TPO - Vũ Trụ là khoảng không gian vô tận chứa các thiên hà, Khám phá vũ trụ từ lâu luôn là điều khát khao của giới khoa học… dù công việc này không hề đơn giản.
Vũ Trụ là khoảng không gian vô tận chứa các thiên hà. Mỗi thiên hà là một tập hợp của rất nhiều thiên thể [như các ngôi sao. hành tinh, vệ tinh, sao chổi,...] cùng với khí, bụi và bức xạ điện từ.
Thiên hà chứa Mặt Trời và các hành tinh của nó [trong có Trái Đất] được gọi là Dải Ngân Hà.
Hệ Mặt Trời là một tập hợp các thiên thể nằm trong Dải Ngân Hà. Hệ Mặt Trời gồm có Mặt Trời ở trung tâm cùng với các thiên thể chuyển động xung quanh [đó là các hành tinh, tiểu hành tinh, vệ tinh, sao chổi, thiên thạch] và các đám bụi khí. Hệ Mặt Trời có tám hành tinh là Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh…
Trái Đất là một hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Khoảng cách trung bình từ Trái Đất đến Mặt Trời là 149.6 triệu km. Khoảng cách đó cùng với sự tự quay làm cho Trái Đất nhận được lượng nhiệt và ánh sáng phù hợp để sự sống có thể phát sinh và phát triển. Cũng như các hành tinh khác, Trái Đất vừa tự quay quanh trục, vừa chuyến động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời. Các chuyển động này đã tạo ra nhiều hệ quả địa lí quan trọng trên Trái Đất.
Ánh sáng là thứ di chuyển nhanh nhất trong vũ trụ, nó đi với tốc độ 300 ngàn cây số mỗi giây - rất nhanh. Nếu bạn có thể đi được với vận tốc ánh sáng, thì bạn chỉ mất 1 giây để có thể đi vòng quanh xích đạo Trái Đất đến 7,5 lần.
Một năm ánh sáng bằng 9.460.528.400.000km [9,5 ngàn tỷ km], tức là 5.878.499.810.000 dặm.
Nếu bạn bước với tốc độ trung bình 20 phút một dặm, thì bạn phải mất 225 triệu năm mới hoàn tất một năm ánh sáng.
Clip nguồn Vnexpress
Nếu chế tạo được tàu vũ trụ di chuyển với vận tốc ánh sáng 1.080 triệu km/h, con người có thể khám phá những hành tinh xa xôi trong hệ Mặt Trời chỉ trong phút chốc. Tuy nhiên đây vẫn là ước mơ vì tàu vũ trụ chở người hiện nay mới chỉ đạt tốc độ cao nhất gần 40.000km/h. Còn tàu thăm dò Juno của NASA hiện đang giữ kỷ lục khi được hấp thu lực hấp dẫn khổng lồ của hành tinh giúp nó tăng tốc tới 265.000 km/h. Tốc độ này biến Juno thành vật thể nhân tạo nhanh nhất trong lịch sử.
Khoảng cách từ Trái đất đến các hành tinh trong hệ mặt trời:
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là 8,32 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thủy là 5,10 phút ánh sáng ; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Kim là 2,3 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 1,3 giây ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hỏa là 4,35 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Mộc là 34,95 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thổ là 1,18 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thiên Vương là 2,52 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hải Vương là 4,03 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Diêm Vương là 4,6 giờ ánh sáng ;Khoảng cách từ Trái Đất đến các hành tinh trong vành đai Kuiper là: 4,02 giờ ánh sáng.
Vì sao tàu vũ trụ được phóng theo chiều quay của trái đất?
Các vận động viên muốn nhảy xa phải lấy đà, muốn ném lao cũng lấy đà. Đó là sự lợi dụng lực quán tính. Lực quán tính đã giúp vận động viên hay cây lao, bay xa hơn.
Khi phóng tên lửa thuận theo hướng quay của trái đất, chính là chúng ta đã mượn thêm lực quán tính này. Thực tế, không phải mọi điểm trên trái đất đều quay với tốc độ như nhau. Càng gần Bắc cực và Nam cực, tốc độ quay càng chậm. Càng gần xích đạo, tốc độ quay càng lớn [hình tượng này giống như chiếc đĩa hát quay trên máy quay đĩa.
