Từ Trái Đất đến Mặt Trăng bao nhiêu năm?

Mặt trăng cách Trái đất chỉ 384.400 km, tức 1,3 giây ánh sáng. Tuy nhiên, Mặt trăng đang càng ngày càng dịch chuyển xa khỏi Trái đất.

Khoảng cách Trái Đât tới Mặt Trăng thật ra thông số này thay đổi tùy thuộc vị trí:

– Tại cận điểm [perigee]: 363.300 km

– Tại điểm xa nhất [apogee]: 405.500 km

– Trung bình [mean]: 384.400 km

Khoảng cách trung bình từ Mặt Trăng đến Trái Đất là 384.403 kilômét. Đường kính Mặt Trăng là 3.476 kilômét.

Từ giữa năm 1969 đến 1972, chương trình Apollo của Hoa Kỳ đã đưa 12 người lên Mặt Trăng, người đầu tiên là Neil Armstrong và Buzz Aldrin trong Apollo 11. Trước đó, Mặt Trăng đã là mục tiêu của nhiều cuộc đổ bộ và thám hiểm vòng quanh của các tàu vũ trụ, bắt đầu với tàu Luna 1 của Xô viết năm 1959.

Mặt Trăng quay quanh Trái Đất trên một quỹ đạo gần như một quỹ đạo tròn. Nó cần khoảng một tháng để quay một vòng quanh quỹ đạo. Mỗi giờ, Mặt Trăng di chuyển so với nền sao một cung có độ lớn xấp xỉ bằng đường kính góc của nó tức là khoảng 0,5°.

Khí quyển

Mặt Trăng có bầu khí quyển cực mỏng. Nguồn chính tạo các phân tử lơ lửng trên bề mặt là sự thải ra chất khí từ đất đá bên trong lòng, như radon. Một nguồn khác là gió mặt trời, bị bắt tạm thời bởi trọng trường của Mặt Trăng. Các khí từ nguồn này không tồn tại lâu trên bề mặt Mặt Trăng mà thoát ra dần dần.

Khi bề mặt Mặt Trăng tiếp xúc với ánh nắng Mặt Trời, nhiệt độ tăng lên đến chừng vài chục độ C, đủ để cung cấp cho các phân tử khí tốc độ trung bình của chuyển động nhiệt lớn hơn tốc độ vũ trụ cấp 2 của Mặt Trăng, vốn nhỏ do trọng trường yếu của thiên thể, và các chất khí thoát khỏi Mặt Trăng vĩnh viễn.

Do gần như không có bầu khí quyển, trên Mặt Trăng không có các hiện tượng khí tượng như gió, bão hay sự xói mòn bề mặt. Các vị trí trên bề mặt của Mặt Trăng hầu như giữ được trạng thái nguyên thủy của nó cho đến khi bị một thiên thạch bắn phá.

Khi nhìn từ cực Bắc xuống, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh khối tâm của hệ, một điểm cách tâm Trái Đất chỉ 4700 km, ngược chiều kim đồng hồ, cùng chiều với chiều quay của Trái Đất quanh Mặt Trời.

Khác với hầu hết các vệ tinh tự nhiên của các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, Mặt Trăng có mặt phẳng quỹ đạo nằm gần với mặt phẳng hoàng đạo chứ không gần mặt phẳng xích đạo của hành tinh [Trái Đất]. Mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng nghiêng khoảng 5° so với mặt phẳng hoàng đạo. Giao điểm của hai mặt phẳng này trên thiên cầu là 2 điểm nút mặt trăng.

Hiện tượng nhật thực và nguyệt thực chỉ xảy ra khi Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời thẳng hàng.

Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời. Lúc đó Mặt Trăng trên mặt phẳng hoàng đạo, tại một trong hai điểm nút mặt trăng, đồng thời ở vào pha trăng mới [mồng một âm lịch, hay sóc lịch].

Nguyệt thực xảy ra khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng. Lúc đó Mặt Trăng trên mặt phẳng hoàng đạo, tại một trong hai điểm nút mặt trăng, đồng thời ở vào pha trăng tròn [rằm âm lịch].

