Zenith: Advances in Space Exploration

Trái đất là ngôi nhà của chúng ta.

Môi trường tự nhiên của chúng ta là kết quả của các mối quan hệ phức tạp

giữa Mặt trời, các đại dương và bầu khí quyển.

Băng ở hai cực và cái nóng vùng nhiệt đới

đại diện cho sự khắc nghiệt của khí hậu hành tinh chúng ta.

Trên thực tế, đây là một dải nhiệt độ rất hẹp,

khác hoàn toàn với bất kỳ hành tinh nào khác mà chúng ta từng quan sát.

Sự ổn định của môi trường Trái đất

đã cho phép sự sống xuất hiện

và sự sống đã thay đổi hành tinh.

Theo những gì chúng ta biết,

Trái đất là hành tinh duy nhất trong vũ trụ

đã tạo ra sự sống.

Dịch: sexyca - HDVietnam Copyright © 2023 by sexyca All right reserved

Tinh vân Orion là một đám mây khí và bụi khổng lồ

trong chòm sao Orion.

Đó là một nơi mà các ngôi sao mới đang được tạo ra.

Là một phần của tinh vân ngưng tụ, nó tách thành các cụm.

Khi mỗi cụm co lại dưới lực hấp dẫn của chính nó,

nó bắt đầu xoáy thành một đĩa phẳng.

Chúng được gọi là đĩa tiền hành tinh hoặc proplet.

Ở trung tâm của một proplet,

khi các phân tử bị ép lại với nhau,

một phản ứng nhiệt hạch bắt đầu và một ngôi sao bốc cháy.

Một số proplet, xuất hiện gần một ngôi sao đã thiếp lập,

tỏa sáng rực rỡ dưới ảnh hưởng của ngôi sao lân cận.

Trong khi điều này làm cho chúng dễ quan sát hơn,

khí và bụi phát sáng đang bị tước đi

bởi gió sao từ ngôi sao bên cạnh.

Các proplet tối, chỉ có thể quan sát được dưới dạng bóng,

duy trì vòng khí và bụi bao quanh chúng.

Khi hệ thống trưởng thành,

các mảnh vụn sao này sẽ tạo thành một hệ thống hành tinh.

Kính viễn vọng Không gian Hubble

đã ghi lại nhiều ví dụ về quá trình này

đủ để các nhà thiên văn học hiểu rằng

sự hình thành các hành tinh là phổ biến.

Đây là cách mặt trời của chúng ta bắt đầu cuộc sống của nó

4,6 tỷ năm trước.

Nhưng các hành tinh sẽ mất nhiều thời gian hơn để xuất hiện.

Các hạt nhỏ trong đĩa bắt đầu tích tụ,

tạo thành các vi thể hành tinh.

Một khối càng lớn

thì lực hấp dẫn của nó càng mạnh,

từ đó dẫn đến sự phát triển nhanh hơn.

Một phiên bản kết hợp hoàn chỉnh ban đầu của Sao Mộc

đang làm sạch quỹ đạo của nó.

Xung quanh lõi là kim loại nặng và đá,

bầu khí quyển của Sao Mộc, chủ yếu là hydro,

bị nén bởi lực hấp dẫn mạnh của nó.

Bất kỳ bề mặt rắn nào

cũng nằm bên dưới hàng ngàn km khí lỏng.

Các quan sát của chúng ta về các ngoại hành tinh

đã tiết lộ những hành tinh khí khổng lồ có kích thước sao Mộc

quay quanh các ngôi sao của chúng.

Các nhà thiên văn học tin rằng Sao Mộc trẻ

đã bắt đầu di chuyển về phía Mặt trời

kéo theo các tiểu hành tinh và sao chổi cùng với nó.

Nhưng con đường hướng vào trong của Sao Mộc bị đảo ngược

khi nó bị đẩy vào quỹ đạo cộng hưởng

với Sao Thổ mới xuất hiện.

Không phải tất cả các vật thể

hình thành trong hệ mặt trời sơ khai đều quay quanh Mặt trời.

Các vật thể nhỏ hơn đi qua một hành tinh

sẽ bị lệch hướng bởi lực hấp dẫn mạnh hơn

hoặc thậm chí bị bắt giữ và trở thành mặt trăng.

