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2011.
  52. ^ “NASA’s Uranus fact sheet”. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  53. ^ Nowak, Gary T. (2006). “Uranus: the Threshold Planet of 2006”. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2007.
  54. ^ a b c Podolak, M; et al (2000). “Further investigations of random models of Uranus and Neptune”. Planetary and Space Science (Elsevier) 48 (2–3): 143–151. doi:10.1016/S0032-0633(99)00088-4. sửa
  55. ^ a b c d e f Faure, Gunter; Mensing, Teresa (2007). Uranus: What Happened Here?. Trong Faure, Gunter; Mensing, Teresa M. “Introduction to Planetary Science”. Introduction to Planetary Science. Springer Netherlands. tr. 369. doi:10.1007/978-1-4020-5544-7_18. ISBN 978-1-4020-5233-0.
  56. ^ a b Atreya, S.; Egeler, P.; Baines, K. (2006). “Water-ammonia ionic ocean on Uranus and Neptune?” (PDF). Geophysical Research Abstracts 8: 05179.
  57. ^ Weird water lurking inside giant planets, New Scientist,September 1, 2010, Magazine issue 2776.
  58. ^ a b c d Hanel, R.; Conrath, B.; Flasar, F. M.; Kunde, V.; Maguire, W.; Pearl, J.; Pirraglia, J.; Samuelson, R. và đồng nghiệp (4 tháng 7 năm 1986). “Infrared Observations of the Uranian System”. Science 233 (4759): 70–74. Bibcode:1986Sci…233…70H. doi:10.1126/science.233.4759.70. PMID 17812891. sửa
  59. ^ a b c d e f g Pearl, J.C.; et al (1990). “The albedo, effective temperature, and energy balance of Uranus, as determined from Voyager IRIS data”. Icarus (Elsevier) 84 (1): 12–28. doi:10.1016/0019-1035(90)90155-3. sửa
  60. ^ David Hawksett (2005). “Ten Mysteries of the Solar System: Why is Uranus So Cold?”. Astronomy Now: 73.
  61. ^ a b c Pater, Imke de; et al (1991). “Possible microwave absorption by H2S gas in Uranus’ and Neptune’s atmospheres”. Icarus (Elsevier) 91 (2): 220–233. doi:10.1016/0019-1035(91)90020-T. sửa
  62. ^ a b c d e Herbert, Floyd; Sandel, B. R.; Yelle, R. V.; Holberg, J. B.; Broadfoot, A. L.; Shemansky, D. E.; Atreya, S. K.; Romani, P. N. (30 tháng 12 năm 1987). “The Upper Atmosphere of Uranus: EUV Occultations Observed by Voyager 2” (PDF). Journal of Geophysical Research 92 (A13): 15,093–15,109. Bibcode:1987JGR….9215093H. doi:10.1029/JA092iA13p15093. sửa
  63. ^ Lodders, Katharina (10 tháng 7 năm 2003). “Solar System Abundances and Condensation Temperatures of the Elements” (PDF). The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society) 591 (2): 1220–1247. Bibcode:2003ApJ…591.1220L. doi:10.1086/375492. sửa
  64. ^ a b c d e Tyler, J.L.; Sweetnam, D.N.; Anderson, J.D.; Campbell, J. K.; Eshleman, V. R.; Hinson, D. P.; Levy, G. S.; Lindal, G. F. và đồng nghiệp (1986). “Voyger 2 Radio Science Observations of the Uranian System: Atmosphere, Rings, and Satellites”. Science 233 (4759): 79–84. Bibcode:1986Sci…233…79T. doi:10.1126/science.233.4759.79. PMID 17812893.
  65. ^ a b c d e Bishop, J.; Atreya, S. K.; Herbert, F.; Romani, P. (December năm 1990). “Reanalysis of voyager 2 UVS occultations at Uranus: Hydrocarbon mixing ratios in the equatorial stratosphere” (PDF). Icarus 88 (2): 448–464. Bibcode:1990Icar…88..448B. doi:10.1016/0019-1035(90)90094-P. sửa
  66. ^ de Pater, Imke; Romani, Paul N.; Atreya, Sushil K. (December năm 1989). “Uranius Deep Atmosphere Revealed” (PDF). Icarus 82 (2): 288–313. Bibcode:1989Icar…82..288D. doi:10.1016/0019-1035(89)90040-7. ISSN 0019-1035. sửa
  67. ^ a b c Summers, Michael E.; Strobel, Darrell F. (1 tháng 11 năm 1989). “Photochemistry of the atmosphere of Uranus”. The Astrophysical Journal 346: 495–508. Bibcode:1989ApJ…346..495S. doi:10.1086/168031. ISSN 0004-637X. sửa
  68. ^ a b c d e Burgdorf, Martin; Orton, Glenn; van Cleve, Jeffrey; Meadows, Victoria; Houck, James (October năm 2006). “Detection of new hydrocarbons in Uranus’ atmosphere by infrared spectroscopy”. Icarus 184 (2): 634–637. Bibcode:2006Icar..184..634B. doi:10.1016/j.icarus.2006.06.006. sửa
  69. ^ a b c Encrenaz, Thérèse (February năm 2003). “ISO observations of the giant planets and Titan: what have we learnt?”. Planetary and Space Science 51 (2): 89–103. Bibcode:2003P&SS…51…89E. doi:10.1016/S0032-0633(02)00145-9. sửa
  70. ^ a b Encrenaz, Th.; Lellouch, E.; Drossart, P.; Feuchtgruber, H.; Orton, G. S.; Atreya, S. K. (January năm 2004). “First detection of CO in Uranus” (PDF). Astronomy and Astrophysics 413 (2): L5–L9. Bibcode:2004A&A…413L…5E. doi:10.1051/0004-6361:20034637. sửa
  71. ^ Atreya, Sushil K.; Wong, Ah-San (2005). “Coupled Clouds and Chemistry of the Giant Planets — A Case for Multiprobes” (PDF). Space Science Reviews 116: 121–136. Bibcode:2005SSRv..116..121A. doi:10.1007/s11214-005-1951-5. ISSN 0032-0633. sửa
  72. ^ a b c Young, Leslie A.; Bosh, Amanda S.; Buie, Marc; Elliot, J. L.; Wasserman, Lawrence H. (2001). “Uranus after Solstice: Results from the 1998 November 6 Occultation” (PDF). Icarus 153 (2): 236–247. Bibcode:2001Icar..153..236Y. doi:10.1006/icar.2001.6698.
  73. ^ a b c d e f g h Herbert, Floyd; Sandel, Bill R. (August–September năm 1999). “Ultraviolet observations of Uranus and Neptune”. Planetary and Space Science 47 (8–9): 1,119–1,139. Bibcode:1999P&SS…47.1119H. doi:10.1016/S0032-0633(98)00142-1. sửa
  74. ^ Trafton, L. M.; Miller, S.; Geballe, T. R.; Tennyson, J.; Ballester, G. E. (October năm 1999). “H2 Quadrupole and H3+ Emission from Uranus: The Uranian Thermosphere, Ionosphere, and Aurora”. The Astrophysical Journal 524 (2): 1,059–1,083. Bibcode:1999ApJ…524.1059T. doi:10.1086/307838. sửa
  75. ^ Encrenaz, Th.; Drossart, P.; Orton, G.; Feuchtgruber, H.; Lellouch, E.; Atreya, S. K. (December năm 2003). “The rotational temperature and column density of H3+ in Uranus” (PDF). Planetary and Space Science 51 (14–15): 1013–1016. Bibcode:2003P&SS…51.1013E. doi:10.1016/j.pss.2003.05.010. sửa
  76. ^ a b Lam, Hoanh An; Miller, Steven; Joseph, Robert D.; Geballe, Thomas R.; Trafton, Laurence M.; Tennyson, Jonathan; Ballester, Gilda E. (1997 January 1). “Variation in the H3+ Emission of Uranus” (PDF). The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society) 474 (1): L73–L76. Bibcode:1997ApJ…474L..73L. doi:10.1086/310424. sửa
  77. ^ a b Esposito, L.W. (2002). “Planetary rings”. Reports on Progress in Physics 65 (12): 1741–1783. Bibcode:2002RPPh…65.1741E. doi:10.1088/0034-4885/65/12/201. ISBN 0-521-36222-9.
  78. ^ a b c d e “Voyager Uranus Science Summary”. NASA/JPL. 1988. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  79. ^ “Uranus rings ‘were seen in 1700s’”. BBC News. 19 tháng 4 năm 2007. Truy cập ngày 19 tháng 4 năm 2007.
  80. ^ “Did William Herschel Discover The Rings Of Uranus In The 18th Century?”. Physorg.com. 2007. Bản gốc lưu trữ 29/9/2007. Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2007.
  81. ^ a b Elliot, J. L.; Dunham, E.; Mink, D. (1977). “The rings of Uranus”. Cornell University. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  82. ^ “NASA’s Hubble Discovers New Rings and Moons Around Uranus”. Hubblesite. 2005. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  83. ^ a b c dePater, Imke; Hammel, Heidi B.; Gibbard, Seran G.; Showalter Mark R. (2006). “New Dust Belts of Uranus: Two Ring, red Ring, Blue Ring”. Science 312 (5770): 92–94. Bibcode:2006Sci…312…92D. doi:10.1126/science.1125110. PMID 16601188.
  84. ^ Sanders, Robert (6 tháng 4 năm 2006). “Blue ring discovered around Uranus”. UC Berkeley News. Truy cập ngày 3 tháng 10 năm 2006.
  85. ^ Stephen Battersby (4 tháng 6 năm 2006). “Blue ring of Uranus linked to sparkling ice”. NewScientistSpace. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  86. ^ a b c d e f g h i j Ness, Norman F.; Acuña, Mario H.; Behannon, Kenneth W.; Burlaga, Leonard F.; Connerney, John E. P.; Lepping, Ronald P.; Neubauer, Fritz M. (July năm 1986). “Magnetic Fields at Uranus”. Science 233 (4759): 85–89. Bibcode:1986Sci…233…85N. doi:10.1126/science.233.4759.85. PMID 17812894. sửa
  87. ^ a b c d e f g Russell, C.T. (1993). “Planetary Magnetospheres”. Rep. Prog. Phys. 56 (6): 687–732. Bibcode:1993RPPh…56..687R. doi:10.1088/0034-4885/56/6/001.
  88. ^ Stanley, Sabine; Bloxham, Jeremy (2004). “Convective-region geometry as the cause of Uranus’ and Neptune’s unusual magnetic fields” (PDF). Letters to Nature 428 (6979): 151–153. Bibcode:2004Natur.428..151S. doi:10.1038/nature02376. PMID 15014493. Bản gốc lưu trữ ngày 7 tháng 8 năm 2007. Truy cập ngày 5 tháng 8 năm 2007.
  89. ^ a b c d e f Krimigis, S. M.; Armstrong, T. P.; Axford, W. I.; Cheng, A. F.; Gloeckler, G.; Hamilton, D. C.; Keath, E. P.; Lanzerotti, L. J. và đồng nghiệp (4 tháng 7 năm 1986). “The Magnetosphere of Uranus: Hot Plasma and Radiation Environment”. Science 233 (4759): 97–102. Bibcode:1986Sci…233…97K. doi:10.1126/science.233.4759.97. PMID 17812897. sửa
  90. ^ “Voyager: Uranus: Magnetosphere”. NASA. 2003. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  91. ^ Bridge, H.S.; Belcher, J.W.; Coppi, B.; Lazarus, A. J.; McNutt, R. L.; Olbert, S.; Richardson, J. D.; Sands, M. R. và đồng nghiệp (1986). “Plasma Observations Near Uranus: Initial Results from Voyager 2”. Science 233 (4759): 89–93. Bibcode:1986Sci…233…89B. doi:10.1126/science.233.4759.89. PMID 17812895.
  92. ^ a b c d e Emily Lakdawalla (11 tháng 11 năm 2004). “No Longer Boring: ‘Fireworks’ and Other Surprises at Uranus Spotted Through Adaptive Optics”. The Planetary Society. Bản gốc lưu trữ 25/5/2006. Truy cập ngày 13 tháng 6 năm 2007.
  93. ^ a b c d e Hammel, H. B.; de Pater, I.; Gibbard, S. G.; Lockwood, G. W.; Rages, K. (June năm 2005). “Uranus in 2003: Zonal winds, banded structure, and discrete features” (PDF). Icarus 175 (2): 534–545. Bibcode:2005Icar..175..534H. doi:10.1016/j.icarus.2004.11.012. sửa
  94. ^ a b c d e Rages, K. A.; Hammel, H. B.; Friedson, A. J. (11 tháng 9 năm 2004). “Evidence for temporal change at Uranus’ south pole”. Icarus 172 (2): 548–554. Bibcode:2004Icar..172..548R. doi:10.1016/j.icarus.2004.07.009. sửa
  95. ^ a b Sromovsky, L. A.; Fry, P. M.; Hammel, H. B.; Ahue, W. M.; de Pater, I.; Rages, K. A.; Showalter, M. R.; van Dam, M. A. (September năm 2009). “Uranus at equinox: Cloud morphology and dynamics”. Icarus 203 (1): 265–286. Bibcode:2009Icar..203..265S. doi:10.1016/j.icarus.2009.04.015. sửa
  96. ^ a b Karkoschka, Erich (May năm 2001). “Uranus’ Apparent Seasonal Variability in 25 HST Filters”. Icarus 151 (1): 84–92. Bibcode:2001Icar..151…84K. doi:10.1006/icar.2001.6599. sửa
  97. ^ a b c d e Hammel, H. B.; de Pater, I.; Gibbard, S. G.; Lockwood, G. W.; Rages, K. (May năm 2005). “New cloud activity on Uranus in 2004: First detection of a southern feature at 2.2 µm” (PDF). Icarus 175 (1): 284–288. Bibcode:2005Icar..175..284H. doi:10.1016/j.icarus.2004.11.016. sửa
  98. ^ a b c d e f Hammel, H.B.; Lockwood, G.W. (2007). “Long-term atmospheric variability on Uranus and Neptune”. Icarus 186: 291–301. Bibcode:2007Icar..186..291H. doi:10.1016/j.icarus.2006.08.027.
  99. ^ Hammel, H. B.; Rages, K.; Lockwood, G. W.; Karkoschka, E.; de Pater, I. (October năm 2001). “New Measurements of the Winds of Uranus”. Icarus 153 (2): 229–235. Bibcode:2001Icar..153..229H. doi:10.1006/icar.2001.6689. sửa
  100. ^ Devitt, Terry (2004). “Keck zooms in on the weird weather of Uranus”. University of Wisconsin-Madison. Truy cập ngày 24 tháng 12 năm 2006.
  101. ^ a b Lockwood, G. W.; Jerzykiewicz, Mikołaj A. (February năm 2006). “Photometric variability of Uranus and Neptune, 1950–2004”. Icarus 180 (2): 442–452. Bibcode:2006Icar..180..442L. doi:10.1016/j.icarus.2005.09.009. sửa
  102. ^ Klein, M. J.; Hofstadter, M. D. (September năm 2006). “Long-term variations in the microwave brightness temperature of the Uranus atmosphere”. Icarus 184 (1): 170–180. Bibcode:2006Icar..184..170K. doi:10.1016/j.icarus.2006.04.012. sửa
  103. ^ a b Hofstadter, Mark D.; Butler, Bryan J. (September năm 2003). “Seasonal change in the deep atmosphere of Uranus”. Icarus 165 (1): 168–180. Bibcode:2003Icar..165..168H. doi:10.1016/S0019-1035(03)00174-X. sửa
  104. ^ a b c d Thommes, Edward W.; Duncan, Martin J.; Levison, Harold F. (1999). “The formation of Uranus and Neptune in the Jupiter-Saturn region of the Solar System” (PDF). Nature 402 (6762): 635–638. Bibcode:1999Natur.402..635T. doi:10.1038/45185. PMID 10604469.
  105. ^ a b c Brunini, Adrian; Fernandez, Julio A. (1999). “Numerical simulations of the accretion of Uranus and Neptune”. Plan. Space Sci. 47 (5): 591–605. Bibcode:1999P&SS…47..591B. doi:10.1016/S0032-0633(98)00140-8.
  106. ^ a b Sheppard, S. S.; Jewitt, D.; Kleyna, J. (2005). “An Ultradeep Survey for Irregular Satellites of Uranus: Limits to Completeness”. The Astronomical Journal 129 (1): 518–525. arXiv:astro-ph/0410059. Bibcode:2005AJ….129..518S. doi:10.1086/426329. sửa
  107. ^ “Uranus”. nineplanets.org. Truy cập ngày 3 tháng 7 năm 2007.
  108. ^ Hussmann, Hauke; Sohl, Frank; Spohn, Tilman (2006). “Subsurface oceans and deep interiors of medium-sized outer planet satellites and large trans-neptunian objects”. Icarus 185: 258–273. Bibcode:2006Icar..185..258H. doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005.
  109. ^ Tittemore, William C.; Wisdom, Jack (June năm 1990). “Tidal evolution of the Uranian satellites: III. Evolution through the Miranda-Umbriel 3:1, Miranda-Ariel 5:3, and Ariel-Umbriel 2:1 mean-motion commensurabilities”. Icarus 85 (2): 394–443. Bibcode:1990Icar…85..394T. doi:10.1016/0019-1035(90)90125-S. sửa
  110. ^ Pappalardo, R. T., Reynolds, S. J., Greeley, R. (1997). “Extensional tilt blocks on Miranda: Evidence for an upwelling origin of Arden Corona”. Journal of Geophysical Research 102 (E6): 13,369–13,380. Bibcode:1997JGR…10213369P. doi:10.1029/97JE00802.
  111. ^ Chaikin, Andrew (16 tháng 10 năm 2001). “Birth of Uranus’ Provocative Moon Still Puzzles Scientists”. Space.Com. ImaginovaCorp. Truy cập ngày 7 tháng 12 năm 2007.
  112. ^ Tittemore, William C. (September năm 1990). “Tidal heating of Ariel”. Icarus 87 (1): 110–139. Bibcode:1990Icar…87..110T. doi:10.1016/0019-1035(90)90024-4. sửa
  113. ^ Gallardo, T. (2006). “Atlas of the mean motion resonances in the Solar System] Gallardo”. Icarus 184 (1): 29–38. Bibcode:2006Icar..184…29G. doi:10.1016/j.icarus.2006.04.001.
  114. ^ a b de la Fuente Marcos, C.; de la Fuente Marcos, R. (2013). “Crantor, a short-lived horseshoe companion to Uranus”. Astronomy and Astrophysics 551: A114(8 pages). arXiv:astro-ph/1301.0770. Bibcode:2013A%26A…551A.114D. doi:10.1051/0004-6361/201220646.
  115. ^ “Voyager: The Interstellar Mission: Uranus”. JPL. 2004. Truy cập ngày 9 tháng 6 năm 2007.
  116. ^ a b Bob Pappalardo; Linda Spiker (9 tháng 3 năm 2009). “Cassini Proposed Extended-Extended Mission (XXM)” (PDF). Truy cập ngày 20 tháng 8 năm 2011.
  117. ^ a b Space Studies Board. “NRC planetary decadal survey 2013–2022”. NASA Lunar Science Institute. Truy cập ngày 5 tháng 8 năm 2011.
  118. ^ Michael Schirber – ”’Missions Proposed to Explore Mysterious Tilted Planet Uranus”’ (2011) – Astrobiology Magazine. Space.com. Retrieved on 2012-04-02.
  119. ^ Mark Hofstadter et al. “THE CASE FOR A URANUS ORBITER” (PDF). Truy cập ngày 5 tháng 8 năm 2012.
  120. ^ “To Uranus on Solar Power and Batteries” (PDF). Truy cập ngày 5 tháng 8 năm 2012.
  121. ^ Parker, Derek and Julia Aquarius. Planetary Zodiac Library. New York: Mitchell Beazley/Ballantine Book. 1972. tr. 14.
  122. ^ “Uranium”. The American Heritage Dictionary of the English Language (ấn bản 4). Houghton Mifflin Company. Truy cập ngày 20 tháng 4 năm 2010.
  123. ^ “On First Looking Into Chapman’s Homer”. City University of New York. 2009. Truy cập ngày 29 tháng 10 năm 2011.
  124. ^ Winick, Charles “Space jokes as an Indication of Attitudes Toward Space”, “Journal of Social Issues”, Spring 1961

