Tìm hiểu hệ mặt trời và ảnh hưởng của nó đến trái đất : Khoá luận tốt nghiệp đại học

Trang 1

Khoá luận tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Cuộc sống xung quanh chúng ta có bao điều kỳ thú Ban ngày có mặt trời, có bảy sắc cầu vồng, nhật thực, nguyệt thực Ban đêm có trăng và các vì sao Những hình ảnh đó không những gợi cho ta cảm hứng thơ ca lãng mạn mà còn gợi lên khát vọng được tìm hiểu khám phá Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng từng nghe nói đến hệ Mặt Trời Nhưng hệ Mặt Trời là gì? Nó ra đời như thế nào? Vận động của nó ra sao, nó có ảnh hưởng gì đến chúng ta hay không thì không phải ai cũng biết Chính vì vậy mà ngành Thiên Văn học ra đời Nó là ngành khoa học chuyên nghiên cứu quan sát và giải thích các sự việc hiện tượng vật thể nằm ngoài Trái Đất và bầu khí quyển Nó nghiên cứu nguồn gốc và sự hình thành tiến hoá các dạng tồn tại của vật chất trong vũ trụ Nghiên cứu thành phần cấu tạo, bản chất vật lí các thiên thể cùng quy luật vận động của chúng Việc xây dựng kế hoạch Nhà nước việc điều khiển máy móc tự động, không thể nào tiến hành được tốt nếu không có lịch, không có thời gian chính xác Việc xây dựng bản đồ địa lí địa chất, thăm dò khoáng san, di lai giữa biển khơi, trên bầu trời không thể nào tiến hành được nếu không có tri thức thiên văn Ngày nay, việc sử dụng các thiên thể nhân tạo phục vụ cho phát triển kinh tế và quốc phòng lại càng gắn chặt với các tư liệu nghiên cứu của thiên văn học

Chính vì tầm quan trọng cũng như lí thú của thiên văn học đã thúc đẩy tôi chọn đề tài này nhằm hiểu rõ hơn các hiện tượng thiên nhiên quanh mình, đồng thời bổ sung thêm kiến thức thiên văn, góp phần chống lại tư tưởng duy tâm thần bí, bài trừ tập tục mê tín, dị đoan

Trang 2

2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Trình bày sự hình thành hệ Mặt Trời

- Trình bày tương đối đây đủ về các thành viên trong hệ Mặt Trời - Hoạt động của Mặt trời và ảnh hưởng của nó đến Trái Đất - Vận dụng giải bài tập

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Đối tượng: các vấn đề về hệ Mặt trời

- Phương pháp: đọc, tra cứu tài liệu trong sách và Internet

Trang 3

NỘI DUNG

Chương 1 NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH HỆ MẶT TRỜI

Hệ Mặt Trời của chúng ta hình thành cách đây 4,6 tỉ năm Trước khi hình thành nên hệ Mặt Trời giữa các ngôi sao trong vũ trụ từ trước tồn tại một đám khí lớn có kích thước 10 đơn vị thiên văn Thành phần chủ yếu của khí

này là H; chiếm 75%, He chiếm 23%, các chất khác chiếm 2% còn lại Trong

đó, có một số ở dạng hạt bụi, hạt băng Do một số nguyên nhân ta chưa biết hết các đám khí trở lên đậm đặc để có lực hấp dẫn đủ mạnh, chúng bắt đầu co lại Những phần bên trong cùng của đám mây co thành quả cầu khí, sau vài trăm triệu năm quả cầu khí đó thành Mặt Trời Lúc đầu khí bên ngoài quay rất chậm nhưng khi nó co lại nó bắt đầu quay nhanh hơn khi lớp khí bên ngoài, quay đủ nhanh thi luc li tam can bằng với lực hấp dẫn sự co dừng lại Toàn bộ khí dồn lại trong một đĩa bao quanh Mặt Trời tương lai Sau đó dưới tác dụng lực hấp dẫn mà các khối vật chất được hình thành tạo ra các hành tinh Chúng chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng chiều, cùng một mặt phẳng Sự hình thành các hành tinh này có thể giải thích như sau Khí chứa các hạt bụi và băng Thoạt đầu các hạt có kích thước nhỏ sau một thời gian dài thỉnh thoảng các hạt này va chạm vào nhau và kết dính lại với nhau thành hạt lớn hơn Các hạt lớn hơn va chạm vào nhau kết hợp với nhau thành hạt lớn hơn nữa Cứ như thế các tảng đá được hình thành Nó hút các hạt bụi và hòn đá khác Dần dần những thiên thể cỡ hành tinh hình thành Lúc này, hầu hết các tảng đá đều bị hút về các thiên thể đập vào bề mặt thiên thể với vận tốc lớn, phần cơ năng của chúng chuyển thành nhiệt năng làm các thiên thể nóng lên và có nhiều phần bị nóng chảy Nhiệt cũng làm băng bốc hơi thoát khỏi thiên thể Sau một thời

gian khi không còn các tảng đá rơi vào thiên thể nữa, phần ngoài thiên thể

Trang 4

nguội và rắn lại Các hành tinh kiểu Trái Đất đã hình thành như vậy Các hành tinh thuộc nhóm Mộc Tỉnh ở xa Mặt Trời khí tồn tại chủ yếu trên đó là H;, He Các khí này dễ bị hút bởi lực hấp dẫn của các thiên thể có kích thước cỡ hành tỉnh, làm các hành tỉnh nhóm Mộc Tĩnh tích thêm được rất nhiều khối lượng ở dạng khí Bởi vậy, hiện nay các hành tinh kiểu Mộc Tinh chứa chủ yếu là H; và He với một lõi vật chất ở dạng đá rắn tương đối nhỏ nằm ở gần tâm.ở phía ngoài cùng của hệ Mặt Trời thì sự va chạm không làm biến mất các thiên thể bé hơn Chúng tồn tại dưới dạng tiểu hành tinh nhỏ, gọi là hành tinh tí hon Một số thiên thể còn tồn tại mà ngày nay ta vẫn quan sát được như sao chổi Cuối cùng khi Mặt Trời trở lên nóng và phát sáng toàn bộ khí bụi hạt băng còn lại đều bị thổi ra khỏi hệ Mặt Trời và hệ Mặt Trời trở thành có dạng

đại thể như chúng ta biết về nó ngày hôm nay

Hệ Mặt Trời thu nhỏ

Trang 5

Chương 2 CÁC THÀNH VIÊN TRONG HỆ MẶT TRỜI

PHẦN 1 MẶT TRỜI

1 Vị trí và các thông số của Mặt Trời

- Mặt Trời nằm ở vị trí trung tâm trong hệ Mặt Trời Các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời Mặt Trời có § hành '£- tinh chính quay xung quanh cùng một lượng s lớn các vật thể khác gồm các hành tinh lùn, tiểu hành tỉnh, sao chổi, thiên thạch, bụi

- Mặt Trời là quả cầu khí khổng lồ có bán kính 696000 km; thé tich 1,41.10°° dm’; khối lượng 1,99 10° kg Gia tốc trọng trường trung bình: 1,41 kg/dm” Mat Troi

Mặt Trời tự quay quanh một trục nhưng không giống chuyển động quay của vật rắn ở chỗ: các điểm khác nhau trên Mặt Trời quay quanh trục với chu kì khác nhau như ở xích đạo T = 25 ngày, ở các cực T = 30 ngày

Trang 6

2.1 Quang cầu

Thông thường hình tròn của Mặt Trời mà ta nhìn thấy gọi là quang cầu, nó có độ dày khoảng 500.000 m, nhiệt

độ quang cầu khoảng 6000K Trong điều kiện đó các nguyên tố Na, K, Ca tồn tại ở trạng thái lôn, còn các nguyên tố khác như H; ở trạng thái trung hoà Mặt quang cầu có độ chói sáng không đều Độ chói giảm dần từ

tâm ra bờ đĩa Chứng tỏ nhiệt độ tăng dan theo độ

sâu Bề mặt có cấu tạo gồm những hạt sáng có kích thước 700 km, chuyển động không ngừng với tốc độ 1-2 km/giây trên một nền sẫm tối, xuất hiện theo một chu kì 5-10 phút rồi lại chìm biến vào bên trong lòng Mặt Trời Có thể nói mặt quang cầu liên tục bị các dòng vật chất bắn phá từ dưới lên Sự bắn phá này gây kích động nhiễu loạn làm quang cầu dao động và tạo những sóng đao động trong vật chất quang cầu như những sóng âm trong không khí

