Sao chổi: nguồn gốc và đặc điểm

Trần Quốc Việt | 06/07/2015, 01:24
Theo dõi Giáo dục Thủ đô trên

Sao chổi là thiên thể chuyển động quanh Mặt Trời. Chúng ta có thể quan sát sao chổi lớn khi chúng đến đủ gần Trái Đất mà không cần đến sự hỗ trợ của các thiết bị quang học, một số sao chổi có khoảng cách xa hơn hoặc mờ hơn có thể được quan sát bằng các kính thiên văn hay ống nhòm nghiệp dư. Những quan sát sao chổi đã có từ rất lâu, nhưng quá trình nhận thức và tìm hiểu đối tượng này đã trải qua một loạt những biến chuyển. Ở đây chúng ta sẽ nhắc tới một số nét chính về nhận thức lịch sử và các đặc điểm vật lý của sao chổi.



Vòng đời
Mỗi sao chổi có một vòng đời khác nhau tính từ khi nó bắt đầu di chuyển vào Hệ Mặt Trời. Các sao chổi đều xuất phát từ những nơi rất xa Mặt Trời nên khi ở điểm viễn nhật chúng rất lạnh. Lúc này, các phân tử khí và nước đều bị đóng băng. Tại thời điểm xuất phát chúng ta không thể quan sát được chúng vì kích thước của chúng rất nhỏ và lại ở quá xa.

Sao chổi bắt đầu được quan sát khi nó tới đủ gần Mặt Trời và phát sáng do sự thăng hoa các vật chất trên bề mặt. Dưới tác động của bức xạ Mặt Trời, lớp băng tại bề mặt sao chổi không tan ra mà nó biến đổi trực tiếp từ băng thành khí. Khi quá trình thăng hoa diễn ra, các phân tử nước bị tách qua quá trình quang phân (Photodissciation – sự phân tách hợp chất hóa học do tác động của photon)

Trong tất cả các sao chổi đã được quan sát thì chỉ có khoảng 10% số sao chổi tồn tại sau 50 lần đi qua điểm cận nhật và chỉ 1% sống sót qua 2.000 lần. Những sao chổi may mắn sẽ thoát khỏi áp suất cao từ Mặt trời và tiếp tục lặp lại chu kỳ quỹ đạo của mình. Tuy nhiên một số khác lại không được may mắn như vậy. Một số sẽ đâm vào Mặt Trời hoặc bị phá tan bởi áp suất của Mặt Trời. Ngoài ra một số khác bị va chạm với các hành tinh như sao chổi Shoemaker-Levy 9 va chạm với Sao Mộc vào năm 1994.



Đặc điểm quỹ đạo
Các sao chổi, như đã nói trên, đều có quĩ đạo dạng elip dẹt (tâm sai lớn), tức là điểm cận nhật và điểm viễn nhật cách rất xa nhau, khác với các hành tinh có quĩ đạo đều gần tròn.

Chu kỳ ngắn
Những sao chổi chu kỳ ngắn được quy ước là có chu kỳ quỹ đạo ít hơn 200 năm. Điểm viễn nhật nằm tại khu vực các hành tinh nhóm ngoài. Ngoài ra còn có các sao chổi có chu kỳ cực ngắn như sao chổi Encke có điểm viễn nhật không đến quỹ đạo của Sao Mộc. Nó có quỹ đạo ngắn hơn 20 năm. Những sao chổi như thế được xếp vào nhóm JFCs (Jupiter-Family comets – sao chổi có viễn nhật lân cận quĩ đạo Sao Mộc). Những sao chổi có quỹ đạo từ 20 đến 200 năm thuộc sao chổi loại Halley. Tính đến năm 2014, chỉ có 74 sao chổi loại Halley được phát hiện trong khi có đến 492 sao chổi loại JFCs.