Đọc thêm

  • Miner, Ellis D. (1998). Uranus: The Planet, Rings and Satellites. New York: John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-97398-0.

Liên kết ngoài

Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh và tài liệu về Sao Thiên Vương

(tiếng Anh)

(tiếng Việt)

Sao Thiên Vương

Chiến dịch Điện Biên Phủ

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Chiến dịch Điện Biên Phủ
Một phần của Chiến tranh Đông Dương
CamcoDienBienPhu.jpgQuân đội nhân dân Việt Nam đánh chiếm trung tâm phòng ngự của Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ (7-5-1954)
.
Thời gian 13 tháng 37 tháng 5, 1954
Địa điểm Thung lũng Mường Thanh, Điện Biên Phủ
Kết quả Thắng lợi quyết định của Việt Minh[1].
Hiệp định Genève được ký kết, Pháp trao trả độc lập cho 3 nước Đông Dương.
Tham chiến
Flag of France.svg Liên hiệp Pháp

Không tuyên bố
Cờ của Lào Du kích H’Mông Lào
Cờ của Hoa Kỳ Hoa Kỳ

Flag of North Vietnam 1945-1955.svg Quân đội nhân dân Việt Nam Không tuyên bố
Cờ của Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa Các cố vấn quân sự Trung Quốc[2]
Chỉ huy
Cờ của Pháp Christian de Castries Đầu hàng
Cờ của Pháp Pierre Langlais  Đầu hàng
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Võ Nguyên Giáp
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Lê Trọng Tấn
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Chu Huy Mân
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Vương Thừa Vũ
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Hoàng Minh Thảo
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Lê Quảng Ba
Cờ của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Song Hào
Lực lượng
16 tiểu đoàn bộ binh, 7 đại đội bộ binh, pháo binh, 1 đại đội xe tăng, 1 phi đội máy bay. Quân số ban đầu là 10.814 người. Sau được tăng viện 4291 người. Tại thời kỳ cao điểm lên tới khoảng 16.200 người. Chưa kể khoảng 3000 PIM (culi).
Khoảng 420 máy bay yểm trợ (có 37 phi công Mỹ tham gia), thả 4.000 tấn hàng và 5.000 tấn bom.
Pháo binh bắn yểm trợ hơn 110.000 viên đạn pháo.
10 trung đoàn bộ binh, 1 đại đoàn công binh và pháo binh.
Lúc đầu có 55.000, sau tăng cường thêm khoảng 4 đến 10.000 người.
230.000 dân công vận tải hậu cần.
Pháo binh bắn yểm trợ 20.700 viên đạn pháo.
Tổn thất
1.747 đến 2.293 tử trận,
1.729 mất tích,
5.240 đến 6.650 bị thương,
11.721 bị bắt[3] Hoa Kỳ: 2 phi công thiệt mạng
62 máy bay bị bắn rơi, 186 máy bay bị hư hại
4.020 tử trận,
9.118 bị thương,
792 mất tích[4]
Nguồn Phương Tây: ước tính khoảng 8.000 người tử trận và 15.000 bị thương[5][6]
.
[hiện]

Trận Điện Biên Phủ là trận đánh lớn nhất[7] trong Chiến tranh Đông Dương lần thứ nhất diễn ra tại lòng chảo Mường Thanh, châu Điện Biên, tỉnh Lai Châu (nay thuộc thành phố Điện Biên Phủ, tỉnh Điện Biên), giữa Quân đội Nhân dân Việt Nam (QĐNDVN) và quân đội Liên hiệp Pháp (gồm lực lượng viễn chinh Pháp, lê dương Pháp, phụ lực quân bản xứ và Quân đội Quốc gia Việt Nam).
Đây là chiến thắng quân sự lớn nhất trong cuộc kháng chiến chống Pháp 19451954 của Việt Nam. Bằng thắng lợi quyết định này, lực lượng QĐNDVN do Đại tướng Võ Nguyên Giáp chỉ huy đã buộc quân Pháp tại Điện Biên Phủ phải đầu hàng vào tháng 5 năm 1954, sau suốt 2 tháng chịu trận.[8] Giữa trận này, quân Pháp đã gia tăng lên đến 16.000 người nhưng vẫn không thể chống nổi các đợt tấn công của QĐNDVN.[9] Thực dân Pháp đã không thể bình định Việt Nam bất chấp nhiều năm chiến đấu và sự hỗ trợ ngày càng gia tăng của Hoa Kỳ[9], và họ đã không còn khả năng để tiếp tục ứng chiến sau thảm bại này.[10]
Trên phương diện quốc tế, trận này có một ý nghĩa rất lớn: lần đầu tiên quân đội của một nước thuộc địa châu Á đánh thắng bằng quân sự một quân đội của một cường quốc châu Âu. Được xem là một thảm họa bất ngờ đối với thực dân Pháp và cũng là một đòn giáng mạnh với thế giới phương Tây,[8] đã đánh bại ý chí duy trì thuộc địa Đông Dương của Pháp và buộc nước này phải hòa đàm[8] và rút ra khỏi Đông Dương, các thuộc địa ở Châu Phi được cổ vũ cũng đồng loạt nổi dậy. Chỉ riêng trong năm 1960, 17 nước châu Phi đã giành được độc lập và đến năm 1967, Pháp đã buộc phải trao trả độc lập cho tất cả các nước là thuộc địa của Pháp.
Qua đó, đại thắng của QĐNDVN trong Chiến dịch Điện Biên Phủ còn được xem là một thảm họa đánh dấu thất bại hoàn toàn của nước Pháp trong nỗ lực tái gây dựng thuộc địa Đông Dương nói riêng và đế quốc thực dân của mình nói chung sau khi Thế chiến thứ hai kết thúc[9][11], qua đó chấm dứt thời đại hơn 400 năm của chủ nghĩa thực dân kiểu cổ điển trên thế giới.

