Đại sử từ vụ nổ lớn đến hiện tại

03. Mặt trời/The Sun/El Sol/Helios/Die Sonne



Khoảng 4,6 tỉ năm về trước, trong dải Ngân hà, một siêu tân tinh bùng nổ, và một ngôi sao mới, chính là Mặt trời của chúng ta, xuất hiện từ tàn tích của vụ nổ đó. Chúng ta biết điều này vì đá từ Mặt trăng và các thiên thạch, bắt nguồn từ siêu tân tinh trên, có độ tuổi khoảng 4,56 tỉ năm.

Mặt trời lớn hơn và sáng hơn mức bình thường, nó nằm trong 5 phần trăm những ngôi sao dẫn đầu trong dải Ngân hà. Nó cũng đặc biệt ở chỗ không có một ngôi sao đồng hành (trong khi khoảng hai phần ba các ngôi sao trong nhánh Ngân hà của chúng ta trên thực tế là những hệ thống gồm nhiều ngôi sao).

Mặt trời nằm ở khoảng hai phần năm quãng đường ra khỏi một trong những nhánh xoắn ốc, vào khoảng 30.000 năm ánh sáng tính từ trung tâm của Ngân hà. Phải mất từ 225 đến 250 triệu năm nó mới quay hết một vòng quanh trung tâm của Ngân hà trên một quỹ đạo hình ellipse hay oval, với vận tốc 322.000 km một ngày.

Cùng với hệ thống các hành tinh và các thiên thể khác, Mặt trời đã quay quanh trung tâm của Ngân hà khoảng hai mươi lần kể từ khi nó ra đời. Kích thước của Mặt trời cho phép ta tính được nó cháy hoàn toàn trong khoảng 10 tỉ năm, và cho tới nay nó đã cháy được 4,6 tỉ năm.

Quay quanh Mặt trời thuở ban đầu là một đĩa các vật chất còn sót lại từ vụ nổ của siêu tân tinh, bao gồm bụi tinh vân và khí của nhiều nguyên tố khác nhau. Khi tất cả các khí đó va chạm với nhau, chúng hình thành những hạt nhỏ mà tính thiếu ổn định của những hạt này biến chiếc đĩa sang dạng những dải băng.

Khi những cái nhân tích tụ lại trên các dải băng này, các hành tinh bắt đầu xuất hiện, lực hấp dẫn của Mặt trời làm cho bốn hành tinh gần bên trong (Thuỷ tinh – Mercury, Kim tinh – Venus, Trái đất, và Hoả tinh – Mars) nặng hơn và thành phần có nhiều đá, trong khi các hành tinh bên ngoài (Mộc tinh – Jupiter, Thổ tinh – Saturn, Thiên vương tinh – Uranus, và Hải vương tinh – Neptune) nhẹ hơn và thành phần chứa nhiều khí. Diêm vương tinh – Pluto, nhỏ hơn Mặt trăng, người ta cho rằng nó không đủ lớn để được coi là một hành tinh. Mộc tinh nặng hơn Trái đất khoảng 300 lần, gần như nhưng không hoàn toàn đủ lớn để trở thành một ngôi sao.

(Trên thực tế không có cách nào vẽ hệ Mặt trời đúng theo tỉ lệ thực mà không dùng những khoảng cách lớn bằng hàng dãy phố. Nếu Trái đất được biểu diễn bằng kích cỡ một hạt đậu, Mộc tinh sẽ cách nó 300 mét và Hải vương tinh sẽ cách nó hơn 1,6 km).

Các hành tinh lúc ban đầu ở trạng thái lỏng hoặc khí. Mỗi hành tinh tự sắp xếp cấu trúc của chính nó qua tác dụng của lực hấp dẫn; các nguyên tố nặng nhất như sắt và nickel chìm vào trung tâm trong khi các nguyên tố nhẹ hơn, như hydrogen và helium hình thành nên lớp vỏ bên ngoài. Trật tự ổn định do tác dụng của lực hấp dẫn bị phá vỡ do các nguyên tố phóng xạ không ổn định. Khi các nguyên tố này phân chia, năng lượng của chúng làm cho hành tinh sôi lên, đưa các vật chất ở dưới sâu lên trên bề mặt.

Trên ba hành tinh nhỏ nhất – Thuỷ tinh, Kim tinh và Hoả tinh – tất cả mọi hoạt động ngừng lại sau khoảng một tỉ năm với sự hình thành của đá. Trên bốn hành tinh lớn nhất – Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh – các loại khí vẫn còn tiếp tục sôi cho đến ngày nay, giống như những gì đã diễn ra từ thuở ban đầu của hệ Mặt trời.

Chỉ có Trái đất là có kích thước phù hợp tạo ra sự cân bằng giữa lực hấp dẫn và lực điện từ, cho phép hình thành lớp vỏ đá chắc chắn bao quanh phần nhân nóng bỏng. Chỉ có Trái đất có vị trí tương đối so với Mặt trời, với khoảng cách trung bình là 150 triệu km, tạo nên một biên độ nhiệt thích hợp cho phép các phân tử phức tạp hình thành. Trong hệ Mặt trời, chỉ có Trái đất là nơi các phản ứng hoá học liên tục xảy ra.

Chúng ta tính thời gian bằng năm, chính là thời gian Trái đất xoay quanh Mặt trời được một vòng. Trái đất tự quay quanh một trục trong khi nó quay quanh Mặt trời. Trục đó nghiêng khoảng 23,5 độ do đó các cực điện từ của Trái đất không thẳng góc với Mặt trời. Khi Trái đất ở một phía của Mặt trời, trục nghiêng làm cho một bán cầu ngả về phía Mặt trời nhiều hơn, nhận nhiều ánh sáng hơn, và khi Trái đất ở phía bên kia của Mặt trời thì ngược lại.

Độ nghiêng của trục quay tạo ra mùa trên Trái đất, vì nếu nó quay quanh một trục thẳng đứng thì cả hai bán cầu sẽ cùng nhận một lượng ánh sáng như nhau quanh năm. (Tất cả các hành tinh khác quay quanh một trục thẳng đứng trừ Thổ tinh, nó quay quanh một trục nằm ngang).

Trong nửa tỉ năm đầu tiên, Trái đất đã phải chịu những chấn động khi va chạm với các sao băng, tiểu hành tinh, và những ngôi sao nhỏ. Chỉ cần nhìn vào bề mặt của Mặt trăng là thấy dấu vết của những va chạm xa xưa này.

Vì Mặt trăng quá nhỏ nên nhanh chóng mất đi nhiệt năng bên trong và giữ lại được bề mặt nguyên thuỷ của nó. Trái đất thì đủ lớn, với nhân đủ nóng nên nhiệt năng của những va chạm ban đầu vẫn tiếp tục làm cho nó sôi sục ngày đêm, thế nên không có dấu vết của va chạm nào có thể hình thành.

Khi Trái đất đã nguội để đá xuất hiện trên bề mặt của nó, từng chùm nham thạch nóng chảy trào ra từ bên trong, mang những hoá chất trong lòng đất ra ngoài, và làm cho bầu khí quyển thay đổi liên tục bao gồm chủ yếu là khí methane, hydrogen, ammonia, và carbon. Những cơn bão điện khổng lồ, với những tia chớp và tiếng sấm kinh hoàng, khuấy động cả bể hoá chất đó. Sau nửa tỉ năm thai nghén, bà mẹ Trái đất đã sẵn sàng cho các phân tử của sự sống ra đời.

 


Bạn có thể dùng phím mũi tên để lùi/sang chương. Các phím WASD cũng có chức năng tương tự như các phím mũi tên.