BÀI 1. Khái lược về Vũ trụ

BÀI KHÁI QUÁT VỀ VŨ TRỤ, THIÊN HÀ, HỆ MT TRI V TR Kết quan trắc nghiên cứu chứng tỏ vũ trụ vô tận Trong phần vũ trụ mà nguời biết (bán kính đến hàng tỉ nm ánh sáng) thng vật chất tồn dới dạng dễ nhận biết sao, tức nhng thiên thể khổng lồ nóng, sáng tơng tự nh Mặt Trời Các phân bố không gian không đều, tập trung tạo thành nh ng hệ có hinh dạng xác định gồm hàng tỉ đợc gọi thiên hà: dạng ellip, dạng đĩa xoắn với đờng kính từ hàng chục đến hàng trm ngàn nm ánh sáng Khoảng cách trung binh gia thiên hà lớn kích thớc thiên hà cỡ chục lần Các thiên hà phân bố không đều, đa số tập trung mặt phẳng đợc gọi mặt phẳng mặt phẳng quỹ đạo thiên hà Trong khoảng không gian gia có vật chất tồn d ới dạng bụi, khí, hạt bản, trờng ®iƯn tõ, trưêng hÊp dÉn, Như vËy, cã thĨ mô tả cấu trúc Vũ trụ sơ đồ đơn giản sau: Vũ trũ Thiên hà (Ngân Hà) Hệ Mặt Trời (Thái Dơng hệ) Hành tinh (Trái ất) Vệ tinh (Mặt Trng) THIấN H Thiên hà: (A - tiếng Anh: galaxy; P - tiếng Pháp: galaxie, Hán Việt: tinh hệ) Các thiên hà đa dạng kích thớc số lợng mà chứa bên Một thiên hà chứa từ hàng chục triệu (107) đến hàng ngàn tỉ (1012) Thiên hà có kích thớc thay đổi từ 1.500 đến 300.000 nm ánh sáng (0,5-100 kpc) Trung binh, thiên hà có khoảng 200 tỉ sao; khối lợng thiên hà gấp khoảng 100.000 đến hàng ngàn tỉ (1012) lần khối lợng Mặt Trời Tốc độ chuyển động thiên hà tốc độ quay quanh tâm thân thiên hà dao động khoảng từ 1020km/s đến 300-400km/s E Hubble đà chia thiên hà thành kiểu: thiên hà dạng xoắn (chiếm 60%), thiên hà ellip (15%), thiên hà dạng thấu kính (20%), thiên hà không định hinh (3%) 2% thiên hà lại không đợc phân loại CC DNG THIấN H Thiên hà xoắn Thiên hà xoắn có ngang Thiên hà Ellip Thiên hà không định hinh PHN LOI THIấN H CC DNG THIấN H KHC ã Thiên hà xạ (P: galaxie active) thiên hà xạ phần lớn nng lợng từ vùng tâm nhỏ, dải sóng nằm khu vực ánh sáng nhin thấy (thờng sóng vô tuyến tia X) ã Quada (A, P: quasar), tên gọi tắt thiên thể hay nguồn xạ vô tuyến tựa nh sao, đợc A Sandage (Mü) ph¸t hiƯn năm 1960 Đưêng kÝnh cđa Quada nhỏ (< nm ánh sáng) nhng xạ vô tuyến mạnh vũ trụ ã Thiên hà tơng tác: Một số thiên hà kết thành nhóm, đồng thời bị biến dạng (có đuôi dài hàng chục vạn nm ánh sáng, có cầu nối với nhau) Vật chất tối thiên hà vũ trụ ã Khí gia sao: Thành phần hoá học chủ yếu chúng nguyên tử phân tử hidro (chiếm 90%) đến heli Ngoài ra, có nguyên tử trung hoà (canxi, kali, natri), ion (canxi, sắt, titan), loại phân tử (CN, CH, CO ) Các khí chiếm khoảng 1% khối lợng thiên hà, thờng tập trung gần mặt phẳng đĩa thiên hà, mật độ 10-24g/cm3 ã Bụi gia sao: Trong khí gia cã lÉn mét Ýt bơi (chiÕm kho¶ng 1% khèi lợng khí) Kích thớc bụi vài phần vạn mm Khối lợng hạt bụi dao động khoảng 10-2 - 1018 gam Co hai loại bụi: Si C ã Từ trờng gia sao: yếu (yếu từ trờng Trái ất 100.000 lần) phân bố không ã Các tia vũ trụ: dòng hạt tích điện có nng lợng cao, gồm proton (chiếm 90%), electron (1%) hạt nhân nguyên tố khác (7% hạt nhân nguyên tử heli, 2% hạt nhân nguyên tử nặng heli) SIấU QUN THIấN H NGN H ã Ngân Hà: Thiên hà có hệ Mặt Trời đợc gọi Ngân Hà (Milky Way), gồm khoảng 6.000 ã Ngân Hà thiên hà xoắn có nhánh Mặt Trời Thái Dơng hệ nằm gia phần ria Ngân Hà ã Khối lợng vật chất nhin thấy ợc Ngân Hà khoảng 3.1041 - 3.1042 kg, gấp 1,5-2.1011 khối lợng Mặt Trời (m0) Nếu kể vật chất tối, khối lợng Ngân Hà xấp xỉ 1012 m0 ã Tâm Ngân Hà có nguồn xạ vô tuyến mạnh, đợc xem lỗ đen khổng lồ ã ĩa Ngân Hà có đờng kính 80.000 -100.000 nm ánh sáng, dày cỡ 1.000 nm ánh sáng ĩa Ngân Hà chiếm tới 70% khối lợng, khoảng 150 tỉ lần khối lợng Mặt Trời ã Vùng quanh nhân Ngân Hà bầu thiên hà có bán kính khoảng 6.000 nm ánh sáng, chiếm 1/6 khối lợng đĩa Ngân Hà, nơi chủ yếu gặp già, phát ánh sáng vàng đỏ NGN H NHIU GểC NHèN NGN H H MT TRI ã Thái dơng hƯ gåm hµnh tinh: Thủ tinh (Mercury), Kim Tinh (Venus), Trái ất (Earth), Hoả tinh (Mars), Mộc tinh (Jupiter), Thổ tinh (Saturn), Thiên vơng tinh (Uranus), Hải vơng tinh (Neptune); ba hành tinh lùn Ceres, Diêm vơng tinh (Pluton), Eris; vành đai Cuiper đám mây Oort ã Khoảng cách trung binh D hành tinh tới Mặt Trời tính đơn vị thiên theo biÓu thøc: D = 0,4 + 0,3 x 2n, ®ã n = ∞ ®èi víi Thủ tinh, n = ®èi víi Kim tinh, n = ®èi với Trái ất, n = Hoả tinh, x=149.598.000km ã Mặt Trời chiếm tới 99% vật chất hệ, khoảng 2.10 27 tấn, gấp 333.000 lần Trái ất; có bán kính 696.000km, khối lợng riêng trung binh 1,409 g/cm3 Nhiệt độ tâm khoảng 15 triệu độ, nhiệt độ bề mặt từ 5.500-6.0000C áp suất tâm 3,4.1016 Pa, khối lợng riêng tâm 160g/cm3 ã Thành phần hoá học Mặt Trời có 67 nguyên tè ho¸ häc, chđ u gåm H (92,19% , tiÕp đến He 7,8% ã Mỗi giây có khoảng 628,3 triệu H biến thành He; nh sau giây khối lợng Mặt Trời giảm 4,3 triệu ã Nng lợng xạ toàn phần Mặt Trời 3,86.10 26J/s (W), chủ yếu tập trung dải sóng 400-800nm Trái ất nm nhận đợc từ Mặt Trêi 751.1015kWh, b»ng 0,5 phÇn tØ HỆ MẶT TRỜI HỆ MT TRI Thông số Thuỷ tinh Kim tinh Trái ất (T) Hoả tinh Mộc tinh Thổ tinh Thiên vơng tinh Hải vơng tinh Các tham số quỹ đạo Chu kỳ quay quanh Mặt Trời - Tính theo ngày T - TÝnh b»ng năm TĐ   87,97 0,241   224,7 0,615   365,26 1,0   686,98 1,881   4.332,59 11,826   10759 29,46 30.685 164,79 90.465 247,7 Khoảng cách TB ®Õn M.Trêi - TÝnh b»ng ®vtv - TÝnh b»ng triÖu km   0,387 