LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VIỆT NAM












CẨM NANG
CÔNG NGHỆ ĐỊA CHẤT













7380-1
29/5/2009

HÀ NỘI - 2008


LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VIỆT NAM












CẨM NANG
CÔNG NGHỆ ĐỊA CHẤT


Cơ quan chủ trì đề tài Chủ trì đề tài
TỔNG HỘI ĐỊA CHẤT VIỆT NAM PGS. TS. NGUYỄN KHẮC VINH


















HÀ NỘI - 2008





Chủ trì đề tài: PGS. TS. Nguyễn Khắc Vinh
Các tác giả:
1. TS. Hồ Vương Bính
2. TS. Nguyễn Trung Chí
3. PGS. TS. Đặng Hữu Diệp
4. KS. Nguyễn Đồng Hưng
5. GS. TSKH. Đặng Vũ Khúc
6. PGS. TS. Đặng Xuân Phong
7. TS. Nguyễn Văn Quý
8. GS. TSKH. Mai Thanh Tân

9. PGS . TS. Nguyễn Ngọc Thạch
10. TS. Bùi Đức Thắng
11. PGS. TS. Tạ Trọng Thắng
12. KS. Nguyễn Tiến Thành
13. TS. Nguyễn Văn Thành
14. ThS. Bùi Hữu Việt
15. PGS. TS. Nguyễn Khắc Vinh




MỤC LỤC

Lời giới thiệu 1
Phần I. Vũ trụ - Hệ Mặt trời - Trái đất 3
Chương 1. Vũ trụ 5
Chương 2. Hệ Mặt trời 12
Chương 3. Trái đất 23
Phần II. Cổ sinh vật học 39
Chương 1. Khái niệm chung 41
Chương 2. Phân loại 46
Phần III. Khoáng vật học 97
Chương 1. Tính chất vật lý của khoáng vật 99
Chương 2. Bảng tra khoáng vật (Tên tiếng Anh theo ABC) 102
Chương 3. Bảng kê các khoáng vật quan trọng nhất đối với
các nguyên tố kim loại chính

116
Chương 4. Đá ngọc 128
Phần IV. Thạch học 135

Chương 1. Đá magma 137
Chương 2. Đá biến chất 157
Chương 3. Đá trầm tích 185
Phần V. Những vấn đề cơ bản của học thuyết kiến tạo mảng 205
Phần VI. Địa chất thuỷ văn 241
Phần VII. Địa chất công trình 305
Phần VIII. Trắc địa 345
Phần IX. Cơ sở công nghệ viễn thám 373
Chương 1. Cơ sở vật lý 375
Chương 2. Các phương pháp xử lý thông tin viễn thám 411
Phần X. Các phương pháp phân tích mẫu địa chất 445
Phần X.1. Các phương pháp phân tích 447
Phần X.2. Quy định lấy và gia công mẫu địa chất gửi phân tích
thí nghiệm

461
Phần XI. Địa hoá tìm kiếm mỏ 475
Phần XII. Các phương pháp địa vật lỹ tìm kiếm 507
Phần XIII. Bản đồ địa chất 523
Phần XIII.1. Quy định về đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra tài
nguyên khoáng sản tỷ lệ 1:50.000

525
Phần XIII.2. Những yêu cầu chủ yếu trong đo vẽ địa chất tỷ lệ
1: 10.000 - 1: 2000

557
Phần XIV. Thăm dò địa chất 565
Chương 1. Một số vấn đề về công tác thăm dò địa chất 567
Chương 2. Lấy, gia công và phân tích mẫu 572

Chương 3. Tài nguyên và trữ lượng quặng 581
Phần XV. Thông tin về hàng hoá khoáng sản 601
Chương 1. Khoáng sản kim loại 603
Chương 2. Khoáng chất công nghiệp 616
Chương 3. Khoáng sản năng lượng 622
Phụ lục: Nước nóng - nước khoáng 625
Bảng kê tổng hợp các nguồn nước khoáng - nước nóng xếp theo
miền và tỉnh

627
Bảng tra cứu các nguồn nước nóng - nước khoáng xếp theo thứ
tự chữ cái

642


LỜI NÓI ĐẦU

Thực hiện nhiệm vụ của Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học Kỹ thuật
Việt Nam giao, tập thể tác giả do PGS.TS. Nguyễn Khắc Vinh - Chủ tịch
Tổng Hội địa chất Việt Nam chủ trì đã tiến hành nghiên cứu và cập nhật các
thông tin về địa chất và khoáng sản ở trong và ngoài nước đến năm 2008 để
biên soạn" Cẩm nang Công nghệ Địa chất"
"Cẩm nang Công nghệ Đị
a chất" bao gồm nhiều nội dung rất phong phú
trong địa chất học:
- Vũ trụ - Hệ mặt trời - Trái đất
- Cổ sinh vật học
- Khoáng vật học
- Thạch học

- Kiến tạo mạng
- Địa chất thuỷ văn
- Địa chất Công trình
- Trắc địa
- Công nghệ Viễn thám
- Các phương pháp phân tích mẫu địa chất
- Các phương pháp địa hoá tìm kiếm
- Các phương pháp địa vậ
t lý tìm kiếm
- Bản đồ địa chất
- Thăm dò địa chất
- Thông tin về hàng hoá khoáng sản
"Cẩm nang Công nghệ Địa chất" cung cấp những kiến thức cơ bản,
nhứng phuơng pháp nghiên cứu và những kết quả, những thông tiun mới
nhất về địa chất và khoáng sản ở trong và ngoài nước phục vụ cho các nhà
chuyên môn, các nhà quản lý, các nhà doang nghiệp, các sinh viên và đông
đảo bạn đọc quan tâm tham khảo, tra cứu
Các tác giả xin chân thành c
ảm ơn Liên hiệp các Hội Khoa học-Kỹ thuật
Việt Nam, Tổng Hội địa chất Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lội và
giúp đỡ để hoàn thành công trình này.
T/M tập thể tác giả
Người Chủ trì


PGS.TS. Nguyễn Khắc Vinh
CẨM NANG ĐỊA CHẤT

2





















I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

3











PHẦN I
VŨ TRỤ - HỆ MẶT TRỜI - TRÁI ĐẤT









I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

5

CHƯƠNG 1
VŨ TRỤ
I. QUAN NIỆM VỀ VŨ TRỤ
Ngay từ thời xa xưa cho đến ngày nay, quan niệm về Vũ trụ của con người luôn thay đổi
theo sự tiến bộ của khoa học - kỹ thuật.
1. Vũ trụ thần linh và Vũ trụ thần thoại
- Vũ trụ thần linh: Quan niệm về Vũ trụ đầu tiên xuất hiện khoảng vài trăm nghìn năm
trước đây cùng với sự xuất hi
ện của ngôn ngữ loài người. Lúc đó, con người sống trong các
hang động đã có quan niệm về một Vũ trụ thần linh được chi phối bởi các thần linh. Thần Mặt
Trời chiếu sáng ban ngày, thần Mặt Trăng chiếu sáng ban đêm. Mọi hiện tượng thiên nhiên xảy
ra trên Trái Đất đều là biểu hiện của các thần linh.
Nhưng dần dần, con người nhận thức rằng, sự phức tạp và tổ

chức của Vũ trụ không phải
chỉ được chi phối bởi các thần linh mà còn phải được tác dụng của các quyền lực siêu nhiên nữa.
Trong cuộc sinh tồn, con người không chỉ giao tiếp, tương tác bình thường với các thần linh mà
còn phải cầu nguyện đấng Tối cao phù hộ độ trì cho mình tai qua nạn khỏi để có một cuộc sống
tốt đẹp hơn. Vũ trụ thần linh đã được thay thế b
ằng Vũ trụ thần thoại và nhiều nơi đã bắt đầu tôn
thờ những vị thần.
- Vũ trụ thần thoại: Vũ trụ thần thoại rất phong phú và thay đổi tuỳ theo các nền văn hoá
và thời đại khác nhau.
Những người Babilon khoảng 5.000 năm trước sống ở vùng châu thổ của hai con sông Tigre
và Euphrate cho rằng có một người đàn bà khởi thuỷ là Tiamat đã lấy Apsu - thần Vự
c thẳm đại
dương sinh ra Anu - thần Trời. Rồi Anu lại quan hệ với Tiamat sinh ra Ea - thần Đất.
Còn người Ai Cập thì cho Nước là nguồn của sự sống. Đấng khởi thuỷ là Atoum sống trong
đại dương nguyên thuỷ đã sinh ra thế giới loài người.
Người Trung Hoa cổ đại cách đây khoảng hơn 4.000 năm thì quan niệm Vũ trụ có các vị
thần tạo thành một bộ phận của một bộ máy hành chính kh
ổng lồ giống các quan chức trong bộ
máy của Đế quốc Trung Hoa. Tiếp đó, vào khoảng 500 năm trước Công nguyên, nhà triết học
Khổng Tử đã đưa vào quan niệm Vũ trụ các cực đối lập là Âm và Dương. Theo quan niệm này,
thế giới được sinh ra bởi tác dụng qua lại liên tục giữa hai lực đối cực đó.
2. Vũ trụ địa tâm
Đến thế kỷ VI trước Công nguyên, những người Hy Lạp đã cho rằng, các hiện tượng tự
nhiên phải được chi phối bởi các quy luật, không phải chỉ riêng của các vị thần mà cả con người
cũng có thể nhận thức được.
Với niềm tin vào khả năng lý trí của con người, những người Hy Lạp đã bắt đầu tìm hiểu Vũ
trụ khoa học.
Nhà toán học Pythagore (570 - 480 trước CN) quan niệm V
ũ trụ có một hình học hài hoà
được chi phối bởi các định luật toán học và các con số. Theo Pythagore, Trái Đất không có dạng

