Bài thuyết trình: Thiên thạnh - Ẩn số từ vũ trụ

Chia sẻ: Phùng Minh Đức | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài thuyết trình: Thiên thạnh - Ẩn số từ vũ trụ trình bày về định nghĩa, đặc điểm, nguồn gốc của thiên thạch; thiên thạch thông điệp đên từ vũ trụ, mối đe dọa từ vũ trụ; hậu quả khi thiên thạch rơi xuống trái đất; một số biện pháp đối phó với thiên thạch. Mời các bạn tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình: Thiên thạnh - Ẩn số từ vũ trụ

THIÊN THẠCH - ẨN SỐ TỪ VŨ TRỤ Nhóm 5
I. ĐỊNH NGHĨA VÀ ĐẶC ĐIỂM •. Định nghĩa Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đị nh nghĩa thiên thạch (asteroid) là những khối đá trong vũ trụ có kích thướ c nhỏ hơn hành tinh (đôi khi ngườ i ta gọi chúng là tiểu hành tinh). Một số ngườ i gọi chúng là “rác vũ trụ” hay những mảnh còn sót lại trong quá trình hình thành của hệ mặt trời. Hình 1.1 Thiên thạch Khi thiên thạch lao vào bầu khí quyển trái đấ t, ngườ i ta gọi
• Đặc điểm Thông thườ ng thì tiểu hành tinh không có tầng khí quyển nhưng một số trong đó đủ lớn để tạo ra lực kéo. Trên thực tế, có những tiểu hành tinh có một hoặc hai mặt trăng đồ ng hành hoặc tự chúng tạo thành hệ nhị nguyên (binary system) khi hai tiểu hành tinh cùng kích cỡ xoay quanh quỹ đạ o của nhau. Về cấu tạo thành phần chủ yếu của chúng gồm sắt, niken hoặc toàn là đá. Cũng có ngư-ời cho rằng trong thiên thạch có thể có những nguyên tố hoá học mà Trái đấ t không có và chúng đã bị cháy hết trong quá trình thiên thạch cháy trong khí quyển. Về độ lớn, một tiểu hành tinh có thể có kích thướ c hàng trăm kilomet về chiều rộng, ví dụ như tiểu hành tinh Ceres (một hành tinh lùn) có chiều rộng 940 km. Trong vũ trụ, có vô vàn những tiểu hành tinh xoay quay quỹ đạ o mặt
• Vành đai tiểu hành tinh (asteroid belt) là một khu vực trong Hệ Mặt Trời ở khoảng giữa quỹ đạ o của sao Hỏa và sao Mộc, là một vành đai tập trung phần lớn tiểu hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Ở đây có khoảng 750 ngàn tiểu hành tinh đượ c tìm thấy. Vành đai tiểu hành tinh hiểu nôm na là các tiểu hành tinh có quỹ đạ o nằm giữa quỹ đạ o của sao Mộc và sao Hỏa. Hình 1.2 Vành đai tiểu hành tinh (màu trắng).
II. NGUỒN GỐC Các tiểu hành tinh trong hệ mặt trời đượ c cho là những gì còn sót lại của một hành tinh kiểu Trái Đấ t, hoặc nhỏ hơn đã không thể kết hợp lại từ khi Hệ Mặt Trời đang mới hình thành, vì sự gây nhiễu của lực hấp dẫn từ Sao Mộc. Hình 2.1 Sao Mộc ( minh họa )
III. ẨN SỐ TỪ VŨ TRỤ 1. Thông điệp đế n từ vũ trụ. • Terry Kee, một nhà sinh học vũ trụ của Đạ i học Leeds tại Anh đư a ra giả thiết và chứng minh rằng khi những thiên thạch bắn phá đị a cầu vài tỷ năm trướ c, nhiều viên rơi xuống những vùng nướ c xung quanh núi lửa hoạt độ ng. Nướ c nằm gần núi lửa hoạt độ ng có tính axit nhẹ do nó hòa tan những vật chất từ núi lửa. Nhờ tính axit nh ẹ mà nướ c tươ ng tác với thiên thạch để tạo nên những hợp chất hóa học đầ u tiên. • Thiên thạch là mảnh vỡ của những thiên thể cổ xưa nhất trong hệ Mặt Trời. Vì thế thành phần vật chất của chúng có thể cung cấp manh mối về diện mạo và môi trườ ng của đị a cầu từ vài tỷ năm trướ c. • Phân tích cho thấy rằng trong suốt quá trình hình thành của hệ mặt trời, khi bụi và mảnh vụn nằm trong một vành đai xung quanh Mặt
• Để tiếp tục giải mã những thông điệp ẩn chứa trong thiên thạch thì các chươ ng trình khám phá đang đượ c triển khai như: Ngày 3/12/2014, Nhật Bản đã phóng tàu vũ trụ Hayabusa-2 với sứ mệnh tiếp cận và hạ cánh xuống thiên thạch 1999JU3, sau đó lấy mẫu và bay trở lại trái đấ t vào năm 2020. NASA dự đị nh phóng tàu vũ trụ lên thiên thạch mang tên 1999 RQ36 vào năm 2016 để lấy mẫu vật về trái đất. Hình 3.1 Vệ tinh Hayabysa - 2
• Một số tác dụng của thiên thạch trong dân gian: Dân gian thườ ng dùng tektite ( một loại đá thiên thạch ) để giảm sốt, kích thích sự oxy hóa của máu và cải thiện lưu thông và lưu l ượ ng. Nó là một trong những viên đá tốt nhất cho vô sinh và đượ c sử dụng cho mục đích tâm linhợc sử dụng cho phẫu thuật tâm linh. Phong Thủy: Sử dụng ở khu vực Trung tâm để giữ cân bằng năng lượ ng. Đặ t ở hướ ng Đông Bắc để nâng khí. Tây Nam để sinh khí.
