Tất tần tật mọi thứ về Trái Đất: Cấu trúc, quỹ đạo, sự hình thành và sự thật thú vị của Hành tinh Xanh

Giới thiệu

Trái Đất – ngôi nhà của chúng ta, là hành tinh thứ ba tính từ Mặt Trời. Nó là hành tinh duy nhất được biết mà có khí quyển chứa oxy, có đại dương nước trên bề mặt và tất nhiên, sự sống. Trái Đất là hành tinh lớn thứ năm hệ Mặt Trời. Nó nhỏ hơn bốn hành tinh khí khổng lồ – sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên VươngHải Vương – nhưng lớn hơn ba hành tinh đá khác là sao Thủy, sao Hỏasao Kim.

Xem: Cách phân loại hành đất đá và hành tinh khí

Trái đất có đường kính khoảng 8.000 dặm (13.000 km) và tròn vòng vì lực hấp dẫn kéo vật chất thành hình một quả bóng. Nhưng nó không hoàn toàn tròn. Trái Đất thực sự là một hình cầu dẹt, bởi vì sự xoay vòng của nó làm cho nó bị đè dẹp lại ở hai cực  và phồng lên ở đường xích đạo. Nước chiếm khoảng 71% bề mặt Trái Đất, và hầu hết trong số đó là ở đại dương. Khoảng một phần năm bầu khí quyển của trái đất bao gồm oxy, được tạo ra bởi thực vật. Khi các nhà khoa học đã nghiên cứu hành tinh của chúng ta trong nhiều thế kỷ, nhiều điều đã được tiếp thu học tập từ những thập kỷ gần đây bằng cách nghiên cứu những hình ảnh của Trái đất từ vũ trụ.

Sơ yếu lý lịch của Trái Đất

Đường kính xích đạo 12,756 km
Đường kính tại Cực 12,714 km
Khối lượng 5.97 x 10^24 kg
Vệ tinh tự nhiênMặt Trăng
Bán trục lớn149,598,262 km (1 AU)
Chu kỳ quay 365.24 ngày
Nhiệt độ bề mặt-88  đến 58°C

Quỹ đạo của Trái Đất

Trong khi Trái Đất quay quanh Mặt Trời, nó cũng đồng thời quay trên một đường tưởng tượng được gọi là một trục chạy từ Cực Bắc đến Cực Nam. Phải mất 23,934 giờ Trái Đất để hoàn thành một vòng quay trên trục của nó và 365,26 ngày để hoàn thành một quỹ đạo quanh Mặt trời.

Trục quay của Trái Đất nghiêng theo quan điểm của mặt phẳng Elip, một bề mặt tưởng tượng xuyên qua quỹ đạo của hành tinh quanh Mặt Trời. Điều này có nghĩa là bán cầu Bắc và Nam đôi khi sẽ hướng về hoặc ra khỏi Mặt Trời tùy thuộc vào thời gian trong năm, và điều này thay đổi lượng ánh sáng mà các bán cầu nhận được, sinh ra các mùa.

Quỹ đạo của Trái Đất không phải là một vòng tròn hoàn hảo, mà là một hình elip – bầu dục, tương tự như quỹ đạo của tất cả các hành tinh khác. Hành tinh của chúng ta gần hơn một chút so với Mặt Trời vào đầu tháng 1 và xa hơn trong tháng 7, mặc dù sự thay đổi này mang đến tác động nhỏ hơn nhiều so với sự làm nóng và làm mát do độ nghiêng của trục Trái đất.

Trái Đất nằm trong cái gọi là “vùng Goldilocks” (hay còn gọi là Vùng có thể sống được) quanh Mặt Trời, nơi nhiệt độ đúng chỉ để duy trì nước lỏng trên bề mặt hành tinh của chúng ta.

