Các nhà thiên văn đo khối lượng của các thiên thể ở xa như thế nào? Sau đây là một ví dụ: sử dụng quỹ đạo Mặt Trăng để tìm ra khối lượng của Mặt Trời.
Thật khó để hình dung xem hiểu biết về Hệ Mặt Trời của chúng ta sẽ ra sao nếu như không có đồng hành của chúng ta là Mặt Trăng. Quỹ đạo của Mặt Trăng cung cấp cho chúng ta cơ sở và tiêu chuẩn cần có để giải quyết nhiều bài toán vũ trụ.
Chẳng hạn, Mặt Trăng cho phép các nhà thiên văn tính ra được khối lượng của Mặt Trời so với Trái Đất.
Sau đây là cách mà bạn có thể sử dụng Mặt Trăng cùng một hành tinh bất kỳ trong Hệ Mặt Trời [trừ Trái Đất] để xác định khối lượng của Mặt Trời. Hãy thử lấy Sao Thủy cho ví dụ này - dù nếu lấy hành tinh khác thì cũng vẫn thực hiện được y như vậy.
Với mục tiêu của bài toán, chúng ta cần biết bán trục lớn quỹ đạo của Mặt Trăng và chu kỳ quỹ đạo của nó quanh Trái Đất. Bên cạnh đó, chúng ta cũng cần biết bán trục lớn quỹ đạo và chu kỳ quỹ đạo của Sao Thủy quanh Mặt Trời. Sau đây là những thông số này theo kết quả đo chính xác của NASA:
- Bán trục lớn quỹ đạo của Mặt Trăng: 384.000 km
- Chu kỳ quỹ đạo Mặt Trăng: 27,322 ngày Trái Đất [sau đây gọi tắt là 'ngày']
- Bán trục lớn quỹ đạo của Sao Thủy: 57.910.000 km
- Chu kỳ quỹ đạo Sao Thủy: 88 ngày
Tiếp theo, chúng ta quy đổi các thông số của hành tinh được chọn [ở đây là Sao Thủy] sang đơn vị so sánh với Mặt Trăng [nói cách khác là tính tỷ lệ giữa thông số tương đương].
- Bán trục lớn Sao Thủy/Bán trục lớn Mặt Trăng = 57.910.000/384.000 = 150,719 [gọi số này là a]
- Chu kỳ quỹ đạo Sao Thủy/chu kỳ quỹ đạo Mặt Trăng = 88/27,322 = 3,221 [gọi số này là p]
Định luật thứ 3 của Kepler cho biết bình phương của chu kỳ và lập phương của bán trục lớn tỷ lệ với nhau [đọc bài "Nguyên lý chuyển động của các hành tinh"]. Quỹ đạo của các thiên thể phụ thuộc trực tiếp vào khối lượng của hệ nên chúng ta có được phương trình sau.
Khối lượng Mặt Trời/khối lượng Trái Đất = a³/p² = 330.002
Nói chính xác hơn đây là tỷ lệ giữa khối lượng hệ Mặt Trời - Sao Thủy và hệ Trái Đất - Mặt Trăng. Vì Mặt Trời chiếm khối lượng gần như tuyệt đối trong hệ Mặt Trời - Sao Thủy và Trái Đất cũng vậy trong hệ Trái Đất - Mặt Trăng nên chúng ta có thể coi rằng con số trên là gần chính xác.
Nếu thay Sao Thủy bằng một hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời, bạn cũng sẽ có kết quả tương tự.
Tất nhiên, ngày nay có nhiều cách khác để tính ra khối lượng của các thiên thể và các ơheps đo chi tiết nhất đã cho thấy khối lượng của Mặt Trời bằng khoảng 333.000 lần khối lượng Trái Đất - tức là phép tính trên chỉ sai số rất nhỏ. Trên đây chỉ là một ví dụ về việc có thể sử dụng các thông số quỹ đạo của Mặt Trăng và một hành tinh bất kỳ để tính ra khối lượng tương quan giữa Mặt Trời và Trái Đất.
