Có thể bạn chưa biết

Các hành tinh quay quanh Mặt trời như thế nào?
Nhà thiên văn học người Ba Lan Copecnic trong tác phẩm nổi tiếng bất hủ của mình là “Luận vận hành thiên thể” đã giải quyết một cách chính xác vấn đề tranh luận trong thời gian dài: Trái đất và các hành tinh đều lần lượt quay quanh Mặt trời, chứ không phải là các hành tinh và Mặt trời quay quanh Trái đất.
Rốt cục các hành tinh quay quanh Mặt trời như thế nào? Với trình độ khoa học kỹ thuật lúc đó, Copecnic vẫn chưa giải đáp chính xác câu hỏi này.
Qua hơn nửa thế kỷ sau, trên cơ sở các tài liệu quan sát chính xác của nhà thiên văn học người Đan Mạch Digu, nhà thiên văn học người Đức Kapule đã dùng ba định luật để miêu tả chính xác sự vận động của các hành tinh, chúng được gọi là “Định luật Kaipule” hoặc “3 định luật vận động của các hành tinh”.
Quỹ đạo chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt trời đều có hình elip, tỷ lệ thiên lệch của các hình elip này lại rất khác nhau, Mặt trời nằm trên một trong hai tiêu điểm của hình elip. Đây là định luật thứ nhất trong các định luật của Kapule, tức là định luật quỹ đạo.
Định luật thứ hai nói như sau: Trong thời gian như nhau, diện tích đường nối liền giữa trung tâm hành tinh và trung tâm Mặt trời quét qua là bằng nhau. Đây được gọi là định luật diện tích. Dựa vào định luật diện tích, các hành tinh ở quỹ đạo gần điểm Mặt trời vận động nhanh hơn so với các quỹ đạo xa điểm Mặt trời.
Định luật quỹ đạo và định luật diện tích được Kapule phát biểu cùng vào năm 1609 trong cuốn sách “Thiên văn học mới”. 10 năm sau (tức là vào năm 1619), trong tác phẩm “Luận hài hoà vũ trũ” mới của mình, Kapule đã phát biểu định luật thứ ba mà ông đã quan sát và phát hiện trong một khoảng thời gian dài như sau: Bình phương chu kỳ chuyển động quanh hành tinh khác của các hành tinh (T) và lập phương cự ly trung bình của nó tới Mặt trời (R) tỷ lệ thuận với nhau.
Định luật thứ ba còn được gọi là định luật điều hoà. Nếu gọi T1 và T2 lần lượt là chu kỳ chuyển động quanh hành tinh khác của hai hành tinh; R1 và R2 lần lượt là khoảng cách trung bình của chúng với Mặt trời thì bằng phương trình hoá học ta có:
Kapule vô cùng hài lòng với định luật thứ ba mà mình đã tìm ra, ông từng nói với tâm trạng vô cùng phấn khởi như sau: Đây chính là thứ mà 16 năm trước tôi đã hy vọng có thể tìm thấy.
Ba quy luật vận động của các hành tinh có ý nghĩa rất quan trọng, không chỉ các hành tinh đều tuân thủ theo quy tắc mà cả các vệ tinh của các hành tinh cũng không là ngoại lệ. Định luật thứ ba được tuyên bố một cách trang nghiêm: Chu kỳ chuyển động quanh các hành tinh khác của các thiên thể trong hệ Mặt trời và khoảng cách tới Mặt trời không phải là tuỳ ý, cũng không phải là ngẫu nhiên mà là một chỉnh thể có trật tự nghiêm ngặt.

Có thể có hành tinh khác va đập với Trái đất không?
Ở đây không nói đến việc các hành tinh sao Kim hoặc sao Hoả có thể va chạm với Trái đất không? Bởi vì các quỹ đạo của các hành tinh có dạng elip, ở gần Mặt trời, quỹ đạo của chúng có lúc dù ít dù nhiều có thay đổi nhưng rất nhanh chóng ổn định, nên không phải lo về việc chúng va chạm ở Trái đất.
Thế nhưng cũng không loại trừ trường hợp có các hành tinh nhỏ hoặc rất nhỏ trong thời gian dài hàng triệu năm lại có khả năng va chạm với Trái đất. Đại đa số các hành tinh nhỏ đều chuyển động trên quỹ đạo ở giữa sao Mộc và sao Hoả, nhưng trong số đó cũng có các tiểu hành tinh lìa khỏi quỹ đạo vốn có của mình đi vào quỹ đạo bên trong Trái đất. Đó là trường hợp các tiểu hành tinh Apolo, Adonit, Eros đã giống như một viên đạn lướt qua Trái đất. Vào năm 1936, Adonit cách Trái đất 1,5 triệu km. Có người cho rằng “như thế đã là quá xa! 1,5 triệu km đã gấp ba lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng”. Thế nhưng thực sự có thể xảy ra sự va chạm với Trái đất. Thực vậy, giả sử vào một ngày nào đó quỹ đạo của tiểu hành tinh thay đổi do sự tha đổi của lực hấp dẫn, bấy giờ ai có thể dám chắc là sẽ không có sự va cham với Trái đất.
Vì số lượng các tiểu hành tinh rất nhiều, nên khả năng xảy ra va chạm cũng lớn. Vào khoảng 65 triệu năm về trước đã xảy ra một cuộc va chạm của Trái đất với một tiểu hành tinh có đường kính 8 km đã đưa đến sự tuyệt diệt của giống khủng long.

Vận tốc của sao Chổi Halley là bao nhiêu km/s?
Cũng như Trái đất, sao chổi Halley cũng chuyển động trên một quỹ đạo quanh Mặt trời. Điểm khác biệt là quỹ đạo của Trái đất là hình elip gần tròn, còn quỹ đạo của sao chổi Halley là hình elip dẹt. Điểm mà sao chổi Halley gần Mặt trời nhất (điểm cận nhật) cách Mặt trời 90 triệu kilomét, qua giữa quỹ đạo sao Thuỷ và sao Kim, điểm xa Mặt trời nhất (điểm viễn nhật) cách xa Mặt trời 5 tỷ 295 triệu kilomét, so với khoảng cách giữa quỹ đạo của sao Hải vương tinh là hành tinh xa Mặt trời (là 4,5 tỷ kilomét) thì còn xa hơn.
Chu kỳ chuyển động của sao chổi Halley quanh Mặt trời là 76 năm. Khi bay xa Mặt trời đến gần điểm viễn nhật sao chổi bay với tốc độ 0.91 km/s tức 3280 m/s. Nếu so với vận tốc âm thanh trên mặt Trái đất là 340 m/s thì tốc độ của thiên thể này gấp 2,7 lần tức là tương đương với tốc độ máy bay siêu thanh cấp 2,7.
Khi sao chổi Halley từ điểm viễn nhật bay trở về, thì khi càng bay gần đến Mặt trời, tốc độ bay của nó càng nhanh. Khi đến gần điểm cận nhật, gần quỹ đạo của sao Kim, tốc độ chuyển động sẽ là 54,3 km/s tức cũng là 195.500 km/giờ.
Với Trái đất tốc độ tại điểm cận nhật và điểm viễn nhật sai khác nhau không nhiều. Vào ngày 04/01 là điểm cận nhật thì tốc độ là 35,6 km/s, còn ngày 04/07 là điểm viễn nhật thì tốc độ sẽ là 34,79 km/s.