2.2 Các lớp ngoài quang cầu

Bao quanh quang cầu có lớp vật chất với mật độ rất thấp gọi là khí quyển Khí quyển có cấu tạo rất phức tạp chia hai lớp: sắc cầu và nhật hoa Sắc cầu là lớp tiếp giáp với quang cầu Vật chất ở phần

dưới sắc cầu có nhiệt độ khoảng 4500°C

Đến một độ cao nào đó thì nhiệt độ tăng

Lớp ngoài cùng có nhiệt độ cao đến hàng

triệu độ, gọi là nhật hoa

Trang 7

- Sắc cầu: là một tầng ở giữa bầu khí quyển Mặt Trời, nó có độ cao kéo dài khoảng vài triệu mét, nhiệt độ từ vài ngàn độ C tăng lên tới vài vạn độ C Sắc cầu có độ chói sáng kém hơn quang cầu hàng trăm lần Người ta chỉ quan sát trực tiếp sắc cầu khi có nhật thực toàn phần Cấu tạo sắc cầu cũng không đồng nhất Trong sắc cầu thường có các dòng vật chất cuộn lên với vận tốc hàng trục km/s

- Nhật hoa: là lớp khí ngoài cùng của Mặt Trời Nó có độ chói sáng yếu hơn sắc cầu hàng nghìn lần Khi có nhật thực toàn phần ta thấy nhật hoa có dạng các tia sáng (tai hoa) và biến đổi rõ rệt theo thời gian Quang phổ nhật hoa là quang phổ yếu, trong đó nổi bật lên các phổ vạch phát xa cua Fe, Ni, Ca (là các nguyên tố ở trạng thái ion hoá bậc rất cao) Chứng tỏ nhật hoa có mật độ vật chất loãng và nhiệt độ rất cao

3 Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời

Cho đến ngày nay có 4 giả thuyết được đưa ra về nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời như sau:

- Giả thuyết 1: Nguồn gốc năng lượng MặtTrời là do sự đốt cháy một khối lượng hạt than đá khổng lồ Giả thuyết này bác bỏ vì Mặt Trời tồn tại 4,6 tỉ năm Thời gian dài như vậy khối than đá đã cháy hết

- Giả thuyết 2: Mặt Trời liên tục co bóp về thể tích làm cho vật chất bên ngoài dồn nén lại và bức xạ ra năng lượng Giả thuyết này bác bỏ vì trong 4,6 tỉ năm kích thước Mặt Trời lớn, năng lượng mà nó bức xạ ra rất lớn, làm nước trên Trái Đất bốc hơi hết, sự sống trên Trái Đất không thể tồn tại

- Giả thuyết 3: Mặt Trời liên tục hút các thiên thạch về phía mình Cơ năng các thiên thạch chuyển thành nhiệt năng Giả thuyết bị bác bỏ vì nếu giả thuyết này tồn tại thì khối lượng Mặt Trời liên tục tăng lên, năng lượng mà nó bức xạ ra cũng tăng nhưng trong thực tế khối lượng Mặt Trời mỗi năm một giảm bớt 5 triệu tấn

- Giả thuyết 4: Nguôn gốc năng lượng Mặt Trời là do trong lòng Mặt Trời liên tục xảy ra các phản ứng nhiệt hạch: nghĩa là các hạt nhân nhẹ kết

Trang 8

hợp với nhau thành hạt nặng hơn, đồng thời có hiện tượng hụt về khối lượng Am Khối lượng hụt chuyển thành năng lượng theo công thức Anhxtanh:

E= Amc’

Tuy nhiên, để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra thì nhiệt độ của Mặt Trời cỡ chục triệu độ Ở nhiệt độ này các hạt nhân nhẹ có được động năng rất lớn

để thắng lực đẩy Culông và gây phản ứng nhiệt hạch

Trang 9

Khoá luận tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý PHẦN 2: CÁC HÀNH TINH LỚN Dựa vào khối lượng của các hành tinh mà người ta chia chúng ra thành 2 nhóm: I CAC HANH TINH NHOM TRONG

Bốn hành tinh kiểu Trái Đất ở vòng trong gồm Thuỷ Tĩnh, Kim Tĩnh, Trái Đất, Hoả Tỉnh có đặc trưng ở sự rắn đặc của chúng, được tạo thành chủ yếu từ đá Chúng được tạo thành trong những vùng nóng hơn gần Mặt Trời nơi các vật liệu dễ bay hơi đã bay mất chỉ còn những thứ có nhiệt độ nóng chảy cao như Sĩ, Fe tạo thành lõi và vỏ rắn của các hành tinh Chúng tự quay quanh trục chậm chạp và có rất ít hoặc không có vệ tinh nào Tổng cộng cả nhóm có 3 vệ tính

Trang 10

1 THUY TINH

Thuy tinh là hành tỉnh gần Mặt Trời nhất và cũng là hành tính nhỏ nhất trong Thái Dương Hệ Thuy tinh không có vệ tinh tự nhiên nào Do ở quá gần Mặt Trời nên sự quan sát hành tinh này qua kính thiên văn hay qua các Kĩ thuật khác rất khó khăn và Thủy Tỉnh ít thực hiện được 1.1 Cấu tạo

Trang 11

Khoá luận tốt nghiệp Đại học SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

mỏng, mỏng đến nỗi Thuỷ Tinh duoc coi như hành tinh không có khí quyển nên dù ban ngày bầu trời vẫn một màu đen Các phần tử chính của bầu khí

quyển là: O;, Na, He, K, H, Trong đó, Na, K chỉ có vào ban ngày còn ban

đêm thì bị mặt đất hấp thụ nên không khí càng về đêm càng lỗng Do khơng có lớp khơng khí bao bọc ngăn chặn bớt cái nóng ban ngày và giữ nhiệt ban đêm nên Thủy Tinh là hành tinh có chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm cao nhất

trong Hệ Mặt Trời Nhiệt độ trung bình trên bề mặt Thuỷ Tĩnh là 440K, thay

đổi từ 90K -> 700K Đây là sự khác biệt hơn 600K trong khi ở Trái Đất chỉ khoảng 50K Sở dĩ có sự khác biệt này còn do chu kì quay quanh trục của hành tinh này rất dài hơn 58 ngày của Trái Đất

1.4 Quỹ đạo và vận tốc quay

Quỹ đạo của Thuỷ Tĩnh là một elip rất hẹp, bán kính trục chính 70 triệu km trong khi bán kính trục phụ 46 triệu km

Quỹ đạo Thủy Tỉnh Quỹ đạo Thủy Tỉnh nhìn ngang và nhìn xién 10°

Vận tốc quỹ đạo rất cao vì ảnh hưởng trọng lực cua Mat Iro1 Luy toc dé tự quay rất chậm nhưng Thuỷ Tỉnh lại quay quanh Mặt Trời với tốc độ chóng mặt: 180.000km/giờ, quay hết một vòng tương đương 88 ngày trên Trái Đất Với tốc độ tự quay hết sức chậm và tốc độ quay quanh Mặt Trời lại quá nhanh nên quỹ đạo quay của Thủy Tĩnh là một quỹ đạo kép hình bầu dục lệch tâm Nếu con người sống được trên Thuỷ Tỉnh thì sẽ thấy Tết đến nhiều lần hơn là thấy Mặt Trời mọc lúc sáng vì một ngày đêm trên Thuỷ Tĩnh dài hơn 1 nã

Trang 12

2 KIM TINH

Kim Tĩnh (hay còn gọi là sao Hôm, sao Man) là hành tỉnh gần Mặt Trời thứ 2 trong Thái Dương Hệ, là hành tinh có kích thước gần xấp xi Trái Đất của chúng ta

2.1 Cấu tạo: Kim Tỉnh

Giống như Thuỷ Tỉnh và Trái Đất Kim Tỉnh có một lõi sắt hình cầu ở giữa, một lớp dung nham ở ngay trên và các lớp đất đá ở trên nữa Vì không có hơi nước nên đá trên Kim Tĩnh cứng hơn trên Trái Đất

