Mặt Trăng

Mặt Trăng (tiếng Latin: Luna, ký hiệu: ☾) là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất và là vệ tinh tự nhiên lớn thứ năm trong Hệ Mặt Trời.

Khoảng cách trung bình tính từ tâm Trái Đất đến Mặt Trăng là 384.403 km, lớn khoảng 30 lần đường kính Trái Đất. Đường kính Mặt Trăng là 3.474 km[1], bằng 27% đường kính Trái Đất. Khối lượng Mặt Trăng khoảng bằng 2% khối lượng Trái Đấtlực hấp dẫn tại bề mặt Mặt Trăng bằng 17% lực hấp dẫn trên bề mặt Trái Đất. Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất với chu kỳ quỹ đạo 27,32 ngày, và các biến đổi định kỳ trong hình học của hệ Trái Đất – Mặt Trăng – Mặt Trời là nguyên nhân gây ra các pha Mặt Trăng, lặp lại sau mỗi chu kỳ giao hội 29,53 ngày.

Mặt Trăng là thiên thể duy nhất ngoài Trái Đất mà con người đã đặt chân tới. Năm 1959 là năm mang tính lịch sử đối với công cuộc khám phá Mặt Trăng, mở đầu bằng chuyến bay của vệ tinh nhân tạo Luna 1 của Liên bang Xô viết đến phạm vi của Mặt Trăng, tiếp đó Luna 2 rơi xuống bề mặt của Mặt Trăng và Luna 3 lần đầu tiên cung cấp ảnh mặt sau của Mặt Trăng. Năm 1966[1], Luna 9 trở thành tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh thành công và Luna 10 là tàu vũ trụ không người lái đầu tiên bay quanh Mặt Trăng. Hiện nay, các miệng hố đen ở vùng cực Nam của Mặt Trăng là nơi lạnh nhất trong hệ Mặt Trời.[2][3]

Cho đến nay, Chương trình Apollo của Hoa Kỳ đã thực hiện được những cuộc đổ bộ duy nhất của con người xuống Mặt Trăng, tổng cộng gồm 6 lần hạ cánh trong giai đoạn từ 1969 tới 1972. Năm 1969, Neil ArmstrongBuzz Aldrin là những người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng trong chuyến bay Apollo 11. Việc thám hiểm Mặt Trăng của loài người đã ngừng lại với sự chấm dứt của chương trình Apollo, dù nhiều quốc gia đã thông báo các kế hoạch đưa người hay tàu vũ trụ robot tới Mặt Trăng.

Mặt Trăng Moon symbol

Mặt Trăng

Đặc điểm quỹ đạo
Bán trục lớn 384.400 km (0,0026 AU)
Chu vi quỹ đạo 2.413.402 km (0,016 AU)
Độ lệch tâm 0,0554
Cận điểm 363.104 km (0,0024 AU)
Viễn điểm 405.696 km (0,0027 AU)
Chu kỳ 27,32166155 ngày
(27 ngày 7 giờ 43,2 phút)
Chu kỳ biểu kiến 29,530588 ngày
(29 ngày 12 giờ 44,0 phút)
Tốc độ quỹ đạo
trung bình
1,022 km/s
Tốc độ quỹ đạo
cực đại
1,082 km/s
Tốc độ quỹ đạo
cực tiểu
0,968 km/s
Độ nghiêng giữa 28,60° và 18,30°
so với mặt phẳng xích đạo,
trung bình 5,145 396°
so với mặt phẳng hoàng đạo
xem quỹ đạo
Kinh độ điểm mọc 125,08°
Góc cận điểm 318,15°
vệ tinh của Trái Đất
Đặc điểm vật lý
Đường kính
tại xích đạo
3.476,2 km
(0,273 Trái Đất)
Đường kính tại cực 3.472,0 km
(0,273 Trái Đất)
Độ dẹt 0,0012
Diện tích bề mặt 3,793×107 km²
(0,074 Trái Đất)
Thể tích 2,197×1010 km³
(0,020 Trái Đất)
Khối lượng 7,347 673×1022 kg
(0,0123 Trái Đất)
Tỉ trọng trung bình 3,344 g/cm³
Gia tốc trọng trường
tại xích đạo
1,622 m/s2,
(0,1654 g)
Tốc độ thoát 2,38 km/s
Chu kỳ tự quay 27,321 661 ngày
Vận tốc tự quay 16,655 km/h
(tại xích đạo)
Độ nghiêng trục quay thay đổi giữa
3,60° và 6,69°
(1,5424° so với
mặt phẳng hoàng đạo)
xem quỹ đạo
Xích kinh độ
của cực bắc
266,8577°
(17 h 47 ' 26 ")
Thiên độ 65,6411°
Độ phản xạ 0,12
Độ sáng biểu kiến -12,74
Nhiệt độ bề mặt
cực tiểu trung bình cực đại
40 K 250 K 396 K
Thành phần thạch quyển
Ôxy 43%
Silíc 21%
Nhôm 10%
Canxi 9%
Sắt 9%
Magiê 5%
Titan 2%
Niken 0,6%
Natri 0,3%
Crôm 0,2%
Kali 0,1%
Mangan 0,1%
Lưu huỳnh 0,1%
Phốtpho 500 ppm
Cacbon 100 ppm
Nitơ 100 ppm
Hiđrô 50 ppm
Heli 20 ppm
Đặc điểm khí quyển
Áp suất khí quyển 3 × 10-13kPa
Heli 25%
Neon 25%
Hiđrô 23%
Agon 20%
Mêtan
Amoniac
Điôxít cacbon
rất ít

Tên gọi và từ nguyên

Trong tiếng Việt, Mặt Trăng còn được gọi bằng những tên khác như ông trăng, ông giăng, giăng, nguyệt, Hằng Nga, Thường Nga, Thái Âm v.v... Không giống như vệ tinh của những hành tinh khác, Mặt Trăng - vệ tinh của Trái Đất - không có tên riêng nào khác. Trong một số ngôn ngữ, Mặt Trăng của Trái Đất được viết hoa để phân biệt với danh từ chung "mặt trăng", nói đến các vệ tinh tự nhiên của các hành tinh khác như "the Moon" trong tiếng Anh[4] và "the moon".

Từ moon ("Mặt Trăng" trong tiếng Anh) là một từ thuộc nhóm ngôn ngữ German, liên quan tới từ mensis trong tiếng Latin; từ này lại xuất phát từ gốc me- trong ngôn ngữ Ấn-Âu nguyên thủy (Proto-Indo-European), cũng xuất hiện trong measure (đo lường)[5] (thời gian), với sự gợi nhớ tới tầm quan trọng của nó trong việc đo đạc thời gian trong những từ có nguồn gốc từ nó như Monday ("thứ Hai" trong tiếng Anh), month ("tháng" trong tiếng Anh) và menstrual (hàng tháng/kinh nguyệt). Trong tiếng Anh, từ moon chỉ có nghĩa "Mặt Trăng" cho tới tận năm 1665, khi nó được mở rộng nghĩa để chỉ những vệ tinh tự nhiên mới được khám phá của các hành tinh khác[5]. Mặt Trăng thỉnh thoảng cũng được gọi theo tên tiếng Latin của nó, Luna, để phân biệt với các vệ tinh tự nhiên khác; tính từ có liên quan là lunar và một tiền tố tính từ seleno - hay hậu tố -selene (theo vị thần Hy Lạp Selene).

Bề mặt trên Mặt Trăng

Hai phía Mặt Trăng

Lunar libration with phase Oct 2007
Sự đu đưa của Mặt Trăng

Mặt Trăng nằm trên quỹ đạo quay đồng bộ, có nghĩa là nó hầu như giữ nguyên một mặt hướng về Trái Đất ở tất cả mọi thời điểm. Buổi đầu mới hình thành, Mặt Trăng quay chậm dần và bị khoá ở vị trí hiện tại vì những hiệu ứng ma sát xuất hiện cùng hiện tượng biến dạng thuỷ triều do Trái Đất gây ra[6].

Từ đã rất lâu khi Mặt Trăng còn quay nhanh hơn hiện tại rất nhiều, bướu thuỷ triều (tidal bulge) của nó chạy trước đường nối Trái Đất-Mặt Trăng bởi nó không thể làm xẹp bướu đủ nhanh để giữ bướu này luôn ở trên đường thẳng đó[7]. Lực quay khiến bướu luôn vượt quá đường nối này. Hiện tượng này gây ra mô men xoắn, làm giảm tốc độ quay của Mặt Trăng, như một lực vặn siết chặt đai ốc. Khi tốc độ quay của Mặt Trăng giảm xuống đủ để cân bằng với tốc độ quỹ đạo của nó, khi ấy bướu luôn hướng về phía Trái Đất, bướu nằm trên đường thẳng nối Trái Đất-Mặt Trăng, và lực xoắn biến mất. Điều này giải thích tại sao Mặt Trăng quay với tốc độ bằng tốc độ quỹ đạo và chúng ta luôn chỉ nhìn thấy một phía của Mặt Trăng.

Các biến đổi nhỏ (đu đưa - libration) trong góc quan sát cho phép chúng ta có thể nhìn thấy được khoảng 59% bề mặt Mặt Trăng (nhưng luôn luôn chỉ là một nửa ở mọi thời điểm)[1].

FullMoon2010
Moon PIA00304
Phần nhìn thấy được từ Trái Đất Phần không nhìn thấy được từ Trái Đất

Mặt quay về phía Trái Đất được gọi là phần nhìn thấy, và phía đối diện được gọi là phần không nhìn thấy. Phần không nhìn thấy thỉnh thoảng còn được gọi là "phần tối," nhưng trên thực tế nó cũng được chiếu sáng thường xuyên như phần nhìn thấy: một lần trong mỗi ngày Mặt Trăng, trong tuần trăng mới mà chúng ta quan sát thấy từ Trái Đất khi phần nhìn thấy đang bị che tối. Phần không nhìn thấy của Mặt Trăng lần đầu tiên được tàu thăm dò Xô Viết Luna 3 chụp ảnh năm 1959. Một đặc điểm phân biệt của phần không nhìn thấy được là nó hầu như không có "các vùng tối Mặt Trăng" (các "biển").

Các vùng tối trên Mặt Trăng/Biển Mặt Trăng

Các đồng bằng tối và hầu như không có đặc điểm riêng trên Mặt Trăng có thể được nhìn thấy rõ bằng mắt thường được gọi là "các vùng tối" hay các biển Mặt Trăng, từ tiếng Latin (mare) có nghĩa là "biển", bởi chúng được các nhà thiên văn học cổ đại cho là những nơi chứa đầy nước. Hiện chúng đã được biết chỉ là những bề mặt lớn chứa dung nham bazan cổ đã đông đặc. Đa số các dung nham này đã được phun ra hay chảy vào những chỗ lõm hình thành nên sau các vụ va chạm thiên thạch hay sao chổi vào bề mặt Mặt Trăng. (Oceanus Procellarum là trường hợp khác bởi nó không được hình thành do va chạm). Các biển xuất hiện dày đặc phía bề mặt nhìn thấy được của Mặt Trăng, phía không nhìn thấy có rất ít biển và chúng chỉ chiếm khoảng 2% bề mặt[8], so với khoảng 31% ở phía đối diện[1]. Cách giải thích có vẻ đúng đắn nhất cho sự khác biệt này liên quan tới sự tập trung cao của các yếu tố sinh nhiệt phía bề mặt nhìn thấy được, như đã được thể hiện bởi các bản đồ địa hóa học có được từ những máy quang phổ tia gama[9][10]. Nhiều vùng có chứa những núi lửa hình khiên và các vòm núi lửa được tìm thấy trong các biển ở phía có thể nhìn thấy[11].

Terrae/Đất liền

Các vùng có màu sáng trên Mặt Trăng được gọi là terrae, hay theo cách thông thường hơn là các "cao nguyên", bởi chúng cao hơn hầu hết các biển. Nhiều rặng núi cao ở phía bề mặt nhìn thấy được chạy dọc theo bờ ngoài các vùng trũng do va chạm lớn, nhiều vùng trũng này đã được bazan lấp kín. Chúng được cho là các tàn tích còn lại của các gờ bên ngoài của vùng trũng va chạm[12]. Không giống Trái Đất, không một ngọn núi lớn nào trên Mặt Trăng được cho là được hình thành từ các sự kiện kiến tạo[13].

Các bức ảnh được chụp bởi phi vụ Clementine năm 1994 cho thấy bốn vùng núi trên vùng gờ hố va chạm Peary rộng 73 km tại cực bắc Mặt Trăng luôn được chiếu sáng trong cả ngày Mặt Trăng. Những đỉnh sáng vĩnh cửu này là có thể do độ nghiêng trục tự quay rất nhỏ trên mặt phẳng hoàng đạo của Mặt Trăng. Không vùng sáng vĩnh cửu nào được phát hiện ở phía cực nam, dù vùng gờ của hố va chạm Shackleton được chiếu sáng trong khoảng 80% ngày Mặt Trăng. Một hậu quả khác từ việc Mặt Trăng có độ nghiêng trục nhỏ là một số vùng đáy của các hố va chạm vùng cực luôn ở trong bóng tối[14].

Hố va chạm

Moon-craters
Hố va chạm Daedalus ở mặt không nhìn thấy được

Bề mặt Mặt Trăng cho thấy bằng chứng rõ ràng rằng nó đã bị ảnh hưởng nhiều bởi các sự kiện va chạm thiên thạch[15]. Các hố va chạm hình thành khi các thiên thạch và sao chổi va chạm vào bề mặt Mặt Trăng, và nói chung có khoảng nửa triệu hố va chạm với đường kính hơn 1 km. Do các hố va chạm hình thành với tỷ lệ gần như cố định, nên số lượng hố va chạm trên một đơn vị diện tích chồng lên trên một đơn vị địa chất có thể được sử dụng để ước tính tuổi của bề mặt (xem Đếm hố va chạm). Vì không có khí quyển, thời tiết và các hoạt động địa chất gần đây nên nhiều hố va chạm được bảo tồn trong trạng thái khá tốt so với những hố va chạm trên bề mặt Trái Đất.

Hố va chạm lớn nhất trên Mặt Trăng, cũng là một trong các hố va chạm lớn nhất đã được biết đến trong Hệ Mặt Trời, là Vùng trũng Nam cực-Aitken. Vùng này nằm ở phía mặt không nhìn thấy, giữa Nam cực và xích đạo, và có đường kính khoảng 2.240 km và sâu khoảng 13 km[16]. Các vùng trũng va chạm lớn ở phía bề mặt nhìn thấy được gồm Imbrium, Serenitatis, Crisium và Nectaris.

Hầu hết các hố va chạm trên Mặt Trăng được đặt theo tên người, bao gồm tên các học giả, nhà khoa học, nhà thám hiểm, nhà nghệ thuật nổi tiếng (xem thêm danh sách nhân vật được đặt tên cho hố va chạm trên Mặt Trăng - tiếng Anh). Thói quen này bắt đầu từ năm 1645.

Regolith

Bao trùm phía ngoài bề mặt Mặt Trăng là một lớp bụi rất mịn (vật chất vỡ thành các phần tử rất nhỏ) và lớp bề mặt vỡ vụn do va chạm này được gọi là regolith. Bởi được hình thành từ các quá trình va chạm, regolith của các bề mặt già thường dày hơn tại các nơi bề mặt trẻ khác. Đặc biệt, người ta đã ước tính rằng regolith có độ dày thay đổi từ khoảng 3–5 m tại các biển, và khoảng 10–20 m trên các cao nguyên[17]. Bên dưới lớp regolith mịn là cái thường được gọi là megaregolith. Lớp này dày hơn rất nhiều (khoảng hàng chục km) và bao gồm lớp nền đá đứt gãy[18].

Nước trên Mặt Trăng

SouthPoleCratersLOC
Cực nam Mặt Trăng

Những vụ bắn phá liên tiếp của các sao chổi và các thiên thạch có lẽ đã mang tới một lượng nước nhỏ vào bề mặt Mặt Trăng. Nếu như vậy, ánh sáng Mặt Trời sẽ phân chia đa phần lượng nước này thành các nguyên tố cấu tạo là Hiđroôxy, cả hai chất này theo thời gian nói chung lại bay vào vũ trụ, vì lực hấp dẫn của Mặt Trăng yếu. Tuy nhiên, vì độ nghiêng của trục tự quay của Mặt Trăng so với mặt phẳng hoàng đạo nhỏ, chỉ chênh 1,5°, nên có một số hố va chạm sâu gần các cực không bao giờ được ánh sáng Mặt Trời trực tiếp chiếu tới (xem Hố va chạm Shackleton). Các phân tử nước ở trong các hố va chạm này có thể ổn định trong một thời gian dài.

Clementine đã vẽ bản đồ các hố va chạm tại cực nam Mặt Trăng[19] nơi luôn ở trong bóng tối, và các cuộc thử nghiệm mô phỏng máy tính cho thấy có thể có tới 14.000 km² luôn ở trong bóng tối[14]. Các kết quả thám sát radar từ phi vụ Clementine cho rằng có một số túi nước nhỏ, đóng băng nằm gần bề mặt, và dữ liệu từ máy quang phổ nơtron của Lunar Prospector cho thấy sự tập trung lớn dị thường của hiđrô ở vài mét phía trên của regolith gần các vùng cực[20]. Các ước tính tổng số lượng băng gần một kilômét khối.

Băng có thể được khai thác và phân chia thành nguyên tử cấu tạo ra nó là hiđrô và ôxy bằng các lò phản ứng hạt nhân hay các trạm điện mặt trời. Sự hiện diện của lượng nước sử dụng được trên Mặt Trăng là yếu tố quan trọng để việc thực hiện tham vọng đưa con người lên sinh sống trên Mặt Trăng có thể trở thành hiện thực, bởi việc chuyên chở nước từ Trái Đất lên quá tốn kém. Tuy nhiên, những quan sát gần đây bằng radar hành tinh Arecibo cho thấy một số dữ liệu thám sát radar của chương trình Clementine gần vùng cực trước kia được cho là dấu hiệu của sự hiện diện của băng thì trên thực tế có thể chỉ là hậu quả từ những tảng đá bị bắn ra từ các hố va chạm gần đây[21]. Năm 2008, những phân tích mới đã tìm thấy một lượng nước nhỏ ở bên trong dung nham núi lửa mang về Trái Đất từ tàu Apollo 15.[22] Tháng 9 năm 2009, phổ kế trên tàu Chandrayaan-1' đã xác định được các vạch phổ hấp thụ của nước và Hydroxyl nhờ sự phản xạ của tia sáng Mặt Trời, mang lại chứng cứ về sự có mặt của một lượng lớn nước trên bề mặt của Mặt Trăng, có thể cao tới 1.000 ppm.[23] Vài tuần sau, tàu LCROSS phóng một thiết bị va chạm nặng 2.300 kg vào một hố va chạm ở vùng cực tối vĩnh cửu, và xác định được ít nhất 100 kg nước trong đám vật chất bắn tung lên từ vụ va chạm.[24][25]

Các đặc điểm vật lý

Cấu trúc bên trong

Moon Schematic Cross Section1
Hình giản đồ cấu trúc bên trong Mặt Trăng

Mặt Trăng là một vật thể phân dị, về mặt địa hoá học gồm một lớp vỏ, một lớp phủ, và lõi. Cấu trúc này được cho là kết quả của sự kết tinh phân đoạn của một biển macma chỉ một thời gian ngắn sau khi nó hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước. Năng lượng cần thiết để làm tan chảy phần phía ngoài của Mặt Trăng thường được cho là xuất phát từ một sự kiện va chạm lớn được cho là đã hình thành nên hệ thống Trái Đất-Mặt Trăng, và sự bồi đắp sau đó của vật chất trong quỹ đạo Trái Đất. Sự kết tinh của biển macma khiến xuất hiện lớp phủ mafic và một lớp vỏ giàu plagiocla (xem Nguồn gốc và tiến hoá địa chất bên dưới).