Kế hoạch của hai bên

Kế hoạch Navarre

Đến cuối năm 1953, Chiến tranh Đông Dương đã kéo dài 9 năm, thực dân Pháp lâm vào thế bị động trên chiến trường. Trong khi đó, chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã thiết lập được quyền kiểm soát vững chắc tại nhiều khu vực rộng lớn ở Tây Nguyên, khu 5, các tỉnh Cao Bắc Lạng… và nhiều khu vực ở đồng bằng Bắc bộ. Nước Pháp hầu như không còn đủ sức chịu đựng gánh nặng chiến tranh Đông Dương và đã phải cầu viện sự trợ giúp của Hoa Kỳ.
Kết quả là tới năm 1954, 78% chiến phí của Pháp ở Đông Dương là do Hoa Kỳ chi trả. Tới năm 1953, viện trợ Mỹ cả kinh tế và quân sự đã lên tới 2,7 tỷ trong đó viện trợ quân sự là 1,7 tỷ đôla, năm 1954 Mỹ viện trợ thêm 1,3 tỷ đô la nữa. Tổng cộng Mỹ đã cung cấp cho Pháp trên 40 vạn tấn vũ khí, gồm 360 máy bay, 347 tàu thuyền các loại, 1.400 xe tăngxe bọc thép, 16.000 xe vận tải, 17,5 vạn súng cá nhân.
Thời gian này ở tất cả các cấp bộ trong quân đội viễn chinh Pháp đều có cố vấn Mỹ. Người Mỹ có thể đến bất cứ nơi nào kiểm tra tình hình không cần sự chấp thuận của Tổng chỉ huy lực lượng viễn chinh Pháp. Sự phụ thuộc quá nhiều của Pháp vào Mỹ khiến tướng Henri Navarre than phiền trong hồi ký: “Địa vị của chúng ta đã chuyển thành địa vị của một kẻ đánh thuê đơn thuần cho Mỹ.”[12]
Chính phủ Pháp muốn tìm một giải pháp hòa bình có thể chấp nhận được để chấm dứt cuộc chiến nhưng mặt khác họ muốn duy trì quyền lợi tại Đông Dương. Cuộc chiến sang năm thứ 9 đã chứng tỏ Pháp chỉ còn cách duy nhất là tìm một “lối thoát danh dự”, nếu không muốn dâng Đông Dương cho Mỹ. Các lãnh đạo Việt Minh nhận định việc Mỹ trực tiếp can thiệp vào chiến tranh Đông Dương chỉ còn là vấn đề thời gian 1-2 năm. Việt Minh cũng dự đoán, nếu tình hình Triều Tiên tạm ổn định, Mỹ sẽ dồn những nỗ lực chống Cộng vào Đông Dương.
Ngày 24 tháng 7 năm 1953, thủ tướng chính phủ Quốc gia Việt Nam Nguyễn Văn Tâm được Tổng thống Dwight D. Eisenhower mời sang Hoa Kỳ. Cuối tháng 7, Eisenhower quyết định dành 400 triệu đô la cho Đông Dương để “tổ chức một quân đội Việt Nam thực sự”. Pháp đề nghị Mỹ viện trợ 650 triệu đô la cho niên khóa 1953, và được chấp nhận 385 triệu. Mỹ hứa năm 1954 sẽ tăng viện trợ cho Pháp tại Đông Dương lên gấp đôi. Mỹ cũng chuyển giao cho Pháp nhiều trang bị, vũ khí, trong đó có 123 máy bay và 212 tàu chiến các loại.
Pháp bổ nhiệm tổng chỉ huy Henri Navarre sang Đông Dương tìm kiếm một chiến thắng quân sự quyết định để làm cơ sở cho một cuộc thảo luận hòa bình trên thế mạnh[13]. Kế hoạch của bộ chỉ huy Pháp tại Đông Dương gồm hai bước:

  • Bước thứ nhất: Thu Đông 1953 và Xuân 1954 giữ thế phòng ngự ở miền Bắc, tập trung một lực lượng cơ động lớn ở đồng bằng Bắc Bộ để đối phó với cuộc tiến công của Việt Minh; thực hiện tiến công chiến lược ở miền Nam nhằm chiếm đóng 3 tỉnh ở đồng bằng Liên khu 5; đồng thời đẩy mạnh việc mở rộng Quân đội Quốc gia Việt Nam (QGVN) và xây dựng một đội quân cơ động lớn đủ sức đánh bại các đại đoàn chủ lực Việt Minh.
  • Bước thứ hai: Từ Thu Đông năm 1954, sau khi đã hoàn thành những mục tiêu trên, sẽ dồn toàn lực ra Bắc, chuyển sang tiến công chiến lược trên chiến trường chính giành thắng lợi lớn về quân sự, buộc Việt Minh phải chấp nhận điều đình theo những điều kiện của Pháp, nếu khước từ, quân cơ động chiến lược của Pháp sẽ tập trung mọi nỗ lực loại trừ chủ lực Việt Minh.

Để thực hiện kế hoạch này, người Pháp cho tiến hành xây dựng và tập trung lực lượng cơ động lớn, mở rộng lực lượng phụ lực quân (Forces suppletives) bản xứ và Quân đội Quốc gia Việt Nam, càn quét bình định vùng kiểm soát. Thực hành tấn công chiến lược ở vùng Khu V, Navarre được chính phủ Pháp cấp thêm cho 9 tiểu đoàn tinh nhuệ. Điều quan trọng hơn, Kế hoạch Navarre được Mỹ tán thành. Viện trợ Mỹ tăng vọt, chiếm đại đa số chi phí chiến tranh của Pháp.[14]
Kế hoạch Navarre chỉ gặp trở ngại khi bộ trưởng tài chính Edgar Faure nêu ra việc thực thi kế hoạch phải chi ít nhất là 100 tỉ Franc. Ở Hội đồng Tham mưu trưởng cũng như Hội đồng Quốc phòng Mỹ, người ta bàn nên bớt cho Navarre nhiệm vụ bảo vệ nước Lào đề ra trong kế hoạch, để giảm bớt chi tiêu, nhưng Pháp không muốn bỏ Lào. Thống chế Alphonse Juin, người phát ngôn của các tham mưu trưởng, nhấn mạnh: cần trao cho Bộ Ngoại giao yêu cầu Mỹ và Anh phải bảo đảm sự toàn vẹn lãnh thổ của Lào, đồng thời lưu ý Liên XôTrung Quốc nguy cơ xung đột quốc tế có thể diễn ra nếu Lào bị chiếm. Navarre xác nhận nếu QĐNDVN đánh Thượng Lào thì ông không thể đương đầu được, Navarre yêu cầu chính phủ ra chỉ thị rõ rệt nếu trường hợp đó xảy ra. Điều đó liên quan mật thiết đến việc xây dựng tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ sau này.

Chiến cục Đông-Xuân 1953-1954

Trước mùa khô 1953-1954, so sánh lực lượng về quân số, Pháp đã vượt lên khá xa. Tổng quân số của Pháp là 445.000 người, gồm 146.000 quân Âu Phi (33%) và 299.000 quân Việt (67%). Tổng quân số của QĐNDVN là 252.000 người. Như vậy, quân Pháp đông hơn 193.000 người. Chỉ riêng lực lượng phụ lực quân bản xứ do các sĩ quan Pháp chỉ huy cũng đã đông hơn 47.000 người.
Lực lượng cụ thể 2 bên lúc này như sau:
– Về bộ binh, Pháp có 267 tiểu đoàn. Về pháo binh, Pháp có 25 tiểu đoàn; quân phụ lực bản xứ có 8 tiểu đoàn. Về cơ giới, Pháp có 10 trung đoàn, 6 tiểu đoàn và 10 đại đội; quân phụ lực bản xứ có 1 trung đoàn và 7 đại đội. Về không quân, Pháp có 580 máy bay; quân phụ lực bản xứ có 25 máy bay thám thính và liên lạc. Về hải quân, Pháp có 391 tàu; quân phụ lực bản xứ có 104 tàu loại nhỏ và 8 tàu ngư lôi. Lực lượng QĐNDVN vẫn đơn thuần là bộ binh, gồm 6 đại đoàn, 18 trung đoàn và 19 tiểu đoàn. Về pháo binh, QĐNDVN có 2 trung đoàn, 8 tiểu đoàn và 4 đại đội. Về phòng không, QĐNDVN có 1 trung đoàn và 2 tiểu đoàn.
– Tính theo số tiểu đoàn bộ binh, QĐNDVN có tổng cộng 127 tiểu đoàn so với 267 tiểu đoàn của Pháp. Biên chế tiểu đoàn của QĐNDVN là 635 người; biên chế tiểu đoàn Pháp từ 800 – 1.000 người.
Về viện trợ, từ tháng 6 năm 1950 đến tháng 6 năm 1954, Việt Minh nhận được từ Liên Xô, Trung Quốc tổng cộng 21.517 tấn các loại, trị giá 34 triệu đôla. Giá trị này chỉ bằng 0,85% lượng viện trợ mà Mỹ cấp cho Pháp.
Pháp tuy có ưu thế vượt trội về binh lực, nhưng thế trận chiến tranh nhân dân của QĐNDVN đã làm cho Pháp phải phân tán trên khắp các chiến trường. Không những Pháp không thể tập trung toàn bộ ưu thế đó vào một trận đánh quyết định, mà cũng chưa đủ lực lượng để mở một cuộc tiến công lớn vào các đại đoàn chủ lực QĐNDVN trên miền Bắc. Trong tổng số 267 tiểu đoàn, thì 185 tiểu đoàn đã phải trực tiếp làm nhiệm vụ chiếm đóng, chỉ còn 82 tiểu đoàn làm nhiệm vụ cơ động chiến thuật và chiến lược. Già nửa lực lượng cơ động Pháp, 44 tiểu đoàn, phải tập trung trên miền Bắc để đối phó với chủ lực QĐNDVN. Vào thời điểm này, nếu tính chung trên chiến trường Bắc Bộ, lực lượng QĐNDVN mới bằng 2/3 lực lượng Pháp (76 tiểu đoàn/112 tiểu đoàn), nhưng tính riêng lực lượng cơ động chiến lược, thì lực lượng QĐNDVN đã vượt hơn về số tiểu đoàn (56/44).

Các lãnh đạo Việt Minh từ trái qua: Phạm Văn Đồng, Hồ Chí Minh, Trường Chinh, Võ Nguyên Giáp

Cuối tháng 8 năm 1953, Bộ Tổng Tham mưu Quân đội Nhân dân Việt Nam báo cáo với Tổng quân ủy một bản kế hoạch tác chiến với bốn nhiệm vụ:

  1. Đẩy mạnh chiến tranh du kích ở địch hậu phá tan âm mưu bình định của địch, phá kế hoạch mở rộng quân ngụy Việt.
  2. Bộ đội chủ lực dùng phương thức hoạt động thích hợp tiêu diệt từng bộ phận sinh lực địch, có thể tác chiến lớn trên chiến trường đồng bằng để rèn luyện bộ đội.
  3. Có kế hoạch bố trí lực lượng tiêu diệt địch khi chúng đánh ra vùng tự do.
  4. Tăng cường hoạt động lên hướng Tây Bắc (Lai Châu), Thượng Lào và các chiến trường khác để phân tán chủ lực địch.

Trong cuộc họp, Chủ tịch Hồ Chí Minh tổng kết: “Địch tập trung quân cơ động để tạo nên sức mạnh… Không sợ! Ta buộc chúng phải phân tán binh lực thì sức mạnh đó không còn.”
Theo đó QĐNDVN sẽ mở một loạt chiến dịch tại nhiều vùng để phân tán binh lực địch, không cho quân Pháp co cụm tạo thành một lực lượng cơ động đủ mạnh để xoay chuyển tình thế.

  • Trên chiến trường Bắc Bộ, sẽ mở cuộc tiến công lên hướng Tây Bắc, tiêu diệt quân Pháp còn chiếm đóng Lai Châu, uy hiếp quân Pháp ở Thượng Lào.
  • Hướng thứ hai, là Trung Lào.
  • Hướng thứ ba, là Hạ Lào, đề nghị quân Pathet Lào phối hợp với bộ đội Việt Nam mở cuộc tiến công vào hai hướng này, nhằm tiêu diệt sinh lực địch và giải phóng đất đai.
  • Hướng thứ tư, là bắc Tây Nguyên.
  • Vùng tự do ba tỉnh Liên khu 5 sẽ là mục tiêu chính những cuộc tiến công đánh chiếm của Pháp trong mùa khô này, cần chuẩn bị sẵn sàng đón đánh.

Thiết lập “Con nhím” Điện Biên Phủ

Bài chi tiết: Cuộc hành quân Castor

Quân đội viễn chinh Pháp nhảy dù xuống Điện Biên Phủ

Hội chứng Thượng Lào, trong đó có kinh đô Luông Phabăng, luôn luôn ám ảnh Navarre. Nếu cả miền cực Bắc Đông Dương rơi vào quyền kiểm soát của Việt Minh sẽ là một nguy cơ lớn cho cuộc chiến tranh. Nó sẽ mang lại những ảnh hưởng chính trị tai hại, vì nước Pháp bất lực trong việc bảo vệ các quốc gia liên kết. Tướng René Cogny, Tư lệnh Bắc Bộ, nhiệt liệt tán đồng ý kiến này.
Điện Biên Phủ là một thung lũng phì nhiêu ở Tây Bắc Việt Nam. Dài 15 km, rộng 5 km, giữa thung lũng có sông Nậm Rốm chảy qua cánh đồng do người Thái cầy cấy. Một sân bay bỏ phế từ lâu, có từ thời Nhật, nằm dọc theo sông Nậm Rốm về phía bắc lòng chảo. Điện Biên Phủ cách Hà Nội 300 km về phía tây, cách Lai Châu 80 km về phía nam. Xung quanh là núi đồi trập trùng bao quanh tứ phía, rừng già khắp nơi làm chỗ ẩn náu dễ dàng cho quân du kích. Cũng như Lai ChâuNà Sản, Điện Biên Phủ là một điểm chiến lược bảo vệ tây bắc Lào và thủ đô Vạn Tượng (Luang Prabang). Tướng Cogny nhấn mạnh: Điện Biên Phủ là một căn cứ bộ binh – không quân (base aéroterrestre) lý tưởng, là “chiếc chìa khoá” của Thượng Lào.
Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ được ra đời án ngữ miền Tây Bắc Việt Nam, kiểm soát liên thông với Thượng Lào để làm bẫy nhử, thách thức quân chủ lực Việt Minh tấn công và, theo kế hoạch của Pháp, quân Việt Minh sẽ bị nghiền nát tại đó.
Ngày 2 tháng 11 năm 1953, Navarre đã chỉ thị cho Cogny từ ngày 15 đến ngày 20 tháng 11, chậm nhất là ngày 1 tháng 12, phải đánh chiếm Điện Biên Phủ để thiết lập một điểm ngăn chặn bảo vệ cho Thượng Lào. Cuộc hành binh đánh chiếm Điện Biên Phủ có bí danh là “Hải Ly” (Cuộc hành quân Castor), chỉ huy là tướng Jean Gilles.
Ngày 20 tháng 11, lúc 11 giờ sáng, 63 chuyến máy bay C-47 Dakota thả 3.000 lính dù và chiến cụ xuống Điện Biên Phủ. Thiếu tá Marcel Bigeard và Tiểu đoàn 6 Dù thuộc địa (6e BPC) nhảy xuống điểm DZ (dropping zone) Tây Bắc, Thiếu tá Jean Bréchignac và Tiểu đoàn 2, Trung đoàn Dù nhẹ số 1 (II/1er RCP) nhảy xuống điểm DZ phía nam. Tiểu đoàn của Bigeard nhảy trúng khu vực có 1 tiểu đoàn QĐNDVN đang tập dượt nên bị chống cự mãnh liệt. Máy bay Pháp phải yểm trợ đến 4 giờ chiều QĐNDVN mới rút lui với tổn thất vài chục người. Pháp thiệt hại 16 người chết, 47 bị thương.
Hai ngày sau, ngày 21 và 22 tháng 11, liên tiếp 3 tiểu đoàn Dù nữa được thả xuống cùng với một đại đội pháo binh. Ngày 24 tháng 11, phi đạo được sửa chữa xong, phi cơ lại đáp xuống được. Vậy là từ ngày 20 tới ngày 22 tháng 11 năm 1953, Pháp đã ném xuống cánh đồng Mường Thanh 6 tiểu đoàn dù, khoảng 4.500 quân.

