Chào mừng các bạn đến với thienvanhoc.edu.vn, nơi tâm điểm của những khám phá và kiến thức về vũ trụ rộng lớn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về Mặt Trăng – vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất và một trong những thiên thể quen thuộc nhất trên bầu trời đêm.
Từ những hiện tượng như nhật thực, nguyệt thực cho đến các chuyến thám hiểm không gian, Mặt Trăng luôn là đề tài hấp dẫn không chỉ với giới khoa học mà còn với mọi người. Hãy cùng chúng tôi khám phá những điều thú vị và ít biết đến về người hàng xóm gần gũi này của chúng ta trong vũ trụ.
Mặt Trăng được hình thành như thế nào?
Có nhiều giả thuyết đã được đề xuất để giải thích nguồn gốc của Mặt Trăng, nhưng giả thuyết được chấp nhận rộng rãi hiện nay là Mặt Trăng hình thành từ một vụ va chạm khổng lồ. Theo giả thuyết này, một thể thiên thể khổng lồ—khoảng 10% khối lượng của Trái Đất và có kích thước tương đương với Sao Hỏa—đã đâm vào Trái Đất nóng chảy nguyên thủy. Vụ va chạm mạnh mẽ này đã phóng vật liệu của Trái Đất vào quỹ đạo xung quanh nó, từ đó dần dần hình thành nên Mặt Trăng.
Sự tương đồng về thành phần hóa học giữa Trái Đất và Mặt Trăng hỗ trợ cho giả thuyết này, khiến các nhà khoa học kết luận rằng vụ va chạm này xảy ra khoảng 95 triệu năm sau sự hình thành của Hệ Mặt Trời, hay khoảng 4.5 tỷ năm trước. Nghiên cứu vào năm 2015 đã củng cố thêm cho giả thuyết này bằng cách sử dụng mô phỏng quỹ đạo của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời sơ khai và phân tích sự khác biệt về hàm lượng của nguyên tố vonfram-182 giữa Trái Đất và Mặt Trăng.
Mặc dù lý thuyết va chạm lớn là lý thuyết phổ biến nhất, một số giả thuyết khác cũng được đưa ra để giải thích nguồn gốc của Mặt Trăng, bao gồm ý tưởng rằng Trái Đất có thể đã bắt giữ Mặt Trăng từ không gian, Mặt Trăng có thể đã tách ra từ Trái Đất, hoặc thậm chí là Trái Đất đã “đánh cắp” Mặt Trăng từ Sao Kim.
Thành phần và cấu trúc của Mặt Trăng
Lớp lõi
Mặt Trăng có một lõi rất nhỏ, chiếm khoảng 1% đến 2% khối lượng tổng thể của nó, với đường kính khoảng 420 dặm (680 km). Lõi này chủ yếu được tạo thành từ sắt và có thể chứa một lượng đáng kể lưu huỳnh cùng các nguyên tố khác.
Lớp phủ đá
Lớp phủ của Mặt Trăng có độ dày khoảng 825 dặm (1.330 km) và bao gồm các loại đá dày đặc, giàu sắt và magie. Trong quá khứ, magma từ lớp phủ này đã phun trào lên bề mặt và tạo nên các dòng núi lửa suốt hơn một tỷ năm, từ khoảng bốn tỷ năm trước đến chưa đầy ba tỷ năm trước.
Lớp vỏ
Lớp vỏ bên ngoài của Mặt Trăng có độ sâu trung bình khoảng 42 dặm (70 km). Bề mặt của lớp vỏ bị vỡ nát và lộn xộn do các tác động của thiên thạch lớn mà Mặt Trăng đã phải chịu đựng qua hàng triệu năm. Các vùng vỡ này nhường chỗ cho vật liệu nguyên vẹn ở độ sâu khoảng 6 dặm (9.6 km).
Đặc điểm địa chất khác
Mặt Trăng rất giàu đá và có nhiều miệng núi lửa được hình thành bởi các vụ va chạm với tiểu hành tinh. Do không có khí hậu và thời tiết, các miệng núi lửa này không bị xói mòn.
Thành phần hóa học của bề mặt
Thành phần trung bình của bề mặt Mặt Trăng theo trọng lượng bao gồm khoảng 43% oxy, 20% silicon, 19% magie, 10% sắt, 3% canxi, 3% nhôm, 0.42% crom, 0.18% titan và 0.12% mangan.
