sachvui-vn-Mat-Troi-va-Con-Nguoi-Eric-Jubelaker

Mặt Trời và Con Người MẶT TRỜI & CON NGƯỜI Người dịch TRỊNH HUY HÓA NHÀ XUẤT BẢN TRẺ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 MẶT TRỜI NGUỒN GỐC SỰ SỐNG 4 Các tiền nhân của chúng ta nghĩ gì về Mặt trời? 4 Phải chăng Mặt[.]

MẶT TRỜI & CON NGƯỜI Người dịch: TRỊNH HUY HÓA NHÀ XUẤT BẢN TRẺ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MẶT TRỜI - NGUỒN GỐC SỰ SỐNG Các tiền nhân nghĩ Mặt trời? Phải Mặt trời tồn vĩnh viễn? Cuộc sống nảy sinh Trái đất nào? Chúng ta sống mà khơng có Mặt trời khơng? Sử dụng lượng Mặt trời nào? MẶT TRỜI VÀ TRÁI ĐẤT TRONG VŨ TRỤ Mặt trời cách Trái đất bao xa? Khoảng cách Mặt trời Trái đất có thay đổi khơng? Đường hồng đạo gì? Tại Mặt trời mọc lặn? Các mùa năm diễn nào? Có phải Mặt trời phương Nam vào lúc 12 trưa? Nhật thực gì? Mặt trời có chuyển động khơng? NGUỒN NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN TRONG HÀNG TỶ NĂM Mặt trời có kích thước sao? Mặt trời có cấu tạo nào? Tại Mặt trời lại tỏa sáng? Mặt trời có nặng lên hay nhẹ theo thời gian khơng? QUAN SÁT MẶT TRỜI - HƠM QUA VÀ HƠM NAY Có thể nhìn vào Mặt trời kính viễn vọng hay khơng? Có thể nhìn vào bên Mặt trời khơng? Quang phổ Mặt trời gì? Tại Mặt trời vào buổi sáng chiều tối lại có màu đỏ? Có tồn tia Mặt trời khơng nhìn thấy khơng? 4 11 11 11 11 12 15 15 16 20 21 21 23 23 24 25 25 25 26 26 27 Các nhà bác học quan sát Mặt trời nào? Kết hạt gì? Các vết Mặt trời gì? Có phải lúc nhìn thấy vết Mặt trời hay không? Các vết Mặt trời xuất nào? Đuốc Mặt trời gì? Mặt trời có quay quanh trục hay khơng? 28 30 30 LỚP BỀ MẶT CỦA MẶT TRỜI Người ta nhìn thấy có nhật thực tồn phần? Sắc gì? Những vùng bộc phát Mặt trời gì? Những đỉnh lồi Mặt trời gì? Nhật quang gì? Gió Mặt trời gì? 36 36 36 37 37 38 39 MẶT TRỜI, TRÁI ĐẤT, CON NGƯỜI Bão từ gì? Vành đai phát xạ gì? Mặt trời gây nhiễu loạn liên lạc vơ tuyến hay khơng? Cực quang gì? Tầng ơzơn gì? Bức xạ Mặt trời có phụ thuộc vào tuổi Mặt trời hay không? 40 40 41 TƯƠNG LAI CỦA MẶT TRỜI Mặt trời chiếu sáng nữa? Trái đất làm với lượng Mặt trời? Điều xảy "lị lửa Mặt trời tắt đi"? Phải Mặt trời biến thành lỗ đen vũ trụ? Mặt trời bị hút vào ngơi khác khơng? Lồi người tồn sau Mặt trời chết hay không? 45 45 45 46 47 48 31 32 33 35 42 43 43 44 48 LỜI NÓI ĐẦU Tại việc hiểu biết nhiều Mặt trời lại quan trọng vậy? Năng lượng hành tinh lại ngày Để tồn được, cần phải tìm kiếm nguồn lượng Khoa học kỹ thuật có bước tiến xa Nhưng đồng thời nên nghĩ đến công nghệ mà nhờ có chúng nguồn tài ngun thiên nhiên, khơng khí, nước bao quanh không bị tiêu hủy, ngược lại tồn cho hệ sau Tất điều buộc nhân loại phải nghiên cứu cách nghiêm chỉnh Mặt trời - ban ngày ban tặng cho họ ánh sáng, sức nóng lượng Nhiều tỷ năm trước Mặt trời với hành tinh Thái dương hệ xuất từ đám mây bụi khí Với chúng ta, quan trọng Nhưng số 200 tỷ hợp thành gia đình lớn, mà gọi Ngân hà, Mặt trời chiếm vị trí khiêm tốn Nó khơng q to khơng q nhỏ, theo cơng suất xạ thuộc loại ngơi trung bình Vũ trụ Có ngơi nóng hơn, lớn hơn, già hay trẻ Nhưng theo quan niệm chúng ta, người Trái đất, kích thước Mặt trời thật khổng lồ Chẳng hạn lịng Mặt trời chứa 1,3 triệu cầu có kích cỡ tương đương Trái đất Bức xạ mét vuông bề mặt Mặt trời tương đương với xạ triệu đèn cộng lại Mỗi giây Mặt trời đốt cháy hàng triệu nhiên liệu hạt nhân cịn chiếu sáng đảm bảo lượng cho tỷ năm Mặt trời sinh khối lượng lượng khổng lồ Chỉ phần nhỏ xíu đến với Trái đất Nhưng chừng thơi q đủ Chỉ vịng 28 phút đồng hồ chuyển đến cho hành tinh số lượng lớn lượng mà nhân loại tiêu thụ suốt năm Đối với hệ tương lai, lượng Mặt trời có ý nghĩa quan trọng hàng đầu, mà nguồn lượng dầu mỏ, than đá, uranium khai thác hết, ta thấy tên gọi chúng sử sách Từ thời cổ đại, người quan sát Mặt trời, sợ hãi nó, tơn kính thần linh sử dụng Mặt trời để tính toán thời gian Vào kỷ XVII, nhà bác học bắt đầu nghiên cứu thiên thể sáng chói từ bao kỷ Nhưng thập niên gần đây, nhờ có chuyến du hành vũ trụ cơng trình nghiên cứu nhà bác học, có quan niệm Mặt trời Với sách này, bạn biết nghiên cứu thú vị Mặt trời, tượng bí ẩn vết đen bề mặt cực quanh Mặt trời, lượng Mặt trời, bão từ gió mặt trời MẶT TRỜI - NGUỒN GỐC SỰ SỐNG Đã từ lâu trước đến thời đại khoa học kỹ thuật chúng ta, loài người quan sát Mặt trời Họ hiểu biết sức mạnh sáng tạo sống nó, kính trọng tơn thờ thần thánh Ngồi ra, lồi người biết sử dụng ánh sáng ban ngày để tính thời gian Các cơng trình thờ phụng thời cổ đại đa số dùng để xác định điểm Mặt trời mọc lặn vào đầu mùa xuân hay mùa hè Một số cơng trình tiếng thuộc loại vòng Các tiền nhân nghĩ Mặt trời? trịn đá khổng lồ Stonehenge Anh quốc Người ta xây dựng từ khoảng 2.000 năm trước Các khối đá nặng tới 48 cao tới mét chuyên chở từ vùng cách hàng chục km Nếu đứng trung tâm vòng tròn đá quan sát Mặt trời mọc vào ngày 21 tháng 6, ánh sáng chiếu lên tảng đá đứng đơn độc cách tâm điểm 80m Một số nhà bác học cho Stonehenge dùng máy tính đá để tính thời gian chuyển mùa Những đường nối số đá vào điểm mọc lặn Mặt trời Mặt trăng Biết điều đó, dự đốn thời điểm chuyển mùa Trên quốc kỳ nhiều nước, ví dụ Nhật Bản, có hình Mặt trời biểu tượng Mặt trời Stonehenge - đền thờ Mặt trời máy tính đá Pharaoh Ai cập Echnaton với vợ Nefertiti tôn thờ Mặt trời thần thánh Ngày lễ cổ xưa nhân loại - Lễ Vượt qua - gắn liền với Mặt trời, từ "Phục sinh" ngôn ngữ Đức, Anh số ngơn ngữ khác có chung gốc với từ "phương đông" Và thời gian năm, Mặt trời quỹ đạo đến điểm phía đơng, nơi mọc lên vào buổi sáng mùa xuân Lễ Giáng sinh đến vào thời gian cao độ Mặt trời đạt đến điểm thấp so với đường chân trời từ bắt đầu lên Ngày đó, ngày 25 tháng 12, gọi ngày "thiên môn" (cổng trời) - Mặt trời chuyển từ mùa đơng sang mùa hè Với người La Mã cổ đại, ngày cịn coi ngày lễ Ở Ai Cập cổ đại, thần Mặt trời Ra có địa vị đặc biệt Pharaoh Echnaton chí cịn coi vầng Mặt trời thần thánh Người Hy Lạp thời cổ cho rằng, thần Mặt trời Helios hàng ngày ngồi cỗ xe Mặt trời thắng ngựa bốc lửa ngang qua bầu trời Các lạc Maia, Inca Aztec châu Mỹ sống cách xa châu âu châu Á tơn thờ thần Mặt trời, chí họ hiến tế thần mạng sống người Và nay, kỷ XX, người ta nhiều không hiểu tượng liên quan đến Mặt trời, đơi họ cịn gắn với Từ đám mây bụi khí xuất vào hành tinh nỗi sợ hãi thần thánh Chẳng hạn, năm 1973 vào thời gian nhật thực toàn phần châu Phi, nhiều người khiếp sợ mà tự tử: họ coi tượng thiên nhiên hồn tồn vơ hại điềm báo hiệu ngày tận Năm 1980, cảnh sát Aán độ bắn súng vào Mặt trăng che lấp Mặt trời Từ nhiều nghìn năm nay, Mặt trời đóng vai trị quan trọng môn chiêm tinh học - môn học mối liên hệ bố trí thiên thể với kiện lịch sử, với số phận cá nhân dân tộc Mặt trời chiếu sáng nhiều tỷ năm Ngày biết Mặt trời với hành tinh thái dương hệ hình thành từ đám mây bụi khí khổng lồ Thoạt đầu xuất đám mây hình cầu, Phải Mặt trời tồn vĩnh viễn? bị ép lại quay lúc nhanh Do tác động lực ly tâm, biến thành đĩa dẹt Hầu tồn vật chất đám mây bị cô đặc lại trung tâm đĩa dạng cầu lớn Mặt trời xuất theo cách Ở vành đĩa hình thành thiên thể nhỏ hơn, hành tinh mặt trăng Khi vừa đời, Mặt trời lạnh, theo thời gian bị ép chặt lại, ngày nóng lên nhiệt độ bên Mặt trời đạt đến nhiều triệu độ C Chính hình thành điều kiện cần thiết cho sống kéo dài nhiều tỷ năm: Mặt trời non trẻ bắt đầu sản sinh lượng nguyên tử bên khối nhân nóng bỏng Các ngơi đời Nó bao quanh hành tinh Trong số có hành tinh đặc biệt Nhờ có Mặt trời mà hành tinh xuất sống vơ số hình thức phong phú Đó Trái đất Sự hình thành Thái dương hệ: Tồn Thái dương hệ, có Trái đất Mặt trăng, xuất từ đám mây bụi khí khổng lồ (1) Đám mây bụi khí bị nén lại quay nhanh (2) Do tác động lực ly tâm ngày mạnh, đám mây biến thành đĩa dẹt (3) Ở trung tâm đĩa hình thành khối cô đặc lớn (4) Từ khối đặc xuất Mặt trời Ở vành ngồi đám mây hình thành hành tinh Mặt trăng Dần dần toàn Thái dương hệ mang hình dạng (5) Cuộc sống nảy sinh Trái đất nào? Sau xuất Thái dương hệ, tức vào khoảng tỷ năm trước, Trái đất cịn chưa có sống Trong thời gian dài, bề mặt Trái đất cịn nóng chảy, khơng có nước khơng khí Hành tinh nguội chậm chạp, hình thành nên lớp vỏ cứng bề mặt Từ hàng ngàn miệng núi lửa khe nứt, luồng khí ga bắt đầu ra,hình thành lớp khí Trong thành phần với vật chất khác cịn có nước Nhiệt độ hạ xuống, từ đám mây khổng lồ nước trút xuống bề mặt chưa nguội Trái đất để biến thành giống bếp lò Trái đất tiếp tục nguội dần đi, sau hình thành đại dương đầu tiên, lúc cịn nóng bỏng Các đại dương nguội chậm chạp Quang cảnh mặt đất khơng ngừng Mặt trời chiếu sáng Vì hành tinh cuối nguội hẳn, đại dương hình thành tổ chức sống Bức xạ mạnh mẽ Mặt trời tia chớp liên hồi kỳ trận làm phá vỡ phân tử khí đám mây nước bao quanh hành tinh Từ phân tử xuất vật chất phức tạp hơn, tạo nên thành phần sống Chẳng hạn amino axít mà từ sau xuất chất albumin động thực vật Dần dần hình thành nên cấu trúc có kích thước ngày lớn hơn, nảy sinh phân tử đại dương ngun thủy Ở chúng khơng bị tiêu hủy hợp lại với nhau, tạo nên tổ chức hữu nhỏ bé Vậy Trái đất với giúp sức Mặt trời trở thành hành tinh Sự sống Thực có nhiều nhà bác học cho thành phần quan trọng vật chất sống hay tổ chức sống nhỏ đến Trái đất từ Vũ trụ Dĩ nhiên điều khơng loại trừ, thật khó tin Hành tinh 4,6 tỷ năm trước Trong đại dương sinh thể sống Nhiều loài sau lên sống đất liền Giả dụ Mặt trời tắt đi, sau vài tuần lễ Trái đất không sống Chỉ Mặt trời sưởi ấm cho Trái đất trì Trái đất nhiệt độ khiến cho nước khơng khí khơng biến thành lớp áo giá băng Chỉ nhờ có sức nóng Mặt trời mà nước đại dương bốc hơi, sau rơi xuống lục địa mưa nuôi dưỡng sống Chỉ có xạ Mặt trời làm sinh sơi nảy nở lồi thực vật đảm bảo cho sống Nhưng khơng cần phải lo Mặt trời có ngày tắt Các nhà khoa học chứng minh Mặt trời chiếu sáng nhiều tỷ năm tiếp tục đảm bảo cho sống Trái đất Chúng ta sống mà khơng có Mặt trời không? Chuyển động vết Mặt trời chứng minh Mặt trời quay quanh trục Trái đất quay vịng quanh trục 24 Trong thời gian ngày đêm trơi qua Vậy xác định thời gian vịng quay Trái đất quanh trục quan sát từ Mặt trăng? Nó tính, ví dụ, số lần mà ống kính quan sát nhìn thấy châu Mỹ sau tuần lễ chẳng hạn Chúng ta làm muốn xác định thời gian Mặt trời quay quanh trục Để làm điều phải xác định thời gian quay vết đen Mặt trời có tuổi thọ dài Nếu hàng ngày quan sát nhóm vết đen nhận thấy chuyển động từ đơng sang tây Điều có nghĩa Mặt trời quay quanh trục phía tây Ngồi chuyển động quay Mặt trời có điểm đặc biệt Ở xích đạo, vịng quay Mặt trời nhanh Mặt trời có quay quanh trục hay khơng? vùng có vĩ độ cao Điều diễn Mặt trời cầu khí Trái đất chẳng hạn khơng thể quay vậy: cấu trúc cứng khiến cho điểm vĩ độ quay với tốc độ góc Ở vùng xích đạo Mặt trời quay vịng hết 25 ngày trái đất; vĩ độ 30 độ bắc nam, vòng quay 26,5 ngày; vĩ độ 40 độ - 27 ngày; vùng