MẶT TRỜI VÀ HỆ MẶT TRỜI

I) Mặt trời:

1. Vị trí: Mặt trời nằm gần rìa phía trong của nhánh Orion của Ngân Hà, trong

Bông Địa Phương hay vanh đai Gould, ở khoảng cách lí thuyết 7.62 ± 0.32

Kiloparsec từ trung tâm Ngân Hà. Mặt trời được chứa trong Bong Bóng Địa

phương , một không gian khí nóng loãng , có thể được tạo ra bởi tàn dư sao siêu

mới, Gaminga. Khoảng cách giữa nhánh địa phương và nhánh tiếp theo ở bên

ngoài, nhánh perseus, khoảng 6500 năm ánh sáng Mặt Trời, và do đó cả hệ Mặt

Trời, nằm trong cái các nhà khoa học gọi là Vùng có thể ở được của Ngân Hà.

2. Cấu tạo: Mặt Trời là một hình cầu gần hoàn hảo, chỉ hơi dẹt khoảng chín phần

triệu, có nghĩa đường kính cực của nó khác biệt so với đườn kính xích đạo chỉ

10km

1) Lõi

2) Vùng bức xạ

3) Vùng đối lưu

4) Quyển sáng ( Quang cầu)

5) Quyển sắc (Sắc cầu)

6) Quầng ( Vành nhật hoa)

a. Lõi

Lõi của Mặt Trời được coi là chiếm 0.2 bán kính Mặt Trời

Nhiệt độ khoảng 15MK

Lõi là địa điểm duy nhất trong Mặt Trời tạo ra một lượng đáng kể nhiệt

thông qua phản ứng nhiệt hạch. Tất cả năng lượng được tạo ra từ phản ứng

này phải đi qua nhiều lớp để tới quyển sáng trước khi đi vào không gian như

ánh sáng Mặt Trời hay động năng của hạt.

Công suất bức xạ năng lượng 3.8 × 1026 Watts

Mật độ khối 1.5×105 kg/m3

b. Vùng bức xạ:

Chiếm khoảng 70% bàn kính Mặt Trời

Trong vùng này không có đối lưu nhiệt. Vật liệu Mặt Trời nóng và đặc đủ để

bức xạ nhiệt chuyển được nhiệt độ từ trong lõi ra ngoài.

c. Vùng đối lưu:

Trong lớp ngoài của MặtTrời,từ bề mặt xuống xấp xỉ 200.000km

Nhiệt độ giảm từ 5 triệu K xuống còn 2 triệu K.

Chuyển nhiệt độ độ từ đỉnh vùng bức xạ ra ngoài quang cầu

d. Quyển sáng ( Quang Cầu):

Dày từ hàng chục tới hàng trăm km, hơi đục hơn không khí trên Trái Đất.

Mật độ khối: 2 × 10-4 kg/m3

Nhiệt độ bề mặt khoảng 5800 K

Nhiệt độ vết đen của Mặt Trời là nhiệt độ một vết đen với kích cỡ tương

đương phải tạo ra tổng năng lượng phát ra tương tự.

e. Quyển sắc (Sắc cầu):

Là bề mặt nhìn thấy được của Mặt Trời, là lớp

ở bên dưới nó Mặt Trời trở nên mờ đục với ánh

sáng nhín thấy được.

Có bề dày khoảng 2000 Km

Nhiệt độ từ 4500 tăng lên đến 20000K

Có màu đr đặc trưng của vạch phổ Hα

Xuất hiện các tai lửa có khi cao đến 350000km

Mật độ khối: 5.10-6 kg/m3

f. Quầng ( Vành Nhật Hoa):

Phía ngoài quang cầu là một lớp khí bụi gọi là

Nhật Hoa. Nó giống như một lớp mây bụi che

phủ khí quyển Mặt Trời. Nhiệt độ và mật độ của

lớp mây bụi này thấp hơn nhiều so với quang cầu

nên ta không thể thấy bằng mắt thường. Hình

dạng Nhật hoa luôn thay đổi, chúng ta chỉ quan

sát rõ khi Nhật thực toàn phần.