Tác giả: Bruce McClure - Earthsky.org
Dịch và giải thích chi tiết hơn: Bryan - VACA
Page 2
THIÊN VĂN VIỆT NAM - VACA
Vietnam Astronomy and Cosmology Association
Mỗi khi nhìn lên bầu trời đêm, bạn nhìn thấy hàng trăm nghìn ngôi sao đang tỏa sáng trên đó. Bạn nhận thấy rằng, Trái đất thật vô cùng bao la rộng lớn. Là hành tinh thứ 3 trong số 8 hành tinh quay quanh Mặt trời, Trái Đất cũng là hành tinh lớn nhất trong số các hành tinh đá gồm Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa. Tuy nhiên, nếu so với các hành tinh khí trong Thái Dương Hệ, Trái Đất thật sự rất nhỏ bé.
Cụ thể, Sao Hải Vương - hành tinh xa nhất trong Thái Dương Hệ có đường kính gấp 3,86 lần đường kính Trái Đất và có thể chứa được 36 Trái Đất bên trong. Với sao Thiên Vương, hành tinh khí này có đường kính gấp 3,98 lần đường kính Trái đất và có thể chứa 40 Trái Đất bên trong. Tuy nhiên, những hành tinh khí này vẫn "chưa là gì" so với Sao Thổ, vốn có đường kính gấp 9449 lần đường kính Trái Đất và có thể chứa được 540 Trái Đất bên trong. Đặc biệt, Sao Mộc - "Người khổng lồ" trong Thái Dương hệ có đường kinh gấp 1097 lần đường kính Trái Đất, cùng khối lượng gấp 318 lần và chứa được 890 Trái Đất bên trong nó.
Vậy so với Mặt Trời, Trái Đất của chúng ta bé hơn bao lần? Theo tính toán của các nhà khoa học, nếu coi kích thước của Mặt Trời giống như một quả bóng rổ, Trái Đất của chúng ta sẽ chỉ bằng một hạt vừng. Nói cách khác, cần có tới 1,3 triệu Trái đất nếu muốn lấp đầy thể tích của Mặt Trời.
Hãy thử đặt ra một câu hỏi mang tính 'giả tưởng': Điều gì sẽ xảy ra nếu Mặt Trời bị thu nhỏ lại và có kích thước bé hơn Trái Đất?
Mời bạn xem video Việt hóa sau để có được câu trả lời:
Điều gì sẽ xảy ra nếu Mặt Trời bị thu nhỏ, bé hơn Trái Đất?
Mặt trời sưởi ấm và chiếu sáng hành tinh. Cuộc sống trên nó đã có thể mà không cần năng lượng của ánh sáng. Điều này cũng áp dụng đối với người đó và để toàn bộ hệ thực vật của trái đất, động vật. Sun tiếp thêm sinh lực tất cả các quá trình xảy ra trên Trái Đất. Trái đất nhận từ mặt trời không phải là chỉ có ánh sáng và nhiệt. Trên cuộc sống của hành tinh chúng ta chảy của các hạt ảnh hưởng liên tục bởi nhiều loại bức xạ mặt trời.
Tiếp xúc với ánh nắng mặt trời ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. cơn bão từ trong nhiều người gây ra sự suy giảm sức khỏe.
Bài viết này sẽ thảo luận về những điều cơ bản của mặt trời, cụ thể là, thành phần, nhiệt độ và khối lượng của Mặt Trời, tác động trên Trái Đất, vv
thông tin chung
Sun - ngôi sao gần chúng ta nhất. nghiên cứu mặt trời cung cấp thông tin về các điều kiện của phản ứng xảy ra trong nội thất của nó và trên bề mặt, cho phép chúng ta hiểu rõ bản chất vật lý của các cơ quan xuất sắc, mà chúng tôi nhìn thấy như là một điểm nhấp nháy không thứ nguyên. Nghiên cứu về các quá trình đang diễn ra ở khu vực lân cận và trên bề mặt của mặt trời, giúp để hiểu được đặc trưng hiện tượng của không gian gần trái đất.