cực vòng quay Mặt trời quanh trục kéo dài 30 ngày Nếu Trái đất quay Mặt trời, ngày Inđơnêsia có 22 giờ, Berlin 23 giờ, cịn Greenland 24 Mặt trời quay quanh trục sau thời gian xấp xỉ tháng Tốc độ quay khác vĩ độ khác Hiện tượng gọi chuyển động sai biệt Từ Trái đất, chuyển động Mặt trời dường chậm hơn, sau tháng hành tinh quãng đường theo quỹ đạo Mặt trời cần phải quay thêm chút "đuổi kịp" 35 LỚP BỀ MẶT CỦA MẶT TRỜI Phía tầng quang - lớp bề mặt Mặt trời nhìn thấy mắt thường - cịn có nhiều lớp khí khác: tầng sắc tầng nhật quang Chúng sáng, lại loãng đến mức đậm đặc rực rỡ tầng quang quyển, Người ta nhìn thấy có nhật thực tồn phần? sắc đỉnh lồi nhật quang quang lớp bề mặt Mặt trời thường không nhìn thấy chúng Vào thời điểm nhật thực tồn phần, Mặt trăng che khuất tầng quang Lúc vài phút, bầu trời tối đen, nhìn thấy cảnh tượng kì lạ: vầng sáng rực rỡ bao quanh "Mặt trời đen" Đó lớp ngồi Mặt trời Khi có nhật thực toàn phần, sắc quyển, nhật quang lưỡi lửa (xem trang 37) nhìn thấy rõ Trong lúc có nhật thực tồn phần, Mặt trăng che lấp tầng quang sáng chói, người ta nhìn thấy tầng sắc nằm phía Nó phát màu sắc đỏ đẹp mắt Lớp sắc dày khoảng 8.000km Nhiệt độ tăng lên theo độ cao từ 4.0000C đến 500.0000C Nhưng sắc loãng độ sáng yếu Tầng sắc khơng có bề mặt phẳng phiu: ranh giới phía thường xuyên xảy điểm phun trào nhiệt lượng gọi spikul Nếu quan sát sắc kính viễn vọng, ta nghĩ nhìn thấy cánh đồng cỏ bao la cháy rực Sắc gì? Hiện người ta khơng cần phải chờ có nhật thực tồn phần để quan sát lớp sắc Sau nhiều thí nghiệm lâu dài, nhà bác học chế lọc quang học đặc biệt, cho phép ánh sáng xạ từ tầng sắc qua tốt Sử dụng lọc đem lại hiệu rõ rệt Nếu quan sát qua lọc đặc biệt sắc trơng hình bên 36 Rìa ngồi sắc khơng có dạng lưỡi lửa T h n g thường, đặc biệt Mặt trời có nhiều vết đen, tầng sắc xuất luồng xạ mạnh Ngày nay, có khả quan sát vùng bộc phát nhờ lọc đặc biệt Sau vài phút vùng nhỏ giải phóng lượng lên tới 100.000 tỷ kw/giờ Các vùng bộc phát gây nên biến đổi từ trường Trái đất Nhưng chúng chẳng đe dọa đến sống báo chí thường tung thơng tin kích động đề tài Những vùng bộc phát Mặt trời gì? Trong thời gian có nhật thực tồn phần, mắt thường quan sát thấy luồng ánh sáng hình chóp hay hình cầu vồng, giống lưỡi lửa, vút lên từ tầng sắc Đó đỉnh lồi Mặt trời Vậy đỉnh lồi thực tế gì? Đó đám mây khí dày đặc có nhiệt độ lên tới 20.0000C Chúng sáng hẳn vùng xung quanh có xạ yếu Các đỉnh lồi có nhiều hình dạng khác nhau, phân biệt theo kích thước thời gian tồn Chẳng hạn có đỉnh lồi tĩnh tồn lâu, không kéo dài đến hàng tháng trời Nhưng ngồi cịn có Những đỉnh lồi Mặt trời gì? Các vùng bột phát chụp nhờ lọc gọi lọc N, cho tia sáng đỏ hyđrơ qua, hình sắc chiếu sáng rực rỡ đỉnh lồi hoạt động Trong trường hợp có phát tán mạnh vật chất 37 Đỉnh lồi tĩnh Các đường sức từ giữ chặt vòng cầu vật chất sáng rực có chiều dài tới 800.000km So với Trái đất cầu nhỏ xíu đỉnh lồi động biến đổi nhanh Sự đa dạng từ trường Ví dụ, từ trường ghì chặt đỉnh lồi tĩnh giống áo nịt Đỉnh lồi điển hình có độ cao khoảng 40.000km rộng khoảng 200.000km Nhưng cịn có đỉnh lồi cầu vồng dài tới 800.000km Một vài đỉnh lồi đạt tới độ cao kỷ lục 3.000.000km Ngày quan sát dạng đỉnh lồi khác không thời gian nhật thực tồn phần, mà cịn vào thời gian nhờ lọc kính viễn vọng đặc biệt 38 Nhật quang - lớp mây Mặt trời Mặc dù nhiệt độ cao, từ 600.000 đến 5.000.0000C, nhìn thấy mắt thường thời gian nhật thực toàn phần Trong tầng nhật quang, mật độ vật chất thấp, đồng thời số lượng phân tử ánh sáng khơng nhiều Do hào quang tầng nhật quang không sáng Nhiệt độ cao lạ thường tầng nhật quang gây hiệu ứng từ trường tác động sóng xung kích Chúng phát từ tầng quang với tốc độ siêu Nhật quang gì? vùng hoạt động mạnh vùng tương đối yên tĩnh, có chỗ trũng mà nhiệt độ có 600.0000C, tức tương đối thấp Từ chỗ trũng tuôn đương sức từ khoảng khơng Chúng khơng có dạng khép kín khơng kiềm giữ vật chất Do chỗ trũng nhật quang, đặc biệt nhiều hạt vật chất bay khỏi Mặt trời Các luồng hạt vật chất xuất phát từ chỗ trũng tầng nhật quang gọi gió Mặt trời Nhật quang Mặt trời, nhìn thấy thời gian có nhật thực tồn phần cung cấp lượng cho lớp khí ngồi Mặt trời Hình dạng nhật quang thay đổi phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động Mặt trời Trong thời kỳ Mặt trời hoạt động mạnh, có nhiều vết đen, nhật quang có dạng hình trịn, cịn thời kỳ Mặt trời hoạt động yếu, nhật quang kéo Mặt trời phát khơng xạ sóng mà luồng phân tử có điện tích, cụ thể proton (hạt nhân nguyên tử hyđrô) electron Luồng hạt này, gọi gió Mặt trời, bay với tốc độ từ 300 đến 1.800km/giây Gió Mặt trời gì? Hãy hình dung bay mà năm Mặt trời 30 tỷ Nhật quang ánh sáng tia X Những phương pháp đặc biệt cho phép nhìn thấy nhật quang góc độ Nhiệt độ vùng lớp mây vịng ngồi Mặt trời khác với nhiệt độ vùng khác Nhật quang thời kỳ Mặt trời hoạt động tối thiểu (trái) hoạt động tối đa (phải) dài dọc theo xích đạo Mặt trời Những năm gần nhờ thiết bị vũ trụ vệ tinh nên quan sát xạ nhật quang không qua lớp khí trái đất Vì nhiệt độ tầng nhật quang cao, nên xạ tia X đặc biệt mạnh Nhưng nói chung xạ vùng khác nhật quang khơng Có 39 gió Mặt trời trở nên nhìn thấy được: luồng hạt tạo thành chổi, thổi làng khí từ thân nhà du hành vũ trụ Mỹ bắt hạt gió Mặt trời cánh buồm đặc biệt khối lượng nó! Nhưng ngơi điều chẳng đáng bao Sau tỷ năm, Mặt trời phần mười nghìn khối lượng gió Mặt trời Nguồn gốc luồng hạt mạnh chỗ trũng tầng nhật quang Nói cách khác, Mặt trời "mở rộng cánh cổng" cho hạt vật chất bay Khi xuất vùng bộc phát, gió Mặt trời mạnh lên, nhanh dẫn đến nhiễu loạn thấy rõ Trái đất Bức xạ vũ trụ siêu lượng không xuyên qua tầng khí trái đất, gây nguy hiểm, người nhà du hành vũ trụ quỹ đạo MẶT TRỜI, TRÁI ĐẤT, CON NGƯỜI Giống nhiều thiên thể khác, Trái đất có từ trường Đường sức từ bắc xuống nam cho phép xác định phương hướng nhờ vào la bàn Xa khỏi bề mặt Trái đất, từ trường bị sai lệch gió Mặt trời Ở phía ban ngày đất, nơi quay phía Mặt trời, từ trường bị co lại, cịn phía ban đêm bị kéo doãng Khi chống lại sức ép gió Mặt trời, từ trường làm phần lớn hạt vật chất gió Mặt trời chệch sang bên che chắn cho khỏi luồng hạt nguy hiểm Nói chung, Bão từ gì? 40 chúng ta, từ trường chắn bảo vệ chủ yếu: bảo vệ tất sinh vật sống Trái đất khỏi tia vũ trụ Sau bộc phát Mặt trời mạnh lên đột ngột gió Mặt trời Mà điều đến lượt lại gây nên nhiễu loạn từ trường trái đất thường dẫn đến bão từ Trong thời điểm vậy, từ trường chúng bị nén nhiều hơn, cịn hạt vật chất gió Mặt trời bay ngang qua Trái đất tạo từ trường bổ sung Bão từ gây nhiễu loạn hệ thống liên lạc vô tuyến điện thoại Sự thay đổi từ trường Trái đất tạo Đi từ trường Gió mặt trời Từ trường trái đất làm biến dạng gió Mặt trời dịng điện mạnh đường dây chuyển tải điện, làm cháy máy biến lớn Nhiều dụng cụ đo lường cho thấy kết thực khó tin Như vậy, bão từ gây tổn thất kinh tế to lớn Nhưng nhờ có cơng việc nghiên cứu nhà bác học mà biết trước bão từ xuất Đa số hạt vật chất gió Mặt trời va phải từ trường trái đất bị chệch hướng khỏi Trái đất Nhưng có hạt bay xuyên vào từ trường tập hợp lại hai cực Đôi chúng gọi theo tên nhà khoa học phát hạt Vành đai phát xạ gì? Các hạt gió Mặt trời, bị