CẨM NANG ĐỊA CHẤT

6
dẹt mà có một dạng toán học hoàn hảo hơn, đó là hình cầu. Tâm của Vũ trụ là một ngọn lửa lớn
không nhìn thấy được và quay xung quanh nó là 10 đối tượng - 10 vòng tròn hoàn hảo.
Vào thế kỷ thứ IV trước CN, Platon (427 - 348 trước CN), xây dựng một Vũ trụ có hai quả
cầu. Trái Đất vẫn có dạng cầu hoàn hảo như Pythagore đề xuất, nhưng đồng thời lại là trung tâm
của một quả cầu rộng l
ớn nằm ở bên ngoài chứa các hành tinh và các ngôi sao.
Tiếp theo, Aristotle (348 - 322 trước CN) cho rằng, Vũ trụ đa cầu và địa tâm, còn các thiên
thể thì chuyển động tròn đều và hoàn hảo.
Từ thế kỷ thứ II sau CN, người ta đã biết rõ hơn về vị trí và các đặc điểm chuyển động của
các hành tinh.
Nhà thiên văn học Hy tạp Claudius Ptolemy (100 - 170 sau CN) đã tổng hợp các tri thức tích
luỹ được trên 4 thế kỷ trước và đưa ra mô hình Vũ trụ
với một Trái Đất hình cầu ở vị trí trung
tâm của thế giới và chuyển động tự nhiên tròn đều của các hành tinh xung quanh là Mặt Trăng,
Sao Thuỷ, Sao Kim, Mặt Trời, Sao Hoả, Sao Mộc và SaoThổ.
Như vậy, học thuyết Vũ trụ địa tâm đã được nhiều nhà khoa học ủng hộ, từ Pythagore
khoảng 500 năm trước CN đến Platon, rồi Aristotle và Ptolemy vào những thế kỷ đầu sau CN.
Dần dần, vớ
i các thiết bị quan sát chính xác hơn, người ta đa phát hiện ra các đặc điểm
chuyển động của các hành tinh không thể dùng mô hình địa tâm để giải thích được. Tuy nhiên,
cả một thời gian dài sau đó đến thế kỷ XVI, thuyết Vũ trụ địa tâm vẫn thịnh hành.
3. Vũ trụ nhật tâm
Năm 1543, nhà khoa học Ba Lan Nicolas Copernicus (1473 - 1543) đã xuất bản cuốn sách
"Về sự quay của thiên cầu", trong đó có mô hình Vũ trụ nhật tâm với các luận điểm:
- Mặt Trời ngự ở chính giữa Thái dương hệ.
- Các hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời trên các quỹ đạo tròn và cùng chiều.
- Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời và xoay quanh trục của mình và Mặt Trăng chuyển

động trên một quỹ đạo tròn xung quanh Trái Đấ
t.
- Các sao ở rất xa và cố định trên thiên cầu.
Về cơ bản, thuyết Vũ trụ nhật tâm của Copernicus mô tả hệ Mặt Trời là đúng đắn và nó đã
đánh dấu bước ngoặt trong quan niệm của con người về Vũ trụ và mở đường cho sự phát triển của
khoa học. Con người không còn là vị trí trung tâm của Vũ trụ nữa và Vũ trụ không còn được sinh
ra chỉ để phục v
ụ cho nhu cầu và lợi ích của con người nữa, hơn thế, Vũ trụ có thể là vô hạn.
Một tu sĩ dòng Dominica là Giordarto Bruno (1548 - 1600) cũng đã nói đến một Vũ trụ vô
hạn chứa một số vô hạn các thế giới, và các thế giới này lại chứa vô hạn các dạng sự sống
Nhà thiên văn học người Đức Johannes Kepler (1571 - 1630) đã khẳng định các hành tinh
quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip. Trong 10 năm, từ 1609- 1619, Kepler đ
ã công bố 3
định luật quan trọng về chuyển động của các hành tinh:
- Định luật 1 nêu rõ các hành tinh chuyển động trên một quỹ đạo elip, Mặt Trời nằm tại một
tiêu điểm.
- Định luật 2 nói rằng, đoạn thẳng nối hành tinh với Mặt Trời quét những diện tích bề mặt
bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. Bởi vậy, vận tốc chuyển độ
ng của hành tinh
không phải là một hằng số, và giá trị vận tốc lớn nhất khi hành tinh ở gần Mặt Trời nhất.
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

7
- Định luật 3 nói rằng, bình phương chu kỳ chuyển động của các hành tinh tỷ lệ với lập
phương bán trục lớn quỹ đạo của chúng.
P
2
= Ka
3
hay P

2
= a
3

Trong đó, P là chu kỳ chuyển động của hành tinh tính theo năm, a là bán trục lớn tính theo
đơn vị thiên văn. Đơn vị thiên văn là khoảng cách trung bình từ Mặt Trời tới Trái Đất.
Năm 1609, nhà thiên văn học người Italia là Galileo Galilei (1564 - 1642) đã có nhiều quan
sát Vũ trụ và ủng hộ thuyết Vũ trụ nhật tâm. Năm 1610, ông chế tạo chiếc kính thiên văn đầu
tiên quan sát các thiên thể. Ông đã phát hiện ra 4 vệ tinh quay quanh Sao Mộc và Sao Kim có
các pha giố
ng như Mặt Trời từ tròn đến khuyết do ánh sáng của Mặt Trời chiếu vào, chứng tỏ
Sao Kim quay xung quanh Mặt Trời. Ông còn phát hiện vô số ngôi sao trong dải Ngân Hà. Trên
cơ sở các quan sát và thí nghiệm, ông đã đưa ra khái niệm quán tính và cho rằng, chuyển động
của các vật thể trên Trái Đất và chuyển động của các thiên thể cơ bản là giống nhau.
Năm 1687, nhà bác học người Anh là Isaac Newton (1642 - 1727) công bố kiệt tác "Những
nguyên lý toán học của triết học t
ự nhiên" đã xác định Luật vạn vật hấp dẫn. Qua đó, ông không
chỉ giải thích được các quy luật chuyển động của các hành tinh theo Kepler mà còn giải thích
được quỹ đạo của các sao chổi, các vệ tinh của Sao Mộc, chuyển động của Mặt Trăng, nguyên
nhân thuỷ triều và các hiện tượng tự nhiên khác.
Những kết quả của Kepler, Galilei và Newton đã cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho
thuyết Vũ trụ
nhật tâm của Copernicus.
4. Vũ trụ theo quan niệm hiện nay - Big Bang
Thuyết Big Bang - một vụ nổ lớn được ra đời vào những năm 20 của thế kỷ XX trên cơ sở
khoa học là phương trình của Albert Einstein (1879 - 1955) với các sửa đổi bổ sung của A.
Friedmann (1888 - 1925), Eduard Lemaitre (1894 - 1966), Gamow (1904 - 1968).
Theo thuyết Big Bang, Vũ trụ liên tục tiến hoá. Thời Điểm t = 0, Vũ trụ bắt đầu hình thành.
Tuy nhiên, quãng thời gian từ 0 đến 10
-43

s, chúng ta không thể nói gì về Vũ trụ, vì đây là thời
điểm mà Vật lý và Toán học không thể xác định được các trị số tiến hoá của Vũ trụ.
Lịch sử bắt đầu ở t = 10
-43
s (thời điểm Planck) sau sự ra đời của Vũ trụ, khi đó, Vũ trụ vô
cùng nhỏ bé d = 10
-33
cm (độ dài Planck) nhỏ hơn nguyên tử hydro tới 10 triệu tỷ tỷ lần, nhiệt độ
tới 10
32
K và rất đặc, mật độ m = 10
96 x m
, nước= 10
94
g/cm
3
. Vũ trụ ở trong trạng thái hỗn độn
với các hiệu ứng lượng tử "siêu hấp dẫn".
Ở thời điểm t = 10
-38
s đến 10
-36
s, năng lượng của chân không đã đưa Vũ trụ vào giai đoạn
lạm phát điên rồ, kích thước Vũ trụ tăng lên khoảng 10
50
lần, thể tích tăng 10
150
lần. Vũ trụ giãn
nở với sự tăng tốc lớn, tương tác hạt nhân mạnh tách ra.
Khi đồng hồ Vũ trụ điểm một phần triệu giây (10

-6
s), thể tích Vũ trụ to xấp xỉ hệ Mặt Trời,
nó lạnh đi so với trước nhưng nhiệt độ vẫn còn cao tới 10
13
K. Điều kiện đó đủ để lực hạt nhân
mạnh phát huy tác dụng gắn kết các hạt quark và phản quark để tạo thành proton, nơtron và các
phản hạt của chúng. Các proton và nơtron này tiếp tục phá huỷ một cách mãnh liệt với các phản
hạt của chúng để trở thành ánh sáng và rồi, ánh sáng lại chuyển hoá thành các cặp hạt - phản hạt.
Vào thời điểm t = 10
-3
s, lúc mà nhiệt độ của Vũ trụ chỉ còn 10
12
K, bắt đầu thời kỳ lepton,
trong đó, các lepton (electron và nơtrino) chiếm ưu thế và ở trạng thái cân bằng với các proton.
Vũ trụ hoàn toàn không trong suốt vì các proton không thể xuyên qua khu vực dày đặc các
electron, proton và nơtron. Thời kỳ lepton chấm dứt khi các proton đã bị yếu đi do sự giãn nở
của Vũ trụ và không thể biến hoá thành cặp electron - pojitron được nữa. Một trận đại huỷ diệt
CẨM NANG ĐỊA CHẤT

