Hãy giải thích chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời dựa vào sự tự quay của Trái Đất

Câu hỏi: Hãy giải thích chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời dựa vào sự tự quay của Trái Đất

Lời giải:

- Do Trái Đất tự quay quanh trục theo chiều từ tây sang đông, đồng thời quay quanh Mặt Trời nên ta có cảm giác Mặt Trời chuyển động xung quanh Trái Đất. Tại một nơi trên Trái Đất, ta thấy Mặt Trời mọc lên ở hướng đông và lặn ở hướng tây.

- Tuy nhiên, ta chỉ quan sát được Mặt Trời mọc đúng ở hướng đông, lặn ở hướng tây vào ngày xuân phân và thu phân. Quỹ đạo chuyển động biểu kiến của Mặt Trời trong một năm gọi là hoàng đạo. Hoàng đạo đi qua 12 chòm sao. Năm dương lịch có 12 tháng, mỗi tháng Mặt Trời ứng với vị trí của một chòm sao.

- Hằng ngày Mặt Trời mọc lên ở phía đông và lặn ở phía tây. Trung bình mất 24 giờ để từ giữa trưa quay trở lại giữa trưa của ngày hôm sau. Mỗi ngày ta sẽ thấy Mặt Trời mọc và lặn lệch đi so với hôm trước một chút nhưng vị trí của nó lúc mọc và lúc lặn so với đường chân trời lặp lại đúng một năm.

* Chuyển động của Mặt Trời

Mặt Trời hiện đã tồn tại được khoảng gần một nửa vòng đời của nó theo lý thuyết tiến hóa các sao. Các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó biến hydro thành heli. Mỗi giây có hơn 4 triệu tấn vật chất trong lõi của Mặt Trời được chuyển thành năng lượng, với tốc độ này Mặt Trời sẽ mất tổng cộng khoảng 10 tỷ năm để kết thúc sự tồn tại của nó.

Mặt trời vừa chuyển động theo một quỹ đạo vừa tự quay quanh một trục, ở xích đạo. Mặt trời tự quay với chu kỳ 25 ngày / 1 vòng, còn ở các cực có chu kỳ là 35 ngày. Chuyển động là chỉ sự di chuyển của thiên thể trên một đường vĩ tuyến nào đó, để cho rõ hơn, ta lấy Trái đất và Mặt trăng làm ví dụ. Trọng tâm của hai thiên thể là Trái đất và Mặt trăng chuyển động đối nhau trên hai quỹ đạo. Nhưng vì trọng tâm chung của hệ là đặt ở Trái đất nên trông tựa hồ như chỉ có Mặt trăng chuyển động quanh Trái đất. 

Ánh sáng từ Mặt Trời được xem là nguồn năng lượng chính cho Trái Đất. Ánh sáng Mặt Trời bị hấp thụ phần lớn bởi bầu khí quyển Trái Đất, nên chỉ có một phần nhỏ tới được bề mặt Trái Đất. Năng lượng này đặc biệt có ích đối với các quá trình tự nhiên hay nhân tạo. Cây xanh sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển đổi CO2 thành ôxy và hợp chất hữu cơ. Con người sử dụng nguồn nhiệt này làm nóng các bình đun nước dùng năng lượng Mặt Trời hay chuyển đổi chúng thành điện năng bằng các pin năng lượng Mặt Trời.

Vậy Mặt trời chuyển động như thế nào? Chúng ta biết rằng Mặt trời là một ngôi sao trong hệ Ngân Hà gồm hơn một tỷ ngôi sao lớn nhỏ cũng như vô số các tinh vân và tập hợp các sao tạo thành một xoáy ốc mà ở trung tâm hệ dày đến mười vạn năm ánh sáng. Mặt trời là ngôi sao cách trung tâm hệ Ngân hà khoảng 3 vạn năm ánh sáng, tức là Mặt trời cách trung tâm Ngân hà khoảng 1/3 kích thước của hệ Ngân hà. Mặt trời chuyển động và kéo theo nó cả các hành tinh. Mỗi giây chuyển động với vận tốc 250 km,di chuyển một vòng hết 220 triệu năm.

* Hệ quả của chuyển động quay Mặt Trời

- Là chuyển động nhìn thấy được nhưng không có thật của Mặt Trời hàng năm diễn ra giữa hai chí tuyến.

- Nguyên nhân: Do trục trái đất nghiêng và không đổi phương khi Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời nên bán cầu Bắc và bán cầu Nam lần lượt ngả về phía Mặt Trời cho ta ảo giác Mặt Trời chuyển động.

- Mặt trời lên thiên đỉnh (tia sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc với tiếp tuyến bề mặt đất lúc 12h trưa) trong vùng nội chí tuyến:

+ Mọi địa điểm nằm từ chí tuyến Bắc đến chí tuyến Nam trong năm có 2 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh.

+ Tại chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam chỉ có 1 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh trong năm, vào ngày: 

+ Chí tuyến Bắc: 22/6

+ Chí tuyến Nam: 22/12

+ Xích đạo: 21/3 ; 23/9

Giờ trên Trái Đất

Cùng một thời điểm, các địa điểm thuộc các kinh tuyến khác nhau sẽ có giờ khác nhau (giờ địa phương (giờ Mặt Trời).

- Giờ địa phương (giờ Mặt trời): các địa điểm thuộc các kinh tuyến khác nhau sẽ có giờ khác nhau.

- Giờ quốc tế: giờ ở múi giờ số 0 được lấy làm giờ quốc tế hay giờ GMT.

+ Bề mặt trái đất được chia thành 24 múi giờ, mỗi múi giờ rộng 15 kinh tuyến.

+ Các múi được đánh số  từ 0 đến 23. Múi số 0 là múi mà kinh tuyến giữa của  nó đi qua đài thiên văn Greenwich, các múi tiếp theo  được đánh số theo chiều quay của trái đất.

+ Việt Nam thuộc múi giờ số 7.

- Đường chuyển ngày quốc tế: Kinh tuyến 180o:

+ Từ Tây sang Đông phải lùi lại một ngày.

+ Từ Đông sang Tây phải cộng thêm một ngày

>>> Tham khảo: Tìm kiếm trên internet, sách báo để nêu một số hạn chế của mô hình hệ nhật tâm so với mô hình hệ Mặt Trời ngày nay