Tiểu luận vật lí thiên văn sự hình thành hệ mặt trời
TIỂU LUẬN VẬT LÍ THIÊN VĂN SỰ HÌNH THÀNH HỆ MẶT TRỜI Sinh viên: Lê Thành Đạt Lớp : Y16 Mục lục I Cấu trúc hệ mặt trời II Sự hình thành hệ mặt trời- Giả thuyết Tinh vân Lịch sử phát triển Giả thuyết Tinh vân Đặc trưng Hệ Mặt trời Giả thuyết Tinh vân hình thành Hệ Mặt trời III Kết luận IV Tài liệu tham khảo CẤU TRÚC HỆ MẶT TRỜI • Hệ mặt trời nói chung bao gồm vật thể chuyển động quỹ đạo xung quanh • Hệ Mặt trời nằm rìa ngồi dải Ngân hà bao gồm: Mặt trời- Tám hành tinh vệ tinh tự nhiên chúng Tiểu hành tinh, chổi thiên thể khác < Back Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune Distance from the Sun (km) 57,909,227 108,209,475 149,598,262 227,943,824 778,340,821 1,426,666,422 2,870,658,186 4,498,396,441 Mean Equatorial Radius (km) 2,439.7 6,051.8 6,371.00 3,389.5 69,911 58,232 25,362 24,622 Volume (km ) 60,827,208,742 928,415,345,893 1,083,206,916,846 163,115,609,799 1,431,281,810,739,360 827,129,915,150,897 68,334,355,695,584 62,525,703,987,421 Mass (kg) 330,104,000,000, 4,867,320,000,000, 5,972,190,000,000, 641,693,000,000, 1,898,130,000,000, 568,319,000,000,000, 86,810,300,000,000, 102,410,000,000,000, 000,000,000,000 000,000,000,000 000,000,000,000 000,000,000,000 000,000,000,000,000 000,000,000,000 000,000,000,000 000,000,000,000 Density (g/cm ) 5.427 5.243 5.513 3.934 1.326 0.687 1.270 1.638 Equatorial Surface Gravity (m/s ) 3.7 8.87 9.80665 3.71 24.79 10.4* 8.87 11.15 Escape Velocity (km/h) 15,300 37,296 40,284 18,108 216,720 129,924 76,968 84,816 Rotation Period (Earth days) 58.646 -243.018 0.99726968 1.026 0.41354 0.444 -0.718 0.671 Orbit Period (Earth years) 0.2408467 0.61519726 1.0000174 1.8808476 11.862615 29.447498 84.016846 164.79132 Mean Orbit Velocity (km/h) 170,503 126,074 107,218 86,677 47,002 34,701 24,477 19,566 Orbit Eccentricity 0.20563593 0.00677672 0.01671123 0.0933941 0.04838624 0.05386179 0.04725744 0.00859048 Orbit Inclination to Ecliptic 7.0° 3.39° 0.00005° 1.85° 1.304° 2.49° 0.77° 1.77° Inclination of Equator 0° 177.3° (retrograde rotation) 23.4393° 25.2 3.1° 26.7° 97.8° (retrograde rotation) 28.3° -173/427 462 -88/58 (min/max) -153 to +20 Carbon Dioxide, Nitrogen Nitrogen, Oxygen Carbon Dioxide, Nitrogen, Argon Hydrogen, Helium Hydrogen, Helium Hydrogen, Helium, Methane Hydrogen, Helium, Methane (Semimajor axis of orbit) to Orbit Minimum/Maximum Surface Temperature (°C) Major Atmospheric Constituents Moons None None moon moons 67 moons 62 moons 27 moons 14 moons Rings No No No No Yes Yes Yes Yes CẤU TRÚC HỆ MẶT TRỜI Cấu trúc hệ mặt trời •Mặt trời, ngơi sao, nằm trung tâm… •Các hành tinh phía (Mercury, Venus, Earth, Mars) ~ AU − Đó hành tinh rắn… •Vành đai tiểu