Ngày 3 tháng 12 năm 1953, Navarre đã quyết định “chấp nhận chiến đấu ở Điện Biên Phủ”. Phương Tây coi đây là một sự chuyển hướng có tính chiến lược của Navarre, vì Điện Biên Phủ không nằm trong kế hoạch mùa khô 1953 – 1954. Ngày 7 tháng 12, Đại tá Christian de Castries được Cogny và Navarre chỉ định chỉ huy tập đoàn cứ điểm, chuẩn bị đương đầu với một cuộc tiến công. Có người hỏi Navarre vì sao lại trao quyền chỉ huy Điện Biên Phủ đáng lẽ phải là một viên tướng, cho một đại tá? Navarre trả lời: “Cả tôi lẫn Cogny đều không trông lon mà xét người nên cũng chẳng sùng bái gì lắm mấy ngôi sao cấp tướng. Tôi khẳng định: trong số các chỉ huy được lựa chọn, không ai có thể làm giỏi hơn Castries”.
Ngày 15 tháng 12, lực lượng Pháp ở Điện Biên Phủ tiếp tục tăng lên 11 tiểu đoàn. Ngày 24 tháng 12, Navarre tới Điện Biên Phủ dự lễ Giáng sinh với quân đồn trú. Tại Điện Biên Phủ, một tập đoàn cứ điểm đã xuất hiện, chạy suốt chiều dài cánh đồng Mường Thanh, hai bên bờ sông Nậm Rốm.
Sau này có những ý kiến chỉ trích các tướng lĩnh Pháp đã “mắc một lỗi sơ đẳng” khi thiết lập một căn cứ ở nơi quá xa xôi hẻo lánh, dễ bị bao vây cô lập để rồi bại trận. Nhưng ở vào thời điểm đó, với những yêu cầu chiến lượcchính trị của Pháp trong cuộc chiến (phải giữ bằng được Lào), thì việc thiết lập này là yêu cầu tất yếu và không thể khác được, như Navarre đã viết: “Có cần bảo vệ Lào hay không? Tôi thì chỉ còn một cách chấp nhận phương án chiến đấu ở Điện Biên Phủ.”[15].
Hơn nữa, các chỉ huy Pháp tin rằng lợi thế công nghệ vượt trội và sự trợ giúp của Mỹ sẽ giúp họ đánh bại được QĐNDVN vốn có trang bị thô sơ hơn nhiều. Jean Pouget sĩ quan tùy tùng của Tổng chỉ huy Navarre, viết: “…có thể khẳng định là không một ai trong số hơn 50 chính khách, các tướng lĩnh đã tới thăm Điện Biên Phủ, phát hiện được cái thế thua đã phơi bày sẵn…”. Tướng Navarre viết: “Theo ông de Chevigné vừa ở đó về 2-3 “thật là bất khả xâm phạm. Vả lại, họ không dám tiến công đâu.”. Tướng Cogny thì tin tưởng: “Chúng ta đến đây là buộc Việt Minh phải giao chiến, không nên làm gì thêm để họ phải sợ mà lảng đi”[15]
Đại tướng Võ Nguyên Giáp nhận xét: “Tới lúc này, quân đồn trú ở Điện Biên Phủ vẫn có thể mở một con đường rút lui. Vì sao Navarre không làm điều đó khi thấy nguy cơ một trận đánh sẽ xảy ra? Theo tôi, Navarre vẫn muốn Điện Biên Phủ sẽ làm vai trò “chiếc nhọt tụ độc” trên miền Bắc.”. Theo đó, Điện Biên Phủ ra đời nhằm thu hút chủ lực QĐNDVN, tại đó Pháp sẽ dùng ưu thế hỏa lực vượt trội để tiêu diệt. Nhưng thực ra, Navarre đã bị cuốn theo các hoạt động trong Chiến cục đông-xuân 1953-1954 của QĐNDVN mà ông không hề biết. Trận đánh xảy ra không bất ngờ mà nó đã nằm trong dự tính của QĐNDVN về một thắng lợi quyết định để kết thúc chiến tranh.

Quyết tâm của Việt Nam

Về phía Việt Nam, kể từ sau năm 1950 do nối thông biên giới với Trung Quốc, lại được sự viện trợ quân sự to lớn của Trung QuốcLiên Xô, QĐNDVN đã lớn mạnh rất nhiều, với các sư đoàn (đại đoàn) bộ binh và các trung đoàn pháo binh, công binh đã có kinh nghiệm đánh tiêu diệt cấp tiểu đoàn của quân Pháp trong phòng ngự kiên cố.
Bộ Tổng Tư lệnh Quân đội Quốc gia và dân quân Việt Nam nhìn nhận trận Điện Biên Phủ như cơ hội đánh tiêu diệt lớn, tạo chiến thắng vang dội để từ đó chấm dứt kháng chiến trường kỳ, và đã chấp nhận thách thức của quân Pháp để tiến công tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ. Đây là trận quyết chiến chiến lược của QĐNDVN. Trung ương Đảng đã hạ quyết tâm: “Tiêu diệt tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ để tạo nên một bước ngoặt mới trong chiến tranh, trước khi đế quốc Mỹ can thiệp sâu hơn vào Đông Dương.”
Thời gian hoạt động ở Tây Bắc sẽ chia làm hai đợt:

  • Đợt 1: Đại đoàn 316 tiến hành đánh Lai Châu và kết thúc vào cuối tháng 1 năm 1954. Sau đó, bộ đội nghỉ ngơi, chấn chỉnh một thời gian khoảng 20 ngày, tập trung đầy đủ lực lượng để đánh Điện Biên Phủ.
  • Đợt 2: Tiến công Điện Biên Phủ. Thời gian đánh Điện Biên Phủ ước tính 45 ngày. Nếu Pháp không tăng cường thêm nhiều quân, có thể rút ngắn hơn. Chiến dịch sẽ kết thúc vào đầu tháng 4 năm 1954. Đại bộ phận lực lượng sẽ rút, một bộ phận ở lại tiếp tục phát triển sang Lào cùng với bộ đội Lào uy hiếp Luông Pha Bang.

Tương quan lực lượng

Quân đội Nhân dân Việt Nam

Lực lượng QĐNDVN tham gia gồm 11 trung đoàn bộ binh thuộc các đại đoàn bộ binh (304, 308, 312, 316), 1 trung đoàn công binh, 1 trung đoàn pháo binh 105 ly (24 khẩu), 1 trung đoàn pháo binh 75 ly (24 khẩu) và súng cối 120 ly (16 khẩu), 1 trung đoàn cao xạ 24 khẩu 37 ly (367)(sau được tăng thêm một tiểu đoàn 12 khẩu) vốn là phối thuộc của đại đoàn công pháo 351 (công binh – pháo binh). Đại tướng Võ Nguyên Giáp làm Tư lệnh chiến dịch. Thiếu tướng Hoàng Văn Thái làm Tham mưu trưởng chiến dịch. Thiếu tướng Đặng Kim Giang làm Chủ nhiệm cung cấp chiến dịch. Ông Lê Liêm làm Chủ nhiệm chính trị chiến dịch.

Bộ chỉ huy Đại đoàn Trung đoàn Tiểu đoàn Ghi chú
Bộ chỉ huy chiến dịch
Tư lệnh kiêm Bí thư Đảng ủy: Đại tướng Võ Nguyên Giáp
Tham mưu trưởng: Thiếu tướng Hoàng Văn Thái
Chủ nhiệm cung cấp: Thiếu tướng Đặng Kim Giang
Chủ nhiệm chính trị: Lê Liêm
Đại đoàn bộ binh 304 (thiếu)
Danh hiệu: Vinh Quang
Mật danh: Nam Định
Tư lệnh: Đại tá Hoàng Minh Thảo
Chính ủy: Lê Chưởng
Tham mưu trưởng: Nam Long
Trung đoàn bộ binh 9
Chỉ huy: Trần Thanh Tú
Tiểu đoàn 353
Tiểu đoàn 375
Tiểu đoàn 400
Tham gia từ đợt 3
Trung đoàn bộ binh 57
Chỉ huy: Nguyễn Cận
Tiểu đoàn 265
Tiểu đoàn 346
Tiểu đoàn 418
Đại đoàn bộ binh 308
Danh hiệu: Quân Tiên Phong
Mật danh: Việt Bắc
Tư lệnh: Đại tá Vương Thừa Vũ
Chính ủy: Song Hào
Tham mưu trưởng: Nguyễn Hải
Trung đoàn bộ binh 36
Danh hiệu: Bắc Bắc
Mật danh: Sa Pa
Chỉ huy: Phạm Hồng Sơn
Tiểu đoàn 80
Tiểu đoàn 84
Tiểu đoàn 89
Trung đoàn bộ binh 88
Danh hiệu: Tu Vũ
Mật danh: Tam Đảo
Chỉ huy: Nam Hà
Tiểu đoàn 23
Tiểu đoàn 29
Tiểu đoàn 322
Trung đoàn bộ binh 102
Danh hiệu: Thủ đô
Mật danh: Ba Vì
Chỉ huy: Nguyễn Hùng Sinh
Tiểu đoàn 18
Tiểu đoàn 54
Tiểu đoàn 79
Đại đoàn bộ binh 312
Danh hiệu: Chiến Thắng
Mật danh: Bến Tre
Tư lệnh: Lê Trọng Tấn
Chính ủy: Trần Độ
Tham mưu trưởng: Hoàng Kiện
Trung đoàn bộ binh 141
Danh hiệu:
Mật danh:
Chỉ huy: Quang Tuyến
Tiểu đoàn 11
Tiểu đoàn 16
Tiểu đoàn 428
Trung đoàn bộ binh 165
Danh hiệu: Lao Hà Yên, Thành đồng biên giới
Mật danh: Đông Triều
Chỉ huy: Lê Thùy
Tiểu đoàn 115
Tiểu đoàn 542
Tiểu đoàn 564
Trung đoàn bộ binh 209
Danh hiệu: Sông Lô
Mật danh:
Chỉ huy: Hoàng Cầm
Tiểu đoàn 130
Tiểu đoàn 154
Tiểu đoàn 166
Đại đoàn bộ binh 316
Danh hiệu: Bông Lau
Mật danh: Biên Hòa
Tư lệnh: Đại tá Lê Quảng Ba
Chính ủy Chu Huy Mân
Tham mưu trưởng: Vũ Lập
Trung đoàn bộ binh 98
Danh hiệu:
Mật danh:
Chỉ huy: Vũ Lăng
Tiểu đoàn 215
Tiểu đoàn 439
Tiểu đoàn 938
Trung đoàn bộ binh 174
Danh hiệu: Cao Bắc Lạng
Mật danh: Sóc Trăng
Chỉ huy Nguyễn Hữu An
Tiểu đoàn 249
Tiểu đoàn 251
Tiểu đoàn 255
Trung đoàn bộ binh 176
Danh hiệu:
Mật danh:
Chỉ huy:
Tiểu đoàn 888
Tiểu đoàn 910
Tiểu đoàn 999
Tiểu đoàn 888 từ đợt 2
Còn lại từ đợt 3
Đại đoàn công pháo 351
Danh hiệu:
Mật danh: Long Châu
Tư lệnh: Đào Văn Trường (quyền)
Chính ủy Phạm Ngọc Mậu
Trung đoàn pháo binh 45
Danh hiệu: Tất Thắng
Mật danh:
Chỉ huy: Nguyễn Hữu Mỹ
Tiểu đoàn 632
Tiểu đoàn 954
24 lựu pháo 105mm
Trung đoàn pháo binh 675
Danh hiệu: Anh Dũng
Mật danh:
Chỉ huy: Doãn Tuế
Tiểu đoàn 175
Tiểu đoàn 275
20 sơn pháo 75mm
Trung đoàn pháo binh 237
Danh hiệu:
Mật danh:
Chỉ huy:
Tiểu đoàn súng cối 413
Tiểu đoàn hoả tiễn H6
Tiểu đoàn ĐKZ 75mm
54 súng cối 82mm
12 pháo phản lực H6 75mm
? ĐKZ 75mm
Tiểu đoàn 413 từ đợt 1
Còn lại từ đợt 3
Tiểu đoàn súng cối 83
Danh hiệu:
Mật danh:
20 súng cối 120mm
Trung đoàn cao xạ 367 (thiếu)
Danh hiệu:
Mật danh:
Chỉ huy: Lê Văn Tri
2 tiểu đoàn cao xạ 37mm 24 cao xạ 37mm
Sau tăng cường thêm 1 tiểu đoàn
Trung đoàn công binh 151
Danh hiệu:
Mật danh
Chỉ huy: Phạm Hoàng
4 tiểu đoàn công binh

Quân đội Liên hiệp Pháp

Sơ đồ bố trí của quân đội Pháp ở Điện Biên Phủ vào tháng 3 năm 1954. Vị trí các cụm cứ điểm của Quân đội Pháp nằm trên các ngọn đồi được gia cố hệ thống phòng thủ. (màu xanh).

