Tại sao các thiên thạch không rơi thẳng đứng xuống mặt đất?
Tại sao các thiên thạch không rơi thẳng đứng xuống mặt đất?
Chắc hẳn các bạn đã xem nhiều đoạn video clip trên mạng ghi lại cảnh một thiên thạch rực cháy lao vút ngang qua bầu trời rồi đúng không? Hoặc là chứng kiến những vệt sao băng lướt nhẹ trong màn đêm với bầu trời quang đãng? Vậy bạn đã từng đặt câu hỏi tại sao những vật thể đến từ vũ trụ ấy không đi theo đường thẳng đứng rơi xuống mặt đất mà lại tiếp đất một cách thú vị như vậy?
Chúng ta thử đặt câu hỏi ngược lại nhé! Điều kiện để một thiên thạch lang thang ngoài không gian rơi thẳng đứng xuống Trái Đất là gì?
Trái Đất luôn tự quay quanh trục, điều đó có nghĩa là tại một địa điểm nào đó trên Trái Đất sẽ luôn chuyển động từ tây qua đông với vận tốc phụ thuộc vào vĩ độ của điểm đó. Giả sử bạn đứng tại một điểm trên đường xích đạo của Trái Đất và muốn chứng kiến một thiên thạch từ trên trời rơi thẳng đứng xuống, vậy thì thiên thạch đó cần phải đạt tốc độ là 1.657km/h. Bởi vì lúc đó bạn đang chuyển động theo chiều tự quay của Trái Đất với tốc độ là 1.657kh/h. Và thiên thạch đó cũng phải đi theo chiều từ tây sang đông sao cho vị trí của nó tương ứng với một điểm không đổi trên Trái Đất. Và độ cao của nó bắt đầu giảm dần. Đứng từ mặt đất thì quả thực bạn đang nhìn thấy nó đi từ trên trời đi xuống theo phương thẳng đứng thật đấy. Tuy nhiên điều đó sẽ không thể xảy ra được, bởi vì khi nó đã bay với tốc độ 1.657km/h theo phương ngang thì vận tốc đó sẽ phải tăng dần lên khi nó bắt đầu lao vào khí quyển, bởi lực hấp dẫn của Trái Đất sẽ gia tốc thêm cho nó, vậy là bạn vẫn phải chứng kiến cảnh nó bay theo đường xiên xuống mặt đất rồi. Ta có thể xem đây là một hệ quả của hiệu ứng Coriolis.
Hơn nữa, xác suất để một thiên thạch lao thẳng vào Trái Đất là rất hiếm, hầu hết chỉ là chúng đi ngang quang Trái Đất và bị lực hấp dẫn của Trái Đất kéo vào mà thôi. Nếu tốc độ của thiên thạch không đủ lớn để thắng sức kéo của Trái Đất thì dần dần nó sẽ bị sa vào khí quyển, nhưng vận tốc ban đầu của nó cũng khiến nó đi xiết vào chứ không rơi thẳng đứng Còn nếu vận tốc quá lớn thì nó sẽ chỉ vụt qua Trái Đất rồi đổi hướng và văng ra xa. Đó lại là trường hợp nó “mượn” động năng của Trái Đất để đổi hướng. Như vậy, dù cho Trái Đất không tự quay quanh trục thì xác suất để bạn nhìn thấy một thiên thạch rơi thẳng đứng từ trên trời xuống đất cũng là rất hiếm.
