Một vòng tự quay của Mặt Trời sẽ dài bằng bao nhiêu ngày trên Trái Đất?

Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Nature Astronomy ngoài cho biết độ dài của thời gian giữa Sao Kim và Trái Đất còn hé lộ về cấu tạo lõi, độ nghiêng, cấu trúc... của hành tinh này.

Một vòng tự quay của Mặt Trời sẽ dài bằng bao nhiêu ngày trên Trái Đất?

Sao Kim. (Nguồn: sciencenews.org)

Nhờ những dữ liệu thu được từ quá trình phân tích sóng radio phản hồi (tiếng dội vô tuyến) từ Sao Kim, các nhà khoa học đã lần đầu tiên ước lượng được một cách chính xác độ dài một ngày trên hành tinh được cho là gần và giống Trái Đất nhất.

Lâu nay, giới khoa học đều hiểu rằng trong số những hành tinh trong Hệ Mặt trời, Sao Kim có ngày dài nhất. Tuy nhiên, những ước tính trước đây về độ dài một ngày trên Sao Kim có sự khác biệt lớn.

Một ngày là khoảng thời gian mà một hành tinh hoàn thành một vòng quay quanh trục của mình và một năm là số ngày hành tinh hoàn thành một vòng quay quanh Mặt Trời.

Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Nature Astronomy cho thấy Sao Kim hoàn thành một vòng quay quanh trục trong khoảng thời gian tương đương 243,0226 ngày trên Trái Đất.

Điều này đồng nghĩa rằng trên Sao Kim, “một ngày” sẽ dài hơn “một năm” vì hành tinh này hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời trong khoảng thời gian tương đương 225 ngày ở Trái Đất.

Để có được kết quả nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thực hiện 21 lần phóng các sóng vô tuyến về phía Sao Kim từ năm 2006 đến năm 2020 nhờ hệ thống ăng-ten Goldstone của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đặt ở sa mạc Mojave, California và nghiên cứu tiếng dội vô tuyến từ Sao Kim, để hiểu hơn về những đặc điểm của hành tinh này.

Nhóm nhà khoa học cũng nghiên cứu về độ nghiêng của trục Sao Kim và kích cỡ lõi của hành tinh này, quá đó hiểu sâu hơn về hành tinh được ví là “chị em sinh đôi” của Trái Đất.

Theo đó, lõi Sao Kim cũng có cấu tạo chủ yếu từ sắt và nickel, nhưng hiện vẫn chưa rõ lõi của Sao Kim là thể rắn hay thể lỏng. Trục của Sao Kim nghiêng khoảng 2,64 độ C trong khi trục Trái Đất nghiêng khoảng 23,5 độ C.

Sao Kim có cấu trúc giống với Trái Đất nhưng kích cỡ nhỏ hơn, với đường kính khoảng 12.000km.

Bao trùm hành tinh này là một bầu khí quyển đặc và độc hại, chủ yếu là CO, cùng các đám mây chứa các giọt sulfuric acid, nhiệt độ bề mặt khoảng 471 độ C. Khác với hầu hết những hành tinh khác trong hệ Mặt trời, sao Kim quy theo hướng từ Đông sang Tây.

So với Sao Hỏa, một “hàng xóm” khác của Trái Đất, giới khoa học ít chú ý tới sao Kim hơn. Tuy nhiên, Jean-Luc Margot, Giáo sư từ Đại học California, Los Angeles (UCLA), tác giả chính của nghiên cứu, khẳng định có hàng tỷ hành tinh giống như Sao Kim trên dải Ngân hà.

Vì thế, Sao Kim giống như một phòng thí nghiệm hoàn hảo để tìm hiểu thông tin về và quá trình hình thành hành tinh.

There’s a plus side for those not ready to commit to a relationship with Gold or Platinum. With Tinder Plus®, you’ll unlock features including Unlimited Likes, Unlimited Rewinds, and Passport.