Việc vẽ bản đồ địa hoá học từ quỹ đạo cho thấy lớp vỏ Mặt Trăng gồm phần lớn thành phần là anorthosit,[26] phù hợp với giả thuyết biển macma. Về các nguyên tố, lớp vỏ gồm chủ yếu là ôxy, silic, magiê, sắt, canxinhôm. Dựa trên các kỹ thuật địa vật lý, chiều dày của nó được ước tính trung bình khoảng 50 km[27].

Sự tan chảy một phần bên trong lớp phủ Mặt Trăng khiến phóng xạ của biển bazan nổi lên trên bề mặt Mặt Trăng. Các phân tích bazan này cho thấy lớp phủ bao gồm chủ yếu là các khoáng chất olivin, orthopyroxenclinopyroxen, và rằng lớp phủ Mặt Trăng có nhiều sắt hơn Trái Đất. Một số bazan Mặt Trăng chứa rất nhiều titan (hiện diện trong khoáng chất ilmenit), cho thấy lớp phủ có sự không đồng nhất lớn trong thành phần. Các trận động đất trên Mặt Trăng được phát hiện xảy ra sâu bên trong lớp phủ, khoảng 1.000 km dưới bề mặt. Chúng diễn ra theo chu kỳ hàng tháng và liên quan tới các ứng suất thuỷ triều gây ra bởi quỹ đạo lệch tâm của Mặt Trăng quanh Trái Đất[27].

Mặt Trăng có mật độ trung bình 3.346,4 kg/m³, khiến nó trở thành vệ tinh có mật độ lớn thứ hai trong Hệ Mặt Trời sau Io. Tuy nhiên, nhiều bằng chứng cho thấy có thể lõi Mặt Trăng nhỏ, với bán kính khoảng 350 km hay nhỏ hơn[27]. Nó chỉ bằng khoảng 20% kích thước Mặt Trăng, trái ngược so với 50% của đa số các thiên thể khác. Thành phần lõi Mặt Trăng không đặc chắc, nhưng phần lớn tin rằng nó gồm một lõi sắt kim loại với một lượng nhỏ lưu huỳnhniken. Các phân tích về sự khác biệt trong thời gian tự quay của Mặt Trăng cho thấy ít nhất lõi Mặt Trăng cũng nóng chảy một phần[28].

Địa hình

MoonTopoGeoidUSGS
Địa hình Mặt Trăng, theo thể địa cầu Mặt Trăng

Địa hình Mặt Trăng đã được đo đạc bằng các biện pháp đo độ cao laser và phân tích hình lập thể, đa số được thực hiện gần đây từ các dữ liệu thu thập được trong phi vụ Clementine. Đặc điểm địa hình dễ nhận thấy nhất là Vùng trũng Nam cực-Aitken phía bề mặt không nhìn thấy, nơi có những điểm thấp nhất của Mặt Trăng. Các điểm cao nhất ở ngay phía đông bắc vùng trũng này, và nó cho thấy vùng này có thể có những trầm tích vật phóng núi lửa dày đã xuất hiện trong sự kiện va chạm xiên vào vùng trũng Nam cực-Aitken. Các vùng trũng do va chạm lớn khác, như Imbrium, Serenitatis, Crisium, Smythii và Orientale, cũng có địa hình vùng khá thấp và các gờ tròn nổi. Một đặc điểm phân biệt khác của hình dáng Mặt Trăng là cao độ trung bình ở phía không nhìn thấy khoảng 1,9 km cao hơn so với phía nhìn thấy[27].

Trường hấp dẫn

Trường hấp dẫn của Mặt Trăng đã được xác định qua việc thám sát các tín hiệu radio do các tàu vũ trụ bay trên quỹ đạo phát ra. Nguyên tắc sử dụng dựa trên Hiệu ứng Doppler, theo đó việc tàu vũ trụ tăng tốc theo hướng đường quan sát có thể được xác định bằng những thay đổi tăng nhỏ trong tần số tín hiệu radio, và khoảng cách từ tàu vũ trụ tới một trạm trên Trái Đất. Tuy nhiên, vì sự quay đồng bộ của Mặt Trăng vẫn không thể thám sát tàu vũ trụ vượt quá các rìa của Mặt Trăng, và trường hấp dẫn phía bề mặt không nhìn thấy được vì thế vẫn còn chưa được biết rõ[29].

PIA16587 - GRAIL's Gravity Field of the Moon
Sự dị thường hấp dẫn xuyên tâm trên bề mặt Mặt Trăng

Đặc điểm chính của trường hấp dẫn Mặt Trăng là sự hiện diện của các mascon (tập trung khối lượng), là những dị thường hấp dẫn dương gắn liền với một số vùng trũng va chạm lớn[30]. Những dị thường này ảnh hưởng lớn tới quỹ đạo của các tàu vũ trụ quay xung quanh Mặt Trăng, và một mô hình hấp dẫn chính xác là cần thiết để lập kế hoạch cho các phi vụ tàu vũ trụ có và không có người lái. Các mascon một phần xuất hiện bởi sự hiện diện của các dòng chảy dung nham bazan vào một số vùng trũng va chạm. Tuy nhiên, các dòng chảy dung nham chính chúng lại không thể giải thích toàn bộ trường hấp dẫn, và phay nghịch của mặt phân giới lớp vỏ-lớp phủ cũng là điều cần thiết. Dựa trên các mô hình hấp dẫn Lunar Prospector, người ta thấy rằng một số mascon tồn tại nhưng không cho thấy bằng chứng cho thuyết núi lửa biển bazan[31]. Sự mở rộng to lớn của núi lửa biển bazan gắn liền với Oceanus Procellarum không chỉ ra sự bất thường hấp dẫn dương.

Từ trường

Moon ER magnetic field
Tổng cường độ từ trường tại bề mặt Mặt Trăng, kết quả từ cuộc thí nghiệm đo phản xạ electron của Lunar Prospector

Mặt Trăng có một từ trường bên ngoài trong khoảng một tới một trăm nanotesla— chưa bằng 1% từ trường Trái Đất (khoảng 30-60 microtesla). Các khác biệt chính khác là Mặt Trăng hiện tại không có một từ trường lưỡng cực (lẽ ra phải được tạo ra bởi địa động lực trong lõi của nó), và sự từ hóa hiện diện hầu như đều có nguồn gốc từ lớp vỏ[32]. Một giả thuyết cho rằng sự từ hóa ở lớp vỏ đã xuất hiện ngay từ buổi đầu lịch sử Mặt Trăng khi địa động lực đang hoạt động. Tuy nhiên, kích thước nhỏ của lõi Mặt Trăng là một yếu tố cản trở tiềm tàng cho giả thuyết này. Một giả thuyết khác, có thể trên một vật thể không có không khí như Mặt Trăng, các từ trường tạm thời có thể xuất hiện trong những sự kiện va chạm lớn. Ủng hộ giả thuyết này, cần lưu ý rằng sự từ hóa lớp vỏ lớn nhất là ở gần các vùng đối chân của những vùng trũng do va chạm lớn. Người ta đề xuất rằng một hiện tượng như vậy có thể xảy ra từ sự mở rộng tự do của một đám mây plasma sinh ra từ va chạm bao quanh Mặt Trăng với sự hiện diện của một từ trường bao quanh[33].

Khí quyển

Mặt Trăng có khí quyển mỏng đến nỗi hầu như không đáng kể, với tổng khối lượng khí quyển chưa tới 104 kg[34]. Một nguồn gốc hình thành khí quyển Mặt Trăng chính là hiện tượng tự phun khí—sự phun các loại khí như radon hình thành bởi quá trình phân rã phóng xạ bên trong lớp vỏ và lớp phủ[35]. Một nguồn quan trọng khác hình thành trong quá trình tiên xạ, liên quan tới sự bắn phá của vi thiên thạch, các ion, electron của gió Mặt Trời và ánh sáng Mặt Trời[26]. Các loại khí phát sinh từ quá trình tiên xạ hoặc chui vào trong regolith vì lực hấp dẫn của Mặt Trăng, hoặc có thể lại rơi vào vũ trụ vì áp suất bức xạ của Mặt Trời hay bị quét sạch bởi từ trường gió Mặt Trời nếu chúng đã bị ion hoá. Các nguyên tố natrikali đã được phát hiện bằng cách phương pháp quang phổ trên Trái Đất, trong khi nguyên tố radon–222 (222Rn) và poloni-210 (210Po) đã được suy ra từ máy quang phổ hạt alpha của Lunar Prospector[36]. Agon–40 (40Ar), heli-4 (4He), ôxy (O2) và/hay metan (CH4), nitơ (N2) và/hay mônôxít cacbon (CO), và điôxít cacbon (CO2) đã được phát hiện tại chỗ bởi các máy do các nhà du hành vũ trụ chương trình Apollo để lại[37].

Nhiệt độ bề mặt

Ban ngày trên Mặt Trăng, nhiệt độ trung bình là 107 °C, còn ban đêm nhiệt độ là -153 °C[38].

Nguồn gốc và sự tiến hoá địa chất

Hình thành

The Moon Luc Viatour
Ảnh Mặt Trăng quan sát từ Bỉ

Nhiều cơ cấu đã được đưa ra nhằm giải thích sự hình thành của Mặt Trăng. Mọi người tin rằng Mặt Trăng đã được hình thành từ 4,527 ± 0,010 tỷ năm trước, khoảng 30-50 triệu năm sau sự hình thành của Hệ Mặt Trời[39].

Giả thuyết phân đôi
Nghiên cứu ban đầu cho rằng Mặt Trăng đã vỡ ra từ vỏ Trái Đất bởi các lực ly tâm, để lại một vùng trũng – được cho là Thái Bình Dương – [40]. Tuy nhiên, ý tưởng này đòi hỏi Trái Đất phải có một tốc độ quay ban đầu rất lớn, thậm chí nếu điều này có thể xảy ra, quá trình đó sẽ khiến Mặt Trăng phải quay theo mặt phẳng xích đạo của Trái Đất, nhưng thực tế lại không phải như vậy.
Giả thuyết bắt giữ
Nghiên cứu khác lại cho rằng Mặt Trăng đã được hình thành ở đâu đó và cuối cùng bị lực hấp dẫn của Trái Đất bắt giữ[41]. Tuy nhiên, các điều kiện được cho là cần thiết để một cơ cấu như vậy hoạt động, như một khí quyển mở rộng của Trái Đất nhằm tiêu diệt năng lượng của Mặt Trăng đi ngang qua, là không thể xảy ra.
Giả thuyết cùng hình thành
Giả thuyết cùng hình thành cho rằng Trái Đất và Mặt Trăng cùng hình thành ở một thời điểm và vị trí từ đĩa bồi đắp nguyên thuỷ. Mặt Trăng đã được hình thành từ vật chất bao quanh Tiền Trái Đất, tương tự sự hình thành của các hành tinh xung quanh Mặt Trời. Một số người cho rằng giả thuyết này không giải thích thỏa đáng sự suy kiệt của sắt kim loại trên Mặt Trăng.

Một sự thiếu hụt lớn trong mọi giả thuyết trên là chúng không thể giải thích được động lượng góc cao của hệ Trái Đất-Mặt Trăng[42].

Giả thuyết vụ va chạm lớn
Giả thuyết ưu thế nhất hiện tại là hệ Trái Đất-Mặt Trăng đã được hình thành như kết quả của một vụ va chạm lớn. Một vật thể cỡ Sao Hỏa (được gọi là "Theia") được cho là đã đâm vào Tiền Trái Đất, đẩy bắn ra lượng vật chất đủ vào trong quỹ đạo Tiền Trái Đất để hình thành nên Mặt Trăng qua quá trình bồi tụ[1]. Bởi bồi tụ là quá trình mà mọi hành tinh được cho là đều phải trải qua để hình thành, các vụ va chạm lớn được cho là đã ảnh hưởng tới hầu hết, nếu không phải toàn bộ quá trình hình thành hành tinh. Các mô hình giả lập máy tính về một vụ va chạm lớn phù hợp với các đo đạc về động lượng góc của hệ Trái Đất-Mặt Trăng, cũng như kích thước nhỏ của lõi Mặt Trăng[43]. Các câu hỏi vẫn chưa được giải đáp của giả thuyết này liên quan tới việc xác định tương quan kích thước của Tiền Trái Đất và Theia và bao nhiêu vật liệu từ hai thiên thể trên đã góp phần hình thành nên Mặt Trăng.

Biển macma Mặt Trăng

Vì kết quả của một lượng lớn năng lượng được giải phóng trong vụ va chạm lớn và sự bồi tụ vật liệu sau đó trên quỹ đạo Trái Đất, mọi người thường cho rằng một phần lớn Mặt Trăng trước kia từng tan chảy. Phần tan chảy bên ngoài của Mặt Trăng ở thời điểm đó được gọi là biển macma, và ước tính độ sâu của nó trong khoảng 500 km cho tới toàn bộ bán kính Mặt Trăng[9].

Khi biển macma nguội đi, sự kết tinh phân đoạn và phân dị của nó khiến tạo thành lớp phủ và lớp vỏ riêng biệt. Lớp phủ được cho là được hình thành chủ yếu bởi sự kết tủa và lắng đọng của các khoáng chất olivin, clinopyroxenorthopyroxen. Sau khi khoảng 3/4 biển macma kết tinh, khoáng chất anorthit được cho là đã kết tủa và trôi nổi lên bề mặt bởi nó có mật độ thấp, hình thành nên lớp vỏ[9].

Các chất lỏng cuối cùng kết tinh từ biển macma có thể ban đầu đã len giữa lớp vỏ và áo, và có thể chứa nhiều nguyên tố không tương thích và tạo nhiệt. Thành phần địa hóa học này được gọi bằng tên viết tắt theo các chữ cái đầu KREEP, của kali (K), các nguyên tố đất hiếm (REE) và phốt pho (P), và có lẽ đã tập trung trong Procellarum KREEP Terrane, là một vùng địa chất nhỏ bao gồm hầu hết Oceanus Procellarum và Biển Imbrium ở phần bề mặt nhìn thấy được của Mặt Trăng[27].

Tiến hóa địa chất

Một phần lớn tiến hóa địa chất của Mặt Trăng hậu biển macma là do quá trình hình thành hố va chạm. Niên đại địa chất Mặt Trăng chủ yếu được phân chia dựa trên sự hình thành các vùng trũng lớn do va chạm, như Nectaris, Imbrium và Orientale. Các cấu trúc va chạm này có đặc điểm là những gờ tròn vật chất do va chạm hất lên, và thường có đường kính lên tới hàng trăm đến hàng ngàn kilômét. Mỗi vùng trũng nhiều gờ này đều gắn liền với một bề mặt trầm tích vật phóng lớn để hình thành các tầng của địa tầng khu vực. Tuy chỉ một số vùng trũng đa gờ được xác định niên đại chính xác, chúng rất hữu ích để xác định niên đại gần đúng dựa trên các vùng đất theo địa tầng. Các ảnh hưởng tiếp diễn của va chạm là nguyên nhân hình thành nên regolith.

Quá trình địa chất lớn khác ảnh hưởng tới bề mặt Mặt Trăng là biển núi lửa. Sự tăng các nguyên tố tạo nhiệt bên trong Procellarum KREEP Terrane được cho là đã khiến lớp phủ bên dưới nóng lên, và cuối cùng nóng chảy một phần. Một phần những macma đó tràn lên bề mặt và phun trào, gây ra sự tập trung cao của bazan biển ở phía bề mặt nhìn thấy được của Mặt Trăng[9]. Đa phần biển bazan trên Mặt Trăng đã phun trào trong kỷ Imbrium ở vùng địa chất này từ 3,0–3,5 tỷ năm trước. Tuy nhiên, một số mẫu có niên đại từ tới 4,2 tỷ năm trước[44] và những vụ phun trào gần đây nhất, dựa trên phương pháp đếm hố va chạm, được cho là đã xảy ra chỉ từ 1,2 tỷ năm trước[45].

Đã có tranh cãi về việc các đặc điểm trên bề mặt Mặt Trăng có thay đổi theo thời gian hay không. Một số nhà quan sát đã tuyên bố rằng các hố va chạm có xuất hiện hoặc mất đi, hay rằng các hình thức khác của các hiện tượng tạm thời có thể xảy ra. Ngày nay, nhiều tuyên bố như vậy được cho là không thực tế, vì việc quan sát được tiến hành dưới các điều kiện ánh sáng khác nhau, quan sát thiên văn học kém, hay sự thiếu chính xác của các tấm bản đồ trước đó, Tuy nhiên, người ta biết rằng hiện tượng phun trào khí đôi khi có thể xảy ra và chúng có thể là yếu tố chịu trách nhiệm cho một tỷ lệ phần trăm nhỏ các hiện tượng nhất thời trên Mặt Trăng đã được thông báo. Gần đây, đã có ý kiến cho rằng một vùng có đường kính khoảng 3 km trên bề mặt Mặt Trăng bị biến đổi bởi một sự kiện phun trào khí ga khoảng 1 triệu năm trước[46][47].

Các đơn vị phân chia của niên đại địa chất Mặt Trăng :
Tiền Nectaris - Nectaris - Imbrium Sớm - Imbrium Muộn - Eratosthenes - Copernicus

Đá Mặt Trăng

Đá Mặt Trăng được xếp thành hai loại, dựa trên địa điểm tồn tại của chúng tại các cao nguyên Mặt Trăng (terrae) hay tại các biển. Đá trên các cao nguyên gồm ba bộ: anorthosit sắt, magiê và kiềm (một số người coi bộ kiềm là một tập hợp con của bộ magiê). Đá thuộc bộ anorthosit sắt gồm hầu như chỉ là khoáng chất anorthit (một calic plagiocla fenspa) và được cho là đại diện cho sự tích tụ plagiocla trôi nổi của biển macma Mặt Trăng. Theo các biện pháp tính niên đại phóng xạ thì anorthosit sắt đã được hình thành từ 4,4 tỷ năm trước[44][45].