từ trường Trái đất bắt giữ, đương chuyển động tới lui vành đai phát xạ bao trùm lên Trái đất 41 Tầng điện ly phản xạ sóng vô tuyến cho phép thực liên lạc vô tuyến nước lục địa số chúng vành đai Van Allena Nhưng thông thường người ta hay dùng tên gọi "vành đai phát xạ" Trong số chúng có hạt có lượng cao tạo nên mối đe dọa thực nhà du hành vũ trụ dụng cụ tàu vũ trụ Các vệ tinh phát vành đai độ cao 4.000 16.000km Cả hai vành đai có chiều rộng tới vài nghìn km có ranh giới tương đối khơng rõ rệt Những hạt gió Mặt trời rơi vào chúng chuyển động theo vòng xoắn ốc bao quanh đường sức từ trường Trái đất từ cực đến cực Đôi hạt va phải phân tử khí trái đất bị tiêu hủy Khi hạt "bị nạn" biến thành hạt mới, tách khỏi Mặt trời Bầu khí Trái đất có nhiều lớp Phía tầng đối lưu, nơi hình thành thời tiết mặt đất, tầng bình lưu tầng điện ly hay Mặt trời gây nhiễu loạn liên lạc vô tuyến hay không? 42 tầng i-ôn Tại đây, ảnh hưởng xạ Mặt trời nên có nhiều hạt tích điện Tầng điện ly có ba lớp, ký hiệu chữ D, E F Lớp D nằm độ cao từ 50 đến 90km, lớp E độ cao 90 đến 130km, lớp F từ 130 đến gần 1000km Các lớp E F "tấm gương" độc đáo sóng vơ tuyến có bước sóng dài, trung ngắn Chúng dội ngược Trái đất sóng vô tuyến phát từ mặt đất Nhờ mà thực việc liên lạc sóng vơ tuyến khoảng cách xa Mặt trời phát nhiều xạ xuống Trái đất có nhiều hạt tích điện tầng điện ly Khi "tấm gương phản chiếu sóng vơ tuyến" tầng điện ly hoạt động thật hồn hảo Thậm chí đến có trường hợp châu Âu mà người ta bắt điện đàm người lái xe tắc xi New York Nằm lớp phản xạ sóng vơ tuyến lớp D, khác với hai lớp làm suy yếu sóng vơ tuyến Có lúc lớp hấp thụ sóng vơ tuyến này, gia tăng xạ tia X Mặt trời khiến cho trở nên xuyên qua, khơng có tín hiệu vơ tuyến đến với lớp phản xạ tầng điện ly Vì điều mà liên lạc quốc tế bị rối loạn nghiêm trọng Khí ơxy thơng thường mà người ta động vật thở hít hàng ngày hợp thành từ phân tử - hạt nhỏ gồm hai nguyên tử ôxy Ở độ cao từ 15 đến 50km xạ tia cực tím Mặt trời phân giải phân tử thành nguyên tử riêng rẽ Khi xuất dạng ôxy gọi ôzôn Các phân tử ôzôn gồm có ba ngun tử ơxy Ơzơn có đặc tính vơ quan trọng hấp thụ xạ tia cực tím Mà tia cực tím nguy hiểm thứ sống Trái đất Chỉ nhờ có tầng ơzơn này, đặc biệt dày đặc độ cao từ 20 đến 30km, mà sống đời châu lục Nếu 500 triệu năm trước mà không xuất lớp bảo vệ ngày có sinh vật biển sống sót: nước bảo vệ chúng, hấp thụ xạ cực tím Những luồng hạt vật chất mạnh mẽ thời gian bộc phát Mặt trời tạm thời làm suy yếu tầng ôzôn Theo ý kiến nhà bác học, ô nhiễm môi trường phá hủy tầng ơzơn Tầng ơzơn gì? Đa số phần tử hạt gió Mặt trời bị làm chệch hướng bay từ trường Trái đất không đến bề mặt Trái đất Nhưng ta biết, số hạt số xuyên qua chỗ từ trường bị biến dạng Những hạt tụ lại phía "đi" từ trường vành đai phát xạ phía ban đêm Trái đất, nơi chúng tạm thời bị giữ lại Nhưng phần tử hạt bắt đầu chuyển động dọc theo đường sức từ phía Trái đất vùng cực xuyên qua lớp bầu khí Sau va chạm phần tử hạt vành đai phát xạ với phân tử khơng khí, chúng bắt đầu phát sáng Nó tương tự tia sáng điện ống đèn hình TV gây nên phát sáng ngun tử hình Chúng có hình dạng tia sáng hay hình cầu vồng, luồng ánh sáng bay lang thang hay vầng sáng lụi dần Cực quang hay thấy phần bắc bán cầu, bao gồm vùng miền bắc Scandinavie, Canada Alaska Đơi cực quang nhìn thấy Trung âu Ở vầng sáng lấp lánh tuyệt đẹp trời phía bắc Đơi châu Á quan sát thấy cực quang Dường trước người ta thường thấy cực quang nhiều Ở thôn q nhìn thấy cực quang người ta chí cịn gọi xe cứu hỏa tưởng phía bắc xảy Cực quang gì? Cực quang Nauy Canada - tượng