Xem thêm:

Số liệu thống kê về quỹ đạo của Trái Đất, theo NASA:

  • Khoảng cách trung bình từ Mặt Trời: 92,956,050 dặm (149,598,262 km)
  • Điểm cận nhật (điểm gần Mặt Trời nhất): 91,402,640 dặm (147,098,291 km)
  • Điểm viễn nhật (điểm xa Mặt Trời nhất): 94,509,460 dặm (152,098,233 km)
  • Thời gian Mặt Trời (quay đơn trên trục của Trái Đất): 23.934 giờ
  • Độ dài của năm (cuộc cách mạng duy nhất quanh mặt trời): 365,26 ngày
  • Độ nghiêng xích đạo đến quỹ đạo: 23.4393 độ

Trái đất là hành tinh thứ mấy trong Hệ Mặt trời?

Trái đất nằm ở vị trí số 3, tính từ Mặt trời. Đây được gọi là vùng Goldilocks – khu vực thích hợp để có sự sống trong vũ trụ.

Trái đất có hình gì?

Tuy mô hình Quả địa cầu cho thấy hình dạng Trái đất có dạng như một hình cầu, sự thật là Trái đất phẳng ở hai cực và phình ra ở Xích đạo. Hình dạng này được gọi là hình cầu dẹt, hay hình elip dẹt.

Sự hình thành và tiến hóa của Trái Đất

Các nhà khoa học cho rằng Trái Đất được hình thành cùng thời điểm với Mặt Trời và các hành tinh khác, khoảng 4.6 tỷ năm trước, khi Thái dương hệ kết hợp với một đám mây khí và bụi khổng lồ được gọi là Tinh vân Mặt Trời. Như vậy, tuổi Trái đất rơi vào khoảng 4.6 tỷ năm.

Khi Tinh vân sụp đổ vì trọng lực của nó, nó quay nhanh hơn và dẹt thành hình đĩa. Hầu hết các vật chất bị hút về phía trung tâm để tạo thành Mặt Trời.

Các hạt khác trong mặt phẳng đĩa va chạm và mắc vào nhau để tạo thành các vật thể lớn hơn bao giờ hết, kể cả Trái Đất. Các nhà khoa học cho rằng Trái Đất bắt đầu như một khối đá không chứa nước.

Simone Marchi, một nhà khoa học hành tinh tại viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado, trước đó đã nói với Space.com rằng: “Người ta cho rằng vì các tiểu hành tinh và sao chổi bay xung quanh va chạm với Trái Đất, điều kiện trên Trái Đất trước đây có thể như là địa ngục”.

Nhưng trong những năm gần đây, phân tích về các khoáng sản bị mắc kẹt trong các tinh thể vi mô cổ đại cho thấy rằng có nước dạng lỏng đã có mặt trên Trái Đất từ trong 500 triệu năm đầu tiên, Marchi nói.

Chất phóng xạ trong đá và áp lực ngày càng tăng ở sâu trong Trái Đất tạo ra đủ nhiệt để làm tan chảy phần nội địa của hành tinh, khiến một số chất hóa học trào lên bề mặt và hình thành nước, trong khi những chất khác trở thành khí của khí quyển. Bằng chứng gần đây cho thấy lớp vỏ và đại dương của Trái Đất có thể đã hình thành trong vòng khoảng 200 triệu năm sau khi hành tinh hình thành.

Cấu trúc bên trong

Lõi  Trái Đất rộng khoảng 4.400 dặm (7.100 km), gần lớn hơn một nửa đường kính của Trái Đất và có kích thước tương tự như đường kính của sao Hỏa. 1.400 dặm (2.250 km) phía ngoài cùng của lõi ở trạng thái lỏng, trong khi lõi bên trong là rắn; Lớn khoảng bốn phần năm diện tích Mặt Trăng của Trái đất với 1.600 dặm (2.600 km) đường kính. Lõi chịu trách nhiệm cho từ trường của Trái Đất, giúp làm chệch hướng các hạt tích điện có hại bắn ra từ Mặt Trời.