Đá bộ magiê và kiềm chủ yếu là đá sâu mafic. Các loại đá đặc trưng gồm dunit, troctolit, gabbro, anorthosit kiềm và hiếm hơn là granit. Trái với bộ anorthosit sắt, các loại đá này đều có tỷ lệ Mg/Fe cao trong các khoáng vật mafic của chúng. Nói chung, các loại đá này là sự xâm nhập vào lớp vỏ cao nguyên đã hình thành từ trước (dù một số ví dụ hiếm hơn có lẽ là sự phun trào dung nham), và chúng đã hình thành từ khoảng 4,4–3,9 tỷ năm trước. Nhiều loại đá trên có sự phổ biến cao của, hay về mặt phát sinh có liên quan tới, thành phần địa hóa học KREEP.

Các biển Mặt Trăng gồm toàn bộ các biển bazan. Tuy tương tự như bazan Trái Đất, chúng chứa nhiều sắt hơn, và hoàn toàn không có chứa các sản phẩm bị biến đổi bởi nước, và chứa nhiều titan[48][49].

Các nhà du hành vũ trụ đã thông báo rằng bụi từ bề mặt kết xuống giống như tuyết và có mùi thuốc súng cháy[50]. Bụi hầu hết được hình thành từ thủy tinh điôxít silic (SiO2), có lẽ được tạo ra từ các thiên thạch đã đâm xuống bề mặt Mặt Trăng. Chúng cũng có chứa canximagiê.

Chuyển động

NASA-Apollo8-Dec24-Earthrise
Trái Đất, nhìn từ Mặt Trăng trong phi vụ Apollo 8, Đêm Giáng Sinh, 1968.
Lunar libration with phase Oct 2007
Trăng không nhìn thấy

Các tham số quỹ đạo

Orbit
Quỹ đạo chuyển động của Mặt Trăng

Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất trên quỹ đạo hình elíp gần tròn ở khoảng cách trung bình 384.403 km với cận điểm 363.104 km, viễn điểm 405.696 km và độ lệch tâm trung bình 0,0554. Giá trị độ lệch tâm này thay đổi từ 0,043 đến 0,072 trong chu kì 8,85 năm. Mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Trái Đất nằm nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời trong khoảng 4°59′ đến 5°18′, với giá trị trung bình 5°9′. Chu kỳ quỹ đạo khoảng 27,321 ngày, kinh độ của điểm nút lên 125,08°, acgumen của cận điểm 318,15°.

Chuyển động biểu kiến

Chuyển động biểu kiến của Mặt Trăng là kết quả tổng hợp chuyển động tương đối của nhiều thiên thể và của người quan sát, trong đó các chuyển động thành phần còn chịu ảnh hưởng nhiễu từ các thiên thể khác trong hệ Mặt Trời và từ tính chất cấu trúc các thiên thể. Mặt Trăng chuyển động biểu kiến theo hướng Đông Nam do chuyển động xoay của Trái Đất. Trên nền trời sao, nó dịch chuyển theo hướng Tây trung bình mỗi ngày 13° do chuyển động quanh Trái Đất và hàng ngày Mặt Trăng tụt lùi sau Mặt Trời 12° do Mặt Trời tiến về hướng Đông khoảng 1° mỗi ngày. Hàng ngày, Mặt Trăng mọc muộn hơn ngày trước đó trung bình 50 phút. Tháng giao hội của nó khoảng 29,53 ngày, dài hơn một chút so với chu kỳ quỹ đạo của Mặt Trăng (27,32 ngày), vì Trái Đất thực hiện chuyển động riêng của mình trên quỹ đạo xung quanh Mặt Trời, nên Mặt Trăng phải mất thêm một khoảng thời gian để trở về vị trí cũ của nó so với Mặt Trời[1].

Các nguyên nhân gây bất ổn định trong quỹ đạo

Nhiễu loạn kỳ sai

Nhiễu loạn kỳ sai là tác động nhiễu loạn nhỏ có chu kì của Mặt Trời đến chuyển động của Mặt Trăng trên quỹ đạo do các vị trí khác nhau của Mặt Trời so với đường củng điểm. Vận tốc góc không đều của Mặt Trăng trên quỹ đạo đã được biết đến từ thời cổ đại. Tác động này đã được nhà thiên văn Hy Lạp Ptolemaeus nhắc đến trong quyển Almagest. Ông cho rằng tác động này với chu kì 31,8 ngày có thể gây nhiễu tối đa 1°16,4' đến nhiễu loạn lớn trong chuyển động của Mặt Trăng.

Nhiễu loạn dao động

Nhiễu loạn dao động là hiện tượng gây nhiễu trong chuyển động của Mặt Trăng do tác động của lực hấp dẫn nhiễu loạn từ Mặt Trời. Hiện tượng này là những biến đổi nhỏ với biên độ 39′ 30″ [51] trong chuyển động của Mặt Trăng, lúc nhanh hơn, lúc chậm hơn so với chuyển động trung bình trên quỹ đạo của mình với chu kì bằng một phần hai chu kì giao hội. Nhiễu quỹ đạo của Mặt Trăng được Tycho Brahe phát hiện và sau đó Isaac Newton giải thích trên cơ sở lý thuyết nhiễu trong trường hấp dẫn.

Đa số các hiệu ứng thủy triều quan sát được trên Trái Đất đều do lực kéo hấp dẫn của Mặt Trăng, Mặt Trời chỉ gây một hiệu ứng nhỏ. Các hiệu ứng thủy triều dẫn khiến khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trăng tăng khoảng 3,8 m mỗi thế kỷ, hay 3,8 cm mỗi năm.[52] Vì hiệu ứng bảo toàn động lượng góc, sự tăng bán trục lớn của Mặt Trăng gắn liền với sự chậm dần tốc độ tự quay của Trái Đất khoảng 0,002 giây mỗi ngày sau mỗi thế kỷ.[53]

Hệ Trái Đất-Mặt Trăng thỉnh thoảng được coi là một hành tinh đôi chứ không phải một hệ hành tinh-vệ tinh. Điều này bởi kích thước đặc biệt lớn của Mặt Trăng so với hành tinh của nó; Mặt Trăng có đường kính bằng một phần tư đường kính Trái Đất và có khối lượng bằng 1/81 khối lượng Trái Đất. Tuy nhiên, định nghĩa này đã bị một số người chỉ trích, bởi khối tâm chung của hệ nằm khoảng 1.700 km bên dưới bề mặt Trái Đất, hay khoảng một phần tư bán kính Trái Đất. Bề mặt Mặt Trăng chưa bằng 1/10 bề mặt Trái Đất, và chỉ bằng khoảng một phần tư diện tích phần đất liền của Trái Đất (hay cỡ diện tích Nga, Canada và Hoa Kỳ cộng lại).

Năm 1997, tiểu hành tinh 3753 Cruithne được khám phá có quỹ đạo hình móng ngựa liên kết với Trái Đất một cách bất thường. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học không coi nó là một Mặt Trăng thứ hai của Trái Đất, và quỹ đạo của nó không ổn định trong thời gian dài.[54] Ba tiểu hành tinh gần Trái Đất khác, (54509) 2000 PH5, (85770) 1998 UP1 và 2002 AA29, nằm trên quỹ đạo tương tự quỹ đạo Cruithne, cũng đã được phát hiện ra.[55]

Speed of light from Earth to Moon
Hình minh họa khoảng thời gian thực của ánh sáng đi từ Trái Đất đến Mặt Trăng hết 1,225 giây, với tỉ lệ tương đối về kích thước. Khoảng cách giữa hệ Trái Đất - Mặt Trăng đến Mặt Trời là 8,28 phút ánh sáng.

Nó là Mặt Trăng lớn nhất trong Hệ Mặt Trời về kích thước tương đối so với hành tinh. (Charon lớn hơn về kích thước so sánh so với hành tinh lùn Diêm vương.) Các vệ tinh tự nhiên bay quanh các hành tinh khác được gọi là "các Mặt Trăng", theo tên Mặt Trăng của Trái Đất.

Thủy triều

Thủy triều trên Trái Đất do lực thủy triều của trường hấp dẫn của Mặt Trăng gây ra và được khuếch đại bởi nhiều hiệu ứng trong các đại dương của Trái Đất. Lực hấp dẫn thủy triều xuất hiện bởi phía Trái Đất hướng về Mặt Trăng (gần nó hơn) bị hút mạnh hơn bởi lực hấp dẫn của Mặt Trăng so với tâm Trái Đất và phía bên kia thì càng thấp hơn nữa. Thủy triều hấp dẫn kéo các đại dương của Trái Đất thành một hình elip với Trái Đất ở trung tâm. Hiệu ứng này tạo nên hai "bướu" nước cao trên Trái Đất; một ở phía gần Mặt Trăng và một ở phía xa. Bởi hai bướu này quay quanh Trái Đất mỗi lần một ngày khi Trái Đất tự quay quanh trục của nó, nước trong đại dương liên tục chạy về hướng hai bướu đang chuyển động. Các hiệu ứng của hai bướu và các dòng hải lưu lớn trên biển đuổi theo chúng được khuếch đại bởi sự tham gia của các hiệu ứng khác; cụ thể là sự kết hợp ma sát của nước tới sự quay của Trái Đất qua các đáy biển, quán tính của chuyển động của nước, các lòng chảo đại dương nông dần lên về phía đất liền, và sự dao động giữa các lòng chảo đại dương khác nhau. Sự khuếch đại hiệu ứng hơi giống kiểu nước đập lên sườn nghiêng của một bồn tắm sau khi có sự nhiễu loạn do thân người gây ra ở phần đáy sâu của bồn.

Sự kết hợp hấp dẫn giữa Mặt Trăng và bướu đại dương gần với Mặt Trăng ảnh hưởng tới quỹ đạo của nó. Trái Đất tự quay trên trục trên cùng hướng, và ở tốc độ nhanh hơn khoảng 27 lần, so với Mặt Trăng quay quanh Trái Đất. Vì thế, sự kết hợp ma sát giữa đáy biển và nước đại dương, cũng như quán tính của nước, kéo đỉnh của bướu thủy triều gần Mặt Trăng hơi tiến hơn về phía trước của đường thẳng tưởng tượng nối trung tâm Trái Đất với Mặt Trăng. Từ góc nhìn Mặt Trăng, trung tâm khối lượng của bướu thủy triều gần Mặt Trăng liên tục chạy trước điểm mà nó đang quay. Tương tự như vậy hiệu ứng ngược lại cũng xảy ra với bướu phía xa; nó lùi lại phía sau đường nối tưởng tượng. Tuy nhiên, nó cách xa 12.756 km và có kết hợp hấp dẫn với Mặt Trăng thấp hơn. Vì thế, Mặt Trăng liên tục bị hút hấp dẫn tiến về phía trước trên quỹ đạo của nó với Trái Đất. Sự kết hợp hấp dẫn này làm giảm động năngđộng lượng góc của sự tự quay của Trái Đất (xem thêm, NgàyGiây nhuận). Trái lại, động lượng góc được tăng thêm cho quỹ đạo của Mặt Trăng, khiến Mặt Trăng bị đưa vào một quỹ đạo xa hơn và dài hơn. Hiệu ứng với bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng khá nhỏ, chỉ 0,10 ppb/năm, nhưng dẫn tới sự tăng khoảng cách đo được hàng năm là 3,82 cm trong khoảng cách Trái Đất-Mặt Trăng.[52] Dần dần, hiệu ứng này trở nên dễ nhận thấy hơn, từ khi các nhà du hành vũ trụ lần đầu tiên đặt chân xuống Mặt Trăng 39 năm về trước, hiện Mặt Trăng đã cách xa chúng ta thêm 1,48 m.

Nhật thực và Nguyệt thực

Solar eclipse 1999 4 NR
Nhật thực năm 1999
LunarEclipse20070303CRH
Nguyệt thực ngày 3 tháng 3 năm 2007

Nhật/Nguyệt thực chỉ có thể xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng cùng nằm trên một đường thẳng. Nhật thực xảy ra gần tuần trăng mới, khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất. Trái lại, nguyệt thực xảy ra gần lúc trăng tròn, khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng.

Vì Mặt Trăng quay quanh Trái Đất với góc nghiêng khoảng 5° so với quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời, các cuộc nhật/nguyệt thực không xảy ra tại mọi tuần trăng mới và trăng tròn. Để có thể xảy ra nhật/nguyệt thực, Mặt Trăng phải ở gần nơi giao cắt của hai mặt phẳng quỹ đạo.[56]

Tính định kỳ và sự tái diễn các lần thực của Mặt Trời bởi Mặt Trăng, và của Mặt Trăng bởi Trái Đất, được miêu tả bởi chu kỳ thiên thực, tái diễn sau xấp xỉ 6.585,3 ngày (18 năm 11 ngày 8 giờ).[57]

Các đường kính góc của Mặt Trăng và Mặt Trời khi quan sát từ Trái Đất chồng lên nhau trong sự biến đổi của chúng, vì thế cả nhật thực toàn phầnnhật thực một phần đều có thể xảy ra.[58] Khi xảy ra nhật thực toàn phần, Mặt Trăng hoàn toàn che lấp đĩa Mặt Trời và hào quang Mặt Trời có thể được nhìn thấy bằng mắt thường từ Trái Đất. Bởi khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất hơi tăng thêm theo thời gian, đường kính góc của Mặt Trăng giảm xuống. Điều này có nghĩa từ hàng trăm triệu năm trước Mặt Trăng có thể luôn che khuất Mặt Trời ở mọi lần nhật thực, vì thế có thể trong quá khứ nhật thực một phần không thể xảy ra. Tương tự, khoảng 600 triệu năm nữa (giả thiết rằng đường kính góc của Mặt Trời không thay đổi), Mặt Trăng không thể che khuất hoàn toàn Mặt Trời nữa và khi ấy chỉ xảy ra nhật thực một phần.[56]

Một hiện tượng liên quan tới nhật/nguyệt thực là sự che khuất. Mặt Trăng liên tục ngăn tầm nhìn bầu trời của chúng ta với một diện tích hình tròn rộng khoảng 0,5 độ. Khi một ngôi sao sáng hay một hành tinh qua phía sau Mặt Trăng thì nó bị che khuất hay không thể quan sát được. Một cuộc nhật thực là một sự che khuất của Mặt Trời. Bởi Mặt Trăng gần với Trái Đất, các cuộc che khuất các ngôi sao riêng biệt không nhìn thấy được ở mọi nơi, cũng không ở cùng thời điểm. Bởi sự tiến động của quỹ đạo Mặt Trăng, mỗi năm các ngôi sao khác nhau sẽ bị che khuất.[59]

Lần nhật thực sắp tới ở Việt Nam sẽ diễn ra vào ngày 26 tháng 12 năm 2019, đây là nhật thực một phần. Cụ thể tại Hà Nội, pha một phần sẽ bắt đầu vào lúc 10 giờ 44 phút sáng, đạt cực đại lúc 12 giờ 24 phút trưa và kết thúc vào 14 giờ 01 phút chiều. Còn lần nguyệt thực tới sẽ là nguyệt thực nửa tối, bắt đầu vào 00 giờ 07 phút và kết thúc vào 4 giờ 12 phút rạng sáng ngày 11 tháng 1 năm 2020.

Thám hiểm

Bước tiến đầu tiên trong việc quan sát Mặt Trăng được thực hiện nhờ sự phát minh kính viễn vọng. Galileo Galilei đã sử dụng tốt công cụ này để quan sát các ngọn núi và hố va chạm trên Mặt Trăng.

Cuộc chạy đua vũ trụ thời Chiến tranh Lạnh giữa Liên XôHoa Kỳ đã dẫn tới sự tập trung chú ý vào Mặt Trăng. Các phi vụ tàu vũ trụ không người lái, kể cả bay ngang qua và va chạm/hạ cánh, đã được thực hiện ngay khi các khả năng phóng tàu của con người cho phép. Chương trình Luna của Liên bang Xô viết đã lần đầu tiên đưa được tàu vũ trụ không người lái tới Mặt Trăng. Vật thể đầu tiên do con người chế tạo thoát được lực hấp dẫn Trái Đất đi tới gần Mặt Trăng là Luna 1, vật thể nhân tạo đầu tiên va chạm xuống bề mặt Mặt Trăng là Luna 2, và những bức ảnh đầu tiên về bề mặt không nhìn thấy được của Mặt Trăng đã được Luna 3 chụp, ba phi vụ này diễn ra năm 1959. Tàu vũ trụ đầu tiên thực hiện thành công hạ cánh nhẹ nhàng xuống Mặt Trăng là Luna 9 và phương tiện không người điều khiển đầu tiên bay quanh quỹ đạo Mặt Trăng là Luna 10, hai phi vụ này diễn ra năm 1966.[1] Các mẫu vật từ Mặt Trăng đã được các phi vụ Luna (Luna 16, 20, và 24) và các phi vụ Apollo 11 tới 17 đưa về Trái Đất (ngoại trừ Apollo 13, đã phải hủy bỏ kế hoạch hạ cánh).

Những bước chân đầu tiên của con người trên Mặt Trăng năm 1969 được coi là đỉnh cao của cuộc chạy đua vũ trụ.[60] Neil Armstrong trở thành người đầu tiên đi bộ trên bề mặt Mặt Trăng với tư cách chỉ huy phi vụ Apollo 11 của Hoa Kỳ lúc 02:56 UTC ngày 21 tháng 7 năm 1969. Các cuộc hạ cánh xuống Mặt Trăng và quay trở về Trái Đất đã được thực hiện nhờ các tiến bộ kỹ thuật to lớn, trong các lĩnh vực như tiêu mòn hóa học và kỹ thuật tái thâm nhập khí quyển hồi đầu thập niên 1960.

Các gói phương tiện kỹ thuật đã được đặt trên bề mặt Mặt Trăng trong mọi phi vụ Apollo. Các trạm ALSEP (Gói thí nghiệm bề mặt Mặt Trăng Apollo) có tuổi thọ sử dụng dài đã được đặt tại các địa điểm hạ cánh của Apollo 12, 14, 15, 16, và 17, trong khi đó các trạm tạm thời được gọi là EASEP (Gói kỹ thuật khoa học Apollo ban đầu) đã được đặt khi thực hiện phi vụ Apollo 11. Các trạm ALSEP có các thiết bị như máy thăm dò dòng, máy đo địa chấn, từ kế và các thiết bị phản hồi. Việc truyền dữ liệu về Trái Đất đã kết thúc ngày 30 tháng 9 năm 1977 vì các lý do tài chính.[61][62] Bởi các thiết bị phản hồi laser Mặt Trăng (LLR) là các thiết bị động nên chúng vẫn còn được sử dụng. Việc chiếu tia laser lên các trạm LLR vẫn được thực hiện hàng ngày từ các trạm ở Trái Đất với độ chính xác vài centimét, và dữ liệu thu được dùng để tính toán kích thước lõi Mặt Trăng.[63]

Cho tới nay, Eugene Cernan, thành viên của phi vụ Apollo 17, là người cuối cùng rời bề mặt Mặt Trăng, vào ngày 14 tháng 12 năm 1972 và từ đó chưa từng có ai đặt chân lên đây.