2. Mối đe dọa từ vũ trụ • Các thiên thạch bay trong vũ trụ thườ ng xuyên va chạm với Trái đất nhưng chủ yếu có kích thước nhỏ. • Về mặt thống kê số học thì khả năng các mảnh thiên thạch chủ yếu rơi xuống đạ i dươ ng, vì diện tích này phủ 2/3 đị a cầu, hoặc nơi hoang mạc chiếm 1/3 bề mặt hành tinh trái đấ t. Các đô thị chỉ chiếm 3% diện tích vùng đấ t nổi tức là 1% diện tich đị a cầu. Tuy nhiên xác xuất thiên thạch rơi vào Hình 3.2 Bản đồ Trái đấ t bị tấn công bởi thiên thạch gần các khu dân cư đô thị vẫn ( NASA ) xảy ra.
• QUÁ TRÌNH VA CHẠM VỚI TRÁI ĐẤ T Khi Trái đấ t đi qua đườ ng đi của một thiên thạch hay đi ngang qua nhưng lực hấp dẫn đủ để hút thiên thạch đi vào Trái đấ t thì sẽ xảy ra va chạm hay thiên thạch chỉ bay sượ t qua bầu khí quyển sau đó lại tiếp tục hành trình của thiên thạch. Khi thiên thạch lao vào bầu khí quyển, vận tốc thườ ng rất lớn thườ ng lớn hơn 10 km/giây ví dụ như thiên thạch mang tên 1997XF11 sẽ đi ngang Trái đấ t năm 2028 giả sử nếu chúng lao vào Trái đấ t thì vận tốc lên tới hơn 48.000 km/h, nhanh hơn vận tốc âm thanh gần 40 lần. Khi thiên thạch chuyển độ ng với vận tốc siêu thanh, nó sinh ra các sóng xung kích (shock wave) do nó "va chạm" với các "hạt" của khí quyển và nén chúng nhanh hơn so với chúng có thể dãn ra khỏi đườ ng chuyển độ ng của thiên thạch. Với vận tốc cao như vậy, các phân tử không khí trên đườ ng đi của thiên thạch bị nung nóng bởi sóng xung
Hình 3.3 Thiên thạch 1997XF11 ( minh họa )
Những thiên thạch có kích thướ c bé sẽ bị bốc cháy h ết trong khí quy ển hoặc nổ trên không còn những thiên thạch có kích thướ c đủ lớn ch ưa b ị b ốc cháy hết sẽ đi xuống bề mặt Trái đấ t. Nếu thiên thạch phát nổ trên không sẽ sinh ra lượ ng nhiệt lớn và đặ c biệt là sóng xung kích có sức phá hủy lớn với bán kính hàng chục kilomet. Nếu thiên thạch vượ t qua bầu khí quyển lao xuống m ặt đấ t, tùy thu ộc vào kích thướ c và vận tốc thiên thạch khi chạm đấ t mà sẽ có sự tác độ ng khác nhau đế n Trái đấ t. Với vận tốc và kích thướ c lớn, thiên th ạch va ch ạm với bề mặt Trái đấ t sẽ làm rung chuyển một khu vực rộng lớn. Sóng xung kích và nhiệt lượ ng tỏa ra xung quanh, đấ t đá bị phá h ủy và bay ra các khu vực lân cận. Nếu rơi xuống đạ i dươ ng, có nguy cơ cao gây ra sóng thần.