Phía trên lõi là lớp phủ của Trái Đất, dày khoảng 1.800 dặm (2.900 km). Lớp phủ không cứng hoàn toàn, có thể chảy chậm. Vỏ Trái Đất trôi trên lớp phủ giống như một mảnh gỗ nổi trên mặt nước. Chuyển động chậm của đá trong lớp phủ xáo trộn các lục địa xung quanh và gây ra động đất, núi lửa và sự hình thành các dãy núi.

Phía trên lớp phủ, Trái Đất có hai loại lớp vỏ. Đất khô của các lục địa bao gồm chủ yếu là đá granit và các khoáng vật silicat nhẹ khác, trong khi các đáy đại dương được tạo thành chủ yếu từ một tảng đá núi lửa dày đặc gọi là đá bazan.

Lớp vỏ lục địa trung bình dày khoảng 25 dặm (40 km), mặc dù nó có thể bị làm cho mỏng hơn hoặc dày hơn ở một số vùng. Lớp vỏ đại dương thường chỉ dày khoảng 5 dặm (8 km). Nước lấp đầy trong các khu vực thấp của lớp vỏ bazan để hình thành các đại dương của thế giới.

Trái Đất trở nên ấm hơn về phía lõi của. Ở dưới cùng của lớp vỏ lục địa, nhiệt độ đạt khoảng 1.800 độ F (1000 độ C), tăng khoảng 3 độ F mỗi dặm (1 độ C mỗi km) bên dưới lớp vỏ. Các nhà địa chất cho rằng nhiệt độ của phía ngoài lớp lõi Trái Đất là khoảng 6.700 đến 7.800 độ F (3.700 đến 4.300 độ C) và phía bên trong lõi có thể đạt tới 12.600 độ F (7.000 độ C) – nóng hơn bề mặt của Mặt Trời.

Xem thêm: Trái Đất được cấu tạo như thế nào?

Từ trường Trái đất

Từ trường của Trái Đất được tạo ra bởi dòng chảy ở phía ngoài lõi Trái Đất. Kể từ khi theo dõi bắt đầu vào những năm 1830, người ta nhận thấy các cực từ luôn di chuyển, với cực từ Bắc Cực tăng tốc chuyển động về phía bắc của nó đến 24 dặm (40 km) mỗi năm. Nó có khả năng sẽ thoát khỏi Bắc Mỹ và tiếp cận Siberia trong vài thập kỷ tới.

Từ trường của trái đất cũng đang thay đổi theo những cách khác. Theo NASA, từ trường trên toàn cầu đã suy yếu 10% kể từ thế kỷ 19. Những thay đổi này là ít so với những gì đã xảy ra với từ trường Trái Đất trong quá khứ. Cứ một vài lần mỗi triệu năm hoặc lâu hơn, vùng từ trường hoàn toàn lật ngược lại với các cực bắc và cực nam đổi vị trí. Từ trường có thể mất từ 100 đến 3.000 năm để hoàn thành việc lật ngược.

Theo Andrew Roberts, một giáo sư tại Đại học Quốc gia Úc thì sức mạnh của từ trường Trái Đất giảm khoảng 90% khi một sự đảo ngược từ trường xảy ra trong thời cổ đại,. Sự sụt giảm này làm cho Trái Đất dễ bị tổn thương do bão và bức xạ Mặt Trời, có thể làm thiệt hại đáng kể đến vệ tinh, truyền thông và cơ sở hạ tầng điện.

Trong một tuyên bố, Roberts phát biểu: “Hy vọng rằng, một sự kiện như vậy vẫn còn là một chặng đường dài trong tương lai và chúng ta có thể phát triển các công nghệ để tránh thiệt hại lớn”.

Khi các hạt tích điện từ Mặt Trời bị mắc kẹt trong từ trường của Trái Đất, chúng đập vào các phân tử không khí phía trên các cực từ, khiến chúng phát sáng. Hiện tượng này được gọi là cực quang, ánh sáng từ phía bắc và phía nam.

