Sự hình thành vũ trụ ( the formation of the universe

Chúng ta cần quan tâm đến sự hình thành của vũ trụ bao gồm nguồn gốc của khí bụi trong không gian, các vì sao và hành tinh của chúng ta.. Các hành tinh của Hệ Mặt Trời được chia làm 2 nh

M ỤC L ỤC……….TRANG

I VŨ TRỤ……… 1

II H Ệ MẶT TRỜI……….2

III TRÁI ĐẤT……… 6

IV SỰ HÌNH THÀNH ĐẠI DƯƠNG VÀ KHÍ QUYỂN……… 9

V ĐÁ VÀ KHOÁNG V ẬT……… 11

VI NGU ỒN GỐC CỦA SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT………12

VII MÔI TRƯỜNG VÀ HỆ SINH THÁI……… 15

VIII K ẾT LUẬN……… 17

NHÓM 9:……… MSSV

1)TRẦN THỊ MAI CHI……….0617007

2) VÕ ĐOÀN TRÚC DÂN……….0617014

3) NGÔ VĂN LONG……… 0617036

4) NGUYỄN HOÀ NGHỊ……… 0517064

5) LÊ THỊ THANH PHÚC……… 0617059

6) LÊ VĂN PHÚC……… 0617060

7) NGUYỄN HÀO QUANG……… 0617062

8) TRẦN THỊ THANH THÚY……….0617080

9) TRIỆU NHÃ TRÚC……… 0617088

I.VŨ TRỤ

Để hiểu cách mà môi trường chúng ta làm việc:đầu tiên chúng ta phải nhìn trở lại hàng tỷ năm khi mà trái đất đựợc sinh ra và nhìn thấy sự ra đời và phát triển của các hành tinh cho đến ngày nay.

Chúng ta cần quan tâm đến sự hình thành của vũ trụ bao gồm nguồn gốc của khí bụi trong không gian, các vì sao và hành tinh của chúng ta Chúng ta sẽ thấy những đại dương, bầu khí quyển, bề mặt đất đá ở nhiều dạng của chúng Tìm hiểu lượng khoáng sản trên trái đất và thảo luận phương pháp mà xã hội sử dụng nó Chúng ta thấy được sự phát triển trên trái đất và tất cả các tổ chức sống, sự tiếp xúc với môi trường vật lý và môi trường khác của chúng Tất cả tác động qua lại với nhau và duy trì dòng năng lượng xuyên suốt của hệ thống cung cấp nguyên liệu

I.1 Sự hình thành vũ trụ ( the formation of the universe ):

Nếu chúng ta nhìn bầu trời vào ban đêm quang đãng Cách xa ánh đèn của thành phố, chúng ta sẽ nhìn thấy vô số các vì sao Tất cả các vì sao mà ta nhìn thấy được

là một phần của thể thiên hà milkyway Nó là một hệ thống gồm những đám mây

do khí và các đám bụi trong vũ trụ, hàng tỷ những vì sao và các hành tinh quanh chúng ta Những gì chúng ta nhìn thấy được là một phần nhỏ bé của toàn bộ vũ trụ Dãy thiên hà kéo dài trong không gian vũ trụ với khoảng cách rất lớn bao gồm

vô số khí bụi Nó được xem là duy nhất khi con người khám phá không gian đầu tiên vào năm 1960 Chúng ta bắt đầu hiểu rõ nhũng cái nhỏ nhất và tầm thường của hành tinh chúng ta trong mối quan hệ với vũ trụ một cách đầy đủ Đầu tiên là

sự xuất hiện của trái đất sau đó là mặt trăng, chứng tỏ hành tinh của chúng ta lơ lửng trong màu đen của không gian vũ trụ rộng lớn Tùy theo sự tồn tại và phát triển mà khả năng khám phá cao nhất, vũ trụ bắt đầu trong khoảng 12 đến 13.3 tỷ năm.Dẫu cho các ý kiến khác nhau về sự đứng yên của vũ trụ, bao nhiêu nhà khoa học chắc chắn tất cả vật chất của vũ trụ đều bị dồn nén tới nhỏ bé, và vô vàn các khối nặng đã nổ rất mạnh Sự nổ này không thể tưởng tượng nổi Sự nổ phát ra

lượng ánh sáng lớn, hơi nóng và năng lượng phát ra giải thoát vật chất trong vũ trụtạo nên các khối và những ngôi sao.