Biến đổi theo thời gian

Các tham số quỹ đạo của Mặt Trăng thay đổi chậm theo thời gian, chủ yếu do tác động của lực thủy triều giữa Mặt Trăng và Trái Đất. Lực hấp dẫn của Mặt Trăng bóp méo thủy quyển trên Trái Đất, gây ra thủy triều.

Chu kỳ lên xuống của thủy triều trùng với chu kỳ Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, nhưng thủy triều bị trễ pha so với Mặt Trăng. Sự trễ pha này gây ra bởi việc Trái Đất tự quay quanh trục, và bề mặt cứng của nó gây ma sát cho thủy quyển.

Kết quả là, một phần mômen động lượng tự quay của Trái Đất được chuyển dần sang cho mômen động lượng quỹ đạo của Mặt Trăng. Mặt Trăng dần đi xa ra khỏi Trái Đất, tốc độ ra xa hiện nay khoảng 38 mm một năm. Đồng thời Trái Đất cũng quay chậm lại, ngày trên Trái Đất sẽ dài thêm ra 15 µs mỗi năm.

Lực thủy triều trong quá khứ cũng đã làm chậm chuyển động tự quay của Mặt Trăng lại. Đến ngày nay, tốc độ tự quay này đã chậm lại đến một giá trị cân bằng đặc biệt, khiến Mặt Trăng đi vào trạng thái quay đồng bộ, tức là luôn hướng một mặt về Trái Đất: tốc độ góc tự quay đúng bằng tốc độ góc quay trên quỹ đạo.

Thực ra quỹ đạo Mặt Trăng không tròn tuyệt đối [có độ lệch tâm dương] và việc nói Mặt Trăng luôn quay một mặt về phía Trái Đất cũng là gần đúng. Mặt Trăng, như mọi vật chuyển động trên quỹ đạo Kepler, chuyển động nhanh hơn ở cận điểm quỹ đạo và chậm hơn ở viễn điểm quỹ đạo. Điều này giúp ta thấy thêm khoảng 8 kinh độ mặt bên kia của Mặt Trăng.

Ngoài ra, quỹ đạo Mặt Trăng cũng nghiêng so với mặt phẳng xích đạo của Trái Đất, nên ta cũng thấy thêm 7 vĩ độ mặt bên kia. Cuối cùng, Mặt Trăng nằm đủ gần để một người quan sát ở xích đạo suốt một đêm, sau khi di chuyển khoảng cách bằng đường kính Trái Đất nhờ sự tự quay của Trái Đất, nhìn được thêm 1 kinh độ mặt bên kia./.

Nội dung bài viết

Khoảng cách từ Trái Đất đến mặt trăng

Khoảng cách Trái Đất đến mặt trăng gần hơn rất nhiều so với các hành tinh khác. Nó là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất và lớn thứ 5 trong Thái dương hệ. Khoảng cách trung bình từ tâm Trái Đất đến mặt trăng là 384.403 km, gấp khoảng 30 lần đường kính Trái Đất. Đồng thời, ước tính đường kính mặt trăng là 3.474 km, tương đương 27% đường kính địa cầu.

Có một giả thuyết được đông đảo các nhà khoa học chấp nhận. Rằng mặt trăng là một phần của Trái Đất. Nó hình thành sau Trái Đất lúc non trẻ không lâu. Là một phần văng ra từ vụ va chạm lớn giữa Trái Đất với một thiên thể. Thiên thể va chạm này được gọi là Theia, kích thước tương đương sao Hỏa. 

Chu kỳ 1 vòng quay của mặt trăng quanh Trái Đất là 29.5 ngày. Lịch Âm mà chúng ta sử dụng chính là dựa vào tính toán chu kỳ quay của mặt trăng và Trái Đất. Một tháng Âm lịch tương tự cũng có từ 29 đến 30 ngày. Tuy nhiên, đôi khi người ta thêm “tháng nhuận” có quy tắc vào để phù hợp với năm Dương lịch. Để tính năm nhuận âm lịch, ta lấy năm Dương lịch chia 19. Nếu chia hết cho 19 hoặc dư 3, 6, 9, 11, 14, 17 thì năm âm tương ứng là Nhuận. Chẳng hạn năm 2020 chia 19 dư 6, nên năm Âm lịch [Canh Tý] có nhuận.

