Trái Đất

Chương III: Trái đất Trái đất (TĐ)trong hệ Mặt trời (HMT)và hệ Ngân hà(HNH). Hệ Mặt trời (The Solar System). Các gỉả thuyết về nguồn gốc của MT và các hành tinh(Planet). Hình dạng và kích thước của TĐ(The Earth). Sự vận động của TĐ. Các đặc điểm chung về sự phân bố lục địa, đại dương trên TĐ. I. Trái đất trong HMT và HNH Trái đất là một thiên thể, một hệ vật chất như hàng tỉ hệ khác trong vũ trụ TĐ là một hành tinh trong hệ MT. HMT là 1 bộ phận của hệ lớn hơn-HNH(The Milky Galaxy) Các thiên thể trong cả hai hệ chủ yếu chuyển động theo chiều thuận thiên văn do tác động của sức hút từ nhân trung tâm, chu kỳ 180 triệu năm Hệ Siêu Ngân hà (Super Galaxy System) Các thiên hà Đơn vị vật chất lớn nhất trong vũ trụ là các thiên hà (Galaxies) chia làm 4 nhóm chính theo hình dạng. Thiên hà hình xoáy trôn ốc . Thiên hà có cánh: Thiên hà dạng ellip. Thiên hà dị dạng. . Các ngôi sao(Stars). Các vật thể phổ biến nhất, kích thước khác nhau. Tổng số 1022 được sinh ra liên tục, phát sáng do bị đốt cháy, tắt khi cạn nhiên liệu. Từ mặt đất có thể thấy chừng 5000 ngôi sao bằng mắt thường. Người cổ đại phân nhóm các ngôi sao thành các chòm sao mang tên các vị thần linh. Là phương tiện hưu ích để định vị, định hướng. Mặt trời Mặt trời (The Sun) là một ngôi sao, sinh ra cách đây xấp xỉ 4, 6tỷ năm. Kích thước hơi nhỏ hơn sao TB nằm trên một trong số các cánh tay của một thiên hà xoáy trôn ốc mang tên dải Ngân hà và cách trung tâm thiên hà này chừng 30.000 năm ánh sáng. Tầm quan trọng của MT.MT không đặc biệt so với vũ trụ nhưng vô cùng quan trọng trong cuộc sống. Năng lượng do bức xạ. Năng lượng do nhân trái đất thoát ra. Năng lượng phân rã phóng xạ. Năng lượng khác như dầu mỏ, than đá. Năng lượng thuỷ điện. Năng lượng của gió.  Các thuộc tính của mặt trời Đường kính	1.392.520km Khối lượng	2x1030kg (332.930 KL TD) Thể tích	1,3triệu V trái đất Khối lượng riêng 	1,41g/cm3 Khoang cách TB tới TD	149.598.250km Chu kỳ quay tại xích đạo	26ngày Chu kỳ quay tại vĩ độ 80	36ngày Nhiệt độ tại trung tâm	15triệu độ K Nhiệt độ bề mặt 6000độK Năng lượng giải phóng	4.1026 W.  Cấu trúc của Mặt trời Mặt trời có 4 lớp : nhân, quang cầu, sắc cầu và tán MT.Nhân (core)tập trung phần lớn khối lượng và là nơi tạo ra năng lượng được mặt trời phát tán, được nghiên cứu trên phương diện lý thuyết dựa trên nhận thức đã biết về khối lượng, khối lượng riêng, nhiệt độ bề mặt cùng cấu trúc cũng như sự chuyển dịch các lớp không khí của nó, áp suất tại tâm đạt tới 1tỷ lần áp suất khí quyển trái đất.Quang cầu (photosphere)là lớp từ đó năng lượng từ nhân trung tâm được giải phóng và cũng là nơi ánh sáng được phát đi. Nhiệt độ TB của quang cầu chừng 5800 độ K, độ dày lớp này vào khoảng 1000km và phân tích quang phổ quang cầu cho biết trong thành phần cấu tạo của lớp này có chừng trên 60 nguyên tố khác nhau Cấu trúc của…(tt) Sắc cầu (Chromosphere):Lớp trên quang cầu, mặt đáy là 5800độ K, đỉnh từ 10.000 đến 20.000độK. Chiều dày 500-1400 km, khối lượng riêng nhỏ, tạo bởi các đám mây Hiđrô. Màu đỏ, nhìn rõ khi có Nguyệt thực (Eclipse).Tán mặt trời (Corona)lớp vỏ đẹp nhất, nhìn thấy khi Nguyệt thực toàn phần. Chiều dày 12triệu km, thay đổi mãnh liệt khi vết đen(sunspots) hoạt động. Độ sáng tương đương với mặt trăng (một phần nửa triệu độ sáng của MT) khó quan trắc. Nhiệt độ 1,5triệu độK, mật độ nhỏ, không bức xạ nhiều nhiệt Năng lượng mặt trời được tạo ra như thế nào? Quan niệm cổ: đốt nóng thông thường như đốt than trong ôxi. Nếu vậy mặt trời cháy được chừng 8000 năm. Thế kỷ 19, mặt trời nóng do trọng lực bị bẻ gãy. Theo cách này MT cháy được 20 triệu năm. Cháy do hàng loạt các phản ứng hạt nhân. Biến đổi Hiđrô thành Heli. Cần khối lượng rất nhỏ các chất tham gia phản ứng. Mặt trời trông ra sao? Không thể nhìn trực diện do nguồn bức xạ cực mạnh có thể khiến thị lực con người bị hư hại vĩnh viễn nếu không có sự hỗ trợ của các trang thiết bị quang học khi quan trắc. Vết đen là các vùng tối hầu như luôn nổi bật trên bề mặt mặt trời. Gần các vết đen là các vùng sáng gọi là vệt sáng quang cầu. Bề mặt MT không đồng nhất do các tai lửa hay bướu, các khối khí nóng, kính từ 400-1000km xuất phát từ nhân bên trong được đẩy lên bề mặt quang cầu do đối lưu sau đó lại rơi xuống. Tai lửa chỉ xuất hiện chừng vài phút, nhiệt độ cao hoặc thấp hơn nền 6000độK của quang cầu chừng 180độ.  Gió Mặt trời. Dòng các hạt mật độ thấp xuất phát từ mặt trời được gọi là gió mặt trời (Solar wind), thành phần là các điện tử và prôton, có gia tốc lớn nhờ nhiệt độ cao ở tán mặt trời, có thể thoát khỏi trọng lực mặt trời. Tại các khu vực gần kề trái đất, mật độ gió MT là 10 prôton /cm khối, tốc độ 350-700km/s. Khi các vết đen hoạt động mạnh tốc độ, và mật độ các hạt này tăng nhanh. Có ảnh hưởng ít nhất tới quỹ đạo của Thiên vương tinh trước khi bị phát tán vào khoảng không giữa các chòm sao. Bị lệch hướng do từ trường trái đất nhưng thường tác động trực diện lên mặt trăng, đưa Hiđrô, Nitơ và một vài nguyên tố khác vào lớp phủ thổ nhưỡng trên mặt trăng. Kéo lệch đuôi sao chổi ra xa mặt trời   Nhiệt độ và độ sáng của các ngôi sao Dộ sáng: xác định bằng tổng lượng bức xạ năng lượng sao phát ra. độ sáng của mặt trời được coi là đơn vị (1,0). Độ sáng của các vì sao dao động 10-6 đến 5x105 đơn vị. Khoảng thường gặp nhất là từ 10-4 đến 104 đơn vị. Nhiệt độ của sao Nhiệt độ: Tính trên bề mặt, khoảng 3500-80.000độ K có liên quan chặt chẽ với màu sắc. Sao nóng nhất màu xanh nước biển, sau đó màu trắng, vàng, da cam và đỏ. Màu sắc phần lớn các ngôi sao trong Ngân hà nằm trong 6 thang bậc quang phổ, từ nóng nhất đến lạnh nhất ký hiệu B, A, F, G , K và M. Ngoài ra còn 5 cấp phụ được bổ sung thêm cho những vì sao có nhiệt độ nằm ngoài 6 cấp chính nói trên. Đó là cấp W và O ở cuối cấp xanh, và cấp N, R và S ở cuối cấp đỏ. Nhiệt độ của sao(tt)  Quan hệ H-R. phần lớn các vì sao nằm trên dải chéo của biểu đồ, nhiệt độ cao và độ sáng lớn nằm tại góc trên, bên trái, còn nhiệt độ thấp, độ sáng yếu nằm phía dưới bên phải. Dải chéo đó gọi là dãy chính. Một lượng sao nhỏ không nằm trên dải chéo : các ngôi sao kích