Tại sao máy bay nhiều tầng cánh lại ít được sử dụng?
60 – 70 năm trước, những chiếc máy bay “nguyên thuỷ” có tới 2 – 3 tầng cánh, đặt chồng lên nhau, ở giữa có nhiều trục đỡ khiến nó rất giống một giá sách. Càng nhiều cánh, lực nâng càng lớn, vậy đúng ra máy bay ngày nay còn phải nhiều cánh hơn. Nhưng trên thực tế chúng đã gần như “tuyệt chủng”. Vì sao thế nhỉ?
Từ những năm 30 trở đi, máy bay hai tầng cánh còn lại rất ít, hầu như thống trị bầu trời là những chiếc phi cơ một lớp cánh.
Bởi vì cánh máy bay dùng để sinh ra lực nâng. Khi ở trên trời, máy bay không rơi tự do như một hòn đá là nhờ vào lực nâng của cánh để cân bằng trọng lượng. Giả sử một máy bay ngoài trọng lượng của bản thân, nếu tính thêm trọng lượng của hành khách, hàng hoá, nhiên liệu thì tổng trọng lượng là 50 tấn. Như vậy khi bay trên trời, cánh và đuôi máy bay phải sinh ra được một lực nâng là 50 tấn mới duy trì được sự cân bằng giữ cho nó không rơi xuống đất.
Cánh máy bay có thể sinh đủ lực nâng hay không là phụ thuộc vào tốc độ bay và diện tích mặt bằng của cánh. Tốc độ bay càng cao, diện tích cánh càng lớn thì lực nâng sinh ra cũng càng lớn. Hiện tượng này khi thả diều bạn có thể cảm nhận thấy: hai cái diều cùng nặng như nhau, cái nào có diện tích lớn hơn và kéo chạy nhanh hơn thì sẽ nâng mình và bay cao hơn cái còn lại.
Thời kỳ đầu, máy bay do không có động cơ tốt, vật liệu chế tạo còn thô sơ nên tốc độ bay không nhanh. Do vậy, muốn nâng được một trọng lượng nhất định thì chỉ còn cách là làm rộng hết cỡ có thể diện tích cánh máy bay để có được lực nâng cần thiết. Một tầng cánh không đủ thì dùng hai, ba lớp. Máy bay 3 tầng cánh ra đời là vì thế. Nhưng kết cấu của loại máy bay này rất phức tạp, hiệu quả cũng không lớn hơn hai tầng cánh nên sau đó người ta không sử dụng chúng nữa, vì vậy hầu hết máy bay trong thời kỳ đầu đều là loại hai tầng cánh.
Tăng tốc độ thay vì tăng cánh
Do động cơ máy bay từng bước được cải tiến và vật liệu kết cấu dùng trong ngành hàng không ngày một được hoàn thiện dần, nên cùng với việc tốc độ bay tăng lên rất lớn, người ta không cần phải tạo một diện tích cánh lớn mới sinh đủ lực nâng, vì thế hầu hết các máy bay hiện đại đều chỉ còn một tầng cánh.
Nhưng điều đó không có nghĩa là loại máy bay hai cánh này đã “hết chỗ đứng”. Ngày nay người ta vẫn sử dụng chúng rộng rãi trong nông nghiệp. Những chiếc máy bay dùng để phun thuốc diệt sâu bọ, gieo hạt, trồng rừng, trừ cỏ…, đòi hỏi phải bay thật chậm, bay ổn định. Vì thế diện tích cánh máy bay phải lớn mới sinh ra đủ lực nâng. Mà để đáp ứng được những yêu cầu đó, máy bay hai tầng cánh là “ứng cử viên” sáng giá nhất.

Mặt trời là thiên thể như thế nào?
Trên Trái đất, hàng ngày chúng ta đều nhìn thấy Mặt trời mọc ở hướng Đông và lặn ở hướng Tây, Mặt trời chiếu sáng Trái đất, mang lại ánh sáng và nhiệt cho chúng ta. Mặt trời là thiên thể trung tâm trong hệ Mặt trời, và cũng là một hành tinh có khoảng cách gần với Trái đất của chúng ta nhất. Khoảng cách trung bình của nó với Trái đất là 149.600.000 km, đường kính là 1,39 triệu km, gấp 109 lần đường kính của Trái đất, thể tích gấp Trái đất 1,3 triệu lần, trọng lượng gấp 330.000 lần so với Trái đất, mật độ bình quân là 1,4 gram/cm3.
Mặt trời cũng đang tự chuyển động, chu kỳ tự chuyển động trên vùng quỹ đạo bề mặt Mặt trời là khoảng 25 ngày, càng tiếp cận chu kỳ 2 cực thì thời gian càng dài, ở khu 2 cực là khoảng 35 ngày. Nguyên tố phong phú nhất trên Mặt trời là Hiđro, tiếp đó là Heli, ngoài ra còn có cacbon, oxy và các kim loại khác, gần như là giống các nguyên tố hoá học cấu tạo nên Trái đất, chỉ khác nhau về tỉ lệ.
Mặt trời là một quả cầu lớn và rất nóng, tầng ngoài của nó chủ yếu do 3 lớp cấu tạo thành, đó là quang cầu, sắc cầu và quầng sáng bao quanh Mặt trời, những lớp này tạo thành bầu khí quyển của Mặt trời.
Thông thường hình tròn của Mặt trời mà chúng ta nhìn thấy được gọi là quang cầu, nó có độ dày khoảng 500.000 m, ánh sáng Mặt trời chói mắt chính thức là được phát ra từ tầng quang cầu này.
Sắc cầu ở bên ngoài quang cầu, là một tầng ở giữa bầu khí quyển Mặt trời, nó có độ cao kéo dài khoảng vài triệu mét, nhiệt độ từ vài ngàn độ C tăng lên tới vài vạn độ C. Khi xảy ra nguyệt thực toàn phần, tia sáng mạnh phát ra từ quang cầu bị Mặt trăng che khuất, chúng ta sẽ nhìn thấy tầng khí có màu đỏ tối này, vì vậy người ta gọi tầng này là tầng sắc cầu hay sắc cầu. Quầng sáng bao quanh Mặt trời là tầng ngoài cùng của bầu khí quyển Mặt trời, tầng này có thể kéo dài bằng vài lần bán kính Mặt trời, thậm chí có lúc còn xa hơn thế. Nó được cấu thành chủ yếu từ các nguyên tử điện ly cao và các điện tử tự do, mật độ rất thưa thớt. Tầng trong của quầng sáng bao quanh Mặt trời còn gọi là nội miên có nhiệt độ tới một triệu độ C. Độ lớn và hình dạng của quầng sáng bao quanh Mặt trời có liên quan tới các hoạt động của Mặt trời. Mặt trời hoạt động với chu kỳ lớn, quầng sáng bao quanh Mặt trời có hình tròn, hoạt động nhỏ. Quầng sáng bao quanh Mặt trời teo nhỏ lại ở 2 cực Mặt trời. Độ sáng của nội miện bằng khoảng 1/1.000.000 độ sáng của quang cầu, nó bằng với ánh sáng Mặt trăng vào các tối ngày 15, 16 âm lịch.
Trước đây khi các nhà thiên văn học quan sát các sắc cầu thì ngoài việc quan sát ánh sáng đơn sắc thông thường, họ còn có thể quan sát thời gian nhật thực toàn phần, còn khi quan sát quầng sáng Mặt trời thì trước đây chỉ có thể quan sát khi nhật thực toàn phần, nhưng hiện nay có thể dùng “máy nhật miện” để thường xuyên quan sát. Vài năm gần đây, việc quan sát bằng vệ tinh nhân tạo đã chứng tỏ rằng khí thể quầng sáng bao quanh Mặt trời đang không ngừng khuếch tán ra bên ngoài do nhiệt độ tăng cao, các dòng hạt phun ra hình thành nên gió Mặt trời.
Ngoài ra, ở bên ngoài rìa Mặt trời còn có lớp khí phát ra ánh sáng màu hồng giống như ngọn đuốc, đây gọi là tai lửa Mặt trời. Có lúc nó phóng xạ ra với tốc độ rất lớn, có thể đạt tới tốc độ cao vài trăm ngàn kilômét, sau đó lại rơi xuống tầng sắc cầu. Số lần xuất hiện của sắc nhĩ bằng với hắc tử, mỗi chu kỳ khoảng 11 năm. Bình thường chúng ta không nhìn thấy được bằng mắt thường, chỉ có các nhà thiên văn dùng kính viễn vọng sắc cầu hoặc kính phản ánh sáng hay khi nhật thực toàn phần thì mới có thể nhìn thấy nó được.

Trên Mặt trăng có núi lửa hoạt động hay không?
Từ năm 1969 trở lại đây, con người từng 8 lần lên Mặt trăng (bao gồm cả hai lần lên Mặt trăng không có người) và đã mang về vài triệu gram vật phẩm từ Mặt trăng. Theo những phân tích và nghiên cứu về các vật phẩm, nham thạch trên Mặt trăng đã giúp mọi người hiểu ra rằng đá nham thạch cấu tạo thành Mặt trăng chủ yếu là đá silicat và đá huyền vũ. Mọi người đều biết rằng, đá huyền vũ là loại đá nham thạch được tạo thành từ các loại đá nóng chảy ra do núi lửa phun ra rồi ngưng kết lại mà thành. Xét tới sự phân bố rộng rãi của đá nham thạch thuộc loại đá huyền vũ trên Mặt trăng, chúng ta có thể biết được Mặt trăng đã từng có các hoạt động núi lửa vô cùng sinh động và rộng rãi.
Theo những phân tích về tuổi hình thành của đá nham thạch trên Mặt trăng, và kết hợp với những nghiên cứu địa chất khác trên Mặt trăng, chúng ta còn có thể đưa ra sự miêu tả đại thể về lịch sử hình thành trước đây của Mặt trăng.
Mặt trăng được hình thành khoảng 4,6 tỷ năm trước. Khi mới hình thành, nó được ngưng tụ lại từ những vật chất ở trạng thái rắn, nhưng về sau, trải qua một đợt nóng chảy khá phổ biến khiến cho các vật chất cấu thành khác có sự điều chỉnh và phân chia nặng nhẹ ở một mức độ nhất định. Nhưng thời gian của giai đoạn nóng chảy không dài nên ít lâu sau nó bị nguội đi và hình thành một lớp vỏ ngoài ở thể rắn khá hoàn chỉnh. Sau đó, Mặt trăng bị các đợt tấn công liên tục của các sao Băng lớn nhỏ đến từ không gian vũ trụ. Từ vô số hố sao Băng còn lưu lại đến bây giờ có thể thấy nó đều có đường kính rất lớn, hơn nữa khoảng cách giữa hai hố lại rất gần nhau. Có thể tưởng tượng ra rằng, lúc đó tần suất va đập của sao Băng là rất cao.
Khoảng 4,1 tỷ năm trước, trên Mặt trăng xảy ra hiện tượng núi lửa hoạt động với quy mô lớn lần đầu tiên. Dịch nham thạch phun ra với số lượng lớn còn gây ra các hoạt động có cấu tạo rộng lớn, hình thành các mạch núi lớn nhất trên bề mặt Mặt trăng như mạch núi Yabinin và một số bồn địa lõm xuống dài hơn 1000 km, cao 3 ~ 4 km. Về sau các hoạt động dịch nham thạch yếu dần đi, mãi đến khoảng 3,9 tỷ năm trước, Mặt trăng lại xảy ra một đợt biến động lớn.
Một số hành tinh nhỏ vốn khá gần với “hệ Trái đất – Mặt trăng” đã va đập vào Mặt trăng, từ đó để lại một vết thương lớn trên bề Mặt trăng – đó là biển Trăng. Sự kiện va đập lần này một lần nữa khiến cho núi lửa phun ra rộng hơn, dịch nham thạch phun ra tràn đầy vào biển Trăng ở những chỗ lõm thấp xuống. Thời gian hoạt động của dịch nham thạch lần này kéo dài vài trăm, mãi đến khoảng 3,15 tỷ năm trước mới dần dần lắng xuống. Từ đó về sau, các hoạt động bên trong Mặt trăng cũng giảm dần, chỉ ngẫu nhiên còn một số núi lửa với quy mô nhỏ phun trào. Sự công phá của sao Băng tuy vẫn chưa dừng lại nhưng bất kể sao Băng lớn nhỏ như thế nào hay tần suất công phá ra sao đều đã giảm đi rõ rệt. Vì vậy, bộ mặt của Mặt trăng không còn những biến đổi lớn nữa.
Vậy thì, hiện nay Mặt trăng có núi lửa vẫn còn hoạt động hay không? Có thể nói rằng, căn cứ vào nhiều đợt thăm dò vũ trụ của con người đối với Mặt trăng, đến nay vẫn chưa phát hiện ra nhưng chứng cứ về Mặt trăng có những ngọn núi lửa còn hoạt động. Song từ năm 1787 trở lại đây, con người đã nhiều lần quan sát thấy trên bề măt Mặt trăng có lúc bỗng xuất hiện các tia sáng thần bí, các tia sáng này thường kéo dài trong khoảng 20 phút, có tia sáng còn kéo dài vài giờ đồng hồ. Theo thống kê, hơn 200 năm trở lại đây con người đã quan sát thấy hàng ngàn lần loại tia sáng này. Rốt cục các tia sáng được hình thành như thế nào? Đến nay mọi người vẫn còn xôn xao bàn luận nhưng vẫn chưa rút ra được kết luận nào cả. Trong đó, có một số người cho rằng, có lẽ nó là những phản ứng của hoạt động phun trào trên bề mặt Mặt trăng, là kết quả của các hạt bụi trong khi phun trào phản xạ lại ánh sáng Mặt trời. Nếu điểm này là chính xác thì chứng tỏ rằng các hoạt động núi lửa trên Mặt trăng vẫn chưa hoàn toàn ngừng hẳn, tuy không còn dịch nham thạch phun trào nữa nhưng sự phun khí liên quan đến núi lửa thỉnh thoảng vẫn xảy ra.

Tại sao trong hệ Mặt trời lại có nhiều tiểu hành tinh như vậy?
Trong hệ Mặt trời có những gì? Một nhà thiên văn học đã từng trả lời một cách khéo léo rằng: “Một bó nhỏ những hành tinh lớn và một bó lớn những tiểu hành tinh”. Câu nói này quả thực đã nắm được hạt nhân của vấn đề. Những hành tinh lớn trong hệ Mặt trời đã được phát hiện chỉ có 9 chiếc, nhưng tới năm 1801 khi phát hiện ra tiểu hành tinh thứ nhất đến cuối thập niên 90 của thế kỷ 20, những tiểu hành tinh đã được ghi vào sổ và đánh mã đã vượt quá con số 8.000, vẫn còn nhiều tiểu hành tinh nữa vẫn còn đang chờ chứng thực.
“Những tiểu huynh đệ” của các hành tinh lớn này rốt cục có tất cả là bao nhiêu? Theo thống kê, tổng số đang ở vào khoảng 500.000. Đa số trong số đó đều vận hành giữa quỹ đạo của sao Hoả và sao Mộc, tập trung cách Mặt trời 2,06 ~ 3,65 đơn vị thiên văn. Khu vực của hệ Mặt trời này được gọi là “dải tiểu hành tinh”.

