Trái đất là hành tinh duy nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, nơi sự sống được biết là tồn tại. Tuy nhiên, từ tất cả các chỉ dẫn có thể quan sát được, Trái đất là nơi duy nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, nơi sự sống có thể - và không - tồn tại trên bề mặt.
Điều này là do một số yếu tố, bao gồm vị trí Trái đất liên quan đến Mặt trời. Ở trong khu vực Gold Goldocks của khu vực (được gọi là vùng có thể ở được) và sự tồn tại của khí quyển (và từ quyển), Trái đất có thể duy trì nhiệt độ trung bình ổn định trên bề mặt cho phép tồn tại dòng nước ấm, chảy trên bề mặt của nó , và điều kiện thuận lợi cho cuộc sống.
Biến thể:
Nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái đất phụ thuộc vào một số yếu tố. Chúng bao gồm thời gian trong ngày, thời gian trong năm và nơi thực hiện các phép đo nhiệt độ. Cho rằng Trái đất trải qua một vòng quay thiên văn khoảng 24 giờ - điều đó có nghĩa là một bên không bao giờ luôn hướng về phía Mặt trời - nhiệt độ tăng vào ban ngày và giảm vào buổi tối, đôi khi đáng kể.
Và do Trái đất có trục nghiêng (khoảng 23 ° về phía xích đạo Mặt trời), Bắc bán cầu và Nam bán cầu của Trái đất hoặc nghiêng về phía trước hoặc cách xa Mặt trời trong mùa hè và mùa đông, tương ứng. Và do các vùng xích đạo trên Trái đất gần Mặt trời hơn và một số khu vực trên thế giới trải nghiệm nhiều ánh sáng mặt trời hơn và ít mây hơn, nhiệt độ trải rộng trên khắp hành tinh.
Tuy nhiên, không phải mọi khu vực trên hành tinh đều trải qua bốn mùa. Tại xích đạo, nhiệt độ trung bình cao hơn và khu vực này không trải qua mùa lạnh và nóng giống như cách mà Bắc bán cầu và Nam bán cầu làm. Điều này là do lượng ánh sáng mặt trời đến xích đạo thay đổi rất ít, mặc dù nhiệt độ có thay đổi đôi chút trong mùa mưa.
Đo đạc:
Nhiệt độ bề mặt trung bình trên Trái đất xấp xỉ 14 ° C; nhưng như đã lưu ý, điều này thay đổi. Chẳng hạn, nhiệt độ nóng nhất từng được ghi nhận trên Trái đất là 70,7 ° C (159 ° F), được chụp ở sa mạc Lut của Iran. Các phép đo này là một phần của cuộc khảo sát nhiệt độ toàn cầu được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đài quan sát Trái đất của NASA trong suốt mùa hè năm 2003 đến 2009. Trong năm trong bảy năm được khảo sát (2004, 2005, 2006, 2007 và 2009) Sa mạc Lut là điểm nóng nhất trên trái đất.
Tuy nhiên, nó không phải là điểm nóng nhất trong mỗi năm trong cuộc khảo sát. Năm 2003, các vệ tinh ghi nhận nhiệt độ 69,3 ° C (156,7 ° F) - cao thứ hai trong phân tích bảy năm - tại vùng cây bụi ở Queensland, Australia. Và vào năm 2008, Núi lửa đã có được, với nhiệt độ tối đa hàng năm là 66,8 ° C (152,2 ° F) được ghi nhận trong Lưu vực Turpan gần đó ở phía tây Trung Quốc.
Trong khi đó, nhiệt độ lạnh nhất từng được ghi nhận trên Trái đất được đo tại Trạm Vostok của Liên Xô trên Cao nguyên Nam Cực. Sử dụng các phép đo trên mặt đất, nhiệt độ đạt đến mức thấp lịch sử là -89,2 ° C (-129 ° F) vào ngày 21 tháng 7 năm 1983. Phân tích dữ liệu vệ tinh cho thấy nhiệt độ có thể xảy ra là khoảng -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0 K), cũng ở Nam Cực, vào ngày 10 tháng 8 năm 2010. Tuy nhiên, cách đọc này không được xác nhận bằng các phép đo trên mặt đất, và do đó hồ sơ trước đó vẫn còn.