Nước trên Mặt Trăng
Các tàu vũ trụ quay quanh Mặt Trăng đã phát hiện dấu vết của nước, có thể đến từ sâu dưới bề mặt. Các quan sát từ Tàu quỹ đạo trinh sát Mặt Trăng (LRO) cho thấy nước có thể tập trung nhiều hơn ở các sườn dốc hướng về cực nam của Mặt Trăng, mặc dù lượng nước này rất nhỏ, tương đương với một sa mạc cực kỳ khô hạn. Một nghiên cứu vào năm 2017 cũng cho thấy có khả năng tồn tại một lượng nước lớn bên trong Mặt Trăng.
Có hay không khí quyển của Mặt Trăng?
Mặt Trăng không có bầu khí quyển đáng kể, chỉ sở hữu một lớp mỏng cực kỳ tinh tế, đến mức bụi hoặc dấu chân trên bề mặt của nó có thể tồn tại không bị xáo trộn trong hàng trăm năm. Sự thiếu vắng một bầu khí quyển dày đặc có nghĩa là không có cơ chế hiệu quả để giữ nhiệt gần bề mặt Mặt Trăng, dẫn đến sự biến động lớn về nhiệt độ.
Trong ban ngày, nhiệt độ trên phía nắng của Mặt Trăng có thể đạt tới 273 độ F (134 độ C), trong khi ở phía tối, nhiệt độ có thể giảm xuống tới âm 243 F (âm 153 C). Sự chênh lệch đáng kể này phản ánh điều kiện cực đoan mà bất kỳ vật thể nào trên Mặt Trăng phải chịu đựng do thiếu một lớp bảo vệ khí quyển thực sự.
Mặt Trăng quay quanh Trái Đất dẫn tới hiện tượng thuỷ triều
- Khoảng cách trung bình từ Trái Đất đến Mặt Trăng: 238.855 dặm (384.400 km)
- Khoảng cách gần nhất là 225.700 dặm (363.300 km)
- Khoảng cách xa nhất: 252.000 dặm (405.500 km)
- Chu vi của quỹ đạo đạt khoảng: 1.499.618,58 dặm (2.413.402 km)
- Vận tốc trung bình: 2.287 dặm mỗi giờ (3.680,5 km/h)
Mặt Trăng quay quanh Trái Đất và tạo ra hiện tượng thủy triều thông qua lực hấp dẫn của nó. Lực này kéo nước biển lên và xuống theo chu kỳ, tạo ra thủy triều. Không chỉ ở biển, thủy triều còn xảy ra ở hồ, trong khí quyển và lớp vỏ Trái Đất, mặc dù ở mức độ nhỏ hơn.
Thủy triều cao là khi nước biển dâng lên, xảy ra ở phía Trái Đất gần Mặt Trăng nhất do lực hấp dẫn và ở phía xa Mặt Trăng nhất do quán tính của nước. Ngược lại, thủy triều thấp xảy ra ở giữa hai điểm này khi mực nước giảm xuống.
Lực hút của Mặt Trăng còn làm chậm quá trình quay của Trái Đất, hiện tượng này được gọi là “phanh thủy triều”. Điều này khiến thời gian của mỗi ngày trên Trái Đất dài thêm khoảng 2,3 mili giây mỗi thế kỷ. Năng lượng mất đi từ Trái Đất được Mặt Trăng hấp thụ, làm tăng khoảng cách giữa hai thiên thể thêm khoảng 1,5 inch (3,8 cm) mỗi năm.
Lực hấp dẫn của Mặt Trăng giúp duy trì độ ổn định trong độ nghiêng trục của Trái Đất, điều này có thể đã đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khí hậu ổn định trong hàng tỷ năm, tạo điều kiện cho sự sống phát triển.
Mặt Trăng cũng không thoát khỏi tác động này. Một nghiên cứu mới cho thấy lực hấp dẫn của Trái Đất đã làm biến dạng Mặt Trăng, tạo ra hình dạng méo mó kỳ lạ ngay từ đầu thời gian tồn tại của nó.