Aldrin Apollo 11
Nhà du hành vũ trụ Buzz Aldrin, ảnh do Neil Armstrong chụp trong chuyến hạ cánh đầu tiên xuống Mặt Trăng ngày 20 tháng 7 năm 1969.

Từ giữa thập niên 1960 tới giữa thập niên 1970, 65 vật thể nhân tạo đã bay tới Mặt Trăng (cả có và không có người điều khiển, chỉ riêng trong năm 1971 đã có 10 vụ), lần cuối là của Luna 24 năm 1976. Chỉ 18 phi vụ trong số đó là những cuộc hạ cánh xuống Mặt Trăng có điều khiển, 9 phi vụ hoàn thành cuộc du hành vòng quanh từ Trái Đất và quay trở về với các mẫu đá Mặt Trăng. Liên Xô sau đó đã đặt trọng tâm chú ý vào Sao Kim và các trạm vũ trụ, còn Hoa Kỳ tập trung vào Sao Hỏa và các hành tinh phía ngoài. Năm 1990, tàu vũ trụ Hiten của Nhật Bản đã bay trên quỹ đạo quanh Mặt Trăng, khiến nước này trở thành quốc gia thứ ba đưa được tàu vũ trụ vào quỹ đạo Mặt Trăng. Tàu vũ trụ này thả một tàu thăm dò nhỏ, Hagormo, vào quỹ đạo Mặt Trăng, nhưng thiết bị truyền dữ liệu bị hỏng nên các sứ mệnh khoa học sau đó đã không thể thực hiện.

Năm 1994, cuối cùng Hoa Kỳ cũng quay lại với Mặt Trăng, tuy chỉ bằng robot, tàu vũ trụ Clementine. Phi vụ này đã thực hiện được việc lập bản đồ địa hình gần toàn bộ của Mặt Trăng lần đầu tiên, và các hình ảnh đa phổ đầu tiên về bề mặt Mặt Trăng. Tiếp sau đó là phi vụ Lunar Prospector năm 1998. Quang phổ kế nơtron trên Lunar Prospector cho thấy sự hiện diện với số lượng lớn của hiđrô tại các vùng cực của Mặt Trăng, dường như được gây ra do sự hiện diện của băng ở vài mét bên trên tầng regolith bên trong những hố va chạm không bao giờ được chiếu sáng. Tàu vũ trụ Smart 1 của châu Âu được phóng đi ngày 27 tháng 9 năm 2003 và ở trên quỹ đạo Mặt Trăng từ ngày 15 tháng 11 năm 2004 đến ngày 3 tháng 9 năm 2006.

Ngày 14 tháng 1 năm 2004, Tổng thống Hoa Kỳ George W. Bush đã kêu gọi một kế hoạch thực hiện các phi vụ có người điều khiển tới Mặt Trăng vào năm 2020 (xem Viễn cảnh Thám hiểm Mặt Trăng).[64] NASA hiện có kế hoạch xây dựng một tiền trạm thường trực tại một trong các cực Mặt Trăng.[65] Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đã đưa ra các kế hoạch đầy tham vọng nhằm thám hiểm Mặt Trăng và đã bắt đầu Chương trình Thường Nga để thực hiện mục tiêu này, họ đã phóng thành công tàu vũ trụ đầu tiên, Thường Nga-1, ngày 24 tháng 10 năm 2007.[66]

Phi vụ thám hiểm Mặt Trăng đầu tiên của Ấn Độ, Chandrayaan I, đã quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trăng vào ngày 8 tháng 11 năm 2008 cho đến khi mất liên lạc với con tàu vào ngày 27 tháng 8 năm 2009. Con tàu này đã gửi về bản đồ bề mặt Mặt Trăng độ phân giải cao về thành phần hóa học, ảnh chụp địa chất và khoáng vật, từ đó xác nhận sự có mặt của phân tử nước trong đất Mặt Trăng.[67] Cơ quan nghiên cứu không gian Ấn Độ có kế hoạch phóng tàu Chandrayaan II vào năm 2013, nó sẽ mang theo một rô bốt tự hành của Nga đổ bộ lên Mặt Trăng.[68][69] Hai tàu Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) và LCROSS chứa khối va chạm được phóng lên đồng thời và chúng đã đi vào quỹ đạo quanh Mặt Trăng ngày 18 tháng 6 năm 2009; LCROSS đã hoàn thành phi vụ của nó khi con tàu thả khối va chạm và thực hiện quan sát sự kiện va chạm xảy ra ở hố Cabeus vào ngày 9 tháng 10 năm 2009,[70] trong khi LRO hiện tại vẫn đang hoạt động, và gửi về trung tâm điều khiển các bức ảnh có độ phân giải cao.

Giải Lunar X của Google, được thông báo ngày 13 tháng 9 năm 2007, hy vọng khuyến khích việc thám hiểm Mặt Trăng do tư nhân tài trợ. Quỹ X Prize sẽ trao cho bất kỳ ai 20 triệu dollar Mỹ nếu họ cho hạ cánh thành công một thiết bị robot xuống Mặt Trăng và đạt được một số tiêu chí do họ quy định.

Ngày 14 tháng 9 năm 2007 Cơ quan Thám hiểm Không gian Nhật Bản đã phóng SELENE một tàu vũ trụ quỹ đạo Mặt Trăng được trang bị một camera có độ phân giải cao và hai vệ tinh nhỏ. Phi vụ này được chờ đợi kéo dài trong một năm.[71]

Tàu Kaguya của Nhật Bản phóng lên năm 2007 đã tìm thấy Uranium trên Mặt Trăng bằng máy phân tích quang phổ tia gamma. Mặt Trăng hứa hẹn sẽ là nguồn cung cấp Uranium dồi dào cho Trái Đất.

Sự hiểu biết của con người

Hevelius Map of the Moon 1647
Bản đồ Mặt Trăng do Johannes Hevelius (1647) vẽ

Mặt Trăng đã là chủ đề của nhiều tác phẩm văn học nghệ thuật và là nguồn cảm hứng của rất nhiều công trình khác. Nó là một trong những môn nghệ thuật thị giác, nghệ thuật biểu diễn, thơ, văn và nhiều môn nghệ thuật khác. Một bức tranh khắc đá có niên đại từ 5.000 năm trước tại Knowth, Ireland có thể thể hiện Mặt Trăng, đây cũng có thể là bức vẽ Mặt Trăng sớm nhất từng được phát hiện.[72] Trong nhiều nền văn hóa tiền sử và cổ đại, Mặt Trăng từng được cho là một nữ thần hay các hiện tượng siêu nhiên khác, và những quan điểm chiêm tinh học về Mặt Trăng vẫn còn được truyền đạt đến ngày nay.

Một trong số những giải thích khoa học đầu tiên của thế giới phương Tây về Mặt Trăng là của nhà triết học Hy Lạp Anaxagoras (năm 428 trước Công Nguyên), ông suy luận rằng cả Mặt Trời và Mặt Trăng đều là các thiên thể hình cầu lớn bằng đá, và rằng Mặt Trăng phản chiếu ánh sáng của Mặt Trời. Quan điểm vô thần của ông về các bầu trời là một trong những nguyên nhân khiến ông bị bắt giam và cuối cùng bị trục xuất.[73]

Theo miêu tả vũ trụ của Aristotle (384–322 trước Công Nguyên), Mặt Trăng là biên giới giữa các bầu trời của các nguyên tố có thể biến đổi (đất, nước, không khí và lửa), và các ngôi sao bất diệt của ête. Sự phân chia này đã là một phần của vật lý học trong nhiều thế kỷ sau đó.[74]

Moon and red blue haze
Mặt Trăng tương phản với Vành đai Venus

Ở thời Chiến quốc tại Trung Quốc, nhà thiên văn học Thạch Thân (thế kỷ IV trước Công Nguyên) đã đưa ra những lý luận để phán đoán nhật thực và nguyệt thực dựa trên các vị trí tương quan của Mặt Trời và Mặt Trăng.[75] Dù người Trung Quốc ở thời Hán (202 TCN–202) tin rằng Mặt Trăng là nguồn năng lượng tương đương khí, lý thuyết 'ảnh hưởng bức xạ' của họ công nhận rằng ánh sáng của Mặt Trăng chỉ đơn giản là sự phản chiếu của Mặt Trời (đã được Anaxagoras đề cập ở trên).[76] Điều này được các nhà tư tưởng chủ đạo như Kinh Phòng (78–37 trước Công Nguyên) và Trương Hành (78–139) ủng hộ, những cũng bị nhà triết học có tầm ảnh hưởng là Vương Sung (27–97) phản đối.[76] Kinh Phòng đã lưu ý tới hình cầu của Mặt Trăng trong khi Trương Hành đã miêu tả chính xác về nhật thực và nguyệt thực.[76][77] Những điều quả quyết đó được Thẩm Quát (1031–1095) thời nhà Tống (960–1279) ủng hộ, ông đã tạo ra một biểu tượng giải thích thời kỳ trăng khuyết và trăng tròn tương tự như một quả bóng tròn bạc tròn phản chiếu, mà khi được phủ bột trắng và nhìn từ phía bên, sẽ có hình lưỡi liềm.[78] Ông cũng lưu ý rằng lý do Mặt Trời và Mặt Trăng không che khuất nhau mỗi lần trùng vị trí bởi có một lượng xiên nhỏ trong đường quỹ đạo của chúng.[78]

Tới thời Trung cổ, trước khi kính viễn vọng được phát minh, ngày càng có nhiều người công nhận Mặt Trăng là hình cầu, dù rằng họ vẫn tin nó "hoàn toàn nhẵn".[79] Năm 1609, Galileo Galilei vẽ một trong những hình vẽ qua kính thiên văn đầu tiên về Mặt Trăng trong cuốn sách Sidereus Nuncius của ông và ghi chú rằng nó không nhẵn mà có các ngọn núi và các hố va chạm. Sau này ở thế kỷ XVII, Giovanni Battista Riccioli và Francesco Maria Grimaldi đã vẽ một bản đồ Mặt Trăng và đặt tên cho nhiều hố va chạm, những tên này vẫn được giữ đến ngày nay.

Le Voyage dans la lune
Hình từ bộ phim câm Le Voyage dans la Lune (1902) (Cuộc du hành đến Mặt Trăng) của Georges Méliès

Trên các tấm bản đồ, những phần tối trên bề mặt Mặt Trăng được gọi là maria (các biển), và những phần sáng được gọi là terrae (lục địa). Khả năng Mặt Trăng có một số loại thực vật và có người Mặt Trăng sinh sống đã được xem xét một cách nghiêm túc bởi một số nhà thiên văn học nổi tiếng, thậm chí ở ngay những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XIX. Sự tương phản giữa phần cao nguyên sáng và biển tối tạo nên những mô hình được các nền văn hóa khác nhau coi là những người trên Mặt Trăng, thỏ và trâu, cùng nhiều hình tượng khác.

Năm 1835, Trò lừa vĩ đại về Mặt Trăng khiến một số người nghĩ rằng có một số loại động vật kỳ lạ đang sống trên Mặt Trăng.[80] Tuy nhiên, hầu như cùng lúc đó (trong giai đoạn 1834–1836), Wilhelm Beer và Johann Heinrich Mädler đã xuất bản cuốn bản đồ bốn tập Mappa Selenographica và cuốn sách Der Mond năm 1837, đưa ra kết luận rõ ràng rằng Mặt Trăng không có nước cũng như không có khí quyển một cách đáng kể.

Phía không nhìn thấy được của Mặt Trăng hoàn toàn không được biết tới cho tới khi tàu vũ trụ Luna 3 được phóng đi năm 1959, và đã được Chương trình Lunar Orbiter vẽ bản đồ bao quát trong thập niên 1960.

Tình trạng pháp luật

Dù nhiều lá cờ của Liên Xô đã được Luna 2 thả xuống Mặt Trăng năm 1959 cũng như trong các phi vụ hạ cánh sau đó, và những lá cờ Hoa Kỳ cũng đã được cắm mang tính biểu tượng xuống Mặt Trăng, không quốc gia nào hiện tuyên bố quyền sở hữu với bất kỳ phần bề mặt nào của Mặt Trăng. Nga và Hoa Kỳ là các bên trong Hiệp ước Vũ trụ, đặt Mặt Trăng dưới cùng quyền tài phán như vùng biển quốc tế (tiếng Latin: res communis). Hiệp ước này cũng giới hạn việc sử dụng Mặt Trăng vào các mục đích hòa bình, cấm đặt các căn cứ quân sự và vũ khí hủy diệt hàng loạt (gồm cả vũ khí hạt nhân).[81]

Một hiệp ước thứ hai, Hiệp ước Mặt Trăng, đã được đề xuất nhằm hạn chế việc khai thác các nguồn tài nguyên trên Mặt Trăng bởi bất kỳ một quốc gia riêng biệt nào, nhưng nó vẫn chưa được bất kỳ quốc gia nào có khả năng lên Mặt Trăng ký kết. Nhiều cá nhân đã đưa ra những tuyên bố sở hữu một phần hay toàn bộ Mặt Trăng, dù không một tuyên bố nào trong số đó được coi là đáng tin cậy.[82]

Mặt Trăng trong văn hóa

Máni and Sól by Lorenz Frølich
Các thần Máni (trái) và Sól (phải), hình tượng con người của Mặt Trăng và Mặt Trời trong thần thoại Bắc Âu, bức tranh do họa sĩ Lorenz Frølich vẽ năm 1895.

Nhờ các pha đều đặn của Mặt Trăng khiến nó trở thành một đồng hồ tự nhiên rất thuận tiện, và chu kỳ nó tròn dần và khuyết dần đã trở thành cơ sở cho nhiều lịch cổ. Một mảnh xương đại bàng trên đó có khắc các ký tự tìm thấy gần làng Le Placard ở Pháp có niên đại khoảng 13.000 năm trước, được cho rằng là các dấu hiệu tượng trưng cho các pha Mặt Trăng.[83] Chu kỳ Mặt Trăng xấp xỉ 30 ngày (gần một tháng). Từ month trong tiếng Anh và các từ cùng gốc khác trong các ngôn ngữ Giéc-manh có chung gốc từ ngôn ngữ tiền-Giéc manh *mǣnṓth-, nó được liên hệ với từ *mǣnōn trong ngôn ngữ tiền-Giéc manh, ám chỉ cho lịch Mặt Trăng được sử dụng trong các dân tộc Giec-manh (lịch Giec-manh) hơn là cho lịch Mặt Trời.[84] Cùng nguồn gốc trong ngữ hệ Ấn-Âumoon đã dẫn đến sự phát triển của các từ Latin measure and menstrual, những từ phản ánh tầm quan trọng của Mặt Trăng trong nhiều nền văn hóa cổ trong việc xác định thời gian (xem từ Latin mensis và ngôn ngữ Hy Lạp cổ đại μήνας (mēnas), có nghĩa là "month").[85][86]

Moonstar
Trăng lưỡi liềm và ngôi sao xuất hiện trong một số lá cờ, như Thổ Nhĩ KỳPakistan.

Mặt Trăng đã trở thành chủ đề chính trong nhiều tác phẩm văn học và nghệ thuật và cảm hứng cho vô số những thứ khác. Nó là mộtip trong nghệ thuật thị giác, nghệ thuật trình diễn, thơ, văn xuôiâm nhạc. Một phiến đá khắc 5.000 năm tuổi ở Knowth, Ai Len, có thể tượng trưng cho Mặt Trăng và có lẽ là tác phẩm cổ xưa nhất từng được khám phá.[87] Trong nhiều nền văn hóa tiền sử và cổ đại, Mặt Trăng được nhân cách hóa thành thần Mặt Trăng hay những hiện tượng siêu nhiên khác, và quan điểm chiêm tinh học vẫn còn ảnh hưởng đến ngày nay. Sự tương phản giữa các cao nguyên sáng và biển tối trên bề mặt của Mặt Trăng tạo ra những hình tượng khác nhau trong các nền văn hóa như chú Cuội, thỏ Mặt Trăng và trâu, cùng với những hình tượng khác. Mặt Trăng từ lâu đã được một số người gắn với bệnh điên và sự phi lý; các từ lunacy (điên rồ) và loony (người điên) có nguồn gốc từ tiếng Latin cho tên gọi của Mặt Trăng, Luna. Những nhà triết học như AristotlePliny the Elder lập luận là khi trăng tròn sẽ tác động đến thần kinh của những cá nhân nhạy cảm, dễ bị tổn thương, họ tin là não người, phần lớn chứa nước, phải bị ảnh hưởng bởi Mặt Trăng và sức mạnh của nó lên thủy triều, nhưng nó lại quá yếu để ảnh hưởng đến một cá nhân.[88] Thậm chí ngày nay, nhiều người cho rằng có nhiều người phải nhập viện tâm thần, tai nạn giao thông, giết người hoặc tự tử tăng lên trong thời gian trăng tròn, mặc dù không có bằng chứng nào ủng hộ cho điều này.[88]

Xem thêm

  • 3753 Cruithne
  • Mặt Trăng xanh
  • Thực dân ngoài Trái Đất
  • Giải Lunar X của Google
  • Late Heavy Bombardment
  • Danh sách các vật thể nhân tạo trên Mặt Trăng
  • Danh sách hố va chạm trên Mặt Trăng
  • Danh sách các đặc điểm trên Mặt Trăng
  • Danh sách biển trên Mặt Trăng
  • Danh sách núi trên Mặt Trăng
  • Danh sách thung lũng trên Mặt Trăng
  • Danh sách các nhà du hành vũ trụ chương trình Apollo (gồm cả danh sách những người đã đặt chân lên Mặt Trăng)
  • Thang máy vũ trụ Mặt Trăng
  • Tháng
  • Mặt Trăng trong nghệ thuật và văn học
  • Khoa nghiên cứu Mặt Trăng
  • Phong hóa vũ trụ