8
lại xảy ra và cuối cùng chỉ còn lại một electron sống sót trong mỗi tỷ cặp electron - pojitron và
những cặp sẽ trở thành ánh sáng.
Khi đồng hồ Vũ trụ điểm một phần trăm giây (10
-2
s), nhiệt độ hạ xuống, Vũ trụ đủ lạnh để
proton và nơtron bắt đầu kết hợp với nhau thành hạt nhân của các nguyên tố hoá học nhẹ nhất
trong tự nhiên: hydro và heli với chút ít dơteri, liti và berili.
Giai đoạn sản xuất ra các nguyên tố nguyên thuỷ này còn tiếp tục đến tận phút thứ ba khi
nhiệt độ Vũ trụ xuống còn khoảng 1 tỷ độ. Sự sản xuất ra các nguyên tố nặng h
ơn và phức tạp

hơn bị dừng lại một cách đột ngột do sự loãng đi của Vũ trụ, các proton và nơtron ở cách xa
nhau không kết hợp được để tạo thành các hạt nhân phức tạp hơn.
Trong vòng 300.000 năm tiếp theo, Vũ trụ tiếp tục giãn nở, thể tích loãng đi và nhiệt độ tiếp
tục hạ. Tuy nhiên, thời kỳ này không có sự kiện nào đáng chú ý, nhưng khi đồng hồ Vũ
trụ điểm
năm thứ 300.000 thì kích thước Vũ trụ đạt như dải Ngân Hà và nhiệt độ chỉ còn 3.000K, tương
đương với nhiệt độ bề mặt của Mặt Trời. Các photon không còn đủ năng lượng để phá vỡ các
nguyên tử, số lượng electron tự do giảm đi nhiều, do đó, các proton không bị các electron cản
đường nên có thể tự do đi xa và Vũ trụ dần trở nên trong suốt.
Vũ
trụ tiếp tục tiến hoá loãng ra và lạnh dần, vào thời điểm khoảng 200 triệu năm, các ngôi
sao ra đời và khi t = 1 tỷ - 3 tỷ năm hình thành các thiên hà, sau đó, hình thành hệ Mặt Trời (t =
10,4 tỷ năm).
Sau một quá trình tiến hoá 15 tỷ năm, Vũ trụ từ chân không, nay đã chứa tới hàng trăm tỷ
thiên hà. Như vậy, từ cái vô cùng bé đã tiến hoá sinh nở ra cái vô cùng to lớn.
Đến nay, thuyết Big Bang được nhiều nhà khoa học chấp nhận vì nó
đã đứng vững trên 3
cột trụ đã được quan sát:
- Thứ nhất: Năm 1929, Edwin Hubble (1889 - 1953) đã phát hiện các Thiên hà không phải
di chuyển hỗn loạn mà đều chạy xa dải Ngân hà càng nhanh càng xa nhau, những điều này đã
được Big Bang tiên đoán trước.
- Thứ hai: Việc sản xuất ra các nguyên tử nhẹ đầu tiên thành phần 75% là H, 24% là He có
từ Big Bang và 1% là các nguyên tử khác được sản xuất sau này từ tâm các sao với số lượng ít
hơn nhiều cũng đượ
c suy từ thuyết Big Bang.
- Thứ ba: Bức xạ Vũ trụ nhiệt độ 2,7K hay -270
o
C chỉ có thể giải thích như là dấu vết của
ánh sáng chói lòa, được bùng nổ ra và làm lạnh bởi sự giãn nở của Vũ trụ lúc mới chỉ là một
phần plasma nóng chảy.

Tuy nhiên, khoa học ngày càng phát triển, có những nhà khoa học đã phát hiện những tồn
tại trong Vũ trụ khó mà giải thích chỉ bằng thuyết Big Bang. Do đó, việc tìm một lý thuyết mới
cho Vũ trụ là nhiệm vụ của các nhà khoa học trong thờ
i gian tới.





I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

9

TƯƠNG LAI XA XÔI
(Để đọc thêm tham khảo)

Vũ trụ sẽ tiếp tục loãng và lạnh đi ngày càng nhanh, nhiệt độ ngày càng tiến
gần tới không độ tuyệt đối.
Trong khoảng trăm nghìn tỷ năm tới, tất cả các ngôi sao trong Vũ trụ sẽ cạn
kiệt nguồn chất đốt hạt nhân của chúng. Chúng sẽ chết hết để lại các xác sao dưới
dạng các sao nơtron hay các "lỗ đen". K
ỷ nguyên sao sẽ kết thúc, và một màn đêm
vĩnh cửu, tối tăm và lạnh lẽo sẽ bao phủ hoàn toàn Vũ trụ.
Và nhiều thời gian nữa sẽ trôi qua. Đầu tiên là các sao lùn trắng và các sao
nơtron, sau đó là các lỗ đen sẽ bốc hơi thành ánh sáng và các hạt cơ bản. Trong
tương lai cực kỳ xa xôi này, Vũ trụ sẽ chỉ còn là một đại dương mênh mông của các
photon và các hạt mà ở đó, nhiệt độ mỗi ngày h
ạ xuống một ít. Chắc chắn khi đó,
không thể có sự sống bằng xương bằng thịt như hiện nay. Có thể sẽ tồn tại một
dạng trí tuệ không có cơ thể, chỉ có giá đỡ vật chất là vài hạt bụi vô cùng nhỏ trôi

nổi đây đó trong bóng tối lạnh lẽo của một Vũ trụ ngày càng hoang vắng. Trí tuệ
thoát xác này liệu có ý thức được rằng, Vũ trụ
vô cùng rộng lớn nhưng lạnh lẽo và
tăm tối đang cưu mang nó đã từng có một quá khứ hào hùng khi hàng trăm tỷ
Thiên hà, mỗi Thiên hà lại chứa hàng trăm tỷ Mặt Trời toả sáng bằng tất cả sức
nóng của chúng và chiếu sáng sự sống của con người?

II. THIÊN HÀ
Thiên hà (Galaxy) là một tập hợp các sao liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn, tạo thành một
hệ thống quay xung quanh tâm củ
a Hệ
Thiên hà khá đa dạng, có chứa từ hàng chục triệu đến hàng nghìn tỷ ngôi sao và các khí bụi.
Dựa vào đặc điểm hình thái học, năm 1920, E. Hubble đã chia các Thiên hà thành các kiểu:
Thiên hà xoắn ốc (chiếm 60%), Thiên hà elip (chiếm 15%), Thiên hà dạng thấu kính (chiếm 20%),
Thiên hà không định hình (chiếm 3%) và các Thiên hà khác chiếm 2%, trong đó có Thiên hà lùn.
1. Thiên hà xoắn ốc (Spiral galaxy)
Được ký hiệu bằng chữ S, gồm có phần bầu hình cầu, ở giữa có chứa các sao già và phần đĩa
có các sao trẻ cùng bụi và khí xoè ra các tay xo
ắn theo cùng một chiều. Tuỳ theo mức độ nhỏ
dần của bầu và phát triển tăng dần của tay xoắn mà thiên hà xoắn ốc có thêm các chữ cái a, b
hoặc c đi sau chữ S.
2. Thiên hà elip (Elliptical galaxy)
Được ký hiệu bằng chữ E kèm theo các số từ 0 đến 7 để chỉ mức độ thuôn dài của elip.
Thiên hà elip chứa các sao già nên có màu hơi đỏ, có rất ít khí và không có bụi.
3. Thiên hà dạng thấu kính (Lenticular galaxy)
Có hình dạng giống như hai cái đĩa úp vào nhau, ký hiệu SO, là dạng trung gian giữa thiên
hà xoắn và thiên hà elip. Loại thiên hà này có bầu, đĩa và quầng nhưng không có các tay xoắn
và hầu như không có khí giữa các sao.
CẨM NANG ĐỊA CHẤT


10
4 Thiên hà không định hình (Irregular galaxy)
Được ký hiệu là Ir, có dạng búi, không có hình thù rõ ràng. Chúng có khối lượng tương đối nhỏ
gồm nhiều sao trẻ, và có nhiều khí giữa các sao.
5. Thiên hà lùn (Dwarf galaxy)
Được ký hiệu là d, nhỏ hơn các thiên hà thông thường vài chục lần về kích thước và khối
lượng, có mật độ rất thấp, không phát triển các tay xoắn.
Một số thiên hà cặp đôi hoặc kết thành nhóm và có thể bị biến dạng do tương tác và va đập vào
nhau. Người ta cho rằng, cứ 100 triệu đế
n 1 tỷ năm, lại có nguy cơ có sự va chạm của các thiên hà và
trong sự va chạm đó, một thiên hà khổng lồ có thể nuốt chửng thiên hà nhỏ hơn bởi lực hấp dẫn.
6. Dải Ngân Hà
Trong số các Thiên
hà, có Thiên hà của
chúng ta (Hình 1.1.1),
đó là dải Ngân Hà mà
người phương Tây gọi
là Con đường sữa
(Milky Way), bắt nguồn
từ dòng sữa chảy ra từ
bầu vú Nữ thần Hera
theo thần thoạ
i Hy Lạp.
Ban đêm, chúng ta có
thể quan sát dải Ngân
Hà trên bầu trời, đó là
một dải sáng bạc vắt
ngang bầu trời theo
hướng Đông Bắc - Tây Nam, nghiêng với xích đạo trời một góc 62
o