À, nhưng nếu bạn đứng ở Bắc Cực hoặc Nam Cực rồi ngồi chờ thì chắc sẽ chứng kiến được cảnh một thiên thạch rơi từ trên trời xuống theo phương thẳng đứng đấy. :D Vì tại điểm này, bạn sẽ không chuyển động theo chiều tự quay của Trái Đất, và nếu “may mắn” có một thiên thạch lao xuống theo phương thẳng đứng thì chúc mừng bạn, cảnh tượng mà chưa người nào được chứng kiến đang xảy ra trước mắt bạn. :D
Từ điều này, chúng ta lại có thể rút ra một suy luận mới cho vấn đề khác:
Chắc hẳn các bạn đã xem nhiều đoạn video clip trên mạng ghi lại cảnh một thiên thạch rực cháy lao vút ngang qua bầu trời rồi đúng không? Hoặc là chứng kiến những vệt sao băng lướt nhẹ trong màn đêm với bầu trời quang đãng? Vậy bạn đã từng đặt câu hỏi tại sao những vật thể đến từ vũ trụ ấy không đi theo đường thẳng đứng rơi xuống mặt đất mà lại tiếp đất một cách thú vị như vậy?
Chúng ta thử đặt câu hỏi ngược lại nhé! Điều kiện để một thiên thạch lang thang ngoài không gian rơi thẳng đứng xuống Trái Đất là gì?
Trái Đất luôn tự quay quanh trục, điều đó có nghĩa là tại một địa điểm nào đó trên Trái Đất sẽ luôn chuyển động từ tây qua đông với vận tốc phụ thuộc vào vĩ độ của điểm đó. Giả sử bạn đứng tại một điểm trên đường xích đạo của Trái Đất và muốn chứng kiến một thiên thạch từ trên trời rơi thẳng đứng xuống, vậy thì thiên thạch đó cần phải đạt tốc độ là 1.657km/h. Bởi vì lúc đó bạn đang chuyển động theo chiều tự quay của Trái Đất với tốc độ là 1.657kh/h. Và thiên thạch đó cũng phải đi theo chiều từ tây sang đông sao cho vị trí của nó tương ứng với một điểm không đổi trên Trái Đất. Và độ cao của nó bắt đầu giảm dần. Đứng từ mặt đất thì quả thực bạn đang nhìn thấy nó đi từ trên trời đi xuống theo phương thẳng đứng thật đấy. Tuy nhiên điều đó sẽ không thể xảy ra được, bởi vì khi nó đã bay với tốc độ 1.657km/h theo phương ngang thì vận tốc đó sẽ phải tăng dần lên khi nó bắt đầu lao vào khí quyển, bởi lực hấp dẫn của Trái Đất sẽ gia tốc thêm cho nó, vậy là bạn vẫn phải chứng kiến cảnh nó bay theo đường xiên xuống mặt đất rồi. Ta có thể xem đây là một hệ quả của hiệu ứng Coriolis.
Hơn nữa, xác suất để một thiên thạch lao thẳng vào Trái Đất là rất hiếm, hầu hết chỉ là chúng đi ngang quang Trái Đất và bị lực hấp dẫn của Trái Đất kéo vào mà thôi. Nếu tốc độ của thiên thạch không đủ lớn để thắng sức kéo của Trái Đất thì dần dần nó sẽ bị sa vào khí quyển, nhưng vận tốc ban đầu của nó cũng khiến nó đi xiết vào chứ không rơi thẳng đứng Còn nếu vận tốc quá lớn thì nó sẽ chỉ vụt qua Trái Đất rồi đổi hướng và văng ra xa. Đó lại là trường hợp nó “mượn” động năng của Trái Đất để đổi hướng. Như vậy, dù cho Trái Đất không tự quay quanh trục thì xác suất để bạn nhìn thấy một thiên thạch rơi thẳng đứng từ trên trời xuống đất cũng là rất hiếm.
À, nhưng nếu bạn đứng ở Bắc Cực hoặc Nam Cực rồi ngồi chờ thì chắc sẽ chứng kiến được cảnh một thiên thạch rơi từ trên trời xuống theo phương thẳng đứng đấy. :D Vì tại điểm này, bạn sẽ không chuyển động theo chiều tự quay của Trái Đất, và nếu “may mắn” có một thiên thạch lao xuống theo phương thẳng đứng thì chúc mừng bạn, cảnh tượng mà chưa người nào được chứng kiến đang xảy ra trước mắt bạn. :D
Từ điều này, chúng ta lại có thể rút ra một suy luận mới cho vấn đề khác:
Nhận xét