Mặt trăng là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất

Cách đo khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa

Phương pháp đo tam giác hay đo mức độ quang phổ là cách mà các nhà thiên tinh tính toán cự ly Trái Đất so với các hình thể khác tồn tại trong vũ trụ.

Khoảng cách giữa các hành tinh là vô cùng xa xôi, và chẳng thể làm ra một thước đo thực tế để xác định khoảng cách giữa chúng. Vậy các nhà khoa học đã làm thế nào để đo đạc vị trí các hành tinh?

Phương pháp đo tam giác

Lựa chọn và quan sát một vì sao 2 lần [lần thứ nhất kéo dài 1 ngày, lần thứ hai cách lần đầu 6 tháng]. Tức là sau khi Trái Đất quay được nửa vòng quanh mặt trời. Sau đó, các nhà thiên văn xây dựng sơ đồ tam giác với đỉnh là ngôi sao cần xác định. Đáy tam giác có chiều dài 300 triệu km [bằng đường kính Trái Đất quay quanh mặt trời].

Thông qua xác định góc nhìn từ địa cầu đến vật thể, và sự khác biệt về ánh sáng giữa hai lần quan sát. Các nhà khoa học sẽ tính ra khoảng cách từ Trái Đất đến vì sao đó.

Nhược điểm của phương pháp này là chỉ có thể tính toán trong phạm vi 400 năm ánh sáng. 

Phương pháp đo khoảng cách tam giác dùng trong khoa học vũ trụ

Phương pháp Parallax3

Dùng 1 ngôi sao gần Trái Đất làm chuẩn, dùng kính viễn vọng quan sát 2 lần như phương pháp trên.

Số liệu thu được về vị trí, thay đổi góc giữa các lần đo đạc giúp nhà khoa học xây dựng sơ đồ hai hình tam giác có chung đỉnh là ngôi sao. Sau đó, họ dùng phương pháp tính toán lượng giác để tính khoảng cách đến vật thể cần đo.

Cách tính này có thể đo đạc các thiên tinh cách Trái Đất hàng nghìn năm ánh sáng.

Dữ liệu từ những lần quan sát sẽ giúp các nhà khoa học vẽ hai hình tam giác có chung đỉnh là ngôi sao. Các nhà thiên văn học sử dụng phương pháp lượng giác để tính toán khoảng cách đến vật thể cần đo.

Các phương pháp tính toán trên đều rất phức tạp. Cũng yêu cầu sự hỗ trợ của các phương tiện hiện đại như kính viễn vọng. Mặc dù vậy, chúng cũng chỉ là khoảng cách tương đối và rất khó để kiểm chứng chính xác tuyệt đối.

Phương pháp đo Parallax3 dùng trong tính toán khoảng cách thiên thể

Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa và các hành tinh

Để xác định vị trí, khoảng cách các vật thể trên vũ trụ, người ta thường dùng đơn vị đo ánh sáng hoặc kilomet. Qua một số phương pháp tính toán kể trên, người ta đã ước tính được khoảng cách từ Trái Đất đến các hành tinh.

Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa gần nhất

Trong thái dương hệ, sao hỏa là hành tinh thứ 4 tính từ mặt trời. Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa ngắn nhất được đo đạc là 57 triệu km. Khoảng cách tương đối 4,35 phút ánh sáng. Không có khoảng cách chính xác bởi các hành tinh đều không ngừng chuyển động theo quỹ đạo riêng nó.

Công nghệ sản xuất tàu vũ trụ thám hiểm ngày càng tân tiến. Chúng ta có thể sản xuất ra những phương tiện thăm dò vũ trụ với vận tốc đến 200.000km/giờ. Nhưng cho dù vậy, vẫn phải mất đến 150 ngày bay liên tục để đi từ Trái Đất tới sao Hỏa.