2.2 Bề mặt:

Kim Tinh có bề mặt tương đối

phẳng, hơn 90% bề mặt được phủ bằng

dung nham Những chỗ không bị phủ sẽ được bào mòn bởi gió của một bầu

khí quyển dầy đặc Trên bề mặt Kim

Tỉnh gồm vài đỉnh núi cao, nhiều thung lũng rộng lớn và một số ít hố thiên

thạch Có 2 vùng đất cao mà các nhà

khoa học đặt tên là lục địa Aphrodit Bề mặt Kim Tinh

(Aphrodite Terra) lớn bằng Châu Phi và lục địa Ichxta (Ishtar Terra) rộng lớn hơn nhiều

2.3 Khí quyển:

Rất đặc với 96% CO,, 3% khí N; và các loại axit khác nhau Bầu khí quyển dày khoảng 200 km gồm 3 tầng: trên cùng là tầng sương mù dày 100km, kế đó là tầng mây dày đặc dày 20km và sát mặt đất là đioxytcacbon,

áp suất khí quyển của Kim Tỉnh cao hơn 90 lần áp suất khí quyển tại mặt biển

Trang 13

Khố ln tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

của Trái Đất Kim Tĩnh hấp thụ nhiệt mà không bức xạ được nhiệt ra ngồi khơng gian vì bầu khí quyển có quá nhiều than khí Nhiệt độ bề mặt của Kim Tỉnh do đó rất cao Nó được xem là hành tinh có khí hậu nóng nhất Thái Dương Hệ

Quỹ đạo là hình elip nhưng tương đối tròn, độ lệch tâm gần như 0 Kim Tỉnh quay một vòng quanh Mặt Trời mất 225 ngày nên một năm Kim Tĩnh dài 225 ngày trên Trái Đất

Sự tự quay của Kim Tĩnh rất chậm và ngược chiều với các hành tinh khác: từ Đông sang Tây thay vì từ Tây sang Đông Trong Thái Dương Hệ chỉ có 3 hành tinh quay ngược như vậy: Kim Tỉnh, Thiên Vương Tinh, Diém Vương Tỉnh Vận tốc quay - 6,5km/h là vận tốc nhỏ nhất trong Thái Dương

Hệ Với vận tốc nhỏ, Kim Tỉnh phải mất 243 ngày để quay một vòng quanh

chính nó Một giải thích cho sự chậm chạp đó là do va chạm giữa Kim Tĩnh và

thiên thể khác trong quá khứ làm nó đổi chiều quay

Trang 14

3 TRÁI ĐẤT

Là hành tinh thứ ba trong Thái Dương Hệ Nó là hành tỉnh lớn nhất trong các hành tính nhóm trong của Thái Dương Hệ cho đến nay, là nơi duy nhất trong vũ trụ được biết là có sự sống Trái Đất 3.1 Cấu tạo: 1 Lõi rắn trong cùng 2 Lõi lỏng 3.Lớp phủ nhớt 4.Lớp vỏ 5 Lớp đất đá trên cùng 6 Khí quyển Trái Đất

Cấu tạo Trái Đất

Trái Đất gồm 3 lớp: Vỏ Trái Đất, Lớp Mantin, nhân

> Vỏ Trái Đất: cấu tạo bằng vật chất cứng rắn, độ dày dao động từ 5km (ở đại dương) đến 70km (ở lục địa) Vỏ Trái Đất chỉ chiếm 15% thể tích và khoảng 1% về trọng lượng của Trái Đất nhưng có vai trò quan trọng đối với thiên nhiên và đời sống con người

Căn cứ vào sự khác nhau về thành phần cấu tạo, độ dày vỏ Trái Đất chia 2 kiểu chính: vỏ lục địa và vỏ đại dương Vỏ Trái Đất cấu tạo bởi những tầng đá khác nhau

- Trên cùng là tầng đá trầm tích do các vật liệu vụn nhỏ bị nén chặt lại tạo thành tầng này, có nơi mỏng nơi dày

Trang 15

- Tầng Granit gồm các loại đá nhẹ tạo nên như: đá granit và các loại đá có tính chất tương tự granit, được hình thành do vật chất nóng chảy ở dưới sâu vỏ Trái Dat đông đặc lại Lớp vỏ lục địa được tạo thành chủ yếu bang granit

- Tầng Badan gồm các loại đá nặng hơn như đá badan và các đá có tính chất tương tự đá badan, được hình thành do vật chất nóng chảy phun trào lên mặt đất rồi đông đặc lại, lớp vỏ đại dương cấu tạo chủ yếu bằng đá badan

> Lớp Manri: nằm dưới vỏ Trái Đất cho tới độ sâu 2900 km (còn gọi là bao Manti), lớp này gồm 2 tầng chính Càng vào sâu nhiệt độ và áp suất càng lớn nên trạng thái vật chất của bao có sự thay đổi quánh dẻo ở tầng trên và rắn ở tầng dưới

> Thạch quyển: là lớp vò cứng ngoài cùng nhất của các hành tinh có đất đá Trên Trái Đất, thạch quyển gồm vỏ Trái Đất và phần trên cùng lớp Manti Thạch quyển di chuyển trên một lớp mềm quánh dẻo - quyển mềm của bao Manti

Quyền mềm của bao có ý nghĩa lớn nhất đối với vỏ Trái Đất Đây là nơi tích tụ và tiêu hao nguồn năng lượng bên trong, sinh ra các hoạt động kiến tạo làm thay đổi cấu trúc bề mặt Trái Đất như hình thành dạng địa hình khác nhau, các hiện tượng động đất, núi lửa

> Nhân: là lớp trong cùng dày 3470 km, nhiệt độ và áp suất lớn hơn so với các lớp khác

Từ 2900km -> 5100 km là nhân ngoài, nhiệt độ vào khoảng 5000°C, áp suất 1,3 - 3,1 triệu atm, vật chất tồn tại ở trạng thái lỏng

Từ 5100 km -> 6370 km là nhân trong, áp suất 3 triệu -> 3,5 triệu atm,

vật chất tồn tại ở trạng thái rắn Thành phần vật chất chủ yếu là kim loại nặng: NI, Fe nên nhân Trái Đất gọi là nhân Nife

Người ta tin rằng, sự đối lưu trong lớp lõi ngoài cùng sự tự quay của Trái Đất đã tạo ra từ trường của Trái Đất Phần nhân trong là quá nóng để duy

Trang 16

trì từ trường vĩnh cửu, nhưng có lẽ nó tác dụng ổn định từ trường sinh bởi lõi ngoài lỏng

Theo các nhà khoa học, phần nhân của Trái Đất có thể tự quay nhanh hơn một chút so với toàn bộ phần còn lại khoảng 2° mỗi năm

3.2 Khí quyển Trái Đất:

Là lớp không khí bao quanh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất

Trái Đất có lớp khí quyển tương đối dày chứa 78% N¿, 21% O;, 1% agon, cộng với l ít các khí khác như đioxIt cacbon và hơi nước

Bầu khí quyển Trái Đất có chiều dài hơn 800 km gồm nhiều tầng từ

Mặt đất lên đến 20km, là tầng đối lượng có không khí đậm đặc nhất, nơi diễn ra mọi hiện tượng khí tượng (mây, mưa, gid, bão, sấm sét)

Từ 20-50km là tầng bình lưu, có nhiệt độ tăng dần từ -60°C -> 0C, là nơi các luồng không khí chuyển động theo chiều ngang với tốc độ cao và có lớp ozôn ở trên cùng

Tir 50-80km 1a tầng giữa, là nơi các thiên thạch nhỏ va vào Trái Đất, cọ sát vào không khí bị bốc cháy tan thành sao băng

Từ 80-450km là tầng nhiệt, có khơng khí rất lỗng, tồn tại dưới dạng các Ion mang điện nên còn gọi là tầng điện li, là nơi phản hồi các sống vô tuyến trở lại mặt đất cũng có một lớp ozôn ngăn chặn các tia cực tím ở trên cao, nơi diễn ra hiện tượng cực quang

Từ 450km-800km là tầng ngồi, khơng khí lỗng dần hồ vào khơng gian giữa các hành tĩnh

3.3 Thuỷ quyền

Thuỷ quyển là hành tỉnh duy nhất trong Thái Dương Hệ mà bề mặt có

nước ở dạng lỏng Nước bao phủ 71% bề mặt Trái Đất (97% là nước biển và 3% nước ngọt), chia thành 5 đại dương và 7 lục địa