Lực lượng quân Pháp ở Điện Biên Phủ có 12 tiểu đoàn và 7 đại đội bộ binh (trong quá trình chiến dịch được tăng viện 4 tiểu đoàn và 2 đại đội lính nhảy dù), 2 tiểu đoàn pháo binh 105 ly (24 khẩu – sau đợt 1 được tăng thêm 4 khẩu nguyên vẹn và cho đến ngày cuối cùng được thả xuống rất nhiều bộ phận thay thế khác), 1 đại đội pháo 155 ly (4 khẩu), 2 đại đội súng cối 120 ly (20 khẩu), 1 tiểu đoàn công binh, 1 đại đội xe tăng 18 tấn (10 chiếc M24 Chaffee của Mỹ), 1 đại đội xe vận tải 200 chiếc, 1 phi đội máy bay gồm 14 chiếc (7 máy bay khu trục, 6 máy bay liên lạc trinh sát, 1 máy bay lên thẳng). Lực lượng này gồm khoảng 16.200 quân được tổ chức thành 3 phân khu:

  • Phân khu Bắc: Him Lam – Béatrice, Độc Lập – Gabrielle, Bản Kéo – Anne Marie 1, 2. Đồi Độc lập có nhiệm vụ án ngữ phía bắc, ngăn chặn con đường từ Lai Châu về Điện Biên Phủ. Trung tâm đề kháng Him Lam, tuy thuộc khu trung tâm, nhưng cùng với các vị trí Đồi Độc lập, Bản Kéo là những vị trí ngoại vi đột xuất án ngữ phía đông bắc, ngăn chặn tiến công từ hướng Tuần Giáo vào.
  • Phân khu Trung tâm: Các điểm cao phía đông – Dominique, Eliane, sân bay Mường Thanh, và các cứ điểm phía tây Mường Thanh – Huguette, Claudine, đây là khu vực mạnh nhất của quân Pháp, tập trung hai phần ba lực lượng (8 tiểu đoàn, gồm 5 tiểu đoàn chốt giữ và 3 tiểu đoàn cơ động).
  • Phân khu Nam: cụm cứ điểm và sân bay Hồng Cúm – Isabella
Bộ chỉ huy Cụm tác chiến Cứ điểm Tiểu đoàn Ghi chú
Binh đoàn tác chiến Tây Bắc
(Le Groupement Opérationnel du Nord-OuestGONO)
Chỉ huy trưởng: Đại tá Christian de Castries
Tham mưu trưởng: Trung tá Louis Guth
(sau lần lượt các Trung tá Keller, Ducroix, và cuối cùng là Hubert de Séguin-Pazzis)
Phân khu Bắc
Chỉ huy trưởng: Trung tá André Trancart
Anne-Marie
(Bản Kéo)
Tiểu đoàn Thái số 3
(3e bataillon thaïBT 3)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Léopold Thimonnier
Gabrielle
(Độc Lập)
Tiểu đoàn 5, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Algérie số 7
(5e bataillon du 7e régiment de tirailleurs algériensV/7e RTA)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Roland de Mecquenem
(Thiếu tá Edouard Kah đang nhận bàn giao)
Phân khu Trung tâm
Chỉ huy trưởng: Trung tá Jules Gaucher
(Tử trận ngày 13/3, sau Trung tá Pierre Langlais kiêm thay).
Béatrice
(Him Lam)
Tiểu đoàn 3, Bán lữ đoàn Lê dương số 13
(3e bataillon de la 13e demi-brigade de Légion étrangèreIII/13e DBLE)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Paul Pégot
Claudine Tiểu đoàn 1, Bán lữ đoàn Lê dương số 13
(1er bataillon de la 13e demi-brigade de Légion étrangèreI/13e DBLE))
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá de Brinon
(sau Thiếu tá Robert Coutant thay)
Dominique Tiểu đoàn 3, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Algérie số 3
(3e bataillon du 3e régiment de tirailleurs algériensIII/3e RTA)
Tiểu đoàn trưởng: Đại úy Jean Garandeau
Éliane Tiểu đoàn 1, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Maroc số 4
(1er bataillon du 4e régiment de tirailleurs marocainsI/4e RTM)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Jean Nicolas
Tiểu đoàn Thái số 2
(2e bataillon thaïBT 2)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Maurice Chenel
Huguette Tiểu đoàn 3, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Algérie số 2
(1er bataillon du 2e régiment étranger d’infanterieI/2e REI)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Clémençon
Françoise Binh đoàn biệt kích cơ động Thái số 1
( 1er groupement mobile de partisans thaïsGMPT 1)
Chỉ huy trưởng: Trung úy Réginald Wième
3 đại đội
Junon Cụm quân phụ lực Thái Trắng
(Compagnie de supplétifs “Thaïs Blancs”)
Chỉ huy trưởng: Đại úy Michel Duluat
2 đại đội
Binh đoàn đổ bộ đường không số 2
Groupement Aéroporté 2GAP 2
Chỉ huy trưởng: Trung tá Pierre Langlais
Epervier Tiểu đoàn xung kích Dù số 8
(8e bataillon de parachutistes de choc8e BPC)
Tiểu đoàn trưởng: Đại úy Pierre Tourret
Tiểu đoàn hải ngoại Dù số 1
(1er bataillon étranger de parachutistes1er BEP)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Maurice Guiraud
Tiểu đoàn bảo an Dù số 5
(5e bataillon de parachutistes vietnamiens5e BPVN)
Tiểu đoàn trưởng: Đại úy André Botella
Phân khu Nam
Chỉ huy trưởng: Trung tá André Lalande
Isabelle
(Hồng Cúm)
Tiểu đoàn 3, Trung đoàn bộ binh hải ngoại số 3
(3e bataillon du 3e régiment étranger d’InfanterieIII/3e REI)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Henri Grand d’Esnon
Tiểu đoàn 2, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Algérie số 1
(2e bataillon du 1er régiment de tirailleurs algériensII/1er RTA)
Tiểu đoàn trưởng: Đại úy Pierre Jeancenelle
Pháo binh
Chỉ huy trưởng: Trung tá Charles Piroth
(Tự sát ngày 15/3, Trung tá Guy Vaillant lên thay)
Cụm A
(Groupement A)
Chỉ huy trưởng: Thiếu tá Alliou
* 12 đại bác 105 mm M2A1
* 20 cối 120 mm
Cụm B
(Groupement B)
Chỉ huy trưởng: Thiếu tá Paul Knecht
* 4 đại bác 155 mm M114
* 12 đại bác 105 mm M2A1
* 8 cối 120 mm
* 4 đại liên hạng nặng 12,7mm 4 nòng Quad-50 M2
Thiết giáp
Chỉ huy trưởng: Đại úy Yves Hervouët
Chi đội thiết giáp 10 xe tăng hạng nhẹ M24 Chaffee
Tăng viện Ngày 16 tháng 3 Tiểu đoàn Dù thuộc địa số 6
(6e bataillon de parachutistes coloniaux6e BPC)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Marcel Bigeard
Ngày 4 tháng 4 Tiểu đoàn 2, Trung đoàn khinh quân Dù số 1
(2e bataillon du 1er régiment de chasseurs parachutistesII/1er RCP)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Jean Bréchignac
Ngày 12 tháng 4 Tiểu đoàn Dù hải ngoại số 2
(2e bataillon étranger de parachutistes2e BEP)
Tiểu đoàn trưởng: Thiếu tá Hubert Liesenfelt
Ngày 1 tháng 5 Tiểu đoàn Dù thuộc địa số 1
(1er bataillon de parachutistes coloniaux1er BPC)
Tiểu đoàn trưởng: Đại úy Guy Bazin de Bezons
2 đại đội

Tổng cộng tất cả là 10 trung tâm đề kháng được đặt theo tên phụ nữ Pháp: Gabrielle (Bắc), Béatrice, Dominique (Đông), Eliane, Isabelle (Nam), Junon, Claudine, Françoise (Tây), Huguette và Anne Marie. 10 trung tâm đề kháng lại chia ra thành 49 cứ điểm phòng thủ kiên cố liên hoàn trang bị hỏa lực mạnh yểm trợ lẫn nhau; có 2 sân bay: Mường Thanh và Hồng Cúm để lập cầu hàng không. Tổng công quân Pháp ban đầu có hơn 10.800 quân, cùng với đó là 2.150 lính phụ lực bản xứ và QGVN. Trong trận đánh có thêm hơn 4.300 lính (trong đó có 1.901 lính phụ lực bản xứ) được tiếp viện cho lòng chảo. Đại tá Christian de Castries (trong thời gian chiến dịch được thăng hàm Chuẩn tướng) là chỉ huy trưởng tập đoàn cứ điểm.
Hỏa lực pháo binh được bố trí thành hai căn cứ: một ở Mường Thanh, một ở Hồng Cúm, có thể yểm trợ lẫn cho nhau, và cho tất cả các cứ điểm khác mới khi bị tiến công. Ngoài hỏa lực chung của tập đoàn cứ điểm, mỗi trung tâm đề kháng còn có hỏa lực riêng, bao gồm nhiều súng cối các cỡ, súng phun lửa, và các loại súng bắn thẳng bố trí thành hệ thống vừa tự bảo vệ, vừa yểm hộ cho những cứ điểm chung quanh.

Đường bay yểm trợ không quân của Pháp

Hỗ trợ cho Điện Biên Phủ là lực lượng không quân Liên hiệp Pháp, và không quân dân sự Mỹ. Tổng cộng Pháp huy động 100 máy bay C-47 Dakota, cộng thêm 16 máy bay C-119 của Mỹ. Máy bay ném bom gồm 48 chiếc B-26 Invader, 8 oanh tạc cơ Privater. Máy bay cường kích gồm 227 chiếc F6F Hellcat, F8F BearcatF4U Corsair.[16]. Điện Biên Phủ có hai sân bay. Sân bay chính ở Mường Thanh, và sân bay dự bị ở Hồng Cúm, nối liền với Hà Nội, Hải Phòng bằng một cầu hàng không, trung bình mỗi ngày có gần 100 lần chiến máy bay vận tải tiếp tế khoảng 200 – 300 tấn hàng, và thả dù khoảng 100 – 150 tấn.
Tất cả các khẩu pháo 155mm và 105mm và tất cả đạn dược của Pháp đều được đưa từ Mỹ tới. Ngày 22 tháng 3, Tổng thống Mỹ Eisenhower chỉ thị cho Hội đồng tham mưu trưởng liên quân phải giải quyết cấp tốc các yêu cầu của Navarre. Một cầu hàng không được Mỹ thiết lập từ Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Đài Loan, Philippin đến Bắc Bộ, rồi từ sân bay Cát Bi, Gia Lâm lên Điện Biên Phủ nhằm đáp ứng nhanh chóng những thứ quân Pháp cần, thậm chí cả những chiếc dù để thả hàng. Theo Benard Fall, việc tiếp tế bằng đường hàng không của Mỹ cho Điện Biên Phủ đã tiêu thụ 82.296 chiếc dù, đã “bao phủ cả chiến trường như tuyết rơi, hoặc như một tấm vải liệm”. Mỹ còn viện trợ cho Pháp loại bom mới Henlipholit, trong chứa hàng ngàn mảnh câu sắc nhằm sát thương hàng loạt bộ binh đối phương.[17]
Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ gồm ba phân khu yểm hộ lẫn nhau. Mỗi cứ điểm đều có khả năng phòng ngự độc lập. Nhiều cứ điểm được tổ chức lại thành cụm cứ điểm, gọi là “trung tâm đề kháng theo kiểu phức hợp”, có lực lượng cơ động, hỏa lực riêng, hệ thống công sự vững chắc, chung quanh là hào giao thông và hàng rào dây kẽm gai, khả năng phòng ngự khá mạnh. Mỗi một phân khu gồm nhiều trung tâm đề kháng kiên cố như vậy. Mỗi trung tâm đề kháng, cũng như toàn bộ tập đoàn cứ điểm, đều có hệ thống công sự nằm chìm dưới mặt đất, chịu được đạn pháo 105mm. Hệ thống công sự phụ (hàng rào, bãi dây thép gai, bãi mìn) dày đặc, hệ thống hỏa lực rất mạnh. Pháp đã rải xuống hàng ngàn km dây kẽm gai, chôn hàng vạn các loại mìn: mìn phát sáng, mìn sát thương, mìn cóc nhảy, mìn chứa xăng khô napalm để thiêu cháy hàng loạt bộ binh… Phương tiện chống đạn khói, máy hồng ngoại tuyến bắn đêm, áo chống đạn, súng phóng lựu hiện đại nhất cũng được cung cấp.
Theo đánh giá thì khu trung tâm tập đoàn cứ điểm chỉ rộng khoảng 2,5 km vuông đã có tới 12 khẩu 105mm, 4 khẩu 155mm, 24 khẩu cối 120 và 81mm và một số dự trữ đạn dược đồ sộ (tương đương từ 6 đến 9 cơ số đạn trước trận đánh, hơn 10 vạn viên) là quá mạnh. Navarre đã viết trong hồi ký: “Tất cả đều có những cảm tưởng thuận lợi trước sức mạnh phòng thủ của tập đoàn cứ điểm và tinh thần tốt của đạo quân đóng ở đây. Không một ai mảy may tỏ ý lo ngại… Chưa có một quan chức dân sự hoặc quân sự nào đến thăm (bộ trưởng Pháp và nước ngoài, những tham mưu trưởng của Pháp, những tướng lĩnh Mỹ) mà không kinh ngạc trước sự hùng mạnh của nó cũng như không bày tỏ với tôi tình cảm của họ”.[15]
Đặc biệt, trước khi trận đánh diễn ra, đích thân Phó Tổng thống Mỹ Richard Nixon (sau này trở thành Tổng thống) đã lên thị sát việc xây dựng cụm cứ điểm để “đảm bảo cho khoản đầu tư của Mỹ ở Đông Dương được sử dụng hiệu quả”.