Mặt trời - trung tâm của hệ thống hành tinh của chúng ta, mà còn bao gồm cả 8 hành tinh, hàng chục vệ tinh của hành tinh, hàng ngàn tiểu hành tinh, thiên thạch, sao chổi, khí liên hành tinh, bụi. Trong hệ thống năng lượng mặt trời khối lượng của Mặt Trời nắm giữ 99,866% tổng trọng lượng. Về thiên văn khoảng cách từ mặt trời đến trái đất là nhỏ: ánh sáng chỉ là 8 phút.
kích thước của Mặt Trời đòi hỏi đặc biệt chú ý. Đây là một rất lớn, không chỉ về quy mô mà còn về các ngôi sao. đường kính của nó vượt quá đường kính của Trái Đất là 109 lần so với khối lượng, đến lượt nó, -. Để 1,3 triệu lần.
Nhiệt độ bề mặt xấp xỉ of the Sun - 5800 độ, vì vậy trên thực tế nó tỏa sáng ánh sáng trắng, nhưng do sự hấp thụ mạnh và tán xạ của khu vực thiếu ánh sáng quang phổ mặt trời trực tiếp bầu khí quyển trái đất gần bề mặt của hành tinh này được vàng.
Nhiệt độ ở khu vực trung tâm của mặt trời đạt 15 Mill. Degrees. Do nhiệt độ tương đối cao chất lượng mặt trời đang ở trong một trạng thái khí và trong nội thất của các nguyên tử sao khổng lồ của các nguyên tố hóa học được chia thành các electron tự do di chuyển và hạt nhân nguyên tử.
Khối lượng của Mặt Trời - 1,989 * 10 ^ 30 kg. Con số này lớn hơn khối lượng của Trái Đất trong 333.000. Times. Mật độ trung bình của chất tương đương với 1,4 g / cm3. Trung bình mật độ của Trái Đất phía trên gần 4 lần. Ngoài ra, còn là một khái niệm trong khối thiên văn học của mặt trời - một đơn vị đo trọng lượng, được sử dụng để diễn tả khối lượng của các ngôi sao và các đối tượng khác của thiên văn học [thiên hà].
Khối lượng mặt trời khí được tổ chức bởi một điểm thu hút phổ biến đến trung tâm. Các tầng trên của trọng lượng của chúng được nén sâu hơn, và với sự gia tăng độ sâu của lớp áp lực được tăng lên.
Áp lực trong nội thất của mặt trời đạt đến trăm tỷ bầu khí quyển, tuy nhiên chất trong sâu thẳm năng lượng mặt trời có mật độ cao.
Điều này dẫn đến rò rỉ của phản ứng nhiệt hạch trong nội thất của mặt trời, như là kết quả của hydro thành heli và phát ra năng lượng hạt nhân. Dần dần năng lượng này "rò rỉ" thông qua chất lượng mặt trời mờ đục, đầu tiên trong lớp ngoài, và sau đó tỏa vào không gian bên ngoài.
Thành phần của mặt trời bao gồm các yếu tố như hydro [73%], heli [25%] và các yếu tố khác trong một nồng độ thấp hơn nhiều [niken, nitơ, lưu huỳnh, cacbon, canxi, sắt, oxy, silic, magiê, neon, chrome].
Trái Đất là một hành tinh thuộc hệ Mặt Trời trong dải Ngân Hà - nhưng tất cả đều thuộc vũ trụ bao la. Nó là hành tinh thứ 3 tính theo khoảng cách gần với Mặt Trời [ sau sao Thủy và sao Kim ].
Mặt trời cách Trái Đất bao nhiêu km? Khoảng cách từ Trái Đất đến mặt trời được ước tính là 149. 600.000 km², mất 8 phút 19 giây để ánh sáng mặt trời đến được Trái Đất.
Ý nghĩa vị trí của Trái Đất trong hệ mặt trời là vô cùng quan trọng. Nó giải thích tại sao Trái Đất là hành tinh có sự sống duy nhất. Với khoảng cách này, nhiệt độ không bao giờ quá nóng hoặc quá lạnh. Đây là điều kiện lý tưởng nhất để sự sống có thể phát triển.