Cùng một vòng quay, nhưng các điểm ở rìa đĩa hát đi được một đoạn đường dài hơn so với các điểm ở tâm đĩa].Trung tâm Bắc và Nam cực quay với tốc độ gần bằng không. Nhưng ở vùng xích đạo, tốc độ này lên tới 465 mét/giây. Bởi vậy, trừ hai khu vực ở trung tâm Bắc cực và Nam cực, còn tại hầu hết các điểm khác, con người đều có thể lợi dụng lực quay của trái đất.
Khi tàu vũ trụ phóng lên ở vùng xích đạo, vận tốc của nó sẽ được cộng thêm vận tốc quay của trái đất [tức là 465 mét/giây]. Và do vậy, dù lực phóng ban đầu của tàu có yếu hơn một chút, nó vẫn dễ dàng thắng được sức hút trái đất. Tuy nhiên, càng lên các vĩ độ cao [gần hai cực hơn], tốc độ quay của trái đất càng chậm, do đó tên lửa càng ít lợi dụng được lực quay này.
Newton từng tin rằng tác dụng của lực hấp dẫn là tức thời và có thể bỏ qua khoảng cách. Trên thực tế, lực hấp dẫn cần một khoảng thời gian nhất định để truyền tác dụng giữa hai vật.
Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, bản chất của lực hấp dẫn thực chất là độ cong của không-thời gian, chỉ cần nó là một vật thể có khối lượng thì nó có thể tác động đến không-thời gian, và tốc độ truyền của tác dụng này cũng giống như tốc độ ánh sáng, 300.000 km/giây.
Do đó, nếu Mặt Trời đột nhiên biến mất, chúng ta sẽ không nhận ra điều này ngay lập tức.
Mặt Trời cách Trái Đất khoảng 150 triệu km, và ánh sáng sẽ mất 8 phút 20 giây để di chuyển từ Mặt Trời đến hành tinh của chúng ta, tức là Mặt Trời chúng ta nhìn thấy hàng ngày là Mặt Trời cách đây 8 phút.
Sau khi Mặt Trời biến mất, chúng ta sẽ không biết điều này xảy ra cho đến 8 phút sau. Bên ngoài không gian thực sự khá trống rỗng, có rất ít hoặc không có lực cản. Trong hành trình cuộc đời hơn 4,5 tỷ năm, Trái Đất có thể di chuyển lâu được như vậy là do tác dụng của lực quán tính.
Sở dĩ Trái Đất quay quanh Mặt Trời là do lực hấp dẫn của Mặt Trời luôn kéo Trái Đất, và lực hấp dẫn của Mặt Trời cũng cung cấp lực hướng tâm khiến Trái Đất quay theo quỹ đạo hình elip.
Khi lực này biến mất, Trái Đất sẽ không ngừng chuyển động theo một đường thẳng với tốc độ không đổi là 30 km/s theo quán tính, cho đến khi va chạm với các thiên thể khác hoặc bị các thiên thể khác thay đổi hướng đi.
Nếu Mặt Trời đột ngột biến mất, Trái Đất sẽ không bị hủy diệt, nó sẽ chỉ trở thành một hành tinh lang thang và Mặt Trăng vẫn sẽ tiếp tục đồng hành cùng Trái Đất. Sau đó, trừ khi bị ngoại lực hủy diệt, Trái Đất sẽ không tan rã và tồn tại mãi mãi cho đến khi toàn vũ trụ diệt vong.
Sự biến mất đột ngột của Mặt Trời tạo ra một làn sóng hấp dẫn nhất thời đáng kể, nhưng nó không ảnh hưởng nhiều đến Trái Đất. Tuy nhiên Mặt Trời lại có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với sự sống trên Trái Đất.
Sự ra đời và phát triển của sự sống trên Trái Đất không thể tách rời khỏi Mặt Trời, đặc biệt là quá trình quang hợp của thực vật không thể tách rời khỏi ánh sáng Mặt Trời. Nếu Mặt Trời biến mất, 99,99% sự sống trên Trái Đất sẽ bị diệt vong.
Khi Mặt Trời biến mất, Trái Đất sẽ chìm vào bóng tối và nhiệt độ trên Trái Đất cũng theo đó mà tiếp tục giảm xuống.
Một ngày sau khi Mặt Trời biến mất, nhiệt độ toàn cầu bắt đầu giảm đáng kể, loài người biết mình sẽ phải đối mặt với thứ gì và bắt đầu lên kế hoạch cho sự sống còn trong tương lai.