Các sự thật thú vị về Mặt Trăng
- Mặt tối của Mặt Trăng chỉ là huyền thoại: Cả hai mặt của Mặt Trăng đều nhận được lượng ánh sáng mặt trời như nhau. Tuy nhiên, do Mặt Trăng quay quanh trục của nó cùng lúc với thời gian quay quanh Trái Đất, chỉ một mặt luôn hướng về phía Trái Đất, còn phía đối diện chỉ có thể được nhìn thấy từ tàu vũ trụ.
- Thủy Triều do lực hấp dẫn của Mặt Trăng: Lực hấp dẫn của Mặt Trăng tạo ra hai chỗ phình lớn trên Trái Đất, một hướng về phía Mặt Trăng và một hướng ngược lại. Khi Trái Đất quay, những chỗ phình này di chuyển quanh đại dương, gây ra hiện tượng thủy triều cao và thấp.
- Mặt Trăng đang rời xa Trái Đất: Hiện nay, Mặt Trăng di chuyển xa Trái Đất khoảng 3,8 cm mỗi năm. Trong 50 tỷ năm tới, nó sẽ mất khoảng 47 ngày để hoàn thành một vòng quay quanh Trái Đất thay vì 27,3 ngày như hiện tại.
- Trọng lực yếu hơn nhiều trên Mặt Trăng: Lực hấp dẫn của Mặt Trăng yếu hơn do khối lượng nhỏ hơn, khiến trọng lượng của bạn chỉ bằng 1/6 so với trên Trái Đất. Điều này giúp các phi hành gia có thể nhảy cao trên bề mặt Mặt Trăng.
- Chỉ có 12 người đặt chân lên Mặt Trăng: Tất cả đều là nam giới người Mỹ. Neil Armstrong là người đầu tiên vào năm 1969 trong sứ mệnh Apollo 11, còn Gene Cernan là người cuối cùng vào năm 1972 trong sứ mệnh Apollo 17. Các lần khám phá sau đó đều sử dụng tàu vũ trụ không người lái.
- Mặt Trăng không có khí quyển: Điều này có nghĩa là bề mặt Mặt Trăng không được bảo vệ khỏi tia vũ trụ và thiên thạch, đồng thời trải qua sự thay đổi nhiệt độ rất lớn. Âm thanh không thể truyền đi, và bầu trời luôn tối đen.
- Mặt Trăng cũng có động đất: Lực hấp dẫn từ Trái Đất gây ra các trận động đất nhỏ trên Mặt Trăng. Máy đo địa chấn của các phi hành gia phát hiện những cơn động đất này thường gây ra các vết nứt nhỏ trên bề mặt.
- Luna 1 là tàu vũ trụ đầu tiên đến Mặt Trăng: Được phóng bởi Liên Xô vào năm 1959, Luna 1 đã bay qua Mặt Trăng ở khoảng cách 5.995 km trước khi tiến vào quỹ đạo quanh Mặt Trời.
- Mặt Trăng là vệ tinh tự nhiên lớn thứ năm trong Hệ Mặt Trời: Với đường kính 3.475 km, Mặt Trăng nhỏ hơn nhiều so với các vệ tinh lớn của Sao Mộc và Sao Thổ. Giả thuyết phổ biến cho rằng Mặt Trăng hình thành từ một phần của Trái Đất sau khi một vật thể lớn va chạm vào Trái Đất thời trẻ.
- Dự án A119: Trong thập niên 1950, Mỹ đã xem xét kế hoạch nổ bom hạt nhân trên Mặt Trăng nhằm phô trương sức mạnh trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh.
Qua bài viết này, hy vọng rằng bạn đã có thể hiểu thêm nhiều điều thú vị về Mặt Trăng, từ cấu tạo bên trong của nó cho đến những ảnh hưởng mà nó mang lại cho Trái Đất. Tại thienvanhoc.edu.vn, chúng tôi cam kết tiếp tục cung cấp thông tin chính xác, mới nhất và hấp dẫn nhất về Mặt Trăng và nhiều chủ đề thiên văn học khác.
Hãy theo dõi chúng tôi để cập nhật thêm nhiều bài viết mới và tham gia cùng cộng đồng yêu thiên văn để khám phá thêm nhiều điều kỳ diệu của vũ trụ. Khám phá Mặt Trăng là một phần của hành trình lớn hơn để hiểu biết về không gian và chúng ta là ai trong bức tranh to lớn này.