Trang 17

Các hiện tượng quỹ đạo quanh Mặt Trời của Trái Đất, núi lửa trường hấp dẫn, hiệu ứng nhà kính, từ trường và khí quyển giàu oxi đã hợp thành để tạo ra Trái Đất như một hành tinh chứa nước Hiện tượng núi lửa liên tục toả ra hơi nước từ bên trong, kiến tạo địa hình trên Trái Đất chu chuyển cacbon và nước như đá vôi thành các chất trong lớp Manti, giải phóng theo núi lửa trong dạng như đioxit cacbon dạng khí và hơi nước nóng Ước tính khoáng chất trong lớp Mani có thể chứa ít nhất là gấp 10 lần lượng nước các đại dương hiện nay, mặc dù phấn lớn nước bị chiếm giữ này sẽ không bao giờ được giải phóng

3.4 Vệ tỉnh

Mặt Trăng là một vệ tính có đất đá tương tự như hành tinh tương đối lớn, có kích thước khoảng 1/4 đường kính Trái Đất, lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng sinh ra thuỷ triều trên Trái Đất Chu kì tự quay của Mặt Trăng bằng chu ky quay quanh Trái Đất nên nó luôn hướng một mặt về phía Trái Đất

Khi Mặt Trăng quay quanh Trái Đất các phần khác nhau trên mặt nó được chiếu sáng bởi Mặt Trời nên có các pha của Mặt Trăng: phần sắm trên bề mặt được phân cách bởi phần sáng bằng đường phân cách mặt trời

Nửa nhìn thấy từ Trái Nứa không nhìn thấy từ

Đất của Mặt Trăng Trái Đất của Mặt Trăng

Trang 18

Mặt Trăng có nhiều lỗ tròn có thể là do | nguyên nhân bắn phá của các thiên thạch hoặc do 3 hoạt động của núi lửa Trên Mặt Trăngkhông có Ti = nước, không có gió vì không có lớp không khí bao

bọc xunh quanh

Có nhiều giả thuyết về nguồn gốc hình thành

Mặt Trăng Nhưng giả thuyết được nhiều người tán Bê mặt Mặt Trăng

đồng hơn cả là cách đây 4,5 tỉ năm Mặt Trăng được tách ra từ Trái Đất khi va chạm với một thiên thể có kích cỡ như sao Hoả

Giả thuyết này giải thích sự thiếu vắng sắt và các nguyên tố dễ bay hơi trên Mặt Trăng cũng như sự đồng bộ trong chuyển động tự quay của Mặt Trăng và chu kỳ của nó quanh Trái Đất

Trái Đất tự quay quanh trục của nó hết 23 giờ 56 phút 4,09 giây (1 ngày thiên văn) vì thế từ Trái Đất các chuyển động biểu kiến của thiên thể trên bầu trời (ngoại trừ hiện tượng sao băng là diễn ra trong bầu khí quyển cũng như các vệ tinh quỹ đạo thấp) là chuyển động về phía Tây với tốc độ 15/⁄h =

15/phút

Trái Đất quay một vòng quanh Mặt Trời hết 365,2564 ngày Mặt Trời trung bình

Vận tốc quỹ đạo của Trái Đất khoảng 30km/s đủ để đi hết quãng đường bằng đường kính Trái Đất ( ~ 12.700km) trong 7 phút hay khoảng cách đến Mat Trang (384.000 km) trong 4g1ờ

Trang 19

Khoá luôn tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

4 HOẢ TINH:

Hoa Tinh 1a hanh tinh thứ 4 trong Thái Dương Hệ và cũng là hành tinh thứ nhất có quỹ đạo nằm ở ngoài quỹ đạo của Trái Đất

4.1 Cấu tạo

Bên trong là nhân nhỏ bằng đá, bao bọc

bên ngoài bởi lớp dày gồm đá Silicat và một lớp mm vỏ mỏng ở ngoài cùng toàn đá xen kẽ lẫn đất đóng

băng Chính sự có mặt của nước đóng băng ở dưới đất sao Hoa ma mot vai nha khoa học cho rằng trước đây trên Hoả Tinh đã từng có nước chảy trên mặt nên bây giờ mới còn dấu vết của các dòng sông chết Chỉ khác Trái Đất là nước trên Hoả Tĩnh không rơi từ không khí xuống mà từ sự tan chảy của nước đóng băng trong đất khi bề mặt bị Mặt Trời đốt nóng

4.2 Bề mặt

Trang 20

Hai cực của Hoa Tinh duoc che bdi một lớp băng đá tạo ra khi nước và than khí đóng băng Hai tảng băng đá này tăng lên hay co lại theo mùa Tại xích đạo có một vùng nhiều núi lửa là Tharsis Các núi lửa trên Hoả Tĩnh nay không còn hoạt động nữa Trong dãy Tharsis có ngọn núi Olympus Mons là ngọn núi cao nhất trong Hệ Mặt Trời, với chiều cao 27 km Những ngọn núi khác của dãy là Ascraeus Mons, Pavonis Mons và Arsia Mons ở phía Đông có Valler Marineris là một thung lũng khổng lồ dài 4.000 km rộng 250 km sâu 7 km

4.3 Khí quyển:

Khí quyển Hoả Tỉnh là lớp chất khí hay các hạt chất rắn và chất lỏng nhỏ bay lơ lửng quanh hành tình

và được giữ lại bởi lực hấp dẫn

Hoả Tỉnh có bầu khí quyển

và khí hậu sa mạc Ban ngày lớp bụi trong khí quyển tạo nên bầu trời màu hồng Lúc hồng hơn và bình minh bầu trời trở lên xanh

hơn + Thành phần: Khí quyền

Hoá Tỉnh được tạo thành chủ yếu Khí quyển Hỏa Tinh chụp nghiêng bởi vệ tỉnh Viking cho thấy các lớp bụi lơ bởi khí cacbonic, nó chiếm tới 95% lung cao dén 50 km ;

,2,/ % lanito, 16% agông và 0,76 % OXi, oxytcac bon, hoi nuéc

+ Áp suất khí quyển bề mặt Hoả Tĩnh trung bình là khoảng 6 milibar

ở mực nước biển, áp suất này thay đổi lớn theo mùa, dao động trong khoảng

4-8,7 milibar do khí CO; bị ngưng tụ thành tuyết rơi xuống các cực vào mùa Đông Áp suất khí quyển Hoả Tinh giảm theo hàm mũ theo độ cao Cứ lên cao 7,7 km áp suất lại giảm 1 nửa Do vậy, áp suất thay đổi mạnh theo độ cao

Trang 21

thấp của bề mặt Hoả Tỉnh Nơi cao nhất là đỉnh Olympus Mons cao +27 km, có áp suất 0,5 milibar, bằng 1/17 nơi thấp nhất là lòng chảo Hellas sâu - 4 km có áp suất 8,4 milbar

+ Nhiệt độ bề mặt: nhiệt độ trung bình

200°K, nhưng nhiệt độ này thay đổi rất mạnh Đỉnh Olympus Mons cao

giữa ban ngày và ban đêm dao động lên tới 50°K mm

do khí quyển Hoả Tỉnh quá mỏng không giữa được nhiệt, nhiệt độ cũng thay đổi giữa các mùa Mùa hè tại Hoả Tỉnh lạnh tương đương với mùa đông tại Châu Nam Cực ở Trái Đất nhiệt độ giảm dần theo độ cao ở gần bề mặt giảm khoảng 1,5 K khi lên cao mỗi kilômét

+ Gió, bụi và mây:

Bão bụi tồn Sao Hưa a

ảnh chụp qua kính thiên văn Hubble so sánh Hỏa Tỉnh một ngày đẹp trời và một ngày

bão bụi bao phủ toàn cầu

Mặc dù khí quyển Hỏa Tinh mỏng nhưng gió vẫn thổi khá mạnh, đủ sức

cuốn tung lớp bụi rất mịn trên bề mặt Hoả Tỉnh Tốc độ gió nhẹ khoảng 2-7 m/s vào mùa hè, 5-10m/s vào mùa thu, 17-30 m/s vào mùa bão bụi Được gió cuốn từ mặt đất lên, các lớp bụi luôn trôi nổi trong khí quyển Hoả Tỉnh chúng có màu vàng và đỏ do chứa nhiều oxit sắt Chúng tạo nên bầu trời màu đỏ của Hoa Tinh vào ban ngày Chúng là thành phần chủ yếu giúp giữ ấm khí quyển Hoả Tỉnh, giảm chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm Thỉnh thoảng gió lốc xoáy