Có thể bạn đã biết, chiếc tàu vũ trụ đầu tiên đặt chân lên sao Hỏa là Mars 3, được phóng bởi Liên Xô [1971]. Tuy nhiên, nó lại không mang theo bất kỳ hình ảnh nào về hành tinh này cả. Mãi đến 30/10/1967, chiếc Viking của NASA đã gửi về những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về hành tinh này.

Nếu di chuyển bằng phi thuyền vận tốc 200.000km/h, phải mất 150 ngày đi từ Trái Đất đến sao Hỏa

Khoảng cách từ trái đất đến Mặt trời

Mặt trời nằm ở trung tâm Thái dương hệ, tất cả các hành tinh đều quay xung quanh nó. Trái Đất là hành tinh xếp thứ 3, khoảng cách từ mặt trời đến Trái Đất khoảng 149.6 triệu km [8,32 phút ánh sáng].

Mặt trời thực chất là một ngôi sao khổng lồ, bán kính của nó lên tới 695 508 km. Mặt trời vô cùng nóng, nhiệt độ bề mặt khoảng 6000 độ C. Nếu tính riêng nơi các phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở lõi mặt trời, nhiệt độ đạt đến 15 triệu độ C.

Mặt trời được ước tính được 4,6 tỷ tuổi, đang ở thời kỳ trung niên. Nó không vĩnh hằng, khi mà lượng hydro và nguyên tố heli được tiêu thụ sạch sẽ sau quá trình đốt nhiên liệu, mặt trời sẽ “chết”.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy. Mặt trời sẽ tan biến trong khoảng 5 tỷ năm tới. Mặc dù Trái Đất có thể vẫn tồn tại khi mặt trời “chết” đi. Nhưng sự sống đã chấm dứt từ cách đó 3 tỷ năm. Khi mà mặt trời già đi, nó sẽ ngày càng sáng. Trong 2 tỷ năm sau, các đại dương trên hành tinh của chúng ta thậm chí sẽ bị “đun sôi”!

>>>Xem thêm thông tin: Mặt trời là gì | Mặt trời mọc ở hướng nào? Nóng bao nhiêu độ

Mặt trời là trung tâm trong hệ thái dương, các hành tinh đều quay quanh mặt trời

Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Kim và các hành tinh khác

• Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Kim là 38,2 triệu km. Khoảng cách tương đối 2,3 phút ánh sáng, gần hơn khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa.
• Khoảng cách từ Trái Đất đến Mộc tinh là 588 triệu km. Khoảng cách tương đối 34,95 phút ánh sáng. Nó cũng là ngôi sao lớn nhất trong hệ mặt trời.
• Khoảng cách từ Trái Đất đến Thổ tinh là 1,18 giờ ánh sáng.
• Sao Thủy và Trái Đất cách nhau 5,10 phút ánh sáng.
• Khoảng cách từ Trái Đất đến Thiên Vương tinh là 2,52 giờ ánh sáng.
• Khoảng cách từ Trái Đất đến Hải Vương tinh là 4,03 giờ ánh sáng.
• Khoảng cách từ Trái Đất đến Diêm Vương tinh là 4,6 giờ ánh sáng.

Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Kim và các hành tinh khác

Trong số các hành tinh này, bạn có thể nhìn thấy một số trong chúng bằng mắt thường. Bao gồm 5 hành tinh: Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ, chúng xuất hiện hầu hết các ngày trong năm.

Sao mộc và sao Thổ dễ nhìn thấy nhất vì chúng có ánh sáng mạnh mẽ. Thời gian thuận lợi nhất để nhìn chúng là vào hoàng hôn [trời chuyển tối] và bình minh [khi rạng sáng].

Trên đây là thông tin Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt trăng và các hành tinh khác. Mỗi vị trí của các hành tinh đều mang những ý nghĩa quan trọng. Đồng thời chúng cũng mang nhiều bí ẩn chưa có giải đáp. Bạn đã tìm thấy hành tinh nào từ bầu trời Trái Đất?