Khối Lượng Mặt Trời – Wikipedia Tiếng Việt

Trong thiên văn học, khối lượng Mặt Trời (ký hiệu M hay M☉) là đơn vị khối lượng, thường được dùng để xác định khối lượng của các ngôi sao hay các thiên thể lớn, ví dụ như các cụm sao, tinh vân và thiên hà. Giá trị của nó xấp xỉ bằng 1,99 × 1030 kilôgam.

M= ( 1 , 98855 ± 0 , 00025 ) × 10 30 k g {\displaystyle (1,98855\pm 0,00025)\times 10^{30}kg} [1][2]

Khối lượng trên bằng khoảng 332.946 lần khối lượng Trái Đất, hoặc 1048 lần khối lượng của Sao Mộc.

Bởi vì Trái Đất chuyển động trên quỹ đạo elip quanh Mặt Trời, khối lượng của Mặt Trời có thể tính được từ phương trình chu kỳ quỹ đạo của một vật thể nhỏ quanh khối tâm (xem các định luật của Kepler).[3] Dựa trên độ dài của một năm, khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời (một đơn vị thiên văn hay AU), và hằng số hấp dẫn (G), khối lượng Mặt Trời được cho bởi công thức:

M ⊙ = 4 π 2 × ( 1 A U ) 3 G × ( 1 y r ) 2 {\displaystyle M_{\odot }={\frac {4\pi ^{2}\times (1\,\mathrm {AU} )^{3}}{G\times (1\,\mathrm {yr} )^{2}}}}

Lịch sử đo[sửa | sửa mã nguồn]

Henry Cavendish là người đầu tiên đo được bằng cân xoắn giá trị của hằng số hấp dẫn vào năm 1798. Giá trị mà ông thu được chỉ khác 1% so với giá trị được chấp nhận ngày nay.[4] Thị sai ngày của Mặt Trời đã được đo chính xác trong lần Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời vào các năm 1761 và 1769,[5] cho giá trị 9″ (9 giây cung, so với giá trị xác định trong năm 1976 là 8,794148″). Từ giá trị của thị sai ngày, chúng ta có thể xác định được khoảng cách hình học từ Trái Đất đến Mặt Trời.[6]

Người đầu tiên thử ước lượng khối lượng Mặt Trời đó là Isaac Newton. Trong cuốn Principia (1687) của ông, Newton ước tính tỷ số khối lượng Trái Đất so với khối lượng Mặt Trời vào khoảng 1/28700. Về sau ông phát hiện thấy giá trị ông tính được dựa trên một sai số về thị sai Mặt Trời, mà ông đã sử dụng để tính khoảng cách đến Mặt Trời (1 AU). Ông đã sửa lại giá trị tỷ số của mình bằng 1/169282 trong lần xuất bản thứ ba của cuốn Principia. Giá trị hiện nay cho thị sai Mặt Trời là vẫn nhỏ hơn nhiều, cho tỷ số khối lượng bằng 1/332946.[7]

Là đơn vị đo khối lượng, khối lượng Mặt Trời đã được sử dụng trước khi các đơn vị AU và hằng số hấp dẫn được đo chính xác. Điều này do khối lượng của những hành tinh khác trong hệ Mặt Trời hoặc khối lượng tổng cộng của hai sao đôi có thể tính trực tiếp theo đơn vị khối lượng Mặt Trời một khi biết bán kính quỹ đạo và chu kỳ quỹ đạo của hành tinh hay ngôi sao dựa trên định luật thứ ba của Kepler, với bán kính quỹ đạo được đo theo đơn vị thiên văn và chu kỳ quỹ đạo đo bằng năm.

Sự giảm dần khối lượng của Mặt Trời[sửa | sửa mã nguồn]

Khối lượng Mặt Trời giảm dần theo thời gian kể từ giai đoạn nó hình thành. Điều này xảy ra bởi hai quá trình chính diễn ra ở Mặt Trời với lượng vật chất biến mất gần bằng nhau. Thứ nhất, ở lõi Mặt Trời, hydro biến đổi thành heli trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, đặc biệt trong phản ứng chuỗi proton–proton, và phản ứng này biến đổi một phần khối lượng thành năng lượng dưới dạng các photon bước sóng tia gamma. Phần lớn năng lượng này cuối cùng phát ra khỏi Mặt Trời. Thứ hai, các proton và electron năng lượng cao trong khí quyển của Mặt Trời liên tục bị đẩy vào không gian vũ trụ bởi gió Mặt Trời.

Khối lượng ban đầu của Mặt Trời ở thời điểm nó đạt tới trạng thái sao trong dãy chính vẫn chưa được xác định chính xác. Mặt Trời lúc mới hình thành có tốc độ mất khối lượng cao hơn so với hiện nay, và có thể nó đã mất từ 1–7% khối lượng của nó trong toàn thời gian nó nằm trong dãy chính.[8] Mặt Trời thu được một lượng rất nhỏ khối lượng từ các sao chổi và tiểu hành tinh rơi vào nó. Tuy nhiên, vì Mặt Trời đã chiếm tới 99,86% tổng khối lượng của Hệ Mặt Trời, những vật chất rơi vào nó không làm ảnh hưởng nhiều tới sự mất khối lượng lớn hơn từ phản ứng tổng hợp hạt nhân và gió Mặt Trời.