Khối lượng của Trái Đất tính theo công thức Newton
Khối lượng của Trái Đất được công bố lần đầu tiên thông qua nghiên cứu của nhà bác học lừng danh Isaac Newton Jr. Thông qua mô tả của ông về 3 định luật Newton và thuyết vạn vật hấp dẫn, được ghi trong luận thuyết Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên, khối lượng địa cầu thông qua tính toán này là 6,102×10^24 kg. Nhưng phép đo này chỉ đưa ra được con số gần đúng, do Trái Đất không có dạng hình cầu tròn trịa thật sự, bán kính của nó không đồng nhất.
Bằng phương pháp của Newton, cho thấy khối lượng của Trái đất là khoảng 6,102 x 10^24kg.Khối lượng của Trái Đất tính theo công thức Kepler
Sau này, định luật thứ ba của Kepler được áp dụng để tính chính xác khối lượng của Trái Đất. Và để thực hiện điều này, NASA đã đưa một vệ tinh có tên Lageos-1 lên quỹ đạo. Đây là một quả cầu lớn bằng hợp kim đồng – thép. Thời gian trễ giữa đường truyền và phản xạ của tia laser giúp xác định khoảng cách giữa mặt trời và Trái Đất gần như chính xác nhất. Trái Đất nặng bao nhiêu kg? Theo tính toán, khối lượng của Trái Đất là 5,972×10^24 kg.
Mặc dù vậy, các nhà nghiên cứu vẫn không ngừng tìm hiểu cách xác định khối lượng địa cầu ở mức chính xác tuyệt đối nhất. Bởi nó có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với các nghiên cứu khoa học vũ trụ, dự đoán quỹ đạo các hành tinh,…
Khối lượng chính xác nhất của Trái Đất được tính đến hiện tại là 5,972×10^24kg
Đây là câu hỏi được rất nhiều người quan tâm. Nghe có vẻ hơi buồn cười tuy nhiên nó lại là một câu hỏi hết sức thực tế, và tất nhiên câu trả lời là không.
Chúng ta có thể xây dựng những công trình cỡ lớn, khổng lồ thế nào đi chăng nữa trên bề mặt Trái Đất thì thật ra cũng chỉ là chuyển đổi các nguyên tử, phân tử từ địa điểm này đến địa điểm khác. Khối lượng Trái Đất không nặng thêm vì lý do này.
Giả sử mỗi năm hành tinh xanh nhận khoảng 40.000 triệu tấn bụi, thêm một tấn đất đá từ trận va chạm thiên thạch chẳng hạn. Nhưng bù lại hàng năm Trái Đất sẽ mất đi khoảng 95.000 tấn hydro và 1,600 tấn heli – những nguyên tử khí nhẹ nhất. Chúng đi vào vũ trụ thì không bao giờ trở lại. Thêm nữa, các con tàu vũ trụ phóng vào không gian - trong quá trình nghiên cứu khám phá sẽ “ quăng ” luôn khoảng 65 tấn thiết bị trọng tải [ mà toàn là những thứ đắt tiền ] – những thiết bị này sẽ nằm lại vĩnh viễn trong vũ trụ hay ở bất kì một ngôi sao, hành tinh nào khác.
Trái Đất, hành tinh xanhRõ ràng là khối lượng mất đi còn nhiều hơn khối lượng được thêm –con số thực bị mất đi khoảng 55.000 tấn. Vậy nên , chúng ta không phải là gánh nặng cho Trái Đất theo kiểu vật lý thông thường, mà qua một vài hình thức khác mà con người đã gây ra.
Bởi vì con người thật sự đã làm xáo trộn, mài mòn đi sự sống trên Trái Đất, ô nhiễm, thiên tai ngày càng nhiều và trầm trọng… nhiệt độ thì ngày càng tăng lên, trong khi Oxy giảm xuống, hệ sinh thái bị phá vỡ, các động vật đang bị đe dọa có nguy cơ tuyệt chủng, các tài nguyên khoáng sản thì cạn kiệt dần dần…
Vì vậy, trước khi tìm ra được nơi ở mới ở hành tinh xa xôi nào đó, cần phải xóa bỏ sự ô nhiễm trên Trái Đất thì mới mong chúng ta sẽ lại có được một môi trường sống không dễ gì tìm thấy trong vũ trụ.
Nguồn: Kiến thức tổng hợp