thường gặp đám cháy lớn Hiện vào ban đêm, thành phố đèn điện chiếu sáng khó mà nhận thấy sáng mờ cực quang bầu trời Chắc chắn, cực quang xuất bán cầu phía nam Nhưng trường hợp khơng thể gọi bắc cực quang 43 mặt trời động vật gỗ người dầu mỏ khí đốt than Thực vật Khống sản có ích Năng lượng Mặt trời giúp cho cối sinh sơi nảy nở Cịn người động vật tồn nhờ vào cỏ Mặt trời nuôi dưỡng Năng lượng Mặt trời cịn nhập vào cối chuyển hố thành khống sản có ích: dầu mỏ than đá Thật may cho cư dân Trái đất, Mặt trời chiếu sáng không suy suyển từ hàng triệu năm Nếu xạ Mặt trời mà suy yếu dù 5% thơi đủ để bắt đầu thời kỳ băng hà mới! Cịn giảm tới 10% - Trái đất đóng băng hoàn toàn Những biến đổi xạ Mặt trời diễn không đặn Đôi xuất dao động ngắn hạn khoảng 0,1% biến đổi gắn liền với chu kỳ hoạt động Bức xạ Mặt trời có phụ thuộc vào tuổi Mặt trời hay không? 44 Mặt trời Nhưng với biến động nhỏ đó, nhiều kỷ gần đây, sống Mặt trời trải qua thời kỳ dài tương đối yên tĩnh, có sơi sục tạm thời Ví dụ, có chứng cớ nhà thiên văn thời trước hoạt động Mặt trời vào thời kỳ năm 1650 đến 1710, giai đoạn gọi thời kỳ tối thiểu Maundera Trong thời kỳ này, công suất xạ Mặt trời không đạt đến mức thơng thường Người ta quan sát thấy cực quang vết Mặt trời Mùa đông kéo dài lạnh Ở châu âu trẻ em chơi trượt tuyết đắp người tuyết lâu năm thông thường đến tháng trời Trái hẳn lại thời kỳ hoạt động cực đại Mặt trời thời Trung đại năm 1100 đến 1250 Bức xạ Mặt trời đặc biệt sôi sục mạnh mẽ Khí hậu nóng Nauy người ta trồng nho, đảo Greenland, thường bị bao phủ băng tuyết, cối mọc xanh tươi Nếu thời mà có kính viễn vọng người ta chắn thấy nhiều vết đen Mặt trời Đôi vết lớn nhận chúng mắt thường Những kiện tương tự ghi lại gia phả người Trung Hoa kỷ XII Nhưng vết Mặt trời chứng minh "hiện trạng Mặt trời nói chung" Càng nhiều vết đen có nhiều lượng phát ra, thường xảy đợt bộc phát lớn gió Mặt trời mạnh Có giả thiết cho thời kỳ băng hà lịch sử Trái đất xuất nguyên nhân tương tự, có dao động mạnh xạ Mặt trời Dĩ nhiên, cịn có nhiều nguyên nhân khác hoạt động Mặt trời số Khoảng 36% lượng Mặt trời bị phản xạ đám mây bề mặt Trái đất, 19% bị hấp thụ bầu khí quyển, 30% đại dương hấp thụ, cịn 15% cho lục địa Thêm tất lượng bị hấp thụ xạ dạng nhiệt Chỉ 0,2% sức nóng Mặt trời chuyển thành lượng gió bão biển Và 0,1% lượng Mặt trời đủ 200 tỷ thực vật Trái đất sinh sôi nảy nở năm Chúng ta ăn trái cây, đốt lò củi, thưởng thức mùi thơm hoa cỏ, sử dụng rong biển để sản xuất dược phẩm Nhưng tất thứ mọc lên Trái đất nhờ có Mặt trời Các phần tử lượng Mặt trời giữ lại cỏ Than đá vào dầu mỏ, thứ khống sản có ích giữ lượng Mặt trời Chúng sản phẩm chuyển hóa khối lượng lớn thực vật xuất nhờ có Mặt trời Trái đất làm với lượng Mặt trời? TƯƠNG LAI CỦA MẶT TRỜI Chúng ta biết Mặt trời có dự trữ nhiên liệu cho 10-11 tỷ năm Để dự đoán xem Mặt trời chiếu sáng nữa, cần phải biết xác xem Mặt trời vào giai đoạn đời Mặt trời tuổi? Rất tiếc "đồng tuế" với Mặt trời Ngay không thay đổi suốt hàng tỷ năm Nhưng biết hành tinh Thái dương hệ xuất lúc với Mặt trời Các nhà bác học xác định viên đá cổ Trái đất, Mặt trời chiếu sáng nữa? ví dụ thiên thạch đá Mặt trăng có khơng tỷ năm tuổi Có nghĩa tuổi Mặt trời tương tự Điều khẳng Nghiên cứu đá Mặt trăng thiên thạch, nhà bác học xác định tuổi Mặt trời - tỷ năm 45 định nghiên cứu khác Kết luận sống nửa đời mình, cịn đảm bảo cho ánh sáng, sức nóng thức ăn tỷ năm Thậm chí lồi người sống sót thêm tỷ năm Mặt trời cịn đủ trẻ để đảm bảo cho tồn họ Vào thời kỳ kết thúc sống mình, Mặt trời khơng đơn giản nguội lạnh dần người ta nghĩ trước Các