.
Ngân Hà có cấu tạo hình đĩa dẹt, trong đó có các tay xoắn. Đĩa có đường kính khoảng
80.000 - 100.000 năm ánh sáng (tức 30 Kpc), dày khoảng 1.000 năm ánh sáng, chu vi đạt
250.000 - 300.000 năm ánh sáng. Đĩa chiếm tới 70% khối lượng Ngân Hà, tức là khoảng 150 tỷ
lần khối lượng Mặt Trời.
6.1. Quầng tinh cầu và quầng tinh phân tán: Ngân Hà có chứa khoảng 200 - 400 tỷ ngôi
sao, trong đó có 10 tỷ sao lùn trắng và các khí bụi. Các ngôi sao không đứng riêng lẻ mà thường
thành nhóm, tạo thành các quầng tinh cầu và quầng tinh phân tán.
- Qu
ầng tinh cầu: Gồm hàng trăm nghìn ngôi sao, phần lớn tập trung ở tâm và qua kính
thiên văn, người ta thấy chúng thành khối cầu bụi sáng.
- Quầng tinh phân tán: Gồm hàng chục đến hàng nghìn sao phân tán trên một khoảng cách cỡ
10 năm ánh sáng và qua kính thiên văn, chúng hiện ra như một vệt sáng nhỏ lờ mờ, nham nhở.
Mặt Trời nằm ở cách tâm Ngân Hà khoảng 30.000 năm ánh sáng, tức khoảng 2/3 bán kính
Ngân Hà và quay quanh tâm theo chiều kim đồng hồ với tốc độ 250km/s và phải mất 220 - 250
triệu năm mới hết một vòng. Từ khi được hình thành đến nay, hệ Mặt Trời chỉ mới quay quanh
Ngân Hà hơn 20 vòng.
6.2. Nhân: Bao quanh tâm có mật độ sao dày đặc, đường kính khoảng vài Pc, có nguồn bức
xạ năng lượng rất mạnh, nhất là các sóng vô tuyến, tia hồng ngoại và tia gamma.
Hình 1.1.1. Sơ đồ cấu trúc Thiên Hà của chúng ta
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

11
Vùng quanh nhân, đĩa Ngân Hà phồng lên tạo thành bầu có bán kính khoảng 1,5 - 3 Kpc,
khối lượng bằng 1/6 khối lượng đĩa.
Bao trùm quanh đĩa là quầng Ngân Hà, có hình cầu, đường kính cỡ 50.000 - 65.000 năm
ánh sáng. Quầng là nơi phân bố sao thưa thớt và hầu như không có khí và bụi giữa các sao.
Quầng có thể chứa tới 200 quần sao cầu, mỗi quần sao có thể có đến vài triệu ngôi sao. Bao
trùm quầng sao này là một quầng tối, đường kính 200.000 - 400.000 năm ánh sáng, chứa vật
chất tối, chiếm tới 80% - 95% khối lượng Ngân Hà.

6.3. Tinh vân: Trong Ngân Hà còn có những đám mây bụi và khí khổng lồ gọi là Tinh vân
(Nebula), thể hiện bằng những vệt mờ mờ như sương mù đủ màu sắc. Các Tinh vân thường tập
trung thành những dải hẹp dày từ 400 đến 900 năm ánh sáng, nằm dọc theo mặt phẳng của Ngân
Hà. Các chất khí trong Tinh vân chủ yếu là hydro, còn bụi thì chủ yếu là các phân tử cacbon và
các mảnh đá vụ
n.
Người ta phân biệt ra các loại Tinh vân sau:
- Tinh vân phát xạ, còn gọi là Tinh vân phát sáng, là loại Tinh vân mà khí của nó bị kích
thích bởi bức xạ cực tím của các sao nóng ở gần nên bị ion hoá và phát ra ánh sáng. Tinh vân
loại này giãn nở dưới tác dụng của áp suất khí nóng, có kích thước tới hàng chục Pc. Nhiệt độ ở
vùng trung tâm của Tinh vân đạt tới 8.000 đến 10.000 K.
- Tinh vân phản chiếu được sáng lên do bụi phản xạ ánh sáng đến từ các ngôi sao nóng ở
gần. Quang phổ của Tinh vân loại này liên tục, không có các v
ạch phát xạ, kích thước nhỏ hơn
và sáng yếu hơn nhiều so với Tinh vân phát xạ.
- Tinh vân tối, còn gọi là Tinh vân hấp thụ, là đám mây khí và bụi đặc, hấp thụ một phần
hoặc hoàn toàn đối với ánh sáng đi qua nó và hiện bóng tối của nó trên nền các sao hoặc Tinh
vân khác.
III. LỖ ĐEN (Black Hole)
Lỗ đen là một loại thiên thể kỳ lạ nhất trong Vũ trụ, mà trường hấp dẫn lớn đến n
ỗi mọi loại
vật chất, kể cả ánh sáng cũng không thoát được ra ngoài.
Sau khi sao tiêu thụ gần hết nhiên liệu thì năng lượng hạt nhân không còn đủ để ngăn cản
lực hấp dẫn làm sao co lại. Trường hấp dẫn ngày càng lớn và không - thời gian xung quanh sao
ngày càng cong đến mức các hạt ánh sáng phát ra từ sao chuyển động theo đường cong của
không - thời gian phải quay trở lại mặt sao. Lúc đó, sao co với một kích thước "tới hạ
n" và các
hạt ở trong sao phải có tốc độ lớn hơn cả tốc độ ánh sáng mới thoát ra khỏi trường hấp dẫn và
truyền ra ngoài được.
Do không có vật chất nào chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng nên vật chất cũng như

ánh sáng đều bị bẫy trong sao.
Thiên thể này như chờ đợi mồi kể cả ánh sáng bén mảng đến chung quanh để lôi cuốn vào
trong lòng như vào một vực thẳm nên đượ
c gọi là lỗ đen.
CÂM NANG ĐỊA CHẤT

12

CHƯƠNG 2
HỆ MẶT TRỜI
Hệ Mặt Trời là một tập hợp các thiên thể trong Vũ trụ gồm Mặt Trời và các thiên thể quay
chung quanh là 8 hành tinh, các tiểu hành tinh, sao chổi, các thiên thể
I. MẶT TRỜI
Mặt Trời là một khối cầu khí lớn có đường kính gấp 100 lần đường kính của Trái Đất, có
khối lượng gấp 333.000 lần khối lượng của Trái Đất và có bề mặt ngùn ngụt lửa nóng tới
6.000
o
C nhờ nhiệt lượng của lò luyện hạt nhân ở trung tâm. (Bảng 1.2.1)
1. Các lớp ngoài của Mặt Trời
Chính là khí quyển Mặt Trời, bao gồm từ ngoài vào là
- Nhật hoa (Solar Corona) là lớp khí quyển ngoài của Mặt Trời, vươn xa trong không gian
tới nhiều triệu km. Nhật hoa gồm khí rất loãng bị Ion hoá cao độ, mật độ khí = 10
-15
g/cm
3
.
- Sắc cầu (Chromosphere) là khí quyển dưới của Mặt Trời, dày khoảng 5.000 - 10.000km,
khi nhật thực có màu hồng đỏ. Sắc cầu chứa các lưới lửa (Spicule), chân của các tai lửa
(Prominence).
- Quang cầu (Photosphere) dày khoảng 1.000km, phát ra ánh sáng. Trong Quang cầu có

các hạt (Granule) màu sáng, đường kính 1.000 - 2.000km, cách nhau 300 - 600km, các đốm
sáng và các vết tối.
2. Các lớp bên trong Mặt Trời
Thứ tự từ ngoài vào trong gồm các lớp
- Vùng đối lưu (Convective Zone): dày khoảng 140.000 - 200.000km, là nơi truyền năng
lượng ra phía ngoài, chủ yế
u bằng đối lưu.
- Vùng bức xạ (Radiative Zone): dày khoảng 325.000 - 380.000km, là nơi truyền năng
lượng ra phía ngoài, chủ yếu bằng bức xạ.
- Nhân (Core): có bán kính khoảng 200.000km, chiếm khoảng một nửa khối lượng Mặt
Trời, là nơi diễn ra phản ứng nhiệt hạt nhân với nhiệt độ lên đến 15 triệu độ C làm biến đổi
hydro thành heli và giải phóng một nguồn nàng lượng khổng lồ làm cho Mặt Trời chói loá.
Nhân phóng n
ăng lượng ra xung quanh dưới dạng các tia bức xạ gamma và các hạt photon
gamma nhưng ngay lập tức, chúng bị các nguyên tử của các khí bao quanh nhân hấp thụ rồi lại
phóng ra dưới dạng các tia bức xạ sóng dài với nhiều loại bước sóng khác nhau. Sau đó, các
luồng đối lưu chuyển tiếp nguồn năng lượng này lên trên bề mặt Mặt Trời với những dòng
chuyển dịch xoáy rất mạnh, càng xa nhân Mặt Trời, nhiệt độ càng giả
m dần.
3. Các vết tối, vết sáng, các tai lửa, và gió Mặt Trời
- Các vết tối hay vết đen: còn gọi là vết Mặt Trời (Sunspot) là các vùng khí lạnh hơn, có
từ trường mạnh ngăn cản luồng nhiệt đối lưu thoát ra bề mặt Mặt Trời. Bao quanh các vết đen là
các vết sáng (Facula). Người ta còn thấy các vết bùng sáng (Solar Flare) do các vụ nổ ở Sắc cầu
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

13
và Nhật hoa giải phóng năng lượng vào không gian được gọi là các tia vũ trụ của Mặt Trời.
- Các tai lửa: Từ Sắc cầu, các cột khí plasma được phóng vào vành Nhật hoa gọi là các tai
lửa. Tai lửa có thể xuất hiện trong Sắc cầu từ vài giờ cho đến hàng tuần lễ.
- Gió Mặt Trời (Solar Wind): cũng là một hoạt động của Mặt Trời. Đó là dòng các hạt

nhân nguyên tử, các hạt tích đ
iện chủ yếu là proton và electron xuất phát từ Nhật hoa bay vào
không gian với vận tốc 300 - 1.000km/s. Chúng thổi vào các lớp trên cùng của khí quyển Trái
Đất với vận tốc khoảng 500km/s, mật độ triệu Ion/m
3
gây ra các hiện tượng nhiễu loạn từ
trường Trái Đất được gọi là Bão từ (Magnetic Storm).
Chu kỳ hoạt động trung bình của Mặt Trời là 11 năm, nó dao động từ 7 đến 17 năm nhưng
trong 50 năm gần đây, chu kỳ trung bình là 10,4 năm.
Để định lượng hoạt động của Mặt Trời, nhà thiên văn Thuỵ Sỹ Rudolf Wolf đưa ra số W (W =
f + 10g; trong đó, f là tổng số vết đen quan sát được trong một thời
điểm nào đó, g là số nhóm vết
đen). Tuỳ theo từng chu kỳ của Mặt Trời, W có thể đạt từ 100 đến 300 (thỉnh thoảng chỉ đạt 50).
Bảng 1. 2. 1. Các số liệu về Mặt Trời:
Khoảng cách trung bình đến Trái Đất 149.597.870 km
Bán kính 695.500 km (gấp 109 lần Trái Đất)
Thể tích 1,422 x 10
37
m
3
(gấp 1,3 triệu lần Trái Đất)
Diện tích bề mặt 6,087 x 10
22
km
2
(gấp 11.900 lần Trái Đất)
Khối lượng M 1,989 x 10
30
kg (gấp 332.946 lần Trái Đất)
Khối lượng riêng trung bình 1.409 kg/m