Người ta cho rằng có tới 20 hành tinh nhỏ hơn

quay quanh hệ mặt trời bên trong

mà từ đó bốn hành tinh mặt đất còn lại

được hình thành.

Vào thời điểm này, các vụ va chạm trong hệ hành tinh đang phát triển

là phổ biến và bằng chứng từ các tảng đá mặt trăng Apollo cho thấy

va chạm giữa trái đất sơ khai

và tổ tiên của mặt trăng của chúng ta

là rất quan trọng trong quá trình tiến hóa của hành tinh chúng ta.

Trái đất có một lõi sắt lớn hơn dự kiến

và phân tích lực hấp dẫn của Mặt trăng cho thấy

lõi của nó nhẹ hơn mong đợi.

Một vụ va chạm giữa các vật thể sẽ giải thích việc

Mặt trăng mất phần lớn vật liệu nặng

vào Trái đất lớn hơn.

Va chạm là một cú đâm sượt qua

khiến Trái đất quay nhanh chóng với một ngày dài 5 giờ.

Mặt trăng mà chúng ta biết kết hợp lại từ các mảnh vụn nóng chảy.

Mặc dù mặt trăng của chúng ta không phải là lớn nhất trong hệ mặt trời,

nhưng nó có khối lượng gần với hành tinh mẹ

hơn bất kỳ mặt trăng nào khác.

Hiệu ứng ổn định mà Mặt trăng có

đối với vòng quay của Trái đất là rất đáng kể.

Trong thời gian dài, trục Trái đất

sẽ thay đổi tới một độ.

Nếu không có ảnh hưởng của Mặt trăng,

sự thay đổi này có thể lên tới 85 độ

với những tác động mạnh mẽ đến sự ổn định của khí hậu.

Các mảnh vụn trong hệ mặt trời sơ khai

đã bị các hành tinh dọn sạch

trong thời kỳ được gọi là thời kỳ bắn phá nặng nề.

Trái đất mới xuất hiện bị bắn phá bởi nhiều tiểu hành tinh

và sao chổi, cung cấp nước cần thiết cho sự sống.

Trong khi các lực kiến ​​tạo

đã xóa bỏ những vết sẹo do bắn phá khỏi Trái đất,

thì Mặt trăng, nơi chịu tổn thương tương tự

vẫn còn bao phủ bởi các miệng hố.

Khi sự hỗn loạn trong hệ mặt trời đang phát triển lắng xuống,

Trái đất non trẻ ở một vị trí độc nhất.

Khoảng cách của Trái đất với Mặt trời vừa đủ

để lượng nước dồi dào trên hành tinh

tồn tại ở dạng lỏng.

Khi Mặt trăng trôi đi,

chuyển động quay nhanh của hành tinh đã chậm lại

và nhiệt của Mặt trời được chia đều trên bề mặt.

Lõi kim loại lớn của Trái đất,

kết hợp với vòng quay của hành tinh,

có nghĩa là một từ trường trải dài xung quanh hành tinh,

làm chệch hướng gió mặt trời tích điện

và bảo vệ bề mặt

khỏi các bức xạ mặt trời cực đoan.

Trong một vũ trụ thù địch,

Trái đất là một môi trường lành tính độc đáo.

Hồ sơ địa chất cho thấy

khoảng 2,7 tỷ năm trước,

oxy bắt đầu xuất hiện trong khí quyển.

Các vùng quặng sắt rộng lớn ở Tây Úc

được hình thành khi sắt trong đại dương

phản ứng với lượng oxy dồi dào mới để tạo thành oxit sắt.

Đời sống thực vật đơn giản đã sử dụng ánh sáng mặt trời

và carbon dioxide để sống

và nó tạo ra oxy phản ứng cao

như một sản phẩm thải.

Điều này cho phép sự sống phức tạp hơn xuất hiện,

xây dựng một mạng lưới phức tạp gồm các loài thực vật

và động vật liên quan đến nhau, biến đổi hoàn toàn hành tinh.

Sự thay đổi trong bầu khí quyển

có những hậu quả đáng kể khác.

