Vũ Trụ và Hệ Mặt Trời - Chương Địa Lý Giới Thiệu về Vật Chất và Thiên Thể | Môn Cơ sở khoa học tự nhiên xã hội - Đại học Sư phạm Hà Nội 2

lOMoAR cPSD| 58504431 1. Vũ trụ
1.1. Vũ trụ là gì ?
- Vũ trụ là tổng thể tất cả mọi thứ tồn tại, bao gồm không gian, thời gian, vật chất,
năng lượng, và các lực tương tác giữa chúng.
- Vũ trụ không chỉ bao gồm các thiên hà, sao, hành tinh, mà còn cả các dạng vậtchất
và năng lượng chưa được khám phá.
1.2. Sự hình thành của vũ trụ
- Đặc điểm về Thuyết Big Bang
+ Vũ trụ bắt đầu từ một điểm đặc: Theo Big Bang, vũ trụ bắt đầu từ một điểm vô
cùng nhỏ, nóng và đặc. Điểm này chứa toàn bộ vật chất và năng lượng của vũ trụ hiện tại.
+ Vụ nổ và giãn nở: Từ điểm đặc này, một vụ nổ lớn xảy ra, khiến vũ trụ giãn nở
nhanh chóng. Quá trình giãn nở này vẫn tiếp tục cho đến ngày nay.
+ Sức nóng giảm dần: Khi vũ trụ giãn nở, nhiệt độ giảm dần. Điều này tạo điều
kiện cho các hạt cơ bản kết hợp lại, hình thành nên các nguyên tử, phân tử và cuối
cùng là các thiên hà, ngôi sao và các cấu trúc khác mà chúng ta thấy ngày nay.
+ Bức xạ nền vi sóng vũ trụ: Một bằng chứng quan trọng cho thuyết Big Bang là
bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Đây là một dạng bức xạ điện từ tồn tại khắp vũ trụ, được
coi là "hồi âm" của vụ nổ Big Bang.
+ Tuổi của vũ trụ: Các nhà khoa học ước tính tuổi của vũ trụ dựa trên thuyết Big
Bang là khoảng 13,8 tỷ năm.
1.3. Thiên thể có trong vũ trụ
- Hành tinh là các thiên thể có kích thước nhỏ hơn các sao gấp nhiều lần, không thể
tự phát sáng được và thường chuyển động quanh các vì sao.
- Sao là các thiên thể có kích thước lớn và tự phát sáng được.
+ Sao được hình thành từ một đám mây khí và bụi.
+ Để duy trì sự tồn tại, sao đốt nhiên liệu như hidro, heli, cacbon,... từ đám mây bụi
vũ trụ bằng những phản ứng tổng hợp.
- Thiên hà vô cùng rộng lớn, là hệ thống lớn gồm nhiều thiên thể và vật chất liên kết thành một khối.
- Ngoài ra, trong vũ trụ còn có rất nhiều thiên thể khác như: vệ tinh, tiểu hành tinh,
sao chổi, thiên thạch , bụi vũ trụ,... 2. Hệ Mặt Trời
2.1. Các đặc điểm chính của Hệ Mặt Trời
- Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời là thiên thể phát sáng, quay xung quanh nó là các hành
tinh và các thiên thể không phát sáng được.
- Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo gần tròn.
- Các hành tinh chuyển động trên quỹ đạo theo chiều thuận thiên văn.
- Mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh gần trùng khớp nhau, phần lớn không quá 4o lOMoAR cPSD| 58504431
- Các sao chổi, thiên thạch chuyển động tuy có phức tạp hơn nhưng chúng vẫn biểu
hiện quy luật chung: chu kì xuất hiện, quỹ đạo,... 2.2. Mặt Trời
- Mặt Trời là trung tâm, là hạt nhân của hệ Mặt Trời, đồng thời là nguồn cung cấp
năng lượng chủ yếu và là động lực của mọi quá trình tự nhiên diễn ra trên Trái Đất.
- Đường kính khoảng 1 392 106km
- Khối lượng khoảng 1,9891 x 1030kg
- Thành phần gồm: 70% khí hidro, 29% khí heli, 1% các chất khí khác - Nhiệt độ: + Bên ngoài khoảng 6000oC
+ Trong lòng có thể đạt đến 20 triệuoC
- Mặt Trời tự quay quanh trục và thời gian để hình thành một vòng là 27,35 ngày đêm
- Mặt Trời cũng có các chu kì hoạt động mạnh, yếu khác nhau. Khi Mặt Trời hoạt
động mạnh có thể gây ra hiện tượng cực quang, bão từ,... trên Trái Đất.
2.3. Các hành tinh trong hệ Mặt Trời
- Theo giả thuyết của Ôtto Xmit nguồn gốc của các hành tinh và Trái Đất: được hình
thành từ các vật chất bụi và khí trong một đám mây vũ trụ lớn, thông qua quá trình ngưng tụ và kết tụ.