Các đơn vị liên quan[sửa | sửa mã nguồn]

Một khối lượng Mặt Trời, 1 M, có thể đổi thành các đơn vị sau:

• 27068510 ML (khối lượng Mặt Trăng)
• 332946 M⊕ (khối lượng Trái Đất)
• 104756 MJ (khối lượng Sao Mộc)
• 198855 yotta tấn

Trong thuyết tương đối rộng, các nhà vật lý cũng hay chuyển đổi đơn vị khối lượng sang đơn vị độ dài hay thời gian để thuận tiện cho tính toán hay rút gọn công thức:

• M G / c2 ≈ 1,48 km (một nửa bán kính Schwarzschild của Mặt Trời)
• M G / c3 ≈ 4,93 μs

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Giới hạn Chandrasekhar Hằng số hấp dẫn Gauss Bậc độ lớn (khối lượng)

Cổng thông tin Sao Khối lượng sao Mặt Trời Sao chổi bay gần Mặt Trời (Sungrazing comet)

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

1. ^ 2014 Astronomical Constants http://asa.usno.navy.mil/static/files/2014/Astronomical_Constants_2014.pdf Lưu trữ 2013-11-10 tại Wayback Machine
2. ^ NIST CODATA http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg
3. ^ Harwit, Martin (1998), Astrophysical concepts, Astronomy and astrophysics library (ấn bản 3), Springer, tr. 72, 75, ISBN 0-387-94943-7
4. ^ Holton, Gerald James; Brush, Stephen G. (2001). Physics, the human adventure: from Copernicus to Einstein and beyond (ấn bản 3). Rutgers University Press. tr. 137. ISBN 0-8135-2908-5.
5. ^ Pecker, Jean Claude; Kaufman, Susan (2001). Understanding the heavens: thirty centuries of astronomical ideas from ancient thinking to modern cosmology. Springer. tr. 291–291. ISBN 3-540-63198-4.
6. ^ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of astronomy. CRC Press. tr. 132–140. ISBN 0-7503-0886-9.
7. ^ Leverington, David (2003). Babylon to Voyager and beyond: a history of planetary astronomy. Cambridge University Press. tr. 126. ISBN 0-521-80840-5.
8. ^ Sackmann, I.-Juliana; Boothroyd, Arnold I. (tháng 2 năm 2003), “Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars”, The Astrophysical Journal, 583 (2): 1024–1039, arXiv:astro-ph/0210128, Bibcode:2003ApJ...583.1024S, doi:10.1086/345408

Đọc thêm[sửa | sửa mã nguồn]

• I.-J. Sackmann; A. I. Boothroyd (2003). “Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars”. The Astrophysical Journal. 583 (2): 1024–1039. arXiv:astro-ph/0210128. Bibcode:2003ApJ...583.1024S. doi:10.1086/345408.

x t s Mặt Trời
Mặt Trời	Bán kính Biến đổi bức xạ Biểu tượng Bùng nổ Bức xạ Mặt Trời Gió Mặt Trời Khối lượng Mặt trời giả Thời gian Mặt Trời Vành nhật hoa Hệ Mặt Trời
Cấu tạobên trong	Lõi Vùng bức xạ Tachocline Vùng đối lưu
Khí quyển	Quang cầu Siêu tạo hạt Hạt Facula Vết đen Mặt Trời Sắc quyển Plage Spicule Moreton wave Vành Transition region Lỗ vành nhật hoa Coronal loop Sự phun trào nhật hoa Nanoflares Prominence Helmet streamer Supra-arcade downflows
Biến thiên	Chu kỳ Mặt Trời List of solar cycles Active region Solar maximum Solar minimum Số Wolf Gió Mặt Trời Flare Helioseismology
Nhật quyển	Current sheet Termination shock Heliosheath Heliopause Bow shock
Hiện tượngở Mặt Trời	Bức xạ vũ trụ Chu kỳ Mặt Trời Gió Mặt Trời Mặt Trời lặn Mặt Trời mọc Tia chớp lục Vành nhật hoa Vết đen Dynamo
Năng lượng Mặt Trời	Ao mặt trời Bếp năng lượng Pin mặt trời Pin quang điện hóa Tấm quang năng Turanor PlanetSolar
Chủ đề khác	Nhật thực Heliophysics In culture solar deities Solar activity Thiên văn học Mặt Trời Solar neutrino Solar observation Solar phenomena Vật lý Mặt Trời Solar radio emission Kính viễn vọng Mặt Trời Space climate Space weather Standard solar model Sao Bức xạ ánh sáng Mặt Trời
Mặt Trời Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thổ Thiên Vương Hải Vương

