Trái đất trong Hệ Mặt trời và Vũ trụ

vàng, da cam và đỏ. Màu sắc phần lớn các ngôi sao trong Ngân hà nằm trong sáu

bậc quang phổ từ nóng nhất đến lạnh nhất kí hiệu B, A, F, G, K, và M.

Mặt trời là một ngôi sao, sinh ra cách đây xấp xỉ 4,6 tỷ năm, có đường kính

1390000 km, khoảng cách trung bình đến Trái đất 149000000 km, có cấu tạo như

sau:

- Nhân: tập trung phần lớn khối lượng và là nơi tạo ra năng lượng được Mặt

trời phát sáng, được nghiên cứu trên phương diện lý thuyết dựa trên nhận thức đã

biết về khối lượng, khối lượng riêng, nhiệt độ bề mặt vùng cấu trúc, cũng như sự

chuyển dịch các lớp không khí của nó, áp suất tại tâm đạt tới một tỷ lần áp suất khí

quyển.

- Quang cầu: là lớp từ đó năng lượng từ nhân trung tâm được giải phóng và

cũng là nơi ánh sáng được phát đi. Nhiệt độ trung bình của quang cầu chừng

5800oK, độ dày lớp này vào khoảng 1000 km và phân tích quang phổ quang cầu

cho biết trong thành phần cấu tạo của lớp này có chừng trên sáu mươi nguyên tố

khác nhau.

- Sắc cầu: lớp trên quang cầu, mặt đáy là 5800oK, đỉnh từ 10000 đến

20000oK, chiều dày 500 - 1400 km, khối lượng riêng nhỏ, tạo bởi các đám mây hiđrô, màu đỏ, nhìn rõ khi có nguyệt thực.

- Tán Mặt trời: là lớp vỏ đẹp nhất được nhìn thấy khi nguyệt thực toàn

phần, chiều dày 1,2 triệu km, thay đổi mãnh liệt khi vết đen hoạt động. Độ sáng

tương đương với Mặt trăng, nhiệt độ 1,5 triệu độ K, không bức xạ nhiều nhiệt.

1.2. Hệ Mặt trời

1.2.1. Cấu tạo

Hệ Mặt trời gồm: một thiên thể lớn ở trung tâm, đó là Mặt trời, xung quanh

có các thiên thể nhỏ hơn: các hành tinh, vệ tinh, các tiểu hành tinh, các sao chổi,

thiên thạch và một lượng khí giữa các hành tinh.

1.2.2. Vận động chính

- Vận động cùng Hệ Ngân hà trong Vũ trụ (27,35 ngày/vòng).



- Vận động tịnh tiến trong Hệ Ngân hà cùng các bộ phận khác của Hệ Mặt

trời, vận tốc là 230 km/s về phía sao chức nữ.

1.2.3. Các hành tinh và các tiểu hành tinh

- Hành tinh: là những khối vật chất rắn, hình cầu quay xung quanh Mặt trời.

Có tám hành tinh chính: sao Thuỷ, Kim, Trái đất, Hoả, Mộc, Thổ, Thiên vương,

Hải vương.

- Tiểu hành tinh: là những khối vật chất rắn không có hình dạng nhất định

quay xung quanh Mặt trời cùng hướng với các hành tinh. Có khoảng 40000 tiểu

hành tinh, phần lớn chuyển động trong khoảng không giữa sao Hoả và sao Mộc.

- Vệ tinh: là những khối vật chất quay xung quanh một hành tinh.

Hành tinh, tiểu hành tinh, vệ tinh có quy luật chuyển động trong hệ Mặt trời

như sau:

+ Quỹ đạo có hình Elip gần tròn.

+ Tất cả đều chuyển động tịnh tiến quanh Mặt trời theo chiều thuận thiên

văn.

+ Trừ sao Thuỷ, các hành tinh khác đều tự quay quanh trục của mình cũng

theo chiều thuận thiên văn.

Các tiểu hành tinh có tâm sai (đến 0,83) và độ xích vĩ (42 độ) hơn hẳn các

hành tinh.