Tham khảo

Chú thích

  1. ^ a ă â b c d đ Spudis, P.D. (2004). “Moon”. World Book Online Reference Center, NASA. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  2. ^ “Mặt Trăng là nơi lạnh nhất trong hệ Mặt Trời” (Thông cáo báo chí). Thu Trang (Theo SD), báo Khoa học & Phát triển. Ngày 4 tháng 10 năm 2009. Bản gốc lưu trữ ngày 21 tháng 4 năm 2013. Truy cập ngày 26 tháng 1 năm 2016.
  3. ^ And the Solar System's Coldest Spot Is... By Richard A. KerrSep. 17, 2009, 12:00 AM
  4. ^ “Spelling of Names of Astronomical Objects”. Hiệp hội Thiên văn Quốc tế. Truy cập ngày 10 tháng 1 năm 2008.
  5. ^ a ă Harper, D. (tháng 11 năm 2001). “Moon”. Online Etymology Dictionary. Truy cập ngày 5 tháng 2 năm 2008.
  6. ^ Alexander, M. E. (1973). “The Weak Friction Approximation and Tidal Evolution in Close Binary Systems”. Astrophysics and Space Science 23: 459–508. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  7. ^ Does the Moon rotate?
  8. ^ Gillis, J.J.; Spudis, P.D. (1996). “The Composition and Geologic Setting of Lunar Far Side Maria”. Lunar and Planetary Science 27: 413–404. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  9. ^ a ă â b Shearer, C.; et al. (2006). “Thermal and magmatic evolution of the Moon”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60: 365–518.
  10. ^ Taylor, G.J. (ngày 31 tháng 8 năm 2000). “A New Moon for the Twenty-First Century”. Viện địa vật lý và khoa học hành tinh Hawaii. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  11. ^ Head, L.W.J.W. (2003). “Lunar Gruithuisen and Mairan domes: Rheology and mode of emplacement”. Journal of Geophysical Research 108. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  12. ^ Kiefer, W. (ngày 3 tháng 10 năm 2000). “Lunar Orbiter: Impact Basin Geology”. Lunar and Planetary Institute. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  13. ^ Munsell, K. (ngày 4 tháng 12 năm 2006). “Majestic Mountains”. Solar System Exploration. NASA. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  14. ^ a ă Martel, L. (ngày 4 tháng 6 năm 2003). “The Moon's Dark, Icy Poles”. Viện địa vật lý và khoa học hành tinh Hawaii. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  15. ^ Melosh, H. J. (1989). Impact cratering: A geologic process. Nhà in Đại học Oxford.
  16. ^ Taylor, G.J. (ngày 17 tháng 7 năm 1998). “The biggest hole in the Solar System”. Viện địa vật lý và khoa học hành tinh Hawaii. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  17. ^ Heiken, G.; Vaniman, D.; French, B. (eds.) (1991). Lunar Sourcebook, a user's guide to the Moon. New York: Nhà in Đại học Cambridge. tr. 736.
  18. ^ Rasmussen, K.L.; Warren, P.H. (1985). “Megaregolith thickness, heat flow, and the bulk composition of the moon”. Nature 313: 121–124. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  19. ^ “Lunar Polar Composites”. Lunar and Planetary Institute. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  20. ^ “Eureka! Ice found at lunar poles”. Lunar Prospector (NASA). Ngày 31 tháng 8 năm 2001. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  21. ^ Spudis, P. (ngày 6 tháng 11 năm 2006). “Ice on the Moon”. The Space Review. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  22. ^ Saal, Alberto E.; Hauri, Erik H.; Cascio, Mauro L.; van Orman, James A.; Rutherford, Malcolm C.; Cooper, Reid F. (2008). “Volatile content of lunar volcanic glasses and the presence of water in the Moon's interior”. Nature 454 (7201): 192–195. PMID 18615079. doi:10.1038/nature07047.
  23. ^ Pieters, C. M.; Goswami, J. N.; Clark, R. N.; Annadurai, M.; Boardman, J.; Buratti, B.; Combe, J.-P.; Dyar, M. D.; Green, R.; Head, J. W.; Hibbitts, C.; Hicks, M.; Isaacson, P.; Klima, R.; Kramer, G.; Kumar, S.; Livo, E.; Lundeen, S.; Malaret, E.; McCord, T.; Mustard, J.; Nettles, J.; Petro, N.; Runyon, C.; Staid, M.; Sunshine, J.; Taylor, L. A.; Tompkins, S.; Varanasi, P. (2009). “Character and Spatial Distribution of OH/H2O on the Surface of the Moon Seen by M3 on Chandrayaan-1”. Science 326 (5952): 568. PMID 19779151. doi:10.1126/science.1178658.
  24. ^ Lakdawalla, Emily (ngày 13 tháng 11 năm 2009). “LCROSS team: "Yes, we found water!". The Planetary Society. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010.
  25. ^ Colaprete, A.; Ennico, K.; Wooden, D.; Shirley, M.; Heldmann, J.; Marshall, W.; Sollitt, L.; Asphaug, E.; Korycansky, D.; Schultz, P.; Hermalyn, B.; Galal, K.; Bart, G. D.; Goldstein, D.; Summy, D. (March 1–5, 2010). “Water and More: An Overview of LCROSS Impact Results”. 41st Lunar and Planetary Science Conference (1533): 2335.
  26. ^ a ă Lucey, P.; et al. (2006). “Understanding the lunar surface and space-Moon interactions”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60: 83–219.
  27. ^ a ă â b c Wieczorek, M.; et al. (2006). “The constitution and structure of the lunar interior”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60: 221–364. doi:10.2138/rmg.2006.60.3.
  28. ^ Williams, J.G.; Turyshev, S.G.; Boggs, D.H.; Ratcliff, J.T. (2006). “Lunar laser ranging science: Gravitational physics and lunar interior and geodesy”. Advances in Space Research 37 (1): 6771. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  29. ^ “Doppler Gravity Experiment Results”. Lunar Prospector (NASA). Ngày 31 tháng 8 năm 2001. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  30. ^ Muller, P.; Sjogren, W. (1968). “Masons: lunar mass concentrations”. Science 161: 680–684.
  31. ^ Konopliv, A.; Asmar S.; Carranza E.; Sjogren W.; Yuan D. (2001). “Recent gravity models as a result of the Lunar Prospector mission”. Icarus 50: 1–18.
  32. ^ “Magnetometer / Electron Reflectometer Results”. Lunar Prospector (NASA). 2001. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  33. ^ Hood, L.L.; Huang, Z. (1991). “Formation of magnetic anomalies antipodal to lunar impact basins: Two-dimensional model calculations”. J. Geophys. Res. 96: 9837–9846.
  34. ^ Globus, Ruth (2002). “Impact Upon Lunar Atmosphere”. Truy cập ngày 29 tháng 8 năm 2007.
  35. ^ P. Lucey và đồng nghiệp (2006). “Understanding the lunar surface and space-Moon interactions”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60 (1): 83–219. doi:10.2138/rmg.2006.60.2.
  36. ^ Lawson, S.; Feldman, W.; Lawrence, D.; Moore, K.; Elphic, R.; Belian, R. (2005). “Recent outgassing from the lunar surface: the Lunar Prospector alpha particle spectrometer”. J. Geophys. Res. 110: 1029.
  37. ^ Stern, S.A. (1999). “The Lunar atmosphere: History, status, current problems, and context”. Rev. Geophys. 37: 453–491.
  38. ^ Artemis Project: Lunar Surface Temperatures
  39. ^ Kleine, T.; Palme H.; Mezger K.; Halliday A.N. (2005). “Hf–W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon”. Science 310 (5754): 1671–1674. doi:10.1126/science.1118842.
  40. ^ Binder, A.B. (1974). “On the origin of the moon by rotational fission”. The Moon 11 (2): 53–76. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  41. ^ Mitler, H.E. (1975). “Formation of an iron-poor moon by partial capture, or: Yet another exotic theory of lunar origin”. Icarus 24: 256–268. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  42. ^ Stevenson, D.J. (1987). “Origin of the moon – The collision hypothesis”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 15: 271–315. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  43. ^ Canup, R.; Asphaug, E. (2001). “Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation”. Nature 412: 708–712.
  44. ^ a ă Papike, J.; Ryder, G.; Shearer, C. (1998). “Lunar Samples”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 36: 5.1–5.234.
  45. ^ a ă Hiesinger, H.; Head, J.W.; Wolf, U.; Jaumanm, R.; Neukum, G. (2003). “Ages and stratigraphy of mare basalts in Oceanus Procellarum, Mare Numbium, Mare Cognitum, and Mare Insularum”. J. Geophys. Res. 108: 1029.
  46. ^ Taylor, G.J. (ngày 8 tháng 11 năm 2006). “Recent Gas Escape from the Moon”. Viện địa vật lý và khoa học hành tinh Hawaii. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  47. ^ Schultz, P.H.; Staid, M.I.; Pieters, C.M. (2006). “Lunar activity from recent gas release”. Nature 444: 184–186.
  48. ^ Norman, M. (ngày 21 tháng 4 năm 2004). “The Oldest Moon Rocks”. Viện địa vật lý và khoa học hành tinh Hawaii. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  49. ^ Varricchio, L. (2006). Inconstant Moon. Xlibris Books. ISBN 1-59926-393-9.
  50. ^ The Mysterious Smell of Moondust Mùi của bụi Mặt Trăng. NASA
  51. ^ Encyklopédia astronómie (nghĩa tiếng Việt: Từ điển thiên văn học), nhiều tác giả, xuất bản năm 1987, trang 634.
  52. ^ a ă “Apollo Laser Ranging Experiments Yield Results”. NASA. Ngày 11 tháng 7 năm 2005. Truy cập ngày 30 tháng 5 năm 2007.
  53. ^ Ray, R. (ngày 15 tháng 5 năm 2001). “Ocean Tides and the Earth's Rotation”. IERS Special Bureau for Tides. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  54. ^ Vampew, A. “No, it's not our "second" moon!!!”. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  55. ^ Morais, M.H.M.; Morbidelli, A. (2002). “The Population of Near-Earth Asteroids in Coorbital Motion with the Earth”. Icarus 160: 1–9. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  56. ^ a ă Thieman, J. (ngày 2 tháng 5 năm 2006). “Eclipse 99, Frequently Asked Questions”. NASA. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007. Đã định rõ hơn một tham số trong author-name-list parameters (trợ giúp)
  57. ^ Espenak, F. “Saros Cycle”. NASA. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  58. ^ Espenak, F (2000). “Solar Eclipses for Beginners”. MrEclipse. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  59. ^ “Total Lunar Occultations”. Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia New Zealand. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  60. ^ Coren, M (ngày 26 tháng 7 năm 2004). 'Giant leap' opens world of possibility”. CNN.com. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  61. ^ “NASA news release 77-47 page 242” (PDF) (Thông cáo báo chí). Ngày 1 tháng 9 năm 1977. Truy cập ngày 29 tháng 8 năm 2007.
  62. ^ Appleton, James; Charles Radley, John Deans, Simon Harvey, Paul Burt, Michael Haxell, Roy Adams, N Spooner và Wayne Brieske (1977). “OASI Newsletters Archive”. NASA Turns A Deaf Ear To The Moon. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 8 năm 2009. Truy cập ngày 29 tháng 8 năm 2007.
  63. ^ Dickey, J.; và ctv. (1994). “Lunar laser ranging: a continuing legacy of the Apollo program”. Science 265: 482–490. doi:10.1126/science.265.5171.482.
  64. ^ “President Bush Offers New Vision For NASA” (Thông cáo báo chí). NASA. Ngày 14 tháng 12 năm 2004. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  65. ^ “NASA Unveils Global Exploration Strategy and Lunar Architecture” (Thông cáo báo chí). NASA. Ngày 4 tháng 12 năm 2006. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  66. ^ "嫦娥一号"发射时间确定 但未到公布时机”. Tân Hoa Online. Ngày 7 tháng 7 năm 2007. Truy cập ngày 12 tháng 7 năm 2007.
  67. ^ “Mission Sequence”. Indian Space Research Organisation. Ngày 17 tháng 11 năm 2008. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010.
  68. ^ “Indian Space Research Organisation: Future Program”. Indian Space Research Organisation. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010.
  69. ^ “India and Russia Sign an Agreement on Chandrayaan-2”. Indian Space Research Organisation. Ngày 14 tháng 11 năm 2007. Bản gốc lưu trữ ngày 17 tháng 12 năm 2007. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010.
  70. ^ “Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS): Strategy & Astronomer Observation Campaign”. NASA. Tháng 10 năm 2009. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010.
  71. ^ Rita O'Connor (1 tháng 10 năm 2007). “Japan Embarks on the Largest Moon Mission Since Apollo” (bằng tiếng Anh). The Epoch Times. Truy cập ngày 26 tháng 1 năm 2016. The mission, which launched from the Tanegashima space centre on the 14th of September, utilised a lunar orbiter explorer named Selene, short for selenological and engineering explorer.
  72. ^ “Carved and Drawn Prehistoric Maps of the Cosmos”. Space Today Online. 2006. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  73. ^ O'Connor, J.J. (tháng 2 năm 1999). “Anaxagoras of Clazomenae”. Đại học St Andrews. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007. Đã định rõ hơn một tham số trong author-name-list parameters (trợ giúp)
  74. ^ Lewis, C.S. (1964). The Discarded Image. Cambridge: Nhà in Đại học Cambridge. tr. 108. ISBN 978-0-521-47735-2.
  75. ^ Needham Joseph. (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and Earth. Taipei: Caves Books, Ltd. Page 411.
  76. ^ a ă â Needham, Joseph. (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and Earth. Đài Bắc: Caves Books Ltd. Trang 413–414.
  77. ^ Needham Joseph. (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and Earth. Đài Bắc: Caves Books Ltd. Trang 227.
  78. ^ a ă Needham Joseph. (1986). Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and Earth. Đài Bắc: Caves Books Ltd. Trang 415–416.
  79. ^ Van Helden, A. (1995). “The Moon”. Galileo Project. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  80. ^ Boese, A. (2002). “The Great Moon Hoax of 1835”. Museum of Hoaxes. Bản gốc lưu trữ ngày 27 tháng 2 năm 2001. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  81. ^ “International Space Law”. United Nations Office for Outer Space Affairs. 2006. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  82. ^ theregister.co.uk "NASA crushes lunar real estate industry"
  83. ^ Duncan, David Ewing (1998). The Calendar. Fourth Estate Ltd. tr. 10–11. ISBN 9781857027211.
  84. ^ For etymology, see Barnhart, Robert K. (1995). The Barnhart Concise Dictionary of Etymology. Harper Collins. tr. 487. ISBN 0-06-270084-7. For the lunar calendar of the Germanic peoples, see Birley, A. R. (Trans.) (1999). Agricola and Germany. Oxford World's Classics. USA: Oxford. tr. 108. ISBN 978-0-19-283300-6.
  85. ^ Smith, William George (1849). Dictionary of Greek and Roman Biography and Mythology: Oarses-Zygia 3. J. Walton. tr. 768. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2010.
  86. ^ Estienne, Henri (1846). Thesaurus graecae linguae 5. Didot. tr. 1001. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2010.
  87. ^ “Carved and Drawn Prehistoric Maps of the Cosmos”. Space Today Online. 2006. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  88. ^ a ă Lilienfeld, Scott O.; Arkowitz, Hal (2009). “Lunacy and the Full Moon”. Scientific American. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2010. Lỗi chú thích: Thẻ <ref> không hợp lệ: tên “sciam” được định rõ nhiều lần, mỗi lần có nội dung khác

Thư mục

  • Bussey, B.; Spudis P.D. (2004). The Clementine Atlas of the Moon. Nhà in Đại học Cambridge. ISBN 0-521-81528-2.
  • Jolliff, B.; Wieczorek M.; Shearer C.; Neal C. (chủ biên) (2006). “New views of the Moon”. Rev. Mineral. Geochem. (Chantilly, Virginia: Min. Soc. Amer.) 60: 721. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  • Mackenzie, Dana (2003). The Big Splat, or How Our Moon Came to Be. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
  • Moore P. (2001). On the Moon. Tucson, Arizona: Sterling Publishing Co. ISBN 0-304-35469-4.
  • Spudis, P.D. (1996). The Once and Future Moon. Nhà in Viện Smithsonian. ISBN 1-56098-634-4.
  • Taylor, S.R. (1992). Solar system evolution. Nhà in Đại học Cambridge. tr. 307.
  • Wilhelms, D.E. (1987). “Geologic History of the Moon”. U.S. Geological Survey Professional paper 1348. Truy cập ngày 12 tháng 4 năm 2007.
  • Wilhelms, D.E. (1993). To a Rocky Moon: A Geologist's History of Lunar Exploration. Tucson, Arizona: Nhà in Đại học Arizona.

Liên kết ngoài

Hình ảnh và bản đồ
Thám hiểm
Các tuần trăng
Khác
Các nguồn bản đồ
Europa (vệ tinh)

Europa (phiên âm /jʊˈroʊpə/ yew-ROE-pə) là vệ tinh thứ sáu, tính theo quỹ đạo từ trong ra ngoài, của Sao Mộc. Europa được Galileo Galilei và Simon Marius phát hiện năm 1610. Hai nhà khoa học này có thể đã phát hiện ra vệ tinh này đồng thời và độc lập nhau. Trong số 4 vệ tinh lớn của Sao Mộc được phát hiện trong năm 1610, Europa là vệ tinh nhỏ nhất.

Europa có đường kính 3.100 km, nhỏ hơn Mặt Trăng một chút. Trong Hệ Mặt Trời, Europa là vệ tinh lớn thứ 6 và là vệ tinh nhỏ nhất trong nhóm Galileo, sau 3 vệ tinh lớn hơn của Sao Mộc, Titan của Sao Thổ và Mặt Trăng của Trái Đất. Mặc dù vậy, Europa vẫn có khối lượng lớn hơn tổng cộng những vệ tinh nhỏ hơn trong hệ Mặt trời cộng lại. Cấu tạo của Europa chủ yếu là đá silicate và có thể có lõi bằng sắt. Bề mặt của Europa được tạo thành từ những kiến tạo địa chất gần đây, có nhiều vết nứt và vỉa đá. Europa có rất ít hố thiên thạch. Bề mặt trẻ và rất mịn của Europa khiến các nhà khoa học tin rằng bên dưới lớp ngoài cùng là một lớp nước. Và rất có thể trong đại dương ngầm này đang ẩn giấu sự sống ngoài Trái Đất mà chúng ta đang tìm kiếm. Nhiệt năng sản sinh ra do ma sát giữa các lớp vật chất của Europa dưới tác động của Sao Mộc đủ để giữ cho đại dương này luôn đủ ấm để không bị đóng băng và duy trì những hoạt động địa chất ở lớp vỏ ngoài của nó.Con người mới chỉ tiếp cận được Europa bằng những tàu vũ trụ bay ngang qua bề mặt vệ tinh này. Mặc dù vậy, những đặc điểm rất đáng chú ý của Europa khiến nó trở thành một trong những thiên thể có khả năng tồn tại sự sống cao nhất trong hệ Mặt Trời. Rất nhiều dự án tham vọng coi Europa là điểm đến cho công cuộc nghiên cứu vũ trụ của con người. Trong số đó có thể kể đến dự án tàu thám hiểm Galileo, đã cung cấp rất nhiều dữ liệu về bề mặt Europa, và dự án Jupiter Icy Moons Orbiter – nay đã bị dừng lại – nhằm nghiên cứu Europa, Ganymede và Callisto. Hiện tại rất nhiều dự án thám hiểm vệ tinh đang được đề nghị cấp vốn nghiên cứu. Trong tương lai không xa, Europa sẽ là điểm đến cho những dự án vũ trụ mới của con người.