57,9   0,723 108,2   149,6   1,524 227,9   5,203 778,3   9,539 1.427 19,18 2.869,5 30,06 4.497 Khoảng cách đến Trái ĐÊt - tèi thiĨu (km) - tèi ®a (km)   80 219   39 - 42 257   0   55 - 57 380 - 400   590 965   1.200 1.650   2.700 3.100   4.347 4.647 Đé nghiêng quỹ đạo so với hoàng đạo 7000 3024' 1051' 1018' 2029' 0046' 1046' VËn tèc quay quanh Mặt Trời (km/s) Số vệ tinh đà biết 47,89 35,03 29,79 24,13 Các thông số chuyển ®éng quanh trôc 13,06 63 9,64 47 6,81 27 5,43 13 Chu kỳ xoay tính đơn vị T 58,65 ngµy 243 ngµy 23h56'4'' 24h37'23'' 9h50'30'' 10h14' 17h14' 16h07' 175,9 ngµy 116,8 ngµy 24h00 24h39'35'' 9h50'30'' 10h14' 17h14' 16h07' Đưêng kính xích đạo - tính km - so với Tđ   4.878 0,38   12.105 0,95   12.756   6.794 0,53   142.984 11,21   120.536 9,46   51.118 4,01   49.528 3,88 ThĨ tÝch so víi Tđ Khối lợng so với T Khối lợng riêng (g/cm3) 0,055 0.0553 5,44 0,86 0,815 5,24 1 5,52 0,15 0,1074 3,94 1.300 317,892 1,33 770 95,168 0,69 61 14,54 1,28 57,7 17,23 1,66 Ngày Mt Trời TB tính đơn vị T CC THNH PHN KHC CA H MT ã Mặt Trng có đờng kính trung binh 3.474 - 3.476 km, xấp xỉ 0,2725 Trái ất; khối lợng 7,34.1022kg, tơng đơng 0,0123 Trái ất ã Tiểu hành tinh hành tinh nhỏ đá sắt, có kích thớc gần 1.000km, quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo ellip 98% tiểu hành tinh tập trung vành đai nằm gia quỹ đạo Sao Hoả Sao Mộc, số khác nằm vành đai Kuiper ã Vành đai Kuiper (Kuiper Belt) khu vực vành đai chứa thiên thể đá bng (sao chổi tiểu hành tinh) nằm cách Mặt Trời khoảng 4,5-7,5 tỉ km Hiện ngời ta phát vành đai có khoảng 70.000 vật thể đờng kính lớn 100km ã Thiên thạch (Meteorite): phần sót lại (cha cháy hết) rơi xuống Trái ất tiểu hành tinh Hằng nm có tới gần 200.000 thiên thạch rơi xuống Trái ất Thiên thạch có loại: đá (92%), sắt (6%) đá-sắt H MT TRỜI Câu hỏi • • • • • • • • Trình bày đặc trưng Thủy tinh Trình bày đặc trưng Kim Tinh Trình bày đặc trưng Hỏa tinh Trình Bày đặc trưng Mộc tinh Trình bày đặc trưng Thổ tinh Trình bày đặc trưng Thiên vương tinh Trình bày đặc trưng Hải vương tinh Nguy thiên tai hội người từ Vũ Trụ ...V TR Kết quan trắc nghiên cứu chứng tỏ vũ trụ vô tận Trong phần vũ trụ mà nguời biết (bán kính đến hàng tỉ nm ánh sáng) thng vật chất tồn dới dạng dễ... tuyến mạnh vũ trụ ã Thiên hà tơng tác: Một số thiên hà kết thành nhóm, đồng thời bị biến dạng (có đuôi dài hàng chục vạn nm ánh sáng, có cầu nối với nhau) Vật chất tối thiên hà vũ trụ ã Khí gia... d ới dạng bụi, khí, hạt bản, trờng điện từ, trờng hấp dẫn, Nh vậy, mô tả cấu trúc Vũ trụ sơ đồ đơn giản sau: Vũ trũ Thiên hà (Ngân Hà) Hệ Mặt Trời (Thái Dơng hệ) Hành tinh (Trái ất) Vệ tinh