3
(bằng 0,256 khối lượng riêng của Trái Đất)
Vận tốc thoát ly ở Quang cầu 617 km/s
Hằng số Mặt trời 1.366 W/m
2

Độ trưng 3,854 x 10
26
W
Thành phần hoá học
Về số nguyên tử:
- Hydro 92,1% số nguyên tử
- Helium 7,8% số nguyên tử
- Các nguyên tố khác 0,1%
Về khối lượng:
- Hydro 70,68%
- He 27,43%
- Các nguyên tố khác 1,89%
Tuổi của Mặt Trời 4,566 tỷ năm
Nhiệt độ ở tâm Xấp xỉ 20 x 10
6
- 30 x 10
6

o
C
Nhiệt độ bề mặt 6.000
o
C
Nhiệt độ ở Quang cầu 6.400 K

Nhiệt độ ở Sắc cầu 6.000 đến 20.000 K
Nhiệt độ ở Nhật hoa 2 triệu đến 3 triệu K
Chu kỳ quay (xích đạo) 26,8 ngày
Chu kỳ quay (cực) 30,8 ngày
Từ trường (vết Mặt Trời) 0,1 - 0,4 T = 1.000 - 4.000 G
Từ trường (cực) 0,001 T = 10 G
CÂM NANG ĐỊA CHẤT

14
II. CÁC THIÊN THỂ QUAY XUNG QUANH MẶT TRỜI
8 hành tinh trong hệ Mặt Trời được phân chia thành 2 nhóm
Bảng 1. 2.2. Các số liệu về các hành tinh trong hệ Mặt Trời
TT Nội dung
Sao Thủy
(Mercury)

Sao Kim
(Venus)
Trái Đất
(Earth)
Sao Hỏa
(Mars)
Sao Mộc
(Jupiter)
Sao Thổ
(Saturn)
Sao Thiên
Vương
(Uranus)
Sao Hải

Vương
(Neptune)
1
Khoảng cách trung
bình kể từ Mặt Trời
(10
6
km)
57,9 108,2 149,6 227,9 778,3 1.427 2.873 4.498
2
Đường kính xích
đạo (km)
4.880 12.104 12.756 6.787 142.800 120.600 51.300 49.100
3 Khối lượng (g)
3,3 x 10
26
4,9 x 10
27
6,0 x 10
27
6,4 x 10
26
1,9 x 10
30
5,7 x 10
29
8,7 x 10
28
1,0 x 10
29


4
Thể tích so với Trái
Đất
0,06 0,88 1,0 0,15 1.316 755 67 57
5
Khối lượng riêng
(g/cm
3
)
5,4 5,2 5,5 3,9 1,3 0,7 1,3 1,6
6 Chu kỳ quỹ đạo
88 ngày
224,7
ngày
365,26
ngày
687 ngày
11,86
năm
29,46
năm
84,01 năm 164,8 năm
7 Chu kỳ quay
59 ngày 243 ngày 23h 56' 24h 37' 9h 50' 10h 14' 17h 12' 22h 00'
8
Góc nghiêng trục
quay
0
o

178
o
23
o
27' 23
o
59' 3
o
5' 26
o
44' 82
o
5' 28
o
48'
9 Độ nghiêng quỹ đạo
7
o
3
o
24' 0
o
1
o
51' 1
o
18' 2
o
29' 0
o

46' 1
o
45'
10 Số vệ tinh đã biết
0 0 1 2 16 23 15 8
11
Tốc độ thoát ly
(km/s)
4,3 10,4 11,2 5,0 60,2 37,0 22,5 23,9
12 Khí quyển (%)
He, H
2

CO
2
(96),
N
2

N
2
(77),
O
2
(21)
CO
2
(95),
N
2


H
2
(89),
He
H
2
(87),
He
H
2
, He,
CH
4
, NH
3

H
2
, He, CH
4
14 Từ trường
Yếu Có Mạnh Yếu Mạnh Mạnh Mạnh
14
Áp suất khí quyển
(bars)
10
-6
90 1 6 x 10
-3

>>100 >>100 >>100 >>100
1. Nhóm các hành tinh kích thước nhỏ
Nhóm này gọi là các "hành tinh trong" do vị trí của chúng gần Mặt Trời và cũng được gọi là
"các hành tinh kiểu Trái Đất" do cấu tạo hoá học của chúng gần với Trái Đất. Theo trật tự gần
khoảng cách đến Mặt Trời, chúng ta có Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hoả. Các hành tinh
này tương đối nhỏ, chỉ riêng Trái Đất là lớn hơn với đường kính 12.756km. Sao Kim gần như là
anh em sinh đôi với Trái Đất về kích thước, còn Sao Ho
ả chỉ bằng 1/2 và Sao Thủy chỉ lớn hơn
1/3. Sao Thuỷ hầu như không có khí quyển, Sao Kim với khí quyển đặc hơn 100 lần khí quyển
của Trái Đất và có thành phần chủ yếu là khí cacbonic 96% và nitơ 4%. Hàm lượng khí cacbonic
ở đây đã gây ra "hiệu ứng nhà kính" làm tăng nhiệt độ trung bình ở bề mặt của Sao Kim lên tới
457
o
C. Khí quyển của Sao Hoả rất giống với khí quyển của Sao Kim nhưng loãng hơn hàng chục
nghìn lần. Không khí của Trái Đất rất khác các hành tinh cùng nhóm và có thành phần là nitơ
(78%), oxy (21%), agon (0,9%), carbonic (0,03%)
2. Nhóm các "hành tinh ngoài"
Nhóm này có vị trí ở xa Mặt Trời, rất lớn về kích thước và khối lượng so với các "hành tinh
trong". Sao Mộc có kích thước bằng 11 lần Trái Đất và gấp 318 lần về khối lượng, Sao Thổ lớn
hơn Trái Đất 9,5 lần về kích thước và 95 l
ần về khối lượng, Sao Thiên Vương hơn Trái Đất 4
lần về kích thước và 14,5 lần về khối lượng, còn các số đó với Sao Hải Vương là 3,9 và 17.
Thành phần khí quyển của các "hành tinh ngoài" gồm 99,9% là hai thành phần được hình
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

15
thành trong 3 phút đầu tiên của Vũ trụ, đó là hydro (khoảng 75%) và heli (25%), thêm vào đó là
chút ít các nguyên tố nặng như cacbon, oxy và nitơ.
Cần lưu ý là trước kia, vào năm 1930, nhà thiên văn người Mỹ là Clyde Tombaugh đã phát
hiện ra Sao Diêm Vương ở cách xa Mặt Trời tới 5,9 tỷ km, quay quanh Mặt Trời mất 247 năm 8

tháng và tự quay một vòng mất 6 ngày 9 giờ. Sao Diêm Vương được coi là hành tinh thứ 9 của
hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, tại Đại hội Hiệp hội Thiên văn Quố
c tế họp tại Praha, CH Séc vào ngày
24/8/2006 đã thông qua định nghĩa mới về hành tinh: "Hành tinh là một thiên thể quay trên quỹ
đạo quanh Mặt Trời, có khối lượng đủ lớn để trọng lực thắng các lực liên kết vật rắn tạo cho nó
sự cân bằng thuỷ tĩnh (dạng gần như tròn) và không có thiên thể nào ở gần quỹ đạo của nó".
Theo định nghĩa này, các nhà thiên văn học đã thống nhất loạ
i Sao Diêm Vương khỏi các hành
tinh, do đó, trong hệ Mặt Trời hiện nay chỉ còn 8 hành tinh thôi.
Hệ Mặt Trời được hình thành từ một trong vô số đám mây bụi và khí tồn tại trong Vũ trụ.
Thành phần của chúng chủ yếu là hydro, heli và có trộn lẫn 2% các nguyên tố khác. Dần dần,
sau hàng tỷ năm, đám mây bụi, khí lắng tụ đậm đặc để có lực hấp dẫn đủ mạnh làm chúng bắt
đầu co lại. Những ph
ần bên trong cùng của đám mây co thành quả cầu khí và trở thành Mặt Trời.
Phần bên ngoài của đám mây cũng co lại nhưng không phải chỉ do lực hấp dẫn. Lúc đầu, khí
bên ngoài quay rất chậm, nhưng khi co lại nó bắt đầu quay nhanh hơn, khi quay đủ nhanh thì
lực li tâm cân bằng với lực hấp dẫn, sự co ngừng lại. Toàn bộ khí dồn lại trong một đĩa bao
quanh Mặt Trời. Từng đám khí quay quanh Mặt Trời tuân theo gầ
n đúng định luật 3 Kepler và
các hành tinh được hình thành từ các đám khí này.
1. Sao Thuỷ (Mercury)
Sao Thuỷ là hành tinh nhỏ nhất trong nhóm "hành tinh Trái Đất" và gần Mặt Trời nhất (58
triệu km). Tên Mercury do người La Mã đặt có ý nghĩa là Sứ giả nhanh chân của Chúa vì nó
chuyển động nhanh hơn các hành tinh khác với tốc độ thoát ly 4,3km/s.
- Địa hình: Năm 1973, tàu thăm dò Mariner-10 được phóng về phía Sao Thuỷ và chụp được
rất nhiều ảnh. Qua các ảnh, thấy bề mặt của Sao Thuỷ có nhi
ều miệng hố thiên thạch (chiếm tới
60%), số diện tích còn lại thì gồ ghề. Phần lớn các hố thiên thạch là loại cổ, bờ miệng hố đã bị
bào mòn. Các miệng hố trẻ, thấy có bờ rõ ràng và có mô đất tròn ở giữa. Ở một vài miệng hố,
còn thấy có phủ dung nham, có thể đó là các miệng núi lửa. Miệng hố rộng nhất trên Sao Thuỷ