Khí quyển Trái Đất

Bầu khí quyển của Trái đất là khoảng 78% nitơ và 21% oxy, với lượng nước, argon, carbon dioxide và các loại khí khác. Không nơi nào khác trong hệ Mặt Trời có khí quyển chứa ôxy tự do- điều quan trọng đối với một trong những đặc điểm độc đáo khác biệt của Trái đất: có sự sống.

Không khí bao quanh Trái Đất và trở nên mỏng khi cách xa hơn so với bề mặt. Khoảng 100 dặm (160 km) trên Trái đất, không khí trở nên rất loãng nên các vệ tinh có thể chạy qua qua bầu khí quyển với ít lực cản. Tuy nhiên, sự tồn tại của khí quyển vẫn có thể được tìm thấy cao như 370 dặm (600 km) trên bề mặt hành tinh.

Tầng thấp nhất của bầu khí quyển được gọi là tầng đối lưu, liên tục chuyển động và đó là tại sao chúng ta có thời tiết. Ánh sáng Mặt Trời làm nóng bề mặt của Mặt Trời, khiến không khí ấm áp dần trong tầng đối lưu. Không khí này mở rộng và nguội đi khi áp suất khí quyển giảm xuống, và bởi vì không khí mát mẻ này dày đặc hơn môi trường xung quanh, nó sẽ chìm xuống và bị Trái Đất ấm lên một lần nữa.

Phía trên tầng đối lưu, khoảng 30 dặm (48 km) cao so với bề mặt trái đất là tầng bình lưu. Không khí tĩnh của tầng bình lưu chứa tầng ôzôn, được tạo ra khi ánh sáng cực tím khiến ba nguyên tử oxy liên kết với nhau thành các phân tử ozone. Ôzôn chặn hầu hết các bức xạ cực tím có hại của Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất, nơi nó có thể phá hủy và làm biến đổi cuộc sống.

Hơi nước, khí cacbonic và các khí khác trong bầu khí quyển làm nóng nhiệt từ Mặt Trời, làm ấm Trái Đất. Nếu không có cái gọi là “hiệu ứng nhà kính”, Trái Đất có lẽ sẽ quá lạnh để tồn tại, mặc dù hiệu ứng nhà kính đã dẫn đến những điều kiện như địa ngục mà chúng ta có thể thấy trên sao Kim như hiện nay.

Vệ tinh quay quanh Trái Đất đã chỉ ra rằng bầu khí quyển phía trên thực sự mở rộng trong suốt ngày và trái ngược vào ban đêm do sự làm ấm và làm mát.

Xem thêm: Khí quyển Trái đất

Thành phần hóa học

Oxy là nguyên tố phổ biến nhất trong đá trong lớp vỏ Trái đất, chiếm khoảng 47% trọng lượng của tất cả các loại đá. Nguyên tố phổ biến thứ hai là silicon, ở mức 27%, tiếp theo là nhôm, ở mức 8%; sắt, 5%; canxi, ở mức 4 phần trăm; và natri, kali và magiê, khoảng 2% mỗi loại.

Lõi của Trái Đất bao gồm chủ yếu là sắt và niken và một lượng nhỏ hơn các nguyên tố nhẹ hơn, chẳng hạn như lưu huỳnh và oxy. Lớp phủ chứa đá silicat giàu sắt và magiê. (Sự kết hợp của silic và oxy được gọi là silica, và các khoáng chất có chứa silic được gọi là khoáng silicat.)

Mặt Trăng của Trái Đất

Mặt trăng của Trái đất rộng 2.159 dặm (3.474 km), bằng khoảng một phần tư đường kính của Trái đất. Hành tinh của chúng ta có một Mặt Trăng, trong khi Sao Thủy và Sao Kim không có và tất cả các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời của chúng ta có hai hoặc nhiều hơn.

Lời giải thích hàng đầu về cách Mặt Trăng của Trái Đất được hình thành là do một tác động khổng lồ đã đánh bật vật chất Mặt Trăng thô ra khỏi Trái Đất nguyên thủy lúc đó còn nóng chảy. Các nhà khoa học đã gợi ý rằng vật thể va vào Trái Đất đó chiếm khoảng 10% khối lượng Trái Đất, bằng kích thước của Sao Hỏa.