1.2.4. Hai nhóm hành tinh

- Kiểu Trái đất : sao Thuỷ, sao Kim, Trái đất và sao Hoả

Kích thước, khối lượng nhỏ nhưng tỷ trọng lớn.

Không có khí quyển hoặc lớp khí quyển rất mỏng, khối lượng không đáng

kể so với khối lượng của hành tinh.

- Kiểu Mộc tinh: sao Mộc, Thổ, Thiên vương, Hải vương chúng có kích

thước, khối lượng lớn, tỷ trọng nhỏ, tự quay nhanh, độ dẹt lớn.



1.2.5. Thiên thạch và sao chổi

- Sao chổi: là những khối vật chất nhẹ trong hệ Mặt Trời khi xuất hiện trên

bầu trời vào ban đêm, bao giờ cũng kéo theo một cái đuôi (dải ánh sáng dài) gần

giống như một cái chổi. Sao chổi có hai bộ phận đầu là một khối sáng chói, đuôi

là một đám mây hơi xoè dần về phía sau tạo thành một dải ánh sáng mờ. Đuôi sao

chổi bao giờ cũng có hướng ngược chiều với hướng Mặt trời. Sao chổi càng tiến

gần đến Mặt trời đuôi càng dài và càng hiện rõ.

- Thiên thạch: là những khối vật chất rắn nhỏ bay trong khoảng không giữa

các hành tinh. Khi đi vào lớp khí quyển của một hành tinh nào đó sẽ bị hút khiến

tốc độ và ma sát tăng cao (40 - 60 km/s), phần lớn thiên thạch bốc cháy tạo thành

sao băng hay sao đổi ngôi. Nếu không bốc cháy hết vì quá lớn, chúng rơi xuống

tạo tiếng nổ lớn, tạo hố sâu, rộng (2200 tấn, vang xa hơn 1000 km). Thành phần

cấu tạo gồm các nguyên tố có mặt trong bảng tuần hoàn Men-đê-leep nhưng chủ

yếu là các kim loại (sắt và ni-ken) hay các loại đá.

Bảng 1.1 Đặc điểm các hành tinh hệ Mặt trời

Khoảng

Nhóm

hành



Hành tinh



tinh

Kiểu

Trái

đất

Kiểu

Mộc

tinh



Khối



Thời gian



lượng



tự quay 1



(so với



vòng



Trái đất)



quanh trục



0,052

0,82

1,00

0,11

318,0

95



2859

4484



cách

trung bình

đến Mặt

Thuỷ tinh

Kim tinh

Trái đất

Hoả tinh

Mộc tinh

Thổ tinh

Thiên

Vương tinh

Hải Vương

tinh



trời

59,2

108,0

149,6

214,0

776

1420



Thời gian chuyển



Số



động 1 vòng



vệ



quanh Mặt trời



tinh



58 ngày

243,2 ngày

23 h 56’

24 h 37’

8 h 50’

10h 40’



88,0 ngày

224,70 ngày

365,25 ngày

686,98 ngày

164332,59 ngày

10759,21 ngày



0

0

1

2

16

19



15



17 h 15’



30685,00 ngày



15



17



15 h 8’



60188,00 ngày



6



2. Hình dạng, kích thước và cấu tạo của Trái đất

2.1. Hình dạng

- Trong thời cổ đại: theo trường phái của Pi-ta-go cho rằng: quả đất có dạng

vật chất hoàn hảo nhất nên hình dạng của nó cũng là hình dạng hoàn hảo nhất đó

là hình cầu. Chính A-rix-tôt (thế kỉ thứ IV trước Công nguyên) lần đầu tiên đã đưa

ra được chứng cứ khoa học về hình cầu của Trái đất khi ông quan sát hiện tượng

nguyệt thực. Thế nhưng mãi đến thế kỉ XVII từ sau chuyến đi biển vòng quanh thế

giới (1619- -1621) của Ma-ge-llan người ta mới thật tin là Trái đất có dạng hình

cầu.