có tên là Caloris với đường kính tới 1.300 - 1.400km.
- C
ấu tạo: Sao Thuỷ có nhân sắt, đường kính khoảng 3.600km, chiếm 42% thể tích và 70%
khối lượng của toàn hành tinh. Bao quanh nhân là lớp cùi bằng đá Silicat dày khoảng 600km,
tiếp đó là lớp vỏ cứng gồm đá Silicat và cát bụi.
Từ trường yếu, chỉ bằng 1/10 của Trái Đất.
- Khí quyển: Sao Thuỷ hầu như không có khí quyển, hoặc có lớp khí quyển rất mỏng và
loãng gồm các khí He, Na, O,
- Nhiệt độ: Sao Thuỷ có nhiệt độ ban ngày cao tớ
i 467
o
C và ban đêm hạ thấp chỉ còn -183
o
C.
Đây là sự chênh lệch cao nhất so với các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời. Khó có thể có sự sống
nào tồn tại trong điều kiện chênh lệch nhiệt độ quá cao và thiếu không khí như Sao Thuỷ.
2. Sao Kim (Venus)
Tên Venus là tên của Nữ thần Tình yêu và Sắc đẹp trong thần thoại La Mã. Chúng ta còn
gọi Sao Kim là Sao Hôm và Sao Mai. Gọi là Sao Hôm vì nó hiện về phía Tây sau khi Mặt Trời
lặn rồi biến mất. Gọi là Sao Mai vì nó xuất hiện ở phía Đông trước khi Mặt Trời mọ
c.
CÂM NANG ĐỊA CHẤT

16
Là hình tinh gần Trái Đất nhất, xoay quanh trục chậm nhất và theo chiều từ Đông sang Tây.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu Sao Kim nhưng các nghiên cứu gần đây nhất là tàu Pioneer
Venus của NASA - Mỹ (1978), tàu Sao Kim 15 và 16 của Liên Xô (1983 - 1984) và tàu
Magellan của NASA Mỹ (1990 - 1994) là có ý nghĩa lớn.
- Địa hình: Chủ yếu là đồng bằng rộng mênh mông (chiếm 60% bề mặt) được bao phủ bằng
các dòng dung nham, và những vùng đồi, núi đã bị biến dạng do các hoạt động địa chất. Trên

Sao Kim có nhiều núi l
ửa, khoảng 85% bề mặt là đá núi lửa. Người ta đã tìm thấy những dãy
núi lớn, đường kính tới 100km, còn các dãy núi đất chỉ vài km. Có hai vùng đất cao được đặt
tên là lục địa Aphrodite lớn bằng cả Châu Phi và lục địa lớn nhất là Ishtar. Trên Sao Kim vẫn
còn thấy có núi lửa đang hoạt động.
- Khí quyển: Sao Kim có bầu khí quyển dày đặc với chiều dày khoảng 200km, gồm 3 tầng:
Trên cùng là tầng sương mù dày khoảng 100km, kế đó là tầ
ng mây dày 20km và sát mặt đất là
lớp dioxyt cacbon. Thành phần khí quyển ở đây chủ yếu là khí cacbonic, chiếm tới 96% tạo ra
"hiệu ứng nhà kính", làm nhiệt độ bề mặt Sao Kim rất cao tới 460
o
C - 480
o
C, cao nhất trong hệ
Mặt Trời, trong khi đó, nhiệt độ trên đỉnh các đám mây là -45
o
C. Ngoài khí cacbonic, ở đây còn
có nitơ chiếm 3% và các nguyên tố khác nhưng không thấy có oxy.
- Cấu tạo: Sao Kim gồm có nhân sắt - niken, đường kính khoảng 6.000km, lớp cùi bằng đá
dày khoảng 3.000km và lớp vỏ silicat dày khoảng 50km.
Sao Kim có nhiều nét gần giống với Trái Đất, nên các nhà thiên văn coi chúng như anh em
sinh đôi. Cả hai giống nhau về kích thước, khối lượng, mật độ và thể tích. Chúng được hình
thành gần như đồng thời và đều ngưng tụ từ cùng đ
ám tinh vân trong dải Ngân Hà. Tuy nhiên,
những khám phá gần đây cho thấy chúng rất khác nhau. Sao Kim không có đại dương, bầu khí
quyển chứa đầy khí cacbonic, mây thì chứa các giọt axit sunfuric độc hại.
3. Trái Đất (Earth)
Trái Đất là hành tinh thứ ba trong hệ Mặt Trời, là hành tinh duy nhất có nước trên bề mặt,
còn gọi là "Hành tinh xanh", là nơi duy nhất có sự sống, là cái nôi của loài người. Do vậy,
chúng tôi sẽ nói kỹ về Trái Đất ở phần sau cùng với Mặt Trăng, Sao Chổi, Thiên thạch

4. Sao Hoả
(Mars)
Sao Hoả được đặt tên theo thần thoại La Mã, có nghĩa là Thần Chiến Tranh Mars, thường có
màu đỏ hoặc màu da cam vì nhuộm màu của sắt.
Tàu thăm dò Vikins 1 và 2 đổ bộ lên Sao Hoả vào các ngày 20/7/1976 và 3/9/1976 cho thấy
bề mặt Sao Hoả có nhiều nét giống bề mặt Sao Thuỷ và Mặt Trăng, tương đối bằng phẳng với
các miệng hố thiên thạch. Ở bán cầu Bắc của Sao Hoả có một số hố thiên thạch, một số
ít ngọn
núi lửa khổng lồ cao đến 29km, chân núi rộng đến 400km và nhiều thung lũng, trong đó có
thung lũng Valles Marineris dài 5.000km, rộng 600km và ở một vài nơi sâu tới 6km. Ở bán cầu
Nam có nhiều miệng hố hơn và đất đá ở đây có tuổi cổ hơn, trên 4 tỷ năm. Trên Sao Hoả, người
ta cũng quan sát thấy những sa mạc đá rộng lớn, bằng phẳng, rải rác có những hòn đá đủ kích cỡ
đều có màu
đỏ.
- Cấu tạo: Sao Hoả có nhân đá rắn, đường kính khoảng 2.500km, lớp cùi silicat dày khoảng
2.000km và vỏ đất, đá đóng băng dày khoảng 40 - 50km.
Sao Hoả không có từ trường hoặc từ trường yếu.
- Khí quyển: Khí quyển của Sao Hoả khá loãng, mỏng, có áp suất tương đương với áp suất
khí quyển Trái Đất ở độ cao 35km. Thành phần hoá học ở đây có dioxit cacbon (95%), nitơ
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất

17
(2,7%), acgon (1,6%) và các nguyên tố khác. Bầu khí quyển Sao Hoả gồm 3 tầng: trên là các
đám mây mỏng và tuyết cacbonic đông đặc, tầng giữa là hơi nước đóng băng và sát mặt đất là
tầng bụi mịn chứa nhiều sắt.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ bề mặt trung bình là -60
o
C. Ở xích đạo, mùa hè là 20
o
C- 22

o
C. Ở các
cực, mùa đông xuống tới -125
o
C đến -140
o
C.
Sao Hoả có hai vệ tinh là Phobos và Deimos do A. Hall phát hiện vào năm 1877. Các vệ tinh
này đều có đường kính không quá 30km, khối lượng nhỏ, nhẹ, không đủ để tạo cho chúng có hình
cầu mà chỉ có hình dạng củ khoai tây giống như phần lớn các thiên thạch trong hệ Mặt Trời.
Trước kia, một số nhà khoa học cho là có thể có sự sống trên Sao Hoả, song, nhiều công
trình nghiên cứu thăm dò Sao Hoả trong vài chục năm qua cho thấy chưa có chứng cứ về đã
từng có s
ự sống ở đây.
5. Sao Mộc (Jupiter)
Sao Mộc mang tên vị thần chúa tể của các thần trên ngọn núi Jupiter trong thần thoại La Mã.
Đây là hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời, có khối lượng gấp 2,5 lần khối khối lượng tất
cả các hành tinh khác của Hệ cộng lại và gấp hơn 300 lần khối lượng Trái Đất.
- Cấu tạo: Sao Mộc có nhân bằng đá, đường kính khoảng 28.000km, nặng gấp 15 l
ần khối
lượng Trái Đất. Lớp cùi là hydro kim loại lỏng dày khoảng 30.000km. Lớp vỏ gồm hydro dạng
phân tử và heli lỏng rồi chuyển dần sang khí quyển. Ranh giới bề mặt không rõ rệt.
- Khí quyển: Khí quyển của Sao Mộc dày khoảng 1.000km, gồm có hydro (82%), heli
(17%) và một số ít ammoniac, metan, hơi nước, etan, axetilen
- Nhiệt độ: Nhiệt độ ở Sao Mộc thấp, trên đỉnh các đám mây là 20
o
C đến -145
o
C, ở bề mặt
"đại dương", hydro lỏng khoảng -10

