Tại sao Trái Đất có Từ trường? Tại sao Trái Đất có Trọng lực? Tại sao Trái Đất có Bầu Khí quyển?

1. Tại sao Trái Đất có Từ trường?

Từ trường Trái Đất được sinh ra từ hiệu ứng Dynamo (máy phát điện) nằm sâu trong lõi của nó:

• Lõi ngoài lỏng: Lõi ngoài của Trái Đất được cấu tạo chủ yếu từ kim loại lỏng nóng chảy (sắt và nickel) ở nhiệt độ cực cao. Kim loại lỏng này là chất dẫn điện.
• Dòng đối lưu: Sự chênh lệch nhiệt độ giữa lõi trong rắn và lớp manti bên ngoài tạo ra các dòng đối lưu mạnh mẽ và liên tục (chuyển động xoáy) trong lõi ngoài lỏng.
• Sự quay của Trái Đất: Kết hợp với sự tự quay của Trái Đất (lực Coriolis), các dòng chảy kim loại lỏng này tạo ra các dòng điện khổng lồ.
• Hiệu ứng Dynamo: Các dòng điện này, đến lượt chúng, lại tự tạo ra một từ trường cực mạnh, kéo dài ra không gian xung quanh Trái Đất, được gọi là Từ quyển.

Tầm quan trọng: Từ trường bảo vệ Trái Đất khỏi các hạt mang điện tích cao và bức xạ từ Gió Mặt Trời, ngăn không cho chúng phá hủy bầu khí quyển.

2. Tại sao Trái Đất có Trọng lực?

Trái Đất có trọng lực là do nó có khối lượng.

• Định luật Vạn vật Hấp dẫn: Theo định luật này (của Isaac Newton), mọi vật thể có khối lượng trong vũ trụ đều hút lẫn nhau với một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
• Trọng lực: Trọng lực mà chúng ta cảm nhận chính là lực hấp dẫn giữa khối lượng khổng lồ của Trái Đất và vật thể của bạn.
  • Khối lượng của Trái Đất (M≈6×10^24 kg) là đủ lớn để tạo ra một lực hấp dẫn mạnh, giữ chúng ta, các đại dương, và toàn bộ khí quyển không bị trôi nổi trong không gian.

3. Tại sao Trái Đất có Bầu Khí quyển?

Bầu khí quyển được hình thành và duy trì qua ba quá trình chính:

• Sự hình thành ban đầu (Tách khí): Ban đầu, khí quyển được hình thành từ hơi nước, carbon dioxide, và các loại khí khác được giải phóng từ bên trong Trái Đất thông qua hoạt động của núi lửa (quá trình tách khí).
• Sự sống (Oxy hóa): Sự xuất hiện của các sinh vật quang hợp (chẳng hạn như vi khuẩn lam) cách đây hàng tỷ năm đã tạo ra một lượng lớn Oxy (O2​) thông qua quá trình quang hợp, dần dần thay đổi thành phần khí quyển từ hỗn hợp khí núi lửa sang hỗn hợp giàu N2​ và O2​ như hiện nay.
• Trọng lực duy trì: Điều quan trọng nhất là trọng lực của Trái Đất đủ mạnh để giữ chặt các phân tử khí này lại, ngăn không cho chúng thoát ra khỏi không gian (mất khí quyển). Các hành tinh nhỏ hơn (như Sao Thủy) không có đủ trọng lực để giữ được bầu khí quyển.