So what are you waiting for? Download the best free dating app today! It doesn’t matter if you’re looking to make friends, meet new people or find your perfect match, Tinder is a place where everyone can find exactly what they’re looking for. — and it’s about time you showed up.

-----------------------------------

If you choose to purchase Tinder Plus®, Tinder Gold™, or Tinder Platinum™ payment will be charged to your Google Play account, and your account will be charged for renewal within 24-hours prior to the end of the current period. Auto-renewal may be turned off at any time by going to your settings in the Play Store after purchase. No cancellation of the current subscription is allowed during the active subscription period. If you don’t choose to purchase Tinder Plus®, Tinder Gold™, or Tinder Platinum™, you can simply continue using Tinder for free.

Chúng ta đều biết rằng Trái Đất vừa tự quay xung quanh trục, vừa chuyển động xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo ellipse (rất gần với đường tròn).Hai chuyển động này có cùng chiều quay.

Nhưng chu kỳ quay (thời gian chuyển động đúng 1 vòng) của các chuyển động này là bao nhiêu ?

Trước hết hãy nói về chu kỳ Trái Đất quay quanh Mặt Trời :

Nhiều bạn sẽ trả lời ngay là 1 năm.Nhưng 1 năm là bao nhiêu ? $365$ hoặc $366$ ngày, hay $354$ ngày (như năm âm lịch).Chu kỳ đó không dễ gì là số nguyên của ngày.Rõ ràng đó là những câu trả lời không chính xác.

Có người cho rằng chu kỳ đó chính bằng độ dài trung bình của năm dương lịch.

Thực tế, trong dương lịch, cứ $400$ năm có $97$ năm nhuận.Do đó dễ dàng tính được độ dài trung bình năm dương lịch là $365,2425$ ngày ($365$ ngày $05:49'12"$)

Trong khi đó trên quỹ đạo của Trái Đất quay quanh Mặt Trời có 4 điểm đặc biệt :

- Điểm xuân phân và điểm thu phân : Khi Trái Đất đến các điểm này thì ngày và đêm ở mọi nơi dài bằng nhau và mặt phẳng xích đạo Trái Đất đi qua tâm Mặt Trời, do đó các tia nắng Mặt Trời chiếu vuông góc đến xích đạo.Thời gian giữa 2 lần liên tiếp Trái Đất đi qua điểm xuân phân là $365,242374$ ngày, còn với điểm thu phân là $365,242018$ ngày.

- Điểm hạ chí và điểm đông chí : Khi Trái Đất đến các điểm này thì các tia nắng Mặt Trời chiếu vuông góc đến các vị trí xa xích đạo nhất và sự chênh lệch độ dài ngày đêm đạt giá trị cực đại.Thời gian giữa 2 lần hạ chí liên tiếp là $365,241626$ ngày và giữa 2 lần đông chí liên tiếp là $365,242741$ ngày.

Trung bình cộng của $4$ con số trên là $365,24219$ ngày gọi là năm chí tuyến trung bình.

Nhưng sự phức tạp chưa dừng lại ở đó.

Do chuyển động tuế sai, $4$ điểm đặc biệt trên không đứng yên trên quỹ đạo mà lại chuyển động ngược chiều với Trái Đất, mỗi năm chúng đi được một cung khoảng $50,29"$.Như vậy, để đi trọn 1 vòng quanh Mặt Trời, Trái Đất còn phải đi thêm một cung $50,29"$ nữa, và sẽ mất thêm thời gian $20,409$ phút hay $0,01417$ ngày.

Tóm lại, chu kỳ Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời là $365,24219+0,01417=365,25636$ ngày (hay $365$ ngày $06:09'9,5"$

 

Vấn đề bây giờ là : từ các dữ kiện trên hãy tính chu kỳ tự quay chính xác của Trái Đất (thời gian Trái Đất tự quay đúng 1 vòng)

Lưu ý : Nếu trả lời là $24$ giờ thì chưa chính xác (đó chỉ là gần đúng).Mà trong thiên văn học thì sai số như thế là khó chấp nhận.