o
C. Sao Mộc được coi là một hành tinh lạnh lẽo, mặc dù
nhân của nó có nhiệt độ tới 30.000
o
C.
Sao Mộc có từ trường mạnh gấp 12 lần Trái Đất.
Tuy có kích thước to lớn nhưng tốc độ quay của Sao Mộc lại rất nhanh gấp hơn hai lần tốc
độ tự quay của Trái Đất. Nó quay một vòng chỉ mất 9 giờ 56 phút và quay quanh Mặt Trời mất
11 năm 10 tháng với tốc độ 13,1km/s. Tốc độ tự quay nhanh đã kéo theo gió mạnh bão tố trong
khí quyển với tốc độ hàng trăm km/s, tạo thành nhiều d
ải mây trắng xen kẽ với các dải màu tối
hơn nằm song song với xích đạo. Tốc độ quay nhanh còn tạo ra ở bên trên đường xích đạo một
vành khuyên mây mỏng bao quanh rộng khoảng 6.000km, dày khoảng 30km. Tàu thăm dò vũ
trụ Galileo đã phát hiện thêm một vành khuyên bụi có đường kính tới hơn 1 triệu km và quay
ngược so với hướng tự quay của Sao Mộc.
Sao Mộc có tất cả 16 vệ tinh tập hợp thành 3 nhóm tuỳ theo khoảng cách đối với Sao M
ộc.
- Nhóm bên trong, gồm 8 vệ tinh nằm cách Sao Mộc từ 128.000km đến 1,9 triệu km. Đó là
các vệ tinh Metis, Adrastea, Almatthea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Callisto.
- Nhóm giữa, gồm 4 vệ tinh nằm cách Sao Mộc 11 - 12 triệu km: Leda, Himalia, Lysithea, Elara.
- Nhóm ngoài cùng, gồm 4 vệ tinh ở khoảng cách từ 21 triệu đến 24 triệu km: Ananke,
Carme, Pasiphae và Sinope. Nhóm này có quỹ đạo quay ngược chiều với quỹ đạo quay của hai
nhóm trên.
6. Sao Thổ (Saturn)
Sao Thổ được đặt tên Thần Mùa Màng và Nông Nghiệp theo thần thoại La Mã. Đây cũng là
một hành tinh khổng lồ
, đặc biệt là có vầng sáng làm cho nó thành vật thể đẹp nhất trong hệ Mặt
CÂM NANG ĐỊA CHẤT

18

Trời. Vầng sáng nằm dọc theo đường xích đạo và có đường kính khoảng 270.000km, rộng
khoảng 65.000km nhưng rất mỏng, có chỗ chỉ có 1km. Nhìn từ Trái Đất tới thì vầng sáng này
gồm ba vòng đai: A, B và C, ngăn cách bởi hai đường ranh giới Cassini và Enke. Thành phần
của các vầng chưa được rõ, nhưng chắc có một lượng nước băng đáng chú ý. Chúng có thể được
cấu thành từ những núi băng hoặc hòn tuyết kích thước từ vài cm đến m.
- Cấu tạo: Cấu tạo của Sao Thổ gồm lõi đá và băng, đường kính dưới 15.000km, nặng gấp
18 - 20 lần Trái Đất, lớp cùi dày khoảng 15.000km gồm hydro kim loại lỏng, lớp vỏ ngoài dày
khoảng 30.000km gồm hydro phân tử thể lỏng.
- Khí quyển: Khí quyển chủ yếu gồm hydro (hơn 93%) và heli (6%), và các dấu vết metan,
ammoniac, hơi nước, mây ammoniac tạo thành các dải và đới có nhiệt độ từ -160
o
C đến -180
o
C.
Sao thổ có từ trường mạnh gấp 500 lần Trái Đất.
Sao Thổ là hành tinh có số vệ tinh nhiều nhất (18 vệ tinh) trong hệ Mặt Trời, đó là các vệ
tinh: Pan, Atlas, Prométhée, Pandora, Epimetée, Janus, Mimas, Enceladus, Téthys, Télesto,
Calepso, Dioné, Hôlene, Rhea, Titan, Hyperion, Lapétus, Phoebé. Ngoài ra, còn có thêm 4 vật
thể do kính thiên văn Hubble phát hiện năm 1995, có thể là các vệ tinh mới.
7. Sao Thiên Vương (Uranus)
Sao Thiên Vương mang tên vị thần bầu trời trong thần thoại Hy Lạp được William Herschel
phát hiện qua kính thiên văn ngày 13/3/1781. Nó có đường kính xích đạo 51.800km và bay
quanh Mặt Trời, mỗi vòng hết 84,01 năm Trái
Đất.
Hành tinh này có trục quay nằm ngang với mặt phẳng quỹ đạo, nên quá trình quay quanh Mặt Trời,
mỗi cực của nó hướng về phía Mặt Trời trong suốt 24 năm liền và 42 năm tiếp theo lại nằm trong bóng
tối. Mùa đông ở đây rất dài, nhưng nhiệt độ quanh năm luôn lạnh lẽo vì ở quá xa Mặt Trời.
Trên Sao Thiên Vương có các vành được phát hiện vào năm 1977. Có 13 vành hẹp bằng bụi
và đá bao quanh xích đạo, 9 vành có bề r
ộng không quá 12km. Các vành đều có quỹ đạo hình

elip rất rõ.
Hành tinh có nhiệt độ cao ở nhân, khoảng 7.000
o
C. Trên bề mặt, nhiệt độ là -205
o
C, và ở
các đám mây là -210
o
C đến -230
o
C.
- Cấu tạo: Gồm nhân đá rắn, đường kính 16.000 - 17.000km, chiếm 25% khối lượng hành
tinh, lớp cùi bằng đá, khí ammoniac và metan dày khoảng 32.000km, chiếm 50% khối lượng và
chuyển dần thành khí quyển.
- Khí quyển: Khí quyển của Sao Thiên Vương dày khoảng 10.000km, gồm hydro (85%),
heli (12%) và metan (3%). Mây băng metan bị gió thổi (tới 300km/h) hấp thụ các tia sáng để
phản chiếu các tia sáng lục và lam, nên Sao Thiên Vương có màu xanh ngọc rất đẹp.
Sao Thiên Vương có một từ trường đặc biệt. Trụ
c của từ trường không nằm ngang như trục
của hành tinh mà nghiêng 60
o
so với mặt phẳng quỹ đạo. Từ trường của Sao Thiên Vương mạnh
xấp xỉ từ trường của Trái Đất.
Hành tinh này có 15 vệ tinh là: Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet,
Portia, Rosalind, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania và Oberon.
Các vệ tinh này được chia thành hai nhóm: Nhóm trong có 10 vệ tinh từ Cordelia đến Puck, có
đường kính dưới 150km và nhóm ngoài gồm 5 vệ tinh lớn có kích thước từ 470km đến 1.520km.
Các vệ tinh của Sao Thiên Vương đều được đặt tên theo các nhân vật trong các tác phẩm
của đại văn hào William Shakespeare.
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất


19
Các nhà thiên văn chú ý tới hai vệ tinh Miranda và Ariel. Trên bề mặt Miranda, có thể nhìn
thấy những sống núi và những bờ vách dốc đứng, lỗ chỗ các dấu vết va chạm với các thiên thạch,
còn ở vệ tinh Ariel, lại thấy in đậm nét nhiều vệt thung lũng rất sâu cùng với vài hố thiên thạch.
8. Sao Hải Vương (Neptune)
Sao Hải Vương được mang tên vị thần Neptune trong thần thoại La Mã.
Hành tinh này được nhà thiên văn người Đức Johann G. Galle phát hiện vào năm 1846 trên
c
ơ sở các tính toán của các nhà khoa học Anh C. Adams và Pháp Le Verlier.
Sao Hải Vương có nhiều vành khuyên mỏng, rộng và nhiều vành đai nhỏ hợp lại thành 3 vòng
đai lớn: Ở ngoài cùng là vòng đai Adams rộng 50km gồm các đoạn cung rời chứ không phải là vòng
tròn khép kín, giữa là vòng Le Verrier rộng 100km và trong cùng là vòng Lassell rộng 4.000km.
- Cấu tạo: Cấu tạo của Sao Hải Vương gồm ở giữa là nhân đá, có đường kính khoảng
14.000km, lớp cùi bằng nước đá, metan và ammoniac dày khoảng 10.000 - 15.000km rồi
chuyể
n dần thành khí quyển.
- Khí quyển: Gồm hydro (84%), heli (13%), metan (2%) được chia làm nhiều dải mây phớt
trắng, nằm song song với đường xích đạo nhưng không có ranh giới rõ ràng. Ở đây, đã xuất hiện
nhiều vết đen lớn, dấu vết của những trận bão khủng khiếp diễn ra thường xuyên với tốc độ gió
lên đến 2.000km/s (mạnh nhất hệ Mặt Trời).
Hành tinh có từ trường mạnh xấp xỉ Trái
Đất.
Nhiệt độ ở trong nhân đạt 5.000
o
C, song, trên bề mặt chỉ là -220
o
C. Tuy nhiên, cũng như
Sao Mộc và Sao Thổ, Sao Hải Vương vẫn còn toả ra nhiệt. Lượng nhiệt toả ra gấp 2,7 lần lượng
nhiệt nó hấp thụ từ Mặt Trời, cho phép dự đoán bên dưới lớp mây dày đặc là một đại dương sôi