Oxy đã loại bỏ phần lớn các khí cách nhiệt cao khỏi không khí,

làm Trái đất nguội đi đáng kể.

Một chuỗi các kỷ băng hà bắt đầu.

Mặc dù có rất nhiều bằng chứng cho thấy

băng hà hành tinh bị ngắt quãng bởi các thời kỳ ấm áp,

các yếu tố kích hoạt các chu kỳ này rất phức tạp.

Các đường đứt gãy là manh mối cho sự chuyển động của các lục địa

dẫn đến sự chuyển hướng của các dòng hải lưu.

Ảnh hưởng của hoạt động núi lửa đối với bầu khí quyển

và sự thay đổi hướng của trục Trái đất

đối với quỹ đạo hình elip của hành tinh chúng ta quanh Mặt trời,

tất cả đều góp phần gây ra những biến động dài hạn

trong khí hậu Trái đất.

Phân tích các lõi băng lắng đọng ở Nam Cực

hoặc Greenland là một cách chính xác

để xem thành phần của khí quyển

đã thay đổi như thế nào trong 800.000 năm trước.

Có thể lấy mẫu chính xác các bong bóng khí

giữa các bông tuyết trước khi bị kẹt cứng

khi tuyết trở thành băng.

Một điều rõ ràng.

Carbon dioxide đạt đến đỉnh điểm

khoảng 270 phần triệu

trong các thời kỳ ấm áp

và giảm xuống còn khoảng 170 phần triệu

khi băng hà ở mức lớn nhất.

Nhưng từ dữ liệu này, thật khó để biết

liệu lượng CO2 dư thừa gây ra sự nóng lên

hay sự nóng lên dẫn đến lượng CO2 dư thừa.

Năm 1958, Dave Keeling làm việc cho Viện Scripps

bắt đầu ghi lại mức CO2 trong khí quyển chính xác

tại Đài quan sát Mauna Loa ở Hawaii.

Đó là sự khởi đầu của một kỷ lục độc đáo

được gọi là đường cong Keeling.

Biểu đồ của Keeling cho thấy sự thay đổi theo mùa

tương ứng với mùa xuân và mùa hè

ở Bắc bán cầu,

nơi mà diện tích đất và độ che phủ của thực vật lớn hơn.

Trong suốt mùa xuân và mùa hè ở miền Bắc,

nồng độ CO2 giảm xuống

do quá trình quang hợp tăng lên.

Đến những năm 1970, một xu hướng đáng lo ngại đã xuất hiện.

Nồng độ CO2 đã tăng đều đặn.

Lúc đầu, có sự không chắc chắn.

Thêm CO2 có thể giữ nhiều nhiệt hơn

dẫn đến hiệu ứng ấm lên,

được gọi là hiệu ứng nhà kính.

Nhưng một số nhà khoa học lo lắng rằng

ô nhiễm sol khí (Sol khí hay aerosol - là hệ keo của các hạt chất rắn hoặc các giọt chất lỏng, trong không khí hoặc chất khí khác. Sương mù và mây là các aerosol. Hệ keo là một hệ thống có hai thể của vật chất, một dạng hỗn hợp ở giữa hỗn hợp đồng nhất và hỗn hợp không đồng nhất.)

có thể làm giảm mức độ ánh sáng mặt trời chiếu tới hành tinh

dẫn đến môi trường mát mẻ.

Nhiều thập kỷ trôi qua,

các bằng chứng khác nhau đã được thu thập.

Các lõi khoan từ đáy đại dương tiết lộ rằng

kỷ băng hà đã được kích hoạt

bởi các chu kỳ Milankovitch,

sự thay đổi giữa độ nghiêng của Trái đất

và quỹ đạo hình elip của nó.

Mặc dù những tác động này là nhỏ,

nhưng mối tương quan là rõ ràng.

Nếu một cú huých nhỏ như vậy có thể làm thay đổi khí hậu,

thì có lẽ những thay đổi về CO2 cũng có thể làm được.

Các nhà khoa học đã nhận ra rằng

họ hiểu hành tinh Trái đất kém đến mức nào.

Một tên lửa Thor-Delta được phóng

từ Cape Canaveral, mang theo một người máy dự báo thời tiết