Những khó khăn của QĐNDVN

Về phía QĐNDVN, tuy có quân số đông đảo hơn nhiều đối phương nhưng chưa có kinh nghiệm đánh công kiên lớn trên cấp tiểu đoàn. Theo lý thuyết quân sự “Ba tấn một thủ”, bên tấn công phải mạnh hơn bên phòng thủ ít nhất là 3 lần cả về quân số lẫn hỏa lực thì mới là cân bằng lực lượng. Về quân số, QĐNDVN chỉ vừa đạt tỉ lệ này, nhưng về hỏa lực và trang bị thì lại kém hơn hẳn so với Pháp. Như các cuộc chiến tranh trước đó đã cho thấy, một nhóm nhỏ quân phòng thủ trong công sự kiên cố trên cao, sử dụng hỏa lực mạnh như đại liên có thể chặn đứng và gây thương vong nặng nề cho lực lượng tấn công đông hơn nhiều lần. Tiêu biểu như trận Iwo Jima, quân Mỹ dù áp đảo 5 lần về quân số và hàng chục lần về hỏa lực nhưng vẫn bị quân Nhật phòng thủ trong các lô cốt gây thương vong nặng nề.
Trong từng trận đánh cụ thể, việc tiếp cận đồn Pháp cũng không dễ dàng. Khi Pháp nhảy dù xuống Điện Biên Phủ ngày 20 tháng 11 năm 1953, một trong những công việc đầu tiên của họ là san phẳng mọi chướng ngại vật trong thung lũng, để tạo điều kiện tối đa cho tầm nhìn và tầm tác xạ của các loại hoả lực, tiếp đó là để lấy nguyên vật liệu nhằm xây dựng tập đoàn cứ điểm. Hàng nghìn dân vốn sống ở trung tâm Điện Biên Phủ được dồn vào khu vực bản Noong Nhai. Hơn nữa, các loại hỏa lực như xe tăng, lựu pháo, súng cối, súng phóng lựu, DKZ v…v… không bao giờ ngồi yên. Để có thể xung phong tiếp cận hàng rào, bộ đội Việt Nam phải chạy khoảng 200 m giữa địa hình trống trải dày đặc dây kẽm gai và bãi mìn, phơi mình trước hỏa lực Pháp mà không hề có xe thiết giáp và chướng ngại vật che chắn. Chỉ huy Pháp tự tin rằng, nếu QĐNDVN chỉ biết học theo Chiến thuật biển người mà Trung Quốc áp dụng ở Triều Tiên, thì quân tấn công dù đông đảo tới đâu cũng sẽ bị bom, pháo và đại liên Pháp tiêu diệt nhanh chóng.

Xe tăng M24 Chaffee của Pháp do Mỹ viện trợ.

Thêm nữa, tuy quân Pháp bị bao vây vào giữa lòng chảo Điện Biên, Pháp ở đáy một chiếc mũ lộn ngược còn QĐNDVN ở trên vành mũ, nhưng đó là ở tầm quy mô chiến dịch. Từ đồn Pháp ra đến rìa thung lũng trung bình là 2 đến 3 km, vậy nên ở quy mô từng trận đánh thì Pháp lại ở trên cao, còn QĐNDVN phải ở dưới thấp tấn công lên. Quân Pháp cũng có dự trữ đạn pháo dồi dào hơn hẳn cùng với máy bay ném bom yểm trợ, nên áp đảo về hỏa lực: gấp 6 lần về đạn pháo và hơn tuyệt đối về không quânxe tăng. Trung bình cứ 1 bộ đội Việt Nam phải hứng chịu 2 trái đại bác, 1 trái bom và 6 viên đạn cối, trong khi không có xe tăng hay pháo tự hành để che chắn yểm trợ khi tiến công.
Việc bắn tỉa cũng hoàn toàn không đơn giản. Giống như phục kích, không phải chỗ nào cũng có thể là chỗ bắn tỉa được. QĐNDVN tuy có lợi thế hơn, nhưng thường thì những địa điểm bắn tỉa hiệu quả chỉ tập trung vào một vài đoạn hào chủ yếu. Một khi quân Pháp đã kê súng máy, hay chiếm được lợi thế trước thì công việc gần như là bất khả thi. Các vũ khí bắn tỉa của bộ đội Việt Nam cũng khá thô sơ, phần lớn chỉ dùng thước ngắm thông thường, nên với những khoảng cách lớn, việc bắn tỉa không có hiệu quả.
Và đặc biệt khó khăn lớn nhất của QĐNDVN là khâu tiếp tế hậu cần. Phía Pháp cho rằng QĐNDVN không thể đưa pháo lớn (cỡ 105mm trở lên) vào Điện Biên Phủ, các khó khăn hậu cần của QĐNDVN là không thể khắc phục nổi nhất là khi mùa mưa đến. Navarre lý luận rằng Điện Biên Phủ ở xa hậu cứ Việt Minh 300–400 km, qua rừng rậm, núi cao, QĐNDVN không thể tiếp tế nổi lương thực, đạn dược cho 4 đại đoàn được, giỏi lắm chỉ một tuần lễ là QĐNDVN sẽ phải rút lui vì cạn tiếp tế. Trái lại quân Pháp sẽ được tiếp tế bằng máy bay, trừ khi sân bay bị phá hủy do đại bác của QĐNDVN. Navarre cho rằng trường hợp này khó có thể xảy ra vì sân bay ở quá tầm trọng pháo 105 ly của QĐNDVN, và dù QĐNDVN mang được pháo tới gần thì tức khắc sẽ bị máy bay và trọng pháo Pháp hủy diệt ngay.
Vì các lý do trên, khi thiết lập tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, các tướng lĩnh Pháp và Mỹ đã đánh giá sai khả năng của đối phương và đều tự tin cho rằng Điện Biên Phủ là “pháo đài bất khả chiến bại”, là “cái bẫy để nghiền nát chủ lực Việt Minh”. Nếu QĐNDVN tấn công sẽ chỉ chuốc lấy thảm bại.
Tướng Cogny đã trả lời phỏng vấn rằng: “Chúng ta đã có một hỏa lực mạnh đủ sức quét sạch đối phương đông gấp 4-6 lần… Tôi sẽ làm tất cả để bắt tướng Giáp phải “ăn bụi” và chừa cái thói muốn đóng vai một nhà chiến lược lớn”. Tướng Navarre nhận xét: “Làm cho Việt Minh tiến xuống khu lòng chảo! Đó là mơ ước của đại tá Castries và toàn ban tham mưu. Họ mà xuống là chết với chúng ta… Và cuối cùng, chúng ta có được cái mà chúng ta đang cần: đó là mục tiêu, một mục tiêu tập trung mà chúng ta có thể “ quất cho tơi bời”. Charles Piroth, chỉ huy pháo binh thì tự đắc: “Trọng pháo thì ở đây tôi đã có đủ rồi… Nếu tôi được biết trước 30 phút, tôi sẽ phản pháo rất kết quả. Việt Minh không thể nào đưa được pháo đến tận đây; nếu họ đến, chúng tôi sẽ đè bẹp ngay… và ngay cả khi họ tìm được cách đến, tiếp tục bắn, họ cũng không có khả năng tiếp tế đầy đủ đạn dược để gây khó khăn thật sự cho chúng tôi!”[15] Pierre Schoenderffer, phóng viên mặt trận của Pháp, nhớ rõ câu trả lời của Piroth: “Thưa tướng quân, không có khẩu đại bác nào của Việt Minh bắn được 3 phát mà không bị pháo binh của chúng ta tiêu diệt!”.

Các nỗ lực hậu cần của QĐNDVN

Bộ Tổng Tham mưu Quân đội Nhân dân Việt Nam làm việc với Tổng cục Cung cấp tính toán bước đầu, phải huy động cho chiến dịch 4.200 tấn gạo (chưa kể gạo cho dân công), 100 tấn rau, 100 tấn thịt, 80 tấn muối, 12 tấn đường. Tất cả đều phải vận chuyển qua chặng đường dài 500 km phần lớn là đèo dốc hiểm trở, máy bay Pháp thường xuyên đánh phá. Theo kinh nghiệm vận tải đã tổng kết ở chiến dịch Tây Bắc (năm 1952), để có 1 kg gạo đến đích phải có 24 kg ăn dọc đường. Vậy nếu cũng vận chuyển hoàn toàn bằng dân công gánh bộ, muốn có số gạo trên phải huy động từ hậu phương hơn 60 vạn tấn, và phải huy động gần 2 triệu dân công để gánh. Cả 2 con số này đều cao gấp nhiều lần so với kế hoạch dự kiến ban đầu.