I.2 Thiên hà và những vì sao (galaxies and stars):

Vũ trụ rộng lớn, rất lạnh và rất chậm, vật chất của vũ trụ từ từ ngưng động tạo

thành các khối khí, bụi đầu tiên Những nguyên tử hydro đơn giản và những tia sáng của tất cả hình thể các nguyên tố trong sự chuyển động xoáy từ từ của từng khối vật chất Hàng tỷ năm trở về trước các khối khí bụi và những vì sao đầu tiên được sinh ra Qua thời gian sự đun nóng của nguyên tử hydro rồi đến heli và ánh sáng của những nguyên tố, năng lượng phóng thích của các dạng nguyên tố trên trái đất Trong tự nhiên có nhiều nguyên tố tham gia vào cấu tạo nên vỏ trái đất từ các dạng của nó Trong vũ trụ đầu tiên có 90% hydro, 9% heli và 1% các nguyên

tố khác của hệ thống các nguyên tố Các nhà khoa học đang không ngừng tìm hiểu

về vũ trụ và hành tinh của chúng ta

I.3 Tính đặc biệt ( the uniqueness of the earth):

Trái đất là hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời có môi trường phát triển là nơi nương tựa cho sự sống của chúng ta Mối quan hệ thuận lợi của mặt trời và trái đấttạo ra các đại dương và bầu khí quyển đó là yếu tố cơ bản của hành tinh sống Nước trên trái đất đóng băng ở 0oC (320 F ) và sôi ở 1000C ( 212oF ) Ánh sáng

mặt trời là yếu tố quyết định của mọi sự sống trên trái đất Trái đất rộng lớn là nơi tồn tại và phát triển của mọi dân tộc, chúng ta phải bảo vệ nó.

Các nhà khoa học vẫn không biết chắc chắn cách các hành tinh trong hệ mặt trời

đã hình thành nhưng họ tin rằng chúng bắt đầu hình thành vào khoảng 5 tỉ năm trước Các hành tinh của Hệ Mặt Trời được chia làm 2 nhóm: Nhóm hành tinh kiểu trái đất ở gần mặt trời gồm: Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hoả, là những hành tinh cấu tạo bằng đá Nhóm hành tinh khổng lồ nằm vòng ngoài, xa hơn so với mặt trời, gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Thiên Vương, Diêm Vương, là những hành tinh chủ yếu là khí đông lạnh Các hành tinh này tuy có khác nhau về kích thước, thành phần và một số tính chất vật lý, nhưng cùng tồn tại trong hệ mặt trời và theo những quy luật nhất định

II.1 Mặt trời:

Là vật thể lớn nhất và chiếm gần 98% khối lượng toàn bộ Hệ Mặt Trời.Đường

kính của Mặt Trời xấp xỉ 109 lần đường kính của Trái Đất Mặt Trời được hình thành từ đám tinh vân khí bụi, xuất phát từ quá trình tổng hợp nhân hidro và heli ban đầu để tạo nên các nguyên tố khác Theo thời gian, vật chất của đám tinh vân được sắp xếp lại do sự thay đổi gradient áp suất và nhiệt độ dẫn đến sự phân dị hoáhọc và tập trung vật chất của tinh vân ban đầu

Lớp ngoài cùng nhìn thấy của Mặt Trời có nhiệt độ 6000oC Năng lượng Mặt Trời được tạo thành ở sâu trong nhân Mặt Trời, ở đây nhiệt độ lên đến15000000oC(27000000oF) và áp suất gấp 340 tỉ lần áp suất không khí Trái Đất ở mực nước

biển, lớn đến nỗi xảy ra phản ứng hạt nhân Mỗi một giây 700 triệu tấn hydro được chuyển thành tro heli Trong quá trình đó 5 triệu tấn năng lượng sạch toả ra