Kéo dài ra kí quyển bên ngoài Mặt Trời, nó có

thể tích lớn hơn cả Mặt Trời.

Nhiệt độ lên đến 106 K

Phát ra tia X rất mạnh

Mật độ khí loãng khoảng bằng 10-6 mật độ khí của quang quyển

Vành nhật hoa gồm 3 lớp: K,F,E

3. Hoạt động của Mặt Trời

a. Vết đen:

Một trong các hiện tượng gây ảnh hưởng mạnh nhất lên Trái Đấtcủa Mặt

Trời là từ trường sinh ra bởi các vết đen.

Vết đen Mặt Trời được phát hiện bởi Galileo vào năm 1610 khi ông sử dụng

kính viễn vọng mới để quan sát Mặt Trời.

Nguyên nhân xuất hiện vết đen là do nhiệt độ của chúng thấp hơn vùng xung

quanh. Vết đen có nhiệt độ vào khoảng 4000 – 5000K. Sự chênh lệch nhiệt

độ nhất thời này dẫn đến các chênh lẹch áp suất và biến các vết đen trở thanh

vugf hoạt động mạnh mẽ mỗi khi chúng xuất hiện.

Số lượng các vết đen Mặt Trời được tính toán bằng cách đếm các nhóm vết

đen Mặt Trời và đếm từng vết đen riêng biệt. Năm Mặt Trời có nhiều vết

đen gọi là năm Mặt Trời hoạt động. Năm Mặt Trời có ít vết đen nhất gọi là

năm Mặt Trời tĩnh.

Những vết đen rộng nhất, đường kính vào cỡ 104 km, tồn tại khoảng 2

tháng, còn hầu hết các vết đen chỉ tồn tại vài ngayfsau đó được thay thế bởi

các vết đen khác.

b. Gió Mặt Trời:

Là một luồng hạt điện tích giả phóng từ vùng thượng quyển của Mặt Trời.

Gió Mặt Trời mang các hạt electron và proton ở năng lương cao, khoảng

500KeV. Vì thế chúng có khả năng thoát ra khỏi lực hấp dẫn của các ngôi

sao năng lượng nhiệt cao này.

Nhiều hiện tượng trên Trái Đất có liên quan tới gió Mặt Trời như bao từ, cực

quang...

c. Tai lửa:

Là vòi phun vật chất ở dạng plasma trong lớp nhật hoa của khí quyển Mặt

Trời do từ trường gây ra, có kích thước dài hàng trăm nghìn km, có nhiệt độ

thấp hơn của nhật hoa.

Các tai lửa có dạng sợi tối viền sáng trên đĩa Mặt Trời. Hiện tượng này là sự

giải phóng năng lượng của các phản ứng hạt nhân và là sự trao đổi giữa sắc

cầu và nhật hoa. Sự xuất hiện các tai lửa này có nguyên nhân từ các từ

trường xuất hiện trong lòng Mặt Trời.

II) Hệ Mặt Trời:

1. Cấu tạo:

- Hệ Mặt Trời gồm 8 hành tinh tính từ trong (gần Mặt Trời nhất) ra gồm: Sao

Thuỷ (Mercury), Sao Kim (Venus), Trái Đất (Earth), Sao Hoả (Mars), Sao

Mộc (Jupiter), Sao Thổ (Saturn), Sao Thiên Vương (Uranus) và Sao Hải

Vương (Neptune).Ngoài ra còn có các tiểu hành tinh, các sao chổi, các thiên

thạch ...

- Hành tinh (planet) là các thiên thể dưới cấp sao, có khối lượng nhiều lần nhỏ

hơn các sao. Khối lượng của chúng không đủ để tạo ra các phản ứng tổng

hợp hạt nhân giúp chúng phát sáng được như các ngôi sao nên hành tinh là

các thiên thể tối. Chúng chuyển động quanh ngôi sao theo các quĩ đạo hình

elip với chu kì xác định.

- Trước đây chúng ta còn biết đến hành tinh thứ 9 là Sao Diêm Vương (Pluto).