không chết cách lặng lẽ, mà kết thúc sống đấu tranh dội với chết Khi nhân Mặt trời hoàn toàn cháy hết, lửa nguyên tử bắt đầu thiêu đốt lớp vỏ bên ngồi ngơi Mặt trời suốt hàng tỷ năm không thay đổi kích thước mình, bắt đầu nặng dần lên biến thành đỏ khổng lồ Người khổng lồ bắt lấy Thủy Kim thiêu đốt Trái Điều xảy "lò lửa Mặt trời tắt đi"? Vào cuối đời Mặt trời biến thành ngơi đỏ khổng lồ 46 đất lên đến nhiệt độ 1.0000C Mọi sống hành tinh biến thời gian dài, nước biển đại dương bốc Tất nhiên khơng cịn cư dân Trái đất Sau lớp vỏ Mặt trời nảy sinh nguồn lượng mới: từ khí hêli sinh nguyên tử nặng Nhưng giai đoạn mau chóng kết thúc Lớp mây bao bọc phía ngồi Mặt trời tan đi, nhân Mặt trời co lại thành ngơi có tên lùn trắng Một đê khâu chứa đầy vật chất lùn trắng nặng đến vài Loài người tiến hành nghiên cứu khoa học tự nhiên thảy gần 400 năm Do đâu mà biết điều xảy với Mặt trời chí điều xảy sau hàng tỷ năm nữa? Các nhà thiên văn biết nhiều tất giai đoạn sống chúng Trong số có ngơi tương tự Mặt trời trẻ Có giống Mặt trời giai đoạn trưởng thành Và quan sát vài sao, hình dung cảnh Mặt trời đấu tranh với chết Các nhà khoa học nghiên cứu kỹ lưỡng lùn trắng, neutron có mật độ dày đặc hơn, nghĩa lùn trắng cịn ngơi bình thường Mặt trời đỏ chiếu sáng Trái đất nứt nẻ khô cằn Người ta thường nói Mặt trời kết thúc sống dạng lỗ đen vũ trụ Đó tên gọi đối tượng khơng lớn nặng, lực hút trọng trường lớn đến mức ánh sáng bị giữ lại Do mà khơng thể nhìn thấy chúng Mật độ vật chất lỗ đen lên tới hàng tỷ 1cm3 Phải Mặt trời biến thành lỗ đen vũ trụ? Đối lỗ đen tàn tích cịn lại sao, lớn Những Mặt trời chúng ta, co lại trở thành lùn trắng Mật độ vật chất chúng đạt đến "cả thảy có"ù vài 1cm3 Chúng khơng giữ ánh sáng lại nhìn thấy rõ kính viễn vọng Vịng sương mù chịm Lira Đó giai đoạn cuối đời giống Mặt trời Nó tung đám mây, trung tâm nhìn thấy ngơi lùn trắng, gồm vật chất có mật độ cực lớn Nếu nhà du hành vũ trụ đến lùn trắng lấy xơ vật chất tay khối lượng vật chất khoảng 10.000 47 Giả thiết không đáng tin, ngơi nằm cách xa Nếu hình dung Mặt trời hạt vừng ngơi lân cận trơng táo, mận hay hạt Mặt trời bị hút vào khác không? vừng khác nằm cách chúng 500km Các hành tinh quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo tĩnh bị hút vào Giả thiết lỗ đen hút lấy tiêu hủy Mặt trời giống nhện bắt ruồi, khó đặt Chưa diễn điều tương tự cho gần nhất, tỷ năm kế tiếp, Mặt trời không va đụng với thiên thể khác Mơ hình Mặt trời: giả dụ Mặt trời có kích thước hạt vừng đặt Frankfurt ngơi gần nằm Italia, Pháp Nam Tư, việc chúng hút lẫn bị loại trừ Trước hết cần nhớ Mặt trời tiếp tục tồn khoảng tỷ năm Những thực thể sống phức tạp chắn chết nhanh Do Mặt trời chắn sống lâu loài người nhiều Nhưng trái với dự đốn, lồi người hay lồi sinh vật có lý trí khác tồn Trái đất tỷ năm sao? Khi họ buộc phải phát minh phương tiện Loài người tồn sau Mặt trời chết hay không? 48 kỹ thuật để di cư đến hành tinh thái dương hệ khác Và cách xa khỏi Trái đất, họ phải tạo điều kiện thích hợp cho sống Nhưng, có lẽ, điều chuyện khoa học viễn tưởng Và không cần phải lo lắng chết tương lai Mặt trời Nên nhớ kể từ thời điểm phát minh kính viễn vọng có chuyến bay vào vũ trụ thảy có 350 năm, mà trước mặt cịn có tới 5.000 triệu năm Nhân loại cần phải tận dụng hội để tìm cách sống sót điều kiện MẶT TRỜI VÀ CON NGƯỜI TRỊNH HUY HÓA dịch Chịu trách nhiệm xuất : Lê Hoàng Biên tập : THANH LIÊM Bìa & trình bày : TRÍ ĐỨC Sửa in : NGUYỄN TRUNG NHÀ XUẤT BẢN TRẺ 161B, Lý Chính Thắng - Q - Thành phố Hồ Chí Minh ĐT : 8444289 - 8465596 - 8446211 - 8437450 Email: nxbtre@hcm.vnn.vn