Hệ Mặt trời lớn như thế nào?
Có lẽ bạn đã xem cảnh Mặt trời mọc, khi bạn đón tia nắng đầu tiên lúc bình minh, chắc bạn biết rằng: nó chiếu xuống Trái đất của chúng ta từ Mặt trời phải mất 8 phút 20 giây. Bạn có thể tưởng tượng ra Mặt trời cách chúng ta bao xa không? Nên biết rằng mỗi giây tia sáng có thể chạy được 300.000 km, nó chạy quanh xích đạo của Trái đất một vòng chỉ mất 1/7 giây! Khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt trời là 150 triệu km (gọi là 1 đơn vị thiên văn).
Nhưng xét từ khoảng cách gần xa thì Trái đất chỉ là hành tinh thứ 3 của Mặt trời. Ngôi sao cách xa Mặt trời nhất trong 9 hành tinh trong hệ Mặt trời là sao Minh Vương, khoảng cách trung bình của nó tới Mặt trời gấp khoảng 40 lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. Cho nên quỹ đạo của đường ánh sáng đến quỹ đạo sao Minh Vương cần mất khoảng một ngày từ sáng đến tối. Phạm vi này đã đủ lớn chưa? Nhưng quỹ đạo của sao Minh Vương vẫn không thể được coi là biên giới của hệ Mặt trời. Trên thực tế trong hệ Mặt trời ngoài các hành tinh ra còn có một số thiên thể, khi chúng rời xa Mặt trời thường sẽ vượt qua quỹ đạo của sao Minh Vương, đó chính là sao chổi. Hình dạng quỹ đạo của một số sao chổi vô cùng kỳ lạ, phải qua vài trăm năm, vài ngàn năm thậm chí lâu hơn nữa mới có thể quay lại một lần. Như vậy, khoảng cách mà chúng cách xa Mặt trời có thể vượt qua vài trăm tỷ kilômét.
Những năm 50 của thế kỷ XX, nhà thiên văn học người Hà Lan, Outer đã cho rằng ở xung quanh bên ngoài hệ Mặt trời, nơi mà cách Mặt trời khoảng 150.000 đơn vị thiên văn có một kết cấu tầng Trái đất khá cân bằng, trong đó có một lượng lớn các sao chổi nguyên thuỷ, tầng Trái đất này được gọi là “Đám mây Outer”. Rốt cục có cái gọi là “Đám mây Outer” không? Điều này còn phải đợi các nhà thiên văn học nghiên cứu thêm nữa. Nhưng cho dù chúng ta lấy phạm vi của “Đám mây Outer” làm độ to nhỏ của Mặt trời thì toàn bộ hệ Mặt trời so với hệ Ngân hà mà chúng ta đang sống chỉ là một hạt cát trong Đại dương. Còn dải Ngân hà trong vũ trụ bao la cũng chỉ được coi là hòn đảo bé nhỏ trong biển lớn mà thôi!

Bốn phát hiện lớn của thiên văn học trong những năm 60 của thế kỷ XX là gì?
Những năm 60 của thế kỷ XX, cùng với sự nâng cao tính năng của kính viễn vọng vô tuyến loại lớn, trong môn khoa học hấp dẫn con người nhất là môn thiên thể vật lý học, tiếp đến là những phát hiện mang tính trọng đại, đó chính là các loại tinh thể, mạch sun tinh, bức xạ đằng sau vũ trụ và phân tử hữu cơ giữa các ngôi sao.
Năm 1960 đã phát hiện ra loại tinh thể đầu tiên, đặc trưng lớn nhất của nó là sự thay đổi màu đỏ của vạch quang phổ rất lớn, điều này cho biết rằng nó cách Trái đất của chúng ta rất xa, có trên mấy trăm triệu năm hoặc hàng ngàn năm ánh sáng. Mặt khác, độ sáng của loại thiên thể mạnh hơn gấp 100 ~ 1000 lần so với toàn bộ hệ Ngân Hà (trong hệ Ngân Hà ước có khoảng 100.000.000.000 hành tinh), độ sáng của bức xạ điện mạnh hơn 100.000 lần! Nhưng, thể tích của loại tinh thể lại rất nhỏ, chỉ bằng một phần mấy triệu tỷ của hệ Ngân hà! Nguyên nhân nào làm cho loại tinh thể trong thể tích nhỏ như vậy có thể tích tụ được nhiều năng lượng như vậy? Có phải tồn tại một nguồn năng lượng mới mà chúng ta ngày nay vẫn chưa hiểu rõ? Theo sự tích luỹ của tư liệu quan sát được có được từ nhiều năm nay đã phát hiện ra trên 6200 loại tinh thể. Con người tuy có một chút hiểu biết về chúng, nhưng bản chất của nó vẫn là một bài toán chưa có lời giải với chúng ta!
Năm 1967, hai nhà thiên văn học nước Anh đã quan sát được một nguồn bức xạ điện kỳ lạ trên bầu trời, chúng phát ra theo cùng chu kỳ xác định một cách lặp đi lặp lại một điện xung bức xạ điêun, mức độ chính xác của mạch xung vượt qua cả đồng hồ bình thường. Lúc đầu, các nhà thiên văn học còn hoài nghi chúng là một bức điện báo không dây của các sinh vật cao cấp trong vũ trụ phát về hướng chúng ta! Sau đó tiếp tục phát hiện ra một loạt thiên thể như vậy, thông qua nghiên cứu, các nhà thiên văn học nhận thức được rằng đây là một loại thiên thể mới - một sao nơtron chuyển động với tốc độ cao, được gọi là sao mạch xung. Ngày nay, đã có hơn 550 sao mạch xung được phát hiện. Chất lượng của sao mạch xung so với Mặt trời là tương đương nhau, thể tích thì lại rất nhỏ, thông thường đường kính chỉ có khoảng từ 10 ~ 20 km, do đó mật độ rất lớn, vật chất sao mạch xung của 1 cm3 chỉ có 100 triệu tấn, bằng 1000 tỷ lần mật độ vật chất hạt nhân của Mặt trời! Nhiệt độ bề mặt của sao mạch xung ở khoảng trên 10 triệu độ C, mật độ hạt nhân cao hơn 6 tỷ độ C, dưới áp suất cao nhiệt độ cao, vật chất đứng ở trạng thái kỳ lạ - trạng thái nơtron, tức toàn bộ điện tử bề ngoài của nguyên tử bị hút vào hạt nhân nguyên tử mà trung hoá với điện tích dương trong hạt nhân, kết quả, hạt nhân nguyên tử trung tính không mang điện tích hạt nhân và hạt nhân sắp xếp một cách chặt chẽ cùng nhau làm cho thể tích nhỏ lại nhiều lần. Ngày nay có không ít người cho rằng sao mạch xung là một ngôi sao lâu đời, bởi vì nhiên liệu của hạt nhân đó đã tiêu hao hết, dẫn đến kết quả tai biến mà bị mai một. Người phát hiện ra sao xung mạch cũng do đó mà nhận được giải thưởng Nobel về vật lý năm 1974.
Năm 1965, hai nhà vật lý học người Mỹ khi đi tìm nguồn âm thanh làm nhiễu hệ thống thông tin của vệ tinh, bỗng phát hiện ra trên các hướng của bầu trời đều có những sóng bức xạ nhỏ yếu ớt, chúng tương ứng với bức xạ vật đen ở nhiệt độ tuyệt đối là 3K. Loại bức xạ này đến từ trong vùng sâu thẳm của vũ trụ, trên các hướng hầu như hoàn toàn giống nhau, có thể thấy rằng vũ trụ không phải là “chân không”. Hiện tượng này trong thiên văn học được gọi là bức xạ bối cảnh vũ trụ. Nó đã nêu ra một chứng cứ quan sát tốt nhất cho lí luận này để quan sát vũ trụ. Năm đó bài báo đưa tin về sự phát hiện này chỉ có vẻn vẹn 600 chữ, nhưng đã làm chấn động toàn bộ giới vật lí học thiên thể và giới vật lí học lý luận. Hai nhà phát hiện đó cũng do đó mà được nhận giải thưởng Nobel về vật lí năm 1978.
Đầu những năm 60 của thế kỷ XX, sau khi con người quan sát lượng lớn các bức xạ sóng ngắn centimet hay milimet, đã phát hiện ra rất nhiều loại vật chất muôn hình vạn trạng giống như sự tồn tại của các hình phân tử với sự bất ngờ lớn, trong đó không chỉ có vật vô cơ đơn giản, mà còn có những phân tử hữu cơ tương đối phức tạp. Sự biến hoá của các phân tử giữa các ngôi sao và các ngôi sao có quan hệ mật thiết. Càng quan trọng hơn là, sự phát hiện của các phân tử hữu cơ giữa các ngôi sao đó, đã nêu ra một manh mối quan trọng cho nghiên cứu khởi nguồn cuộc sống trong vũ trụ.
Bốn phát hiện lớn này trong thiên văn học của những năm 60 của thế kỷ XX đều rất quan trọng đối với sự phát triển của thiên văn học và nhận thức của con người về vũ trụ.