- Dựa vào các tính chất vật lý, kích thước,... các nhà khoa học đã chia các hành tinh
trong hệ Mặt Trời thành hai nhóm:
+ Nhóm các hành tinh nội (còn gọi là nhóm Trái Đất) gồm: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh.
+ Nhóm hành tinh ngoại gồm: Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh, và Diêm Vương tinh.
a) Nhóm các hành tinh nội - Đặc điểm chung:
+ Kích thước nhỏ: Các hành tinh nội thường nhỏ hơn và có mật độ cao hơn so với các hành tinh ngoại.
+ Bề mặt rắn: Chúng có bề mặt rắn, trái ngược với các hành tinh khí khổng lồ ở phía ngoài. - Các hành tinh nội:
+ Thủy tinh: Hành tinh gần Mặt Trời nhất, có bề mặt nhiều hố va chạm và không có khí quyển đáng kể.
+ Kim tinh: Hành tinh có nhiệt độ bề mặt rất cao, với khí quyển dày đặc chứa nhiều
carbon dioxide và mây axit sulfuric.
+ Trái Đất: Hành tinh duy nhất được biết đến có sự sống, có nước lỏng trên bề mặt
và khí quyển chứa nhiều oxy. lOMoAR cPSD| 58504431
+ Hỏa tinh: Hành tinh có bề mặt đỏ do oxit sắt, có khí quyển mỏng và các dấu hiệu
cho thấy từng có nước lỏng.
b) Nhóm các hành tinh ngoại - Đặc điểm chung
+ Kích thước lớn: Chúng thường có kích thước lớn hơn nhiều so với các hành tinh nội.
+ Khí khổng lồ: Hầu hết các hành tinh ngoại là khí khổng lồ, không có bề mặt rắn
rõ ràng, và chủ yếu được cấu thành từ khí và băng.
+ Có vành đai và nhiều vệ tinh: Chúng có các vành đai và nhiều vệ tinh lớn. - Các hành tinh ngoại:
+ Mộc tinh: Hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời, nổi tiếng với các vành mây khí
khổng lồ và các vệ tinh lớn.
+ Thổ tinh: Được biết đến với vành đai đẹp mắt, hành tinh này cũng có nhiều vệ
tinh, trong đó Titan là vệ tinh lớn nhất và có bầu khí quyển dày đặc.
+ Thiên Vương tinh: Hành tinh này có màu xanh lam đặc trưng do khí methane
trong khí quyển. Nó cũng có trục quay nghiêng mạnh, khiến nó gần như nằm ngang so với quỹ đạo.
+ Hải Vương tinh: Hành tinh xa nhất trong hệ Mặt Trời, nổi bật với màu xanh đậm và các cơn bão lớn. 3. Trái Đất
3.1. Đặc điểm của Trái Đất
a) Đặc điểm chung -
Trái Đất là một hành tinh ở vị trí số 3(theo thứ tự xa dần Mặt
Trời) trong hệ Mặt Trời. -
Trái Đất là hành tinh duy nhất được biết đến có sự sống và có
nhiều đặc điểm độc đáo. -
Trái Đất có dạng hình cầu nhưng không phải là một khối cầu
hoàn hảo, hơi dẹt ở hai cực(hình elip) -
Bán kính trung bình của Trái Đất là 6371,11km -
Diện tích bề mặt Trái Đất khoảng 510 200 000km2 -
Khối lượng của Trái Đất là khoảng 5.97x1024kg
b) Cấu trúc của Trái Đất -
Trái Đất có cấu trúc phức tạp với nhiều lớp khác nhau: lOMoAR cPSD| 58504431
+ Lớp vỏ Trái Đất: Vỏ Trái Đất là lớp bên ngoài của hành tinh chúng ta, nằm phía
trên cùng của cấu trúc không đồng nhất của Trái Đất.
• Độ dày của vỏ Trái Đất dao động từ khoảng 15 đến 70 km và được chia thànhba
loại đá chính từ trên xuống: Trầm tích, Đá Granít và Đá Bazan.
• Vỏ Trái Đất bao gồm hai phần chính là vỏ lục địa và vỏ đại dương: Vỏ lục địa
bắt đầu từ mặt đất và có độ dày từ khoảng 30 đến 70 km. Vỏ đại dương là phần
nằm dưới các đại dương và có độ dày từ 5 đến 10 km.
• Vỏ Trái Đất có vai trò quan trọng trong việc tạo nên các hiện tượng địa chất,
như di chuyển lục địa, hình thành núi lửa và động đất.
+ Lớp Manti: Lớp Mantle là một trong những lớp quan trọng nhất của Trái Đất,
nằm giữa lớp Vỏ và lõi hành tinh, kéo dài từ độ sâu mặt đất xuống đến khoảng 2900 km.
• Đây là lớp có độ dày lớn nhất, khoảng 2900 km, và chiếm khoảng 80% thểtích
và 68,5% khối lượng của Trái Đất.
• Lớp Mantle rất đậm đặc và quánh dẻo, trong đó vật chất ở trạng thái rắn.