Tất cả các phép đo này được dựa trên chỉ số nhiệt độ được thực hiện theo tiêu chuẩn của Tổ chức Khí tượng Thế giới. Theo các quy định này, nhiệt độ không khí được đo bằng ánh sáng mặt trời trực tiếp - bởi vì các vật liệu trong và xung quanh nhiệt kế có thể hấp thụ bức xạ và ảnh hưởng đến cảm biến nhiệt - và nhiệt kế phải nằm cách mặt đất 1,2 đến 2 mét.
So sánh với các hành tinh khác:
Mặc dù có sự thay đổi về nhiệt độ theo thời gian trong ngày, mùa và vị trí, nhiệt độ Trái đất vẫn ổn định đáng kể so với các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời. Chẳng hạn, trên Sao Thủy, nhiệt độ dao động từ nóng chảy đến cực lạnh, do vị trí gần Mặt trời, thiếu khí quyển và quay chậm. Nói tóm lại, nhiệt độ có thể lên tới 465 ° C ở phía đối diện với Mặt trời và giảm xuống -184 ° C ở phía đối diện với nó.
Sao Kim, nhờ bầu khí quyển carbon dioxide và sulfur dioxide dày đặc, là hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta. Ở nhiệt độ cao nhất, nó có thể đạt tới nhiệt độ lên tới 460 ° C một cách thường xuyên. Trong khi đó, nhiệt độ bề mặt trung bình của Mars Mars là -55 ° C, nhưng Hành tinh Đỏ cũng trải qua một số thay đổi, với nhiệt độ lên tới 20 ° C ở xích đạo vào giữa trưa, thấp đến -153 ° C ở hai cực.
Tuy nhiên, trung bình, nó lạnh hơn Trái đất rất nhiều, chỉ nằm ở rìa ngoài của vùng có thể ở được và do bầu khí quyển mỏng - không đủ để giữ nhiệt. Ngoài ra, nhiệt độ bề mặt của nó có thể thay đổi tới 20 ° C do quỹ đạo lệch tâm Mars Mars quanh Mặt trời (có nghĩa là nó ở gần Mặt trời hơn ở một số điểm trên quỹ đạo của nó so với các điểm khác).
Vì Sao Mộc là một người khổng lồ khí và không có bề mặt rắn, nên không thể đánh giá chính xác về nó. Nhưng các phép đo được lấy từ đỉnh của các đám mây Sao Mộc cho thấy nhiệt độ xấp xỉ 45145 ° C. Tương tự, Sao Thổ là một hành tinh khí khổng lồ khá lạnh, với nhiệt độ trung bình -178 ° C. Nhưng do độ nghiêng Saturn, các bán cầu nam và bắc bị nóng khác nhau, gây ra sự thay đổi nhiệt độ theo mùa.
Sao Thiên Vương là hành tinh lạnh nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, với nhiệt độ thấp nhất được ghi nhận là -224 ° C, trong khi nhiệt độ ở bầu khí quyển trên sao Hải Vương lên tới thấp tới -218 ° C. Nói tóm lại, Hệ mặt trời vận hành gambit từ cực lạnh đến cực nóng, với nhiều phương sai và chỉ một vài nơi đủ ôn đới để duy trì sự sống. Và trong tất cả những thứ đó, chỉ có hành tinh Trái đất dường như đạt được sự cân bằng cẩn thận cần thiết để duy trì nó vĩnh viễn.
Biến thể trong suốt lịch sử:
Ước tính nhiệt độ bề mặt trung bình của Trái đất có phần bị hạn chế do thực tế là nhiệt độ chỉ được ghi nhận trong hai trăm năm qua. Do đó, trong suốt lịch sử, mức cao và mức thấp được ghi nhận đã thay đổi đáng kể. Một ví dụ cực đoan về điều này sẽ xảy ra trong lịch sử ban đầu của Hệ mặt trời, khoảng 3,75 tỷ năm trước.
Vào thời điểm này, Mặt trời mờ hơn khoảng 25% so với hiện nay và bầu khí quyển Trái đất vẫn đang trong quá trình hình thành. Tuy nhiên, theo một số nghiên cứu, người ta tin rằng bầu khí quyển nguyên thủy của Trái đất - do nồng độ metan và carbon dioxide của nó - có thể duy trì nhiệt độ bề mặt trên mức đóng băng.