Tuy nhiên đến tháng 8 năm 2006, hành tinh này đã được xét lại và với các

yếu tố về khối lượng, đường kính và khả năng phản chiếu ánh sáng quá thấp

so với 8 hành tinh còn lại, Sao Diêm Vương đã bị loại ra khỏi danh sách các

hành tinh của Hệ Mặt Trời. Nó được đưa vào một nhóm thiên thể mới gọi là

các “hành tinh lùn” (dwarf planet).

- 8 hành tinh trong hệ Mặt Trời được chia làm 2 nhóm:

o Các hành tinh nhóm trong gồm Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất và Sao

Hoả

o Các hành tinh nhóm ngoài gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương

và Sao Hải Vương

o Các hành tinh nhóm trong có khối lượng và kích thước khá nhỏ so với

các hành tinh nhóm ngoài. Hai nhóm hành tinh ngăn cách nhau bởi

một vành đai tiểu hành tinh (asteroid) và vô số các thiên thạch nhỏ

cùng quay quanh Mặt Trời.

Thông số các hành tinh trong hệ Mặt Trời:

Thông

số

Sao

thuỷ

Sao

kim

Trái đất Sao hoả Sao mộc Sao thổ Sao

thiên

vương

Sao

Hải

Vương

Khoảng

cách từ

MT

0.39

AU

0.723A

U

1 AU 1.524A

U

5.203A

U

9.536A

U

19.18A

U

30.06

AU

Chu kì

quay

quanh

MT

87.96

ngày

224.68

ngày

365.26

ngày

686.98

ngày

29.456

năm

29.45

năm

84.07

năm

164.81

năm

Chu kì

tự quay

58.7

ngày

243

ngày

24 giờ 24.6 giờ 9.84 giờ 10.2 giờ 17.9 gờ 19.1

giờ

Khối

lượng

3.3×1

023 kg

4.87×1

024 kg

5.98×10

24 kg

6.42×10

23 kg

1.9×102

7 kg

5.69×10

26 kg

8.68×1

025 kg

1.02×1

026 kg

Đường

kính

4878k

m

12104

km

12756

km

6787km 142796

km

120660

km

51118k

m

48600k

m

Nhiệt độ

bề mặt

100K-

700K

726K 260-

310K

150-

310K

120K 88K 59K 48K

Số vệ

tinh

0 0 1-Mặt

Trăng

2-

Phobos

và

Deimos

63 và

các vật

thể nhỏ

56 và

các

thiên

thạch

lớn nhỏ

27 13

2. Trái Đất:

- Trái Đất là hành tinh thứ ba tính từ Mặt Trời, được biết với tên “hành tinh

xanh” và là hành tinh duy nhất có sự sống. Trái Đất được hình thành cách

đây 4.55 tỷ năm và sự sống xuất hiện trên bề mặt khoảng 1 tỷ năm trước.

sinh quyển của Trái Đất đã có thay đổi đáng kể bầu khí quyển và các điều

kiện vô cơ khác như hình thành tầng ôzôn-lớp bảo vệ quan trọng, từ trường

của Trái Đất……

- Bề mặt Trái Đất chia thành các mảng kiến tạo, chúng di chuyển trên bề mặt

Trái Đất trong hàng triệu năm qua. Khoảng 71% bề mặt Trái Đất được bao

phủ bởi đại dương, còn lại là các lục điạ và đảo. Lõi của Trái Đất vẫn hoạ

động được bao bọc bởi lớp manti rắn dày, lõi ngoài lỏng tạo ra từ trường và

lõi sắt trong rắn.

- Trái Đất tương tác với các vật thể khác trong không gian bao gồm Mặt Trời

và Mặt Trăng. Hiện nay, thời gian Trái Đất di chuyển hết 1 vòng quanh Mặt

Trời bằng 365,26 vòng nó tự quay quanh trục của chính nó. Trục tự quay của

Trái Đất nghiêng một góc bằng 23,4° so với trục vuông góc với mặt phẳng

quĩ đạo, tạo ra sự thay đổi mùa trên bề mặt của Trái Đất trong một năm chí

tuyến.