Galileo Galilei

Galileo Galilei (thường được phiên âm trong tiếng Việt là Ga-li-lê; phát âm tiếng Ý: [ɡaliˈlɛːo ɡaliˈlɛi]; 15 tháng 2 năm 1564 – 8 tháng 1 năm 1642) là một nhà thiên văn học, vật lý học, toán học và triết học người Ý, người đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học. Các thành tựu của ông gồm những cải tiến cho kính thiên văn và các quan sát thiên văn sau đó, và ủng hộ Chủ nghĩa Kopernik. Galileo đã được gọi là "cha đẻ của việc quan sát thiên văn học hiện đại", "cha đẻ của vật lý hiện đại", "cha đẻ của khoa học", và "cha đẻ của Khoa học hiện đại." Stephen Hawking đã nói, "Galileo, có lẽ hơn bất kỳ một người riêng biệt nào, chịu trách nhiệm về sự khai sinh khoa học hiện đại."Sự chuyển động của các vật thể tăng tốc đều, được dạy ở hầu hết trong các khóa học về vật lý của các trường trung học và cao đẳng, đã được Galileo nghiên cứu trong chủ đề về chuyển động học. Những đóng góp của ông trong thiên văn học quan sát gồm vệc xác nhận các tuần của Sao Kim bằng kính thiên văn, phát hiện bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc, được đặt tên là các vệ tinh Galileo để vinh danh ông, và sự quan sát và phân tích vết đen Mặt Trời. Galileo cũng làm việc trong khoa học và công nghệ ứng dụng, cải tiến thiết kế la bàn.

Sự bênh vực của Galileo dành cho thuyết nhật tâm của Kopernik đã gây tranh cãi trong đời ông. Quan điểm địa tâm đã là thống trị từ thời Aristoteles, và sự tranh cãi nảy sinh sau khi Galileo trình bày thuyết nhật tâm như một minh chứng khiến Giáo hội Công giáo Rôma cấm tuyên truyền nó như một sự thực đã được chứng minh, vì nó chưa có thể chứng minh được theo kinh nghiệm ở thời điểm ấy và cũng trái ngược với cách giải nghĩa Kinh Thánh phổ biến đương thời. Theo lệnh của Tòa án dị giáo Rôma, Galileo cuối cùng buộc phải từ bỏ thuyết nhật tâm của mình và bị quản thúc tại gia cho tới khi qua đời.

Hành tinh

Hành tinh là một thiên thể quay xung quanh một ngôi sao hay các tàn tích sao, có đủ khối lượng để nó có hình cầu do chính lực hấp dẫn của nó gây nên, có khối lượng dưới khối lượng giới hạn để có thể diễn ra phản ứng hợp hạch (phản ứng nhiệt hạch) của deuterium, và đã hút sạch miền lân cận quanh nó như các vi thể hành tinh.. "Hành tinh" ở các ngôn ngữ Âu châu như tiếng Anh, tiếng Pháp, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Ý, tiếng Đức... đều có nguồn gốc từ chữ planetes (Πλανήτης) của tiếng Hy Lạp. Planetes có nghĩa là "dân du mục".

Tên của các hành tinh trong hệ Mặt Trời, xét theo sự tăng dần khoảng cách từ Mặt Trời: gồm bốn hành tinh đá Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, và Sao Hỏa, bốn hành tinh khí khổng lồ Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, và Sao Hải Vương (Sao Diêm Vương đã từng được xếp vào nhóm này nhưng hiện tại bị loại ra do không đáp ứng được tiêu chí ba trong định nghĩa của IAU 2006). Những tên này được chọn dựa theo hệ thống Ngũ Hành (kim, mộc, thủy, hỏa, thổ) và thêm vào đó là trời (thiên), biển (hải) và địa ngục (diêm hay diêm la). Hành tinh của chúng ta có một tên đặc biệt (Trái Đất) không thuộc vào hệ thống tên vừa kể trên nhưng thường được gọi là Quả Đất hay Trái Đất hoặc Địa Cầu.

Từ năm 1992, hàng trăm hành tinh quay xung quanh ngôi sao khác ("hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời" hay "hành tinh ngoại hệ") trong Ngân Hà đã được khám phá. Đến 28 tháng 10 năm 2011, đã phát hiện được 695 hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, có kích thước từ các hành tinh khí khổng lồ lớn hơn Sao Mộc cho đến kích thước của các hành tinh đá, với 528 hệ hành tinh và 81 hệ đa hành tinh (các hành tinh quay quanh sao đôi hoặc sao ba).

Hệ Mặt Trời

Hệ Mặt Trời (hay Thái Dương Hệ) là 1 hệ hành tinh có Mặt Trời ở trung tâm và các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời, tất cả chúng được hình thành từ sự suy sụp của 1 đám mây phân tử khổng lồ cách đây gần 4,6 tỷ năm. Đa phần các thiên thể quay quanh Mặt Trời, và khối lượng tập trung chủ yếu vào 8 hành tinh có quỹ đạo gần tròn và mặt phẳng quỹ đạo gần trùng khít với nhau gọi là mặt phẳng hoàng đạo. 4 hành tinh nhỏ vòng trong gồm: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa - người ta cũng còn gọi chúng là các hành tinh đá do chúng có thành phần chủ yếu từ đá và kim loại. 4 hành tinh khí khổng lồ vòng ngoài có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với 4 hành tinh vòng trong. 2 hành tinh lớn nhất, Sao Mộc và Sao Thổ có thành phần chủ yếu từ heli và hiđrô; và 2 hành tinh nằm ngoài cùng, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có thành phần chính từ băng, như nước, amoniac và mêtan, và đôi khi người ta lại phân loại chúng thành các hành tinh băng khổng lồ. Có 6 hành tinh và 3 hành tinh lùn có các vệ tinh tự nhiên quay quanh. Các vệ tinh này được gọi là "Mặt Trăng" theo tên gọi của Mặt Trăng của Trái Đất. Mỗi hành tinh vòng ngoài còn có các vành đai hành tinh chứa bụi, hạt và vật thể nhỏ quay xung quanh.

Hệ Mặt Trời cũng chứa 2 vùng tập trung các thiên thể nhỏ hơn. Vành đai tiểu hành tinh nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, có thành phần tương tự như các hành tinh đá với đa phần là đá và kim loại. Bên ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương là các vật thể ngoài Sao Hải Vương có thành phần chủ yếu từ băng như nước, amoniac, mêtan. Giữa 2 vùng này, có 5 thiên thể điển hình về kích cỡ, Ceres, Pluto, Haumea, Makemake và Eris, được coi là đủ lớn đủ để có dạng hình cầu dưới ảnh hưởng của chính lực hấp dẫn của chúng, và được các nhà thiên văn phân loại thành hành tinh lùn. Ngoài ra có hàng nghìn thiên thể nhỏ nằm giữa 2 vùng này, có kích thước thay đổi, như sao chổi, centaurs và bụi liên hành tinh, chúng di chuyển tự do giữa 2 vùng này.

Mặt Trời phát ra các dòng vật chất plasma, được gọi là gió Mặt Trời, dòng vật chất này tạo ra 1 bong bóng gió sao trong môi trường liên sao gọi là nhật quyển, nó mở rộng ra đến tận biên giới của đĩa phân tán. Đám mây Oort giả thuyết, được coi là nguồn cho các sao chổi chu kỳ dài, có thể tồn tại ở khoảng cách gần 1.000 lần xa hơn nhật quyển.

Io (vệ tinh)

Io (IPA: ˈaɪoʊ; tiếng Hy Lạp: Ῑώ) là vệ tinh tự nhiên nằm phía trong cùng trong số bốn vệ tinh Galileo của Sao Mộc và với đường kính 3.642 kilômét, là vệ tinh lớn thứ tư bên trong hệ Mặt Trời. Nó được đặt theo tên Io, người nữ tư tế của Hera và sau đó trở thành tình nhân của thần Zeus.

Với hơn 400 núi lửa đang hoạt động, Io là thiên thể có hoạt động địa chất mạnh nhất trong hệ Mặt Trời. Hoạt động địa chất mạnh bất thường này là kết quả của nhiệt thủy triều từ sự ma sát sinh ra bên trong Io do lực kéo biến đổi của Sao Mộc. Nhiều núi lửa phun ra khói lưu huỳnh và điôxít lưu huỳnh có độ cao lên tới 500 km (310 dặm Anh). Bề mặt Io cũng lấm chấm với hơn 100 ngọn núi, được nâng lên bởi lực nén mạnh tại đáy của lớp vỏ silicat của vệ tinh này. Vài đỉnh còn cao hơn cả Everest trên Trái Đất. Không giống hầu hết các vệ tinh ở phía ngoài hệ Mặt Trời có lớp băng bao phủ dày, Io chủ yếu gồm lớp đá silicat bao quanh một lõi sắt hay sulfua sắt nóng chảy. Đa phần bề mặt Io có đặc trưng là các đồng bằng rộng lớn được che phủ trong băng giá lưu huỳnh và điôxít lưu huỳnh.

Hoạt động núi lửa của Io là nguyên nhân gây ra phần lớn những đặc điểm độc đáo của vệ tinh này. Các cột khói núi lửa và các dòng dung nham trên Io tạo ra những thay đổi bề mặt lớn và tô lên đó nhiều màu sắc đỏ, vàng, trắng, đen và xanh, chủ yếu vì các hợp chất lưu huỳnh. Nhiều dòng chảy dung nham lớn, dài hơn 500 km, cũng là đặc điểm của bề mặt. Những quá trình núi lửa này khiến bề mặt của Io được so sánh với một chiếc bánh pizza. Các chất do núi lửa phun ra là vật liệu tạo thành khí quyển mỏng và loang lổ của Io và quyển từ lớn của Sao Mộc.

Io đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của thiên văn học ở thế kỷ 17 và 18. Nó được Galileo Galilei phát hiện năm 1610, cùng với các vệ tinh loại Galile khác. Sự khám phá này đã khiến mô hình Copernicus về hệ Mặt Trời được chấp nhận rộng hơn, sự phát triển các định luật chuyển động của Kepler và việc đo lần đầu tiên vận tốc ánh sáng. Trước kia, từ Trái Đất, Io chỉ được quan sát là một chấm ánh sáng nhỏ, cho tới tận cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 con người mới xác định các đặc điểm bề mặt của nó ở tỷ lệ lớn, như vùng cực đỏ sẫm và các vùng xích đạo sáng. Năm 1979, hai tàu vũ trụ Voyager đã phát hiện Io là một thế giới hoạt động địa chất mạnh, với nhiều đặc trưng núi lửa, nhiều ngọn núi lớn, và một bề mặt trẻ không có dấu hiệu hố va chạm rõ rệt. Tàu vũ trụ Galileo đã thực hiện nhiều chuyến bay ngang ở cự ly gần trong thập niên 1990 và đầu thập niên 2000, thu thập dữ liệu về kết cấu bên trong và thành phần bề mặt của Io. Những chuyến phi hành đó đã phát hiện ra mối quan hệ giữa quyển từ của Sao Mộc và vệ tinh Io cũng như sự tồn tại của một vành đai bức xạ có trung tâm trên quỹ đạo Io. Việc khám phá Io vẫn tiếp tục trong những tháng đầu năm 2007 với chuyến bay ngang qua ở cự ly xa của tàu vũ trụ hướng tới Sao Diêm Vương là New Horizons.

Johannes Kepler

Johannes Kepler (tiếng Đức: [joˈhanəs ˈkɛplɐ, -nɛs -]; 27 tháng 12, 1571 – 15 tháng 11 năm 1630), là một nhà toán học, thiên văn học và chiêm tinh học người Đức. Là một trong những đại diện của cuộc cách mạng khoa học thế kỷ 17, Kepler được biết đến nhiều nhất bởi các định luật về chuyển động thiên thể mang tên ông do các nhà thiên văn thiết lập dựa trên những công trình của ông như Astronomia nova, Harmonice Mundi và cuốn Thiên văn học Copernicus giản lược.

Khởi đầu sự nghiệp, Kepler từng là một giáo viên toán ở chủng viện Graz, trước khi đảm nhiệm vai trò trợ tá cho nhà thiên văn Tycho Brahe, và cuối cùng trở thành nhà thiên văn học triều đình cho Hoàng đế La Mã Thần thánh Rudolf II và sau đó là các hoàng đế kế vị Matthias và Ferdinand II. Trong những năm biến động cuối đời, ông dạy toán ở Linz (Áo) và là cố vấn cho Albrecht von Wallenstein. Ngày nay được biết đến chủ yếu vì những nghiên cứu thiên văn học, ông còn có những công trình quan trọng trong lĩnh vực quang học, phát minh ra một mẫu kính viễn vọng phản xạ (Kính viễn vọng Kepler), và thảo luận về những khám phá bằng kính viễn vọng của một nhà khoa học sống cùng thời, Galileo Galilei.

Kepler sống trong một thời đại mà giữa thiên văn và chiêm tinh không có sự phân biệt rõ ràng, nhưng có sự chia tách giữa thiên văn (như một nhánh của toán học) và vật lý (một nhánh của triết học tự nhiên). Kepler cũng kết hợp lý lẽ và lập luận tôn giáo vào công trình của mình, được thúc đẩy bởi đức tin rằng Chúa đã tạo ra thế giới theo một kế hoạch khả tri mà con người có thể lĩnh hội qua ánh sáng của lý trí. Kepler mô tả nền thiên văn học mới của ông là "vật lý học thiên thể", như "một cuộc dạo chơi vào siêu hình học của Aristotle", và "một sự bổ sung cho tiểu luận Về bầu trời của Aristotle", biến đổi truyền thống cổ đại về vũ trụ học vật lý với việc xem thiên văn là một phần của một vật lý học toán học phổ quát.

Lịch sử thiên văn học

Thiên văn học là một trong những môn khoa học ra đời sớm nhất trong lịch sử loài người. Những dấu vết khởi đầu của ngành thiên văn có từ thời tiền sử. Qua quan sát chuyển động biểu kiến của Mặt Trời, Mặt Trăng, con người đã tìm ra những thời điểm thay đổi của thời tiết. Vào cuối thời đại đồ đá (thiên niên kỷ 4 - 3 TCN), ở những nền văn minh cổ đại, quan sát bầu trời là công việc rất quan trọng của giới tăng lữ. Trước khi con người học được cách định vị trên Trái Đất và sáng tạo ra môn địa lý học, họ đã quan sát bầu trời và sản sinh ra những mô hình đầu tiên của nó. Thời điểm thiên văn học trở thành một môn khoa học theo cách nhìn nhận ngày nay đã diễn ra vào thế kỉ 16 nhờ công sức của Nicolaus Copernicus, kế tiếp là Galileo Galilei, Johannes Kepler, Isaac Newton. Một trong những tác nhân quan trọng nhất đối với cuộc cách mạng thiên văn học của Nicolaus Copernicus là phát minh kính viễn vọng.

Những bước tiến của thiên văn học hiện đại đã xảy ra vào nửa cuối thế kỷ 19 khi các phương pháp phổ học và chụp hình được sử dụng trong quan sát thiên văn. Những bước nhảy vọt của thiên văn học được ghi nhận vào những năm 40 của thế kỷ 20 nhờ các quan sát thiên văn vô tuyến và tiếp đó là sự kiện con người khắc phục được những cản trở của khí quyển Trái Đất khi quan sát toàn vẹn phổ của vũ trụ từ các vệ tinh nhân tạo.

Mặt Trời

Mặt Trời là ngôi sao ở trung tâm Hệ Mặt Trời, chiếm khoảng 99,86% khối lượng của Hệ Mặt Trời. Trái Đất và các thiên thể khác như các hành tinh, tiểu hành tinh, thiên thạch, sao chổi, và bụi quay quanh Mặt Trời. Khoảng cách trung bình giữa Mặt Trời và Trái Đất xấp xỉ 149,6 triệu kilômét (1 Đơn vị thiên văn AU) nên ánh sáng Mặt Trời cần 8 phút 19 giây mới đến được Trái Đất. Trong một năm, khoảng cách này thay đổi từ 147,1 triệu kilômét (0,9833 AU) ở điểm cận nhật (khoảng ngày 3 tháng 1), tới xa nhất là 152,1 triệu kilômét (1,017 AU) ở điểm viễn nhật (khoảng ngày 4 tháng 7). Năng lượng Mặt Trời ở dạng ánh sáng hỗ trợ cho hầu hết sự sống trên Trái Đất thông qua quá trình quang hợp, và điều khiển khí hậu cũng như thời tiết trên Trái Đất. Thành phần của Mặt Trời gồm hydro (khoảng 74% khối lượng, hay 92% thể tích), heli (khoảng 24% khối lượng, 7% thể tích), và một lượng nhỏ các nguyên tố khác, gồm sắt, nickel, oxy, silic, lưu huỳnh, magiê, carbon, neon, canxi, và crom.

Mặt Trời có hạng quang phổ G2V. G2 có nghĩa nó có nhiệt độ bề mặt xấp xỉ 5.778 K (5.505 °C) khiến nó có màu trắng, và thường có màu vàng khi nhìn từ bề mặt Trái Đất bởi sự tán xạ khí quyển. Chính sự tán xạ này của ánh sáng ở giới hạn cuối màu xanh của quang phổ khiến bầu trời có màu xanh. Quang phổ Mặt Trời có chứa các vạch ion hoá và kim loại trung tính cũng như các đường hydro rất yếu. V (số 5 La Mã) trong lớp quang phổ thể hiện rằng Mặt Trời, như hầu hết các ngôi sao khác, là một ngôi sao thuộc dãy chính. Điều này có nghĩa nó tạo ra năng lượng bằng tổng hợp hạt nhân của hạt nhân hydro thành heli. Có hơn 100 triệu ngôi sao lớp G2 trong Ngân Hà của chúng ta. Từng bị coi là một ngôi sao nhỏ và khá tầm thường nhưng thực tế theo hiểu biết hiện tại, Mặt Trời sáng hơn 85% các ngôi sao trong Ngân Hà với đa số là các sao lùn đỏ.Quầng nóng của Mặt Trời liên tục mở rộng trong không gian và tạo ra gió Mặt Trời là các dòng hạt có vận tốc gấp 5 lần âm thanh - mở rộng nhật mãn (Heliopause) tới khoảng cách xấp xỉ 100 AU. Bong bóng trong môi trường liên sao được hình thành bởi gió mặt trời, nhật quyển (heliosphere) là cấu trúc liên tục lớn nhất trong Hệ Mặt Trời.Mặt Trời hiện đang đi xuyên qua đám mây Liên sao Địa phương (Local Interstellar Cloud) trong vùng Bóng Địa phương (Local Bubble) mật độ thấp của khí khuếch tán nhiệt độ cao, ở vành trong của Nhánh Orion của Ngân Hà, giữa nhánh Perseus và nhánh Sagittarius của ngân hà. Trong 50 hệ sao gần nhất bên trong 17 năm ánh sáng từ Trái Đất, Mặt Trời xếp hạng 4 về khối lượng như một ngôi sao cấp bốn (M = +4,83), dù có một số giá trị cấp hơi khác biệt đã được đưa ra, ví dụ 4,85 và 4,81. Mặt Trời quay quanh trung tâm của Ngân Hà ở khoảng cách xấp xỉ 24.000–26.000 năm ánh sáng từ trung tâm Ngân Hà, nói chung di chuyển theo hướng chùm sao Cygnus và hoàn thành một vòng trong khoảng 225–250 triệu năm (một năm ngân hà). Tốc độ trên quỹ đạo của nó được cho khoảng 250 ± 20, km/s nhưng một ước tính mới đưa ra con số 251 km/s.