Vì vậy Mặt Trời ngày càng trở nên sáng hơn Cuối đời sống của nó, trong Mặt Trời sẽ xuất hiện phản ứng hạt nhân heli thành những nguyên tố nặng hơn, Mặt Trời bắt đầu phồng lên, cuối cùng lớn lên đến nỗi nó sẽ nuốt cả Trái Đất Sau một

tỉ năm tồn tại như một vật khổng lồ màu đỏ, nó sẽ đột ngột sụp đổ thành một vật lùn màu trắng là sản phẩm cuối cùng của một ngôi sao Nó cần một nghìn tỉ năm

để nguội lạnh hoàn toàn

Năng lượng Mặt Trời phát ra trong một giây là 91.1021 kcal, tương đương năng lượng thu được khi đốt 13.1015 tấn than đá

Có 2 kiểu phản ứng:

1)Kết hợp proton-proton: tạo thành một nhân hidro nặng(D2 –ditori) và giải phóng pozitron và notrino.Các pozitron kết hợp với nhau Nhân ditori kết hợp với một proton để tạo thành nhân heli-3 và tia γ Sau cùng hai nhân heli-3 kết hợp tạo thành nhân heli -4 và 2 proton Như vậy kết quả cuối cùng của phản ứng trên là từ

4 proton( 4 nhân hidro) tạo thành một nhân heli, 2 pozitron và 2 γ photon, đồng thời phát ra một năng lượng lớn:

Kết quả cuối cùng của chu trình CNO này là từ 4 proton tạo thành một nhân heli

và giải phóng năng lượng là 28 MeV Thời gian hoàn thành chu trình này cũng là 5.106 năm, trong đó nhân 6C12 tham gia vào phản ứng đầu tiên không mất đi, mà được tái sinh ở phản ứng cuối cùng Nó đóng vai trò như một chất xúc tác và được dùng cho chu trình tiếp theo

Tiếp theo hidro, nhiệt độ cao của nhân mặt trời đã làm cho heli trở thành chất đốt cho phản ứng hạt nhân gây nổ 3 hạt α ( nhân heli) trong quá trình gọi là 3 anpha:

2He4 + 2He4 → 4Be8

4Be8 + 2He4 → 6C12 + γ

Quá trình 3 anpha là chìa khoá tổng hợp các nguyên tố nặng đứng sau heli Nếu không có nó thì vũ trụ sẽ chỉ gồm hidro và heli Ở nhiệt độ cao trong nhân các hạt anpha kết hợp với nhân 6C12 để tạo thành nhân nguyên tử nặng hơn

II.2 Sao Thuỷ( Mercury):

Sao Thủy được đặt tên bởi người La Mã theo cách gọi “ sứ giả đi nhanh của Chúa” vì nó có vẻ chuyển động nhanh hơn so với bất kì hành tinh khác Bầu trời luôn luôn đen vì Sao Thuỷ thực tế không có khí quyển gây toả sáng( khí quyển củaSao Thuỷ mỏng, rất nóng vào ban ngày) Vào 1880, Giovani Schiaparelli cho rằngSao Thuỷ bị hút giữ bởi Mặt Trời giống như Mặt Trăng bị hút giữ bởi Trái Đất Trước đó các nhà khoa học không nghi ngờ rằng Sao Thuỷ có trường từ Sự hiệndiện trường từ biểu thị rằng hành tinh có một nhân sắt ít nhất là nóng chảy từng phần Sao thuỷ có từ trường bằng 1% từ trường của Trái Đất Nguồn gốc trường từchưa rõ Nó có thể sinh ra từ nhân sắt nóng chảy từng phần ở bên trong hành tinh Nguồn gốc khác của trường từ có thể là do từ hoá dư của các đá chứa sắt, chúng bị

từ hoá khi hành tinh có trường từ mạnh trong những năm còn trẻ hơn Khi hành tinh nguội lạnh và đông cứng, từ hoá dư còn giữ lại

II.3 Sao Kim( Venus):