Làm thế nào để khai thác kim loại quý hiếm trong vũ trụ?
Các tiểu hành tinh trong vũ trụ được cho là chứa một khối lượng lớn các kim loại quý hiếm như cacbon, kim cương, titan và dầu mỏ, được sinh ra từ bụi than và khí ngưng tụ.
Còn nằm sâu hơn dưới lớp bề mặt của các tiểu hành tinh có thể là các lớp cacbon và silicon. Theo các quy luật vật lý, cacbon dưới lực ép lớn có thể chuyển thành kim cương. Các nhà vật lý của trường Đại học Princeton và trường Đại học Carnegie (Mỹ) cho rằng, các dòng sông, biển và thậm chí là đại dương của các tiểu hành tinh sẽ có rất nhiều khí metan và dầu mỏ.
Hiện tại con người chỉ có thể chiêm ngưỡng các mỏ kim cương và mỏ dầu tự nhiên trên các tiểu hành tinh. Nhưng theo nhà vật lý Katharina Lodders tại trường Đại học Washington, khối lượng kim loại có thể tồn tại ở những tiểu hành tinh gần hệ Mặt trời. Qua phân tích thông tin thu được bằng kính viễn vọng Huygens, nhà vật lý Lodders cho rằng trên sao Mộc có khả năng tồn tại titan.
Đến nay, các nhà khoa học cho rằng tâm của các hành tinh trong hệ Mặt trời được hình thành nhờ ion, nicken và canxo. Theo các giả thiết khoa học đó, ban đầu các chất hoá học này được tụ lại ở dạng đám mây bụi khí bao quanh Mặt trời. Tuy nhiên, nhà vật lý Lodders cho rằng vẫn còn tồn tại những lớp đá cuội và đá lăn trong các đám mây đó.
Những hòn đá cuội khi rơi xuống Trái đất có thể chứa grafit và thậm chí các phần tử kim cương. Chính những khối đá cuội qua hàng tỉ năm vận động có thể đã tạo ra một hành tinh có kích thước cực lớn chứa các mỏ dầu và kim cương.
Năm 1999, Mỹ đã hạ cánh thành công trạm vũ trụ NEAR lên hành tinh Eros. Sau khi phân tích cấu trúc bề mặt của hành tinh Eros, các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện thấy trên hành tinh Eros chứa khoảng 20 tỉ tấn nhôm và khoảng 20 tỉ tấn platin, vàng và một số kim loại quý hiếm khác. Nói cách khác, hiện đang có những mỏ kim loại quý hiếm khổng lồ bay xung quanh Trái đất, trị giá ước tính khoảng 20 – 30 nghìn USD.
Các hành tinh có kim cương và dầu mỏ nằm cách rất xa Trái đất và với khoa học hiện nay loài người chưa thể khai thác được nguồn tài nguyên quý giá này. Nhưng hy vọng với tốc độ phát triển khoa học như vũ bão hiện nay, không bao xa nữa con người có thể khai thác được các mỏ vàng và dầu khí trong vũ trụ để bổ sung cho nguồn năng lượng thế giới đang cạn kiệt dần như hiện nay.

Ánh sáng – “vô địch vũ trụ” về tốc độ
Các nhà vật lý đã khẳng định rằng vận tốc ánh sáng (xấp xỉ 300.000 km/giây) là cực đại trong vũ trụ. Thậm chí chúng ta cũng không thể đẩy một thể nhẹ như electron bay với vận tốc ánh sáng được. Có thể giải thích điều này như thế nào?
Electron, thành phần của nguyên tử, là một hạt tí hon có khối lượng cực nhỏ. Trong thực tế, các nhà khoa học đã làm cho nó chuyển động với vận tốc xấp xỉ 99,99% vận tốc ánh sáng, nhưng vẫn chưa đạt được con số mong muốn. Năm 1964, trong khi cố gắng tăng tốc electron, W. Bertozzi đã thấy rằng càng nhận nhiều công, electron chuyển động càng nhanh, nhưng khi gần đạt tới vận tốc ánh sáng, nó không còn chuyển động nhanh hơn nữa, mà chỉ thu thêm động năng (năng lượng sinh ra trong quá trình chuyển động).
Điều gì sẽ xảy ra khi động năng đạt tới một mức cao? Chúng ta hãy nghiên cứu công thức vật lý nổi tiếng của nhà bác học Albert Einstein: E = mc2, trong đó E là năng lượng, m là khối lượng vật thể và c là vận tốc ánh sáng (không đổi).
Phương trình này chứng tỏ: Khi một electron gần đạt tới vận tốc ánh sáng, động năng nó thu được tăng lên và khối lượng cũng tăng theo. Nói cách khác, càng chuyển động nhanh “đuổi theo ánh sáng”, electron càng nặng. Các nhà khoa học tính ra rằng để làm một electron chuyển động nhanh tới gần 300.000 km/giây, cần phải có năng lượng vô hạn. Đáng tiếc, trong vũ trụ không tồn tại năng lượng vô hạn, do đó, không có cách nào làm electron bay nhanh hơn ánh sáng được, ít nhất là vào thời điểm hiện nay.
Điều này đúng với một hạt vật chất nhẹ như electron thì cũng đúng với mọi thứ khác trong thực tế. Chuyển động nhanh như ánh sáng là điều không tưởng.