Chu kỳ dài
Sao chổi chu kỳ dài có quỹ đạo và chu kỳ rất khác nhau, từ 200 năm đến hàng nghìn năm. Quỹ đạo của chúng vượt xa quỹ đạo của các hành tinh nhóm ngoài và mặt phẳng quỹ đạo của chúng không hẳn nằm trên mặt phẳng Hoàng đạo.
Một số sao chổi đơn (là những sao chổi chỉ qua điểm cận nhật 1 lần) cũng có quỹ đạo parabol nhưng bị nhiễu loạn hấp dẫn từ các hành tinh lớn như Sao Mộc đã làm thay đổi quỹ đạo từ parabol thành hyperbol khiến chúng vĩnh viễn ra khỏi Hệ Mặt Trời sau khi rời xa khỏi cận nhật. Đến nay chỉ một vài sao chổi được quan sát có thể đạt được quỹ đạo hyperbol (với tâm sai e>1) để có thể thoát ra khỏi HMT.



Ảnh hưởng của sao chổi
Mưa sao băng
Khi đến gần Mặt Trời, áp suất từ Mặt Trời và tương tác hấp dẫn làm vỡ lớp đá trên bề mặt của sao chổi. Khi đó các mảnh vỡ bị bắn ra và có thể để lại trên đường đi của nó rất nhiều mảnh nhỏ - các thiên thạch. Vì đa số các sao chổi di chuyển trên mặt phẳng hoàng đạo nên khi đi ngang qua quỹ đạo Trái Đất, chúng để lại những đám thiên thạch do sự tham gia của hấp dẫn Trái Đất, là nguyên nhân gây là các trận mưa sao băng. Ví dụ, mưa sao băng Perseids từ ngày 09 đến 13 tháng 8 khi Trái Đất đi qua đám thiên thạch để lại bởi sao chổi Swift-Tuttle hay mưa sao băng Orionids vào tháng 10 có nguồn gốc từ sao chổi Halley.

Sự sống trên Trái Đất
Như trên đã nói, các hợp chất hữu cơ – yếu tố tiên quyết của sự sống có mặt trong nhân của các sao chổi. Trong giai đoạn mới hình thành, có rất nhiều sao chổi và các tiểu hành tinh va chạm vào Trái đất. Các nhà khoa học tin rằng các vụ va chạm với Trái Đất khoảng 4 tỷ năm trước đang đưa một lượng nước lớn đến cho Trái Đất. Việc phát hiện ra các phân tử hữu cơ như Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) với một lượng lớn sao chổi khiến một số người cho rằng sao chổi hoặc thiên thạch đã mang các phân tử hữu cơ ban đầu đến Trái Đất. Chính từ những hợp chất đầu tiên này, sự sống trên hành tinh của chúng ta đã hình thành và phát triển tới ngày nay.



Quan sát sao chổi
Chỉ những sao chổi sáng và có điểm cận nhật rất gần Mặt Trời mới có thể được chúng ta quan sát bằng mắt thường. Mặc dù vận tốc của thiên thể này trên quĩ đạo khá cao (hàng chục hay hàng trăm kilomet mỗi giây), nhưng với khoảng cách của chúng khi quan sát từ Trái Đất thì chúng ta thấy các sao chổi di chuyển rất chậm, thậm chí trong nhiều trường hợp không thể nhận ra sự thay đổi vị trí trên nền trời trong đêm. Điều này khác với nhiều hiểu nhầm cho rằng sao chổi cũng lướt qua bầu trời giống như sao băng.

Sao chổi Halebopp


Với một chiếc kính thiên văn nghiệp dư hay một ống nhòm, chúng ta có thể quan sát các sao chổi khi chúng tới tương đối gần Mặt Trời.

Trần Quốc Việt
(VACA)

Vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn trích dẫn Thienvanvietnam.org khi sử dụng bài viết này

Theo thienvanvietnam.org
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=884:sao-choi-nguon-goc-va-dac-diem&catid=18&Itemid=146
Copy Link
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=884:sao-choi-nguon-goc-va-dac-diem&catid=18&Itemid=146
Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Giáo dục thủ đô
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Sao chổi: nguồn gốc và đặc điểm