- Mặt Trăng, vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất, đồng thời cũng là nguyên

nhân chính của hiện tượng thủy triều đại dương, bắt đầu quay quanh Trái

Đất từ 4,53 tỷ năm trước, vẫn giữ nguyên góc quay ban đầu theo thời gian

nhưng đang chuyển động chậm dần lại. Trong khoảng từ 4,1 đến 3,8 tỷ năm

trước, sự va đập của các thiên thạch trong suốt thời kì “Công phá Mạnh

muộn” đã tạo ra những sự thay đổi đáng kể trên bề mặt Mặt Trăng.

- Trái Đất có tối thiểu là 2 tiểu hành tinh đồng quỹ đạo là 3753

Cruithne và 2002 AA29.

3. Mặt Trăng:

- Mặt Trăng là một vệ tinh đất đá tương đối lớn, tương tự như các hành tinh,

có đường kính bằng khoảng 1/4 đường kính Trái Đất. Mặt Trăng là vệ

tinh có kích thước lớn nhất, khi tính tương đối so với kích thước hành

tinh nó quay quanh.

- Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng sinh ra thủy triều trên Trái Đất.

Hiệu ứng tương tự trên Mặt Trăng dẫn đến khóa thủy triều của nó: chu kỳ tự

quay của Mặt Trăng bằng với chu kỳ quay quanh Trái Đất. Kết quả là nó

luôn luôn hướng một mặt về hướng Trái Đất. Khi Mặt Trăng quay quanh

Trái Đất, các phần khác nhau trên bề mặt của nó được Mặt Trời chiếu sáng,

nên có các pha của Mặt Trăng: phần sẫm trên bề mặt được phân cách với

phần sáng bằng đường phân cách Mặt Trời.

- Do sự tương tác thủy triều, Mặt Trăng ngày càng cách xa Trái Đất với tốc

độ trung bình 38 mm mỗi năm. Trong suốt vài triệu năm, những sự thay đổi

nhỏ này – và sự dài ra của ngày trên Trái Đất vào khoảng 23 µs một năm -

đã tạo ra những sự thay đổi đáng kể

- Mặt Trăng tác động lên sự sống thông qua việc điều hòa khí hậu. Mặt Trăng

là vừa đủ xa để khi nhìn từ Trái Đất, có kính thước góc biểu kiến giống như

Mặt Trời. Điều này cho phép có hiện tượngnhật thực toàn phần cũng như

nhật thực hình khuyên diễn ra trên Trái Đất.

- Giả thuyết phổ biến nhất về nguồn gốc của Mặt Trăng cho rằng nó được tạo

thành sau va đập của mộttiền hành tinh, gọi là Theia có kích thước cỡ sao

Hỏa, với Trái Đất ở thời kỳ đầu. Giả thuyết này giải thích sự thiếu vắng sắt

và các nguyên tố dễ bay hơi khác trên Mặt Trăng, và sự giống nhau giữa các

thành phần đất của lớp vỏ Trái Đất cũng như Mặt Trăng.

4. Các hành tinh khác:

a. Thiên thạch:

Là một vật thể tự nhiên từ ngoài không gian và tác động đến bề mặt Trái đất. Còn

trong khi ở trong không gian thì nó được gọi là vân thạch. Khi thiên thạch từ trong

không gian vào đến bầu khí quyển của Trái đất thì áp suất nén làm thiên thạch

nóng lên và phát ra ánh sáng và xuất hiện cái đuôi thiên thạch hướng từ phía Trái

đất đi ra.

Thường thì khi thiên thạch di chuyển với vấn tốc nhanh và khi va vào bề mặt của

một hành tinh hay tiểu hành tinh thì nó để lại trên bề mặt của hành tinh đó những

mảnh vỡ hay những dấu vết về sự va chạm. Chúng ta có thể thấy rõ những ảnh

chụp từ trong không gian của NASA về những vết rỗ trên Mặt trăng vì ở đây

không có gió hay trên Hỏa tinh (Sao Hỏa).

b.Vành đai tiểu hành tinh:

- Giữa Hoả tinh và Mộc tinh là một dải được gọi là Vành đai tiểu hành tinh.