hành tinh, ~ AU •Các hành tinh phía ngồi (Jupiter, Saturn, Neptune, Uranus), ~ 5-40 AU − Đó hành tinh khí •Pluto: hành tin lùn… •Vành đai Kuiper ~ 30 to 50 AU •Đám mây OOrt ~ 50,000 AU SỰ HÌNH THÀNH HỆ MẶT TRỜI GIẢ THUYẾT TINH VÂN Lịch sử phát triển giả thuyết Tinh vân • • • Thời cổ Hy Lạp, khoảng năm 280 TCN, mơ hình hệ Nhật tâm để xướng bị quên lãng Năm 1543, mơ hình Hệ Nhật tâm- Hệ Mặt trời Copernicus đời ủng hộ mạnh mẽ Tới kỉ 17,18 có giả thuyết khác hình thành Hệ Mặt trời: Descarte (1644), Kant(1755), Laplace (1796) … Tuy nhiên giả thuyết không đầy đủ, chưa cho phép giải thích đầy đủ cấu trúc đặc trưng Hệ Mặt trời •Trong đó, giả thuyết Tinh vân Laplace nhà khoa học chấp nhận lại bị số nhà khoa học trích khơng giải thích vấn đề bảo tồn momen động lượng tồn Hệ Mặt trời •Từ nửa sau kỉ 20, dựa quan sát mới, đặc biệt nghiên cứu trẻ chúng bao quanh đám mây khí bụi giả thuyết Tinh vân dự đốn, khẳng định tính đắn giả thuyết Tinh vân •Theo mơ hình có nay, hình thành Hệ Mặt trời tập trung vào giả thuyết Tinh vân •Ngồi ra, cịn có giả thuyết khác hình thành Hệ Mặt trời phổ biến, giả thuyết va chạm •Giả thuyết cho hành tinh hình thành mảnh vụn tách từ vụ va chạm mặt trời với ngơi khác • Giả thuyết Tinh vân hay giả thuyết khác hình thành Hệ Mặt trời phải giải thích đặc trưng Hệ Mặt trời SỰ HÌNH THÀNH TIỂU HÀNH TINH • Các vật thể hành tinh đá rắn (rocky planetestimal) không bồi tụ thành hành tinh trở thành tiểu hành tinh (Asteroid) • Hầu hết tiểu hành tinh tập trung vành đai tiểu hành tinh nằm quỹ đạo Hỏa tinh Mộc tinh Có số tiểu hành tinh có quỹ đạo vượt ngồi vùng Hỏa tinh Mộc tinh, phía Trái đất Thổ tinh SỰ HÌNH THÀNH SAO CHỔI • Các vật thể hành tinh băng (icy planetestimals) lại không bồi tụ thành hành tinh kiểu Mộc tinh trở thành Sao chổi • Sao chổi tập trung chủ yếu Vành đai Kuiper Đám mây Oort • Thuyết tinh vân dự đốn xác tồn Vành đai Kuiper 40 năm trước Vành đai phát CÂU HỎI • Hệ mặt trời thay đổi tinh vân lạnh với nhiệt độ nửa so với thực tế? a) b) c) d) Các hành tinh kiểu Mộc tinh hình thành gần Mặt trời Hệ Mặt trời khơng có hành tinh lùn Hệ Mặt trời khơng có chổi Các hành tinh kiểu Trái đất có kích thước lớn CÂU HỎI • Hệ mặt trời thay đổi tinh vân lạnh với nhiệt độ nửa so với thực tế? a) b) c) d) Các hành tinh kiểu Mộc tinh hình thành gần Mặt trời Hệ Mặt trời khơng có hành tinh lùn Hệ Mặt trời khơng có chổi Các hành tinh kiểu Trái đất có kích thước lớn GIẢI THÍCH ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN THỨ CỦA HỆ MẶT TRỜI: CÁC TRƯỜNG HỢP NGOẠI LỆ • Thuyết tinh vân đưa giả thuyết Va chạm để giải thích trường hợp ngoại lệ Trong thời kì cuối trình hình thành Hệ Mặt trời, vật thể hành tinh cịn sót lại va chạm mạnh với thiên thể khác nguyên