Sao Kim, viên ngọc của bầu trời, trước kia

được biết đến như là Sao Mai và Sao

Hôm.Các nhà thiên văn xem Sao Kim là

em của trái đất Cả hai giống nhau về kích

thước, khối lượng mật độ và thể tích Cả hai

thành tạo gần như đồng thời và đều ngưng tụ

cùng đám tinh vân.Tuy nhiên, Sao Kim rất

khác trái đất Nó không có đại dương và

được bao quanh bởi khí quyển nặng gồm

chủ yếu CO2 và thực sự không có hơi nước

Mây của nó gồm những giọt nhỏ axit H2SO4

Nhiệt độ bề mặt Sao Kim đến 482o Nhiệt độ

cao này trước tiên là do khí quyển của nó

gây ra hiệu ứng nhà kính và nung nóng bề mặt hành tinh Điều này làm cho Sao Kim nóng hơn Sao Thuỷ Khoảng 85% bề mặt Sao Kim bị bao phủ bởi đá núi lửa

II.4 Trái đất( Earth):

Cách Mặt Trời khoảng 150 triệu km Khí quyển gồm 78% nitơ, 21% oxi, và 1% các thành phần khác.Trái Đất là hành tinh duy nhất trong Hệ Mặt Trời có tồn tại sựsống Sự quay nhanh và nhân sắt- niken nóng chảy làm nảy sinh một từ trường mạnh, nó cùng với khí quyển che chở chúng ta tránh khỏi hầu như toàn bộ bức xạ

có hại đến từ Mặt Trời và từ các vì sao khác Khí quyển bảo vệ chúng ta khỏi các

thiên thạch, phần lớn chúng bốc cháy trước khi đập vào bề mặt Trái Đất Trái Đất hành tinh thứ 3 kể từ Mặt Trời, là duy nhất ít ra về ba phương diện:

+ Đại dương nước

+ Khí quyển chủ yếu gồm N và O

+ Sinh quyển( hệ thống chất sống và môi trường tương tác với nhau)

Nguồn gốc: Trái Đất là khối bụi bồi kết và các hạt lớn hơn di chuyển theo quỹ đạo Mặt Trời cách nay trên 4,5 tỉ năm.Nhiệt bên trong đã lên cao trong suốt vài trăm triệu năm đầu sau khi bồi dần các hạt này do các va chạm của thiên thạch, sự

co rút hấp dẫn, và phân rã các nguyên tố phóng xạ Trong suốt thời gian này Trái Đất giống như bình nước sôi Nhiệt độ đã liên tục tăng cho đến khi đạt nhiệt độ tớihạn, tại nhiệt độ này sắt bị nóng chảy Sau đó trọng lực đẩy sắt lỏng vào trong để tạo ra nhân sắt Quá trình hình thành nhân sắt đã giải phóng năng lượng hấp dẫn vànhiệt độ, đã gây ra sự nóng chảy tràn lan Các vật liệu mật độ thấp( magma, nước, khí) giải phóng do nóng chảy tăng lên và được tích tụ ở mặt ngoài Trái Đất như các lục địa, các đại dương và khí quyển

Trái Đất phân lớp: Trái Đất là sản phẩm của 4,5 tỉ năm phân dị thành các lớp có

tỷ trọng khác nhau Nhiều vật liệu tỷ trọng lớn nhất bị hút vào trung tâm, và một

số chất tỷ trọng nhỏ nhất thoát ra bề mặt Trái Đất bao gồm các lớp phân tầng theo

tỷ trọng từ nhân đến khí quyển

Sự phân lớp của Trái Đất có thể được miêu tả hoặc là:

1) Những phân tách dựa vào tỷ trọng khác nhau do sự thay đổi các thành phần khoáng vật và hoá học

2) Các lớp với sức bền khác nhau

II.5 Sao Hoả( Mars):