Trang 22

mạnh thổi bùng lên đợt bãi bụi che phủ toàn Hỏa Tinh Sự xuất hiện đột ngột này thay đổi hoàn toàn khí hậu Hoả Tỉnh trong vài tuần rồi tan đi nhanh chóng Bụi của Hoả Tĩnh cũng gây hiện tượng lúc hồng hơn và bình minh ngược với Trái Đất: trời xanh lam lúc hồng hơn, bình minh và đỏ vào ban ngày Điều này do hàm tán xạ của bụi Hỏa Tĩnh toả ra đều mọi hướng với bước sóng ánh sáng đỏ nhưng tập trung về phía trước với bước sóng ánh sáng xanh lam Khi Mặt Trời ở gần đường chân trời, ánh sáng tới Mặt đất đi qua lớp khí quyển dày theo hướng thẳng về phía trước, với các ánh sáng đỏ bị tán xạ ra hướng khác trên đường đi, còn ánh sáng xanh lam rọi thẳng xuống đất Khi Mặt Trời khuất dưới đường chân trời, sự xuất hiện của đám mây trên cao có thể phản chiếu ánh sáng xanh lam xuống đất Mây trên Hoả Tỉnh là do hơi nước và khí CO, thường xuyên ngưng đọng thành các hạt đá nhỏ li tI trôi lơ lửng, chúng tạo nên các dải mây trắng thỉnh thoảng có ánh vàng do lẫn bụi Các dải mây nước đá thường ở độ cao 16 km trong khi mây than khí đá ở độ cao 40 - 100km + Khí quyển Hoả Tình chia thành 3 tầng rõ rệt: Sao Hỏa Trai pat - a 6 Ap suat (bar) Ap suat (bar) Độ cao (km)

winiệt độ (K} mihiée dé (Ke)

Šo sánh cấu trúc thẳng đứng giữa khí quyển Hỏa Tỉnh và khí quyển Trái Đất

Trang 23

Cấu trúc thẳng đứng của các tầng khí quyển Hỏa Tinh, gồm thay đổi của áp suất và nhiệt độ theo độ cao, được quyết định bởi sự cân bằng của các dòng đối lưu và các dòng di chuyển của năng lượng nhiệt

- Tầng đối lưu: Cao 40 km, nhiệt độ giảm dần theo độ cao Tại ranh giới giữa tầng đối lưu và bình lưu, nhiệt độ tương đối ổn định khoảng 120 K Lượng bụi lớn trong khí quyền Hoả Tinh đã đẩy cao tầng đối lưu lên như vậy tâng đối lưu CO; và bụi khí quyền là 2 thành phần chính quyết định cấu trúc khí quyền CO; bức xạ nhanh nhiệt ra không trung tại điều kiện nhiệt độ của Hoả Tỉnh làm nguội nhanh khí quyển vào ban đêm Các hạt bụi hấp thụ tốt năng lượng Mặt Trời và phân phối nhiệt lượng trong tầng đối lưu Trong đợt bão bụi ảnh hưởng của bụi càng lớn làm thay đổi nhiệt độ ngày đêm đáng kể

- Tầng bình lưu: ở độ cao 70 km - 140 km Nhiệt độ dao động trong khoảng 120K - 130K Trong tầng này và các tầng cao hơn của Hoa Tinh không tồn tại mây nước đá và bụi, đôi khi có quan sát thấy mây thán khí đá Các mây thán khí đá có thể đạt tới độ cao 100 km

Trang 24

Hoa Tinh c6 2 vệ tinh tự nhiên Vệ tỉnh nhỏ gọi là Deimos có hình thù không đều đặn, không lớn hơn 7,5 x 6 x 5,5 km Vệ tính lớn tên là Phobos hình thù như của khoai tây, không lớn hơn 14,5 x 11 x 10 km Phobos nằm gan Hoa Tinh hon với quỹ đạo 9 ngàn km trong khi Deimos có quỹ đạo cỡ 23 ngàn km Cả 2 đều tự quay một vòng quanh chính mình với một thời gian bằng một vòng xunh quanh Hoả Tỉnh nên luôn có một mặt hướng về Hoả Tĩnh (giống Mặt Trăng với Trái Đất) Các nhà khoa học cho rằng 2 vệ tinh này là các tiểu hành tinh hay các tảng đá bay trong không gian bị trọng lực của Hoả Tinh giữ lại Trên bề mặt của cả 2 vệ tỉnh có những hố thiên thạch to nhỏ khác nhau Hai vệ tỉnh này được khám phá bởi Asaph Hall vào năm 1877

II CÁC HÀNH TINH NHÓM NGOÀI

Trang 25

1 MOC TINH:

Là hành tinh to lớn nhất của Thái Dương hệ, đứng thứ 5 từ Mặt Trời trở ra Nó cấu tạo chủ yếu bởi các chất khí ở thể lỏng Đôi khi người ta còn gọi hành tĩnh này là các “sao lùn nâu” vì nếu nó nặng hơn khoảng 110 lần thì sức hút của trọng lực đủ tạo nên phản ứng hạt nhân

của các chất khí biến hành tính này thành một

ngôi sao Mộc Tỉnh

1.1 Cấu tạo

Mộc Tỉnh có một lõi bằng đá tương đối nhỏ so với kích thước của nó Trừ lõi ra Mộc Tĩnh được xem như hoàn toàn tạo bởi chất khí H;, He Ngay trên lõi là một lớp khí ở thể đặc có nhiều tính chất vật lý giống như một kim loại, trên nữa là lớp khí ở

thể lỏng biến dần sang lớp ở thể khí Ranh giới giữa

3 thể không được xác định rõ ràng vì sự biến dạng Cấu tạo Mộc Tỉnh từ thế này sang thể khác không xảy ra một cách đột ngột

1.2 Khí quyển

Mộc Tĩnh có một bầu khí quyển dày đặc và luôn chuyển động đã can trở chúng ta quan sát trực tiếp bề mặt chúng Nhưng các số liệu đo đạc và ảnh chụp từ tàu thăm dò cùng các công trình nghiên cứu sao Mộc cho thấy khí

quyển của nó chứa đầy khí độc (amôniac, sunfua amôn, mêtan) hiđro (90%)

hêli (gần 10%) hơn nước đông lạnh Các vùng khí quyển quay với vận tốc khác nhau: không khí gần cực quay chậm hơn không khí gần quỹ đạo vào khoảng 5 phút Mây ở các vĩ tuyến khác nhau bay với 2 chiều ngược nhau và thường tạo những cơn bão lốc vận tốc cao đến 600 km/h Một cơn lốc khổng lồ khủng khiếp với đường kính lớn gấp 3 lần Trái Đất được gọi là Đốm đỏ lớn

Trang 26

Đốm đỏ này ở gần phía nam của xích đạo Nó vượt lên cao 8km, bên trên lớp mây bao phủ sao Mộc dài 28000 - 40000 km, rộng 14000 km Các nhà thiên văn đã quan sát thấy nó từ cách đây 350 năm Màu đỏ của nó

luôn thay đổi đậm hạt từng năm do sự thay đổi thành

phần lưu huỳnh và phot pho có trong khí quyển sao Mộc Đốm đỏ lớn 1.3 Vận tốc quay của hành tỉnh

Vì Mộc Tỉnh được tạo bởi các chất khí ở thể lỏng nên mỗi vùng có một vận tốc quay khác nhau Một điểm nằm gần xích đạo giữa vĩ tuyến 10° Bac va vĩ tuyến 10 Nam làm một vòng chung quanh Mộc Tĩnh trong 9 giờ 50 phút 30 giây Vùng này gọi là System I của Một Tĩnh Phần còn lại là System II quay chậm hơn vùng gần xích đạo hơn 5 phút hay trong 9 giờ 55 phit’41”’

Mộc tính là hành tinh có vận tốc quay cao nhất của Hệ Mặt Trời 1.4 Vệ Tỉnh

lo Europa Ganymede Callisto

Các vệ tỉnh lon cua Méc Tinh do Galileo phat hiện

Đến 2004 có 63 vệ tinh của Mộc Tinh được khám phá và được chia làm 7 nhóm Trong đó lo, Europa, Ganymedes và Callisto được khám phá bởi Galilei đầu thế kỷ 17 và được lập thành một nhóm.Bốn vệ tính này cũng như Metis, Adrastea và Amalthea luôn có một mặt hướng về Mộc Tỉnh còn đại đa