sục của nước và các chất khí nóng bỏng.
Sao Hải Vương quay quanh mình với tốc độ rất nhanh, mỗi vòng mất hơn 16 giờ trên một trục
nghiêng 29,6
o
gần giống trục Trái Đất, nhưng không sinh ra các mùa vì nó ở quá xa Mặt Trời.
Sao Hải Vương có 8 vệ tinh được chia làm hai nhóm: Nhóm bên trong gồm 5 vệ tinh, có
kích thước đường kính từ 50 - 190km, nằm cách hành tinh từ 48.000km đến 73.000km, trong đó
có 4 vệ tinh có quỹ đạo quay bên trong vành khuyên, đó là các vệ tinh: Naiad, Thalassa,
Despina, Galatea và Larissa. Nhóm bên ngoài gồm 3 vệ tinh lớn hơn, có đường kính từ 340km
đến 2.700km, nằm cách Sao Hải Vương từ 117.000km đến 5,5 triệu km, đó là các vệ tinh:
Proteus, Triton và Nereid.
9. Tiểu hành tinh (Asteroid)
Tiểu hành tinh do William Hersihel đặt, có nghĩa là "dạng sao"
. Đó là các hành tinh nhỏ
bằng đá và sắt, có kích thước nhỏ hơn 1.000km, quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip và
tập trung vào một dải không gian hẹp nằm giữa Sao Hoả và Sao Mộc, cách Mặt Trời từ 300 đến
500 triệu km, được gọi là "vành đai các tiểu hành tinh".
Đến nay, người ta đã phát hiện được hàng triệu tiểu hành tinh trong "vành đai các tiểu hành
tinh", trong đó có hơn 5.000 tiểu hành tinh đã xác định được quỹ đạo, có hình gầ
n tròn hoặc bầu
dục quay quanh Mặt Trời.
- Hình dáng: phần lớn các tiểu hành tinh thường có dạng củ khoai, nhưng một số ít có hình
khối cầu khí có đủ kích thước và trọng lượng cần thiết như các tiểu hành tinh Ceres, Vesta,
Pallas do đó, rất khó phân biệt với các vệ tinh.
- Nguồn gốc: nhiều nhà khoa học cho rằng, tiểu hành tinh là những vật liệu cấu tạo nên hệ
CÂM NANG ĐỊA CHẤT

20
Mặt Trời còn sót lại và những mảnh vỡ của các ngôi sao trong dải Ngân Hà, trong Vũ trụ đã rơi
vào hệ Mặt Trời.

Bảng 1.2.3. Số liệu một số Asteroid đầu tiên
TT Tên
Năm phát
hiện
Đường kính
max (km)
Khoản
g
cách đến Mặt Trời
(đơn vị thiên văn)
Chu kỳ quỹ
đạo (năm)
1 Ceres
(∗)
1801 960 2,77 4,60
2 Pallas 1802 571 2,77 4,62
3 Juno 1804 288 2,67 4,36
4 Vesta 1807 525 2,37 3,63
5 Astrea 1845 120 2,57 4,13
6 Hebe 1847 204 2,43 3,77
7 Iris 1847 208 2,39 5,59
8 Flora 1847 162 2,20 3,27
9 Metis 1848 158 2,39 3,69
10 Hygeia 1849 430 3,13 5,54
(
∗
) Ngày 24/8/2006, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đã xếp Ceres vào loại hành tinh lùn cùng loại
với Sao Diêm Vương và thiên thể 2003 UB
313
.

Như vậy, vành đai tiểu hành tinh là lượng vật chất có từ thuở sơ khai của hệ Mặt Trời và
chúng không thể kết tụ thành một hành tinh, toàn bộ khối lượng của các tiểu hành tinh chỉ bẳng
3% khối lượng của Mặt Trăng.
Hiện nay, các nhà thiên văn đã phát hiện có đến hàng nghìn tiểu hành tinh đã bay ra ngoài
quỹ đạo bình thường của chúng và đều có nguy cơ va chạm vào các hành tinh, trong đó có Trái
Đất của chúng ta.
Trong thế
kỷ XX, đã có 3 vụ các tiểu hành tinh va chạm vào Trái Đất (ở Tunggulxka, Nga
ngày 30/3/1908; ở Primoric, Nga ngày 12/01/1947 và ở Thái Bình Dương ngày 01/10/1990).
Tổ chức quốc tế mang tên "Lá chắn vũ trụ" tập hợp các nhà khoa học của nhiều nước chuyên
nghiên cứu các tiểu hành tinh, sao chổi và các vật thể khác có khả năng va chạm vào Trái Đất
bằng các Rada chuyên dùng và tìm giải pháp ngăn chặn, không cho chúng va chạm vào Trái Đất.
10. Sao chổi (Comet)
Sao Chổi là một thiên thể nhỏ nhẹ, gồm bụi khí và b
ăng tuyết chuyển động trên quỹ đạo
hình bầu dục kéo dài.
Trong Sao Chổi có một cái nhân đường kính trung bình khoảng 20km. Khi đến gần Mặt
Trời khoảng 600km, Sao Chổi bị đốt nóng dần lên băng tuyết tan chảy, các luồng khí thoát
mạnh ra bên ngoài, tạo thành một lớp mây sáng rực bao bọc chung quanh được gọi là Coma. Áp
lực của gió Mặt Trời thổi mạnh về phía Sao Chổi, đẩy một phần khí và bụi ra phía sau, tạo thành
cái đuôi Sao Chổ
i dài hàng triệu km. Càng gần Mặt Trời, đuôi càng dài ra, càng xa Mặt Trời,
đuôi càng ngắn dần và biến mất khi không còn áp lực và sức nóng Mặt Trời. Lúc đó, Sao Chổi
chỉ là một cái nhân nhỏ bé tiếp tục quay quanh Mặt Trời.
Có 3 loại Sao Chổi:
- Sao Chổi chu kỳ ngắn: Là loại Sao Chổi có chu kỳ chuyển động quanh Mặt Trời dưới 30 năm.
- Sao Chổi chu kỳ trung bình: Có chu kỳ xuất hiện trên 30 năm đến tr
ăm năm.
I. Vũ trụ - Hệ Mặt Trời - Trái Đất


21
- Sao Chổi chu kỳ dài: Có chu kỳ quay hàng trăm năm. Người ta mới chỉ thấy chúng có
một lần vào năm 1939 do hai người Nga tìm ra.
Nhân Sao Chổi có kích thước khoảng 1 đến vài chục km. Đuôi Sao Chổi thường có kích
thước khổng lồ dài tới nhiều triệu km. Năm 1996, các nhà thiên văn đã phát hiện thấy Sao Chổi
Hyakutake có đuôi dài tới 550 triệu km. Tuy có kích thước rất lớn, nhưng các chất khí và bụi ở
đây hết sức loãng, ta có cảm tưở
ng như trong suốt.
Sao Chổi có khối lượng rất nhỏ, chỉ bằng dưới một phần triệu khối lượng Trái Đất. Tổng
khối lượng các Sao Chổi có thể chỉ bằng 1/10 khối lượng Trái Đất.
Đến nay, người ta đã ghi nhận có khoảng 1.200 - 1.800 lần Sao Chổi xuất hiện, trong đó đã
xác định được khoảng 1.000 Sao Chổi riêng biệt.
Sao Chổi Halley là Sao Chổi nổi tiếng nhất, xuất hi
ện vào năm 467 trước CN ở Trung Quốc.
Lần đầu tiên, năm 1682, Edmund Halley đã nghiên cứu tính chu kỳ của Sao Chổi này. Trong
những năm 1984 - 1986, nhiều con tàu của Liên Xô, Châu Âu và Nhật Bản đã được phóng vào
Sao Chổi Halley và cho ta các số liệu chi tiết về nó. Sao Chổi Halley dài khoảng 16km, khối
lượng 200 tỷ tấn và có lực hút nhỏ hơn 1. Nhân gồm các hạt rắn dễ bị vỡ vụn với đường kính
<0,001mm. Đuôi gồm những phân tử
đơn giản và các ion OH, C
2
, Cl, C
3
, CH, NH
2
, NH, N
2
, CO,
CO
2

, H
2
O và các nguyên tố Na, K, Ca, B, Mn, Fe, Co, Ni, Cu.
Bảng 1.2.4. Số liệu về một số Sao Chổi
TT Sao Chổi
Chu kỳ
(năm)
Khoảng cách đến Mặt Trời (đơn
vị thiên văn)
Tâm sao
quỹ đạo
1 Encke 3,28 0,33 0,850
2 Grigg - Skjellerup 5,60 0,99 0,664
3 Wirtanen 5,46 1,07 0,657
4 D'Arret 6,51 1,35 0,614
5 Whipple 8,53 3,09 0,239
6 Tuttle 13,51 0,997 0,824
7 Crommelin 27,4 0,74 0,919
8 Halley 76,0 0,59 0,967
9 Swift - Tuttle 135,0 0,96 0,964
10 Ikeya - Zhang 341,0 0,51 0,990
11. Sao Băng (Meteor)
Sao Băng còn gọi là Sao Sa hay Sao Đổi Ngôi, là các vệt sáng xuất hiện trên bầu trời trong
thời gian ngắn do các vật thể rắn từ Vũ trụ đi vào khí quyển Trái Đất và cháy sáng. Các vật thể
này lao vào Trái Đất với vận tốc 1 - 73km/s và cháy phát sáng ở độ cao 60 - 130km. Sao Băng
rất sáng, có khi cháy thành hình quả cầu lửa và sao băng lửa. Có khi chúng xuất hiện thành
nhiều vệt sáng liên tiếp gọi là mưa sao.
12. Thiên thạch (Meteorite)
Thiên thạch là ph
ần vật chất còn sót lại chưa bị cháy hết của các vật thể rắn từ Vũ trụ rơi

vào Trái Đất. Người ta tính hàng năm có khoảng 200 nghìn thiên thạch rơi xuống Trái Đất với
khối lượng 10.000 - 20.000 tấn. Trung bình cứ 30 năm lại có một thiên thạch nặng 50 tấn, và cứ
50 năm lại có một thiên thạch nặng hơn 220 tấn lao vào Trái Đất.