x t s Hệ Mặt Trời
Mặt Trời Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Ceres Sao Mộc Sao Thổ Sao Thiên Vương Sao Hải Vương Orcus Sao Diêm Vương Haumea Quaoar Makemake Gonggong Eris Sedna
Hành tinh Đất đá Sao Thủy Sao Kim Trái Đất Sao Hỏa Khổng lồ Khí khổng lồ Sao Mộc Sao Thổ Sao Thiên Vương Sao Hải Vương Băng khổng lồ Thiên Vương Hải Vương Lùn Ceres Sao Diêm Vương Haumea Makemake Eris Vành đai Sao Mộc Sao Thổ (Rhea) Chariklo Chiron Sao Thiên Vương Sao Hải Vương Haumea Vệ tinh Trái Đất Mặt Trăng Sao Hỏa Phobos Deimos Sao Mộc Ganymede Callisto Io Europa tất cả 79 Sao Thổ Titan Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus Mimas Hyperion Phoebe tất cả 82 Sao Thiên Vương Titania Oberon Umbriel Ariel Miranda tất cả 27 Sao Hải Vương Triton Proteus Nereid tất cả 14 Sao Diêm Vương Charon Nix Hydra Kerberos Styx Eris Dysnomia Haumea Hiʻiaka Namaka Makemake S/2015 (136472) 1 Thám hiểm Khám phá thiên văn học thời gian biểu Thăm dò không gian Chuyến bay vũ trụ có con người trạm không gian Sao Thủy Sao Kim Mặt Trăng Sao Hỏa Ceres Tiểu hành tinh Sao chổi Sao Mộc Sao Thổ Sao Thiên Vương Sao Hải Vương Sao Diêm Vương Định cư Vật thể giả thuyết Nemesis Phaeton Hành tinh thứ chín Hành tinh V Hành tinh X Vệ tinh của vệ tinh Theia Tyche Vulcan Vulcanoid Danh sách Sao chổi Vật thể hình cầu hấp dẫn Tiểu hành tinh Vệ tinh tự nhiên Mô hình Hệ Mặt Trời Vật thể trong Hệ Mặt Trời theo kích cỡ theo thời gian phát hiện Phân tử trong môi trường liên sao Thiên thể nhỏ trong hệ Mặt Trời Sao chổi Damocloid Thiên thạch Hành tinh vi hình vệ tinh Vi thể hành tinh Cắt ngang quỹ đạo Sao Thủy Cắt ngang quỹ đạo Sao Kim Thiên thể Troia của Sao Kim Vật thể gần Trái Đất Cắt ngang quỹ đạo Trái Đất Thiên thể Troia của Trái Đất Cắt ngang quỹ đạo Sao Hỏa Thiên thể Troia của Sao Hỏa Vành đai tiểu hành tinh Tiểu hành tinh Ceres Pallas Juno Vesta hoạt động 1000 đầu tiên Cắt ngang quỹ đạo Sao Mộc Thiên thể Troia của Sao Mộc Centaur Cắt ngang quỹ đạo Sao Thổ Cắt ngang quỹ đạo Sao Thiên Vương Thiên thể Troia của Sao Thiên Vương Cắt ngang quỹ đạo Sao Hải Vương Thiên thể bên trong Sao Hải Vương Centaur Thiên thể Troia của Sao Hải Vương Thiên thể bên ngoài Sao Hải Vương Vành đai Kuiper Cubewanos Plutino Sednoid Đĩa phân tán Đám mây Oort Đám mây Hills Hình thành và tiến hóa Bồi tụ Đĩa bồi tụ Đĩa bài tiết Đĩa vòng quanh sao Bụi vũ trụ Đĩa sao Hành tinh bị phá vỡ Nhiệm vụ mang về mẫu vật Giả thuyết vụ va chạm lớn Suy sụp hấp dẫn Đám mây Hills Đám mây liên sao Bụi liên sao Môi trường liên sao Không gian liên sao Vành đai Kuiper Đám mây phân tử Giả thuyết tinh vân Đám mây Oort Không gian ngoài thiên thể Hệ hành tinh Vi thể hành tinh Sự hình thành hành tinh Đĩa tiền hành tinh Vành đai hành tinh Đĩa phân tán Sự hình thành sao
Cổng thông tin Hệ Mặt Trời  Cổng thông tin Thiên văn học  Cổng thông tin Trái Đất Hệ Mặt Trời → Đám mây Liên sao Địa phương → Bong bóng Địa phương → Vành đai Gould → Nhánh Orion → Ngân Hà → Nhóm con Ngân hà → Nhóm Địa phương → Local Sheet → Siêu đám Xử Nữ → Siêu đám Laniakea → Vũ trụ quan sát được → Vũ trụMỗi mũi tên (→) có thể được hiểu là "nằm bên trong" hoặc "là một phần của".