IV.HẬU QUẢ KHI THIÊN THẠCH RƠI XUỐNG TRÁI ĐẤ T 1. Hậu quả do thiên thạch rơi xuống trái đấ t phụ thuộc vào đườ ng kính của chúng. Kích thướ c thiên thạch càng lớn, hậu quả xảy ra càng nghiêm trọng : • Thiên thạch có đườ ng kính nhỏ hơn 10m (ngày nào cũng có thể xảy ra), nhưng chẳng có tác hại gì đáng kể • Thiên thạch có đườ ng kính 10 – 15m (mỗi thế kỷ có thể xẩy ra 10 lần), nổ trên cao nhưng ít có hậu quả dướ i đấ t • Thiên thạch có đườ ng kính 15 - 50m (mỗi thế kỷ có thể xảy ra 4 đến 5 lần), nổ gần mặt đất và nhiều mảnh vụn rơi xuống, thiệt hại nặng cấp thành phố. • Ngày 14/2/1013 vừa rồi tại miền Trung nướ c Nga, một thiên thach rơi xuống và bùng cháy gần mặt đấ t làm cho khoảng 300 ngôi nhà bị vỡ kính hoàn toàn. Gần 1.000 ngườ i bị thươ ng, thiệt hại hàng tỉ đô
• Thiên thạch có đườ ng kính từ 100 – 150m (mỗi 5.000 năm có th ể x ảy ra một lần), sẽ tạo ra hố sâu có đườ ng kính 2km, những thứ v ật liệu b ắn ra quanh hố sẽ bao phủ một vùng rộng 10km. Mọi thứ đề u bị tàn phá trong vùng bán kính 50 đế n 80km. • Thiên thạch có đườ ng kính từ 150 - 1.000m (khoảng 10.000 n ăm m ới có thể xảy ra một lần), một vùng rộng khoảng 555.000km2 (rộng hơn nướ c Pháp) sẽ hoàn toàn bị phá hủy. • Thiên thạch có đườ ng kính từ 1.000 đế n 5.000m ( khoảng 300.000 ngàn năm có thể xảy ra chỉ một lần), sẽ tạo ra hố có đườ ng kính 10 - 16km; sẽ gây ra hậu quả hóa lý còn chưa đượ c biết rõ, nhưng có lẽ mọi dạng sống trên lục đị a sẽ bị xóa sach. • Thiên thạch có đườ ng kính hơn 5000m (khoảng mỗi 20 triệu n ăm m ới có thể có một lần), có lẽ lúc đó là thiên tai toàn cầu. Nh ưng nh ững sinh v ật sống mạnh mẽ có thể tồn tại, chẳng hạn như loài gián, nhện, sò, ốc…
• Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc trườ ng Đạ i học Southampton (Anh): Danh sách 10 nướ c chịu ảnh hưở ng nặng nhất theo thứ tự giảm dần bao gồm: Trung Quốc, Indonesia, Ấn Độ , Nhật Bản, Mỹ, Philippines, Italia, Anh, Brazil và Nigeria. Xét về khía cạnh thiệt hại về ngườ i, Mỹ, Trung Quốc Indonesia, Ấn Độ và Nhật Bản là những quốc gia có nguy cơ nhất. Trong khi đó, các quốc gia có nguy cơ thiệt hại nặng nề về cơ sở hạ tầng khi Trái đất va chạm với thiên thạch là Hình 4.1 Thiên thạch va chạm với Trái đấ t ( minh họa ) Canada, Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản
2. Một số sự kiện thiên thạch va chạm với trái đấ t tiêu biểu trong lịch sử. Vào thời kỳ sơ khai của Trái đấ t, thiên thạch với tần su ất va ch ạm l ớn chính là nguồn vật chất tạo nên Trái đấ t. • Cách đây khoảng 65 triệu năm một vài thiên thạch có kích thướ c lớn lao vào trái đấ t điển hình thiên thạch kích thướ c tươ ng đươ ng hòn đả o Isle of Wight của Anh, đã rơi xuống bán đả o Yucatan tại Mexico gây độ ng đấ t, lở đấ t, song thần và cháy rừng đã góp phần xóa sổ loài khủng long trên Trái đấ t.
• Cách đây 80.000 năm một thiên thạch có tên là Hoba đã va chạm với trai đất đã được tìm thấy trên Trái đất nằm ở một nông trại thuộc Namibia, Phi Châu. Thiên thạch này tuy chiếm diện tích hơn 6,5m2 nhưng trọng lượ ng ướ c tính đế n những 66 tấn, vì Hoba gồm khoảng 84% sắt và 16% niken. Nó hiện vẫn đượ c coi là tảng sắt tự nhiên lớn Hình 4.2 Thiên thạch mang tên Hoba nhất của Trái đấ t.
• Vụ tàn phá lớn của thiên thạch trên Trái đấ t mới nhất đượ c ghi nhận xảy ra suýt soát 100 năm trướ c, năm 1908, khi thiên thạch đâm vào Trái đất xuống vùng Tunguska (Nga). Vụ nổ đã tàn phá khoảng 80 triệu cây trên diện tích 2.150 km2, thiêu rụi toàn bộ nhà cửa, gia súc trong bán kính 13 dặm. Hình 4.3 Cánh rừng bị phá hủy tại Tunguska ( Nga )
• Sự kiện nổ thiên thạch tại Chelyabinsk. Theo ủy ban của Pháp, vụ nổ đã tống ra năng lượ ng tươ ng đương 460 kiloton TNT. Được biết, hơn 1.000 người đã bị thương khi một thiên thạch bề ngang 17m, nặng 10.000 tấn đâm vào bầu khí quyển và nổ tung trên bầu trời Hình 4.4 Sự kiển nổ thiên thạch tại Chelyabinsk Chelyabinsk. ( Nga )
Hình 4.5 Một số thiên thạch trên thế giới