Thường được nhắc đến như hành tinh đỏ.Các đá, đất và bầu trời có màu đỏ hoặc hồng vì nó nhuộm màu của sắt Khí quyển Sao Hoả hoàn toàn khác khí quyển trái đất Nó gồm chủ yếu là CO2 và một lượng nhỏ các khí khác Sáu hợp phần thông thường của khí quyển là: CO2, N2, Ar, O2, H2O, Ne Sắt trong đất kết hợp với oxi nên hầu như trong khí quyển không có oxi Có chứng cứ rằng trong quá khứ, khí quyển đậm đặc của Sao Hoả có thể làm cho nước thành dòng chảy trên hành tinh Nhiệt độ trung bình trên Sao Hoả là -63oC, cao nhất 20oC, thấp nhất -140oC

II.6 Sao Mộc( Jupiter):

Là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời Khí quyển của chủ yếu gồm hidro và heli cùng với một lượng nhỏ metan, amoni, hơi nước, và các thành phần khác.Sao Mộc có đến 16 mặt trăng, trong đó 12 mặt trăng tương đối bé, bốn mặt trăng Galileo lớn: Io, Europa, Ganymede và Calisto được xem là cùng lớn lên như một phần của quá trình tạo thành Sao Mộc

II.7.Sao Thổ( Saturn):

Lớn thứ 2 trong hệ mặt trời Khí quyển

còn nguyên thuỷ, gồm hidro với một

lượng nhỏ heli và metan Sương mù của

Sao Thổ màu vàng, màu sắc này được

tạo nên do vầng khí quyển bao la, tương

tự nhưng yếu hơn trên Sao Mộc Vầng

sáng của Sao Thổ làm cho hành tinh này

thành vật thể đẹp nhất trong Hệ Mặt

Trời Sao Thổ có hệ vệ tinh theo quy tắc

II.8 Sao Thiên Vương( Uranus):

Lớn thứ 3 trong Hệ Mặt Trời Nó được William Herchel phát hiện năm 1781 Thiên Vương có ít nhất 15 mặt trăng, hai mặt trăng lớn nhất là Titania và Oberon Khí quyển của sao Thiên Vương gồm 83% hidro,15%heli, 2% metan và một lượngnhỏ axetylen và hidrocacbon khác Metan ở phần khí quyển trên hấp thụ ánh sáng

đỏ, làm cho hành tinh có màu xanh ( da trời- lá mạ) Độ dẫn điện, đại dương nước

và amoni một lúc nào đã từng tồn tại ở giữa nhân và khí quyển thì ngày nay khôngcòn nữa

II.9 Sao Hải Vương( Neptune):

Là hành tinh khổng lồ ngoài cùng Nó được phát hiện ngày 23-9-1846 do JohannGottfriend Galle Hai phần ba Hải Vương gồm hỗn hợp đá nóng chảy, nước, amoni, và metan lỏng Một phần ba ngoài cùng gồm hỗn hợp các khí nóng hidro, heli, nước và metan Khí metan làm cho Hải Vương có mây màu xanh

II.10 Sao Diêm Vương( Pluto):

Diêm Vương ở xa Mặt Trời hơn so với 9 hành tinh khác, nhưng do lệch tâm quỹ đạo, nó ở gần Mặt Trời hơn so với Hải Vương Khối lượng Diêm Vương khoảng 6,4.10-9 khối lượng của Mặt Trời Bề mặt đóng băng của Diêm Vương gồm 98% nitơ, metan và CO ở dạng vết Metan rắn chứng tỏ Diêm Vương lạnh hơn 70 độ Kelvin

III TRÁI ĐẤT :

III.1 Tại sao Trái Đất nóng lên: Có 3 yếu tố khiến ta tin rằng tại sao Trái

Đất lại nóng lên: Đầu tiên là do các phần nhỏ của vũ trụ va đụng vào nhau và từ những phần nhỏ đó đã kết hợp lại với nhau hình thành nên Trái Đất Những phần nhỏ này được kéo vào sâu bên trong bởi trọng lực, từ các phần nhỏ này khi đã kết hợp với nhau thành một hành tinh và hơi nóng được giải phóng Hơi nóng được giữ lại một ít bên trong lòng Trái Đất mà không thoát hết ra ngoài.Trải qua thời gian lâu dài tích tụ nhiệt độ ngày càng tăng lên Khi Trái Đất phát triển các vật liệubên trong tâm đã bị đè nén bởi khối lượng, các vật liệu nhẹ hơn bị đẩy ra phía ngoài Năng lượng bị biến đổi thành hơi nóng và làm tăng nhiệt độ bên trong Trái Đất.Thứ 3 và là nguyên nhân chính của việc ấm lên của Trái Đất là do các quá trình phân rã hạt nhân phóng xạ bên trong và giải phóng ra một nhiệt lượng đáng kể