nhân gây biến đổi quỹ đạo, thay đổi góc nghiêng xích đạo số thiên thể Hệ Mặt trời • Mặt trăng Trái đất kết vụ va chạm lớn • Một vụ va chạm lớn làm tách lượng vật chất lớn từ vỏ Trái đất • Lượng vật chất bắt đầu chuyển động với quỹ đạo xung quanh Trái đất, bồi tụ thành Mặt trăng • Hai vệ tinh Hỏa tinh Một số vệ tinh có quỹ đạo khác thường- quay lệch hướng có góc nghiêng lớn so với xích đạo hành tinh • Những vệ tinh khác thường vật thể hành tinh bị bắt giữ hấp dẫn hành tinh lớn trở thành vệ tinh hành tinh • Chúng gọi vệ tinh bị bắt giữ (Captured Moons) CÂU HỎI SỐ • Những thực tế khơng giải thích thuyết Tinh vân? a) b) c) d) Có hai nhóm hành tinh: kiểu Trái đất kiểu Mộc tinh Các hành tinh chuyển động với quỹ đạo chiều gần mặt phẳng Sự xuất Tiểu hành tinh Sao chổi Số hành tinh nhóm hành tinh ( kiểu Trái đất kiểu Mộc tinh) CÂU HỎI SỐ • Những thực tế khơng giải thích thuyết Tinh vân? a) b) c) d) Có hai nhóm hành tinh: kiểu Trái đất kiểu Mộc tinh Các hành tinh chuyển động với quỹ đạo chiều gần mặt phẳng Sự xuất Tiểu hành tinh Sao chổi Số hành tinh nhóm hành tinh ( kiểu Trái đất kiểu Mộc tinh) XÁC ĐỊNH TUỔI CỦA HỆ MẶT TRỜI • • Làm cách xác định tuổi đất đá Mặt trời tuổi? Làm cách để biết điều đó? • Xác định tuổi mẫu đất thực nhờ nghiên cứu chất phóng xạ chứa bên chúng • Nghiên cứu chất phóng xạ lòng hành tinh cho ta tuổi hành tinh • Nghiên cứu chất phóng xạ cách thiên thạch rơi xuống Trái đất cho ta ước chừng tuổi Hệ Mặt trời xấp xỉ khoảng 4,6 tỉ năm GIẢ THUYẾT TINH VÂN VỀ SỰ HÌNH THÀNH HỆ MẶT TRỜI Đám mây bụi khí (Tinh vân) Sự đổ sập hấp dẫn Phôi mặt trời Nhiệt ⇒ Phản ứng Mặt trời Vật chất lại Tiểu hành tinh Đĩa tiền hành tinh Sự đơng đặc (khí thành rắn) Kim loại, rắn Khí, băng Bồi tụ Bắt giữ Hành tinh kiểu TĐất Hành tinh kiểu MTinh Vật chất cịn sót lại Sao chổi TÀI LIỆU THAM KHẢO • https://solarsystem.nasa.gov/ • http://thienvanhanoi.org/ • http://spaceplace.nasa.gov/ • http://creationwiki.org/Nebula_theory • Giáo trình Vật lí Thiên văn – Nguyễn Đình Nỗn • Một số tài liệu khác mạng CẢM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE! ... Cấu trúc hệ mặt trời II Sự hình thành hệ mặt trời- Giả thuyết Tinh vân Lịch sử phát triển Giả thuyết Tinh vân Đặc trưng Hệ Mặt trời Giả thuyết Tinh vân hình thành Hệ Mặt trời III Kết luận IV Tài... từ vụ va chạm mặt trời với khác • Giả thuyết Tinh vân hay giả thuyết khác hình thành Hệ Mặt trời phải giải thích đặc trưng Hệ Mặt trời 2 ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA HỆ MẶT TRỜI Hệ mặt trời có đặc trưng... tinh hình thành gần Mặt trời Hệ Mặt trời khơng có hành tinh lùn Hệ Mặt trời khơng có chổi Các hành tinh kiểu Trái đất có kích thước lớn HAI NHÓM HÀNH TINH Các hành tinh hệ mặt trời chia thành