KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ TẬP THỂ LỚP
MẶT TRỜI
HỆ MẶT TRỜI
BÀI 59
Bài 59: Mặt Trời Hệ Mặt Trời
a) Hệ Mặt Trời bao gồm
1. Cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt Trời
- Mặt Trời ở trung tâm Hệ (và là thiên thể duy nhất nóng sáng);
- Tám hành tinh lớn: xung quanh đa số các hành tinh này còn có các vệ tinh chuyển động (Trái Đất có một vệ tinh là Mặt Trăng);
- Các hành tinh tí hon gọi là tiểu hành tinh, các sao chổi, thiên thạch.. Giữa quỹ đạo Hỏa tinh và Mộc tinh người ta đã phát hiện được hàng ngàn tiểu hành tinh.
Hình 59.1 Hệ Mặt Trời
Nếu kể từ Mặt Trời ra xa, thì tám hành tinh lớn lần lượt có tên gọi là: Thủy tinh (Sao Thủy - Mercury), Kim Tinh (Sao Tinh - Venus), Trái Đất, Hỏa tinh (Sao Hỏa - Mars) Mộc Tinh (Sao Mộc - Jupiter), Thổ tinh (Sao Thổ - Saturn), Thiên Vương tinh (Thiên tinh - Uranus) và Hải Vương Tinh (Hải Tinh - Neptune)
Hình 59.2 Thổ tinh với vành sáng mỏng bao quanh)
Để đo khoảng cách từ các hành tinh đến Mặt Trời, người ta dùng đơn vị thiên văn (kí hiệu đvtv). 1đvtv bằng khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, xấp xỉ bằng 150 tiệu kilometers.
b) Điều đáng chú ý là tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều (chiều thuận), và gần như trong cùng một mặt phẳng. Mặt Trời và các hành tinh đều quay quanh mình nó và đều quay theo chiều thuận (trừ Kim tinh). Toàn bộ hệ Mặt Trời quay quanh trung tâm Thiên Hà của chúng ta (xem bài 60).
c) Biết chu kì và bán trục lớn của quỹ đạo của hành tinh (xác định được bằng phương pháp thiên văn đo lường) từ định luận III Keple người ta đã tìm thấy rằng khối lượng của Mặt Trời lớn hơn khối lượng Trái Đất 333 000 lần, tức là bằng 1,99.1030 kg (!)
Hình 59.4 Sao chổi Arend Roland năm 1957 với một đuôi hẹp và một đuôi rộng
Hình 59.3 Tiểu hành tinh Mathilde
2. Mặt Trời
a) Cấu trúc của Mặt Trời
Nhìn tổng quát, Mặt Trời được cấu tạo gồm hai phần quang cầu và khí quyển.
Hình 59.5 Quang cầu
- Quang cầu. Nhìn từ Trái Đất ta thấy Mặt Trời có dạng một đĩa sáng tròn với bán kính góc 16 phút (hình 59.5). Khối cầu nóng sáng nhìn thấy này được gọi là quang cầu (còn gọi là quang quyển, có bán kính khoảng 7.105 km)
Khối lượng riêng trung bình của vật chất trong quang cầu là 1400 kg/m3. căn cứ vào định luật bức xạ nhiệt người ta tính được nhiệt độ trong lòng Mặt Trời vào cỡ trên chục triệu độ.
- Khí quyển Mặt Trời. Bao quang quang cầu có khí quyển Mặt Trời. Khí quyển Mặt Trời được cấu tạo chủ yếu bởi hidro, heli.. Vì có nhiệt độ rất cao nên khí quyển có đặc tính rất phức tạp. Khí quyển được phân ra hai lớp có tính chất vật lí khác nhau là sắc cầu và nhật hoa.
Sắc cầu là lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày trên 10 000 km và có nhiệt độ khoảng 4500 K.
Phía ngoài sắc cầu là nhật hoa (Hình 59.6). Vật chất cấu tạo nhật hoa ở trạng thái ion hóa mạnh (gọi là trạng thái plaxma), nhiệt độ khoảng 1 triệu độ. Nhật hoa có hình dạng thay đổi theo thời gian.
Hình 59.6 Nhật hoa
b) Năng lượng Mặt Trời
Kết quả đo hằng số Mặt Trời từ nhiều năm nay cho thấy trị số của H không thay đổi theo thời gian. Sở dĩ Mặt Trời duy trì được năng lượng bức xạ của mình là do trong lòng Mặt Trời đang diễn ra các phản ứng nhiệt hạch
c) Sự hoạt động của Mặt Trời
- Qua các ảnh chụp Mặt Trời trong nhiều năm, người ta thấy quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm những hạt sáng biến đổi trên nền tối, do sự đối lưu từ trong lòng Mặt Trời đi lên mà thành (Hình 59.5). Tùy theo từng thời kì còn xuất hiện nhiều dấu vết khác: vết đen, bùng sáng, tai lửa.
Hình 59.5 Quang cầu
Vết đen có màu sẫm tối, nhiệt độ vết đen vào khoảng 4 000 K (Hình 59.7a). Thường thì từ khu vực xuất hiện vết đen có kéo theo những bùng sáng. Từ các bùng sáng này phóng mạnh ra tia X và dòng hạt tích điện (được gọi là "gió Mặt Trời"). Ngoài ra còn có những tai lửa, đó là những "lưỡi" lửa phun cao trên sắc cầu (hình 59.7b).
- Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt động. Năm Mặt Trời có ít vết đen xuất hiện nhất là Năm Mặt Trời Tĩnh.
Qua theo dõi từ đầu thế kỉ XIX đến nay, người ta thấy sự hoạt động của Mặt Trời diễn ra theo chu kì và có luên quan đến số vết đen trên Mặt Trời. Chu kì hoạt động của Mặt Trời có trị số trung bình là 11 năm.
3. Trái Đất
Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo gần tròn. Trục quay của Trái Đất quanh mình nó nghiêng trên mặt phẳng quỹ đạo một góc 23o27` .
a) Cấu tạo của Trái Đất (Hình 59.8)
Hình 59.7a Vết đen
Hình 59.7b Tai lửa
Trái Đất có dạng phỏng cầu (hơi dẹt ở hai cực), bán kính ở xích đạo bằng 6 378 km, bán kính ở hia cực bằng 6 357 km. Khối lượng riêng trung bình là 5 520 kg/m3.
Dựa vào các nghiên cứu tính chất truyền sóng địa chấn, người ta cho rằng Trái Đất có một cái lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo bởi chủ yết là sắt, niken (nhiệt độ ở phần này vào khoảng 3000 � 4000oC). Bao quanh lõi là lớp trung gian, và ngoài cùng là lớp vỏ dày khoảng 35 km được cấu tạo chủ yếu bởi đá gramit. Vật chất ở trong vỏ có khối lượng riêng 3300 kg/m3.
b) Mặt Trăng - vệ tinh của Trái Đất
Mặt Trăng cách Trái Đất 384 000 km có bán kính 1 738 km, có khối lượng 7,35.1022kg (Hình 59.9). Gia tốc trọng trường trên Mặt Trăng là 1,36 m/s2. Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì 27,32 ngày. Trong khi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng còn quay quanh trục của nó với chu kì đúng bằng chu kì chuyển động quanh Trái Đất. Hơn nữa, do chiều tự quay cùng chiều với chiều quay
Hình 59.8 Trái Đất
quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một nửa nhất định của nó về phía Trái Đất.
Do lực hấp dẫn bé nên Mặt Trăng không giữ được khí quyển. Nói cách khác, trên Mặt Trăng không có khí quyển.
Bề mặt Mặt Trăng được phủ một lớp vật chất xốp. Trên bề mặt Mặt Trăng có các dảy núi cao, có các vùng bằng phẳng được gọi là biển (biển đá, không phải là biển nước), đặc biệt là có rất nhiều lỗ tròn ở trên các đỉnh núi có thể đó là miệng núi lửa đã tắt, hoặc vết tích va chạm của các thiên thạch).
Nhiệt độ trong một ngày đêm trên Mặt Trăng chênh lệch nhau rất lớn; ở vùng xích đạo của Mặt Trăng, nhiệt độ lúc giữa trưa là tên 100oC nhưng lúc nửa đêm lại là - 150oC.
Mặt Trăng có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất, mà rõ rệt nhất là gây ra hiện tượng
Hình 59.9 Mặt Trăng
4. Các hành tinh khác. Sao chổi. Thiên thạch.
a) Các đặc trưng chính của tám hành tinh lớn được nêu ở bảng dưới dây.
Bảng 59.1
thủy triều. Cần lưu ý rằng khí quyển Trái Đất cũng bị tác dụng của lực "triều", dâng lên và hạ xuống với biên độ lớn hơn biên độ của thủy triều rất nhiều lần.
b) Sao chổi
Khi sao chổi tiến gần đến Mặt Trời, do sao chổi có khối lượng bé, các phân tử hơi chịu tác động của áp suất ánh sáng Mặt Trời lớn hơn lực hấp dẫn nên bị "thổi" ra tạo thành cái đuôi (Hình 59.11). Có những sao chổi thuộc loại thiên thể không bền vững.
Sao chổi là loại "hành tinh" chuyển động quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo elip rất dẹp (viễn điểm có thể vượt ra ngoài quỹ đạo của hành tinh xa nhất). Hình 59.10 là ảnh chụp sao chổi Halley. Đặc điểm của các sao chổi là có kích thước và khối lượng nhỏ (thường có đường kính và kilometer0, được cấu tạo bởi các chất dễ bốc hơi như tih thể băng, amoniac, metan, .. Chu kì chuyển động của sao chổi quanh Mặt Trời khoảng từ vài năm đến trên 150 năm.
c) Thiên thạch
Thiên thạch là nhựng khối đá chuyển động
Hình 59.11 Đuôi sao chổi
Hình 59.10 Sao chổi Halley
quanh Mặt Trời với tốc độ tới hành chục kilometer trên giây theo các quỹ đạo rất khác nhau. Khi một thiên thạch bay gần một hành tinh. Ban đêm ta có thể nhìn thấy những vệt sáng kéo dài vút trên nền trời, gọi là sao băng. Đó chính là các thiên thạch bay vào khí quyển Trái Đất, bị ma sát mạnh, nóng sáng và b�
nguon VI OLET