Tranh Bộ đội xây dựng cầu ký họa năm 1954 của Trần Văn Cẩn

Chủ tịch Hồ Chí Minh cùng Bộ Chính trị và Tổng Quân ủy đã đề ra những giải pháp quyết đoán. Một mặt động viên nhân dân Tây Bắc ra sức tiết kiệm để đóng góp tại chỗ, mặt khác đẩy mạnh làm đường, sửa đường, huy động tối đa các phương tiện vận chuyển thô sơ như ngựa thồ, xe đạp thồ, thuyền mảng… nhằm giảm đến mức tối đa lượng lương thực thực phẩm tiêu thụ dọc đường do phải đưa từ xa tới.
Số dân công chỉ tính từ trung tuyến trở lên, đã cần tới 14.500 người. Về chuẩn bị đường sá, các con đường thuộc tuyến chiến dịch đều phải bảo đảm vận chuyển bằng ô tô. Trước đây, để chuẩn bị đánh Nà Sản, con đường 13 từ Yên Bái lên Tạ Khoa đã sửa chữa xong, nhưng lúc này cần tiếp tục tu bổ thêm. Đường từ Mộc Châu đi Lai Châu rất xấu, phải sửa chữa nhiều. Phân công cho Bộ Giao thông công chính phụ trách đường 13 lên tới Cò Nòi, và đường 41 từ Mộc Châu lên Sơn La, bộ đội phụ trách quãng đường 41 còn lại từ Sơn La đi Tuần Giáo, và từ Tuần Giáo đi Điện Biên Phủ (sau này gọi là đường 42). Thời gian tiến hành từ tháng 12 năm 1953.
Để một lực lượng mạnh cho chiến dịch Điện Biên Phủ, chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã huy động tối đa về sức người và sức của: hàng vạn dân công và bộ đội làm đường dã chiến trong khoảng thời gian cực ngắn, dưới các điều kiện rất khó khăn trên miền núi, lại luôn bị máy bay Pháp oanh tạc. Các dân công từ vùng do Việt Minh kiểm soát đi tiếp tế bằng gánh gồng, xe đạp thồ kết hợp cùng cơ giới đảm bảo hậu cần cho chiến dịch. Đội quân gồm thanh niên xung phong, dân công hỏa tuyến, được huy động tới hàng chục vạn người (gấp nhiều lần quân đội) và được tổ chức biên chế như quân đội.
Một trong những lực lượng quan trọng phục vụ hậu cầu cho chiến dịch là đội xe đạp thồ trên 2 vạn người, với năng suất tải mỗi xe chở được 200–300 kg[18], kỷ lục lên đến 352 kg. Xe đạp được cải tiến có thể thồ cao gấp hơn 10 lần dân công gánh bộ, đồng thời giảm được mức tiêu hao gạo ăn dọc đường cho người chuyên chở. Ngoài ra xe thồ còn có thể hoạt động trên những tuyến đường mà xe Ô tô không thể đi được. Chính phương tiện vận chuyển này đã gây nên bất ngờ lớn ngoài tầm dự tính của các chỉ huy Pháp, làm đảo lộn những tính toán trước đây khi cho rằng Việt Minh không thể bảo đảm hậu cần cho một chiến dịch lớn, dài ngày trong các điều kiện phức tạp như vậy được.
Trong một tháng, bộ đội và thanh niên xung phong đã làm một việc đồ sộ. Con đường Tuần Giáo – Điện Biên Phủ, dài 82 km, trước đây chỉ rộng 1 m, đã được mở rộng và sửa sang cho xe kéo pháo vào cách Điện Biên 15 km. Từ đây, các khẩu pháo được kéo bằng tay vào trận địa trên quãng đường dài 15 km. Đường kéo pháo rộng 3 m, chạy từ cửa rừng Nà Nham, qua đỉnh Pha Sông cao 1.150 mét, xuống Bản Tấu, đường Điện Biên Phủ – Lai Châu, tới Bản Nghễu, mở mới hoàn toàn. Để bảo đảm bí mật, đường được ngụy trang toàn bộ, máy bay trinh sát Pháp khó có thể phát hiện.
Tổng cộng trong thời gian tiến hành chiến dịch, Việt Minh đã huy động được hơn 26 vạn dân công từ các dân tộc Tây Bắc, Việt Bắc, Liên khu 3, Liên khu 4…, 20.911 xe đạp thồ, 11.800 bè mảng, đóng góp cho chiến dịch 25.000 tấn lương thực. Trừ số tiêu hao dọc đường, số tới được mặt trận để cung cấp cho quân đội là 14.950 tấn gạo, 266 tấn muối, 62 tấn đường, 577 tấn thịt, 565 tấn lương khô. Ngoài ra, từ Thanh Hóa, Hòa Bình, Vĩnh Yên, Phúc Yên, Thái Nguyên, Phú Thọ… cũng đã huy động được hơn 7.000 xe cút kít, 1.800 xe trâu, 325 xe ngựa, hàng chục ngàn xe đạp thồ để phục vụ hậu cần chiến dịch.[19]
Ngoài ra, Pháp cũng đã đánh giá sai khả năng pháo binh của QĐNDVN khi cho rằng đối phương vốn không có xe cơ giới nên không thể mang pháo lớn (lựu pháo 105 mm và pháo cao xạ 37 mm) vào Điện Biên Phủ mà chỉ có thể mang loại pháo nhẹ là sơn pháo 75 mm trợ chiến mà thôi. Đối lại, những người lính QĐNDVN đã khôn khéo tháo rời các khẩu pháo rồi dùng sức người để kéo, sau khi đến đích thì ráp lại. Bằng cách đó họ đã đưa được lựu pháo 105 mm lên bố trí trong các hầm pháo có nắp khoét sâu vào các sườn núi, xây dựng thành các trận địa pháo rất nguy hiểm và lợi hại, từ trên cao có khả năng khống chế rất tốt lòng chảo Điện Biên Phủ mà lại rất an toàn trước pháo binh và máy bay đối phương. Với thế trận hỏa lực này, các khẩu pháo của QĐNDVN chỉ cách mục tiêu 5–7 km, chỉ bằng một nửa tầm bắn tối đa để bắn chính xác hơn, ít tốn đạn và sức công phá cao hơn[20], thực hiện được nguyên tắc “phân tán hỏa khí, tập trung hỏa lực”, từ nhiều hướng bắn vào một trung tâm, ngược lại pháo binh Pháp lại bố trí ở trung tâm, phơi mình trên trận địa.
Mặc dù vậy, việc sử dụng đạn pháo 105mm của QĐNDVN trong chiến dịch rất tiết kiệm. Trước mỗi trận đánh có hiệp đồng binh chủng, số lượng đạn pháo đều phải được duyệt trước. Ngoài ra, các trung đoàn, đại đoàn muốn xin pháo chi viện thì cứ 3 viên phải được phép của Tham mưu trưởng chiến dịch, 5 viên trở lên phải được đích thân Tổng tư lệnh duyệt. Bởi với dự trữ chỉ có hơn 15.000 viên, nếu bắn cấp tập theo kiểu “không tiếc đạn” như Pháp thì các khẩu pháo sẽ hết đạn chỉ sau vài ngày.
Bên cạnh đó, các chỉ huy pháo binh QĐNDVN còn lập trận địa nghi binh – dùng gỗ thui đen thành khẩu pháo giả, nghếch nòng lên, khi trận địa thật phát hỏa thì chiến sĩ phụ trách nghi binh từ trong công sự, ném bộc phá, tung lên không trung, làm cho 80% bom đạn của Pháp dùng phản pháo đã dồn vào đánh trận địa giả, đồng thời bảo vệ được những trọng pháo quý giá của mình. Suốt chiến dịch, pháo binh QĐNDVN chỉ hỏng một pháo 105mm. Đây là một nguyên nhân làm cho pháo binh Pháp dù có các thiết bị phản pháo hiện đại vẫn bị thất bại. Tướng Võ Nguyên Giáp về sau nhận xét: “Thực tế kinh nghiệm này của chiến dịch Điện Biên Phủ đã trở thành truyền thống chiến đấu dùng thô sơ đánh hiện đại của quân đội ta trong suốt chiều dài chống Mỹ cứu nước.”. Còn tướng Paul Ély, Tổng tham mưu trưởng quân đội Pháp khi diễn ra trận Điện Biên Phủ nhận định: “Một lần nữa, kỹ thuật lại bị thua bởi những con người có tâm hồn và một lòng tin.” [21]

Chuyển đổi phương án tác chiến

Ngày 14 tháng 1 năm 1954 tại hang Thẩm Púa, tướng Giáp và Bộ chỉ huy chiến dịch phổ biến lệnh tác chiến bí mật với phương án “đánh nhanh thắng nhanh” và ngày nổ súng dự định là 20 tháng 1. Nhiệm vụ thọc sâu giao cho Đại đoàn 308, đại đoàn chủ lực đầu tiên của Bộ. Đại đoàn 308 sẽ đánh vào tập đoàn cứ điểm từ hướng tây, xuyên qua những vị trí nằm trên cánh đồng, thọc thẳng tới sở chỉ huy của de Castries. Các đại đoàn 312, 316 nhận nhiệm vụ, đột kích vào hướng Đông, nơi có những cao điểm trọng yếu. Phương án này đặt kế hoạch tiêu diệt Điện Biên Phủ trong 3 ngày đêm bằng tiến công ồ ạt đồng loạt, thọc sâu, đã được Trung ương Đảng Lao động Việt nam, Quân ủy Trung ương cùng Bộ Tổng tham mưu phê duyệt với sự nhất trí của đoàn cố vấn quân sự trung ương Trung Quốc, bởi đánh sớm khi Pháp chưa tập trung đủ lực lượng và củng cố công sự thì có nhiều khả năng giành chiến thắng.
Do một đơn vị trọng pháo QĐNDVN vào trận địa chậm nên ngày nổ súng được quyết định lùi lại thêm 5 ngày đến 17 giờ ngày 25 tháng 1. Sau đó, do tin về ngày nổ súng bị lộ, Pháp biết được, Bộ chỉ huy chiến dịch quyết định hoãn lại 24 giờ, chuyển sang 26 tháng 1.
Ngày và đêm 25 tháng 1, tướng Giáp suy nghĩ và quyết định phải cho lui quân do ba khó khăn rõ rệt[18]:

  1. Bộ đội chủ lực cho đến thời điểm đó chưa thành công trong việc đánh các công sự nằm liên hoàn trong một cứ điểm. Ví dụ tại trận Nà Sản bộ đội đã không thành công, và bị thương vong nhiều.
  2. Trận này là một trận đánh hiệp đồng lớn, nhưng pháo binh và bộ binh chưa qua tập luyện, chưa qua diễn tập.
  3. QĐNDVN từ trước chỉ quen tác chiến ban đêm ở những địa hình dễ ẩn náu, chưa có kinh nghiệm tấn công đồn ban ngày trên địa hình bằng phẳng, nhất là với một đối phương có ưu thế tập trung máy bay, pháo binh, xe tăng chi viện.

Tướng Giáp cho rằng phương án “Đánh nhanh thắng nhanh” mang nhiều tính chủ quan, không đánh giá đúng thực lực hai bên không thể đảm bảo chắc thắng. Ông kiên quyết tổ chức lại trận đánh theo phương án “Đánh chắc, tiến chắc”, đánh dài ngày theo kiểu “bóc vỏ” dần tập đoàn cứ điểm.
Cuộc họp Đảng ủy, Bộ chỉ huy QĐNDVN sáng 26 tháng 1 không đi đến được ý kiến thống nhất tuy không ai tin rằng trận này sẽ chắc thắng. Tuy nhiên, tướng Giáp quyết định hoãn cuộc tấn công chiều hôm đó. Ông kết luận: Để bảo đảm nguyên tắc cao nhất là “đánh chắc thắng”, cần chuyển phương châm tiêu diệt địch từ “đánh nhanh thắng nhanh” sang “đánh chắc tiến chắc”. Nay quyết định hoãn cuộc tiến công. Ra lệnh cho bộ đội trên toàn tuyến lui về địa điểm tập kết, và kéo pháo ra.
Trong vòng gần 2 tháng sau đó, pháo được kéo ra, QĐNDVN tiếp tục đánh nghi binh, mở đường rộng hơn, dài hơn chung quanh núi rừng Điện Biên Phủ, rồi lại kéo pháo vào, xây dựng công sự kiên cố hơn, hào được đào sâu hơn, tiếp cận gần hơn căn cứ của quân Pháp, lương thảo, vũ khí từ hậu phương dồn lên cho mặt trận nhiều hơn. Tất cả chuẩn bị cho trận đánh dài ngày, có thể sang đến cả mùa mưa.
Về chiến thuật tác chiến bộ binh, từ những kinh nghiệm thu được ở Hòa Bình, Nà Sản, Bộ chỉ huy QĐNDVN chủ trương tiêu diệt dần từng trung tâm đề kháng, từng cứ điểm từ ngoài vào trong, thu hẹp phạm vi chiếm đóng cho tới lúc Pháp không còn sức kháng cự. Không sử dụng lối đánh xung phong trực diện mà dùng cách đánh vây lấn, đào hào áp sát cứ điểm địch. Cách đánh này cần một thời gian chuẩn bị và chiến đấu dài ngày, thường gọi là “Đánh chắc Tiến chắc”, cũng còn được gọi là “đánh bóc vỏ”. Bộ binh được đường hào che chắn và có được vị trí tiến công gần nhất có thể, sẽ hạn chế tối đa thương vong khi tấn công (xem thêm Chiến thuật công kiên).
Sau này, tướng Giáp cho rằng đây là quyết định khó khăn nhất trong đời cầm quân của mình. Việc điều chỉnh phương châm tác chiến này kéo theo việc phải chuẩn bị lại hậu cần cho chiến dịch, nhu cầu hậu cần sẽ tăng lên gấp nhiều lần, diễn ra trong mùa mưa và phải bố trí lại sơ đồ các trận địa pháo, phải kéo pháo ra khỏi các sườn núi rồi kéo lại vào các vị trí mới. QĐNDVN đã quyết tâm thực hiện và đã thực hiện được với một nỗ lực rất lớn.
Sau này khi tổng kết về chiến thắng của QĐNDVN tại Điện Biên Phủ, các tướng lĩnh và các nhà nghiên cứu của hai bên đều thống nhất được với nhau: một nguyên nhân chính làm nên chiến thắng của QĐNDVN tại trận đánh này là đã huy động được rất lớn nguồn sức người để đảm bảo hậu cần cho chiến dịch, một việc mà Pháp cho rằng không thể giải quyết được. Trong hồi kí Navarre cũng khẳng định: “Nếu tướng Giáp tiến công vào khoảng 25 tháng 1 như ý đồ ban đầu thì chắc chắn ông ta sẽ thất bại. Nhưng không may cho chúng ta, ông đã nhận ra điều đó và đây là một trong những lí do khiến ông tạm ngưng tiến công.”[15]

Diễn biến

[hiện]

Chiến dịch Điện Biên Phủ

Vòng vây Điện Biên Phủ

Phát hiện lực lượng lớn của QĐNDVN đang tiến về lòng chảo Điện Biên, de Castries liên tục tung lực lượng giải tỏa các ngọn đồi. Theo Benard Fall thì từ ngày 6 tháng 12 năm 1953 đến 13 tháng 3 năm 1954, de Castries đã huy động già nửa lực lượng của tập đoàn cứ điểm vào những cuộc hành binh giải tỏa: “Theo những bản kê mới nhất từ Điện Biên Phủ gửi về, thiệt hại của binh đoàn đồn trú từ 20 tháng 11 đến 15 tháng 2 đã lên tổng số 32 sĩ quan, 96 hạ sĩ quan và 836 binh lính, tương đương với 10% số sĩ quan và hạ sĩ quan và 8% binh lính ở thung lũng. Nói cách khác, số tổn thất của người Pháp tương đương với một tiểu đoàn bộ binh nhưng số sĩ quan là của hai tiểu đoàn. Trong tổng số này còn chưa tính đến số thiệt hại của các đơn vị trong cuộc hành binh Pollux”.[22]
Navarre đã viết trong cuốn hồi ký của mình: “Trong thời gian này, đại tá Castries thực hành những trận chiến đấu mạnh mẽ có tính thăm dò xung quanh Điện Biên Phủ. Ở khắp nơi, quân Pháp đều vấp phải những đơn vị bộ đội vững vàng và phòng ngự rất giỏi của địch. Chúng ta bị thiệt hại khá nặng nề. Rõ ràng là vòng vây chung quanh tập đoàn cứ điểm không hề bị rạn nứt”.
Tuy thế, giới chỉ huy Pháp vẫn rất tự tin vào chiến thắng. Bộ trưởng Quốc phòng René Pleven đã báo cáo với Chính phủ Pháp sau chuyến đi thị sát tình hình Đông Dương: “Tôi không tìm được bất cứ ai tỏ ra nghi ngờ về tính vững chắc của tập đoàn cứ điểm. Nhiều người còn mong ước cuộc tiến công của Việt Minh”.
Về phía QĐNDVN, công tác chính trị ngay trước trận đánh được triển khai một cách sâu rộng. Cán bộ, chiến sĩ được phổ biến chỗ mạnh, chỗ yếu của Pháp, những điều kiện tất thắng của mình. Ý nghĩa to lớn của chiến dịch thấm tới từng người: “Tiêu diệt tập đoàn cứ điểm mạnh nhất của địch, đập tan kế hoạch Nava, đánh bại âm mưu kéo dài chiến tranh xâm lược của đế quốc Pháp – Mỹ, mở ra một cục diện mới cho kháng chiến”.
Tổng quân ủy gửi thư hiệu triệu toàn thể cán bộ, đảng viên hoàn thành nhiệm vụ Trung ương Đảng đã trao. Nhân ngày kỷ niệm thành lập Quân đội nhân dân 22 tháng 12 năm 1953, Hồ Chủ tịch đã trao cho mỗi đại đoàn, mỗi quân khu một lá cờ “Quyết chiến Quyết thắng” làm giải thưởng luân lưu. Các chi bộ đều mở hội nghị xác định thái độ đảng viên, kêu gọi đảng viên dẫn đầu trong chiến đấu, cắm bằng được lá cờ trên nóc sở chỉ huy tập đoàn cứ điểm. Lá cờ Quyết chiến Quyết thắng đã trở thành một biểu tượng trong cả chiến dịch, trong mỗi trận đánh.
Ngày 11 tháng 3 năm 1954, Chủ tịch Hồ Chí Minh gửi thư tới các chiến sĩ: “Các chú sắp ra trận. Nhiệm vụ các chú lần này rất to lớn, khó khăn nhưng rất vinh quang… Bác tin chắc rằng các chú sẽ phát huy thắng lợi vừa qua, quyết tâm vượt mọi khó khăn gian khổ để làm tròn nhiệm vụ vẻ vang sắp tới… Chúc các chú thắng to!”
Cùng ngày, lệnh động viên toàn thể cán bộ, chiến sĩ mở cuộc tiến công vào tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ đã được gửi tới các đơn vị: “Chiến dịch Điện Biên Phủ sắp bắt đầu! Đây là chiến dịch công kiên quy mô lớn nhất trong lịch sử quân đội ta… Đánh thắng ở Điện Biên Phủ, chúng ta sẽ phá tan kế hoạch Nava, giáng một đòn chí tử vào âm mưu mở rộng chiến tranh của bọn đế quốc Pháp – Mỹ. Chiến dịch thắng lợi sẽ có ảnh hưởng vang dội trong nước và ngoài nước, sẽ là một cống hiến xứng đáng vào phong trào hòa bình thế giới đòi chấm dứt chiến tranh ở Việt – Miên – Lào… Giờ ra trận đã đến! Tất cả các cán bộ và chiến sĩ, tất cả các đơn vị, tất cả các binh chủng hãy dũng cảm tiến lên, thi đua lập công, giật lá cờ Quyết chiến Quyết thắng của Hồ Chủ tịch”.[23]
Chiến dịch diễn ra trong 55 ngày đêm nhưng các trận đánh không diễn ra liên tục, vì QĐNDVN có khó khăn trong hậu cần nên không thể tiến công liên tục mà chia thành các đợt tiến công. Sau mỗi đợt lại tổ chức lại quân số, bổ sung hậu cần.