thước khổng lồ và siêu khổng lồ nhưng nhiệt độ thấp và độ sáng mạnh được thể hiện bằng các đốm phía trên bên phải dãy chính. Khu vực các đốm phía dưới dãy chính là nơi biểu thị số lượng ít ỏi các vì sao lùn trắng nhưng nhiệt độ và mật độ khá cao. Các vật thể khác trong vũ trụ các ngôi sao trung tính, đường kính chỉ chừng 20 km nhưng chứa vật chất ở dạng nén chặt gấp 1014 lần so với nước. các ẩn tinh, các vật thể nhỏ, quay nhanh, chu kỳ vẻn vẹn vài giây, thậm chí nhanh hơn (tốc độ lớn nhât của các ẩn tinh có thể lên tới khoảng 30 vòng một giây), phát xạ theo các chu kỳ nhất định. quasar, các vật thể cực sáng, nằm ngoài rìa xa của thiên hà. hố đen có lẽ là phần còn sót lại của các ngôi sao đã bị vỡ do trọng lực của chính chúng biến thành các vật thể có mật độ rất lớn và trọng lực bản thân đủ mạnh, không cho phép vật chất hay bức xạ thoát ra. Các đơn vị đo khoảng cách trong vũ trụ. năm ánh sáng hay quãng đường ánh sáng đi được trong thới gian một năm. Vận tốc ánh sáng là 300.000km/s nên năm ánh sáng có độ lớn là 9,46x 1012km. Một đơn vị khác cũng khá thông dụng là parsec, bán kính của đường tròn có chiều dài cung của góc1 giây bằng bán kính quỹ đạo trái đất. Chiều dài này tương đương 3,262 năm ánh sáng. đơn vị thiên văn hay khoảng cách mặt trời-trái đất, tức149.598.250km. Xác định khoảng cách trong vũ trụ. Thị sai là một phương pháp đo khoảng cách trong vũ trụ. Nó cũng tương tự phương pháp tam giác được các nhà khảo sát dùng để xác định khoảng cách tới các điểm khó tiếp cận.. Người Hilạp cổ đại đã biết đến phương pháp này nhưng họ không thể đo được khoảng cách trong vũ trụ bằng các phương tiện họ có khi đó. Trong phương pháp thị sai, đường gốc là bán kính quỹ đạo trái đất(hình 1.19). Vị trí của một vật thể được đánh dấu 6 tháng một lần căn cứ vào một ngôi sao ở xa được coi như không di chuyển vị trí tương đối. Góc thị sai là XOY sẽ đo được vì khoảng cách XO’ trên đừơng gốc là đã biết Từ đó khoảng cách từ ngôi sao đó đến mặt trời OO’ cũng tính được.Vì đo góc rất nhỏ là tương đối khó nên phương pháp thị sai được dùng đo các vật thể tương đối gần trái đất. Xác định khoảng cách…(tt) Để ước lượng khoảng cách tới một ngôi sao, có thể dùng độ sáng người quan trắc nhận được từ ngôi sao đó. Độ sáng nhận được tỷ lệ thuận với độ sáng của sao và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới nguồn sáng. Nếu biết khoảng cách tới một ngôi sao có thể đo kích thước của nó cũng không phức tạp lắm, cái khó là các ngôi sao thường không hoàn toàn tròn đều. Nếu hành tinh có một mặt trăng thi khối lượng của nó có thể xác định bằng kích thước quỹ đạo và chu kỳ quay của mặt trăng quanh thiên thể đó. II. Hệ Mặt trời (Solar System) 1. Cấu tạo: Mặt trời( The Sun), các hành tinh(plannets), các tiểu hành tinh(asteroids), các sao chổi(commets), thiên thạch (Meteors)và các lớp không khí giữa các hành tinh. 2. Hai vận động chính: cùng hệ Ngân hà trong vũ trụ (27.35 ngày /vòng) và vận động tịnh tiến trong hệ Ngân hà cùng các bộ phận khác của HMT, v=230km/s về phía sao Chức nữ. Hệ Mặt trời (tt) 3. Các hành tinh( planet) và các tiểu hành tinh (asteroid) 9 hành tinh chính: sao Thuỷ(Mercury), Kim (Vernus), TĐ(Earth), Hoả (Mars), Mộc (Jupiter), Thổ (Saturn), Thiên vương (Uranus), Hải vương (Nepturn), Diêm vương (Pluto). Dãy số( 0-3-6-12-24..)