Bởi Ngân Hà của chúng ta đang di chuyển so với Màn bức xạ vi sóng vũ trụ (CMB) theo hướng chòm sao Hydra với tốc độ 550 km/s, nên tốc độ chuyển động của nó so với CMB là khoảng 370 km/s theo hướng chòm sao Crater hay Leo.

Nhật thực

Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng đi qua giữa Trái Đất và Mặt Trời và quan sát từ Trái Đất, lúc đó Mặt Trăng che khuất hoàn toàn hay một phần Mặt Trời. Điều này chỉ có thể xảy ra tại thời điểm sóc trăng non khi nhìn từ Trái Đất, lúc Mặt Trời bị Mặt Trăng che khuất và bóng của Mặt Trăng phủ lên Trái Đất. Trong lúc nhật thực toàn phần, đĩa Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn. Với nhật thực một phần hoặc hình khuyên, đĩa Mặt Trời chỉ bị che khuất một phần.

Nếu Mặt Trăng có quỹ đạo tròn hoàn hảo, gần hơn Trái Đất một chút, và trong cùng mặt phẳng quỹ đạo, sẽ có nhật thực toàn phần xảy ra mỗi lần trong một tháng. Tuy nhiên, quỹ đạo của Mặt Trăng nghiêng hơn 5° so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời (xem mặt phẳng hoàng đạo), do vậy bóng của Mặt Trăng lúc trăng non thường không chiếu lên Trái Đất. Để hiện tượng nhật thực cũng như nguyệt thực xảy ra, Mặt Trăng phải đi qua mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất. Hơn nữa, quỹ đạo của Mặt Trăng có hình elip, và nó thường ở đủ xa Trái Đất khiến cho kích cỡ biểu kiến của nó không đủ lớn để che khuất hoàn toàn Mặt Trời lúc nhật thực. Mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng và của Trái Đất mỗi năm cắt nhau tại các điểm nút lên và nút xuống của quỹ đạo; và có ít nhất là 2 và nhiều nhất là 5 lần nhật thực xảy ra trong một năm, cũng không thể có nhiều hơn hai lần nhật thực toàn phần trong cùng một năm. Tuy nhiên, tại một nơi cụ thể trên Trái Đất, hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra là rất hiếm bởi vì bóng của Mặt Trăng trong lúc hiện tượng này xảy ra đổ lên Trái Đất theo một dải hẹp và trong thời gian ngắn, với lần lâu nhất khoảng 7 phút (nhật thực toàn phần ngày 20 tháng 7 năm 1955).Hiện tượng che khuất là hiện tượng của tự nhiên. Tuy thế, trong lịch sử cổ đại và quan niệm của một số người hiện đại, nhật thực thuộc về hiện tượng siêu nhiên. Hiện tượng nhật thực toàn phần gây ra sự sợ hãi đối với người dân thời cổ đại do thiếu hiểu biết về thiên văn học, khi Mặt Trời dường như biến mất vào ban ngày và bầu trời tối đen trong vài phút.

Rất nguy hiểm cho mắt khi nhìn trực tiếp vào Mặt Trời. Do vậy để quan sát hiện tượng nhật thực trực tiếp cần sử dụng các loại kính bảo vệ mắt hoặc quan sát gián tiếp hình ảnh lúc nhật thực. Nhưng khi xảy ra hiện tượng nhật thực toàn phần, mắt có thể an toàn quan sát hiện tượng này trong lúc Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời. Những người ưa thích hiện tượng này thường đi du lịch đến những nơi sắp xảy ra để chứng kiến và chụp ảnh.

Sao Diêm Vương

Sao Diêm Vương, cũng được định danh hình thức là 134340 Pluto (từ tiếng La tinh: Plūto, tiếng Hy Lạp: Πλούτων), là hành tinh lùn nặng thứ hai đã được biết trong Hệ Mặt Trời (sau Eris) và là vật thể nặng thứ mười trực tiếp quay quanh Mặt Trời.

Trước kia nó từng được xếp hạng là một hành tinh, Sao Diêm Vương hiện được coi là thành viên lớn nhất của một vùng riêng biệt được gọi là Vành đai Kuiper. Tương tự như các thành viên khác của vành đai này, nó chủ yếu gồm đá với băng và có kích thước khá nhỏ: xấp xỉ một phần năm khối lượng và một phần ba thể tích Mặt Trăng của Trái Đất. Sao Diêm Vương có quỹ đạo với độ lệch tâm lớn và rất nghiêng. Độ lệch tâm khiến nó có thể có khoảng cách từ 30 tới 49 AU (4.4—7.4 tỷ km) từ Mặt Trời, nên thỉnh thoảng Sao Diêm Vương ở gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương. Sao Diêm Vương và vệ tinh lớn nhất của nó, Charon, thường được coi là một hệ đôi bởi khối tâm của các quỹ đạo của chúng không nằm trong bất kỳ một vật thể nào. Hiệp hội Thiên văn học Quốc tế (IAU) vẫn chưa chính thức hoá một định nghĩa cho các hệ hành tinh lùn đôi, và cho tới khi họ thông qua một quyết định như vậy, Charon vẫn được xếp hạng là một vệ tinh của Sao Diêm Vương. Sao Diêm Vương cũng có ba vệ tinh nhỏ hơn khác là Nix, Hydra, được khám phá năm 2005, và vệ tinh P4 được khám phá năm 2011.Từ khi được phát hiện năm 1930 cho tới tận năm 2006, Sao Diêm Vương vẫn được tính là hành tinh thứ chín của Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, nhiều vật thể tương tự Sao Diêm Vương đã được phát hiện ở phía ngoài Hệ Mặt Trời, đáng chú ý nhất là vật thể đĩa phân tán Eris, có khối lượng lớn hơn Sao Diêm Vương 27%. Ngày 24 tháng 8 năm 2006 Liên đoàn Thiên văn Quốc tế đã lần đầu tiên định nghĩa "hành tinh". Định nghĩa này không bao gồm Sao Diêm Vương, nó bị Liên đoàn Thiên văn Quốc tế xếp loại lại như một thành viên của loại mới là các hành tinh lùn cùng với Eris và Ceres. Sau khi được tái xếp hạng, Sao Diêm Vương được thêm vào danh sách các tiểu hành tinh và được định danh bằng số 134340. Một số nhà khoa học vẫn cho rằng nó cần được xếp vào nhóm hành tinh.Vào ngày 14 tháng 7 năm 2015, New Horizons trở thành phi thuyền đầu tiên bay ngang qua Sao Diêm Vương và các vệ tinh của nó, thực hiện các đo đạc và ghi lại những hình ảnh một cách chi tiết.

Sao Hỏa

Sao Hỏa còn gọi là: Hỏa tinh, (tiếng Anh: Mars) là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Thái Dương Hệ. Nó thường được gọi với tên khác là "Hành tinh Đỏ", do sắt ôxít có mặt rất nhiều trên bề mặt hành tinh làm cho bề mặt nó hiện lên với màu đỏ đặc trưng. Sao Hỏa là một hành tinh đất đá với một khí quyển mỏng, có những đặc điểm trên bề mặt có nét giống với cả các hố va chạm trên Mặt Trăng và các núi lửa, thung lũng, sa mạc và chỏm băng ở cực trên của Trái Đất. Chu kỳ tự quay và sự tuần hoàn của các mùa trên Hỏa Tinh khá giống với của Trái Đất do độ nghiêng của trục quay tạo ra. Trên Sao Hỏa có ngọn núi Olympus Mons, ngọn núi cao nhất trong Hệ Mặt Trời, và hẻm núi Valles Marineris, hẻm núi dài và rộng nhất trong Thái Dương Hệ. Lòng chảo Borealis bằng phẳng trên bán cầu bắc bao phủ tới 40% diện tích bề mặt hành tinh đỏ và có thể là một hố va chạm khổng lồ trong quá khứ.Cho đến khi tàu Mariner 4 lần đầu tiên bay ngang qua Sao Hỏa vào năm 1965, đã có nhiều suy đoán về sự có mặt của nước lỏng trên bề mặt hành tinh này. Chúng dựa trên những quan sát về sự biến đổi chu kỳ về độ sáng và tối của những nơi trên bề mặt hành tinh, đặc biệt tại những vĩ độ vùng cực, nơi có đặc điểm của biển và lục địa; những đường kẻ sọc dài và tối ban đầu được cho là những kênh tưới tiêu chứa nước lỏng. Những đường sọc thẳng này sau đó được giải thích như là những ảo ảnh quang học, mặc dù các chứng cứ địa chất thu thập bởi các tàu thăm dò không gian cho thấy Sao Hỏa có khả năng đã từng có nước lỏng bao phủ trên diện rộng ở bề mặt của nó. Năm 2005, dữ liệu từ tín hiệu radar cho thấy sự có mặt của một lượng lớn nước đóng băng ở hai cực, và tại các vũng vĩ độ trung bình. Robot tự hành Spirit đã lấy được mẫu các hợp chất hóa học chứa phân tử nước vào tháng 3 năm 2007. Tàu đổ bộ Phoenix đã trực tiếp lấy được mẫu nước đóng băng trong lớp đất nông trên bề mặt vào ngày 31 tháng 7 năm 2008.Sao Hỏa có hai vệ tinh, Phobos và Deimos, chúng là các vệ tinh nhỏ và dị hình. Đây có thể là các tiểu hành tinh bị Hỏa Tinh bắt được, tương tự như 5261 Eureka-một tiểu hành tinh Troia của Hỏa Tinh. Hiện nay có ba tàu quỹ đạo còn hoạt động đang bay quanh Sao Hỏa: Mars Odyssey, Mars Express, và Mars Reconnaissance Orbiter. Trên bề mặt nó có robot tự hành thám hiểm Sao Hỏa (Mars Exploration Rover) Opportunity không còn hoạt động và cặp song sinh với nó robot tự hành Spirit đã ngừng hoạt động, cùng với đó là những tàu đổ bộ và robot tự hành trong quá khứ-cả thành công lẫn không thành công. Tàu đổ bộ Phoenix đã hoàn thành phi vụ của nó vào năm 2008. Những quan sát bởi tàu quỹ đạo đã ngừng hoạt động của NASA Mars Global Surveyor chỉ ra chứng cứ về sự dịch chuyển thu nhỏ và mở rộng của chỏm băng cực bắc theo các mùa. Tàu quỹ đạo Mars Reconnaissance Orbiter của NASA đã thu nhận được các bức ảnh cho thấy khả năng có nước chảy trong những tháng nóng nhất trên sao Hỏa.Sao Hỏa có thể dễ dàng nhìn từ Trái Đất bằng mắt thường. Cấp sao biểu kiến của nó đạt giá trị −3,0 chỉ đứng sau so với Sao Mộc, Sao Kim, Mặt Trăng, và Mặt Trời.

Sao Kim

Sao Kim hay Kim tinh (chữ Hán: 金星), còn gọi là sao Thái Bạch (太白), Thái Bạch Kim tinh (太白金星), là hành tinh thứ hai trong hệ Mặt Trời, tự quay quanh nó với chu kỳ 224,7 ngày Trái Đất. Xếp sau Mặt Trăng, nó là thiên thể tự nhiên sáng nhất trong bầu trời tối, với cấp sao biểu kiến bằng −4.6, đủ sáng để tạo nên bóng trên mặt nước. Bởi vì Sao Kim là hành tinh phía trong tính từ Trái Đất, nó không bao giờ xuất hiện trên bầu trời mà quá xa Mặt Trời: góc ly giác đạt cực đại bằng 47,8°. Sao Kim đạt độ sáng lớn nhất ngay sát thời điểm hoàng hôn hoặc bình minh, do vậy mà dân gian còn gọi là sao Hôm, khi hành tinh này mọc lên lúc hoàng hôn, và sao Mai, khi hành tinh này mọc lên lúc bình minh.

Sao Kim được xếp vào nhóm hành tinh đất đá và đôi khi người ta còn coi nó là "hành tinh chị em" với Trái Đất do kích cỡ, gia tốc hấp dẫn, tham số quỹ đạo gần giống với Trái Đất. Tuy nhiên, người ta đã chỉ ra rằng nó rất khác Trái Đất trên những mặt khác. Sao Kim bị bao bọc bởi lớp mây dày có tính phản xạ cao chứa axít sunfuric, và khiến chúng ta không thể quan sát bề mặt của nó dưới bước sóng ánh sáng khả kiến. Mật độ không khí trong khí quyển của nó lớn nhất trong số bốn hành tinh đất đá, thành phần chủ yếu là cacbon điôxít. Áp suất khí quyển tại bề mặt hành tinh cao gấp 92 lần so với của Trái Đất. Với nhiệt độ bề mặt trung bình bằng 735 K (462 °C), Sao Kim là hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt Trời. Nó không có chu trình cacbon để đưa cacbon trở lại đá và đất trên bề mặt, do vậy không thể có một tổ chức sống hữu cơ nào có thể hấp thụ nó trong sinh khối. Một số nhà khoa học từng cho rằng Sao Kim đã có những đại dương trong quá khứ, nhưng đã bốc hơi khi nhiệt độ hành tinh tăng lên do hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát. Nước có thể đã bị quang ly, và bởi vì không có từ quyển hành tinh, hiđrô tự do có thể thoát vào vũ trụ bởi tác động của gió Mặt Trời. Toàn bộ bề mặt của Sao Kim là một hoang mạc khô cằn với đá và bụi và có lẽ vẫn còn núi lửa hoạt động trên hành tinh này.

Sao Thủy

Sao Thủy hay Thủy Tinh là hành tinh nhỏ nhất và gần Mặt Trời nhất trong tám hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời, với chu kỳ quỹ đạo bằng 88 ngày Trái Đất. Nhìn từ Trái Đất, hành tinh hiện lên với chu kỳ giao hội trên quỹ đạo bằng xấp xỉ 116 ngày, và nhanh hơn hẳn những hành tinh khác. Tốc độ chuyển động nhanh này đã khiến người La Mã đặt tên hành tinh là Mercurius, vị thần liên lạc và đưa tin một cách nhanh chóng. Trong thần thoại Hy Lạp tên của vị thần này là Hermes (Ερμής). Tên tiếng Việt của hành tinh này dựa theo tên do Trung Quốc đặt, chọn theo hành thủy trong ngũ hành.

Do hành tinh hầu như không có khí quyển để giữ lại nhiệt lượng, bề mặt Sao Thủy trải qua sự biến đổi nhiệt độ lớn nhất trong số các hành tinh, thay đổi từ 100 K (−173 °C; −280 °F) vào ban đêm tới 700 K (427 °C; 800 °F) vào ban ngày. Trục quay của Sao Thủy có độ nghiêng nhỏ nhất trong Hệ Mặt Trời (khoảng 1⁄30 độ), nhưng hành tinh lại có độ lệch tâm quỹ đạo lớn nhất. Tại viễn điểm quỹ đạo, Sao Thủy ở cách xa Mặt Trời hơn 1,5 lần khi so với hành tinh ở cận điểm quỹ đạo. Bề mặt hành tinh có rất nhiều hố va chạm nhìn trông giống như bề mặt của Mặt Trăng, và hành tinh không còn hoạt động địa chất trong hàng tỷ năm trước.

Trên Sao Thủy không có sự biến đổi thời tiết theo mùa như ở các hành tinh khác bởi vì nó không có bầu khí quyển đáng kể. Hành tinh bị khóa thủy triều với Mặt Trời do đó nó quay trên quỹ đạo rất khác so với các hành tinh khác. Khi lấy các ngôi sao cố định làm điểm mốc, nó tự quay được chính xác ba vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời . Khi nhìn từ Mặt Trời, trong hệ quy chiếu quay cùng với chuyển động quỹ đạo, hành tinh hiện lên chỉ quay quanh trục một lần trong hai "năm" Sao Thủy. Do vậy nếu có người đứng trên Sao Thủy họ chỉ nhận thấy 1 ngày trong 2 năm.

Bởi vì quỹ đạo Thủy Tinh nằm bên trong quỹ đạo Trái Đất (và của Sao Kim), khi nhìn từ Trái Đất hành tinh có lúc hiện lên vào buổi sáng hoặc vào buổi tối, nhưng không bao giờ có thể nhìn thấy lúc nửa đêm. Tương tự như Sao Kim và Mặt Trăng, hành tinh cũng có các pha quan sát khi nó di chuyển trên quỹ đạo. Sao Thủy không có một vệ tinh tự nhiên nào. Độ sáng biểu kiến của Sao Thủy thay đổi từ −2,0 đến 5,5; nhưng vì quá gần Mặt Trời nên nếu quan sát hành tinh này qua kính viễn vọng rất khó khăn và ít khi thực hiện được.

Hai phi thuyền đã ghé thăm sao Thủy: Mariner 10 bay vào năm 1974 và 1975; và MESSENGER, được phóng lên vào năm 2004, đã quay quanh sao Thủy hơn 4.000 lần trong vòng bốn năm trước khi cạn kiệt nguồn nhiên liệu và rơi vào bề mặt hành tinh này vào ngày 30 tháng 4 năm 2015.

Sự hình thành và tiến hóa của Hệ Mặt Trời

Sự hình thành và tiến hóa của Hệ Mặt Trời bắt đầu từ cách đây khoảng 4,6 tỷ năm với sự suy sụp hấp dẫn của phần nhỏ thuộc một đám mây phân tử khổng lồ. Hầu hết khối lượng suy sụp tích tụ ở trung tâm, tạo nên Mặt Trời, trong khi phần còn lại dẹt ra hình thành một đĩa đám mây bụi tiền hành tinh tiến hóa dần thành các hành tinh, mặt trăng, tiểu hành tinh và các tiểu thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời.

Mô hình giả thuyết tinh vân được chấp thuận rộng rãi này do Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant và Pierre-Simon Laplace đề ra từ thế kỉ 18. Lý thuyết về sự hình thành Hệ Mặt Trời đã phát triển liên tục nhờ kết quả của tiến bộ trong nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm thiên văn học, vật lý học, địa chất học và khoa học hành tinh. Từ buổi bình minh của kỷ nguyên không gian, mô hình này đã chịu nhiều thử thách và nó được hiệu chỉnh nhiều lần để thích ứng những phát hiện mới.

Hệ Mặt Trời đã tiến hóa đáng kể từ dạng ban đầu của nó. Nhiều mặt trăng được hình thành từ các đĩa khí và bụi quay xung quanh các hành tinh, trong khi một số khác sinh ra độc lập nhưng về sau bị bắt vào quỹ đạo của hành tinh. Một số khác nữa, như Mặt Trăng của Trái Đất, có thể là kết quả của những vụ va chạm khổng lồ. Va chạm thiên thể xảy ra thường xuyên cho tới tận ngày nay và đóng vai trò trung tâm trong sự tiến hóa của Hệ Mặt Trời. Vị trí các hành tinh thường xuyên thay đổi và hiện tượng dịch chuyển hành tinh này được cho là thiết yếu trong sự tiến hóa giai đoạn đầu của Hệ Mặt Trời.