Sự sống trên Trái Đất

Trái đất là hành tinh duy nhất trong vũ trụ được biết rằng có sự tồn tại của sự sống. Hành tinh có vài triệu loài, sống trong các môi trường sống khác nhau, từ dưới đáy đại dương sâu nhất cho đến một vài dặm trên khí quyển. Và các nhà khoa học nghĩ rằng nhiều loài vẫn còn chưa được phát hiện.

Các nhà nghiên cứu phỏng đoán rằng còn các ứng cử viên khác để gửi gắm sự sống trong hệ Mặt Trời của chúng ta – như Titan -Mặt Trăng của sao Thổ hay Mặt Trăng Europa của Sao Mộc – có thể chứa những sinh vật nguyên thủy. Các nhà khoa học vẫn chưa xác định chính xác cách thức tổ tiên nguyên thuỷ của chúng ta lần đầu tiên xuất hiện trên Trái Đất.

Một  cách giải đáp cho thấy rằng sựu sống đầu tiên phát triển trên sao Hỏa gần đó, nó từng là một hành tinh có sự sống, sau đó đi đến Trái Đất bằng các thiên thạch từ Hành tinh Đỏ do tác động từ các loại đá không gian khác.

Thông tin thú vị về Trái Đất

Tốc độ quay của Trái Đất đang chậm dần theo thời gian

Sự giảm tốc độ này xảy ra rất chậm theo thời gian, rơi vào khoảng 17 mili giây/100 năm. Mặc dù đầu tiên đã xảy ra không đồng đều. Điều này cũng ảnh hưởng đến thời gian một ngày trên Trái Đất, cứ 140 triệu năm thì thời gian dài một ngày của chúng ta mới lên được 25 giờ. (không có gì phải lo cả)

Trái Đất từng được coi là trung tâm vũ trụ

Bởi vì sự di chuyển của Mặt Trời trên thiên cầu đã khiến cho các nhà thiên văn học xưa hiểu lầm rằng Trái Đất là trung tâm và các hành tinh sẽ quay quanh trái đất.  Người đầu tiên phản bác lại định đề này Là Cô-péc-ních, ông cho rằng Mặt Trời mới là trung tâm của vũ trụ (thực chất là hệ Mặt Trời).

Trái Đất có từ trường rất lớn

Hiện tượng này xảy ra là do lõi của Trái Đất chủ yếu là sắt niken cùng với những chuyển động rất đồng đều và liên tục của Trái Đất. Mức từ trường này đã bảo vệ Trái Đất khỏi tác động của gió Mặt Trời.

Trái đất chỉ có một vệ tinh tự nhiên duy nhất

Xếp theo kích thước theo quỹ đạo thì Mặt Trăng là vệ tinh tự nhiên lớn nhất trong hệ Mặt Trời nhưng về thực tế kích thước của nó chỉ đứng thứ 5.

Trái đất là hành tinh duy nhất không được đặt tên dựa trên tên của một vị thần

Tất cả 7 hành tinh khác trong hệ mặt trời đều được đặt tên dựa trên tên của các vị thần hoặc những Tên riêng khác.  Sao Thủy, sao Kim, sao Mộc, sao Thổ và sao Hỏa được đặt tên dựa trên tên các vị thần Hy Lạp bởi vì chúng từng được quan sát thấy bằng mắt thường. Cho đến khi Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương được khám phá ra thì người Roma cũng bắt đầu đặt tên hai hành tinh này theo tên riêng của mình.

Trái đất là hành tinh có mật độ lớn nhất trong hệ Mặt Trời

Điều này thay đổi dựa trên các khu vực khác nhau trong Trái Đất. Ví dụ, lõi kim loại dày đặc hơn lớp vỏ. Khối lượng riêng trung bình của Trái Đất là 5,52 gam/cm^3.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button