Đợt 1

Đợt 1 từ 13 tháng 3 đến 17 tháng 3, QĐNDVN tiêu diệt phân khu Bắc của tập đoàn cứ điểm.
Các đơn vị được bố trí như sau: Đại đoàn 312 (thiếu trung đoàn 165) tiến công tiêu diệt trung tâm đề kháng Him Lam. Trung đoàn 165 (312) và trung đoàn 88 (đại đoàn 308) tiêu diệt trung tâm đề kháng đồi Độc Lập. Trung đoàn 36 (308) tiêu diệt trung tâm đề kháng Bản Kéo. Trung đoàn 57 (đại đoàn 304) kiềm chế pháo binh địch ở Hồng Cúm.
Để bảo đảm nguyên tắc “trận đầu phải thắng”, tham mưu đã bố trí một lực lượng mạnh hơn quân Pháp gấp 3 lần, nếu kể cả lực lượng dự phòng, gấp 5 lần, có kế hoạch phòng pháo, phòng không, chống phản kích, dự kiến các tình huống cơ bản và cách xử lý trong quá trình diễn biến chiến đấu. Công tác kiểm tra được thực hiện tỉ mỉ.

Trận Him Lam

Bài chi tiết: Trận Him Lam

Lúc 15 giờ ngày 13 tháng 3, các đơn vị của đại đoàn 312 bắt đầu tiến ra trận địa xuất phát xung phong.
Lúc 17 giờ 5 phút chiều ngày 13 tháng 3 năm 1954, trận đánh bắt đầu. 40 khẩu pháo cỡ từ 75 đến 120 mm, đồng loạt nhả đạn. Một viên đạn pháo rơi trúng sở chỉ huy Him Lam, giết chết thiếu tá chỉ huy trưởng Paul Pégot cùng với ba sĩ quan khác và cả chiếc điện đài. Him Lam mất liên lạc với Mường Thanh ngay từ giờ đầu trận đánh. Một kho xăng bốc cháy. Các trận địa pháo ở Mường Thanh tê liệt. 12 khẩu trọng pháo và súng cối bị đánh hỏng. Đường dây điện thoại từ khu trung tâm tới các cứ điểm đều bị cắt đứt. Nhiều hầm, hào, công sự sụp đổ.

Bản đồ đợt 1 chiến dịch

Sau đợt bắn pháo dữ dội, QĐNDVN tiến công một trong các cứ điểm kiên cố nhất là cụm cứ điểm Him Lam (Béatrice). Đến 23 giờ 30 đêm, chỉ huy Lê Trọng Tấn báo cáo Bộ chỉ huy chiến dịch: Đại đoàn 312 đã hoàn thành nhiệm vụ tiêu diệt trung tâm đề kháng Him Lam, xóa sổ hoàn toàn Tiểu đoàn 3, Bán lữ đoàn Lê dương số 13 (III/13e DBLE), thu toàn bộ vũ khí, trang bị. Ngày hôm sau, phía QĐNDVN cho phép một xe zíp và một xe cứu thương của Pháp lên Him Lam để thu lượm thương binh.

Trận đồi Độc Lập

Lúc 14 giờ 45 ngày 14 tháng 3, tướng Cogny đáp ứng yêu cầu của Castries là tăng cường ngay cho Điện Biên Phủ một tiểu đoàn dù để duy trì số lượng của tập đoàn cứ điểm như trước khi nổ ra trận đánh: 12 tiểu đoàn bộ binh. Những chiếc C-47 Dakota liều lĩnh vượt qua lưới lửa cao xạ, bay thấp thu ngắn thời gian tiếp đất của những chiếc dù, ném xuống Tiểu đoàn dù Việt số 5 (5e BPVN) do Đại úy André Botella chỉ huy.
Trong khi đó, phía QĐNDVN cũng triển khai bước tiếp theo. Nhiệm vụ tiến công đồi Độc Lập (Pháp gọi là Gabrielle) được giao cho Trung đoàn trưởng Trung đoàn 165 Lê Thùy (Đại đoàn 312) và Trung đoàn trưởng Trung đoàn 88 Nam Hà (Đại đoàn 308) dưới quyền chỉ huy của Đại đoàn trưởng Đại đoàn 308 Vương Thừa Vũ. Trung đoàn 165 đảm nhiệm mũi chủ yếu đột phá từ hướng đông – nam, đánh dọc theo chiều dài của cứ điểm. Trung đoàn 88 phụ trách mũi thứ yếu, đột phá từ hướng đông bắc, đồng thời mở một mũi vu hồi ở hướng tây, và bố trí lực lượng làm nhiệm vụ chặn viện từ Mường Thanh ra.
Lúc 3 giờ 30 phút ngày 15, chỉ huy trưởng trận đánh hạ lệnh tiến công, cả lựu pháo và sơn pháo lúc này lại lên tiếng. Lúc 4 giờ sáng, chỉ huy trưởng cứ điểm Gabrielle là Thiếu tá Roland de Mecquenem báo cáo tình hình bằng điện đài và được chỉ huy tập đoàn cứ điểm de Castries hứa sẽ yểm trợ pháo tối đa, kể cả pháo 155 ly, và sẽ có phản kích nhanh chóng bằng bộ binh và chiến xa. Không lâu sau đó, một trái đại bác rơi trúng hầm chỉ huy cứ điểm Gabrielle. Mecquenem may mắn thoát chết nhưng Thiếu tá Edouard Kah, người đang nhận bàn giao thay thế Mecquenem chỉ huy cứ điểm bị thương nặng. Đến 6 giờ 30 phút sáng ngày 15, QĐNDVN cắm cờ Quyết chiến Quyết thắng lỗ chỗ vết đạn trên đỉnh đồi Độc Lập. Tiểu đoàn 5, Trung đoàn bộ binh thuộc địa Algérie số 7 (V/7e RTA) bị xóa sổ, cả Kah, Mecquenem và những sĩ quan binh sĩ sống sót đều bị bắt làm tù binh.
Quân Pháp mở cuộc phản công dưới sự chỉ huy của Trung tá Pierre Langlais, chỉ huy trưởng phân khu Trung tâm thay cho Trung tá Jules Gaucher tử trận, huy động 2 tiểu đoàn dù là Tiểu đoàn xung kích số 8 (8e BPC) và tiểu đoàn dù Việt (5e BPVN), tổng cộng 1.000 lính cùng 5 xe tăng, nhưng đang tiến quân thì bị nã pháo trúng đội hình nên bị đẩy lùi.
Cũng sáng hôm đó, Charles Piroth, chỉ huy pháo binh cứ điểm, sau hai đêm không thực hiện được lời hứa bịt miệng các họng pháo của Việt Minh, đã tự sát trong hầm của mình bằng một trái lựu đạn. Jean Pouget viết trong hồi ký: “Trung tá Piroth đã dành trọn một đêm (13 tháng 3) quan sát hỏa lực dần dần bị đối phương phản pháo chính xác một cách kinh khủng vào trận địa pháo của ông, hai khẩu pháo 105 ly bị quét sạch cùng pháo thủ, một khẩu 155 ly bị loại khỏi vòng chiến đấu…” Trung tá André Trancart, chỉ huy phân khu Bắc, bạn thân của Piroth kể lại sau trận Độc Lập, Piroth khóc và nói: “Mình đã mất hết danh dự. Mình đã bảo đảm với Castries và tổng chỉ huy sẽ không để pháo binh địch giành vai trò quyết định, và bây giờ, ta sẽ thua trận. Mình đi thôi”.

Trận Bản Kéo

Bài chi tiết: Trận Bản Kéo

Sáng ngày 17, đồn Bản Kéo (Anne-Marie) xôn xao vì có tin Việt Minh sắp tiến công. Buổi trưa, từng đám binh lính dân tộc Thái kéo tới gặp viên đại úy đồn trưởng, nêu hai yêu sách: “Một, phải phát hết khẩu phần lương thực. Hai, giải tán đồn cho binh lính về quê hương làm ăn.” Đại úy Clácsăm kinh hoàng điện cho Mường Thanh: “Chúng tôi buộc phải bỏ vị trí rút về khu trung tâm đây!” Và Clácsăm mở cổng đồn, ra lệnh cho binh lính theo mình về sân bay. Nhưng binh lính không còn nghe theo lời chỉ huy, ào ào chạy về phía khu rừng. Viên đại úy vội gọi điện về Mường Thanh, yêu cầu cho pháo bắn chặn đường rút chạy của binh sĩ Thái, nhưng cũng không ngăn cản được. Trung đoàn 36 không cần nổ súng đã chiếm được Bản Kéo, và thừa thắng tiến vào chiếm các ngọn đồi ở phía bắc sân bay.
Chỉ sau năm ngày chiến đấu, cánh cửa phía bắc của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ đã mở toang. Lực lượng phản kích Pháp không thể giành lại những vị trí đã mất, đặc biệt chỗ dựa của tập đoàn cứ điểm là sân bay đã bị uy hiếp nghiêm trọng. Ngày 20 tháng 3 năm 1954, Tổng tham mưu trưởng Pháp Êly, được phái sang Mỹ cầu viện. Êly phát biểu công khai: “Pháp không thể thắng được với phương tiện hiện có trong tay” và yêu cầu Mỹ tăng cường giúp đỡ vũ khí, đặc biệt là máy bay ném bom B-26, và nếu cần thì can thiệp bằng không quân.
Ngay từ những ngày đầu (từ 23 tháng 3) pháo binh của Việt Nam đã loại bỏ khả năng cất, hạ cánh của sân bay Mường Thanh và Hồng Cúm, từ đó trở đi các máy bay Pháp chỉ còn tiếp tế được cho tập đoàn cứ điểm bằng cách thả điều này cho thấy cầu hàng không mà bộ chỉ huy Pháp đặt nhiều kỳ vọng thực tế là rất yếu ớt trước cách đánh áp sát của đối phương.
Nói riêng về đạn pháo, trong quá trình chiến đấu tại Điện Biên Phủ, quân Pháp đã bắn hết hơn 110.000 quả đạn lựu pháo cỡ 105mm trở lên. Trong khi đó, Quân đội Nhân dân Việt Nam đã bắn 20.700 quả 105mm, trong số này có 5.000 quả là đoạt được từ dù tiếp tế của đối phương, 11.700 quả là chiến lợi phẩm từ Chiến dịch biên giới năm 1950.
Mới chưa hết ba ngày chiến đấu, quân Pháp ở Điện Biên Phủ đã tiêu thụ một số lượng đạn dược khổng lồ: 12.600 viên đại bác 105 ly, 10.000 viên đạn cối 120 ly, 3.000 viên đạn trọng pháo 155 ly, chiếm gần nửa số lượng dự trữ. 11 khẩu súng cối 120 ly bị phá hủy hoàn toàn, và 4 khẩu đại bác 105, 155 ly hỏng cần được thay thế. Nhưng con nhím Điện Biên Phủ lúc này không chỉ cần có đạn dược và lương thực. Pháp cần vận chuyển cho binh đoàn đồn trú những thứ tối cần thiết không thể thả bằng dù, và di tản thương binh đã làm cho những căn hầm cứu chữa dưới lòng đất bê