nguyên tử của các nguyên

tố là phân hủy theo kiểu

có đã được tích lũy cả triệu

năm qua và nhiệt độ đó đủ để làm nóng chảy tất cả các kim loại.Ví dụ như Fe nóng chảy ở 1535oC (2795oF), và Fe chiếm 30% khối lượng toàn Trái Đất.Cùng với Fe, Ni cũng là một kim loại nóng chảy ở nhiệt độ này và cùng với Fe tạo thành tâm Trái Đất.Các kim loại hợp chất khác với hàm lượng ít hơn và nhẹ hơn

sẽ bị hất văng ra bề ngoài.Kết quả làm Trái Đất hình thành nên những thành phần riêng biệt,bao gồm vỏ, manti và nhân

III.2 Cấu trúc của Trái Đất:

Nghiên cứu sự thay đổi của sóng địa chấn lan truyền trong lòng Trái Đất, người

ta đã biết được Trái Đất có cấu trúc gồm nhiều lớp:

III.2.1 Lớp vỏ Trái Đất:

Vỏ Trái Đất cấu tạo chủ yếu bằng những vật chất cứng rắn, độ dày dao động từ

5 km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa) Vỏ Trái Đất chỉ chiếm khoảng 15% về thể tích và khoảng 1% về trọng lượng của Trái Đất nhưng có vai trò rất quan trọngđối với thiên nhiên và đời sống con người.Căn cứ vào sự khác nhau về thành phần cấu tạo, độ dày… vỏ Trái Đất lại chia thành hai kiểu chính: vỏ lục địa và vỏ đại dương

Vỏ Trái Đất được cấu tạo bởi các tầng đá khác nhau.Trên cùng là tầng đá trầm tích do các vật liệu vụn, nhỏ bị nén chặt tạo thành Tầng này không liên tục và có nơi mỏng nơi dày.Tầng granit gồm các loại đá nhẹ tạo nên như đá granit và các loại đá có tính chất tương tự như đá granit… được hình thành do vật chất nóng chảy ở dưới sâu của vỏ Trái Đất đông đặc lại Lớp vỏ lục địa được cấu tạo chủ yếubằng granit

Tầng badan gồm các loại đá nặng hơn như đá badan và các loại đá có tính chất tương tự như đá badan… được hình thành do vật chất nóng chảy phun trào lên mặtđất rồi đông đặc lại Lớp vỏ đại dương cấu tạo chủ yếu bằng badan

III.2.2 Lớp Manti:

Dưới vỏ Trái Đất cho tới độ sâu 2.900 km là lớp Manti (còn được gọi là bao

Manti) Lớp này gồm hai tầng chính Càng vào sâu, nhiệt độ và áp suất càng lớn nên trạng thái vật chất của bao Manti có sự thay đổi, quánh dẻo ở tầng trên và rắn

ở tầng dưới

Vỏ Trái Đất và phần trên cùng của lớp Manti (đến độ sâu khoảng 100 km) vật chất ở trạng thái cứng, người ta thường gộp vào và gọi chung là thạch quyển Thạch quyển di chuyển trên một lớp mềm, quánh dẻo - quyển mềm của bao Manti,như các mảng nổi trên mặt nước.Quyển mềm của bao Manti có ý nghĩa lớn đối với

vỏ Trái Đất Đây là nơi tích tụ và tiêu hao nguồn năng lượng bên trong, sinh ra cáchoạt động kiến tạo làm thay đổi cấu trúc bề mặt Trái Đất như hình thành những dạng địa hình khác nhau, các hiện tượng động đất, núi lửa…