Hầu hết tất cả các tiểu hành tinh ở đây được xem như là thiên thạch với đủ

kích cỡ, từ kích thước một hòn đã nhỏ tới một quả bóng và có khi tới hơn

1.000 km đường kính.

- Hơn 5 ngàn tiểu lớn nhất được phát hiện. Cả thẩy số lượng của chúng có thể

lên tới hàng triệu. Một số người cho rằng các tiểu hành tinh đã bị phá hủy.

Nhưng nếu vậy thì số còn lại biến đi đâu, bởi nếu có tập trung hết lại thì

chúng cũng chỉ có kích thước bằng một vệ tinh cỡ nhỏ.

- Không phải tất cả các tiểu hành tinh đều có cấu tạo hoàn toàn là đá, một số

có chứa carbon hay kim loại, và có nhiều loại khác nhau. Tàu vũ trụ đã tới

gần một vành đai tiểu hành tinh để tìm hiểu về cấu tạo của nó. Tiểu hành

tinh có tên là Ida thậm chí còn có cả một vệ tinh tí hon của mình.

- Trong các bộ phim, các tiểu hành tinh nằm san sát bên nhau, nhưng thực tế,

chúng rải rác thua thớt trong vành đai. Nếu bạn hay tới gần một tiểu hành

tinh, bạn sẽ không thể nhìn thấy những tiểu hành tinhkhác.

Tập hợp các tiểu hành tinh tạo thành vành đai các tiểu hành tinh. Vành đai chính có

hàng nghìn các tiểu hành tinh lớn hơn 1 km, và hàng triệu các vật thể bé như bụi.

Dù có số lượng lớn như vậy, tổng khối lượng của cả vành đai chính nhỏ hơn khối

lượng Trái Đất 1000 lần. Các tiểu hành tinh với đường kính nhỏ hơn 500 m được

gọi là thiên thạch. Các thiên thạch và bụi có thể va quệt vào khí quyển Trái Đất và

tạo ra các "cơn mưa" sao băng.

c. Sao chổi:

Sao chổi là những khối băng và bụi đường kính khoảng vài kilômét km. Chúng bay

quanh Mặt trời theo những quỷ đạo hình ê-líp. Điều đó có nghĩa là phần lớn thời

gian chúng ở cách rất xa Mặt trời, nơi rất lạnh và khiến khối băng của nó không bị

tan ra. Khi chúng bay tới gần Mặt trời, khối băng nóng lên và biến thành khí. Cái

"đuôi" vĩ đại của nó xuất hiện, do khí và bụi của sao chổi tạo nên. Đuôi của sao

chổicó thể dài hàng triệu kilômét km, nhung "cái chổi" vĩ đại chói lòa đó chẳng

qua chỉ có một dúm bụi mà thôi!

Ánh sáng và các hạt từ Mặt trời đập vào đuôi sao chổi làm nó luôn văng ra xa,

ngược với hướng củaMặt trời. Bạn cũng có thể nhìn thấy một sao chổi nhưng lại có

nhiều cái đuôi - một số có cấu tạo là bụi, số khác mờ hơn là những đuôi bằng chất

khí. Chúng ta có thể nhìn thấy những cái đuôi bởi bụi phản chiếu ánh sáng Mặt

trời, giống như những hạt bụi trong phòng bạn lòe lên khi có một tia nắng chiếu

vào.

d. Sao băng:

Nếu những mảnh bụi này rơi xuống bầu khí quyển Trái

đất vào ban đêm, bạn có thể thấy chúng bùng cháy thành

một vệt sáng. Người ta gọi chúng là sao băng. Trong

một đêm đẹp trời, bạn có thể nhìn thấy nhiều sao

băng trong một tiếng đồng

hồ. Đẹp nhất vẫn là những trận mưa sao băng, xảy ra

khi Trái đất qua một cái đuôi hay một đám bụi của sao

chổi. Khi đó chúng ta sẽ thấy hàng chục, thậm chí hàng

trăm ngôi sao băng. Nó giống như một mà pháo hoa vậy!