Trang 27

Khoá luận tốt nghiệp Đợi học SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

số các vệ tỉnh khác tuyquanh quanh Mộc Tỉnh nhưng đi ngược với chiều quay của hành tính này

- Nhóm Amalthea gần Mộc Tỉnh nhất gồm Metis, Adrastra, Amalthea

và Thebe Quỹ đạo các vệ tinh này rất tròn gần như nằm trên cùng một mặt phẳng xích đạo của Moc Tinh và ở tờ 100 ngàn km đến 200 ngàn km kể từ tâm của Mộc Tĩnh

- Nhóm Galilean: khám phá bởi Galileo Galilei gồm IO, Europa, Ganymede va Callsto Đây là các vệ tinh lớn trong Thái Dương Hệ Europa nhỏ nhất trong nhóm, Ganymede lớn nhất trong nhóm Quỹ đạo các vệ tinh này từ 400 ngàn km -> 2 triệu km kể từ tâm của Mộc Tĩnh

- Themisto đứng một mình tỏng nhóm của nó Quỹ đạo vệ tinh này khoảng 7 triệu km kể từ tâm Mộc Tỉnh ra

- Nhóm Himalia gồm leda, Hi malia, lysithea, Elara va S/2000 J11

(khám phá trong 2000 nên chưa có tên) Quỹ đạo các vệ tinh này từ 11 triệu km -> 12 triệu km kể từ tâm Mộc Tỉnh ra chu kỳ 287 ngày

- Nhóm Anake gồm Euporie, Euanthe, Orthosie, Harpalyke, Praxidike,

Thyone, Ananke, Iocasta, Hermippe Quỹ đạo các vệ tỉnh này nằm nghiêng khoảng 150” với xích đạo của Mộc Tỉnh và vào khoảng 21 triệu km kể từ tâm Mộc Tĩnh Tất cả các vệ tỉnh này đi ngược chiều quay của Mộc Tỉnh

- Nhóm Carme gồm Pasithee, Chaldene, Isonoe, Erinome, Kale, Aitne,

Taygete, Carme, Kalyke Quỹ đạo các vệ tinh này nằm nghiêng 160? so với xích đạo Mộc Tĩnh và vào khoảng 23 triệu km kể từ tâm Mộc Tỉnh Chúng đi ngược chiều quay của Mộc Tỉnh

- Nhóm Pasiphae gồm Eurydome, Pasiphae, Megaclite, Callirrhoe, Sinope, Autonone đi ngược chiều quay Mộc Tỉnh

Trang 28

1.5 Vanh dai ee Te es % Hato “Wain Binge # ‘all Pare ae ee

Cấu tạo vành đai của Mộc Tỉnh

Xung quanh Mộc Tĩnh có các vành đai tạo bởi bụi đá, sự hiện diện các vành đai này mới được xác nhận vào năm 1979 So với vành đai của Thổ Tinh những vành đai này nhỏ, mờ hơn rất nhiều

Hiện nay, nhà thiên văn xác nhận Mộc Tĩnh có 3 vành đai được tao ra bởi bụi và đá từ 4 vệ tính thuộc nhóm Amalthea

- Vành đai một (vành Halo) từ 100 năm — 122,8 ngàn km là vành đai

trong cùng và dày đặc nhất

- Vành đai hai (vành đai chính) từ 122,8 ngàn -> 129,2 ngàn km

- Vành đai ba (vành đai của nhóm Amalthea) từ 129,2 ngàn đến 214,2 ngàn km, là vành đai rất mờ nhạt

- Vành đai bốn (vành Thebe) ở rất xa, phía ngoài chưa được xác nhận chính thức Vành này như các vệ tinh phía ngoài quay ngược chiều với chiều quay Mộc Tĩnh

Trang 29

2 THỔ TINH

Là hành tinh thứ 6 từ Mặt Trời trở ra, cũng là

hành tinh lớn thứ hai trong Hệ Mặt Trời Nhưng khối lượng Thổ Tinh chưa bằng 1/3 khối lượng Mộc Tinh Thổ Tinh là biểu tượng của hành tính của gió, khí lạnh lẽo nhưng lại có sự ấm áp của vành đai nhiều màu sắc của các vệ tinh lân cận 2.1 Cấu tạo Giống như Mộc Tỉnh, Thổ Tinh cũng là một khối cầu khí ở cả 3 thể ở Thổ Tinh phía trên và một lõi bằng đá cứng có lẫn băng ở phía trong Vì thế sao Thổ có tỉ trọng nhẹ hơn cả nước 2.2 Khí quyển:

Tương đối giống với Mộc Tỉnh gồm các lớp khí và bụi dày đặc tạo thành các vành đai rộng và nhiều màu Thổ Tinh cũng có nhiều cơn lốc khổng lồ giống Đốm Đỏ lớn của Mộc Tinh nhưng chỉ tồn tại trong vòng 4 năm Các nhà khoa học đặt tên nó là Đốm Trắng Lớn

2.3 Vận tốc quay

Những vùng khác nhau thì quay không giống nhau, vùng quanh xích đạo (gọi System) của Thổ Tinh quay một vòng trong 10h14” trong khi vùng gần hai cực (gọi System II) của Thổ Tinh quay chậm hơn 25 phút hay trong

10h39’24’’ 2.4 Vé sinh

Đến năm 2005 đã có 47 vệ tỉnh của Thổ Tỉnh được khám phá Tổng số

vệ tinh của Thổ Tinh khó xác định vì sự khác biệt giữa một vệ tinh nhỏ và một viên đá lớn khong rõ ràng Bốn vệ tinh có đường kính lớn hơn 1000 km trong đó Titan là vệ tinh to nhất với đường kính 5150 km, Titan không những to lớn hơn Mặt Trăng mà còn to hơn 2 hành tính trong hệ Mặt Trời là Diêm Vương

Trang 30

Tinh và Thuỷ Tỉnh Hơn nữa Titan là vệ tỉnh độc nhất có bầu khí quyển day đặc bao quanh chứa chủ yếu là khí nitơ và một phần khí Mêtan (Giống khí

quyển Trái Đất trước khi sự sống bắt đầu) Nhưng để có sự sống trên Titan là

điều rất xa với vì Titan rất lạnh, nhiệt độ nó - 180°C nên rất hiếm nước ở thể lỏng và hạn chế của phán ứng hoá học cần cho sự sống

Vệ tinh của Thổ Tinh chưa 7 loại, trong đó 1 vệ tỉnh có thể thuộc nhiều

la Pan Atlas R) Prometheus vành đai đó và làm cho ranh giới của nó rõ mg

ràng hơn Các vệ tính ở giữa vành đai tạo a ra những khoảng hở giữa các vành dai

Các vê tinh gồm: Pan Atlas Pandora Epimetheus Janus

Epimetheus, Janus, $/2004 53 va $/2004 54, 10a! ¥¢ Hinh bao vé vanh dai

loai

+ Loại bảo vệ vành đai: có quỹ đạo

nằm sát ngoài hay sát tr ong hay Ở giữa của vành đai Các vệ tính sát ngoài hay sát trong một vành đai giới hạn phạm vi của + Loại vệ tinh lớn bên trong: có quỹ đạo nằm giữa 200 ngàn và 450 ngàn km kể từ tâm Thổ Tỉnh ra

Các vệ tinh gồm: Mimas, Enceladus, Mimas Enceladus Tethys

Tethys, Dione, Rhea, Methose, Pallene

Dione Rhea Methone

Loại vệ tình lớn bên trong

+ Loại quỹ đạo chung: là nhóm vệ tinh nằm trên cùng một quỹ đạo nhưng ở cách xa nhau và có cùng một vận tốc nên không bao giờ va chạm

Trang 31

Khoá luộn tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý

Các vệ tỉnh gồm: Telesto và Calypso chung quỹ đạo với Tethys.Helene và Polydeuces chung quỹ đạo với Dione Epimetheus và Janus lớn gần

bằng nhau có quỹ đạo riêng rất sít nhau, có thểva Helene Telesto

chạm nhưng cứ 4 năm chúng lại đổi quỹ đạo cho nhau để tránh va chạm

Calypso Polydeuces

Loai quy dao chung

+ Loại vệ tinh lớn bên ngoài: có quỹ đạo nằm g1ữa một triệu va 4,5 triệu km kể từ tâm Thổ Tĩnh

