Trái Đất là một hành tinh nằm trong hệ Mặt Trời và là hành tinh lớn thứ 3 chỉ đứng sau sao Thủy và sao Kim. Vậy bạn có biết khoảng cách từ Mặt Trời tới Trái Đất là bao nhiêu không? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông tin này thông qua bài viết dưới đây.
Mục lục bài viết:
I. Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời được xác định bằng đơn vị thiên văn có ký hiệu là AU (Astronomical Unit). Theo các nhà khoa học, 1 AU sẽ bằng 149.597.870.700 mét (149.6 triệu km) cũng là khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất.
Đơn vị này cũng được dùng để đo khoảng cách giữa các hành tinh với nhau. Ví dụ khoảng cách từ Mặt Trời đến sao Mộc bằng 5,2 AU hay khoảng cách từ Mặt Trời đến sao Hải Vương bằng 30,07 AU.
II. Quỹ đạo hình elip
Có thể bạn đã biết quỹ đạo Trái Đất xoay quanh Mặt Trời là hình elip. Chính vì thế trong một năm Trái Đất sẽ có lúc rất gần và có lúc cách xa Mặt Trời. Điểm mà Trái Đất gần Mặt Trời nhất được gọi là điểm cận nhật, thời gian diễn ra sẽ nằm trong khoảng tháng 1 hằng năm. Vào khoảng tháng 7 hằng năm cũng là thời điểm Trái Đất cách xa Mặt Trời nhất và điểm đó gọi là điểm viễn nhật.
III. Các phương pháp xác định khoảng cách giữa Mặt Trời và Trái Đất
1. Theo phương pháp cổ đại
Khoảng năm 250 trước Công Nguyên, nhà toán học và thiên văn Hy Lạp cổ đại Aristarchus là người đầu tiên tính được khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Đến năm 1653, nhà thiên văn học người Hà Lan Christiaan Huygens đã đưa ra quan điểm của mình về việc xác định khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời.
Bằng các pha của sao Kim ông Huygens đã tìm ra các góc giữa sao Kim, Trái Đất và Mặt Trời tạo thành một tam giác. Nhờ việc phỏng đoán kích thước của sao Kim nên ông ấy tính được gần như chính xác khoảng cách của Trái Đất đến Mặt Trời. Bởi vì những tính toán của ông dựa vào phỏng đoán và không hoàn toàn dựa vào khoa học nên kết quả của ông không được giới khoa học công nhận.
Đến năm 1672, nhà khoa học và thiên văn người Ý Giovanni Cassini kết hợp phương pháp đo khoảng cách với thị sai hay còn gọi là sai số góc để đo khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời.
Cụ thể, ông Cassini và đồng nghiệp đã đo khoảng cách đến sao Hỏa và các hành tinh khác tại hai điểm khác nhau ở Paris và Guiana. Họ đã đo vị trí tương đối của Hỏa Tinh với các ngôi sao khác, sau đó lập thành lưới tam giác và cuối cùng suy ra khoảng cách với Mặt Trời. Phương pháp của Cassini được giới khoa học công nhận bởi nó mang tính logic và khoa học.
2. Theo phương pháp hiện đại
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên con người có thể đo chính xác khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời bằng tàu vũ trụ và radar. Cũng chính vì thế, định nghĩa của đơn vị AU cũ đã làm cho các nhà khoa học hiện đại gặp không ít khó khăn vì tính không phù hợp của nó trong thuyết tương đối.
Định nghĩa của AU cũ là “bán kính của một quỹ đạo tròn, không xáo trộn quanh Mặt trời của một hạt có khối lượng vô cùng nhỏ, di chuyển với chuyển động trung bình 0,01720209895 radian mỗi ngày (được gọi là hằng số Gaussian)”
Chính vì thế các nhà khoa học đã quyết định vẫn dùng định nghĩa cũ nhưng đơn vị AU sẽ thay đổi nếu vị trí đo khác nhau trong Thái Dương hệ và có sai lệch. Ví dụ đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời nhưng người quan sát đứng trên sao Mộc thì sẽ có độ sai lệch khoảng 1000 mét. Đồng thời, hằng số Gaussian và hằng số này còn phụ thuộc vào khối lượng của Mặt Trời, vì khối Lượng Mặt Trời sẽ mất dần khi tỏa ra năng lượng nên đơn vị AU cũng sẽ thay đổi theo thời gian.
Theo Hiệp hội Thiên văn học Quốc tế (IAU) từ tháng 8/2012 chính thức xác nhận khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời là 149.597.870.700 mét cho mỗi Đơn vị thiên văn. Con số này được tính dựa trên tốc độ ánh sáng và ở một khoảng cách nhất định. Một mét được tính là khoảng cách của ánh sáng di chuyển được trong 1 phần 299.792.458 giây trong môi trường chân không.
V. Khoảng cách từ Trái đất đến các hành tinh thuộc hệ mặt trời
Trong hệ Mặt Trời không chỉ có mỗi Mặt Trời và Trái Đất mà còn có những hành tinh khác như: sao Thủy, sao Kim, sao Mộc, sao Hỏa, sao Thổ,… Vậy khoảng cách từ Trái Đất đến các hành tinh đó là bao nhiêu.
Vận tốc di chuyển trong vũ trụ này được tính dựa trên vận tốc ánh sáng, vì đây là thứ di chuyển nhanh nhất trong vũ trụ, trong 1 giây ánh sáng có thể di chuyển khoảng 300 ngàn kilomet tức trong 1 giây chúng ta có thể bay quanh Trái Đất 7,5 vòng.
Một năm ánh sáng di chuyển được là 9.460.528.400.000km (9,5 ngàn tỷ km) bằng 5.878.499.810.000 dặm. Hiện tại tàu vũ trụ Juno là tàu nhanh nhất mà con người sáng chế ra, đạt vận tốc tối đa là 265.000 km/h.
Vậy dựa vào vận tốc ánh sáng chúng ta có thể tính được khoảng cách giữa Trái Đất và các hành tinh cụ thể như sau:
- Trái Đất đến Mặt Trời: 8,32 phút ánh sáng
- Trái Đất đến Thủy Tinh: 5,10 phút ánh sáng
- Trái Đất đến Kim Tinh: 2,3 phút ánh sáng
- Trái Đất đến Mặt Trăng: 1,3 giây ánh sáng
- Trái Đất đến Hỏa Tinh: 4,35 phút ánh sáng
- Trái Đất đến Mộc Tinh: 34,95 phút ánh sáng
- Trái Đất đến Thổ Tinh: 1,18 giờ ánh sáng
- Trái Đất đến Thiên Vương Tinh: 2,52 giờ ánh sáng
- Trái Đất đến Hải Vương Tinh: 4,03 giờ ánh sáng
- Trái Đất đến Diêm Vương Tinh: 4,6 giờ ánh sáng
- Trái Đất đến các hành tinh nằm trong vành đai Kuiper: 4,02 giờ ánh sáng
Bài viết trên đây, Theterrificfive đã chia sẻ những thông tin liên quan đến khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời và các hành tinh khác. Hy vọng qua bài viết này có thể cung cấp thêm cho bạn những kiến thức bổ ích trong khoa học.