“Một ngày” trên Mặt trăng dài bao nhiêu?
Nếu tàu vũ trụ đưa bạn đi du lịch trên Mặt trăng, khi bạn hạ xuống đây, giả dụ nơi mà bạn hạ cánh bắt đầu là buổi đêm, vậy thì bạn phải trải qua một khoảng thời gian dài dằng dặc trên Mặt trăng mới có thể nhìn thấy Mặt trời , khỏng thời gian này gần bằng 15 ngày trên Trái đất.
Rốt cục “một ngày” trên Mặt trăng dài bao nhiêu? Các nhà thiên văn học cho biết, “một ngày” trên Mặt trăng bằng những 29,5 ngày trên Trái đất.
Trái đất tự chuyển động tạo nên sự giao nhau giữa ban ngày và ban đêm, mặt mà nó hướng về Mặt trời là ban ngày và ngược lại, mặt nó quay lại Mặt trời là ban đêm. Mỗi lần giao nhau như vậy sẽ là một ngày trên Trái đất.
Mặt trăng cũng tự chuyển động, mặt mà nó hướng về Mặt trời cũng là ban ngày, mặt quay lại Mặt trời cũng là ban đêm. Nhưng Mặt trăng tự chuyển động chậm hơn nhiều so với Trái đất, phải cần thời gian là 27,3 ngày trên Trái đất, cho nên “một ngày” trên Mặt trăng dài hơn nhiều so với một ngày trên Trái đất.
Một chu kỳ tự chuyển động của Mặt trăng là 27,3 ngày trên Trái đất, vậy thì tại sao một ngày trên Mặt trăng lại bằng 29,5 ngày trên Trái đất chứ không phải là 27,3 ngày?
Thực ra một bên của Mặt trăng đang tự chuyển động, bên kia vẫn đang quay quanh Trái đất, còn Trái đất lại đang quay xung quanh Mặt trời. Sau khi Mặt trời chuyển động một vòng, Trái đất cũng quay một khoảng trên quỹ đạo xung quanh Mặt trời, vì vậy sau 27,3 ngày, lẽ ra Mặt trăng đối diện với điểm đó của Mặt trời thì bây giờ lại không đối diện với Mặt trời nữa mà lại còn quay thêm một góc nữa mới có thể đối diện với Mặt trời, khoảng thời gian này là 2,25 ngày, cộng 27,3 ngày với 2,25 ngày thì chẳng phải là xấp xỉ 29,5 ngày sao? Tại sao lại có nhật thực và nguyệt thực? Dapan
Mặt trăng chuyển động quanh Trái đất, đồng thời, Trái đất lại kéo Mặt trăng quay quanh Mặt trời. Nhật thực và nguyệt thực là kết quả sinh ra từ hai sự vận động này. Khi Mặt trăng chuyển động đến giữa Trái đất và Mặt trời, hơn nữa ba thiên thể này cùng nằm trên một đường thẳng hay gần như một đường thẳng thì Mặt trăng sẽ che khuất ánh sáng Mặt trời và xảy ra nhật thực; Khi Mặt trăng chuyển động đến Mặt trời mà Trái đất quay lại với Mặt trời, mặt khác cả ba thiên thể này cùng nằm trên một đường thẳng hoặc gần như một đường thẳng, Trái đất sẽ che khuất ánh sáng Mặt trời và xảy ra nguyệt thực.
Do vị trí của người quan sát trên Trái đất không giống nhau và sự khác nhau giữa khoảng cách từ Mặt trăng đến Trái đất nên nhật thực và nguyệt thực nhìn thấy cũng không giống nhau. Nhật thực có toàn thực (nhật thực toàn phần), hoàn thực, toàn hoàn thực và thiên thực; Nguyệt thực có toàn thực (Nguyệt thực toàn phần) và thiên thực (Nguyệt thực một phần).
Khi xảy ra nhật thực, Mặt trăng sẽ che khuất Mặt trời và để lại bóng dưới Trái đất. Nơi đứng trên Trái đất bị bóng của Mặt trăng quét qua sẽ hoàn toàn không nhìn thấy Mặt trời, đây gọi là nhật thực toàn phần, còn nơi mà đứng trên Trái đất bị nửa bóng Mặt trăng quét qua, chỉ nhìn thấy một phần Mặt trời bị Mặt trăng che khuất gọi là nhật thực bán phần. Có lúc do khoảng cách của Mặt trăng và Trái đất không giống nhau nên khi xảy ra nhật thực, cái bóng của Mặt trăng không tới được mặt đất, vậy thì trong khu vực bị các đường bóng Mặt trăng kéo dài bao vây, con người còn có thể nhìn thấy rìa của Mặt trời, có nghĩa là Mặt trăng chỉ che khuất phần trung tâm của Mặt trời. Hiện tượng này được gọi là nhật thực một phần. Trước và sau giai đoạn nhật thực toàn phần và một phần còn có thể nhìn thấy nhật thực bán phần.
Trong những trường hợp còn khó hơn, trước quá trình nhật thực, do sự thay đổi về khoảng cách từ Mặt trăng tới điểm quan sát, nên có một số nơi có thể nhìn thấy nhật thực toàn phần, có một số nơi có thể nhìn thấy nhật thực một phần, đây gọi là hoàn toàn thực.
Khi xảy ra nguyệt thực, một phần Mặt trăng ăn khớp vào bóng của Trái đất được gọi là nguyệt thực một phần, còn khi toàn bộ Mặt trăng ăn khớp vào bóng của Trái đất thì hiện tượng đó được gọi là nguyệt thực toàn phần.
Có quy luật mà chúng ta nên nhớ đó là: nhật thực luôn xảy ra vào ngày sóc của tháng mới, còn nguyệt thực luôn xảy ra vào ngày ngày vọng khi trăng đầy.
Thông thường trong một năm xảy ra ít nhất 2 lần nhật thực, có lúc cũng có thể xảy ra 3 lần, nhiều nhất là 5 lần, nhưng rất ít khi xảy ra. Nguyệt thực mỗi năm xảy ra khoảng 1 – 2 lần, nếu lần nguyệt thực đầu tiên xảy ra vào tháng 1 của năm thì trong năm đó có thể có 3 lần nguyệt thực.
Đầu năm nào cũng có hiện tượng nhật thực, song không có nguyệt thực là điều thường thấy, cứ khoảng 5 năm lại có một năm không có nguyệt thực.
Tuy nhật thực xảy ra nhiều lần hơn nguyệt thực nhưng tại sao cơ hội chúng ta nhìn thấy nguyệt thực nhiều hơn?
Đối với toàn bộ Trái đất, số lần xảy ra nhật thực hàng năm rõ ràng nhiều hơn nguyệt thực, nhưng đối với một nơi nào đó trên Trái đất thì cơ hội nhìn thấy nguyệt thực lại nhiều hơn nhật thực. Đó là vì khi mỗi lẫn xảy ra nguyệt thực, ½ số người trên Trái đất đều có thể thấy, còn khi xảy ra nhật thực thì chỉ những người ở những vùng tương đối chật hẹp mới có thể thấy.
Nhật thực toàn phần càng khó nhìn thấy hơn, đối với một nơi nào đó, cứ khoảng bình quân 200 ~ 300 năm mới gặp một lần. Ở Thượng Hải, ngày 22 tháng 7 năm 2009 có thể nhìn thấy một lần nhật thực toàn phần, trong khi ở Bắc Kinh phải đợi đến ngày 2 tháng 9 năm 2035 mới có thể nhìn thấy được.