Các vệ tính gồm: Titan,

Hyperion và Ilapetus, Lapêtt và

Phôbe Da số các vệ tính thuộc

các loai trên Titan Hypperion Lapetus

đều có khối lượng đáng k é Loai vé tinh lớn bên ngoài

Bên cạnh đó cũng có những vệ tinh nhỏ như 5/2004 S, S/2004 S4, Methone và Pallene

Trong các vệ tinh lớn § vệ tinh tự quay một vòng chung quanh chính mình cùng một thời gian với vòng quay Thổ Tỉnh nên luôn có một mặt hướng

về Thổ Tĩnh trong các vệ tinh nhỏ có 6 vệ tỉnh đi ngược chiều quay của Thổ

Tĩnh Hầu hết các vệ tinh đều có cấu tạo từ băng và đá 2.5 Vành đai

Vành đai Thổ Tinh gồm nhiều vành nhỏ, những khoảng hở giữa chúng khoảng hở lớn nhất là khoảng hở Cassini vì năm 1675 Giovanni Domenico Cassini là người đầu tiên xác định được khoảng hở này

Đến nay có hai giả thuyết về nguồn gốc của các vành đai

Một là: cho rằng một vệ tỉnh của Thổ Tĩnh đã vỡ ra vì ảnh hưởng trọng lực của hành tĩnh

Trang 32

Hai là: vệ tỉnh đó vỡ ra khi va chạm với một sao chổi

Cấu tạo của vành đai là các viên đá, sắt hay thiên thể từ lớn đến nhỏ

Ngày nay, người ta có thể quan sát vành dai Thổ Tinh một cách dễ dàng qua

kính viễn vọng

]———_—

Trang 33

3 THIÊN VƯƠNG TINH

Là hành tinh thứ 7 cũng là hành tính lớn thứ 3 trong Thái Dương Hệ nếu theo đường kính và thứ 4 nếu theo khối lượng

3.1 Cấu tạo

Giống như Một Tinh và Thổ Tĩnh, Thiên Vương

Tinh là loại hành tinh cấu tạo bằng chất khí ở thể Thiên Vuong Tinh

lỏng nhưng không chứa nhiều H;, như hai hành tinh trên Thiên Vương Tĩnh

có một nhân rất nhỏ bằng đá cứng, bên ngoài là lớp các khí amôniac, mê tan hố lỏng hồ tan với nước

3.2 Khí quyển

Sao Thiên Vương có màu lá biếc do phản chiếu bầu khí quyển có chứa khí mêtan và khí mêtan hấp thụ hết các tia hồng ngoại của ánh sáng Mặt Trời Trước kia người ta chỉ thấy có một lớp mây mỏng bao quanh Thiên Vương Tinh Nhưng gần đây viễn vọng kính Hubble đã phát hiện nhiều vành mây giống như vành mây của Mộc Tĩnh

3.3 Độ nghiêng trục quay

Trong khi Mộc Tinh có Đốm Đỏ lớn khổng lồ và Thổ Tỉnh có vành đao nhiều màu sắc thì Thiên Vương Tỉnh có một trục quay với độ nghiêng đặc biệt

nghiêng 97° so với mặt phẳng quỹ đạo Nó

gần như nằm ngang trên quỹ đạo Vì vậy mà |

Trang 34

nhiệt độ quanh năm vẫn không thay đổi, luôn lạnh lẽo vì ở quá xa Mặt Trời Chính vì đặc điểm này mà khi phát hiện ra Thiên Vương Tỉnh các nhà thiên văn gọi là “hành tinh của địa ngục”

3.4 Vành đai

Thiên Vương Tĩnh có một vành đai rất mờ tạo bằng các hòn đá với đường kính khoảng 10m

Những vành đai gần sao Thiên Vương cấu tạo bởi các thiên thạch cỡ 1m và có màu tối Còn những vành đai ở ngoài được cấu tạo bởi thiên

thạch nhỏ dưới 2 cm cùng với bụi vũ trụ có màu

Vành đai Thiên Vương Tình Sự hiện diện của các vành đai này được kiểm chứng bởi Voyoger 2 khi sáng hơn phi thuyền này bay ngang Thiên Vương Tĩnh năm 1986 3.5 Vé tinh

Thiên Vương Tĩnh có 27 vệ tinh tự nhiên, trong đó có 5 vệ tinh lớn nhất lập thành 1 nhóm Nhóm này có quỹ đạo nằm giữa 120 ngàn km và 590 ngàn km kể từ tâm Thiên Vương Tỉnh ra Đó là: Titania và Oberon được khám phá bởi William Herchel năm 1787

Aricl và Unbirel được khám phá bởi William Lassell (1852) và Miranda

khám phá bởi Gerard kaiper (1948)

Cả 5 vệ tỉnh cùng quay quanh chính mình và quanh Thiên Vương Tĩnh trong cùng một thời gian nên luôn có một mặt hướng về Thiên Vương Trong số 22 vệ tinh nhỏ một nửa được khám phả bởi Voyager 2, một nửa được khám phá bởi các kính viễn vọng tiên tiến

Titania Oberon Ariel Umbirel Miranda

5 vệ tỉnh lớn nhất của Thiên Vương Tinh

im

Trang 35

Khoá luận tốt nghiệp Dai hoc SV: Trần Thị Thu Hiền - K31A Lý 4, HAI VUONG TINH Là hành tinh thứ § cũng là hành tinh nặng thứ ba trong Thái Dương Hệ Nó là hành tính ở xa Mặt Trời nhất

Hai Vuong Tinh duoc quan sát lần đầu tiên bdi Galileo Galilei vao dau thé ky XVII, khi hành tinh này xuất hiện ở gần Mộc Tĩnh Nhưng ông cho

đó là một ngôi sao nên sự khám phá này không được Hải Vương Tỉnh

công nhận Khi nghiên cứu đường đi của sao Thiên Vương, các nhà thiên văn nhận thấy có một số điểm bất thường có thể gây ra bởi một hành tinh khác chưa tìm thấy Năm 1845 và 1846 Lơverle và Ađamxơ Cuc đã tìm ra vị trí của hành tinh mới trên bầu trời Ngày 25/9/1846 nhà thiên văn người Đức là Ganlơ hướng ống kính của đài thiên văn Beclin nhìn vào đúng vị trí đó đã thấy ngay một hành tinh mới đó là: Hải Vương Tĩnh, có màu xanh biếc đậm

4.1 Cấu tạo

La cdc chất khí ở thể lỏng như Thiên Vương Tỉnh Các nhà khoa học cho rằng: Hải vương Tĩnh có một lõi bằng đá và kim loại, ở trên là một hỗn hợp gồm đá, nước, mê tan, amôniac

4.2 Khí quyển

Gồm chủ yếu là H; (85%) He(13%) và khí mê tan (2%) Càng xuống sâu tỉ lệ các khí khác tăng lên và không khí dần đặc lại thành thể lỏng tại bề

mat

Các hiện tượng khí quyển trên Hải Vuong Tinh rõ hơn nhiều so với Thiên Vương Tỉnh Gió đạt tới 2000 km/h Trong khi Mộc Tĩnh có Đốm Do lớn và Thổ Tinh có Đốm Trắng lớn thì Hải Vương Tĩnh có cơn lốc khổng lồ xảy ra thường xuyên là Đốm Đen lớn

Hải Vương Tĩnh nhận được rất ít năng lượng Mặt Trời Vì nó ở quá xa, nhiệt độ trung bình bề mặt là -218°C (nhưng nó vẫn toả ra nhiệt cho ta dự

Trang 36

đoán bên dưới lớp mây dầy đặc là một đại dương sôi sục của nước và chất khí nóng bỏng Theo các chuyên gia về bầu khí quyển cho rang Hai Vuong Tinh

có thời tiết thay đổi theo 4 mùa, mỗi mùa kéo dài 40 năm

4.3 Vanh dai

Hai Vuong Tình có vành đai rất mờ.Vành đai của nó mỏng, rộng do nhiều vành đai nhỏ hợp lại thành 3 vành đai lớn, ngoài cùng là vành đai Adamxơ, giữa là vành đai Lơverle, trong cùng là vành đai Gialơ