• Lớp Manti bao gồm hai phần là tầng Manti trên và tầng Manti dưới. Tầng Manti
trên bắt đầu từ độ sâu khoảng 15 km và kéo dài đến 700 km, trong khi tầng
Manti dưới nằm trong khoảng 700 km đến 2.900 km.
+ Nhân Trái Đất: Nhân Trái Đất là lớp nằm ở trong cùng của cấu trúc hành tinh
chúng ta, kéo dài từ khoảng 2900 km đến tận 6370 km từ mặt đất.
• Nhân Trái Đất chủ yếu là một cấu trúc kim loại, với thành phần hóa học chủ yếu
là nickel (Ni) và sắt (Fe).
• Nhân Trái Đất bao gồm hai phần là nhân ngoài, nằm từ khoảng 2.900 km đến
5.100 km, và nhân trong, kéo dài từ khoảng 5.100 km đến 6.370 km.
3.2. Hệ quả do hình dạng của Trái Đất gây ra -
Làm cho các tia sáng song song của Mặt Trời chiếu xuống bề
mặt Trái Đất ở các vũ độ khác nhau dưới các góc khác nhau(góc nhập xạ). -
Càng lên cao, cách xa mặt đất, tầm nhìn của con người về phía
chân trời càng mở rộng. -
Trái Đất có dạng hình cầu, do đó có thể tích tối đa so với các
hình dạng hình học khác có cùng diện tích bề mặt, nhờ đó Trái
Đất chứa được một lượng vật chất tối đa. -
Nhờ có kích thước và khối lượng trung bình so với các hành
tinh khác mà Trái Đất đã giữ được một lớp khí quyển dày đặc,
đủ tạo ra các điều kiện thuận lợi cho sự sống hình thành, tồn tại
và phát triển. 3.3. Các vận động của Trái Đất
a) Vận động tự quay quanh trục của Trái Đất lOMoAR cPSD| 58504431 -
Trái Đất tự quay quanh một trục tưởng tượng. Trục này tạo nên
một góc 66o33’ với mặt phẳng chứa quỹ đạo chuyển động của TĐ quanh Mặt Trời. -
Trái Đất tự quay một vòng xung quanh trục hết một ngày đêm
(trung bình: 24 giờ). Có hai cách xác định thời gian một ngày
đêm, đó là xác định theo Mặt Trời và xác định theo sao. -
Hướng tự quay của Trái Đất theo chiều thuận thiên văn, nói
cách khác là nó tự quay theo chiều từ Tây sang Đông. -
Hệ quả của việc tự quay quanh trục:
+ Tạo ra các cơ sở để hình thành hệ thống kinh tuyến – vĩ tuyến trên Trái Đất. + Hiện tượng ngày đêm
+ Sự lệch hướng của các vật thể chuyển động theo hướng kinh tuyến. + Giờ địa phương
b) Vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất -
Quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời có hình dạng gần như
hình elip, với Mặt Trời nằm ở một trong hai tiêu điểm của elip. -
Trái Đất mất khoảng 365.25 ngày để hoàn thành một vòng
quanh Mặt Trời, được gọi là một năm. Để điều chỉnh cho phần
dư (0.25 ngày), chúng ta có năm nhuận mỗi 4 năm. -
Tốc độ của Trái Đất khi quay quanh Mặt Trời khoảng 29.8 km/s - Hệ quả:
+ Sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời giữa 2 chí tuyến.
+ Hiện tượng các mùa hay sự thay đổi các thời kì nóng lạnh trong năm và hiện tượng
ngày đêm dài ngắn khác nhau. + Năm lịch + Các vành đai khí hậu
c) Vận động của Trái Đất – Mặt Trăng -
Mặt Trăng vừa tự quay quanh trục của nó, vừa chuyển động
quanh quỹ Trái Đất trên quỹ đạo hình elip gần tròn. - Chu kì vận
động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình -là 1017 m/s (3660km/h). - Chu kì vận
động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình -là 1017 m/s (3660km/h). - Chu kì vận
động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình -là 1017 m/s (3660km/h). lOMoAR cPSD| 58504431 - Chu kì vận
động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình -là 1017 m/s (3660km/h). - Chu kì vận
động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình -là 1017 m/s (3660km/h). -
Chu kì của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày. Tốc độ trung bình là 1017m/s - Chu kì tự
quay quanh trục của Mặt Trăng đúng bằng chu kì của Mặt Trăng -
Chu kì tự quay quanh trục của Mặt Trăng bằng đúng chu kì của
Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất và cùng chuyển động
ngược chiều kim đồng hồ. Vì vậy, từ TĐ chúng ta luôn chỉ nhìn
thấy một phía không đổi của Mặt Trăng. - Hệ quả:
+ Quỹ đạo của Trái Đất không phải là một đường cong đều đặn. + Tuần trăng
+ Hiện tương nhật thực và nguyệt thực +
Hiện tượng sóng triều trên Trái Đất ình là 1017 m/s (3660km/h).