Thiên thạch ở dạng băng là như thế nào?
Vật thể thiên nhiên ở trạng thái cố định rơi xuống mặt đất từ không gian vũ trụ xuyên qua tầng khí quyển Trái đất gọi là sao Băng, sao Băng có thể chia làm 3 loại: sao Băng đá, sao Băng sắt và sao Băng sắt đá. Ngoài ba loại sao Băng này ra còn có loại saoBăng từ chất thuỷ tinh, gọi là băng thiên thạch.
Trong quá trình sao Băng rơi xuống mặt đất, nhiệt độ bề mặt có thể đạt tới trên 4000 độ C, rất nhiều vật chất đều lần lượt bị khí hoá dưới nhiệt độ cao như vậy, vì thế mà mọi người đều rất khó tưởng tượng ra rằng sao lại có băng thiên thạch rơi xuống mặt đất?
Những ghi chép liên quan đến băng thiên thạch thực sự rất hiếm. Trong những tài liệu thời xưa của Trung Quốc từng ghi lại một đoạn văn tự như sau: “Mùa thu năm Đồng trị thứ nhất (năm 1962), giữa trưa có ngôi sao lớn rơi xuống cánh đồng nhà họ Lôi, thôn Tây huyện Linh Lăng. Nó to như cái đấu và tròn, tiếng nổ như sấm, lâu dần biến thành nước”. “Ngôi sao” lớn này chính là vị khách đến từ ngoài Trái đất – băng thiên thạch hay là băng đá? Theo những ghi chép lúc đó mà nói thì vẫn chưa đủ để tiến hành giám định khoa học. Ngày 11 tháng 04 năm 1983, cửa Đông thành phố Vô Tích đã rơi xuống một mảng băng, sau đó là một đám khói nổi lên. Một người qua đường còn đặt mảng băng vỡ mà ông nhặt được vào bình nước nóng. Sau này, trước sự cố gắng của các nhà thiên văn học Trung Quốc, từ bức hình chụp được từ vệ tinh nhân tạo ngày hôm đó, họ đã tìm thấy các dấu vết quỹ đạo từ không gian vũ trụ tiến vào tầng khí quyển, từ đó đã chứng minh nó là mảng sao băng thuỷ tinh hiếm thấy.
Những ghi chép liên quan đến sao Băng thuỷ tinh của nước ngoài cũng rất ít. Ngày 30 tháng 8 năm 1955, một mảng sao Băng thuỷ tinh rơi xuống bên ngoài thành phố Kaston, bang Alaska của Mỹ, với trọng lượng vào khoảng 3000 gram. Ngày 27 tháng 8 năm 1963, một mảng sao băng thuỷ tinh rơi xuống một vườn cây trong một nông trang ở khu vực Matxcơva thuộc Liên Xô cũ, tổng trọng lượng các mảng băng vỡ vào khoảng 5000 gram.
Một số nhà khoa học đoán rằng, nguồn gốc có thể nhất của sao băng thuỷ tinh chính là sao chổi, khi ngôi sao chổi nhỏ va vào bầu khí quyển, có lẽ có một số chưa bị đốt cháy hoàn toàn trong bầu khí quyển nên bị rơi xuống mặt đất. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có học giả nào thể hiện thái độ phủ định về sao Băng thuỷ tinh, họ cho rằng vẫn chưa đủ chứng cứ để chứng minh chúng là những vị khách đến từ bên ngoài Trái đất. Họ cho rằng những tảng băng rơi từ trên trời xuống đất rất có thể là sản phẩm trong bầu khí quyển Trái đất.

Mặt người trên sao Hoả: Vì sao mắt ta nhìn gà hoá cuốc?
Khả năng thu nhận các tín hiệu thị giác và lấp đầy chúng vào những khoảng trống đã cho phép loài người xử lý thông tin nhanh chóng. Song điều này đôi khi cũng gây “bé cái nhầm” - chẳng hạn như khi nhìn thấy các vật mà thực tế không tồn tại ở đó.
“Đó là biểu hiện của sự quen thuộc, chẳng hạn khi chúng ta nhìn thấy hình mặt người trên sao Hoả, trong một cánh rừng hay trên một đám mây”, các nhà khoa học, thuộc Đại học Boston, Mỹ, cho biết. “Chúng ta đã quá quen với khuôn mặt người đến mức chúng ta nhìn ra họ ở những nơi họ không hề xuất hiện”.
Năm 1976, phi thuyền Viking 1 của NASA đã chụp ảnh một khoảng nhỏ ở trên bề mặt Hoả tinh. Bóng của một trong các đỉnh núi ở đây đã gợi sự liên tưởng đến một khuôn mặt người.
Để tìm hiểu hiện tượng “đánh lừa” của đôi mắt, các nhà khoa học đã nghiên cứu quá trình thu nhận tri giác - sự gia tăng tích luỹ do tiếp xúc lặp đi lặp lại nhiều lần.
Để chứng tỏ điều này xảy ra như thế nào, nhóm nghiên cứu đã huấn luyện cho mọi người trong một phòng thí nghiệm làm quen với “các thông điệp tiềm thức”.
Người tham gia xem một màn hình máy tính với các chấm chuyển động mờ nhạt đến mức chúng hầu như không nhìn thấy được. Trong thử nghiệm đầu tiên, họ không thể đoán ra các chấm đang chuyển động theo hướng nào.
Trong một khoá huấn luyện sau đó, người tham gia được yêu cầu xác định những ký tự trên màn hình – trong khi các chấm vẫn tiếp tục chuyển động trên phông nền.
Sau cùng, những người này một lần nữa lại đoán xem các chấm di chuyển theo hướng nào. Ngạc nhiên thay, họ có xu hướng gán cho các chấm hướng di chuyển trùng với hướng mà chúng đã chuyển động trong khoá huấn luyện. Vì một lý do nào đó, sự tập trung cao độ vào các ký tự đã cho phép họ lĩnh hội vô thức các dấu chấm. Họ đã tiếp nhận mà thậm chí không nhận ra nó.

Thiên hà và lỗ đen, vật nào có trước?
Giới thiên văn học vừa phát hiện các thiên hà và lỗ đen trung tâm của chúng phát triển với tốc độ ngang bằng nhau. Khám phá này đặt dấu chấm hết cho cuộc tranh cãi kéo dài nhiều năm về việc thiên thể nào xuất hiện trước.
Tim Heckman thuộc Đại học Johns Hopkins, Baltimore, Mỹ, một thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: “Giống như gà và trứng, giới khoa học không thể biết lỗ đen hay thiên hà có trước”. Nhóm của ông đã trình bày kết quả nghiên cứu tại Hội nghị của Liên minh thiên văn quốc tế đang diễn ra tại Sydney, Australia.
Đại đa số các thiên hà chứa một lỗ đen ở trung tâm – vùng không gian dày đặc tới mức nó nặng gấp Mặt trời của chúng ta hàng triệu lần song chỉ lớn hơn vài chục lần. Lực hấp dẫn của lỗ đen cực lớn, giống như một lỗ tháo nước khổng lồ, hút bụi và mọi thiên thể ở gần nó để gia tăng khối lượng.
Đã từ lâu giới thiên văn thắc mắc lỗ đen dẫn tới sự ra đời của thiên hà bằng cách tập hợp bụi và khí thành các ngôi sao hay là thiên hà có đủ khối lượng để “gieo mầm” lỗ đen bằng cách bắt giữ các ngôi sao. Heckman và các thành viên khác, hiện đang làm việc cho một dự án mang tên Sloan Digital Sky Survey để lập bản đồ 100 triệu thiên thể, đã nghiên cứu 120.000 thiên hà gần kề Ngân hà.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy dấu hiệu ra đời của các ngôi sao và sự huỷ diệt vật chất khi vật chất bị hút vào một lỗ đen. Từ đó, họ đi đến kết luận các ngôi sao hình thành với tốc độ ngang bằng với lỗ đen. Nhà nghiên cứu lỗ đen Andrew King thuộc Đại học Leicester, Anh, nhận xét: “Đây là một phát hiện lớn. Con người sẽ sử dụng dữ liệu này trong nhiều năm tới”.
Có lẽ đa phần sự phát triển của thiên hà và lỗ đen diễn ra cách đây chừng mười tỷ năm. Dự án khảo sát lập bản đồ là cần thiết nhằm tìm ra một vài thiên hà vẫn đang trải qua quá trình phát triển. Những thiên hà gần kề này là một phòng thí nghiệm tốt giúp giới khoa học hiểu biết về các sự kiện đã xảy ra trong quá khứ.
Ngân hà nhỏ hơn các thiên hà trong dự án và có một lỗ đen khá khiêm tốn ở trung tâm. Tuy nhiên, dữ liệu mới đây cho thấy Ngân hà và lỗ đen trung tâm của nó cùng trải qua quá trình phát triển đau đớn cách đây hàng tỷ năm.