+4 Các tiểu hành tinh: vào khoảng40.000 phần lớn chuyển động trong khoảng không giữa sao Hoả và sao Mộc Các mặt trăng(moon): các vật thể bay quanh hành tinh, sỗ lượng đã tìm thấy gần đâynhất là 61 vệ tinh(satellite) Hệ Mặt trời (tt) 3. Các hành tinh và các tiểu hành tinh(tt) Quy luật chuyển động trong HMT: Mặt phẳng quỹ đạo gần trùng khớp, độ chênh lớn nhất 17,9 độ, độ chênh TB sử dụng âm dương lịch: 1năm=12 tháng=24 tiết, năm nhuận 13 tháng, 1 tháng= 29-30 ngày theo tuần trăng. Các mùa tính sớm hơn dương lịch 45 ngày. Tuy nhiên hiện tưọng mùa vẫn không rõ rệt, mang tính quy ước 6. Vận động cùng mặt trăng Hành tinh đôi D=384.000km=60R TĐ Lực hấp dẫn:hướng về phía mặt trăng(M) Lực li tâm: d=0,73R, cường độ=const=lực hút tại tâm TĐ, hướng ra xa mặt trăng. Tại thiên đỉnh sức hút > sức li tâm, tại thiên đế sức hút vật chất của cả hai phía đều bị kéo lên ngược phương trọng lực hay sóng triều. Khi triều lên trên tuyến thẳng hàng với M thì tại tuyến vuông góc có triều xuống. Chu kỳ 12h50’. Anh hưởng: làm giảm vt quay của TĐ, điều chỉnh địa hình bề mặt Sự phân bố đại dương(ĐD) và lục địa (LĐ) trên trái đất Sự phân bố ĐD và LĐ theo chiều cao. Các LĐ và ĐD trên thế giới.  1.Sự phân bố ĐD và LĐ theo chiều cao Hai kiểu vỏ TĐ ở cấp hành tinh: Luc địa: các vùng trũng: Caspiên –28m, Tuốc phan 154m, biển Chết-392m; đồng bằng: 0-200m; cao nguyên: 200-500m và núi>500m. ĐD: đáy đại dương, sống núi ngầm và các vực thẳm. Đường cong trắc cao GT tr.59. Các khu vực địa hình ngập nước Thềm lục địa: sâu TB 200m(max 700-1500m), điạ hình bằng phẳng, dốc từ 1,5-2 độ, rộng từ 1-1300km. Sườn lục địa: địa hình gồ ghề dốc TB 7-8 độ (max 14 độ), sâu 140-300m, hẹp bề ngang nhiều bồn địa, thung lũng ngầm, núi ngầm, cao nguyên ngầm, trung tâm động đất. Chân lục địa: ranh giới vỏ ĐD và vỏ LĐ, dốc TB 3 độ, rộng 100-1000km, sâu 2500-5000m. Đáy đại dương: sâu 2500-6000m bao gồm các lòng chảo đại dương, các sống núi ngầm và các hố sâu. 2.Các lục địa và đại dương TG 6 lục địa, 4 đại dương. Gỉa thuyết trôi lục địa. Vấn đề gộp hay tách Asia và Europe. Ranh giới các lục địa, các đại dương. Các bộ phận của đại dương và lục địa: đảo, quần đảo, biển , vụng, vịnh, các hồ lớn. Phân loại biển: ven bở, giữa đất, giữa quần đảo, kiến tạo, lún sụt vv… Quy luật phân bố đại dương lục địa Theo kinh tuyến (dạng chữ S), vĩ tuyến (đối xứng qua xích đạo). Theo bán cầu B-N, LĐ-ĐD Tính đối xứng qua tâm TĐ. Hình tam giác quay mũi nhọn về phía nam. Lục địa tập trung ở hai đầu ngắn của xích đạo . 3 vòng đai đứt gãy chính: men theo vĩ tuyến 35độ bắc(nhiều rặng núi trẻ, biển lún sụt và các khu vực động đất); 35 độ nam (Lục địa kết thúc); và vòng đai Thái bình dương (các dải núi trẻ, đảo hình vòng cung và các vành đai động đất, núi lửa). Giả thuyết trôi lục địa.