- Thế kỉ XVII phát hiện hình dạng Trái đất không phải là hình cầu hoàn hảo

mà là khối cầu dẹt ở hai cực (E-llep soid) được chứng minh qua thí nghiệm của

Ri-cher (1672), ở xích đạo đồng hồ quay chậm hơn ở Pa-ri mỗi ngày 2'28'' là do

bán kính ở xích đạo lớn hơn. Kết luận: khối cầu của Trái đất không phải là khối

cầu hoàn hảo mà là một khối cầu dẹt ở hai cực (E-llíp soid).

- Thế kỉ thứ XIX Su-bent (Nga) đã phát hiện hình E-llip của Trái đất không

chỉ dẹt ở hai cực mà còn dẹt ở xích đạo. Độ dẹt ở xích đạo rất nhỏ khoảng 1/30000

đường kính của Trái đất.

* Hình dạng Gê-ô-it của Trái đất

Quan niệm về hình dạng của Trái đất là một khối cầu hay một khối E-llip

soid đã phản ánh nhận thức của con người trong những giai đoạn khác nhau của

khoa học.

Với những số liệu trắc địa ngày càng nhiều đặc biệt là số liệu do các vệ tinh

nhân tạo cung cấp. Ngày nay, người ta rút ra kết luận: Trái đất có hình dạng rất đặc

biệt đó là hình dạng Qủa địa cầu hay hình Ge-oid (bề mặt hình Ge-oid không trùng

với bề mặt khối E-llip soid nhưng thực tế cũng không sai biệt với nó bao nhiêu).

Nguyên nhân: do sự tự quay quanh trục của Trái đất và sự phân bố vật chất

nặng nhẹ khác nhau trong nội bộ Qủa đất. Những nơi tích tụ vật chất nặng thì bề

mặt Qủa đất bị lún xuống gần tâm hơn. Những nơi tích tụ vật chất nhẹ thì bề mặt



Trái đất lồi lên xa tâm hơn tạo thành bề mặt lồi lõm luôn luôn thẳng hướng với

trọng lực.

2.2. Kích thước

Các số liệu đo tính chính xác nhất về kích thước của Trái đất đã được nhà

trắc địa học Xô Viết F.N.Kraxôpxki công bố năm 1942 là:

Bán kính xích đạo a: 6378,160 km

Bán kính cực b: 6356,777 km

Độ dẹt ở cực: (a- b) : a = 1/ 298 hay 21,36 km

Độ dẹt ở xích đạo: 1/ 30000 hay 213 m

Chiều dài đường xích đạo (chu vi): 40075,7 km

Chiều dài vòng kinh tuyến: 40008,5 km

Diện tích bề mặt Trái đất: 510,2 triệu km2

Thể tích:1083 tỷ m3

2.3. Ý nghĩa địa lí của hình dạng và kích thước Trái đất

Do Trái đất có dạng hình cầu nên Mặt trời không thể chiếu sáng một lúc

cho mọi nơi trên Trái đất mà chỉ một nửa được chiếu sáng là ban ngày và một nửa

chìm trong bóng tối là ban đêm cùng với sự tự quay quanh trục của Trái đất làm

cho nhịp điệu ngày đêm liên tục xảy ra, lớp vỏ địa lí đã điều hoà nhiệt độ.

Các tia sáng chiếu xuống xích đạo tạo góc nhập xạ 90 o từ xích đạo về 2 cực

thì góc nhập xạ nhỏ dần. Vì vậy, năng lượng Mặt trời mà mặt đất tiếp thu được

giảm dần từ xích đạo về 2 cực tạo nên sự phân bố tương tự của chế độ nhiệt. Đó là

nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vành đai khí hậu và tính địa đới của

các yếu tố địa lí. Dạng hình cầu đối xứng qua mặt phẳng xích đạo hình thành hai

nửa cầu bán cầu Bắc và Nam.

Do có dạng hình cầu, Trái đất chứa được lượng vật chất tối đa và nhờ có

khối lượng, kích thước tương đối nên Trái đất đã hình thành và di chuyển xung

quanh nó một lớp khí quyển. Điều này vô cùng quan trọng vì nó quyết định khả