Thái dương hệ có láng giềng mới?
Các nhà thiên văn học đã phát hiện một nhóm hành tinh giống Trái đất đang quay theo một quỹ đạo quanh một ngôi sao gần kề tên là Vega. Chúng phải mất gần ba trăm năm mới có thể hoàn thành một vòng quỹ đạo.
Vega là chính ngôi sao sáng nhất trên bầu trời, nó chỉ cách Trái đất hai mươi lăm năm ánh sáng. Nó lớn gấp ba lần Mặt trời của chúng ta, song lại trẻ hơn rất nhiều với 350 triệu năm tuổi. Vega có một quầng bụi bao quanh nó và có ít nhất một hành tinh lớn giống Hải vương tinh tồn tại ở trong đó. Các nhà thiên văn học thuộc Đài quan sát hoàng gia, Edinburgh, đã sử dụng một trong những camera nhạy nhất thế giới – Scuda - để chụp ảnh Vega. Hình ảnh chi tiết về Vega và môi trường của nó khẳng định sự tồn tại của một quầng bụi rất lạnh (-180oC) xung quanh.
Kỹ thuật mô phỏng trên máy tinh cho thấy một cấu trúc tồn tại trong quầng bụi. Lời giải thích hợp lý nhất có thể là một hành tinh giống Hải vương tinh với quỹ đạo và khối lượng tương tự. Quỹ đạo rộng của nó đồng nghĩa với việc có nhiều chỗ bên trong để các hành tinh nhỏ giống Trái đất tồn tại. Hệ thống Vega có lẽ đã tiến hoá theo cách thức giống Thái dương hệ của chúng ta. Trọng hệ đó có sự tồn tại của những hành tinh khí khổng lồ giống như Hải vương tinh hình thành gần Mặt trời. Sau đó, chúng bị lực hấp dẫn của hàng xóm đẩy ra xa tới quỹ đạo hiện nay.
Trong suốt tiến trình này, các hành tinh khí khổng lồ hút mọi mảnh vụn, cho phép sự sống dễ dàng phát triển trên đó. Nếu không bị hút, mảnh vụn sẽ và chạm với các hành tinh trẻ.

Tại sao nói vũ trụ có thể bắt đầu từ một vụ nổ lớn?
Vũ trụ bắt nguồn như thế nào? Từ cổ chí kim, từ trong đến ngoài ai cũng đều quan tâm đến vấn đề này. Về phương diện này có rất nhiều truyền thuyết, thần thoại, cũng có người nêu ra không ít giả thuyết khoa học. Nhà thiên văn học người Mỹ James đã từng nêu lên một quan điểm mới, ông ta cho rằng vũ trụ đã từng có một quá trình từ đặc đến loãng, từ nóng đến lạnh, không ngừng dãn nở. Quá trình này hình như là một vụ nổ có quy mô lớn. Nói một cách đơn giản, vũ trụ bắt nguồn từ một vụ nổ lớn. Thuyết vũ trụ nổ lớn là một học thuyết nổi tiếng nhất và có ảnh hưởng cũng lớn nhất trong vũ trụ học hiện đại.
Thuyết vũ trụ nổ lớn chia quá trình biến hoá của hai mươi tỷ năm vũ trụ thành ba giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là thời kỳ sớm nhất của vũ trụ. Khi đó vụ nổ vừa mới bắt đầu không lâu, vũ trụ ở trạng thái nhiệt độ rất cao, độ dày đặc cao, nhiệt độ đạt đến trên mười tỷ độ C. Dưới điều kiện này, không cần nói không có cuộc sống tồn tại, đến ngay cả Trái đất, Mặt trăng, Mặt trời và tất cả những thiên thể cũng đều không thể tồn tại được, thậm chí không có bất kỳ một nguyên tố hoá học nào tồn tại. Trong không gian vũ trụ chỉ có một vài vật chất ở trạng thái hạt cơ bản nơtron, proton, hạt nhân, photon, nơtrinô… vũ trụ đứng ở trong thời gian này rất ngắn, ngắn đến nỗi chỉ tính bằng giây.
Cùng với sự dãn nở không ngừng của hệ thống vũ trụ, nhiệt độ nhanh chóng hạ xuống. Khi nhiệt độ hạ xuống một tỷ độ C cũng là lúc vũ trụ bước vào giai đoạn thứ hai, các nguyên tố hoá học được bắt đầu hình thành trong thời gian này. Trong giai đoạn này, nhiệt độ giảm đến một triệu độ C, lúc này, quá trình hình thành các nguyên tố hoá học ban đầu đã kết thúc. Vật chất của không gian vũ trụ chủ yếu là proton, hạt nhân, proton và một vài hạt nguyên tử khá nhẹ, bức xạ ánh sáng vẫn mạnh, và cũng như ở giai đoạn trước không tồn tại tinh thể. Giai đoạn thứ hai trải qua khoảng vài nghìn năm.
Khi nhiệt độ giảm xuống vài nghìn độ C, vũ trụ tiến đến giai đoạn thứ ba. Thep lịch sử vũ trụ của hai mươi tỷ năm trở lại đây thì giai đoạn này là dài nhất, đến ngày nay chúng ta vẫn đang sống trong giai đoạn này. Do sự giảm xuống của nhiệt độ, bức xạ cũng dần dần yếu đi. Trong không gian vũ trụ tràn đầy vật chất thể khí, những thể khí này dần dần ngưng tụ thành tinh vân (nebula), hình thành thêm hệ thống các vì sao muôn hình vạn trạng, trở thành thế giới trời sao với các sắc màu sặc sỡ mà ngày nay chúng ta nhìn thấy. Đây chính là bức tranh đại thể của vụ nổ lớn vũ trụ mà chúng ta đang nói đến.
Khi lý luận vụ nổ lớn vừa nêu ra, nó không nhận được sự đánh giá cao của quảng đai quần chúng. Nhưng, sau hơn 70 năm sau khi sinh ra, nó lại không ngừng nhận được sự ủng hộ của những quan trắc thiên văn thực tế.
Ví dụ, mọi người quan sát được đường hồng đường phổ có tính hệ thống của những thiên thể ngoài hệ Ngân hà, dùng hiệu ứng đa phổ để giải quyết vấn đề này, đường hồng chính là phản ứng của dãn nở vũ trụ, điều này hoàn toàn phù hợp với lý luận vụ nổ lớn.
Theo lý luận vụ nổ lớn, nhiệt độ vũ trụ ngày nay chỉ còn mấy độ nhiệt độ tuyệt đối. Sự phát triển của bức xạ bối cảnh vũ trụ 3K trong những năm 60 của thế kỷ 20 ủng hộ mạnh mẽ cho luận điểm này.
Có sự ủng hộ quan trắc thực tế này, cuối cùng làm cho vụ nổ lớn giành được vương miện “Minh tinh” trong nhiều học thuyết có liên quan đến sự bắt đầu của vũ trụ.
Sau đó, lý luận vũ trụ vụ nổ lớn cũng vẫn còn tồn tại một vài vấn đề khó khăn vẫn chưa giải quyết được, còn phải đợi những nghiên cứu sâu sắc và giành được càng nhiều những tư liệu quan sát, mới có kết luận hơn nữa.