Trái đất cũng đã trải qua những thay đổi khí hậu định kỳ trong 2,4 tỷ năm qua, bao gồm năm kỷ băng hà lớn - lần lượt được gọi là Huronia, Cryogvian, Andean-Saharan, Karoo và Pliocene-Đệ tứ. Chúng bao gồm các thời kỳ băng hà, nơi tích tụ tuyết và băng làm tăng suất phản chiếu bề mặt, nhiều năng lượng của Sun Sun được phản xạ vào không gian và hành tinh duy trì nhiệt độ bề mặt trung bình và khí quyển thấp hơn.
Các thời kỳ này được ngăn cách bởi các thời kỳ liên băng hà, nơi mà sự gia tăng các khí nhà kính - chẳng hạn như các khí thải do hoạt động núi lửa - làm tăng nhiệt độ toàn cầu và tạo ra sự tan băng. Quá trình này, còn được gọi là nóng lên toàn cầu, đã trở thành một nguồn tranh cãi trong thời hiện đại, nơi cơ quan của con người đã trở thành một yếu tố chi phối trong biến đổi khí hậu. Do đó, tại sao một số nhà địa chất sử dụng thuật ngữ "Anthropocene" để đề cập đến thời kỳ này.
Nhờ tăng nồng độ CO² và các loại khí nhà kính khác, được tạo ra bởi hoạt động của con người, nhiệt độ bề mặt trung bình đã tăng đều đặn kể từ giữa thế kỷ 20. Trong vài thập kỷ qua, NASA đã lập biểu đồ tăng nhiệt độ bề mặt trung bình thông qua Đài quan sát Trái đất.
Nhiệt độ bên trong:
Khi nói về nhiệt độ của các hành tinh, có một sự khác biệt lớn giữa những gì được đo ở bề mặt và những điều kiện tồn tại trong nội địa hành tinh. Về cơ bản, nhiệt độ trở nên lạnh hơn khi người ta đi xa hơn từ lõi, điều này là do áp lực bên trong hành tinh giảm dần khi người cha ra đi. Và trong khi các nhà khoa học chưa bao giờ gửi một đầu dò đến lõi hành tinh của chúng ta để có được các phép đo chính xác, các ước tính khác nhau đã được thực hiện.
Chẳng hạn, người ta tin rằng nhiệt độ của lõi bên trong Trái đất có thể lên tới 7000 ° C, trong khi lõi ngoài được cho là nằm trong khoảng từ 4000 đến 6000 ° C. Trong khi đó, lớp phủ, khu vực nằm ngay dưới lớp vỏ ngoài Trái đất, được ước tính là khoảng 870 ° C. Và tất nhiên, nhiệt độ tiếp tục mát mẻ khi bạn tăng lên trong bầu khí quyển.
Cuối cùng, nhiệt độ thay đổi đáng kể trên mọi hành tinh trong Hệ Mặt trời của chúng ta, do vô số yếu tố. Nhưng từ những gì chúng ta có thể nói, Trái đất đơn độc ở chỗ nó trải qua các biến đổi nhiệt độ đủ nhỏ để đạt được mức độ ổn định. Về cơ bản, đó là nơi duy nhất chúng ta biết rằng nó vừa đủ ấm và đủ mát để hỗ trợ cuộc sống. Ở mọi nơi khác chỉ là quá cực đoan!
Tạp chí Vũ trụ có bài viết về nhiệt độ Trái đất và nhiệt độ của các hành tinh. Dưới đây là một số sự thật thú vị về hành tinh Trái đất, và đây là một bài viết về lý do tại sao Trái đất có mùa.
Nếu bạn thích thêm thông tin về Trái đất, hãy xem Hướng dẫn khám phá hệ mặt trời của NASA trên Trái đất. Và ở đây, một liên kết đến Đài thiên văn Trái đất của NASA.
Để biết thêm thông tin, hãy thử theo dõi nhiệt độ Trái đất và chu kỳ nhiệt độ theo mùa.
Chúng tôi cũng đã ghi lại một tập phim Thiên văn học đúc tất cả về hành tinh Trái đất. Nghe đây, Tập 51: Trái đất.