Trong khoảng 5 tỷ năm tới, Mặt Trời sẽ nguội dần và nở ra nhiều lần kích thước hiện tại (trở thành một sao khổng lồ đỏ), trước khi lớp ngoài của nó tách ra trở thành một tinh vân hành tinh và để lại một tàn tích sao, tức sao lùn trắng. Trong tương lai xa, hấp dẫn từ các ngôi sao băng qua sẽ từ từ tước mất các hành tinh của Mặt Trời. Một số sẽ bị hủy diệt, số khác sẽ tách ra đi vào không gian liên sao. Cuối cùng, trong một quá trình có thể đến hàng chục tỷ năm hoặc hơn, Mặt Trời có thể trở thành hoàn toàn cô độc, không có một thiên thể nào quay quanh nó.

Thời gian biểu phát hiện các hành tinh và vệ tinh trong Hệ Mặt Trời

Thời gian biểu phát hiện các hành tinh và vệ tinh trong Hệ Mặt Trời này sắp xếp theo quá trình phát hiện các thiên thể trong suốt lịch sử.Lịch sử đặt tên vệ tinh không phải luôn luôn khớp với lịch sử phát hiện. Các hành tinh trong hệ mặt trời được sắp xếp theo thời gian. Đây là các hành tinh và vệ tinh phát hiện trong Hệ Mặt Trời.

Trong bảng dưới đây, các vệ tinh của hành tinh được tô đậm (ví dụ Mặt Trăng) trong khi hành tinh, lớn hay nhỏ, các thiên thể trực tiếp xoay quanh Mặt Trời được tô nghiêng (ví dụ Trái Đất). Bảng này sắp xếp theo ngày công bố/thông báo theo quá khứ về hiện tại. Các vệ tinh tự nhiên, các hành tinh trong hệ mặt trời đều được xếp theo thứ tự. Các ngày này được chú thích đằng sau biểu tượng:

i: ngày đầu tiên chụp được ảnh;

o: ngày đầu tiên con người quan sát trực quan, hoặc qua kính thiên văn hay trên ảnh;

p: ngày công bố hoặc thông báo. Ngày thông báo có thể mất mấy năm sau khi phát hiện.*Ghi chú: Các vệ tinh được đánh dấu có sự phát hiện phức tạp. Nhiều vệ tinh mất nhiều năm để được xác minh, và trong đó nhiều trường hợp vệ tinh biến mất và lại được tái phát hiện. Nhiều thiên thể được phát hiện bởi các tấm hình của Voyager nhiều năm sau khi được chụp. Sau khi quan sát xong, người ta sẽ công bố sau khi xác minh khoảng mấy tháng do mất thời gian.

Một số hành tinh trong bảng dưới không có ảnh. Chuyện này là lúc đó không có tàu Voyager, hoặc người ta không chụp ảnh. Ngày xưa các khám phá có ảnh, nhưng đến hiện tại thì hiếm khi còn hoặc không còn nữa.Mặt Trăng không còn đợc xem là hành tinh mà được coi là vệ tinh. Trong thế kỷ 17, Cassini đã phát hiện ra 4 vệ tinh liền. Các hành tinh này là vệ tinh của Sao Thổ. Các hành tinh có thể là vệ tinh ở hạng thấp hơn ở hàng thế kỉ trước. Có thể do nhiều người đi nghiên cứu các vệ tinh mới. Nên trong bảng dưới ghi các thông số vệ tinh theo số thứ tự của từng thời điểm. Trong Hệ Mặt Trời, Sao Hỏa là một hành tinh kiểu Trái Đất. Hai vệ tinh của hành tinh này được phát hiện vào năm 1870 và người phát hiện ra chúng là Hall.Về các hành tinh và vệ tinh, Hệ Mặt Trời có 13 hành tinh: 8 hành tinh và 5 hành tinh lùn. Trước năm 2006, các hành tinh lùn chưa được xem là hành tinh lùn. Các hành tinh có thể có kích cỡ lớn hơn hành tinh lùn. Sao Diêm Vương hiện nay không được xem là hành tinh nữa. Giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, có 1 hành tinh lùn duy nhất là Ceres, được Giuseppe Piazzi phát hiện vào ngày 1 tháng 1 năm 1801, và được đặt tên theo nữ thần Hy Lạp Ceres – nữ thần của cây cỏ, mùa màng và tình mẫu tử. Trong một nửa thế kỷ nó được cho là hành tinh thứ 8. Vào năm 1851 đến 2006, hành tinh này được gọi là một tiểu hành tinh.. Từ năm 2006 đến nay, nó được gọi là hành tinh lùn.

Sao Hải Vương là hành tinh xa nhất, từ khi phát hiện đến năm 2006, nó gọi là hành tinh thứ 13, nhưng từ năm 2006 trở đi, có từ "Hành tinh lùn" nên ta gọi là hành tinh thứ tám. Trái Đất là hành tinh duy nhất có sự sống trong Hệ Mặt Trời.

Titan (vệ tinh)

Titan (phát âm tiếng Anh: ˈtaɪtən TYE-tən, hay tiếng Hy Lạp: Τῑτάν) hoặc Saturn VI là vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ, vệ tinh duy nhất được biết có một khí quyển đặc, và vật thể duy nhất trừ Trái Đất có bằng chứng rõ ràng về các vật thể nước bề mặt ổn định đã được khám phá.Titan là vệ tinh ở khoảng cách xa thứ hai mươi hai của Sao Thổ và xa thứ sáu trong nhóm những vệ tinh có kích thước đủ lớn để có hình cầu. Thường được miêu tả như một vệ tinh có những đặc điểm giống hành tinh, Titan có đường kính lớn hơn khoảng 50% so với Mặt Trăng của Trái Đất và có khối lượng lớn hơn 80%. Nó là vệ tinh lớn thứ hai trong Hệ Mặt Trời, sau vệ tinh Ganymede của Sao Mộc, và nếu tính theo đường kính nó còn lớn hơn hành tinh nhỏ nhất, Sao Thuỷ, (dù chỉ có khối lượng bằng một nửa). Titan là vệ tinh được phát hiện đầu tiên của Sao Thổ, nó được khám phá năm 1655 bởi nhà thiên văn học người Hà Lan Christiaan Huygens.Titan được cấu tạo chủ yếu gồm các vật liệu băng nước và đá. Mật độ khí quyển dày đặc khiến chúng ta khó tìm hiểu về bề mặt của Titan cho tới khi các thông tin mới được thu thập với phi vụ Cassini–Huygens năm 2004, gồm cả việc phát hiện các hồ hydrocarbon lỏng tại các vùng cực của vệ tinh này. Chúng là những vật thể lỏng lớn, ổn định duy nhất tồn tại trên bề mặt của bất kỳ một vật thể từng biết nào ngoài Trái Đất. Về địa chất, bề mặt vệ tinh này còn trẻ; dù các ngọn núi và nhiều núi lửa băng (dạng phun trào giống núi lửa nhưng thành phần chủ yếu là băng) có thể có đã được phát hiện, bề mặt khá phẳng với chỉ một ít hố va chạm.

Khí quyển của Titan chủ yếu gồm nitơ và khí hậu của nó gồm các đám mây metan và etan. Khí hậu có gió và các đặc điểm bề mặt do mưa tạo ra tương tự như các đặc điểm trên Trái Đất, như các đụn cát và các dải bờ biển, và, giống như Trái Đất, cũng bị chi phối bởi các hình mẫu thời tiết theo mùa. Với chất lỏng (cả ở trên và dưới mặt đất) và lớp khí quyển nitơ dày, Titan được cho là giống Trái Đất thời nguyên thuỷ, dù có nhiệt độ thấp hơn. Vì thế vệ tinh này đã được cho là có khả năng thích hợp cho vi khuẩn như một sự sống ngoài Trái Đất hay, ít nhất, như một môi trường hóa học tiền vi sinh vật với nhiều hợp chất hóa học hữu cơ phức tạp. Các nhà nghiên cứu đã cho rằng có thể biển chất lỏng dưới bề mặt hoạt động như một môi trường sinh học.

Trái Đất

Trái Đất là hành tinh thứ ba tính từ Mặt Trời, đồng thời cũng là hành tinh lớn nhất trong các hành tinh đất đá của hệ Mặt Trời xét về bán kính, khối lượng và mật độ vật chất. Trái Đất còn được biết tên với các tên gọi "hành tinh xanh" hay "Địa Cầu", là nhà của hàng triệu loài sinh vật, trong đó có con người và cho đến nay đây là nơi duy nhất trong vũ trụ được biết đến là có sự sống. Hành tinh này được hình thành cách đây 4,55 tỷ năm và sự sống xuất hiện trên bề mặt của nó khoảng 1 tỷ năm trước. Kể từ đó, sinh quyển, bầu khí quyển của Trái Đất và các điều kiện vô cơ khác đã thay đổi đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phổ biến của các vi sinh vật ưa khí cũng như sự hình thành của tầng ôzôn-lớp bảo vệ quan trọng, cùng với từ trường của Trái Đất, đã ngăn chặn các bức xạ có hại và chở che cho sự sống. Các đặc điểm vật lý của Trái Đất cũng như lịch sử địa lý hay quỹ đạo, cho phép sự sống tồn tại trong thời gian qua. Người ta hy vọng rằng Trái Đất chỉ còn có thể hỗ trợ sự sống thêm 1,5 tỷ năm nữa, trước khi kích thước của Mặt Trời tăng lên (Sao khổng lồ đỏ) và tiêu diệt hết sự sống.Bề mặt Trái Đất được chia thành các mảng kiến tạo, chúng di chuyển từ từ trên bề mặt Trái Đất trong hàng triệu năm. Khoảng 71% bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi các đại dương nước mặn, phần còn lại là các lục địa và các đảo. Nước là thành phần rất cần thiết cho sự sống và cho đến nay con người vẫn chưa phát hiện thấy sự tồn tại của nó trên bề mặt của bất kì hành tinh nào khác ngoại trừ sao Hỏa là có nước bị đóng băng ở hai cực. Tuy nhiên, người ta có chứng cứ xác định nguồn nước có ở Sao Hỏa trong quá khứ, và có thể tồn tại cho tới ngày nay. Lõi của Trái Đất vẫn hoạt động được bao bọc bởi lớp manti rắn dày, lớp lõi ngoài lỏng tạo ra từ trường và lõi sắt trong rắn. Trái Đất là hành tinh duy nhất có sự sống.Trái Đất tương tác với các vật thể khác trong không gian bao gồm Mặt Trời và Mặt Trăng. Hiện quãng thời gian Trái Đất di chuyển hết một vòng quanh Mặt Trời bằng 365,26 lần quãng thời gian nó tự quay một vòng quanh trục của mình. Khoảng thời gian này bằng với một năm thiên văn tức 365,26 ngày trong dương lịch. Trục tự quay của Trái Đất nghiêng một góc bằng 23,4° so với trục vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo, tạo ra sự thay đổi mùa trên bề mặt của Trái Đất trong một năm chí tuyến. Mặt Trăng, vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất, đồng thời cũng là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng thủy triều đại dương, bắt đầu quay quanh Trái Đất từ 4,53 tỷ năm trước, vẫn giữ nguyên góc quay ban đầu theo thời gian nhưng đang chuyển động chậm dần lại. Trong khoảng từ 4,1 đến 3,8 tỷ năm trước, sự va đập của các thiên thạch trong suốt thời kì "Công phá Mạnh muộn" đã tạo ra những sự thay đổi đáng kể trên bề mặt Mặt Trăng.

Cả tài nguyên khoáng sản lẫn các sản phẩm của sinh quyển được sử dụng để cung cấp cho cuộc sống của con người. Dân cư được chia thành hơn 200 quốc gia độc lập, có quan hệ với nhau thông qua các hoạt động ngoại giao, du lịch, thương mại, quân sự. Văn hóa loài người đã phát triển tạo nên nhiều cách nhìn về Trái Đất bao gồm việc nhân cách hóa Trái Đất như một vị thần, niềm tin vào một Trái Đất phẳng hoặc một Trái Đất là trung tâm của cả vũ trụ, và một quan điểm nhìn hiện đại hơn như Trái Đất là một môi trường thống nhất cần có sự định hướng.

Tương lai của Trái Đất

Tương lai của Trái Đất về mặt sinh học và địa chất có thể được ngoại suy dựa trên việc ước lượng những tác động trong dài hạn của một số yếu tố, bao gồm thành phần hóa học của bề mặt Trái Đất, tốc độ nguội đi ở bên trong của nó, những tương tác trọng lực với các vật thể khác trong hệ Mặt Trời, và sự tăng dần lên trong độ sáng của Mặt Trời. Nhân tố bất định trong phép ngoại suy này là ảnh hưởng liên tục của những công nghệ mà loài người phát minh ra, chẳng hạn như kỹ thuật khí hậu, có khả năng gây ra những thay đổi lớn tới Trái Đất. Sự kiện tuyệt chủng Holocen đang diễn ra là hậu quả của công nghệ và những tác động của nó có thể kéo dài tới năm triệu năm. Từ đó, công nghệ có khả năng sẽ dẫn đến sự tuyệt chủng của loài người, để hành tinh quay trở lại nhịp độ tiến hóa chậm hơn chỉ nhờ vào những quá trình tự nhiên diễn ra một cách lâu dài.Giữa những khoảng thời gian dài tới hàng trăm triệu năm, các sự kiện vũ trụ ngẫu nhiên có khả năng đe dọa tới sinh quyển của Trái Đất trên quy mô toàn cầu và thậm chí gây tuyệt chủng hàng loạt. Chúng bao gồm những sự va chạm với sao chổi hoặc tiểu hành tinh có bán kính từ 5–10 km (3,1–6,2 mi) trở lên, và một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra trong vòng bán kính 100 năm ánh sáng tính từ Mặt Trời (được gọi là siêu tân tinh gần Trái Đất. Các sự kiện địa chất quy mô lớn khác thì dễ dự đoán hơn. Nếu bỏ qua tác động lâu dài của sự ấm lên toàn cầu, học thuyết Milankovitch dự đoán rằng Trái Đất sẽ tiếp tục trải qua các thời kỳ băng hà ít nhất là cho đến khi kỷ băng hà Đệ tứ kết thúc. Điều này là kết quả của độ lệch tâm quỹ đạo, độ nghiêng trục quay và tiến động của quỹ đạo Trái Đất. Trong chu kỳ biến đổi của các siêu lục địa (chu kì siêu lục địa) đang tiếp diễn, hoạt động kiến tạo mảng có khả năng sẽ tạo nên một siêu lục địa sau 250–350 triệu năm. Trong khoảng 1,5–4,5 tỉ năm tới, độ nghiêng trục quay của Trái Đất có thể sẽ bắt đầu thay đổi một cách hỗn loạn với độ chênh lệch lên tới 90° so với hiện tại.

Trong suốt 4 tỉ năm tới, độ sáng của Mặt Trời sẽ ngày càng tăng lên, làm gia tăng lượng phóng xạ Mặt Trời ảnh hưởng tới Trái Đất. Điều này đẩy nhanh tốc độ phong hóa của các khoáng vật silicat, làm giảm hàm lượng cacbon điôxít trong khí quyển. Trong vòng khoảng 600 triệu năm, hàm lượng CO2 sẽ là không đủ để các thực vật C3 tiếp tục quang hợp. Mặc dù một số các thực vật khác sử dụng phương pháp cố định cacbon C4 vẫn có thể quang hợp với hàm lượng CO2 thấp tới 10 phần triệu, trong dài hạn toàn bộ thực vật vẫn sẽ không thể sống sót. Sự tuyệt chủng của thực vật, thành phần chủ chốt trong chuỗi thức ăn trên Trái Đất, cũng sẽ làm cho hầu hết các loài động vật diệt vong.Trong vòng 1,1 tỉ năm tới, mặt trời sẽ sáng hơn 10% so với hiện tại. Điều này khiến cho hiệu ứng nhà kính trong khí quyển Trái Đất không ngừng gia tăng và các đại dương sẽ dần bay hơi hết. Do đó, hoạt động kiến tạo mảng sẽ dừng lại và chu trình cacbon cũng chấm dứt theo. Kết quả là Trái Đất sẽ mất đi từ trường và từ quyển, làm gia tăng tốc độ mất vật chất trong khí quyển vào không gian. Đến thời điểm đó, hầu hết hoặc tất cả sự sống trên Trái Đất sẽ không còn tồn tại. Kết cục nhiều khả năng xảy ra nhất là Trái Đất sẽ bị Mặt Trời nuối chửng vào khoảng 7,5 tỉ năm tới, khi nó đã trở thành một sao khổng lồ đỏ và nở rộng ra tới quỹ đạo Trái Đất.

Vệ tinh tự nhiên của Sao Thiên Vương

Sao Thiên Vương, hành tinh thứ bảy trong Hệ Mặt Trời, hiện tại có 27 vệ tinh, tất cả được đặt tên theo các nhân vật từ các tác phẩm của William Shakespeare và Alexander Pope. William Herschel đã khám phá hai vệ tinh đầu tiên, Titania và Oberon, vào năm 1787, và các vệ tinh hình cầu (Ariel và Umbriel) đã được William Lassell phát hiện năm 1851, (Miranda) được Gerard Kuiper phát hiện năm 1948. Các vệ tinh còn lại được phát hiện sau năm 1985, hoặc là trong sứ mệnh bay ngang qua của Voyager 2 hoặc bởi sự hỗ trợ của kính thiên văn đặt trên Trái Đất.Vệ tinh Sao Thiên Vương được chia thành ba nhóm: mười ba vệ tinh vòng trong, năm vệ tinh lớn, và chín vệ tinh dị hình. Vệ tinh vòng trong là những thiên thể nhỏ và tối chia sẻ chung nguồn gốc và tính chất với vành đai hành tinh. Năm vệ tinh lớn có khối lượng đủ để đạt được trạng thái cân bằng thuỷ tĩnh, và bốn trong số đó có dấu hiệu quá trình dịch chuyển nội lực để hình thành các hẻm núi và núi lửa trên bề mặt. Vệ tinh lớn nhất trong năm vệ tinh, Titania, có đường kính 1.578 km và là vệ tinh lớn thứ tám trong Hệ Mặt Trời, có khối lượng nhỏ hơn 20 lần Mặt Trăng. Các vệ tinh dị hình của Sao Thiên Vương nằm ở xa hành tinh có quỹ đạo elip và độ nghiêng quỹ đạo của chúng lớn, đồng thời chuyển động ngược chiều với chiều tự quay của hành tinh.

Mặt Trăng
Đặc điểm vật lý
Quỹ đạo
Thám hiểm
Bài viết liên quan
Vệ tinhtự nhiên của
Các vệ tinh
khác, của
Các vệ tinh
lớn nhất
(bán kính
trung bình
≥ 100 km)
Lịch sử
Địa lý,
địa chất
Hệ sinh thái
Bản đồ kỹ thuật số
Văn hóa,
nghệ thuật
và xã hội
Tâm linh,
mục đích luận
Khác
Submagnetosphere
Từ quyển Trái Đất
Gió Mặt Trời
Satellites
Research projects
Từ trường khác
Liên quan

Ngôn ngữ khác

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.