4.4 Vệ tỉnh

Đến năm 2004 đã có 13 vệ

tinh, vệ tính lớn nhất là Triton #

khám pha voi William Lassell 17

ngay sau ngày khám phá ra Hải Thalassa Larissa Naiad

Vuong Tinh Nó đi ngược chiều quay của Hải Vương Tĩnh, luôn

hướng một mặt về Hải Vương

Tỉnh Nó có một lớp không khí Despina Galatea Proteus rat

loãng chủ yếu là Nitơ và băng Những vê tỉnh lớn của Hải Vương Tỉnh Đây cũng là vệ tinh có nhiệt độ

thấp nhất trong Hệ Mặt Trời

Ngoài ra còn có các vệ tinh khác:

Nhóm vệ tinh bên trong: Laritxa, Galatêa, Detpian, Jalat xa, Nalat Nhóm vệ tinh bên ngoài: Nereit, Prétteot Laritxa

Trang 37

PHẦN 3 CÁC TIỂU HÀNH TINH VÀ THIÊN THẠCH

I TIỂU HANH TINH

Là những vật thể bằng đá có quỹ đạo gần tròn xung quanh Mặt Trời Trong Hệ Mặt Trời tiểu hành tính đầu tiên và lớn nhất được phát hiện là Ceres, hiện tại nó được xếp lại là hành tính lùn trong khi số còn lại được xếp là những vật thể nhỏ của Hệ Mặt Trời Số lượng lớn các tiểu hành tỉnh được khám phá bên trong các vành đai tiểu hành tính, với quỹ đạo elip giữa quỹ đạo sao Hoả và sao Mộc Các nhà khoa học cho rằng: các tiểu hành tính là tàn tích của một đĩa tiền hành tỉnh và trong vùng này, sự hợp nhất của các tàn tích đó thành các hành tinh là không thể vì những ảnh hưởng hấp dẫn to lớn của Mộc Tinh trong giai doan tạo thành của Hệ Mặt Trời

1 Các tiểu hành tỉnh trong hệ Mặt Trời

Hàng trăm nghìn tiểu hành tinh đã được khám phá bên trong Hệ Mặt Trời và tỷ lệ khám phá hiện nay là khoảng 5000 tiểu hành tinh/tháng Trong tổng số 342,358 tiểu hành tinh được biết, 136, 563 có quỹ đạo được xác định đủ để đánh ký hiệu chính thức Trong đó 13,422 có tên chính thức, hành tinh nhỏ được đánh số nhỏ nhất nhưng chưa được đặt tên là (3360) 1981 VA, hành tinh nhỏ có số lớn nhất và chưa có tên là 129342 Eperdes

Ước tính hiện nay tổng số tiểu hành

tinh có đường kính hơn 1 km trong hệ Mặt Trời khoảng từ 1,I -> 1,9 triệu Hai tiểu hanh tinh Pallas va Vesta có đường kính 500km Vesta là tiểu hành tinh duy nhất có thể quan sát thấy bằng mắt thường Khối lượng toàn bộ các tiểu hành tính và hành

tinh lin Cere trong vành đai tiểu hành tinh

khoảng 3,6.107 kg hay khoảng 4% khối Từ trái sang phải: Vesta, Cere, Mặt Trăng

Trang 38

lượng Mặt Trăng Trong đó Ceres chiếm 0,95 10”'kg khoảng 32% tổng khối

lượng Còn Vesta (9%), Pallas (7%), Hygiea (3%) chiếm 51% tổng khối

lượng Ngoài ra còn Davita (1m23, Interamnia (1%) và Juno (0,9) chỉ chiếm 3% tổng khối lượng

2 Xếp hạng tiểu hành tỉnh

Xếp vào hai nhóm dựa trên tính chất quỹ đạo của chúng và trên các chi

tiết quang phổ ánh sáng mặt trời do chúng phản chiếu

- Các nhóm quỹ đạo và gia đình:

Nhiều tiểu hành tỉnh được xếp vào các nhóm các gia đình, dựa trên tính chất quỹ đạo của chúng Thông thường việc đặt tên một gia đình tiểu hành tinh tiến hành dựa theo thành viên đầu tiên được phát hiện Các nhóm liên kết lỏng lẻo trong khi các gia đình có quan hệ chặt chẽ hơn

- Xếp hạng quang phổ:

Năm 1975, một hệ thống phân loại dựa trên màu sắc và hình dạng quang phổ đã được Clark R.Chapman, David Monrison và Benzellner phát triển Các tính chất đó được cho là tương ứng với thành phần vật chất bề mặt tiểu hành tinh

Tiểu hành tinh xếp vào 3 loại:

e Tiểu hành tinh kiểu C- cacbon, 75%

số tiểu hành tinh đã biết

e Tiéu hành tỉnh kiểu S - Silic, 17% số tiểu hành tinh đã biết

Trang 39

II THIÊN THẠCH:

Là những tiểu hành tỉnh, sao chổi hoặc mảnh vụn và bụi các đuôi sao chối hoặc các tảng đá lớn nhỏ hơn 500m trong hệ Mặt Trời hoặc từ vũ trụ bị sức hút

Trái Đất rơi vào bầu khí quyển và bốc cháy ở đó

1 Đặc điểm

Kích thước thiên thạch từ hạt cát, nặng chưa đến 1g đến những tảng đá

đường kính hàng chục km trở lên, nặng trên trăm ngàn tấn Nghiên cứu các mảnh thiên thạch rơi xuống đến mặt đất người ta thấy chúng gồm 3 loại:

- Thiên thạch đá (hay aêrolit) cấu tạo bởi các Silicat và các hợp chất của manhê, nhôm, canxi, silic và oxi là loại gặp phổ biến mất chiếm 90% thiên thạch

- Thiên thạch sắt (hay Siđêrit) chứa sắt và niken trung bình cứ 16 thiên thạch rơi vào Trái Đất thì có 1 thiên thạch sắt

- Thiên thạch hỗn hợp (hay siđêrolit) rất hiếm gặp chỉ chiếm chừng 1%, vừa có sắt vừa có Silicat

2 Ảnh hưởng của thiên thạch

Những thiên thạch nhỏ bốc cháy ở độ cao trên

100 k m ta không nhìn thấy Những thiên thạch lớn i ie hơn bốc cháy ở độ cao dưới 80 km để lại một vệt sáng

thấy rõ vào ban đêm gọi là sao băng Với những thiên |

thạch cỡ lớn không thể cháy hết có thể nổ tung trên bầu

Mưa sao băng khí quyển hoặc chạm đất rồi nổ

Chúng để lại những hố thiên thạch trên mặt đất làm rung chuyển mặt

đất, gây ra động đất, bắn đất đá ra xa hàng ngàn cây số, sức gió lên đến 100km/h Nếu rơi ra biển sẽ tạo cơn sóng thần cao hàng chục mét, tàn phá mọi thứ nó gặp phải

Trang 40

Trong lịch sử Trái Đất đã chứng kiến nhiều vụ va chạm với các thiên thạch cỡ lớn, làm thay đổi khí hậu toàn cầu, tiêu diệt nhiều giống loài sinh vật như vụ va chạm với một thiên thạch có đường kính 10 km cách đây 65 triệu năm ở vịnh Mêhicô gần bán đảo Yucatăng (Trung M]) làm 2/3 sinh vật và vi sinh vật trên đất liền và trong các đại dương bị hủy diệt, trong đó có loài khủng long đang làm bá chủ Trái Đất

Cách đây khoảng 214 triệu năm, một thiên thạch rơi vào Trái Đất đào 5 hố sâu còn dấu vết đến tận ngày nay: hồ Rôsơxoa ở Pháp, hồ Manicuagan và Xanhmactanh ở Canada, hồ Ơbơlơng ở Uccraina, hồ Ret Uyn ở MI

Như vậy, tác hại do thiên thạch rơi vào Trái Đất là vô cùng lớn và liệu lịch sử tuyệt chủng có lặp lại không? Rất may xác suất các thiên thạch có kích thước lớn va vào Trái Đất không phải là nhiều Các nhà khoa học đã tính toán trung bình cứ 5000 năm Trái Đất mới va chạm với một thiên thạch đường kính 150 m và từ 10-30 triệu năm mới va vào thiên thạch cỡ 5 km trở lên Cùng với ngành công nghiệp hạt nhân nguyên tử, công nghệ thông tin, thiên văn học phát triển vượt bậc như ngày nay thì tai hoạ đến từ vũ trụ sẽ được ngăn chặn 3 Một số thiên thạch đã được phát hiện

Định dạng
Số trang	67
Dung lượng	17,42 MB