Một tuần sau khi Mặt Trời biến mất, nhiệt độ trên hành tinh của chúng ta sẽ giảm mạnh, động vật và thực vật bắt đầu chết trong bóng tối và lạnh giá. Xã hội loài người sẽ rơi vào hỗn loạn, và tất cả mọi người sẽ thực hiện những nỗ lực cuối cùng để "sống sót".
Một tháng sau khi Mặt Trời biến mất, nhiệt độ giảm xuống dưới 0 độ C, thậm chí các đại dương bắt đầu đóng băng, một số lượng lớn sinh vật trong các đại dương bắt đầu tuyệt chủng. Con người sẽ cảm thấy tuyệt vọng và sử dụng tất cả các nguồn lực sẵn có còn lại để xây dựng các pháo đài sinh tồn cuối cùng và giữ gìn ngọn lửa của nền văn minh nhân loại.
Một năm sau khi Mặt Trời biến mất, nhiệt độ bề mặt của Trái Đất ước tính sẽ là âm 100 độ C, đại dương sẽ bị đóng băng hoàn toàn, độ dày của lớp băng lên tới hàng chục mét, toàn bộ hành tinh của chúng ta sẽ bị đóng băng và trở thành một quả cầu tuyết.
Bầu không khí lúc này rất khô và mây trên bầu trời cũng theo đó mà biến mất hoàn toàn. Vào thời điểm này, ngoại trừ một số ít loài người sống sót trong pháo đài sự sống dưới lòng đất, thì chỉ có các đại dương là có dấu hiệu hoạt động của sự sống.
Một trăm năm sau khi Mặt Trời biến mất, nhiệt độ trên bề mặt Trái Đất đã giảm xuống âm 200 độ C, oxy và nitơ trong không khí cũng biến thành chất lỏng, các hồ bao gồm oxy lỏng và nitơ lỏng xuất hiện trên bề mặt Trái Đất. Lúc này tại Trái Đất chỉ có con người sống dưới lòng đất và rất ít sinh vật dưới đáy biển sâu còn tồn tại.
Có một câu hỏi rất quan trọng ở đây, đó là liệu loài người có thực sự không bị tuyệt chủng sau khi Mặt Trời biến mất?
Theo suy đoán của các nhà khoa học thì với trình độ khoa học kỹ thuật của nhân loại hiện nay, loài người quả thực sẽ không bị tuyệt chủng do Mặt Trời biến mất trong một khoảng thời gian ngắn.
Con người hiện có thể ở trong trạm vũ trụ trong một thời gian dài và sống dưới lòng đất, dựa vào địa nhiệt, năng lượng hạt nhân để sản xuất và sinh hoạt.
Không có Mặt Trời, thì chỉ cần có điện là máy móc vẫn có thể vận hành để lấy nước cùng các nguồn tài nguyên khác để sản xuất lương thực.
Mọi thứ sẽ thuận lợi hơn nữa nếu con người làm chủ được phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể điều khiển được, chúng ta có thể sử dụng nguồn năng lượng vô tận này để biến đổi Trái Đất, làm cho nó nóng lên, thải vào khí quyển một lượng lớn khí nhà kính như mêtan và sử dụng hiệu ứng nhà kính để sưởi ấm Trái Đất.
Nhưng cải tạo toàn bộ Trái Đất là quá trình tiêu hao rất nhiều tài nguyên, trong khi hiệu quả chưa chắc đã như kỳ vòng, Trái Đất không có Mặt Trời thì sớm muộn gì cũng sẽ lụi tàn. Do đó, nó không còn có thể được sử dụng như một ngôi nhà lâu dài.
Sau khi Mặt Trời biến mất, loài người sẽ lo lắng về sự sống còn trong một thời gian dài và sự phát triển của loài người có thể sẽ dừng lại ở mức độ lớn.
Nhưng vẫn có một xác suất rất nhỏ để phát triển các bước nhảy vọt. Và nếu chúng ta không phát triển khoa học và công nghệ để trở thành một nền văn minh giữa các vì sao và rời khỏi Trái Đất, loài người sẽ bị tuyệt chủng vào một ngày nào đó.
Tất nhiên, điều kiện tiên quyết rất quan trọng để con người có thể tồn tại trước khi thực hiện được điều này là Trái Đất phải tồn tại ổn định trong nhiều thế kỷ sau khi Mặt Trời biến mất, và sẽ không bị thay đổi bởi các thiên thể khác hoặc bởi các lực lượng không thể kiểm soát trong Hệ Mặt Trời.